JPS62156050A - 双ロ−ル式金属急冷薄帯の製造方法 - Google Patents

双ロ−ル式金属急冷薄帯の製造方法

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JPS62156050A
JPS62156050A JP29368785A JP29368785A JPS62156050A JP S62156050 A JPS62156050 A JP S62156050A JP 29368785 A JP29368785 A JP 29368785A JP 29368785 A JP29368785 A JP 29368785A JP S62156050 A JPS62156050 A JP S62156050A
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JP
Japan
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roll
reduction
force
rolling force
driving side
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JP29368785A
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English (en)
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Masao Yukimoto
正雄 行本
Kiyoshi Shibuya
清 渋谷
Kane Miyake
三宅 苞
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、広幅の薄帯であっても薄帯全長にわたって
所定の板幅を安定して得ることができる双ロール式の金
属急冷薄帯の製造方法に関するものである。
(従来の技術) 金属溶湯を冷却体の表面に注湯し、その急冷凝固を強い
て非晶質あるいは結晶質の金属薄帯を得る方法の一つに
双ロール式急冷薄帯製造法がある。
この双ロール式急冷薄帯製造法においては、ロールキス
部での凝固形態に第2図A−Cに示すような3つの態様
がある。同図に示したところにおいて、矢印方向に回転
する冷却ロール1.2のロールキス部に上方から連続的
に金属溶湯3が注湯され、この溶湯3は該キス部を通過
する間に急冷され薄帯4として下方から取出される。こ
こに第2図Aでは、凝固完了点がロールキス部より上方
であり、薄帯4はロールキス部で熱間変形を受けるため
、高い圧下力が必要となる(以下圧延型という)。同図
Bでは、凝固完了点がロールキス部に一致しているため
、軽圧下力のもとて製造できる(以下キス点凝固完了型
という)。同図Cでは、凝固完了点がロールキス部より
下方にあり、薄帯4の内部に未凝固溶湯が残存している
ため、ブレークアウトを生じて薄帯にならない(以下未
凝固型という)。
以上の3つの凝固形態の中では第2図Bに示したキス点
凝固完了点型が最も適正であり、薄帯の巾方向全域にわ
たってこの凝固形態を維持することが肝要である。
しかしながら従来、冷却ロールの圧下方法としてはスク
リュウあるいはバネが使用され、またロールのギャップ
は鋳込前にプリセットされていたため、前記キス点凝固
完了型を安定して維持することは極めて困難であった。
この点、上記の問題を解決するものとして特開昭58−
23543号公報において、圧延技術としてよく知られ
ている液圧シリンダ(例えば油圧シリンダ)を用いた第
3図に示したような装置を使用して冷却ロールへの圧下
力を一定に制御する方法が提案された。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記の方法に従ってロールギャップの一定
制御を行ったとしても、ミル剛性、ロールチョック摺動
および抵抗等に起因したオフセットの発生は免れ得ない
ために、第4図に示す様に巾方向の各断面において凝固
形態が異なり、キス点凝固完了型を安定に維持する事は
ほとんど不可能であった。すなわち第4図の線C−Cの
断面では、凝固形態が第2図Cに示したような未凝固型
となるため、ロールキス部直下で未凝固部分がブレーク
アウトして飛散し、狭巾薄帯となっていたのである。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、溶湯
の凝固形態を巾方向に均一かつ適正に維持することがで
き、比較的広巾の金属薄帯であっても薄帯全長にわたっ
て所定の板幅を確保できる急冷薄帯の製造方法を提案す
ることを目的とする。
(問題点を解決するための手段) すなわちこの発明は、固定ロールとこれに対し接近離脱
可能に配置された自由ロールからなる一対の冷却ロール
のロールキス部に向けて、金属溶湯を、その供給ノズル
から連続して供給し、急冷凝固させて金属薄帯を製造す
るに際し、上記自由冷却ロールの駆動側および操作側そ
れぞれにおける圧下力を、予め設定された基準圧下力を
中心として、上記冷却ロール間の駆動側および操作側そ
れぞれのロールギヤツブの変化量と、同じく駆動側およ
び操作側の各圧下力を合計した全圧下力の上記基準圧下
力に対する変化分を積分して得られる荷重変化量とから
