JP2735206B2 - Pouring control system for molten metal quenching equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶湯急冷法による金属薄板の製造設備に係
り、特に、金属溶湯を冷却面上に適切に導くのに好適な
注湯制御装置に関する。 〔従来の技術〕 金属薄板の製造方法のうち、非晶質金属に代表される
溶湯の急冷によつて製造される方法において、この金属
溶湯を超高速で移動する冷却面上に適切に注湯するた
め、金属溶湯を一定量保持し、かつ、前後の工程の状況
に合わせて規定量を継続して排出するように注湯量を制
御することが良好な金属薄板を製造するうえで最も重要
である。 また、この金属溶湯は、ある単位量毎に調合、溶解、
製錬されるが、本設備ではいくつかの単位による溶湯を
連続して注湯し金属薄板を製造することが望ましい。 従来の溶湯急冷法における金属溶湯の注湯制御方法
は、製造量が小規模であつたこともあるが、特公昭59−
33062号公報に記載のように冷却ロールの上方で溶解兼
保持を目的としたるつぼを設け、るつぼの内圧力を調整
することにより注湯量を制御するものであつた。しか
し、この場合、金属溶湯は溶解可能な一単位分しか一回
の注湯はできず、多単位を連続して注湯することは不可
能であり、又、この方法の場合、通常溶湯排出量をコン
トロールするためのストツパ機構をもたないため、各種
の操業条件に応じて臨機応変に注湯制御することは考慮
されていなかつた。 また、従来の連続鋳造法におけるタンデイシユ装置を
応用した方法も一部に採用されているが、この場合は溶
湯急冷法で特に必要となる急速開閉や多段階開閉等の注
湯制御については考慮されていなかつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、溶湯急冷法による金属薄板の量産
化を目指すには、多単位の溶湯を継続しての注湯制御、
注湯開始・終了時におけるノズル開度の段階的調整制御
及びノズルに対する急速開閉制御等について考慮されて
おらず、多単位溶湯の連続注湯化が実現し得ず、また、
製造開始時に形成される金属薄板の性状も良好なものを
得ることが困難である等の問題があつた。 本発明の目的は、溶解可能な単位の金属溶湯を冷却面
上に注湯して金属薄板を製造する溶湯急冷設備の注湯制
御装置において、多単位の金属溶湯を連続して鋳造し、
多量の金属薄板を連続で製造し、且つ注湯開始時におい
ても良好な形状の健全な金属薄板の先端部を形成するこ
とができ、更に、その金属薄板の先端部に続く定常部を
形成することができる溶湯急冷設備の注湯制御装置を提
供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、注湯ノズルを有するタンディッシュと、
該注湯ノズルから注湯する金属溶湯の流出量を調節する
ストッパとを備え、前記金属溶湯を冷却面上に注湯して
金属薄板を製造する溶湯急冷設備の注湯制御装置であっ
て、前記ストッパの開閉を夫々個別に調節する第一及び
第二のストッパ開閉制御手段と、該第一のストッパ開閉
制御手段の開閉度合いを第一の開閉度及び第二の開閉度
に夫々段階的に調節する制御手段とを備え、且つ所望す
る量の金属溶湯を充満する空間部を有するスリットノズ
ルを前記注湯ノズルに設け、更に、該第一のストッパ開
閉制御手段は、該スリットノズルの空間部に所望する量
の金属溶湯を充満する開閉速度と、定常注湯量を確保す
る開閉速度とに調整できる手段を備えていることにより
達成される。 〔作用〕 ストツパの連続開、又は、閉動作機能は、金属薄板の
製造開始、即ち、注湯開始時に、まず注湯ノズルに続い
て設けられたスリツトノズル部分については、比較的ゆ
つくりと溶湯を充満し、その後、比較的早い速度でスト
ツパを開くことにより、定常注湯量を確保するように動
作させる。それにより、冷却ロールのような冷却面上で
急速に冷却されて形成される金属薄板の先端部、及び、
それに続く定常部共に良好な形状、性状の成品を得るこ
とができる。ここに、ストツパの連続開又は閉動作機能
の速度は、スリツトノズルの形状や寸法、溶湯の性状や
温度、定常注湯量等諸条件を加味して、それぞれの条件
に最適の開、又は、閉速度を設定し得る機能をもつて対
応することとしている。 一方、連続して形成製造された金属薄板は、通常、冷
却ロール等の冷却面を離れた後、コイル状に巻取処理さ
れる。しかし、コイルとして巻取り得る量にはおのずか
ら限界があるため、一つのコイル相当量毎に異なる巻取
機に巻取らざるを得ない。この際、連続して製造される
金属薄板の形成を、一旦、中断する必要が生じる。この
操作において、ストツパの急速開閉機構を連続開又は閉
動作機構とは別に設けて動作することにより瞬時注湯を
中断することが可能となり、従つて、多単位の溶湯を連
続して注湯し、多量の金属薄板を連続して製造し、か
つ、多数のコイルとして処理することを可能とする。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図及
び第４図により説明する。 溶解、製錬された溶湯１はレードル等の容器（図示せ
ず）により運搬されタンデイシユ２内に所定量ずつ移さ
れる。タンデイシユ２の底部には注湯ノズル３が設けら
れ、注湯ノズル３からの溶湯１の流出量を調節するため
弁の役目をするストツパ４が組合されている。注湯ノズ
ル３の下方には、タンデイシユ２に止め金５により支持
固定され、空間部７をもつスリツトノズル６が配設さ
れ、溶湯１は注湯ノズル３、スリツトノズル６を経て、
スリツトノズル６と矢印方向に超高速で回転する冷却ロ
ール８との間の微小間隙Ｇ部に噴出され、急速に冷却さ
れて金属薄板９が形成される。 ストツパ４は、ガイドロツド10に沿つて軸受11を介し
て上下方向に直線運動するようにしたアーム12に芯棒13
を介して取付けられる。 また、ガイドロツド10に並行して設けられ、サーボモ
ータ14によりカツプリング15を介して駆動される雄ネジ
16がある。雄ネジ16にはナツト17が噛合つており、か
つ、ナツト17はアーム12の内部に収容され、ネジの円周
方向には回転が出来ぬように止められており、雄ネジ16
の回転によりナツト17が上昇するときは、アーム12を押
上げ、逆に、ナツト17が下降するときはアーム12を強制
的に下降させることなくナツト17のみ自由に下降するこ
とができるよう、アーム12との軸方向の嵌め合いは遊合
状態で収容されている。 ガイドロツド10及び雄ネジ16はそれぞれの上下端を昇
降フレーム18により支承されている。昇降フレーム18
は、タンデイシユ２の外壁に固定的に取付けられたベー
ス19との間で上下方向に摺動自由な鍵状ガイド20により
係合され、更に、ベース19の下側にベース19に固定され
た液圧、又は、気圧シリンダ21（以下、単にシリンダ）
の頭部22により支持されている。 また、アーム12の反対側に部機23を延長し、タンデイ
シユ２の外壁に取付けられたストツパ移動量センサ24と
係合し、注湯ノズル３とストツパ４の相対位置関係を計
測把握することができる。 更に、第３図及び第４図により注湯制御の方法を説明
する。設備の統括制御装置（図示せず）より注湯制御信
号イを受けた注湯制御盤25より、まず、信号ロによりバ
ルブ26を操作させてシリンダ21を動作させストツパ４を
上方へ開く動作をし、同時に信号ハによりモータドライ
バ27を介してモータ14を駆動しストツパ４を下方に閉じ
る方向に動作させる。それぞれの動作が完了すると、注
湯ノズル３はストツパ４により閉塞された状態で、か
つ、シリンダ21はフルストローク上昇（開方向）した位
置となつて、注湯の準備ができたことになる。 注湯開始信号をイにより受けると（t₂）、予め規定し
た開速度によりモータ14を駆動してストツパ４の開度α
となるまで上昇し（t₃）溶湯１をスリツトノズル６に排
