(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双ロール式薄板鋳造機のエッジダムの振動を制御する装置において、
振動板を振動波形にしたがって水平振動させ、前記振動板に結合したエッジダム耐火物を水平振動させる振動部と、 
前記水平振動のために振動波形を前記振動部へ出力するサーボバルブと、
前記サーボバルブに振動波形を印加して前記振動部の水平振動を制御する制御部とを含み、
前記振動部は、油圧ラインが内設された本体と、前記本体に固着された油圧シリンダーと、前記油圧シリンダーの内部を貫通して前記油圧シリンダーの両側に移動可能に設置されたシリンダーロッドと、前記シリンダーロッドの両端と前記振動板の両側面とを連結する支持部とから構成されることを特徴とする、双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、ＨＭＩから振動の作動または停止、振幅、振動数及び波形に関する情報を収集する振動情報収集器と、
前記振動情報収集器から受け取った情報を介して、水平振動の制御に要求される振幅及び振動数を有する振動波形の目標値を発生させる振動波形発生器と、
前記振動波形発生器から受け取った振動波形情報及び振動部変位測定器から受け取った前記振動部の位置情報を用いて、前記サーボバルブを調整して前記振動部の水平振動を制御する水平振動制御器とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。
【請求項３】
前記制御部は前記振動波形発生器から発生した前記振動波形の目標値の振幅及び振動数を一定の傾きで変化させるランピング機能部をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。
【請求項４】
双ロール式薄板鋳造機のエッジダムの振動を制御する装置において、
振動板を振動波形にしたがって水平振動させ、前記振動板に結合したエッジダム耐火物を水平振動させる振動部と、
前記水平振動のために振動波形を前記振動部へ出力するサーボバルブと、
前記サーボバルブに振動波形を印加して前記振動部の水平振動を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、ＨＭＩから振動の作動または停止、振幅、振動数及び波形に関する情報を収集する振動情報収集器と、
前記振動情報収集器から受け取った情報を介して、水平振動の制御に要求される振幅及び振動数を有する振動波形の目標値を発生させる振動波形発生器と、
前記制御部は前記振動部の中心位置に関する情報を前記水平振動制御器へ送信する振動部中心測定器と、
実時間で把握された前記振動部の位置情報を前記制御部へ送信する振動部変位測定器と、
前記振動波形発生器から受け取った振動波形情報、前記振動部中心測定器から受け取った 前記振動部の中心位置に関する情報及び振動部変位測定器から受け取った前記振動部の位置情報を用いて、前記サーボバルブを調整して前記振動部の水平振動を制御する水平振動制御器とを含むことを特徴とする、双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。
【請求項５】
前記エッジダム水平振動制御装置は、実時間で把握された前記振動部の位置情報を前記制御部へ送信する振動部変位測定器をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。
【請求項６】
前記振動波形はサイン波、四角波、三角波であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のことを特徴とする、双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。 
【請求項７】
前記振動波形の振幅は１０〜１５００μｍであり、振動数は０．１〜２０Ｈｚであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置。
【請求項８】
双ロール式薄板鋳造機のエッジダムの振動を制御する方法において、
サーボバルブとシリンダーを用いて振動板を振動波形にしたがって水平振動させ、前記振動板に結合したエッジダム耐火物が水平振動するようにすることにより、振動未発生区域を除去してエッジスカルを低減させると共に、
前記振動波形の振動数を減少させ、或いは前記振動波形をサイン波から四角波又は三角波に変更して前記振動波形の振幅を微細制御することを特徴とする、双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法。
【請求項９】
