JPH0455768B2 - - Google Patents
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- JPH0455768B2 JPH0455768B2 JP32326987A JP32326987A JPH0455768B2 JP H0455768 B2 JPH0455768 B2 JP H0455768B2 JP 32326987 A JP32326987 A JP 32326987A JP 32326987 A JP32326987 A JP 32326987A JP H0455768 B2 JPH0455768 B2 JP H0455768B2
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- molten metal
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Description
本発明は、薄板鋳造における溶湯流量の制御方
法に係り、特に、冷却ロールに溶融金属（溶湯）
を注いで凝固させ、直接的に板を製造する急冷薄
帯プロセス等、比較的微量の溶融金属を連続的に
供給する必要のある設備に用いるに好適な、溶融
金属を、連続的に冷却体に供給する際の安定且つ
正確な流量制御方法に関する。
法に係り、特に、冷却ロールに溶融金属（溶湯）
を注いで凝固させ、直接的に板を製造する急冷薄
帯プロセス等、比較的微量の溶融金属を連続的に
供給する必要のある設備に用いるに好適な、溶融
金属を、連続的に冷却体に供給する際の安定且つ
正確な流量制御方法に関する。
薄板の連続鋳造、例えば冷却ロール等の連続的
に移動する冷却体に溶融金属を注いで凝固させ、
直接的に板を製造する急冷薄帯プロセス等におい
て、注湯ノズルより供給する溶湯流量を正確に制
御することは、製品板厚を一定に保つために不可
欠の技術である。 従つて、例えば溶解炉等の溶湯保持設備より注
湯ノズルを具備したタンデイツシユに溶湯を供給
し、タンデイツシユの重量が一定になるように供
給量を制御することによつて注湯速度を一定に保
つ方法等によつて板厚を一定に保持する方法が開
発されている。 しかしながら、特に10Kg／ｓ以下程度の比較的
少流量の場合には正確な制御を行うことが困難で
あるという問題点を有していた。 又、溶湯の供給を制御する他の方法として、炉
等の溶湯保持装置自体を傾動させて注湯する方法
や、スライデイングノズルから注湯する方法等も
用いられている。 しかしながら、前者は、注湯量の脈動が注湯口
での一部凝固のために正確な制御が困難であると
いう問題点を有し、後者も、設備が大規模で高価
であるばかりでなく、ノズル詰まり防止のためノ
ズル孔内に砂込めが必要となり、このような介在
物のタンデイツシユ内の混入が、微量注湯系では
注湯ノズルの詰まりや製板への妨害等の悪影響を
無視できない等の問題点を有しており、その利用
が制限されてきた。 又、特開昭61−296942及び特開昭61−296943に
おいては、タンデイツシユ又はタンデイツシユか
らのノズルが貫通する箱体を気密構造にすると共
に、該タンデイツシユの注湯ノズルにタンデイツ
シユストツパ棒を設け、タンデイツシユ内又は箱
体内の圧力調整とタンデイツシユストツパ棒の開
度調整の組合わせ、即ち、溶鋼レベルの比較的速
い変動を圧力調整によつて低減し、比較的遅い変
動はタンデイツシユストツパ棒の開度調整によつ
て低減する方法が開示されている。
に移動する冷却体に溶融金属を注いで凝固させ、
直接的に板を製造する急冷薄帯プロセス等におい
て、注湯ノズルより供給する溶湯流量を正確に制
御することは、製品板厚を一定に保つために不可
欠の技術である。 従つて、例えば溶解炉等の溶湯保持設備より注
湯ノズルを具備したタンデイツシユに溶湯を供給
し、タンデイツシユの重量が一定になるように供
給量を制御することによつて注湯速度を一定に保
つ方法等によつて板厚を一定に保持する方法が開