出し、空間部７が充満するに要する時間（t₄まで）その
位置で保持した後、これも予め規定した速度でスクリユ
ー側の定常注湯開度βまでストツパを開く（t₅）。この
動作により溶湯はスリツトノズル６より冷却ロール８に
向つて噴出、金属薄板の形成が始まり、継続して注湯さ
れることにより、金属薄板９が連続して製造される。こ
の間、タンデイシユ２内の溶湯１の量は、排出量に見合
う量を別容器より補充され、常に、一定量を確保されて
いるものとする。ストツパ４の開度α及び定常注湯開度
βは、センサ24により検出され信号ニにより指令値と突
合せされて注湯制御装置25での指示値に合致するよう閉
ループ制御される。このようにして前述のように一単位
分の連続製造巻取を終了すると、休むことなく、次の巻
取りを行わねばならぬが、このためには金属薄板を瞬時
に途切らせることが必要となる。このため、連続注湯の
ためスクリユ側開度は、定常注湯開度βを保持したま
ま、シリンダストロークを０（即ち、ストッパ開度０）
まで動作（t₆）した後、所定時間（t₆〜t₇）（例えば、
0.1〜0.5sec）後に、シリンダストロークを再度フルス
トロークまで上昇させることにより、ストツパ開度はま
た定常注湯開度βを維持し、t₆以前の状況と同一の注湯
条件で金属薄板の製造を継続し、形成された金属薄板は
第二の巻取りが行われることとなる。このようにして第
三、第四……と同様の操作を繰返すことにより、溶湯側
の供給を連続しながら多量の金属薄板の製造が可能とな
る。 ここで、シリンダ側のストロークとスクリユ側のスト
ロークと関係は、 「シリンダ100％ストローク＞スクリユ100％ストロー
ク」 の関係となるよう決定することにより、シリンダの閉動
作によりストツパ開度は必らず０となることが保証され
る。 本実施例によれば、注湯開始時にスリツトノズル６の
空間部７をスムーズに溶湯で充満させた後、注湯を開始
することにより、健全な金属薄板の先端とそれに続く定
常部を形成することができ、かつ、多単位の溶湯を巻取
単位毎に分断して多量の金属薄板を製造することができ
る。 〔発明の効果〕 本発明の溶湯急冷設備の注湯制御装置によると、多単
位の金属溶湯を連続して鋳造し、多量の金属薄板を連続
で製造し、且つ注湯開始時においても良好な形状の健全
な金属薄板の先端部を形成することができ、更に、その
金属薄板の先端部に続く定常部を形成することができる
溶湯急冷設備の注湯制御装置を提供することにある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a facility for manufacturing a thin metal plate by a molten metal quenching method, and particularly to a pouring control device suitable for appropriately guiding a molten metal onto a cooling surface. About. [Prior Art] In a method of manufacturing a thin metal plate, which is manufactured by quenching a molten metal typified by an amorphous metal, the molten metal is appropriately poured onto a cooling surface moving at an extremely high speed. In order to manufacture a good metal sheet, it is important to maintain a fixed amount of molten metal and control the pouring amount so that the specified amount is continuously discharged in accordance with the situation of the preceding and following processes. is there. In addition, this molten metal is prepared, melted,
Although smelting is performed, it is desirable that the molten metal in several units be continuously poured in this facility to produce a thin metal plate. The method of controlling the pouring of molten metal in the conventional molten metal quenching method, although the production volume was small in some cases,
As described in Japanese Patent No. 33062, a crucible for melting and holding is provided above a cooling roll, and the pouring amount is controlled by adjusting the internal pressure of the crucible. However, in this case, the molten metal can be poured only once in a dissolvable unit, and it is impossible to continuously pour multiple units. In this method, the molten metal is usually discharged. Since there is no stopper mechanism for controlling the amount, it has not been considered to perform the pouring control flexibly according to various operating conditions. In addition, some of the conventional continuous casting methods that employ a tandem device are also used.However, in this case, the pouring control such as rapid opening and closing and multi-stage opening and closing that are particularly required in the molten metal quenching method is taken into consideration. I didn't. [Problems to be Solved by the Invention] In the above prior art, in order to aim at mass production of a thin metal plate by a molten metal quenching method, pouring control by continuously supplying a multi-unit molten metal,