前記エッジダム水平振動制御は、鋳造初期には振幅を５００〜１２００μｍに維持し、鋳造初期が経過した後には振幅を２００〜６００μｍに維持し、鋳造末期には振幅を４００〜７００μｍに維持して水平振動させることを特徴とする、請求項８に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法。
【請求項１０】
前記エッジダム水平振動制御は、
振動の作動または停止、振幅、振動数および波形に関する情報をＨＭＩモニターで選択する段階と、
前記ＨＭＩモニターを介して選択された情報を収集してミディアムループへ送るスローループ段階と、
前記スローループから受け取った情報を介して、水平振動の制御に要求される振幅及び振動数を有する振動波形の目標値を発生させ、ファストループへ伝送するミディアムループ段階と、
前記ミディアムループから受け取った振動波形の目標値情報及び振動部変位測定器から受け取った振動部の位置情報を用いてサーボバルブを調整し、振動部の水平振動を制御するファストループ段階とを含んでなることを特徴とする、請求項８に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法。
【請求項１１】
前記ミディアムループ段階は、前記振動波形の目標値の振幅及び振動数を一定の傾きで変化させた後、前記ファストループへ前記振動波形の目標値情報を伝送することを特徴とする、請求項１０に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法。
【請求項１２】
前記ファストループ段階は０．００１秒以下の高速の周期で前記振動部の水平振動を制御することを特徴とする、請求項１０に記載の双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双ロール式薄板鋳造機のエッジダムの振動制御装置及びその制御方法に係り、より詳しくは、エッジダムを振動させてエッジスカルを低減し、かつ鋳造ロール及びエッジダムの破損を抑制することが可能な双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、双ロール薄板鋳造工程は、２つの回転するロールに溶鋼を供給し、その溶鋼から直接数ｍｍ程度の薄板を連続的に製造する方法である。
【０００３】
図１は一般な双ロール式薄板鋳造機の斜視図、図２は従来の技術によるエッジスカルの発生状態を示す概略図である。
【０００４】
図１に示すように、双ロール式薄板鋳造機は、溶鋼をタンディッシュからノズル１２０を介して一対の鋳造ロール１１０の間に均一に供給し、一対の鋳造ロール１１０を回転させると、冷却している各鋳造ロールの表面に形成された溶鋼の凝固層が最近接点で合体して一定厚さの鋳片が連続的に製造される。
【０００５】
この際、一対の鋳造ロール１１０の両側端部には溶鋼の流出を防ぐために一対のエッジダム耐火物１５０が設けられ、鋳造の前に予熱されたエッジダム耐火物１５０の稼動面には、鋳造ロール１１０の間に供給された高温の溶鋼と、水冷になっている鋳造ロール１１０とが同時に接触する。よって、エッジダム耐火物１５０の表面における鋳造ロール１１０との接触面は直ちに冷却して周囲に熱損失が発生するので、溶鋼が容易に凝固しうる条件となる。
【０００６】
したがって、図２に示すように、エッジダム耐火物１５０の稼動面には、溶鋼１３１が凝固してエッジスカル(skull)１３２と湯面スカル１３４が生成する。このようなスカルはエッジダム耐火物１５０の表面で成長する。エッジスカル１３２は鋳造中に成長と脱洛を繰り返し行い、鋳片１４０のエッジ部に混入して鋳片の品質を低下させるうえ、スカルが固まった場合には鋳造ロール１１０の間で下部スカル１３３に圧着されて鋳造ロール１１０の損傷をもたらし或いは板破断などを引き起こすという問題点がある。
【０００７】
かかる問題点を解決するために、エッジダムの下端部から不活性気体を溶鋼に吹き込んで溶鋼の凝固を防止する技術、およびエッジダム耐火物を一定の振幅で振動させてスカルを物理的に除去する技術が提示された。
【０００８】
前記スカル除去技術の中でも、不活性気体吹込み技術は、エッジダム耐火物の下端部に細い金属管を設置し、この管を介してエッジダムの下端部から不活性気体を溶鋼に吹き込んで溶鋼の凝固を防止してスカルを低減する技術であるが、エッジダムの下部スカルの低減にはある程度効果があったが、エッジダムの湯面部の湯面スカル、およびエッジダムの稼動面における鋳造ロールとの接触面に発生するエッジスカルは持続的に生成して成長するという問題があった。
【０００９】