発されている。 しかしながら、特に10Kg／ｓ以下程度の比較的
少流量の場合には正確な制御を行うことが困難で
あるという問題点を有していた。 又、溶湯の供給を制御する他の方法として、炉
等の溶湯保持装置自体を傾動させて注湯する方法
や、スライデイングノズルから注湯する方法等も
用いられている。 しかしながら、前者は、注湯量の脈動が注湯口
での一部凝固のために正確な制御が困難であると
いう問題点を有し、後者も、設備が大規模で高価
であるばかりでなく、ノズル詰まり防止のためノ
ズル孔内に砂込めが必要となり、このような介在
物のタンデイツシユ内の混入が、微量注湯系では
注湯ノズルの詰まりや製板への妨害等の悪影響を
無視できない等の問題点を有しており、その利用
が制限されてきた。 又、特開昭61−296942及び特開昭61−296943に
おいては、タンデイツシユ又はタンデイツシユか
らのノズルが貫通する箱体を気密構造にすると共
に、該タンデイツシユの注湯ノズルにタンデイツ
シユストツパ棒を設け、タンデイツシユ内又は箱
体内の圧力調整とタンデイツシユストツパ棒の開
度調整の組合わせ、即ち、溶鋼レベルの比較的速
い変動を圧力調整によつて低減し、比較的遅い変
動はタンデイツシユストツパ棒の開度調整によつ
て低減する方法が開示されている。
しかしながら、比較的狭い領域に設置されたタ
ンデイツシユにストツパ棒を設けることは設備上
の困難を伴い、又、タンデイツシユ内や箱体内を
加減圧するには、高温融体を含むタンデイツシユ
や箱体を完全な気密構造にしなければならず、大
掛りな設備が必要となつて、構造が複雑になると
いう問題点を有していた。 従つて、比較的設備上の制約が少いストツパ棒
方式による注湯方式において、高精度の注湯制御
を行うために、溶解炉等の溶湯保持装置より直接
冷却体に注湯したり、注湯ノズルを取付けたタン
デイツシユに溶湯を供給し、タンデイツシユより
注湯する場合に安定した正確な制御を行うことが
重要になるが、従来は、ストツパ棒のオンオフ制
御により断続的な注湯を行う流量調節は行われて
いるものの、湯面レベルの変化やストツパ棒の揺
れ等により制御性が低いため、微少流量の正確な
制御には用いることができなかつた。 なお、特開昭58−58964には本発明と類似の構
成が開示されているが、本願発明のように薄板鋳
造に関するものではなく、具体的な構成も異なる
ものであつた。
ンデイツシユにストツパ棒を設けることは設備上
の困難を伴い、又、タンデイツシユ内や箱体内を
加減圧するには、高温融体を含むタンデイツシユ
や箱体を完全な気密構造にしなければならず、大
掛りな設備が必要となつて、構造が複雑になると
いう問題点を有していた。 従つて、比較的設備上の制約が少いストツパ棒
方式による注湯方式において、高精度の注湯制御
を行うために、溶解炉等の溶湯保持装置より直接
冷却体に注湯したり、注湯ノズルを取付けたタン
デイツシユに溶湯を供給し、タンデイツシユより
注湯する場合に安定した正確な制御を行うことが
重要になるが、従来は、ストツパ棒のオンオフ制
御により断続的な注湯を行う流量調節は行われて
いるものの、湯面レベルの変化やストツパ棒の揺
れ等により制御性が低いため、微少流量の正確な
制御には用いることができなかつた。 なお、特開昭58−58964には本発明と類似の構
成が開示されているが、本願発明のように薄板鋳
造に関するものではなく、具体的な構成も異なる
ものであつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、ストツパ棒の溶着を防止し、設備
上の制約が少いストツパ棒方式によつて、微少流
量を安定して正確に制御することが可能な薄板鋳
造における溶湯流量の制御方法を提供することを
目的とする。
されたもので、ストツパ棒の溶着を防止し、設備
上の制約が少いストツパ棒方式によつて、微少流
量を安定して正確に制御することが可能な薄板鋳
造における溶湯流量の制御方法を提供することを