No consideration is given to the stepwise adjustment control of the nozzle opening degree at the start and end of pouring and the rapid opening / closing control of the nozzle, so that continuous pouring of multi-unit molten metal cannot be realized,
There were problems such as difficulty in obtaining good properties of the metal sheet formed at the start of production. An object of the present invention is to continuously cast a multi-unit molten metal in a pouring control device of a molten metal quenching facility for producing a thin metal plate by pouring a molten metal in a dissolvable unit onto a cooling surface,
A large amount of sheet metal can be manufactured continuously, and even at the start of pouring, the tip of a sound metal sheet having a good shape can be formed, and further, a stationary part following the tip of the sheet metal is formed. It is an object of the present invention to provide a molten metal quenching equipment pouring control device capable of performing the above-mentioned. [Means for Solving the Problems] The object is to provide a tundish having a pouring nozzle,
A pouring control device for a quenching equipment for molten metal, which comprises a stopper for adjusting an outflow amount of the molten metal to be poured from the pouring nozzle, and pours the molten metal onto a cooling surface to produce a thin metal plate. First and second stopper opening / closing control means for individually adjusting the opening / closing of the stopper, and the opening / closing degree of the first stopper opening / closing control means in a stepwise manner to the first opening / closing degree and the second opening / closing degree, respectively. And a slit nozzle having a space filled with a desired amount of the molten metal is provided in the pouring nozzle, and the first stopper opening and closing control means is provided with a space in the slit nozzle. This is achieved by providing means for adjusting the opening / closing speed at which the desired amount of molten metal is filled and the opening / closing speed at which a steady pouring amount is secured. [Operation] The continuous opening or closing function of the stopper is such that, at the start of the production of a thin metal plate, that is, at the start of pouring, first, the slit nozzle portion provided following the pouring nozzle relatively slowly and melts. After filling, the stopper is opened at a relatively high speed to operate so as to secure a steady pouring amount. Thereby, the tip of a sheet metal formed by being cooled rapidly on a cooling surface such as a cooling roll, and
Good products with good shape and properties can be obtained for the subsequent stationary part. Here, the speed of the continuous opening or closing function of the stopper is determined by taking into account various conditions such as the shape and dimensions of the slit nozzle, the properties and temperature of the molten metal, and the steady pouring volume, and the optimum opening or closing speed for each condition. It has a function that can be set. On the other hand, a continuously formed thin metal sheet is usually wound up in a coil shape after leaving a cooling surface such as a cooling roll. However, since the amount that can be wound as a coil is naturally limited, it has to be wound on a different winding machine for each coil equivalent amount. At this time, it is necessary to temporarily stop the formation of the continuously manufactured metal sheet. In this operation, the instantaneous pouring can be interrupted