JPH0367464B2 - - Google Patents
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- JPH0367464B2 JPH0367464B2 JP18252784A JP18252784A JPH0367464B2 JP H0367464 B2 JPH0367464 B2 JP H0367464B2 JP 18252784 A JP18252784 A JP 18252784A JP 18252784 A JP18252784 A JP 18252784A JP H0367464 B2 JPH0367464 B2 JP H0367464B2
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- JP
- Japan
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- nozzle
- roll
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- movement
- pouring
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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
-
- 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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
- B22D11/185—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using optical means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、高速回転する一本の冷却ロール上に
溶融金属を射出し、急冷凝固させて薄帯を得るの
に使用する、急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御
方法および装置に関するものである。
溶融金属を射出し、急冷凝固させて薄帯を得るの
に使用する、急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御
方法および装置に関するものである。
（従来の技術）
従来、一本の冷却ロール上に溶融金属を射出し
急冷凝固する急冷薄帯製造方法において、ロール
とノズルの間隔を一定にすることが形状良好な薄
帯を得るためには重要とされており、その間隔値
は0.1〜1.0mmと極めて小さく、その間隔を高精度
に制御する必要がある。
急冷凝固する急冷薄帯製造方法において、ロール
とノズルの間隔を一定にすることが形状良好な薄
帯を得るためには重要とされており、その間隔値
は0.1〜1.0mmと極めて小さく、その間隔を高精度
に制御する必要がある。
例えば、特開昭57−91854号公報および特開昭
58−132356号公報に開示されているように、ロー
ルとノズルの間隔量をレーザ変位計もしくは差動
トランスにより計測し、この計測値をフイードバ
ツクしてノズルをロールから一定の距離に保つよ
う制御する方法が提案されている。
58−132356号公報に開示されているように、ロー
ルとノズルの間隔量をレーザ変位計もしくは差動
トランスにより計測し、この計測値をフイードバ
ツクしてノズルをロールから一定の距離に保つよ
う制御する方法が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した制御方法においては、ノズル先端から
射出される溶湯は1300℃以上の高温でノズルとロ
ールの間で非常に不安定な物体であるため、ロー
ルとノズルの間隔量を測定するに際し、ノズル前
後方向へ溶湯のスプラツシユが飛散するといつた
外乱要因が多々あつた。そのため、上述した外乱
要因の存在下では、フイードバツク信号としての
ロールとノズルの間隔測定値が外乱要因により変
動するため、十分な対応ができない欠点があつ
た。
射出される溶湯は1300℃以上の高温でノズルとロ
ールの間で非常に不安定な物体であるため、ロー
ルとノズルの間隔量を測定するに際し、ノズル前
後方向へ溶湯のスプラツシユが飛散するといつた
外乱要因が多々あつた。そのため、上述した外乱
要因の存在下では、フイードバツク信号としての
ロールとノズルの間隔測定値が外乱要因により変
動するため、十分な対応ができない欠点があつ
た。
本発明の目的は上述した不具合を解消して、上
