JPH10146652A - ロール間連続鋳造方法 - Google Patents
ロール間連続鋳造方法Info
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- JPH10146652A JPH10146652A JP9322434A JP32243497A JPH10146652A JP H10146652 A JPH10146652 A JP H10146652A JP 9322434 A JP9322434 A JP 9322434A JP 32243497 A JP32243497 A JP 32243497A JP H10146652 A JPH10146652 A JP H10146652A
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- harmonic
- roll
- casting
- rolls
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- 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
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Paper (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鋳造中にロール離反力（ＲＳＦ）を連続的に
測定し、ロール離反力の変化を表す信号を時間の関数と
して出し、この信号に応じてロールの離反距離を変化さ
せてロールのアウトオブラウンドを補償するようになっ
ている薄い金属製品、特に鋼製品をロール間で連続鋳造
する方法。 【解決手段】 ロールのアウトオブラウンド以外の欠陥
を検出するために、上記信号を各調和成分に分解し、こ
の調和成分を対応するレベルの基準高調波と比較し、こ
の比較結果は鋳造プロセスにおける欠陥状況を表し、こ
の比較結果に応じて鋳造プロセスの制御ルールを決定す
る。
測定し、ロール離反力の変化を表す信号を時間の関数と
して出し、この信号に応じてロールの離反距離を変化さ
せてロールのアウトオブラウンドを補償するようになっ
ている薄い金属製品、特に鋼製品をロール間で連続鋳造
する方法。 【解決手段】 ロールのアウトオブラウンド以外の欠陥
を検出するために、上記信号を各調和成分に分解し、こ
の調和成分を対応するレベルの基準高調波と比較し、こ
の比較結果は鋳造プロセスにおける欠陥状況を表し、こ
の比較結果に応じて鋳造プロセスの制御ルールを決定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は２本のロール間で薄
い金属製品、特に鋼の薄い製品を連続鋳造する方法に関
するものである。
い金属製品、特に鋼の薄い製品を連続鋳造する方法に関
するものである。
【０００２】
【従来技術】互いに逆方向に回転する互いに平行な軸線
を有する２本の冷却ロール間に区画される鋳造空間中に
溶融金属を注ぐことによって製品、特に厚さ数ミリメー
トルの薄い鋼ストリップを得る方法は公知である。金属
はスリーブとよばれる冷却ロール壁面と接触して凝固
し、凝固した金属の表皮がロールの回転によってロール
間のネック部で合流し、ストリップとなって下方へ抜き
出される。
を有する２本の冷却ロール間に区画される鋳造空間中に
溶融金属を注ぐことによって製品、特に厚さ数ミリメー
トルの薄い鋼ストリップを得る方法は公知である。金属
はスリーブとよばれる冷却ロール壁面と接触して凝固
し、凝固した金属の表皮がロールの回転によってロール
間のネック部で合流し、ストリップとなって下方へ抜き
出される。
【０００３】このロール間鋳造方法には、鋳造製品と鋳
造設備の運転方法の両方に関して種々の制約がある。特
に、鋳造されたストリップの断面は所望の断面に対応し
た寸法および形状を有していなければならないが、スト
リップの実際の断面はロール間のネック部の形状（ギャ
ップとよばれる）に直接依存する。
造設備の運転方法の両方に関して種々の制約がある。特
に、鋳造されたストリップの断面は所望の断面に対応し
た寸法および形状を有していなければならないが、スト
リップの実際の断面はロール間のネック部の形状（ギャ
ップとよばれる）に直接依存する。
【０００４】フランス国特許FR-A-2728817号にはロール
間連続鋳造のこの問題を解決するための制御方法が記載
のされている。この特許に記載の方法ではロールが離反
する力（離反力：ＲＳＦ）を測定し、ロールの相対位置
を変更する。この方法を用いると、離反力が過度に大き
くなつた時にはロールを互いに引き離し、離反力が過度
に小さくなつた時にはロールを互いに近づくようにロー
ルの相対位置を変化させることが可能になり、それによ
つて液体金属の漏れと鋳造ストリップの破断を防ぐこと
ができ、鋳造金属が過剰凝固を起こした場合のロールの
損傷を防止することができる。
間連続鋳造のこの問題を解決するための制御方法が記載
のされている。この特許に記載の方法ではロールが離反
する力（離反力：ＲＳＦ）を測定し、ロールの相対位置
を変更する。この方法を用いると、離反力が過度に大き
くなつた時にはロールを互いに引き離し、離反力が過度
に小さくなつた時にはロールを互いに近づくようにロー
ルの相対位置を変化させることが可能になり、それによ
つて液体金属の漏れと鋳造ストリップの破断を防ぐこと
ができ、鋳造金属が過剰凝固を起こした場合のロールの
損傷を防止することができる。
【０００５】また、ロールのアウトオブラウンド(faux
rond、真円からのズレ) を完全に無くすことは不可能で
あるということも分かっている。このロールのアウトオ
ブラウンドは機械的な理由のためと、鋳造開始時にスリ
ーブが溶融金属と初めて接触する時およびその後にロー
ルが回転する時にスリーブが熱変形を受けるために生じ
る。このアウトオブラウンド（以下、「ノーマルアウト
オブラウンド」または一部が熱に起因するものであって
も「機械的アウトオブラウンド」とよぶ）を補償する方
法は既に知られている。公知の方法では、ロール間のギ
ャップをできるだけ一定に保つためにロールの角度位置
に応じて少なくとも一方のロールの軸受の位置を自動的
に変化させる。実際にはギャップを直接測定することは
不可能であるので、アウトオブラウンド状態を表すパラ
メータとしてロールの離反力を測定する手段から送られ
てくる信号を利用する方法が提案されている。このアウ
トオブラウンド補償システムは上記フランス国特許FR-A
-2728817号に記載のような制御システムと組み合わされ
る。
rond、真円からのズレ) を完全に無くすことは不可能で
あるということも分かっている。このロールのアウトオ
ブラウンドは機械的な理由のためと、鋳造開始時にスリ
ーブが溶融金属と初めて接触する時およびその後にロー
ルが回転する時にスリーブが熱変形を受けるために生じ
る。このアウトオブラウンド（以下、「ノーマルアウト
オブラウンド」または一部が熱に起因するものであって
も「機械的アウトオブラウンド」とよぶ）を補償する方
法は既に知られている。公知の方法では、ロール間のギ
ャップをできるだけ一定に保つためにロールの角度位置