by providing and operating the quick opening and closing mechanism of the stopper separately from the continuous opening or closing mechanism, and therefore, the multi-unit molten metal can be continuously poured. This makes it possible to continuously produce a large number of metal sheets and process them as a large number of coils. [Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. FIG. The molten and smelted molten metal 1 is conveyed by a container (not shown) such as a ladle and transferred into the tundish 2 by a predetermined amount. A pouring nozzle 3 is provided at the bottom of the tank 2, and a stopper 4 serving as a valve is combined with the pouring nozzle 3 to adjust the amount of the molten metal 1 flowing out from the pouring nozzle 3. Below the pouring nozzle 3, there is provided a slit nozzle 6 which is supported and fixed to the tundish 2 by a clasp 5 and has a space portion 7, and the molten metal 1 passes through the pouring nozzle 3 and the slit nozzle 6,
It is jetted into a minute gap G between the slit nozzle 6 and a cooling roll 8 rotating at a very high speed in the direction of the arrow, and is rapidly cooled to form a thin metal plate 9. The stopper 4 is provided with a core rod 13 on an arm 12 which moves linearly in the vertical direction along a guide rod 10 via a bearing 11.
Mounted via A male screw provided in parallel with the guide rod 10 and driven by the servomotor 14 through the coupling 15.
There are 16. A nut 17 is meshed with the male screw 16, and the nut 17 is housed inside the arm 12 and is stopped so that it cannot rotate in the circumferential direction of the screw.
When the nut 17 rises due to the rotation of the arm, the arm 12 is pushed up. Conversely, when the nut 17 descends, the arm 12 can be freely lowered without forcibly lowering the arm 12. The axial fitting with 12 is accommodated in a loose state. The upper and lower ends of the guide rod 10 and the male screw 16 are supported by a lifting frame 18. Lifting frame 18
Is engaged with a base 19 fixedly attached to the outer wall of the tandem 2 by a key-shaped guide 20 which is freely slidable in the vertical direction, and further, a liquid fixed to the base 19 below the base 19. Pressure or pressure cylinder 21 (hereinafter simply cylinder)
Is supported by the head 22 of the head. In addition, it is possible to extend the unit 23 on the opposite side of the arm 12 and engage with the stopper moving amount sensor 24 attached to the outer wall of the tandem 2 to measure and grasp the relative positional relationship between the pouring nozzle 3 and the stopper 4. it can. Further, a method of pouring control will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The pouring control panel 25, which has received the pouring control signal b from the integrated control device (not shown) of the equipment, first operates the valve 26 by the signal b to operate the cylinder 21 to open the stopper 4 upward. At the same time, the motor 14 is driven by the signal C via the motor driver 27 to operate the stopper 4 in a direction to close downward. When each operation is completed, the pouring nozzle 3 is closed by the stopper 4, and the cylinder 21 is at the position where the full stroke has been raised (opening direction), and the pouring is ready. When the pouring start signal is received at t (t ₂ ), the motor 14 is driven at the predetermined opening speed to open the stop α of the stopper 4.