エッジダム振動技術は、図３に示すように、エッジダム耐火物を一定の振幅で振動させてスカルを物理的に除去する技術であるが、振動モーター（図示せず）が回転すると、偏心シャフト３３０が回転し、これによりスライドブッシング３２０がカバー３１０に密着してその振動が振動板３００へ伝達されることにより、図４（ａ）に示すように振動板中央のベアリング３０１を中心としてその下部が時計の振り子の如く左右に振動するにつれてエッジダム耐火物１４２が振動してエッジダムへのスカルの融着を防止する。
【００１０】
どころが、前記技術は、オシレーションカム３０２による機械的振動方式であって、振幅が固定されているから、振幅を変更するためには鋳造の前に偏心シャフト３３０や偏心リングなどを交換しなければならず、作業者によって振幅の違いが発生し、鋳造中にエッジスカルが発生しても振動を調整することができなくて鋳造が中断するおそれがあるという問題があり、エッジダム耐火物が時計の振り子の方向に振動するから、エッジダムの上部又は下部では振動が発生する反面、エッジダムの中心部に行くほどその振幅が減少して振動未発生区域「デッドゾーン(dead zone)」２００が発生し、その区域でスカルが引き続き生成及び成長することにより、鋳片に混入する可能性が大きいという問題がある。但し、デッドゾーンの発生を防ぐために振幅を大きく運用することもできるが、この場合、エッジダムの破損を誘発させてこれらの破片が鋳片に混入するという問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、溶鋼の停滞及び凝固により生成したエッジスカルを迅速に除去し、スカルの生成及び成長を効果的に抑制することにより、鋳造ロール及びエッジダムなどの設備を保護して鋳造安定性を確保し、良好な品質の鋳片を生産することが可能な双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、双ロール式薄板鋳造機のエッジダムの振動を制御する装置において、振動板を振動波形に従って水平振動させ、前記振動板に結合したエッジダム耐火物を水平振動させる振動部と、前記水平振動のために振動波形を前記振動部へ出力するサーボバルブと、前記サーボバルブに振動波形を印加して前記振動部の水平振動を制御する制御部とを含んでなることを特徴とする、双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置を提供する。
【００１３】
この際、前記振動部は、油圧ラインが内設された本体と、前記本体に固着された油圧シリンダーと、前記油圧シリンダーの内部を貫通して前記油圧シリンダーの両側に移動可能に設置されたシリンダーロッドと、前記シリンダーロッドの両端と前記振動板の両側面とを連結する支持部とから構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記エッジダム水平振動制御装置は、実時間で把握された前記振動部の位置情報を前記制御部へ送信する振動部変位測定器をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
また、前記制御部は、ＨＭＩから振動の作動または停止、振幅、振動数及び波形に関する情報を収集する振動情報収集器と、前記振動情報収集器から受け取った情報を介して、水平振動の制御に要求される振幅及び振動数を有する振動波形の目標値を発生させる振動波形発生器と、前記振動波形発生器から受け取った振動波形情報及び振動部変位測定器から受け取った前記振動部の位置情報を用いて、前記サーボバルブを調整して前記振動部の水平振動を制御する水平振動制御器とを含むことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記制御部は、前記振動波形発生器から発生した前記振動波形の目標値の振幅及び振動数を一定の傾きで変化させるランピング機能部をさらに含むことを特徴とする。
【００１７】
また、前記制御部は、前記振動部の中心位置に関する情報を前記水平振動制御器へ送信する振動部中心測定器をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
また、前記振動波形はサイン波、四角波、三角波であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記振動波形の振幅は１０〜１５００μｍであり、振動数は０．１〜２０Ｈｚであることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、双ロール式薄板鋳造機のエッジダムの振動を制御する方法において、サーボバルブとシリンダーを用いて振動板を振動波形にしたがって水平振動させ、前記振動板に結合したエッジダム耐火物を水平振動させることにより、振動未発生区域を除去してエッジスカルを低減させることを特徴とする、双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法を提供する。