に応じて少なくとも一方のロールの軸受の位置を自動的
に変化させる。実際にはギャップを直接測定することは
不可能であるので、アウトオブラウンド状態を表すパラ
メータとしてロールの離反力を測定する手段から送られ
てくる信号を利用する方法が提案されている。このアウ
トオブラウンド補償システムは上記フランス国特許FR-A
-2728817号に記載のような制御システムと組み合わされ
る。
【０００６】しかし、この方法では鋳造プロセスを乱す
危険性のある欠陥や、プロセスのシャットダウンにつな
がるような欠陥あるいは長期的にロールにダメージを与
えるような欠陥をリアルタイムで検出することはできな
い。鋳造プロセスに関する欠陥、溶融金属の熱／力学的
特徴に関する欠陥、あるいは「シャイニーストリップ(b
ande brillante) 」として知られる欠陥を検出可能な欠
陥検出方法（視覚的またはその他）は既に公知である。
シャイニーストリップはロール表面の粗さの局部的な減
少に相当し、鋳造ストリップの温度を測定した時にスト
リップの冷却状態の変化として現れる。これら欠陥は欠
陥が生じた後の成形後のストリップ上でのみ観察される
ものであり、多くの場合、欠陥が現れてから観察される
ものである。これらの欠陥はロールの表面状態にダメー
ジを与える危険性があり、特に欠陥検出が遅れた場合に
はダメージは修復不可能なものになりかねない。欠陥の
中にはロールの離反力を表す信号を直接観察することに
よって事前に検出ができるものもあるが、この信号はノ
ーマルアウトオブラウンドに起因する離反力の変化と、
鋳造中に起こり得るその他のパラメータまたは事象に起
因する離反力の変化の両方で変化する。従って、離反力
信号を直接測定しても、その信号の変化がいずれの原因
が関するものかを判定することはできない。
危険性のある欠陥や、プロセスのシャットダウンにつな
がるような欠陥あるいは長期的にロールにダメージを与
えるような欠陥をリアルタイムで検出することはできな
い。鋳造プロセスに関する欠陥、溶融金属の熱／力学的
特徴に関する欠陥、あるいは「シャイニーストリップ(b
ande brillante) 」として知られる欠陥を検出可能な欠
陥検出方法（視覚的またはその他）は既に公知である。
シャイニーストリップはロール表面の粗さの局部的な減
少に相当し、鋳造ストリップの温度を測定した時にスト
リップの冷却状態の変化として現れる。これら欠陥は欠
陥が生じた後の成形後のストリップ上でのみ観察される
ものであり、多くの場合、欠陥が現れてから観察される
ものである。これらの欠陥はロールの表面状態にダメー
ジを与える危険性があり、特に欠陥検出が遅れた場合に
はダメージは修復不可能なものになりかねない。欠陥の
中にはロールの離反力を表す信号を直接観察することに
よって事前に検出ができるものもあるが、この信号はノ
ーマルアウトオブラウンドに起因する離反力の変化と、
鋳造中に起こり得るその他のパラメータまたは事象に起
因する離反力の変化の両方で変化する。従って、離反力
信号を直接測定しても、その信号の変化がいずれの原因
が関するものかを判定することはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
問題を解決し、ロール離反力（ＲＳＦ）を測定して欠陥
が増幅されて特にロールに対して修復不可能なダメージ
を引き起こす前に欠陥をリアルタイムで検出することに
ある。本発明のさらに他の目的は、これら欠陥の進行状
況をモニタリングして、欠陥の深刻度に応じてオペレー
タが修正操作または鋳造の中断操作を取れるようにする
ことにある。
問題を解決し、ロール離反力（ＲＳＦ）を測定して欠陥
が増幅されて特にロールに対して修復不可能なダメージ
を引き起こす前に欠陥をリアルタイムで検出することに
ある。本発明のさらに他の目的は、これら欠陥の進行状
況をモニタリングして、欠陥の深刻度に応じてオペレー
タが修正操作または鋳造の中断操作を取れるようにする
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋳造中にロー
ル離反力（ＲＳＦ）を連続的に測定し、ロール離反力の
変化を表す信号を時間の関数として出し、この信号に応
じてロールの離反距離を変化させてロールのアウトオブ
ラウンドを補償しするようになっている薄い金属製品、
特に鋼製品をロール間で連続鋳造する方法において、ロ
ールのアウトオブラウンド以外の欠陥を検出するため
に、上記信号を各調和成分に分解し、この調和成分を対
応するレベルの基準高調波と比較し、この比較結果は鋳
造プロセスにおける欠陥状況を表し、この比較結果に応
じて鋳造プロセスの制御ルールを決定することを特徴と
する方法を提供する。
ル離反力（ＲＳＦ）を連続的に測定し、ロール離反力の
変化を表す信号を時間の関数として出し、この信号に応
じてロールの離反距離を変化させてロールのアウトオブ
ラウンドを補償しするようになっている薄い金属製品、
特に鋼製品をロール間で連続鋳造する方法において、ロ
ールのアウトオブラウンド以外の欠陥を検出するため
に、上記信号を各調和成分に分解し、この調和成分を対
応するレベルの基準高調波と比較し、この比較結果は鋳
造プロセスにおける欠陥状況を表し、この比較結果に応
じて鋳造プロセスの制御ルールを決定することを特徴と
する方法を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本出願人は、工業規模で多数の試
験を行った結果、離反力を表す信号の変化と鋳造時の欠
陥の発生との間には一定の関係が存在するということを
見出した。例えば、シャイニーストリップとよばれるロ
ール上の欠陥が現れるのは、測定した離反力信号に外乱
が存在することによって特徴付けられる。この外乱は周
期的であり、ロールが回転する度に発生する。この妨害
は製品がネック部分を通過する時の製品の過剰凝固を反
映し、離反力の変動になって現れる。この変動は例えば
凝固した製品の厚さの変化によって生じる変動よりもは
るかに迅速である。
験を行った結果、離反力を表す信号の変化と鋳造時の欠
陥の発生との間には一定の関係が存在するということを
見出した。例えば、シャイニーストリップとよばれるロ
ール上の欠陥が現れるのは、測定した離反力信号に外乱
が存在することによって特徴付けられる。この外乱は周
期的であり、ロールが回転する度に発生する。この妨害
は製品がネック部分を通過する時の製品の過剰凝固を反
映し、離反力の変動になって現れる。この変動は例えば
凝固した製品の厚さの変化によって生じる変動よりもは
るかに迅速である。
【００１０】本発明者達は信号中のノーマルアウトオブ
ラウンドに起因する部分とそれ以外に起因する部分とを
区別するために、信号を高調波に分解することを考え
た。本発明者達は、鋳造中に記録した調和成分を種々比
較した結果、離反力を表す信号はアウトオブラウンドの
変化に応じて変動するが、例えアウトオブラウンドを補
償システムによって補償したとしても、その特定の調和
成分の変化は鋳造中の欠陥の発生に対応しているという
ことを確認した。従って、鋳造中に連続的に調和成分を
分析し、欠陥なしと見なされる鋳造で実験的に得られた
基準値と比較することによって、鋳造欠陥を表す変化を
