(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の鋳造ロール間にロール間隙を形成し、該ロール間隙上にロール間隙全長に延びる溶湯溜りを配した双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置において、溶湯溜り一端の外方で且つ上方に離間するよう鋳造ロールに隣接して支持され、且つ、視野が溶湯溜りに沿って下方へ延びて溶湯溜り表面と鋳造ロール鋳造面の一方との交差部を視る視野となるよう位置合せされた光学的検査装置と、溶湯溜りの深さ変化の尺度として前記交差部の動きを表示する表示装置とで構成したことを特徴とする双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置。
【請求項２】
光学的検査装置をビデオカメラで構成した請求項１に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置。
【請求項３】
表示装置を、ビデオカメラからの信号を処理する信号処理装置と前記信号から得られた検査イメージを表示するスクリーンとで構成した請求項２に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置。
【請求項４】
光学的検査装置を、ロール間隙を通る中央縦平面の一側から横方向に離間させ、その視野が該中央縦平面に対し前記光学的検査装置と同じ側にある鋳造ロール鋳造面と溶湯溜り表面との交差部を視るよう方向付けて位置合せした請求項１乃至３のいずれかに記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置。
【請求項５】
視野が中央縦平面の方を向いたアングルとなるよう光学的検査装置を位置合せした請求項４に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置。
【請求項６】
視野を、水平に対して１５゜〜３５゜の範囲の角度で位置合せした光学的検査装置の視線を中心にして配した請求項１乃至５のいずれかに記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置。
【請求項７】
一対の鋳造ロール間にロール間隙を形成し、該ロール間隙上にロール間隙全長に延びる溶湯溜りを配した双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法において、ロール間隙の長手方向の一端の外方で且つ上方に離間した位置付けで、且つ、視野が溶湯溜りに沿って下方へ延びて鋳造ロールの一方におけるロール間隙上方の鋳造表面域を含むことにより鋳造作業中前記鋳造表面域において溶湯溜り表面と鋳造ロール鋳造面との交差部を視る視野となるよう位置合せされた位置付けで、光学的検査装置を鋳造作業前に支持し、前記交差部の動きを溶湯溜り深さ変化の尺度として表示することを特徴とする双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【請求項８】
前記位置付けを、ロール間隙の中央縦平面の一側から横方向に離間させ、視野が該中央縦平面に対し前記光学的検査装置と同じ側にある鋳造ロール鋳造面と溶湯溜り表面との交差部を視るよう方向付けて光学的検査装置を位置合せする請求項７に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【請求項９】
視野が中央縦平面の方を向いたアングルとなるよう光学的検査装置を位置合せする請求項８に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【請求項１０】
水平に対して１５゜〜３５゜の範囲の角度で位置合せした視線を中心にして視野が配されるよう光学的検査装置を前記位置付けで調和させる請求項７乃至９のいずれかに記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【請求項１１】
鋳造作業前に光学的検査装置を前記位置付けで支持及び位置合せし、光学的検査装置を、ロール間隙上方の既知高さのロール表面域の一連の位置付けを視ることにより目盛定めする請求項７乃至１０のいずれかに記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【請求項１２】