【００２１】
この際、前記エッジダム水平振動制御は、鋳造初期には振幅を５００〜１２００μｍに維持し、鋳造初期が経過した後には振幅を２００〜６００μｍに維持し、鋳造末期には振幅を４００〜７００μｍに維持して水平振動させることを特徴とする。
【００２２】
また、前記エッジダム水平振動制御は、前記振動波形の振動数を減少させ、或いは前記振動波形をサイン波から四角波又は三角波に変更して前記振動波形の振幅を微細制御することを特徴とする。
【００２３】
また、前記エッジダム水平振動制御は、振動の作動または停止、振幅、振動数および波形に関する情報をＨＭＩモニターで選択する段階と、前記ＨＭＩモニターを介して選択された情報を収集してミディアムループへ送るスローループ段階と、前記スローループから受け取った情報を介して、水平振動の制御に要求される振幅及び振動数を有する振動波形の目標値を発生させ、ファストループへ伝送するミディアムループ段階と、前記ミディアムループから受け取った振動波形情報及び振動部変位測定器から受け取った振動部の位置情報を用いてサーボバルブを調整し、振動部の水平振動を制御するファストループ段階とを含んでなることを特徴とする。
【００２４】
この際、前記ミディアムループ段階は、前記振動波形の目標値の振幅及び振動数を一定の傾きで変化させた後、前記ファストループへ前記振動波形の目標値情報を伝送することを特徴とする。
【００２５】
前記ファストループ段階は０．００１秒以下の高速の周期で前記振動部の水平振動を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
上述した本発明によれば、鋳造状況に応じて振幅、振動数及び振動波形を可変的に制御し、サーボバルブと油圧シリンダーを用いてエッジダムを水平に振動させることにより、エッジスカルを迅速に除去し、スカルの生成及び成長を抑制することができ、鋳造ロール又はエッジダムの破損を低減させて鋳造安定性を確保するうえ、良好な品質の鋳片を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一般な双ロール式薄板鋳造機の斜視図である。
【図２】従来の技術に係るエッジスカルの発生状態を示す概略図である。
【図３】（ａ）は従来のエッジダム振動装置の正面図、（ｂ）は要部拡大図である。
【図４】（ａ）は従来のエッジダム振動装置の振動形態を示す概略図、（ｂ）は本発明に係るエッジダム水平振動制御装置の振動形態を示す概略図である。
【図５】エッジダム振動有無及び方法に係るスカルの混入程度を示すグラフであって、（ａ）は未振動、（ｂ）は従来の方法、（ｃ）は本発明に係る方法である。
【図６】本発明に係るエッジダム水平振動制御装置の振動部の構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は油圧ラインａへのオイル流入時の作動状態を示す実施図、（ｅ）は油圧ラインｂへのオイル流入時の作動状態を示す実施図である。
【図７】本発明に係るエッジダム水平振動制御方法の概念図である。
【図８】本発明に係るエッジダム水平振動制御装置及びその制御方法の制御構成図である。
【図９】鋳造初期の振幅と混入したスカルの頻度数を示すグラフである。
【図１０】振幅グラフであって、（ａ）は振動数の変化による振幅グラフ、（ｂ）は振動波形の変化による振幅グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明に係る双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置について詳細に説明する。
【００２９】
図６は本発明に係るエッジダム水平振動制御装置の振動部の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は油圧ラインａへのオイル流入時の作動状態を示す実施図、（ｅ）は油圧ラインｂへのオイル流入時の作動状態を示す実施図、図７は本発明に係るエッジダム水平振動制御方法の概念図、図８は本発明に係るエッジダム水平振動制御装置及びその制御方法の制御構成図である。
【００３０】
図６に示すように、本発明に係る双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御装置は、エッジダム耐火物１５０の非稼動面である後面に結合した振動板４１０を、サーボバルブ５０９から出力される振動波形にしたがって振動部４００が水平振動させることにより、前記振動板４１０に結合したエッジダム耐火物１５０を水平振動させてエッジスカルを低減する。
【００３１】