公知の方法よりもはるかに迅速にほぼリアルタイムで検
出することが可能である。
ラウンドに起因する部分とそれ以外に起因する部分とを
区別するために、信号を高調波に分解することを考え
た。本発明者達は、鋳造中に記録した調和成分を種々比
較した結果、離反力を表す信号はアウトオブラウンドの
変化に応じて変動するが、例えアウトオブラウンドを補
償システムによって補償したとしても、その特定の調和
成分の変化は鋳造中の欠陥の発生に対応しているという
ことを確認した。従って、鋳造中に連続的に調和成分を
分析し、欠陥なしと見なされる鋳造で実験的に得られた
基準値と比較することによって、鋳造欠陥を表す変化を
公知の方法よりもはるかに迅速にほぼリアルタイムで検
出することが可能である。
【００１１】調和成分の変化と鋳造欠陥の存在との間の
関係を説明する仮説は次のようなものである。すなわ
ち、ノーマルアウトオブラウンドはロール離反力（ＲＳ
Ｆ）を表す信号の変化で表れるが、この変化は基本的に
緩やかで、穏やかなもので、換言すれば、ノーマルアウ
トオブラウンドに起因する信号は主として低レベルの調
和成分を有する（周波数はロールの回転周波数と同
じ）。これに対して、シャイニーストリップのような真
の欠陥は信号の突然の変化となって表れ、従って、高レ
ベルの調和成分を発生させる。一般に、ロール離反力を
表す信号スペクトルすなわちノーマルアウトオブラウン
ドのみに起因する信号スペクトルは多数のレベル０調和
成分（例えば信号の全振幅の70％）と、急速に減少する
より高レベルの高調波（レベル１の高調波で20％、レベ
ル２の高調波で10％）とによって特徴付けられる。それ
以上のレベルの高調波の存在はほとんど確認されない。
これに対して、シャニーストリップが存在すると高調波
の分布は上記の場合と相違したものとなり、シャイニー
ストリップの位置に過剰凝固の先端が存在することによ
ってより高い高調波が発生する。
関係を説明する仮説は次のようなものである。すなわ
ち、ノーマルアウトオブラウンドはロール離反力（ＲＳ
Ｆ）を表す信号の変化で表れるが、この変化は基本的に
緩やかで、穏やかなもので、換言すれば、ノーマルアウ
トオブラウンドに起因する信号は主として低レベルの調
和成分を有する（周波数はロールの回転周波数と同
じ）。これに対して、シャイニーストリップのような真
の欠陥は信号の突然の変化となって表れ、従って、高レ
ベルの調和成分を発生させる。一般に、ロール離反力を
表す信号スペクトルすなわちノーマルアウトオブラウン
ドのみに起因する信号スペクトルは多数のレベル０調和
成分（例えば信号の全振幅の70％）と、急速に減少する
より高レベルの高調波（レベル１の高調波で20％、レベ
ル２の高調波で10％）とによって特徴付けられる。それ
以上のレベルの高調波の存在はほとんど確認されない。
これに対して、シャニーストリップが存在すると高調波
の分布は上記の場合と相違したものとなり、シャイニー
ストリップの位置に過剰凝固の先端が存在することによ
ってより高い高調波が発生する。
【００１２】以下の説明では、周波数Ｆi ＝２i Ｆ
0 （Ｆ0 はロール回転速度に相当する基本周波数）の信
号をレベルｉの高調波とする。同様に、レベルｉの調和
成分の振幅はｈi で表し、所定のロール回転数で考慮す
べきレベルｉの高調波を表す値をＨi とする。例えば前
記のようなギャップ調節システムを備えた本発明の特定
の構成では、ロール離反力（ＲＳＦ）の測定で得られる
力の変動を表す信号として、少なくとも一方のローラの
軸受の移動基準として使用される対応する信号を使用す
ることができる。換言すれば、各種の調和成分に分解さ
れる信号をアウトオブラウンド補償モジュールが出す移
動基準に直接関連させて、離反力の変動を反映させるよ
うになっている。
0 （Ｆ0 はロール回転速度に相当する基本周波数）の信
号をレベルｉの高調波とする。同様に、レベルｉの調和
成分の振幅はｈi で表し、所定のロール回転数で考慮す
べきレベルｉの高調波を表す値をＨi とする。例えば前
記のようなギャップ調節システムを備えた本発明の特定
の構成では、ロール離反力（ＲＳＦ）の測定で得られる
力の変動を表す信号として、少なくとも一方のローラの
軸受の移動基準として使用される対応する信号を使用す
ることができる。換言すれば、各種の調和成分に分解さ
れる信号をアウトオブラウンド補償モジュールが出す移
動基準に直接関連させて、離反力の変動を反映させるよ
うになっている。
【００１３】信号を各調和成分に分解するには、ロール
離反力（ＲＳＦ）を表す信号に高速フーリエ変換を適用
することができる。この信号は離反力測定信号そのもの
か、アウトオブラウンド補償モジュールによって発生さ
れた対応する信号である。本発明の好ましい構成では、
レベルｉの高調波を表す値Ｈi は、所定のローラ回転数
に対して測定される各高調波の振幅ｈi の平均値として
計算される。各高調波を表す値Ｈi は所定数の回転で測
定される振幅の平均値として計算されるために、時間お
よび空間的にランダムに局在し且つ複数回の回転につい
て反復的でない欠陥の影響を減衰させることができる。
つまり、ロール上の持続的な問題によって欠陥が生じて
いる場合には、所定回転数の終りにシステムがデータを
全て積算するが、高調波の影響は少ない数の回転、特に
所定数の回数よりも少ない数の回転についてのみ現れ、
大幅に減衰される。
離反力（ＲＳＦ）を表す信号に高速フーリエ変換を適用
することができる。この信号は離反力測定信号そのもの
か、アウトオブラウンド補償モジュールによって発生さ
れた対応する信号である。本発明の好ましい構成では、
レベルｉの高調波を表す値Ｈi は、所定のローラ回転数
に対して測定される各高調波の振幅ｈi の平均値として
計算される。各高調波を表す値Ｈi は所定数の回転で測
定される振幅の平均値として計算されるために、時間お
よび空間的にランダムに局在し且つ複数回の回転につい
て反復的でない欠陥の影響を減衰させることができる。
つまり、ロール上の持続的な問題によって欠陥が生じて
いる場合には、所定回転数の終りにシステムがデータを
全て積算するが、高調波の影響は少ない数の回転、特に
所定数の回数よりも少ない数の回転についてのみ現れ、
大幅に減衰される。
【００１４】良好と判断された鋳造で得られた信号と測
定信号との比較は種々の方法で行うことができる。測定
信号の各高調波を表す値Ｈi を良好と判断された鋳造に
ついて測定された基準値Ｈirと単純に項ごとに比較し
て、各高調波を表す値Ｈi と基準値Ｈirとの間の差の合
計が過剰に高くないことを確認することができる。ある
いは、各高調波の比率を基準となる比率と比較すること
もできる。しかし、比較は高調波の重心(harmonic bary
centre) を基礎に行うのが好ましく、この重心は各高調
波を不均一に加重えて各種高調波に相対的な重要性を与
えるために、各高調波を所定の係数で加重することによ
って計算される。この計算方法は経験によって確実なも
のになる。すなわち、良好と判定された鋳造中の第１の
高調波を最も重要とし、各高調波の重要度は問題となる
高調波のレベルの増加と供に低下させる。最大レベルの
高調波を適当な係数で加重することによって高レベルの