(T ₃ ), the molten metal 1 is discharged to the slit nozzle 6, and is held at that position for the time required until the space 7 is filled (until t ₄ ). The stopper is opened up to the pouring opening β (t ₅ ). By this operation, the molten metal is ejected from the slit nozzle 6 toward the cooling roll 8 to start forming a metal sheet, and the metal sheet 9 is continuously manufactured by being continuously poured. During this time, it is assumed that the amount of the molten metal 1 in the tank 2 is replenished from another container in an amount corresponding to the discharged amount, and a constant amount is always secured. The opening α of the stopper 4 and the steady pouring opening β are detected by the sensor 24, are compared with the command value by the signal d, and are closed-loop controlled so as to match the command value of the pouring control device 25. As described above, when the continuous production winding for one unit is completed as described above, the next winding must be performed without a break, but for this purpose, it is necessary to instantaneously interrupt the metal sheet. Becomes Therefore, for continuous pouring, the screw-side opening is set to 0 (that is, the stopper opening is 0) while maintaining the steady pouring opening β.
After the operation (t ₆ ), a predetermined time (t _{6 to} t ₇ ) (for example,
0.1～0.5Sec) Later, by increasing the cylinder stroke again to full stroke, a stop opening also maintains a steady pouring opening beta, production of sheet metal in the same pouring criteria and t ₆ previous situation And the formed metal sheet is subjected to the second winding. By repeating the same operations as the third, fourth, etc. in this manner, it is possible to manufacture a large number of metal sheets while continuously supplying the molten metal. Here, the relationship between the stroke on the cylinder side and the stroke on the screw side is determined so as to satisfy the relationship of “cylinder 100% stroke> screw 100% stroke”. Is guaranteed. According to the present embodiment, after the space 7 of the slit nozzle 6 is smoothly filled with the molten metal at the start of pouring, pouring is started to form a sound metal sheet tip and a steady part following it. In addition, a large number of metal sheets can be manufactured by dividing a multi-unit molten metal into winding units. [Effects of the Invention] According to the pouring control device of the molten metal quenching equipment of the present invention, a multi-unit molten metal is continuously cast, a large number of thin metal sheets are continuously produced, and a good quality is obtained even at the start of pouring. It is an object of the present invention to provide a pouring control device for a molten metal quenching facility that can form a front end portion of a metal sheet having a sound shape and can form a steady portion following the front end portion of the metal sheet.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
II−II矢視断面図、第３図は一実施例の機能を示すブロ
ツク図、第４図は動作説明図である。 ４……ストツパ、８……冷却ロール、９……金属薄板、
16……スクリユ、21……シリンダ、24……ストツパ移動
量センサ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the function of the embodiment, and FIG. 4 is an operation explanatory diagram. 4 ... stopper, 8 ... cooling roll, 9 ... metal sheet,
16: Screw, 21: Cylinder, 24: Stopper movement sensor.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．注湯ノズルを有するタンディッシュと、該注湯ノズ
ルから注湯する金属溶湯の流出量を調節するストッパと
を備え、前記金属溶湯を冷却面上に注湯して金属薄板を
製造する溶湯急冷設備の注湯制御装置であって、前記ス
トッパの開閉を夫々個別に調節する第一及び第二のスト
ッパ開閉制御手段と、該第一のストッパ開閉制御手段の
開閉度合いを第一の開閉度及び第二の開閉度に夫々段階
的に調節する制御手段とを備え、且つ所望する量の金属
溶湯を充満する空間部を有するスリットノズルを前記注
湯ノズルに設け、更に、該第一のストッパ開閉制御手段
は、該スリットノズルの空間部に所望する量の金属溶湯
を充満する開閉速度と、定常注湯量を確保する開閉速度
とに調整できる手段を備えていることを特徴とする溶湯
急冷設備の注湯制御装置。(57) [Claims] A tundish having a pouring nozzle, and a stopper for adjusting an outflow amount of the molten metal to be poured from the pouring nozzle, and a quenching facility for producing a thin metal plate by pouring the molten metal onto a cooling surface. A first and second stopper opening and closing control means for individually adjusting the opening and closing of the stopper, and a first opening and closing degree and a second opening and closing degree of the first stopper opening and closing control means, respectively. A control means for adjusting the opening and closing degrees in a stepwise manner, and a slit nozzle having a space filled with a desired amount of molten metal is provided in the pouring nozzle; Means for adjusting the opening and closing speed of filling the desired amount of molten metal in the space of the slit nozzle and the opening and closing speed for securing a steady amount of molten metal; Hot water control equipment .