求めた圧下力補正量に基いて、増減させることを特徴と
する双ロール式金属急冷薄帯の製造方法である。
以下この発明を従来法と対比して具体的に説明する。
前掲第2図に示した油圧圧下方式を用いた薄帯製造装置
において、横型ハウジング6内には、チョック7を介し
て設置された固定冷却ロール1と摺動チョック8を介し
て設置された自由冷却ロール2とが設けられ、摺動チョ
ック(駆動側および操作側にそれぞれ設けられている)
8の背圧を油圧シリンダ(各摺動チョックに対応して両
側に設けられている)5で押圧し圧下力を作用させるよ
うな構造となっている。矢印X、 Y方向に回転する各
ロールのキス部9に対して上方に配置された溶解炉10
およびノズル11から溶湯流12が連続的に供給されロ
ールキス部9で急冷凝固されて薄帯13として下方より
取出される。
このような油圧圧下方式の双ロールによってもこれだけ
では第4図に示したように広巾薄帯製造に関してヒート
クラウンの発生、駆動側と操作側とのチョック摺動抵抗
差および巾方向の流量分布の不均一などによって巾方向
に均一な圧下状態を作り得ないことは前述したとおりで
ある。
この発明の特徴は、駆動側および操作側のロールギャッ
プを各々一定に保つため、ロールギヤ。
プ量の各々の変化量および各圧下力を合計した全圧下力
と基準圧下力との差の積分量にそれぞれ比例する圧下力
補正量を付加または削減することにより、圧下力を基準
圧下力を中心として制御することである。
第1図に示した回路図をもとに、この発明に従う圧下力
の具体的な制御要領を示す。
第1図において、駆動側チョック7Aおよび操作側チョ
ック7Bで支持された固定冷却ロール1に対し自由冷却
ロール2が圧下され、両ロールのキス部9で溶湯を急冷
凝固させて薄帯13が製造される。
自由冷却ロール2は摺動可能な駆動側チョック8八およ
び操作側チョック8Bによって固定冷却ロール1に対し
接近離脱可能に支持され、各チョックを押圧する油圧シ
リンダ5Aおよび5Bによって固定ロール1に圧下され
る。自由冷却ロール2には該ロールの駆動側ロールギャ
ップ11を検出するロールギャップセンサー14Aおよ
び操作側ロールギャップ12を検出するロールギャップ
センサー1413が設けられている。これらのセンサー
からの検知信号はコンパレータ15A、 Bに導入され
該コンパレータでそれぞれ Δfl=l、  JO+              
  ・・・(1)Δx2=n2−β。2       
        ・・・(2)ここに”01は駆動側初
期ロールギャップRotは操作側初期ロールギャップ の演算をして駆動側と操作側それぞれのロールギヤノブ
変化量が求められる。符号17は基準圧下力設定器であ
り、この設定器17からは駆動側の基準圧下力P01及
び操作側の基準圧下力PO2が出力される。このPot
及びPO2は予め設定されるものであり、全域において
第2図Bに示すキス点疑固完了型の凝固形態またはこれ
に近い適正凝固形態を維持するに必要な基準圧下力P0
並びに駆動側および操作側ロールチョック摺動抵抗F1
およびF2を基に下記の式によって算出される。
Po=Po+ +Poz=A−W+7 +F2    
・・・(3)ここではWは薄帯の幅でありAは凝固完了
点を適正位置にするのに必要な単位巾当りの圧下力であ
る。なお、この単位巾当りの圧下力AはA = f (
R,E、υ、σ) で示すことができ、ロール半径R、ロール材質のヤング
率E、ポアソン比υおよび薄帯の変形抵抗σの函数であ
・る。
一方油圧力センサー22A、 Bによって駆動側および
操作側の油圧シリンダ5Aおよび5Bの作動反力すなわ
ち圧下力pHおよびPusが測定される。これらの圧下
力の和 Ps=P+、 +Pzs              
=14)と基準圧下方P0との差 ΔW =Po  Ps              −
(5)を積分器24を用いて積分し、それぞれの積分時
間T、、 T、で除した荷重和変化量が求められる。駆
動側及び操作側の演算器2OA、 20Bには前記各々
のロールギヤツブ変化量Δ11.Δ12と荷重和変化量
およびP。2が入力され、次の演算を行って修正圧下力
設定値pHF2が求められる。
P+=Po++ΔP I−(61 Pz=Poz+ΔP2            ・・・
(7)八P、=KPl(Δ幅−二Δ間t)  ・・・(
8)ΔP2=にp、(Δl、−−Δ間t)      
 ・・・(9)ここにΔP1:駆動側の圧下力の増減量
ΔP2:操作側の圧下力の増減量 各演算器2OA、 Bの出力結果に基づき、各々のサー
ボ弁21A、 21Bを作動させて駆動側および操作側
の各油圧シリンダー5A、 5Bの圧下力を修正圧下力
設定値P、、 P、に調節するわけである。
(実施例) ロール径500mm、ロール周速5m/s、薄帯材質4
.5皆tχ5i−Fe、薄帯中300mmの製造条件と
単位巾当りの圧下率A・2kg/mm、ギャップ−圧下
力変換係数B=10kg/μmの制御条件とを採用し、
従来の一定圧下力の場合、圧下力差一定制御の場合およ
びこの発明を適用した場合について三者の比較実験を行
った。
第5図は従来の一定圧下力の場合を示すグラフ、第6図
は圧下力差一定制御の場合を示すグラフであり、第7図
がこの発明を適用した場合の結果を示すグラフである。
なお各図面において、横軸は鋳込開始からの時間を秒で