高調波の変化は増幅されることになり、重心計算の結果
におけるこれらの発現および増加を目立たせることが容
易になる。
定信号との比較は種々の方法で行うことができる。測定
信号の各高調波を表す値Ｈi を良好と判断された鋳造に
ついて測定された基準値Ｈirと単純に項ごとに比較し
て、各高調波を表す値Ｈi と基準値Ｈirとの間の差の合
計が過剰に高くないことを確認することができる。ある
いは、各高調波の比率を基準となる比率と比較すること
もできる。しかし、比較は高調波の重心(harmonic bary
centre) を基礎に行うのが好ましく、この重心は各高調
波を不均一に加重えて各種高調波に相対的な重要性を与
えるために、各高調波を所定の係数で加重することによ
って計算される。この計算方法は経験によって確実なも
のになる。すなわち、良好と判定された鋳造中の第１の
高調波を最も重要とし、各高調波の重要度は問題となる
高調波のレベルの増加と供に低下させる。最大レベルの
高調波を適当な係数で加重することによって高レベルの
高調波の変化は増幅されることになり、重心計算の結果
におけるこれらの発現および増加を目立たせることが容
易になる。
【００１５】例えば、周波数重心Ｂf は各高調波周波数
に問題となる高調波の振幅を表す係数を割り当てること
によって計算することができる： Ｂf （Hz）＝ΣＨi ＊Ｆi ／ΣＨi この重心を基本周波数を用いて規格化して比Ｒ＝Ｂf ／
Ｆ0 を求め、この比を所定の基準値Ｒ0 と比較して、問
題の鋳造と基準との間の基本的な周波数の差すなわちロ
ールの有効速度の差を無くすことができる。さらに、導
関数ｄＲ／ｄｔを計算し、その結果を同様に第２の所定
閾値と比較して、比Ｒの経時的変化を追跡することがで
きる。Ｒの急激な変化は欠陥の急激な悪化を示す。
に問題となる高調波の振幅を表す係数を割り当てること
によって計算することができる： Ｂf （Hz）＝ΣＨi ＊Ｆi ／ΣＨi この重心を基本周波数を用いて規格化して比Ｒ＝Ｂf ／
Ｆ0 を求め、この比を所定の基準値Ｒ0 と比較して、問
題の鋳造と基準との間の基本的な周波数の差すなわちロ
ールの有効速度の差を無くすことができる。さらに、導
関数ｄＲ／ｄｔを計算し、その結果を同様に第２の所定
閾値と比較して、比Ｒの経時的変化を追跡することがで
きる。Ｒの急激な変化は欠陥の急激な悪化を示す。
【００１６】以下の各パラメータ値を用いて意志決定表
を書くことができる： 変動の全振幅を表すＡ： Ａ＝ΣＨi 信号中の重要な部分または重要性を表すＲ Ｅ＝ｄＲ／ｄｔ 以下の説明から分かるように、欠陥が発生した場合に
は、この意志決定表を用いることによって、特定の鋳造
パラメータに対する訂正操作をリアルタイムでオペレー
タに知らせて、欠陥をできるだけ迅速に修正することが
できる。本発明のその他の利点と特徴は添付図面を参照
した下記の実施例に関する説明から明瞭になろう。しか
し、下記の実施例は単なる例であって、本発明が下記実
施例に限定されるものではない。
を書くことができる： 変動の全振幅を表すＡ： Ａ＝ΣＨi 信号中の重要な部分または重要性を表すＲ Ｅ＝ｄＲ／ｄｔ 以下の説明から分かるように、欠陥が発生した場合に
は、この意志決定表を用いることによって、特定の鋳造
パラメータに対する訂正操作をリアルタイムでオペレー
タに知らせて、欠陥をできるだけ迅速に修正することが
できる。本発明のその他の利点と特徴は添付図面を参照
した下記の実施例に関する説明から明瞭になろう。しか
し、下記の実施例は単なる例であって、本発明が下記実
施例に限定されるものではない。
【００１７】
【実施例】図１は鋳造設備の一部を示し、公知のように
ギャップとよばれる互いに距離を隔て平行に配置された
２本ロール１、２を備えている。ギャップは鋳造ストリ
ップの所望厚さからＲＳＦに起因する変形によって生じ
る寸法の減少分を引いたものに相当する。２本のロール
１および２は同じ速度で互いに逆方向に回転する。各ロ
ールはフレーム７に取付けられた２つの支持体５、６の
概念的に示した軸受３、４に支持されている。一方の支
持体５（従って対応するロール１の軸）はフレーム７に
対して固定されている。他方の支持体６はフレーム７上
を並進運動可能である。支持体６の位置は調節可能で、
支持体５、６を互いに離反および接近させるように動作
する押圧シリンダー９によって決定される。ロール離反
力（ＲＳＦ）の測定手段、例えばバランス(pesons)８は
固定された支持体５とフレーム７との間に配置されてい
る。センサー10は可動式支持体６の位置、従ってストリ
ップの所望厚さに応じた所定基準位置に対する位置の変
化を測定する。
ギャップとよばれる互いに距離を隔て平行に配置された
２本ロール１、２を備えている。ギャップは鋳造ストリ
ップの所望厚さからＲＳＦに起因する変形によって生じ
る寸法の減少分を引いたものに相当する。２本のロール
１および２は同じ速度で互いに逆方向に回転する。各ロ
ールはフレーム７に取付けられた２つの支持体５、６の
概念的に示した軸受３、４に支持されている。一方の支
持体５（従って対応するロール１の軸）はフレーム７に
対して固定されている。他方の支持体６はフレーム７上
を並進運動可能である。支持体６の位置は調節可能で、
支持体５、６を互いに離反および接近させるように動作
する押圧シリンダー９によって決定される。ロール離反
力（ＲＳＦ）の測定手段、例えばバランス(pesons)８は
固定された支持体５とフレーム７との間に配置されてい
る。センサー10は可動式支持体６の位置、従ってストリ
ップの所望厚さに応じた所定基準位置に対する位置の変
化を測定する。
【００１８】鋳造時には、溶融金属がロール間に注が
れ、冷却壁面と接触して凝固して凝固した表皮となる。
この表皮はロールによって駆動され、ロール間のネック
部分11の位置で合わさって凝固したストリップとなり、
このストリップが下方に抜き出される。従って、金属は
ロールに離反力（ＲＳＦ）を加え、この離反力がバラン
ス８によって測定される。この離反力は金属の凝固度に
よって変化する。この離反力を調節して鋳造の連続性を
保証するために、本発明の鋳造設備は調節システムを有
している。この調節システムでは離反力センサ８によっ
て測定された離反力信号と離反力基準信号との間の差が
第１の比較器12によって計算される。この差に相当する
信号が離反力調節装置13に導入され、この離反力調節装
置13は位置基準信号を決定し、この信号が第２の比較器
14に導入する。離反力センサ８で測定された離反力信号
はさらにアウトオブラウンド補償システム15に導入され
る。このアウトオブラウンド補償システム15は離反力信
号を高調波に分解して、各高調波の補償信号Ｈ１、Ｈ２
およびＨ３を出す。これらの信号Ｈ１、Ｈ２およびＨ３
は加算器16内で合計され、この加算器16は位置修正基準
信号を出す。この信号が第２の比較器14へと送られる。
第２の比較器14の出力信号は位置センサ10から送られて
くる位置信号と一緒に第３の比較器17へ導入される。第
３の比較器17からの出力信号はシリンダー９を制御する
位置調節装置18へ送られる。
れ、冷却壁面と接触して凝固して凝固した表皮となる。
この表皮はロールによって駆動され、ロール間のネック