目的とする。
本発明は、溶湯を冷却体表面上に供給する注湯
ノズルと、該注湯ノズルへの溶湯供給量を制御す
るストツパ棒を有する溶湯保持装置とを少なくと
も備えた注湯設備を用いて薄板を鋳造する際に、
第１図にその要旨を示す如く、注湯量又はその変
化速度をオンラインで測定し、該測定値と目標値
との偏差を基に、前記ストツパ棒の位置又は移動
速度を制御し、更に、前記ストツパ棒の位置が少
なくとも次式 dmin≧50／√・・・ ……(1) ここで、 ρ：溶湯の密度（ｇ／cm3） Ｃ：溶湯の比熱（cal／ｇ） ΔT：溶湯温度とその融点との差（℃）（10≦ΔT
≦500） ｈ：注湯穴上面から溶湯表面までの高さ（mm）
（30≦ｈ≦2000） で示される最小開度dmin以下とならないように
規制することによつて、前記目的を達成したもの
である。
ノズルと、該注湯ノズルへの溶湯供給量を制御す
るストツパ棒を有する溶湯保持装置とを少なくと
も備えた注湯設備を用いて薄板を鋳造する際に、
第１図にその要旨を示す如く、注湯量又はその変
化速度をオンラインで測定し、該測定値と目標値
との偏差を基に、前記ストツパ棒の位置又は移動
速度を制御し、更に、前記ストツパ棒の位置が少
なくとも次式 dmin≧50／√・・・ ……(1) ここで、 ρ：溶湯の密度（ｇ／cm3） Ｃ：溶湯の比熱（cal／ｇ） ΔT：溶湯温度とその融点との差（℃）（10≦ΔT
≦500） ｈ：注湯穴上面から溶湯表面までの高さ（mm）
（30≦ｈ≦2000） で示される最小開度dmin以下とならないように
規制することによつて、前記目的を達成したもの
である。
本発明は、一般的には耐火物で作られる炉底開
口部とストツパ棒先端との間〓を厳密に調節する
ことが困難であるため、比較的大きな脈動も許容
できる大流量注湯系には採用できても、微少流量
を安定して正確に制御する必要がある微量注湯系
には適しないと従来考えられていたストツパ棒方
式を更に詳細に検討することによつてなされたも
のである。 溶解炉等の溶湯保持装置よりストツパ棒を上下
させて溶湯を供給する場合に、注湯量が一定にな
るようにストツパ棒の位置を制御することになる
が、ストツパ棒の溶着を防ぐために開度に下限を
設け、又、必要に応じて制御性を高めるためにス
トツパ棒の開度に上限を設けることにより、安定
性と高制御性を実現することができる。 以下、非晶質合金の製造等に用いる単ロール法
に本発明を適用した場合を例にとつて、本発明の
具体的構成を説明する。 第２図は、前記単ロール法の例を模式的に示し
たもので、タンデイツシユ１２への溶湯１０の供
給量を制御するストツパ棒１４を溶湯保持装置で
ある溶解炉１６に設け、該溶解炉１６に、例えば
DCサーボモータのような制御が容易な駆動部を
用いたストツパ棒駆動装置１８を取付ける。又、
下方のタンデイツシユ１２に、例えばロードセル
２０を取付け、前記タンデイツシユ１２と共に内
部の溶湯重量を測定できるようにする。 図において、２２は注湯ノズル、２４は制御装
置、２６は冷却ロール、２８は薄帯である。 鋳造に際しては、目標とするタンデイツシユ内
湯面レベルに対応した重量になるように、ストツ
パ棒１４の位置を制御装置２４によつて例えば
PID制御する。即ち、例えば測定された重量と目
標重量との偏差を基にＰ（比例）制御によつてス
トツパ棒１４の開度を指示する。Ｐ制御のみでは
定常偏差が生じるので、その値が大きい場合等に
は、Ｉ（積分）制御を加えて偏差を低減し、必要
に応じて更にＤ（微分）制御を加えることによつ
て速やかに偏差を極めて小さくすることが可能と
なる。 ここで問題となるのは、ストツパ棒１４の開度
が非常に小さくなつた場合に、ストツパ棒１４と
ストツパ座１６Ａ（炉底開口部周囲の、溶湯の供
給停止時にストツパ棒１４と接触する部分）との
間に溶湯が一時的に滞留して温度低下により凝固
し、ストツパ棒１４がストツパ座１６Ａに溶着し
てしまう可能性のあることである。例えば、Ｐ制
御の場合のゲインのような、PID定数の設定によ