相異なる幅の計測用シート状物をロール間隙上方の相異なる高さで鋳造ロール間に配し、それらストリップとロール表面域との間の交差線を視ることにより前記位置付けを確立する請求項１１に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【請求項１３】
一連の線イメージをロール表面域に投射して、それらの線イメージを視ることにより前記位置付けを確立する請求項１１に記載の双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ストリップを連続鋳造する双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
双ロール鋳造機においては、冷却されて相反方向に回転される一対の水平鋳造ロール間に溶融金属を導くことによって、動いている鋳造ロール表面上で金属殻を凝固させ、それら金属殻をロール間隙にて合わせて、ロール間隙から下方に送給させ、凝固金属ストリップ成品を生み出す。本明細書では、「ロール間隙」という用語で、ロールどうしが最も接近する領域一般を指すものとする。溶融金属を取鍋から小容器へと注ぎ、そこからロール間隙上方に位置させた金属供給ノズルを通して流し込んでロール間隙へと向かわしめ、ロール間隙上に、ロール間隙長さ方向へ延びる溶湯溜りを形成させる。この溶湯溜りを、ロール端と摺動可能に係合し得るよう保持された側部閉止板又は堰板で閉じ込めることにより、溶湯溜り両端からの溶融金属流出をせき止めさせることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
双ロール鋳造機で鉄系金属を鋳造する場合には特に、溶湯溜り深さの望ましくない変動に対処し得るよう、鋳造中に溶湯溜りの深さを厳密にモニターし、ロール間隙へ導かれる金属流を調節する必要がある。溶湯溜りが非常に高温であるためそして過酷な環境のために、従来の検知手段を使って溶湯溜り深さを直接測ることは不可能であるし、溶湯溜りの上部空間に何らかの近接探知器を配することも、その空間が金属供給ノズルによって占められているため不可能である。本発明はこの問題を克服し、鋳造作業中、常に溶湯溜り深さを正確にモニターできるようにする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の鋳造ロール間にロール間隙を形成し、該ロール間隙上にロール間隙全長に延びる溶湯溜りを配した双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置において、溶湯溜り一端の外方で且つ上方に離間するよう鋳造ロールに隣接して支持され、且つ、視野が溶湯溜りに沿って下方へ延びて溶湯溜り表面と鋳造ロール鋳造面の一方との交差部を視る視野となるよう位置合せされた光学的検査装置と、溶湯溜りの深さ変化の尺度として前記交差部の動きを表示する表示装置とで構成したことを特徴とする双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター装置を提供する。
【０００５】
前記光学的検査装置をビデオカメラで構成し、前記表示装置をビデオカメラからの信号を処理する信号処理装置と前記信号から得られた検査イメージを表示するスクリーンとで構成することができる。
【０００６】
本発明は更に、一対の鋳造ロール間にロール間隙を形成し、該ロール間隙上にロール間隙全長に延びる溶湯溜りを配した双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法において、ロール間隙の長手方向の一端の外方で且つ上方に離間した位置付けで、且つ、視野が溶湯溜りに沿って下方へ延びて鋳造ロールの一方におけるロール間隙上方の鋳造表面域を含むことにより鋳造作業中前記鋳造表面域において溶湯溜り表面と鋳造ロール鋳造面との交差部を視る視野となるよう位置合せされた位置付けで、光学的検査装置を鋳造作業前に支持し、前記交差部の動きを溶湯溜り深さ変化の尺度として表示することを特徴とする双ロール鋳造機の溶湯溜り深さモニター方法を提供する。
【０００７】
光学的検査装置は、鋳造作業前に前記位置付けで支持及び位置合せすることができ、ロール間隙上方の既知高さの前記ロール表面域上の一連の位置付けを視ることにより目盛定めできる。それら位置付けは、ロール間隙上方の相異なる高さに相異なる幅の計測用シート状物を鋳造ロール間に配置し、これらのストリップと前記ロール表面域との交差部を視ることによって確立できる。