部分11の位置で合わさって凝固したストリップとなり、
このストリップが下方に抜き出される。従って、金属は
ロールに離反力（ＲＳＦ）を加え、この離反力がバラン
ス８によって測定される。この離反力は金属の凝固度に
よって変化する。この離反力を調節して鋳造の連続性を
保証するために、本発明の鋳造設備は調節システムを有
している。この調節システムでは離反力センサ８によっ
て測定された離反力信号と離反力基準信号との間の差が
第１の比較器12によって計算される。この差に相当する
信号が離反力調節装置13に導入され、この離反力調節装
置13は位置基準信号を決定し、この信号が第２の比較器
14に導入する。離反力センサ８で測定された離反力信号
はさらにアウトオブラウンド補償システム15に導入され
る。このアウトオブラウンド補償システム15は離反力信
号を高調波に分解して、各高調波の補償信号Ｈ１、Ｈ２
およびＨ３を出す。これらの信号Ｈ１、Ｈ２およびＨ３
は加算器16内で合計され、この加算器16は位置修正基準
信号を出す。この信号が第２の比較器14へと送られる。
第２の比較器14の出力信号は位置センサ10から送られて
くる位置信号と一緒に第３の比較器17へ導入される。第
３の比較器17からの出力信号はシリンダー９を制御する
位置調節装置18へ送られる。
【００１９】ロール１および２の回転は速度調節装置21
によって制御されるモータ19および20によって行われ
る。この速度調節装置21は厚さ調節装置22からの信号を
受け、この厚さ調節装置22自体は厚さ基準信号と、離反
力センサ８からの離反力信号と位置センサ10からの位置
信号とを受ける。シリンダー９への作用は本発明の調節
システムによって自動的に行われる。この調節システム
は例えばシリンダー９に対してロールを互いに引き離し
て離反力（ＲＳＦ）を減させる方向に作用するか、逆
に、ロールを接近させて離反力を増大させる方向に作用
する。同様に、この調節システムは、ノーマルアウトオ
ブラウンドを少なくとも部分的に補償することができ
る。すなわち、スリーブの軸とその回転軸との間のズレ
およびロール形状の不規則性（機械的な理由によるもの
および熱によるもの）を補償することができる。この調
節システムはこれらの形状および同軸性に関する欠陥を
考慮してロール回転時のロール間のギャップをできるだ
け一定にするようにギャップを制御する押圧シリンダー
９に移動指令を出す。
によって制御されるモータ19および20によって行われ
る。この速度調節装置21は厚さ調節装置22からの信号を
受け、この厚さ調節装置22自体は厚さ基準信号と、離反
力センサ８からの離反力信号と位置センサ10からの位置
信号とを受ける。シリンダー９への作用は本発明の調節
システムによって自動的に行われる。この調節システム
は例えばシリンダー９に対してロールを互いに引き離し
て離反力（ＲＳＦ）を減させる方向に作用するか、逆
に、ロールを接近させて離反力を増大させる方向に作用
する。同様に、この調節システムは、ノーマルアウトオ
ブラウンドを少なくとも部分的に補償することができ
る。すなわち、スリーブの軸とその回転軸との間のズレ
およびロール形状の不規則性（機械的な理由によるもの
および熱によるもの）を補償することができる。この調
節システムはこれらの形状および同軸性に関する欠陥を
考慮してロール回転時のロール間のギャップをできるだ
け一定にするようにギャップを制御する押圧シリンダー
９に移動指令を出す。
【００２０】以下、欠陥の存在と、その深刻さに関する
情報をオペレータに与えるために使用される各種パラメ
ータＡ、ＲおよびＥを決定する方法の好ましい実施例を
説明する。この方法ではロール離反力を表す信号を分解
する。この分解はアウトオブラウンド補償モジュール15
でフーリエ変換を用いて行われる。フーリエ変換を用い
ずにラプラス変換、その他の任意の数学的処理または信
号処理操作、例えば、フィルタを用いても同じ操作、す
なわち信号を各種の調和成分に分解することができる。
情報をオペレータに与えるために使用される各種パラメ
ータＡ、ＲおよびＥを決定する方法の好ましい実施例を
説明する。この方法ではロール離反力を表す信号を分解
する。この分解はアウトオブラウンド補償モジュール15
でフーリエ変換を用いて行われる。フーリエ変換を用い
ずにラプラス変換、その他の任意の数学的処理または信
号処理操作、例えば、フィルタを用いても同じ操作、す
なわち信号を各種の調和成分に分解することができる。
【００２１】次に、前記のようにして値Ｈi が計算され
る。すなわち、シリンダーの所定回転数、例えば最後の
10回転について振幅Ｈi の平均を求める。係数Ｈi を計
算するための前記方法は例であってこれに限定されるも
のではないという点に注意されたい。レベルｉの各高調
波を表す値Ｈi は高調波の振幅ｈi の二乗平均平方根値
として計算されるか、高調波を特徴付ける他の任意の計
算値として計算することができ、この計算は算術手段、
最小二乗法、その他任意の方法で行うことができる。い
ずれの計算方法を用いるにせよ、値Ｈi はレベルｉで周
波数Ｆi の高調波に関する振幅を表す。次いで、各高調
波の周波数重心として基準Ｂf を計算する。すなわち、
問題となる高調波の周波数の重心が計算される。ここ
で、Ｆi の値にはそれぞれ対応する値Ｈi を考慮したウ
エイトが割当てられる。すなわち、 Ｂf ＝ΣＨi ×Ｆi ／ΣＨi 一般に、レベル０、１および２の高調波のみを使用する
が、その他の高調波を考慮することも当然可能である。
る。すなわち、シリンダーの所定回転数、例えば最後の
10回転について振幅Ｈi の平均を求める。係数Ｈi を計
算するための前記方法は例であってこれに限定されるも
のではないという点に注意されたい。レベルｉの各高調
波を表す値Ｈi は高調波の振幅ｈi の二乗平均平方根値
として計算されるか、高調波を特徴付ける他の任意の計
算値として計算することができ、この計算は算術手段、
最小二乗法、その他任意の方法で行うことができる。い
ずれの計算方法を用いるにせよ、値Ｈi はレベルｉで周
波数Ｆi の高調波に関する振幅を表す。次いで、各高調
波の周波数重心として基準Ｂf を計算する。すなわち、
問題となる高調波の周波数の重心が計算される。ここ
で、Ｆi の値にはそれぞれ対応する値Ｈi を考慮したウ
エイトが割当てられる。すなわち、 Ｂf ＝ΣＨi ×Ｆi ／ΣＨi 一般に、レベル０、１および２の高調波のみを使用する
が、その他の高調波を考慮することも当然可能である。
【００２２】各種のロール回転速度で有効な比較が行え
るようにするために、比Ｒf ＝Ｂf／Ｆ0 を計算する
（Ｆ0 はロール回転周波数に相当する）。例として、最
初の３つの高調波のみを考慮する場合には、下記３種類
の基準が得られる： 信号変動の全体の振幅：Ａ＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ＋Ｈ3 規格化された重心：Ｒf ＝（Ｆ1 ×Ｈ1 ＋Ｆ2 ×Ｈ2 ＋
Ｆ3 ×Ｈ3 ）／（（Ｈ1 ＋Ｈ2 ＋Ｈ3 ）×Ｆ0 ） Ｒf の経時的変化：Ｅ＝ｄＲf ／ｄｔ 鋳造中に計算されたこれら各種基準を所定の閾値と比較
することによって、進行中の鋳造に関する欠陥が発生し
ているか否かを判定することができる。