つては、特に制御開始初期において、このような
状況が考えられるため、本発明においては、スト
ツパ開度に下限値dminを設けることによつてス
トツパ棒の溶着を回避し、操業の安定性を向上し
ている。なお、短時間で溶着が起こる際の流量は
ほとんど零であるので、下限値dminを設けても
制御性を著しく損うことはない。 この下限値dminの決定方法について、注湯穴
の面積、ストツパ棒１４の先端形状、注湯の組成
等を変化させて検討した結果、下限値dminは、
注湯の密度ρ、比熱Ｃ、溶湯温度と凝固温度（融
点）との差ΔT、注湯穴上面（ストツパ棒１４を
閉じた時の先端の接触位置）から溶湯表面までの
高さｈに依存することが分つた。 第３図に、密度ρが6.5ｇ／cm2で比熱Ｃが
0.15cal／ｇの溶湯金属について、いくつかのス
トパ開度について溶着を起す際の溶湯温度と注湯
穴から溶湯表面までの高さｈの関係を調べた結果
の例を示す。例えばストツパ開度が0.5mmで溶湯
金属の温度とその融点との差ΔTが60℃の場合、
溶湯高さｈが160mmで溶着を起しているように、
第３図の１点鎖線より下の領域では溶着を起す可
能性があるが、前出(1)式を満足する、１点鎖線よ
り上の領域では溶着が生じることはない。つま
り、(1)式で表される開度に設定しておくと溶着を
起こさない。 又、第４図に、直径が50mmで先端の半球状のス
トツパ棒１４を用いて、注湯穴の半径を変えた場
合のストツパ開度と注湯速度との関係を示した
が、ストツパ棒制御の場合、ストツパ開度と溶湯
の供給速度の関係は単純な比例関係ではなく、ス
トツパ開度が大きくなると溶湯流量は注湯穴の断
面積により律速されるため、供給速度が飽和す
る。例えばＰ制御においてゲインが比較的大きい
場合等、PID定数の設定によつては、特に制御開
始初期において、このような飽和した状態もしく
はストツパ開度の増加に対する供給速度の増加が
極めて小さな状態になつても、ストツパの開度
dmaxを更に大きくするような無駄な操作をさせ
る場合があるが、ストツパ棒の移動速度に制約が
あるため、制御性が低下してしまうことがある。
このような場合には、ストツパ棒の開度に上限値
dmaxを設けることで、前記のような制御性の低
下を避けることが可能となる。 この上限値dmaxについては、流体力学の理論
によれば溶湯の動粘性係数等にも依存することが
考えられるが、実験の結果、ストツパ棒の位置を
PID制御したり、ストツパ棒の速度をＰ制御した
りする場合には、事実上注湯穴の断面積Ｓ（mm2）
に依存することが分つた。つまり制御理論によつ
て多少ばらつくが、次式に記載したような値に設
定することが適当である。 0.3√≦dmax≦0.8√ ……(2) 実際の制御にあたつては、例えばタンデイツシ
ユ１２の目標重量と実測重量との偏差を制御装置
２４のマイクロプロセツサに取込み、予め設定し
ておいたPID定数に従つて、ストツパ棒１４の開
度を計算して例えば位置の指令を出す方法によつ
て、比較的簡単な制御論理で安定した正確な流量
制御を行うことができる。 なお、注湯中にストツパ棒先端が大きく破損し
た場合等は、ストツパ開度を小さくしても注湯量
が多くてタンデイツシユ１２の重量が目標値を超
えてしまうという状況がある。このような場合に
は、一時的にストツパ棒１４を移動可能な最下限
まで下げて、溶湯の供給を一時中断し、タンデイ
ツシユ重量等が目標値近くまで減少してから再び
制御を開始する方法によつて、鋳造を続行するこ
とができる。 なお、前記の説明では、タンデイツシユ内の溶
融金属量をロードセル２０によつて測定していた
が、溶融金属量の測定方法はこれに限定されず、
ロードセル以外の荷重計を用いたり、あるいは、
湯面レベルを光学的に測定するレーザ液面計等を
用いることもできる。 又、前記の説明では、溶解炉１６とタンデイツ
シユ１２を備えた注湯設備で、タンデイツシユ１
２内の溶湯量が目標値となるようにストツパ棒１
４の位置を制御する場合を例にとつて本発明を説