図８に示すように、前記サーボバルブ５０９は、制御部５０１のファストループ５０３の水平振動制御器５０８によって制御を受け、前記水平振動制御器５０８から所定の振幅および振動数を有する振動波形の印加を受けて、前記振動部４００の油圧シリンダー４２０のシリンダーロッド４２５を左右に移動させてエッジダム耐火物の水平振動を制御する。
【００３２】
この際、前記振動部４００は、図６（ｃ）に示すように、両側に油圧ラインａ４３０、油圧ラインｂ４４０が設置された本体４５０を有し、前記本体４５０には油圧シリンダー４２０が固定されたままで結合しており、油圧シリンダー４２０の内部にはシリンダーロッド４２５が貫設されており、該シリンダーロッドが前記油圧シリンダー４２０の油圧によって両側に移動できるように構成されている。また、前記シリンダーロッド４２５の両端と前記振動板４００の両側面とは支持部４７０で固定連結され、前記シリンダー４２５と支持部４７０とはボルト組立部４８０でボルトによって組立連結される。
【００３３】
本発明に係るエッジダム水平振動制御装置は、前記サーボバルブ５０９に所定の振幅と振動数を有する振動波形を印加して前記振動部４００の水平振動を制御する制御部５０１を含んでなる。
【００３４】
ここで、図８に示すように、前記制御部５０１は、まず、振動情報収集器５１１を備え、運転者がＨＭＩ(ヒューマンマシンインタフェース：Human Machine Interface)に入力した振動の作動または停止、振幅、振動数及び波形に関する情報を収集してミディアムループ(medium loop)５０５を引き渡し、或いは前記ミディアムループ５０５からフィードバックされる各種情報をＨＭＩへ送信してＨＭＩモニター上に表示する。
【００３５】
制御部の振動波形発生器５１２が、前記振動情報収集器５１１からの情報を介して、水平振動の制御に要求される振幅及び振動数を有する振動波形を発生させ、このように発生した振動波形情報をファストループ５０３の水平振動制御器５０８へ伝達する。
【００３６】
前記水平振動制御器５０８は、振動板４１０の上部に設置結合された振動部変位測定器４６０から受け取る実時間振動部４００の位置情報を考慮し、前記振動波形発生器５１２から受け取った振動波形に関する情報をサーボバルブ５０９に印加することにより、振動部中心測定器５０７から送ってきた振動部４００の中心位置値を基準として油圧シリンダー４２０内に油圧を調整してエッジダム耐火物１５０が高速で左右に水平振動するように制御する。
【００３７】
この際、前記振動部変位測定器４６０は、振動部４００の位置情報を実時間で把握して制御部５０１へ送信し、前記振動部中心測定器５０７は、振動部４００の中心位置値をファストループ５０３の水平振動制御器へ伝達して振動部４００が両鋳造ロール１１０の中心を基準として左右に水平振動するようにする。
【００３８】
ここで、前記制御部５０１は、前記振動波形発生器５１２から発生した振動波形の目標値(reference)の振幅及び振動数可変時の急激な変化による衝撃に晒されることを防止するために、前記振動波形の目標値の振幅及び振動数を一定の上昇傾きで徐々に変化させるランピング機能部(ramping function)５０４をさらに含む。すなわち、前記ランピング機能部５０４は、前記振動波形発生器５１２から受け取った振動波形の振幅及び振動数の目標値を一定の傾きで益々変化させて水平振動制御器５０８へ伝達する。
【００３９】
本発明に係るエッジダム水平振動制御装置の振動波形はサイン波、四角波、三角波を使用する。図１０に示すように、サイン波(sine wave)は、振幅の制御が安定的である反面、振動数が増加すれば振幅が低下して制御性能が低下するという特性があり、振動数が大きい場合にも四角波及び三角波はサイン波に比べて振幅の低下が発生せず、振動数が小さい場合には制御性能が低下する特性があるので、鋳造状況に応じて適正の振動波形を選択して使用する。
【００４０】
また、本発明に係るエッジダム水平振動制御装置で使用される振動波形の振幅の範囲は１０〜１５００μｍであり、振動数の範囲は０．１〜２０Ｈｚであるところ、鋳造状況及び混入するスカルの種類に応じて前記振幅及び振動数の範囲で可変して制御することができるように設計されている。
【００４１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法について詳細に説明する。
【００４２】