るようにするために、比Ｒf ＝Ｂf／Ｆ0 を計算する
（Ｆ0 はロール回転周波数に相当する）。例として、最
初の３つの高調波のみを考慮する場合には、下記３種類
の基準が得られる： 信号変動の全体の振幅：Ａ＝Ｈ1 ＋Ｈ2 ＋Ｈ3 規格化された重心：Ｒf ＝（Ｆ1 ×Ｈ1 ＋Ｆ2 ×Ｈ2 ＋
Ｆ3 ×Ｈ3 ）／（（Ｈ1 ＋Ｈ2 ＋Ｈ3 ）×Ｆ0 ） Ｒf の経時的変化：Ｅ＝ｄＲf ／ｄｔ 鋳造中に計算されたこれら各種基準を所定の閾値と比較
することによって、進行中の鋳造に関する欠陥が発生し
ているか否かを判定することができる。
【００２３】例えば、ロール離反力を表す信号がアウト
オブラウンド補償モジュールから得られた信号である場
合すなわち可動ロールの変位値を表す場合に、さらにノ
ーマルアウトオブラウンドのみが存在した時には、下記
の値が得られる： Ｈ0 ＝700 μｍ、Ｈ1 ＝200 μｍ、Ｈ2 ＝100 μｍ ここで、 Ｆ0 ＝0.2 Hz、Ｆ1 ＝0.4 HzおよびＦ2 ＝0.8 Hz Ｂf ＝0.3 Hz、Ｒf ＝1.5 シャイニーストリップが現れた場合には、これらの値は
Ｈ0 、Ｈ1 およびＨ2はそれぞれ350 μｍ、350 μｍお
よび300 μｍとなり、従って、Ｒf ＝2.25となる。従っ
て、Ｒf に関して単に適当な閾値、例えばＲf （閾値）
＝1.6 を設定することによってＲf 値がこの閾値を越え
た時に欠陥を表すアラームを鳴らすことができるという
ことは理解できよう。
オブラウンド補償モジュールから得られた信号である場
合すなわち可動ロールの変位値を表す場合に、さらにノ
ーマルアウトオブラウンドのみが存在した時には、下記
の値が得られる： Ｈ0 ＝700 μｍ、Ｈ1 ＝200 μｍ、Ｈ2 ＝100 μｍ ここで、 Ｆ0 ＝0.2 Hz、Ｆ1 ＝0.4 HzおよびＦ2 ＝0.8 Hz Ｂf ＝0.3 Hz、Ｒf ＝1.5 シャイニーストリップが現れた場合には、これらの値は
Ｈ0 、Ｈ1 およびＨ2はそれぞれ350 μｍ、350 μｍお
よび300 μｍとなり、従って、Ｒf ＝2.25となる。従っ
て、Ｒf に関して単に適当な閾値、例えばＲf （閾値）
＝1.6 を設定することによってＲf 値がこの閾値を越え
た時に欠陥を表すアラームを鳴らすことができるという
ことは理解できよう。
【００２４】上記の３種類の基準を同時に考慮すること
によって欠陥の深刻さをより正確に認識することができ
る。そのためには〔図２〕に示すような意志決定表を用
いることができる。この意志決定表はオペレータに鋳造
の欠陥発生状況を直接示することがきる。すなわちオペ
レータに欠陥の存在、程度および進行状況を知らせ、修
正操作、例えば、検出された欠陥を修正するためには特
定の鋳造パラメータを変更する必要があること、あるい
は最悪の場合には鋳造装置に修復不可能な損傷が発生す
るのを避けるために鋳造を停止する必要があることを知
らせる。
によって欠陥の深刻さをより正確に認識することができ
る。そのためには〔図２〕に示すような意志決定表を用
いることができる。この意志決定表はオペレータに鋳造
の欠陥発生状況を直接示することがきる。すなわちオペ
レータに欠陥の存在、程度および進行状況を知らせ、修
正操作、例えば、検出された欠陥を修正するためには特
定の鋳造パラメータを変更する必要があること、あるい
は最悪の場合には鋳造装置に修復不可能な損傷が発生す
るのを避けるために鋳造を停止する必要があることを知
らせる。
【００２５】この意志決定表は例えば係数Ａ、Ｒf およ
びＥの値に応じて行うべき操作を示している： (a) Ａが『小』はローラ離反力が小さく、良好な条件で
鋳造が行われていることを示す。 (b) Ａが『中』の場合には、 (1) ＲおよびＥが『小』ならば、欠陥はほとんど或いは
全く存在せず鋳造が依然として良好な条件で行われてい
ることを意味し、 (2) Ｒが『小』でＥが『大』の場合には、実際に欠陥は
存在しないが、主としてノーマルアウトオブラウンドに
よって設備の運転ポイントが不安定であることを意味
し、例えばスリーブの温度条件（温度または冷却水の流
速）等を変更する必要があることをオペレータに知らせ
るために鋳造プロセスアラームがトリガされる。 (3) Ｒが『大』でＥが『小』ならば、悪化を示唆する顕
著な傾向はないが、欠陥が存在することを意味し、アラ
ームがトリガされる。 (4) ＲおよびＥが『大』ならば、欠陥の存在、その悪化
および鋳造プロセス中断が要求される。
びＥの値に応じて行うべき操作を示している： (a) Ａが『小』はローラ離反力が小さく、良好な条件で
鋳造が行われていることを示す。 (b) Ａが『中』の場合には、 (1) ＲおよびＥが『小』ならば、欠陥はほとんど或いは
全く存在せず鋳造が依然として良好な条件で行われてい
ることを意味し、 (2) Ｒが『小』でＥが『大』の場合には、実際に欠陥は
存在しないが、主としてノーマルアウトオブラウンドに
よって設備の運転ポイントが不安定であることを意味
し、例えばスリーブの温度条件（温度または冷却水の流
速）等を変更する必要があることをオペレータに知らせ
るために鋳造プロセスアラームがトリガされる。 (3) Ｒが『大』でＥが『小』ならば、悪化を示唆する顕
著な傾向はないが、欠陥が存在することを意味し、アラ
ームがトリガされる。 (4) ＲおよびＥが『大』ならば、欠陥の存在、その悪化
および鋳造プロセス中断が要求される。
【００２６】(c) Ａが『大』の場合には、 (1) ＲおよびＥが『小』ならば、潜在的な欠陥は示唆さ
れず、ノーマルアウトオブラウンドが正しく補償されて
いるが、可動ロールの移動幅が大きいことを意味し、こ
れは鋳造自体にとっては深刻な問題ではないが、ロール
の幾何学的形状に問題が現れる可能性がある。 (2) Ｒが『大』でＥが『小』の場合も顕著な悪化傾向の
ない欠陥の存在が示唆され、鋳造プロセスアラームがト
リガされる。 (3) Ｅが『大』ならば、Ｒの値に関係なく、深刻な欠陥
の悪化が警告されており、鋳造プロセスの迅速な中断が
要求される。 各基準に関する『小』、『中』および『大』の文字は過
去に行った鋳造で得られた実験データとの比較によって
評価したものである点に注意されたい。
れず、ノーマルアウトオブラウンドが正しく補償されて
いるが、可動ロールの移動幅が大きいことを意味し、こ
れは鋳造自体にとっては深刻な問題ではないが、ロール
の幾何学的形状に問題が現れる可能性がある。 (2) Ｒが『大』でＥが『小』の場合も顕著な悪化傾向の
ない欠陥の存在が示唆され、鋳造プロセスアラームがト
リガされる。 (3) Ｅが『大』ならば、Ｒの値に関係なく、深刻な欠陥
の悪化が警告されており、鋳造プロセスの迅速な中断が
要求される。 各基準に関する『小』、『中』および『大』の文字は過
去に行った鋳造で得られた実験データとの比較によって
評価したものである点に注意されたい。
【００２７】本発明方法の欠陥検出能力を具体的に示す
ために〔図３〕〜〔図６〕を参照する。〔図３〕の(a)
と(b) および〔図４〕の(a) と(b) は良好と判定された
アウトオブラウンド補償プロセスを含む鋳造で測定・算
出された各種パラメータの変化を示し、〔図５〕の(a)
と(b) および〔図６〕の(a) と(b) はシャイニーストリ