明していたが、本発明の適用対象は、これに限定
されず、同じくタンデイツシユ１２内の溶湯量が
目標値となるようにストツパ棒１４の移動速度を
制御する場合（特願昭62−192336）、タンデイツ
シユ１２からの注湯速度（溶湯量の変化速度）が
目標値となるようにストツパ棒１４の位置（特願
昭62−205720）又は移動速度（特願昭62−
275108）を制御する場合、溶解炉１６から直接冷
却ロール２６に注湯する設備で、溶解炉重量（溶
湯量）の変化速度が目標値となるようにストツパ
棒１４の位置（特願昭62−209907）又は移動速度
（特願昭62−275109）を制御する場合等にも、本
発明が同様に適用できることは明らかである。
口部とストツパ棒先端との間〓を厳密に調節する
ことが困難であるため、比較的大きな脈動も許容
できる大流量注湯系には採用できても、微少流量
を安定して正確に制御する必要がある微量注湯系
には適しないと従来考えられていたストツパ棒方
式を更に詳細に検討することによつてなされたも
のである。 溶解炉等の溶湯保持装置よりストツパ棒を上下
させて溶湯を供給する場合に、注湯量が一定にな
るようにストツパ棒の位置を制御することになる
が、ストツパ棒の溶着を防ぐために開度に下限を
設け、又、必要に応じて制御性を高めるためにス
トツパ棒の開度に上限を設けることにより、安定
性と高制御性を実現することができる。 以下、非晶質合金の製造等に用いる単ロール法
に本発明を適用した場合を例にとつて、本発明の
具体的構成を説明する。 第２図は、前記単ロール法の例を模式的に示し
たもので、タンデイツシユ１２への溶湯１０の供
給量を制御するストツパ棒１４を溶湯保持装置で
ある溶解炉１６に設け、該溶解炉１６に、例えば
DCサーボモータのような制御が容易な駆動部を
用いたストツパ棒駆動装置１８を取付ける。又、
下方のタンデイツシユ１２に、例えばロードセル
２０を取付け、前記タンデイツシユ１２と共に内
部の溶湯重量を測定できるようにする。 図において、２２は注湯ノズル、２４は制御装
置、２６は冷却ロール、２８は薄帯である。 鋳造に際しては、目標とするタンデイツシユ内
湯面レベルに対応した重量になるように、ストツ
パ棒１４の位置を制御装置２４によつて例えば
PID制御する。即ち、例えば測定された重量と目
標重量との偏差を基にＰ（比例）制御によつてス
トツパ棒１４の開度を指示する。Ｐ制御のみでは
定常偏差が生じるので、その値が大きい場合等に
は、Ｉ（積分）制御を加えて偏差を低減し、必要
に応じて更にＤ（微分）制御を加えることによつ
て速やかに偏差を極めて小さくすることが可能と
なる。 ここで問題となるのは、ストツパ棒１４の開度
が非常に小さくなつた場合に、ストツパ棒１４と
ストツパ座１６Ａ（炉底開口部周囲の、溶湯の供
給停止時にストツパ棒１４と接触する部分）との
間に溶湯が一時的に滞留して温度低下により凝固
し、ストツパ棒１４がストツパ座１６Ａに溶着し
てしまう可能性のあることである。例えば、Ｐ制
御の場合のゲインのような、PID定数の設定によ
つては、特に制御開始初期において、このような
状況が考えられるため、本発明においては、スト
ツパ開度に下限値dminを設けることによつてス
トツパ棒の溶着を回避し、操業の安定性を向上し
ている。なお、短時間で溶着が起こる際の流量は
ほとんど零であるので、下限値dminを設けても
制御性を著しく損うことはない。 この下限値dminの決定方法について、注湯穴
の面積、ストツパ棒１４の先端形状、注湯の組成
等を変化させて検討した結果、下限値dminは、
注湯の密度ρ、比熱Ｃ、溶湯温度と凝固温度（融
点）との差ΔT、注湯穴上面（ストツパ棒１４を
閉じた時の先端の接触位置）から溶湯表面までの
高さｈに依存することが分つた。 第３図に、密度ρが6.5ｇ／cm2で比熱Ｃが
0.15cal／ｇの溶湯金属について、いくつかのス
トパ開度について溶着を起す際の溶湯温度と注湯
穴から溶湯表面までの高さｈの関係を調べた結果