本発明に係る双ロール式薄板鋳造機のエッジダム水平振動制御方法は、実時間フィードバック位置制御から構成され、スローループ(slow loop)５０６、ミディアムループ(medium loop)５０５、ファストループ(fast loop)５０３の段階で順次行われる制御部５０１の制御によって、サーボバルブ５０９と油圧シリンダー４２０を用いて、振動板４１０を、制御部５０１で印加された振幅及び振動数を有する振動波形にしたがって水平振動させ、前記振動板４１０に結合したエッジダムの耐火物１５０を水平振動させることにより、振動未発生区域のデッドゾーン２００を除去してエッジスカルを低減させる。
【００４３】
この際、前記エッジダム水平振動制御段階を具体的に説明すると、図７及び図８に示すように、ＨＭＩ(Human Machine Interface)５１０モニターで振動の作動又は停止（ＯＮ／ＯＦＦ）、振幅、振動数及び振動波形に関する情報を選択する段階を行う（Ｓ１段階）。ここで、前記ＨＭＩ５１０は、制御部５０１のスローループ５０６と１秒単位で鋳造及びエッジダム水平振動に関する情報を交換する。
【００４４】
スローループ５０６段階（Ｓ２段階）では、前記ＨＭＩモニターを介して選択されたエッジダム振動情報を受信してミディアムループ５０５へ送る。
【００４５】
ミディアムループ５０５段階（Ｓ３段階）では、前記スローループ５０６から受け取ったエッジダム振動情報に基づいて、エッジダム水平振動の制御に要求される所定の振幅及び振動数を有する振動波形の目標値を０．０１秒周期で発生させ、前記振動波形の目標値をファストループ５０３へ伝達する。この際、前記ミディアムループ段階では、振動波形発生器５１２で発生した振動波形の目標値の振幅及び振動数の急激な変化による衝撃を緩和するために、前記振動波形の目標値の振幅及び振動数を一定の傾きで益々変化させてファストループ５０３へ前記振動波形の目標値に関する情報を伝送する。
【００４６】
ファストループ５０３段階（Ｓ４段階）では、前記ミディアムループ５０５から受け取ったエッジダム振動波形の目標値に関する情報と、振動部変位測定器４６０から実時間で伝送を受けた振動部４００の位置情報を用いて、０．００１秒以下の周期で、水平振動に要求される振幅及び振動数を有する振動波形をサーボバルブ５０９に印加し、振動部４００の油圧シリンダー４２０内の油圧を調節してミディアムループ５０５の振動部中心測定器５０７で定められた中心を基準としてエッジダム耐火物の水平振動を制御する。したがって、１秒１０００回以上フィードバック制御を行うので、振動制御の正確性を確保することができる。
【００４７】
ここで、本発明のエッジダム水平振動制御装置の振動部の作動関係について説明すると、図６（ｄ）に示すように、本体４５０の油圧ラインａ４３０を介して油圧シリンダー４２０の内部にオイルが流入すると、シリンダーロッド４２５が油圧によって右に移動し、これにより前記シリンダーロッド４２５に支持部４７０で連結された振動板４１０も右に移動し、前記振動板４１０に結合したエッジダム耐火物１５０も右に移動する。これと反対に、エッジダム耐火物１５０を左に移動させるには、油圧ラインｂ４４０を介して油圧シリンダー４２０の内部にオイルを流入させてシリンダーロッド４２５を左に移動させればよい。この際、前記油圧シリンダー４２０をサーボバルブ５０９で制御すると、油圧シリンダー４２０に流入したオイルの流量だけシリンダーロッド４２５が移動するので、鋳造状況に応じて振幅などを調整することができる。
【００４８】
一方、図５に示すように、双ロール式薄板鋳造工程において、鋳造が安定していない鋳造初期には、エッジダム耐火物による溶鋼の熱損失によりスカルが多く発生するので、このようなスカルを迅速に除去するためには振動波形の振幅を大きく維持する必要がある。図９は、鋳造初期の振幅による混入したスカルの頻度数を示すグラフであるが、鋳造初期には振幅が大きいほどスカルの混入頻度数が少ないことが分かる。よって、本発明に係るエッジダム水平振動制御方法は、鋳造が安定化していない鋳造初期には振幅を５００〜１２００μｍに大きく維持する。これは、鋳造初期の振幅が５００μｍ未満であれば、生成したスカルが迅速に除去されず、鋳造の開始後から相当期間持続的に鋳片に混入して鋳片品質が低下するという問題があり、振幅が１２００μｍ超過であれば、エッジダム耐火物の安定性に影響を与えるか或いは磨耗を伴ってエッジダム耐火物の寿命を減少させるなどの問題があるためである。
【００４９】
鋳造初期が経過して鋳造の進行が安定化した時期にはスカルの生成及び成長を抑制することが必要であるが、このために振幅を大きく維持する場合には、過度な振動により鋳造中にエッジダムが破損するおそれもあり、また、振幅を長期間大きく維持する場合には、鋳造セルによるエッジダムの異常磨耗を誘発させて鋳片エッジ部の品質を低下させるか、或いはエッジダム磨耗を伴ってエッジダム耐火物の寿命を減少させる。したがって、鋳造初期が経過し、初期生成されたスカルが大部分除去された時期には、エッジダムの破損及び異常磨耗を防止しながらスカルの生成及び成長を低減させることが可能な最小限の振動を維持しなければならない。したがって、鋳造初期が経過した後は、振幅を２００〜６００μｍに維持する。これは、振幅が２００μｍ未満に維持されると、スカルの生成及び成長を抑制することに非効果的であり、振幅が６００μｍ超過に維持されると、エッジダムの異常磨耗を誘発させるおそれがあるためである。