ップ欠陥を伴う鋳造中で得られた曲線を示す。〔図３〕
(a) と〔図５〕(a) は鋳造開始から40分間に測定された
ロール離反力の変化を許容可能なＲＳＦに対するパーセ
ンテージで示している。〔図３〕(b) と〔図５〕(b) は
パラメータＡすなわちアウトオブラウンド補償モジュー
ルによって制御される可動ロールの軸受の移動振幅の10
回転分の平均値（μｍ）の鋳造開始から40分間の変化を
示している。〔図４〕(a) と〔図６〕(a) はパラメータ
Ｒの経時的変化を示す。〔図４〕(b) と〔図６〕(b) は
レベル０、１および２の高調波の振幅を表す値Ｈ0 、Ｈ
1 、Ｈ2 の経時変化を同じグラフ上に示したもので、第
１の値（Ｈ0 ）はグラフの最下段、第２の値（Ｈ1 ）は
中央、第３の値（Ｈ2 ）は上段に示されている。
ために〔図３〕〜〔図６〕を参照する。〔図３〕の(a)
と(b) および〔図４〕の(a) と(b) は良好と判定された
アウトオブラウンド補償プロセスを含む鋳造で測定・算
出された各種パラメータの変化を示し、〔図５〕の(a)
と(b) および〔図６〕の(a) と(b) はシャイニーストリ
ップ欠陥を伴う鋳造中で得られた曲線を示す。〔図３〕
(a) と〔図５〕(a) は鋳造開始から40分間に測定された
ロール離反力の変化を許容可能なＲＳＦに対するパーセ
ンテージで示している。〔図３〕(b) と〔図５〕(b) は
パラメータＡすなわちアウトオブラウンド補償モジュー
ルによって制御される可動ロールの軸受の移動振幅の10
回転分の平均値（μｍ）の鋳造開始から40分間の変化を
示している。〔図４〕(a) と〔図６〕(a) はパラメータ
Ｒの経時的変化を示す。〔図４〕(b) と〔図６〕(b) は
レベル０、１および２の高調波の振幅を表す値Ｈ0 、Ｈ
1 、Ｈ2 の経時変化を同じグラフ上に示したもので、第
１の値（Ｈ0 ）はグラフの最下段、第２の値（Ｈ1 ）は
中央、第３の値（Ｈ2 ）は上段に示されている。
【００２８】良好と判定された鋳造の場合、最初の約20
分間に見られるＡの上昇は、同様のＨ0 の上昇に対応
し、主として50μｍ付近でＡが安定するまでのアウトオ
ブラウンド補償の変化を反映し、ほぼ完璧なアウトオブ
ラウンド補償が示唆される。さらに、約10秒後にはパラ
メータＲが高い値へと偏位した後に安定することが示さ
れており、これは鋳造開始時の同じ期間にＨ2 の振幅が
比較的高いことに相当する。これに対して、深刻な妨害
を伴う鋳造に関する〔図５〕(b) と〔図６〕(a) および
(b)のプロットでは、約40分間におけるＨ1 およびＨ2
の振幅が大きく、同じ期間のＡの値が高く、特にＲの値
が高くなることが示される。
分間に見られるＡの上昇は、同様のＨ0 の上昇に対応
し、主として50μｍ付近でＡが安定するまでのアウトオ
ブラウンド補償の変化を反映し、ほぼ完璧なアウトオブ
ラウンド補償が示唆される。さらに、約10秒後にはパラ
メータＲが高い値へと偏位した後に安定することが示さ
れており、これは鋳造開始時の同じ期間にＨ2 の振幅が
比較的高いことに相当する。これに対して、深刻な妨害
を伴う鋳造に関する〔図５〕(b) と〔図６〕(a) および
(b)のプロットでは、約40分間におけるＨ1 およびＨ2
の振幅が大きく、同じ期間のＡの値が高く、特にＲの値
が高くなることが示される。
【００２９】以上の記録より、鋳造プロセス中リアルタ
イムでＡの値およびＲの値を予め決定した閾値と比較す
ることによって高調波Ｈ1 およびＨ2 の高振幅に対応す
る欠陥が迅速に検出でき、欠陥の進行を防ぐための鋳造
パラメータに対する素早い対応を見出すことができると
いうことは容易に理解できよう本発明は、単なる例とし
て挙げた上記の各種パラメータの算出方法に限定される
ものではない。特に各高調波の振幅を表す同様の値Ｈ1
を使用して、ロール離反力を表す値の高調波スペクトル
の別の重心Ｂを計算することができる。例えば各Ｈi の
値に重心の計算値において最も高いレベルの高調波（欠
陥を示すもの）の影響が強調されるように選択した加重
係数を割り当てて、重心Ｂを計算することができる。い
ずれの重心計算方法・種類を用いるにせよ、各高調波を
表す値および各高調波に関する加重係数を用いて、重心
の値の変化を追跡し、これを実験値と比較し、過去の鋳
造における欠陥発生状況（トラブル無しの鋳造、妨害が
発生した鋳造、シャットダウンまたはロールの損傷を引
き起こす好ましくない鋳造）と比較して欠陥発生レベル
をリアルタイムで判定することが容易になる。
イムでＡの値およびＲの値を予め決定した閾値と比較す
ることによって高調波Ｈ1 およびＨ2 の高振幅に対応す
る欠陥が迅速に検出でき、欠陥の進行を防ぐための鋳造
パラメータに対する素早い対応を見出すことができると
いうことは容易に理解できよう本発明は、単なる例とし
て挙げた上記の各種パラメータの算出方法に限定される
ものではない。特に各高調波の振幅を表す同様の値Ｈ1
を使用して、ロール離反力を表す値の高調波スペクトル
の別の重心Ｂを計算することができる。例えば各Ｈi の
値に重心の計算値において最も高いレベルの高調波（欠
陥を示すもの）の影響が強調されるように選択した加重
係数を割り当てて、重心Ｂを計算することができる。い
ずれの重心計算方法・種類を用いるにせよ、各高調波を
表す値および各高調波に関する加重係数を用いて、重心
の値の変化を追跡し、これを実験値と比較し、過去の鋳
造における欠陥発生状況（トラブル無しの鋳造、妨害が
発生した鋳造、シャットダウンまたはロールの損傷を引
き起こす好ましくない鋳造）と比較して欠陥発生レベル
をリアルタイムで判定することが容易になる。
【００３０】高調波を比較するために、高調波の振幅の
基準分布を全信号に対する各高調波のパーセンテージと
して規定し、例えば経験的に第１の高調波がこの信号の
66％を占め、第２の高調波が17％、第３も同様に17％を
占めると仮定することによって基準分布を規定すること
もできる。この場合には鋳造を行う度にこの分布の変化
を追跡し、基準分布と比較することによって全ての変動
を容易に評価することが可能になる。この比較は、例え
ば、離反力を表す測定された信号中の各調和成分の比率
Ｈi ／Ａと、基準比率αi との間の差の合計Ｒd すなわ
ち Ｒd ＝pos(α0 −Ｈ0 ／Ａ) ＋pos(Ｈ1 ／Ａ−α1)＋・
・・＋pos(Ｈi ／Ａ−αi ) を計算することによって行うことができるである（この
合計の各項がプラスの場合のみカウントされる）。レベ
ル０の高調波の比率が基準比率よりも大または１である
か、それ以上のレベルの高調波の比率が基準比率よりも
小である場合には問題となる高調波に関する差は考慮さ
れない。例えば、第１の高調波がＡの98％を占め、第２
の高調波が２％で、第３が０％を占めるならば、０より
も高いレベルの高調波はほぼ存在しないことになり、Ｒ
d ＝０である。
基準分布を全信号に対する各高調波のパーセンテージと
して規定し、例えば経験的に第１の高調波がこの信号の
66％を占め、第２の高調波が17％、第３も同様に17％を
占めると仮定することによって基準分布を規定すること
もできる。この場合には鋳造を行う度にこの分布の変化
を追跡し、基準分布と比較することによって全ての変動