の例を示す。例えばストツパ開度が0.5mmで溶湯
金属の温度とその融点との差ΔTが60℃の場合、
溶湯高さｈが160mmで溶着を起しているように、
第３図の１点鎖線より下の領域では溶着を起す可
能性があるが、前出(1)式を満足する、１点鎖線よ
り上の領域では溶着が生じることはない。つま
り、(1)式で表される開度に設定しておくと溶着を
起こさない。 又、第４図に、直径が50mmで先端の半球状のス
トツパ棒１４を用いて、注湯穴の半径を変えた場
合のストツパ開度と注湯速度との関係を示した
が、ストツパ棒制御の場合、ストツパ開度と溶湯
の供給速度の関係は単純な比例関係ではなく、ス
トツパ開度が大きくなると溶湯流量は注湯穴の断
面積により律速されるため、供給速度が飽和す
る。例えばＰ制御においてゲインが比較的大きい
場合等、PID定数の設定によつては、特に制御開
始初期において、このような飽和した状態もしく
はストツパ開度の増加に対する供給速度の増加が
極めて小さな状態になつても、ストツパの開度
dmaxを更に大きくするような無駄な操作をさせ
る場合があるが、ストツパ棒の移動速度に制約が
あるため、制御性が低下してしまうことがある。
このような場合には、ストツパ棒の開度に上限値
dmaxを設けることで、前記のような制御性の低
下を避けることが可能となる。 この上限値dmaxについては、流体力学の理論
によれば溶湯の動粘性係数等にも依存することが
考えられるが、実験の結果、ストツパ棒の位置を
PID制御したり、ストツパ棒の速度をＰ制御した
りする場合には、事実上注湯穴の断面積Ｓ（mm2）
に依存することが分つた。つまり制御理論によつ
て多少ばらつくが、次式に記載したような値に設
定することが適当である。 0.3√≦dmax≦0.8√ ……(2) 実際の制御にあたつては、例えばタンデイツシ
ユ１２の目標重量と実測重量との偏差を制御装置
２４のマイクロプロセツサに取込み、予め設定し
ておいたPID定数に従つて、ストツパ棒１４の開
度を計算して例えば位置の指令を出す方法によつ
て、比較的簡単な制御論理で安定した正確な流量
制御を行うことができる。 なお、注湯中にストツパ棒先端が大きく破損し
た場合等は、ストツパ開度を小さくしても注湯量
が多くてタンデイツシユ１２の重量が目標値を超
えてしまうという状況がある。このような場合に
は、一時的にストツパ棒１４を移動可能な最下限
まで下げて、溶湯の供給を一時中断し、タンデイ
ツシユ重量等が目標値近くまで減少してから再び
制御を開始する方法によつて、鋳造を続行するこ
とができる。 なお、前記の説明では、タンデイツシユ内の溶
融金属量をロードセル２０によつて測定していた
が、溶融金属量の測定方法はこれに限定されず、
ロードセル以外の荷重計を用いたり、あるいは、
湯面レベルを光学的に測定するレーザ液面計等を
用いることもできる。 又、前記の説明では、溶解炉１６とタンデイツ
シユ１２を備えた注湯設備で、タンデイツシユ１
２内の溶湯量が目標値となるようにストツパ棒１
４の位置を制御する場合を例にとつて本発明を説
明していたが、本発明の適用対象は、これに限定
されず、同じくタンデイツシユ１２内の溶湯量が
目標値となるようにストツパ棒１４の移動速度を
制御する場合（特願昭62−192336）、タンデイツ
シユ１２からの注湯速度（溶湯量の変化速度）が
目標値となるようにストツパ棒１４の位置（特願
昭62−205720）又は移動速度（特願昭62−
275108）を制御する場合、溶解炉１６から直接冷
却ロール２６に注湯する設備で、溶解炉重量（溶
湯量）の変化速度が目標値となるようにストツパ
棒１４の位置（特願昭62−209907）又は移動速度
（特願昭62−275109）を制御する場合等にも、本
発明が同様に適用できることは明らかである。
第２図に示したように、溶湯保持装置として、
DCモータによつて駆動するストツパ棒１４を取
付けた溶解炉１６（使用溶湯表面高さ30〜500mm）
を用い、ストツパ棒１４を上昇させることによつ