【０００８】
ロール間隙長手方向の鋳造ロール端外方に光学的検査装置を配置し、それをロール間隙に沿って位置合せすることにより、供給ノズルの一側に、溶湯溜り上方の非常に限られた空間へと至るが、鋳造ロール表面域を取り込んで溶湯溜り表面と鋳造ロールとの境界部の本質的な動きをモニターできる視野を持つ視線を得ることができる。更に、この特別な視野位置合せのおかげで、視線が主に鋳造ロールに沿っているのではなく鋳造ロール上にほぼ下降して向かう視線の場合に経験されるようなロール湾曲による溶湯溜り深さの均等増分に対応する動きの「混み合い」効果が小さい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１０】
図示した双ロール鋳造機では、主機械フレーム１１が一対の平行な鋳造ロール１２を回転可能に支持する。鋳造作業中、溶融金属は、取鍋１３から耐火取鍋出口シュラウド１４を経てタンディッシュ１５へ送られ、次いで金属供給ノズル１６を経て鋳造ロール１２のロール間隙１７へ送られる。そのようにしてロール間隙１７に送られた高温の溶融金属がロール間隙１７上に溶湯溜り２０を形成し、この溶湯溜り２０は鋳造ロール１２の端部にて一対の側部閉止板１８により閉じ込められる。該一対の側部閉止板１８は一対の油圧シリンダ装置２１の作動により鋳造ロール１２の段付き端に保持されている。溶湯溜り２０の上面（一般に「メニスカス」レベルと呼ばれる）を金属供給ノズル１６の下端よりも上に設定して、金属供給ノズル１６下端を溶湯溜り２０に浸漬させることができる。
【００１１】
鋳造ロール１２を水冷することにより、動いている鋳造ロール１２の表面上で金属殻を凝固せしめて、ロール間隙１７にてそれら金属殻を合わせて鋳造ロール１２の出口で凝固ストリップ成品を造る。この成品は標準コイラ（図示せず）に送給して巻取らせるようにすることができる。
【００１２】
上記で例示・記述した双ロール鋳造機は、オーストラリア特許第６３１７２８号と第６３７５４８号及びアメリカ特許第５，１８４，６６８号と第５，２７７，２４３号で幾分詳細に例示・記述したのと同様のものである。本発明の一部を構成しない適宜の構造的詳細についてはそれらの特許を参照することができる。
【００１３】
鋳造を正確にコントロールするためには、溶湯溜り２０の深さの極端な変動を避けるよう、溶湯溜り２０の深さを連続的にモニターし、金属流をコントロールするのが望ましい。これには、溶湯溜り２０が非常に高温でありアクセスできないために、問題がある。溶湯溜り２０は鋳造ロール１２間の非常に限られた空間に形成され、アクセスは、金属供給ノズル１６と金属供給ノズル１６をロール間隙１７直上の所定位置に取付けるノズル取付具２２とによってほぼ完全に阻まれている。しかしながら、本発明によれば、溶湯溜り２０の一端外方における上方に離間させ、且つ、視野が溶湯溜り２０に沿って下方へと延びるように位置合わさせて、鋳造ロール１２に隣接した位置に光学的検査装置２３を取付けることが可能である。
【００１４】
光学的検査装置２３は、保護ハウジング２４に収容された産業用小型ビデオカメラとすることができる。ビデオカメラの好適な一例として、名古屋のエルモ株式会社製のエルモＭＰ４８１パル（Ｅｌｍｏ ＭＰ ４８１ ＰＡＬ）ＣＣＤカラービデオマイクロカメラがある。
【００１５】
鋳造ロール１２の一方の表面上の域２７を取り込み、それにより溶湯溜り２０表面と鋳造ロール１２表面との交差部の実質的な動きをモニターできる視野を持つよう、ビデオカメラ２３を、金属供給ノズル１６一側の、溶湯溜り２０の上方で且つノズル取付具２２の下の非常に限られた空間に至る視線２５に沿って位置合せする。視野は図３において末広がりの一点鎖線２６によって示されている。溶湯溜り２０表面の動きは、鋳造ロール１２に沿い且つその周りに延びる域によってモニターできる。
【００１６】
ビデオカメラ２３は、ロール間隙１７を通る中央縦平面の一側に対して横方向へ離間され、その視野が前記中央縦平面に対してビデオカメラ２３と同じ側にある鋳造ロール１２鋳造面と溶湯溜り２０表面との交差部を視るよう方向付けて位置合せされ、視野が中央縦平面の方へ向くようアングルを持たされている。
【００１７】