述したロールとノズルの間隔量の外乱による影響
を軽減することにより、連続して長時間に亘つて
形状良好な長尺薄帯を製造することができる方法
および装置を提供しようとするものである。
述したロールとノズルの間隔量の外乱による影響
を軽減することにより、連続して長時間に亘つて
形状良好な長尺薄帯を製造することができる方法
および装置を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方
法は、溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一
個の冷却ロール表面に向け供給して急速凝固さ
せ、結晶質もしくは非晶質金属薄帯を連続的に製
造する際に、 (a) 該ノズルと該ロールとの間隔を測定し、その
測定値と予め設定したロール・ノズル間隔の設
定値を比較して、その偏差に基づいてノズルの
移動量の目標値を設定すること、 (b) ノズルの移動量を測定し、その測定値と上記
(a)により設定したノズル移動量の目標値を比較
して、その偏差が０になるようにノズルの移動
をフイードバツク制御すること、 を(a)、(b)各ループの順で順次繰り返し、局部フイ
ードバツクを用いたカスケード制御により、該ノ
ズルと該ロールとの間隔を一定に保つことを特徴
とするものである。
法は、溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一
個の冷却ロール表面に向け供給して急速凝固さ
せ、結晶質もしくは非晶質金属薄帯を連続的に製
造する際に、 (a) 該ノズルと該ロールとの間隔を測定し、その
測定値と予め設定したロール・ノズル間隔の設
定値を比較して、その偏差に基づいてノズルの
移動量の目標値を設定すること、 (b) ノズルの移動量を測定し、その測定値と上記
(a)により設定したノズル移動量の目標値を比較
して、その偏差が０になるようにノズルの移動
をフイードバツク制御すること、 を(a)、(b)各ループの順で順次繰り返し、局部フイ
ードバツクを用いたカスケード制御により、該ノ
ズルと該ロールとの間隔を一定に保つことを特徴
とするものである。
さらに、本発明の注湯ノズル位置制御装置は、
溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一個の冷
却ロール表面に向け供給して急速凝固させ、結晶
質もしくは非結晶質金属薄帯を連続的に製造する
際に注湯ノズル位置制御装置において、該ノズル
と該ロールとの間の間隔を測定するロールノズル
間隔測定部と、該ノズルの移動を行なうノズル駆
動部と、該ノズルの移動量を検知するノズル移動
量測定部と、該ロール・ノズル間隔測定部とノズ
ル移動量測定部からの信号を該ノズル駆動部に変
換伝達するノズル位置調節部とから成ることを特
徴とするものである。
溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一個の冷
却ロール表面に向け供給して急速凝固させ、結晶
質もしくは非結晶質金属薄帯を連続的に製造する
際に注湯ノズル位置制御装置において、該ノズル
と該ロールとの間の間隔を測定するロールノズル
間隔測定部と、該ノズルの移動を行なうノズル駆
動部と、該ノズルの移動量を検知するノズル移動
量測定部と、該ロール・ノズル間隔測定部とノズ
ル移動量測定部からの信号を該ノズル駆動部に変
換伝達するノズル位置調節部とから成ることを特
徴とするものである。
（作用）
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は、本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル
位置制御装置を組込んだ単ロール法装置の一実施
例を示す線図である。第１図において、溶解炉１
で各種金属を高周波溶解し、炉内ガス圧を使用し
てノズル２より１〜40ｍ／secで高速回転する冷
却ロール３に射出し、冷却速度105〜107℃／sec
で急冷凝固させ薄帯４を製造する。このとき形状
良好な広幅長尺の薄帯４を製造するため、ロール
３とノズル２の間隔量を0.1〜1.0mmの間の一定値
に保ちパドル５を一定にする必要がある。ロール
３とノズル２の間隔を一定に保つため、本発明で
は後述する制御方法により溶解炉１を油圧シリン
ダー６等により動かして、ロール３とノズル２の
間隔を所定の量に制御している。
位置制御装置を組込んだ単ロール法装置の一実施
例を示す線図である。第１図において、溶解炉１
で各種金属を高周波溶解し、炉内ガス圧を使用し
てノズル２より１〜40ｍ／secで高速回転する冷