て、溶解炉下部のノズルより、注湯ノズル２２を
取付けたタンデイツシユ１２に溶湯を供給する装
置に、本発明の制御方法を適用した。 即ち、Fe−Si−Ｂ系合金の溶湯（凝固点1180
℃）を前記溶解炉１６で1300℃に保持し、先端が
半球状で、直径が50mmのストツパ棒１４を用い
て、直径が15mmの注湯穴より、下方のタンデイツ
シユ１２に平均0.8Kg／ｓの速度で注湯した。 タンデイツシユ１２に取付けたロードセル２０
からのタンデイツシユ重量信号を、制御装置２４
のマイクロプロセツサに送り、予め書込んだプロ
グラムに従つて、タンデイツシユ重量が目標値と
なるようにDCモータの電流を制御することによ
つて、ストツパ棒１４の位置を制御した。 位置制御によるストツパ棒開度の制御におい
て、開度に制限を設けない場合、本発明により下
限値dminのみ設けた場合、上下限値dmax、
dminを共に設けた場合について実験したところ、
ストツパ棒の溶着の有無と制御時の注湯速度のば
らつきは下記第１表に示す如くであつた。 第１表から明らかなように、下限値dminを設
けない場合（実験番号１〜３）は溶着を起す場合
があるが、下限値dminを設定すると（実験番号
４〜７）、溶着が起らず、又、制御性も改善され
た。更に上限値dmaxを設けると（実験番号６、
７）、制御性が一層改善されることが分かる。
DCモータによつて駆動するストツパ棒１４を取
付けた溶解炉１６（使用溶湯表面高さ30〜500mm）
を用い、ストツパ棒１４を上昇させることによつ
て、溶解炉下部のノズルより、注湯ノズル２２を
取付けたタンデイツシユ１２に溶湯を供給する装
置に、本発明の制御方法を適用した。 即ち、Fe−Si−Ｂ系合金の溶湯（凝固点1180
℃）を前記溶解炉１６で1300℃に保持し、先端が
半球状で、直径が50mmのストツパ棒１４を用い
て、直径が15mmの注湯穴より、下方のタンデイツ
シユ１２に平均0.8Kg／ｓの速度で注湯した。 タンデイツシユ１２に取付けたロードセル２０
からのタンデイツシユ重量信号を、制御装置２４
のマイクロプロセツサに送り、予め書込んだプロ
グラムに従つて、タンデイツシユ重量が目標値と
なるようにDCモータの電流を制御することによ
つて、ストツパ棒１４の位置を制御した。 位置制御によるストツパ棒開度の制御におい
て、開度に制限を設けない場合、本発明により下
限値dminのみ設けた場合、上下限値dmax、
dminを共に設けた場合について実験したところ、
ストツパ棒の溶着の有無と制御時の注湯速度のば
らつきは下記第１表に示す如くであつた。 第１表から明らかなように、下限値dminを設
けない場合（実験番号１〜３）は溶着を起す場合
があるが、下限値dminを設定すると（実験番号
４〜７）、溶着が起らず、又、制御性も改善され
た。更に上限値dmaxを設けると（実験番号６、
７）、制御性が一層改善されることが分かる。
【表】
なお、前記実施例においては、本発明が単一の
冷却ロールを備えた連続薄板製造設備に適用され
ていたが、本発明の適用範囲はこれに限定されな
い。
冷却ロールを備えた連続薄板製造設備に適用され
ていたが、本発明の適用範囲はこれに限定されな
い。
以上説明した通り、本発明によれば、薄板連続
注湯設備において、ストツパ棒の溶着を防止する
ことができ、ストツパ棒の移動という比較的簡単
な方法で、安定した正確な注湯量制御が可能とな
る。従つて、板厚が均一になり、表面性状も改善
されるという優れた効果を有する。
注湯設備において、ストツパ棒の溶着を防止する
ことができ、ストツパ棒の移動という比較的簡単
な方法で、安定した正確な注湯量制御が可能とな
る。従つて、板厚が均一になり、表面性状も改善
されるという優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係る溶湯流量制御方法の基
本的な手順を示す流れ図、第２図は、本発明が適
用された連続注湯装置の一例の構成を示す断面
図、第３図は、本発明の原理を発明するための、