図３において、連続線３１は、均等な深さ増分での溶湯溜り２０の相異なる深さを示す。溶湯溜り２０表面の動きを、視野を横切る溶湯溜り２０表面と鋳造ロール１２の鋳造面とが交差する線の動きとしてビデオカメラ２３で観察する。溶湯溜り２０の深さが減るにつれて、鋳造ロール１２に湾曲があるがゆえに、均等な深さ増分のための前記視野を横切る境界線の動きが減って行くのが観察される。しかしながら、ビデオカメラ２３は鋳造ロール１２に沿って視るよう位置合せしてあるので、このような「混み合い」効果は、もし視野が本発明によるような斜めにではなく鋳造ロール１２表面へと直接向かうよう位置合せされた場合に経験するようなそれよりはるかに小さい。広範囲の溶湯溜り２０の深さをモニターするためには、ビデオカメラ２３の視線を水平に対し１５゜〜３５゜の範囲の角度に位置合せさせるのが好ましく、最も好ましくは２５゜程度の角度にするのが良い。
【００１８】
ビデオカメラ２３がケーブル３３を介して通常の信号処理装置及び視覚的表示スクリーン（図示せず）に信号を送る。表示スクリーンは、溶湯溜り２０の深さが変化するにつれて、表示スクリーンを横切って動く溶湯溜り２０と鋳造ロール１２との境界部の映像イメージを示す。ビデオカメラ２３をセットする時に、カメラアングルと鋳造ロール１２表面の方向性のため、溶湯溜り２０表面の映像イメージが通常の様にスクリーンを水平に横切るのではなく縦方向に動くようビデオカメラ２３を回転させるのが好ましい場合があり得る。
【００１９】
溶湯溜り２０と鋳造ロール１２との境界部の動きを特定の溶湯溜り深さに関連づけるためには目盛を定める必要がある。これは、鋳造作業前に、相異なる幅を有する複数の計測用シート状物をロール間隙１７上方で鋳造ロール１２間に正確に平らに、幅によって決まる深さにセット・支持することにより容易に達成できる。ビデオカメラ２３が計測用シート状物の一側と鋳造ロール１２との境を容易に見つけることができるよう計測用シート状物を白くコーティングすることができる。鋳造ロール１２のサイズと鋳造ロール１２間のギャップを与えれば計測用シート状物の幅を溶湯溜り２０の深さに数学的に関連づけることができ、そして、観察された特定の溶湯溜り深さを有する鋳造ロール１２上の境界位置を測定するために適当な検索表を信号処理装置のソフトウェアにプログラムすることができる。
【００２０】
替りの目盛り定めシステムとしては、既知高さ位置にレーザーを取付け、投射角をコントロールして既知の複数高さの一連の線を投射し、ビデオカメラでこれらの線を連続的に観察することにより所要の目盛定めを提供することが可能である。
【００２１】
以上開示してきた装置は単に例示に過ぎず、本発明の範囲内で種々変更が可能である。例えば、ビデオカメラ等の光学的検査装置を複数台据付けえて溶湯溜り深さをモニターすることが可能である。即ち、第２のビデオカメラをビデオカメラ２３と同じ鋳造ロール１２端側でしかも金属供給ノズル１６に関し反対側に据付けて溶湯溜り２０と他方鋳造ロールとの間の交差線をモニターするようにできる。この構成を溶湯溜り２０の反対側の端にコピーすれば、鋳造深さをモニターする計４つのビデオカメラを提供できる。これら追加可能なカメラ位置を図２に一点鎖線の輪郭線で示す。各ビデオカメラの正確な位置決めと方向づけは、鋳造機デザインと金属供給ノズル形状によって左右される。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、鋳造作業中、常に溶湯溜り深さを正確にモニターすることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例における、溶湯溜り深さモニター装置を備えた双ロール鋳造機の縦断面図である。
【図２】双ロール鋳造機と溶湯溜り深さモニター装置の主要構成部分の平面図であり、溶湯溜り深さモニター装置のビデオカメラの設置可能位置を示している。
【図３】本発明による溶湯溜り深さモニター装置が鋳造時に溶湯溜り深さをモニターする様子を示す図である。
【符号の説明】
１２         鋳造ロール
１７         ロール間隙
２０         溶湯溜り
２３         光学的検査装置（ビデオカメラ）
２５         視線
２６         一点鎖線
２７         鋳造ロール１２の一方の表面上の湯溜域
【図１】
0003675912.tif 000002
【図２】
0003675912.tif 000003
【図３】
0003675912.tif 000004