却ロール３に射出し、冷却速度105〜107℃／sec
で急冷凝固させ薄帯４を製造する。このとき形状
良好な広幅長尺の薄帯４を製造するため、ロール
３とノズル２の間隔量を0.1〜1.0mmの間の一定値
に保ちパドル５を一定にする必要がある。ロール
３とノズル２の間隔を一定に保つため、本発明で
は後述する制御方法により溶解炉１を油圧シリン
ダー６等により動かして、ロール３とノズル２の
間隔を所定の量に制御している。
第２図は本発明の計測制御系の概要を示す線図
である。ロール３とノズル２の間隔は、レーザ変
位計又は渦流計もしくはイメージスキヤナを用い
た投光器７および受光器８よりなる光学系により
計測する。計測した信号はアンプ１０−１を介し
て制御部１１に供給する。油圧シリンダー６の移
動量はマグネスケール９等により測定し、測定し
た信号はアンプ１０−２を介して制御部１１に供
給する。これらロール・ノズル間隔信号と実際の
油圧シリンダー位置信号に基づき、制御部１１で
は油圧シリンダー６の移動すべき量を求め、その
信号をアンプ１０−３を介して油圧シリンダー６
に供給して溶解炉を動かし、ロールとノズルの間
隔を制御している。
である。ロール３とノズル２の間隔は、レーザ変
位計又は渦流計もしくはイメージスキヤナを用い
た投光器７および受光器８よりなる光学系により
計測する。計測した信号はアンプ１０−１を介し
て制御部１１に供給する。油圧シリンダー６の移
動量はマグネスケール９等により測定し、測定し
た信号はアンプ１０−２を介して制御部１１に供
給する。これらロール・ノズル間隔信号と実際の
油圧シリンダー位置信号に基づき、制御部１１で
は油圧シリンダー６の移動すべき量を求め、その
信号をアンプ１０−３を介して油圧シリンダー６
に供給して溶解炉を動かし、ロールとノズルの間
隔を制御している。
第３図は本発明の計測制御系の概要を示すブロ
ツク図である。ノズル位置調節系１２には、計測
移動系１３のノズル駆動部１４で測定されたノズ
ル位置信号１５と、ロール・ノズル間隔測定部１
９で測定されたロール・ノズル間隔信号１６との
各々が、フイードバツク信号として供給される。
供給されたロール・ノズル間隔信号１６は、予め
設定されたロール・ノズル間隔の設定値ｙと比較
され、これに基づいてノズルの移動すべき量の目
標値Ｚが決められる。一方、供給されたノズル位
置信号１５（すなわち実際のノズル移動量に対応
する信号）は、上記のノズル移動量の目標値Ｚと
比較され、その偏差を０とするようにノズルを駆
動させる制御動作信号として使用され、このよう
にしてカスケード制御が行われる。
ツク図である。ノズル位置調節系１２には、計測
移動系１３のノズル駆動部１４で測定されたノズ
ル位置信号１５と、ロール・ノズル間隔測定部１
９で測定されたロール・ノズル間隔信号１６との
各々が、フイードバツク信号として供給される。
供給されたロール・ノズル間隔信号１６は、予め
設定されたロール・ノズル間隔の設定値ｙと比較
され、これに基づいてノズルの移動すべき量の目
標値Ｚが決められる。一方、供給されたノズル位
置信号１５（すなわち実際のノズル移動量に対応
する信号）は、上記のノズル移動量の目標値Ｚと
比較され、その偏差を０とするようにノズルを駆
動させる制御動作信号として使用され、このよう
にしてカスケード制御が行われる。
各系内の制御動作の動特性について、第３図を
参照して説明する。まず、ノズル駆動部１４の入
出力特性Z′は以下のように表わせる。
参照して説明する。まず、ノズル駆動部１４の入
出力特性Z′は以下のように表わせる。
Z′＝Ｚ−Ｗ＝Ｚ−（Kp2・Z′＋k1）
ここで、Ｗはノズル位置移動量、Ｚは二次調節
系アンプ１８に入力されるノズルの移動量の目標
値、Kp2は二次調節系アンプ１８の比例ゲイン、
k1は定数である。さらに、予じめ設定された一次
調節系アンプ１７に入力されるロール・ノズル間
隔の設定値ｙとロール・ノズル間隔測定部１９で
測定したロール・ノズル間隔測定値ｘとの差に基
づき、二次調節系へ供給するノズル移動量の目標
値Ｚは以下のように表わすことができる。
系アンプ１８に入力されるノズルの移動量の目標
値、Kp2は二次調節系アンプ１８の比例ゲイン、
k1は定数である。さらに、予じめ設定された一次
調節系アンプ１７に入力されるロール・ノズル間
隔の設定値ｙとロール・ノズル間隔測定部１９で
測定したロール・ノズル間隔測定値ｘとの差に基
づき、二次調節系へ供給するノズル移動量の目標
値Ｚは以下のように表わすことができる。
Ｚ＝Kp1（ｙ−ｘ）
ここで、Kp1は一次調節系アンプ１７の比例ゲ
インである。なお、上述した制御動作は順次繰り
返して行なつている。
インである。なお、上述した制御動作は順次繰り
返して行なつている。