【００５０】
鋳造末期は溶鋼の温度が下降してスカルが生成して成長する可能性が高くなる時期なので、振幅を増加させてスカルの生成及び成長を低減させる必要がある。したがって、鋳造末期には振幅を４００〜７００μｍに維持する。これは、振幅を４００μｍ未満に維持する場合には溶鋼の温度低下によるスカルの生成を抑制することが難しく、振幅を７００μｍ超過に維持する場合には下部エッジダムの磨耗が進んで、深い谷を形成したエッジダムの破損をもたらすおそれがあるためである。
【００５１】
上述したように、振幅を増加させる場合には、エッジダムが破損するおそれがあるため、図１０に示すように、振動波形の振動数を減少させ或いは振動波形をサイン波から四角波又は三角波に変更して振幅を微細制御することにより、エッジダムの破損危険を最小化しながら振幅が増加する効果を得ることができる。
【００５２】
実際に、大きく３種に区分してエッジダムの振動有無及び方法によるスカルの混入程度について実験した結果、図５（ａ）のようにエッジダムを振動させていない場合には、鋳造中にスカルの混入が続けられてそれ以上鋳造が不可能であることが分かり、図５（ｂ）のように従来のオシレーションカムを用いてエッジダムに機械的な振動を発生させる場合には、図５（ａ）の場合よりはスカルの混入が減少したが、デッドゾーンの存在によりレードルの取替時期又は鋳造末期に溶鋼の温度が低下するときにスカルの混入が観察されており、図５（ｃ）のように本発明に係る水平振動方式を使用した場合には、エッジダム耐火物が全ての面で同様に振動するので、鋳造初期に生成したスカルを迅速に除去するうえ、デッドゾーンが発生しないためレードルの取替時期又は鋳造末期にもスカルの混入は観察されていない。
【００５３】
結局、本発明に係るエッジダム水平振動制御方法は、制御部により所定の振幅と振動数を有する振動波形の印加を受けたサーボバルブと油圧シリンダーを用いてエッジダム耐火物を水平に振動させて振動未発生区域としてのデッドゾーン２００を除去し、鋳造状況に応じて振幅、振動数及び振動波形を可変的に制御することにより、鋳造初期に生成したスカルを迅速に除去し、スカルの生成及び成長を抑制し、鋳造ロール又はエッジダムの破損を低減させて鋳造安定性を確保するうえ、良好な品質の鋳片を生産することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１１０    鋳造ロール
１２０    ノズル
１３０    溶鋼プール
１３１    溶鋼
１３２    エッジスカル
１３３    下部スカル
１３４    湯面スカル
１４０    鋳片
１５０    エッジダム耐火物
２００    デッドゾーン(dead zone)
３００    振動板
３０１    中央ベアリング
３０２    オシレーションカム
３１０    カバー
３２０    スライドブッシング
３３０    偏心シャフト
４００    振動部
４１０    振動板
４２０    油圧シリンダー
４２５    シリンダーロッド
４３０    油圧ラインａ
４４０    油圧ラインｂ
４５０    本体
４６０    中心部変位測定器
４７０    支持部
４８０    ボルト組立部
５０１    制御部
５０３    ファストループ(fast loop)
５０４    ランピング機能部(ramping function)
５０５    ミディアムループ(medium loop)
５０６    スローループ(slow loop)
５０７    振動部中心位置器
５０８    水平振動制御器
５０９    サーボバルブ
５１０    ＨＭＩ(Human Machine Interface)
５１１    振動情報収集器
５１２    振動波形発生器
【図３】
0005439604.tif 000002
【図９】
0005439604.tif 000003
【図１】
0005439604.tif 000004
【図２】
0005439604.tif 000005
【図４】
0005439604.tif 000006
【図５】
0005439604.tif 000007
【図６】
0005439604.tif 000008
【図７】
0005439604.tif 000009
【図８】
0005439604.tif 000010
【図１０】
0005439604.tif 000011