示し、一方縦軸は圧下力(トン)およびロールギャップ
(μm)を示した。図中曲線P1は駆動側圧下力、曲線
P2は操作側の圧下力、曲線11は駆動側のロールギャ
ップ、曲線12は操作側のロールギャップをそれぞれ示
す。
従来の一定圧下力の場合は第5図から明らかなごとく、
鋳込み開始後早期に駆動側と操作側とのロールギャップ
差が助長され、所定巾300mm0薄帯が得られたのは
初期の限られた時間のみであった。
一方、油圧シリンダーの圧下力の差を零にする圧下力差
一定制御を行った場合、第6図に示すように一定圧下力
に比べてロールギャップ差は小さくなるものの、初期に
発生したオフセントは解消されス100〜200μmの
ロールギャップ差が発生することが多い。この場合、ロ
ールギャップの開いた工、ジ部は第4図に示したC−C
断面の如く、ブレークアウトを発生し、作製した薄帯の
エツジは酸化が激しく場合によってはブレークアウト割
れを生じる。
これに対しこの発明を適用した場合は、第7図から明ら
かなごとく、鋳込開始後同様にロールギャップ差が生じ
たけれども、これに応じて駆動側および操作側の圧下配
分を変化させてギャップ差をなくす方向に制御すること
によって、中方向に均一でかつ適正な凝固形態を維持す
る事ができ、所定の巾の薄帯を連続的に製造することが
できた。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、巾方向に均一でかつ適正な
凝固形態を維持することができ、所定巾の薄帯を連続的
に安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の双ロール式急冷薄帯製造方法を実
施するための制御系統を示した図、第2図A、B、Cは
それぞれ、ロールキス部における凝固形態を示す横断面
図、 第3図は油圧圧下方式を採用した双ロール弐急冷薄帯製
造装置の側面図、 第4図は駆動側および操作側のロールギャップに差が生
じる状態を例示する説明図、 第5図は一定圧下力の場合の駆動側及び操作側のロール
ギャップ変化を例示するグラフ、第6図は圧下力差を零
にする圧下力差一定制御を例示するグラフ、 第7図は本発明を適用した場合を示すグラフである。 1・・・固定冷却ロール  2・・・自由冷却ロール3
・・・溶湯       4・・・薄帯5A、 5B・
・・液圧シリンダ 6・・・ハウジング7A、7B・・
・チョック   8A、 8B・・・摺動チョック9・
・・ロールキス部   10・・・溶解炉11・・・ノ
ズル      12・・・溶湯流13・・・薄帯 14A、 14B・・・ロールギャップセンサー15^
、B・・・ギャップ差演算器 17・・・基準圧下力設定器 20A、 B・・・圧下力補正値演算器21・・・油圧
サーボ弁 22A、 B・・・ロードセル  23・・・差分器2
4・・・積分器 l、・・・駆動側ロールギャップ量 12・・・操作側ロールギャップ量 P、・・・駆動側圧下力   P2・・・操作側圧下力
P0・・・基準圧下力 特許出願人  川崎製鉄株式会社 第2図 第3図 第4図 第5図 参り&開始後の時間(5ec) 夕今へ開始後f)時間(Sec) 錆へ開始イ食の時間(set)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、固定ロールとこれに対し接近離脱可能に配置された
    自由ロールからなる一対の冷却ロールのロールキス部に
    向けて、金属溶湯を、その供給ノズルから連続して供給
    し、急冷凝固させて金属薄帯を製造するに際し、 上記自由冷却ロールの駆動側および操作側 それぞれにおける圧下力を、予め設定された基準圧下力
    を中心として、上記冷却ロール間の駆動側および操作側
    それぞれのロールギャップの変化量と、同じく駆動側お
    よび操作側の各圧下力を合計した全圧下力の上記基準圧
    下力に対する変化分を積分して得られる荷重変化量とか
    ら求めた圧下力補正量に基いて、増減させることを特徴
    とする双ロール式金属急冷薄帯の製造方法。
JP29368785A 1985-12-27 1985-12-27 双ロ−ル式金属急冷薄帯の製造方法 Pending JPS62156050A (ja)

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JP (1) JPS62156050A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979556A (en) * 1989-04-04 1990-12-25 Hunter Engineering Company, Inc. Thickness control for a continuous caster

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979556A (en) * 1989-04-04 1990-12-25 Hunter Engineering Company, Inc. Thickness control for a continuous caster

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