本発明では、ロール・ノズル間隔信号が系内の
外乱例えばノズルからの溶鋼の飛散、薄帯の巻付
きなどにより乱れた場合でも、ノズル駆動部１４
の主制御部は独立しておりその調節系の指標をロ
ールノズル間隔信号に基づき適切な比例ゲインに
より順次更新するカスケード制御を行なつている
ため、有効な制御動作が達成できる。
外乱例えばノズルからの溶鋼の飛散、薄帯の巻付
きなどにより乱れた場合でも、ノズル駆動部１４
の主制御部は独立しておりその調節系の指標をロ
ールノズル間隔信号に基づき適切な比例ゲインに
より順次更新するカスケード制御を行なつている
ため、有効な制御動作が達成できる。
（実施例）
従来の単ロール法による薄帯製造装置と、本発
明による制御装置を組込んだ単ロール法による薄
帯製造装置とを準備して、同一条件下で薄帯を製
造したのち、製造した導体を比較した。
明による制御装置を組込んだ単ロール法による薄
帯製造装置とを準備して、同一条件下で薄帯を製
造したのち、製造した導体を比較した。
第４図は、従来法により薄帯を製造した際のロ
ール・ノズル間隔と薄帯リボンの厚みを示すグラ
フであり、実線はロール・ノズル間隔を点線はリ
ボン厚みを示している。第４図に示すようにロー
ル・ノズル間隔を制御しない場合、予じめ設定し
た間隔はロール及びノズルを熱膨張により時間と
ともに小さくなつていく。これに伴ない作製され
薄帯の厚みは薄くなり、ついにはロール・ノズル
間の溶鋼パドルがブレークして製造不可能となつ
た。
ール・ノズル間隔と薄帯リボンの厚みを示すグラ
フであり、実線はロール・ノズル間隔を点線はリ
ボン厚みを示している。第４図に示すようにロー
ル・ノズル間隔を制御しない場合、予じめ設定し
た間隔はロール及びノズルを熱膨張により時間と
ともに小さくなつていく。これに伴ない作製され
薄帯の厚みは薄くなり、ついにはロール・ノズル
間の溶鋼パドルがブレークして製造不可能となつ
た。
第５図は、本発明の方法により薄帯を製造した
際のロール・ノズル間隔と薄帯リボン厚みを示す
グラフであり、実線はロール・ノズル間隔を点線
はリボ厚みを示している。第５図に示すように本
発明による制御方法を実施した場合、ロールとノ
ズルの間隔は予じめ設定した値を連続して安定に
保つことでき、製造された薄帯は形状良好であ
り、リボン厚みは一定であつた。
際のロール・ノズル間隔と薄帯リボン厚みを示す
グラフであり、実線はロール・ノズル間隔を点線
はリボ厚みを示している。第５図に示すように本
発明による制御方法を実施した場合、ロールとノ
ズルの間隔は予じめ設定した値を連続して安定に
保つことでき、製造された薄帯は形状良好であ
り、リボン厚みは一定であつた。
具体例として、例えば単ロール法により３〜６
％Si−Feをヒートサイズ100Kgで連続的に鋳造す
る際、ロール・ノズル間隔を0.25mm、ロール材質
を銅、ロール径を500mmφ、ロール周速を35ｍ／
secと設定し、板厚30μｍ、板幅100mmの薄帯を製
造した。本発明の制御方法を実施した場合、ノズ
ル両端でのロール・ノズル間隔の偏差は±20μｍ
であり、パドルがブレークすることなく連続して
形状良好なリボンが得られた。
％Si−Feをヒートサイズ100Kgで連続的に鋳造す
る際、ロール・ノズル間隔を0.25mm、ロール材質
を銅、ロール径を500mmφ、ロール周速を35ｍ／
secと設定し、板厚30μｍ、板幅100mmの薄帯を製
造した。本発明の制御方法を実施した場合、ノズ
ル両端でのロール・ノズル間隔の偏差は±20μｍ
であり、パドルがブレークすることなく連続して
形状良好なリボンが得られた。
（発明の効果〕
以上詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御
方法および装置によれば、制御フイードバツク信
号をノズル移動量としその際のロール・ノズル間
隔量を用いてノズル移動量の目標値を動かすカス
ケード制御によりロールとノズルの間隔を制御し
ているため、溶鋼の飛散等の外乱があつた場合で
も、連続して長時間に亘つて形状良好な長尺薄帯
を製造することができる。
に、本発明の急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御
方法および装置によれば、制御フイードバツク信
号をノズル移動量としその際のロール・ノズル間
隔量を用いてノズル移動量の目標値を動かすカス
ケード制御によりロールとノズルの間隔を制御し
ているため、溶鋼の飛散等の外乱があつた場合で
も、連続して長時間に亘つて形状良好な長尺薄帯
を製造することができる。
第１図は、本発明の急冷薄帯用注湯ノズル位置
制御位置を組込んだ単ロール法装置の一実施例を