ノズル詰りを起す際の溶湯温度と注湯穴から溶湯
表面までの高さの関係を示す線図、第４図は、同
じく注湯穴の半径を変えた場合のストツパ開度と
注湯速度との関係を示す線図である。 １０……溶湯、１２……タンデイツシユ、１４
……ストツパ棒、１６……溶解炉、１８……スト
ツパ棒駆動装置、２０……ロードセル、２２……
注湯ノズル、２４……制御装置、２６……冷却ロ
ール、２８……薄帯。
本的な手順を示す流れ図、第２図は、本発明が適
用された連続注湯装置の一例の構成を示す断面
図、第３図は、本発明の原理を発明するための、
ノズル詰りを起す際の溶湯温度と注湯穴から溶湯
表面までの高さの関係を示す線図、第４図は、同
じく注湯穴の半径を変えた場合のストツパ開度と
注湯速度との関係を示す線図である。 １０……溶湯、１２……タンデイツシユ、１４
……ストツパ棒、１６……溶解炉、１８……スト
ツパ棒駆動装置、２０……ロードセル、２２……
注湯ノズル、２４……制御装置、２６……冷却ロ
ール、２８……薄帯。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶湯を冷却体表面上に供給する注湯ノズル
と、該注湯ノズルへの溶湯供給量を制御するスト
ツパ棒を有する溶湯保持装置とを少なくとも備え
た注湯設備を用いて薄板を鋳造する際に、 溶湯量又はその変化速度をオンラインで測定
し、 該測定値と目標値との偏差を基に、前記ストツ
パ棒の位置又は移動速度を制御し、 更に、前記ストツパ棒の位置が少なくとも次式 dmin≧50／√・・・ ここで、 ρ：溶湯の密度（ｇ／cm3） Ｃ：溶湯の比熱（cal／ｇ） ΔT：溶湯温度とその融点との差（℃）（10≦ΔT
≦500） ｈ：注湯穴上面から溶湯表面までの高さ（mm）
（30≦ｈ≦2000） で示される最小開度dmin以下とならないように
規制することを特徴とする薄板鋳造における溶湯
流量の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32326987A JPH01166861A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 薄板鋳造における溶湯流量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32326987A JPH01166861A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 薄板鋳造における溶湯流量の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01166861A JPH01166861A (ja) | 1989-06-30 |
| JPH0455768B2 true JPH0455768B2 (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=18152902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32326987A Granted JPH01166861A (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | 薄板鋳造における溶湯流量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01166861A (ja) |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP32326987A patent/JPH01166861A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01166861A (ja) | 1989-06-30 |
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