を容易に評価することが可能になる。この比較は、例え
ば、離反力を表す測定された信号中の各調和成分の比率
Ｈi ／Ａと、基準比率αi との間の差の合計Ｒd すなわ
ち Ｒd ＝pos(α0 −Ｈ0 ／Ａ) ＋pos(Ｈ1 ／Ａ−α1)＋・
・・＋pos(Ｈi ／Ａ−αi ) を計算することによって行うことができるである（この
合計の各項がプラスの場合のみカウントされる）。レベ
ル０の高調波の比率が基準比率よりも大または１である
か、それ以上のレベルの高調波の比率が基準比率よりも
小である場合には問題となる高調波に関する差は考慮さ
れない。例えば、第１の高調波がＡの98％を占め、第２
の高調波が２％で、第３が０％を占めるならば、０より
も高いレベルの高調波はほぼ存在しないことになり、Ｒ
d ＝０である。
【００３１】ロール間連続鋳造設備がアウトオブラウン
ドを関数とするギャップ調節システムを備えていない場
合には、当然、ロール離反力（ＲＳＦ）の変動の直接測
定値を高調波分析に与えた信号と見なすことによって本
発明方法を使用することができる。しかし、アウトオブ
ラウンド補償モジュールによって得られる値Ｈi を用い
ることは、設備が補償モジュールを既に備え、通常の運
転で必要な高調波への分解を行っている場合に特に適し
ている。
ドを関数とするギャップ調節システムを備えていない場
合には、当然、ロール離反力（ＲＳＦ）の変動の直接測
定値を高調波分析に与えた信号と見なすことによって本
発明方法を使用することができる。しかし、アウトオブ
ラウンド補償モジュールによって得られる値Ｈi を用い
ることは、設備が補償モジュールを既に備え、通常の運
転で必要な高調波への分解を行っている場合に特に適し
ている。
【図１】 公知の調節システムを備えたロール間鋳造装
置に本発明のアウトオブラウンド補償信号の調和分解を
用いた実施例の概念図。
置に本発明のアウトオブラウンド補償信号の調和分解を
用いた実施例の概念図。
【図２】 本発明方法によって得られるパラメータ値を
関数として鋳造中に行うべき操作を規定する意志決定
表。
関数として鋳造中に行うべき操作を規定する意志決定
表。
【図３】 良好と判定されたアウトオブラウンド補償法
を含む鋳造で得られた結果を各種測定パラメータまたは
計算パラメータの変動を表すプロットとして示した図
で、(a) はロール離反力の変化を、(b) はパラメータＡ
の変化を表す。
を含む鋳造で得られた結果を各種測定パラメータまたは
計算パラメータの変動を表すプロットとして示した図
で、(a) はロール離反力の変化を、(b) はパラメータＡ
の変化を表す。
【図４】 良好と判定されたアウトオブラウンド補償法
を含む鋳造で得られた結果を各種測定パラメータまたは
計算パラメータの変動を表すプロットとして示した図
で、(a) はパラメータＲの変化を、(b) は値Ｈ0 、Ｈ1
およびＨ2 の経時変化を表す。
を含む鋳造で得られた結果を各種測定パラメータまたは
計算パラメータの変動を表すプロットとして示した図
で、(a) はパラメータＲの変化を、(b) は値Ｈ0 、Ｈ1
およびＨ2 の経時変化を表す。
【図５】 不良と判定された鋳造から得られた対応する
プロットで、(a) はロール離反力の変化を、(b) はパラ
メータＡの変化を示す。
プロットで、(a) はロール離反力の変化を、(b) はパラ
メータＡの変化を示す。
【図６】 不良と判定された鋳造から得られた対応する
プロットで、(a) はパラメータＲの変化を、(b) は値Ｈ
0 、Ｈ1 およびＨ2 の経時変化を示す。
プロットで、(a) はパラメータＲの変化を、(b) は値Ｈ
0 、Ｈ1 およびＨ2 の経時変化を示す。
１、２ ロール ３、４ 軸受 ５、６ 支持体 ７ フレーム 11 ネック 12、14、17 比較器 16 加算器 19、20 モータ Ｈ1 、Ｈ2 、Ｈ3 補償信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−ミシェル ダマス フランス国 57000 メス リュ ドュ オ ポワリエ ５ (72)発明者 オリヴィエ サルヴァド フランス国 77400 トリニー リュ ド ュ マレシャル ガリエニ 83
Claims (10)
- 【請求項１】 鋳造中にロール離反力（ＲＳＦ）を連続
的に測定し、ロール離反力の変化を表す信号を時間の関
数として出し、この信号に応じてロールの離反距離を変
化させてロールのアウトオブラウンドを補償しするよう
になっている薄い金属製品、特に鋼製品をロール間で連
続鋳造する方法において、 ロールのアウトオブラウンド以外の欠陥を検出するため
に、上記信号を各調和成分に分解し、この調和成分を対
応するレベルの基準高調波と比較し、この比較結果は鋳
造プロセスにおける欠陥状況を表し、この比較結果に応
じて鋳造プロセスの制御ルールを決定することを特徴と
する方法。 - 【請求項２】 ロールの離反力（ＲＳＦ）を測定して得
られる信号がロール間の離反制御ループにおけるロール
軸受の移動命令として使用される信号である請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】 ロールの離反力（ＲＳＦ）を表す信号を
各調和成分へ分解するためにフーリエ変換を利用する請
求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 所定回数の回転について測定したレベル
の高調波の振幅ｈi の平均に相当する値Ｈi をレベルｉ
の各高調波を表す値として使用して比較を行う請求項１
〜３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】 各高調波を表す値を予め決定された係数
で加重することによって重心を計算する高調波の重心を
利用して比較を行う請求項１〜４のいずれか一項に記載
の方法。 - 【請求項６】 周波数重心を下記で計算する請求項５に
記載の方法： （Ｂf ）＝（Σ（Ｈi ×Ｆi ） ／（ΣＨi ） （ここで、各高調波を表す値はその周波数Ｆi であり、
加重係数Ｈi が対象となる高調波の振幅を表す） - 【請求項７】 比Ｒf ＝Ｂf ／Ｆ0 （ここで、Ｆ0 はロ
ールの回転速度に対応した周波数である）に基づいて比
較を行う請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 比較基準として、離反力を表す信号に対
する各調和成分の比率Ｈi ／Ａ（Ｈi はレベルｉの高調
波の振幅を表し、Ａ＝ΣＨi である）を用いて比較を行
う請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 比較結果が合計Ｒd ＝pos(α0 −Ｈ0 ／
Ａ) ＋pos(Ｈ1 ／Ａ−α1)＋・・・＋pos(Ｈi ／Ａ−α
i ) で表わされる請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 下記基準値を関数とした実行プロセス
決定用意志決定表を使用する請求項７に記載の方法： Ａ＝ΣＨi Ｒ（Ｒf またはＲd ） Ｅ＝ｄＲ／ｄｔ。
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