示す線図、第２図は本発明の計測制御系の概要を
示す線図、第３図は本発明の計測制御系の概要を
示すブロツク図、第４図は従来法により薄帯を製
造した結果を示すグラフ、第５図は本発明の方法
により薄帯を製造した結果を示すグラフである。 １……溶解炉、２……ノズル、３……ロール、
４……薄帯、５……パドル、６……油圧シリンダ
ー、７……投光器、８……受光器、９……マグネ
スケール、１０−１〜１０−３……アンプ、１１
……制御部、１２……ノズル位置調節系、１３…
…計測移動系、１４……ノズル駆動部、１５……
ノズル位置信号、１６……ロール・ノズル間隔信
号。
制御位置を組込んだ単ロール法装置の一実施例を
示す線図、第２図は本発明の計測制御系の概要を
示す線図、第３図は本発明の計測制御系の概要を
示すブロツク図、第４図は従来法により薄帯を製
造した結果を示すグラフ、第５図は本発明の方法
により薄帯を製造した結果を示すグラフである。 １……溶解炉、２……ノズル、３……ロール、
４……薄帯、５……パドル、６……油圧シリンダ
ー、７……投光器、８……受光器、９……マグネ
スケール、１０−１〜１０−３……アンプ、１１
……制御部、１２……ノズル位置調節系、１３…
…計測移動系、１４……ノズル駆動部、１５……
ノズル位置信号、１６……ロール・ノズル間隔信
号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一個
の冷却ロール表面に向け供給して急速凝固させ、
結晶質もしくは非晶質金属薄帯を連続的に製造す
る際に、 (a) 該ノズルと該ロールとの間隔を測定し、その
測定値と予め設定したロール・ノズル間隔の設
定値を比較して、その偏差に基づいてノズルの
移動量の目標値を設定すること、 (b) ノズルの移動量を測定し、その測定値と上記
(a)により設定したノズル移動量の目標値を比較
して、その偏差が０になるようにノズルの移動
をフイードバツク制御すること、 を(a)、(b)各ループの順で順次繰り返し、局部フイ
ードバツクを用いたカスケード制御により、該ノ
ズルと該ロールとの間隔を一定に保つことを特徴
とする注湯ノズル位置制御方法。 ２ 溶融金属を注湯ノズルから高速回転する一個
の冷却ロール表面に向け供給して急速凝固させ、
結晶質もしくは非晶質金属薄帯を連続的に製造す
る際に注湯ノズル位置制御装置において、該ノズ
ルと該ロールとの間の間隔を測定するロール・ノ
ズル間隔測定部と、該ノズルの移動を行なうノズ
ル駆動部と、該ノズルの移動量を検知するノズル
移動量測定部と、該ロール・ノズル間隔測定部と
ノズル移動量測定部からの信号を該ノズル駆動部
に変換伝達するノズル位置調節部とから成ること
を特徴とする注湯ノズル位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18252784A JPS6160244A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18252784A JPS6160244A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160244A JPS6160244A (ja) | 1986-03-27 |
| JPH0367464B2 true JPH0367464B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=16119864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18252784A Granted JPS6160244A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 急冷薄帯製造用注湯ノズル位置制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6160244A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7306895B2 (ja) * | 2019-06-28 | 2023-07-11 | 株式会社アルバック | 連続鋳造装置 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18252784A patent/JPS6160244A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6160244A (ja) | 1986-03-27 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |