(57)【要約】  連続鋳造による薄鋳造ストリップ製造システム及び方法を開示する。システムの含む双ロール鋳造装置が有する一対の鋳造ロール（２２）は、横方向に互いに隣接配置して、金属ストリップを連続鋳造できる鋳造ロール間のロール間隙を形成する。別々の駆動モータ（３２０，３３０）を含む駆動機構は、駆動軸（３１１，３１２）を介し相互回転方向に鋳造ロール（２２）を個々に駆動してストリップを鋳造ロール間のロール間隙に通すことができる。システムの制御機構は鋳造ロール（２２）間の回転位置合わせ角度を変えて、鋳造ロールで造られるストリップのプロフィールに対する鋳造ロールの偏心の影響を減らすことができる。制御機構が含むモータ制御装置／駆動装置（３４０）は、鋳造ロール（２２）から離反するストリップの厚みプロフィール変動を検出するストリップセンサ（３７０）からフィードバック信号（３７１）を受け、更に駆動軸（３１１，３１２）の角度位置を検出するセンサ（３５０，３６０）から得られる鋳造ロール角度位置ω１，ω２を示す信号（３５１，３６１）を受ける。
2008543575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造による薄鋳造ストリップ製造方法において、
一対の鋳造ロールを有して該鋳造ロール間にロール間隙を形成する双ロール鋳造機を組み立て、
前記鋳造ロールを個々に駆動して前記鋳造ロール間の位置合わせ角度を維持できる前記双ロール鋳造機の駆動システムを組み立て、
前記ロール間隙上方の前記鋳造ロール間に鋳造溜めを形成でき、ロール間隙の端に隣接して前記鋳造溜めを囲い込む側部堰を有する金属供給システムを組み立て、
前記一対の鋳造ロール間に溶融金属を導入して、前記鋳造ロールの鋳造表面上に支持され前記側部堰により囲い込まれた前記鋳造溜めを形成し、
前記鋳造ロールを相互方向に回転させて前記鋳造ロールの前記表面に凝固金属殻を形成し、前記鋳造ロールの前記ロール間隙を介して前記凝固殻からストリップを鋳造し、
前記鋳造ロール間の偏心が減らされて比較的均一な厚みの鋳造ストリップを形成するよう、前記鋳造ロール間の前記位置合わせ角度を変える
ことから構成される方法。
【請求項２】
前記鋳造ロールの少なくとも１つの鋳造表面の偏心を検出して前記鋳造ロールの前記少なくとも１つの鋳造表面の前記偏心の程度を示す電気信号を発することのできるセンサを設け、前記位置合わせ角度を変更して前記鋳造ロールの前記少なくとも１つの鋳造表面の前記偏心による前記ストリップの形状変動を減らすことのできる制御装置を設けた、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記駆動システムが、少なくとも２個の独立三相交流モータで構成される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記制御装置は、前記鋳造ロールの少なくとも所望角速度と前記鋳造ロールの回転角度位置に相当する信号を用いて制御信号を発する少なくとも１つの制御回路を含み、該制御信号が相互角度相関係にある前記鋳造ロールを個々に駆動するのに用いられる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
互いに横方向に隣接配置されて、金属ストリップを連続鋳造できる前記鋳造ロール間のロール間隙を形成する一対の鋳造ロールと、
相互回転方向に前記鋳造ロールの回転速度を個々に駆動して前記ストリップを前記鋳造ロール間の前記ロール間隙に通すことができる、前記鋳造ロールの駆動機構と、
前記鋳造ロール間の位置合わせ角度を変更して、前記鋳造ロールにより製造される前記ストリップのプロフィールに対する前記鋳造ロールの偏心の影響を減らすことができる制御機構と
で構成される、薄鋳造ストリップを製造する双ロール鋳造装置。
【請求項６】
前記鋳造ロールの少なくとも１つの鋳造表面の偏心を検出して前記鋳造ロールの前記少なくとも１つの鋳造表面の前記偏心を示す電気信号を発することのできる、少なくとも１つのセンサで更に構成され、前記制御機構が前記鋳造ロール間の前記位置合わせ角度を変えることができ、少なくとも前記電気信号に応答して前記鋳造ロールの前記偏心による前記ストリップの前記プロフィールに対する影響を自動的に減らす、請求項５に記載の双ロール鋳造装置。
【請求項７】
前記駆動機構が、少なくとも２個の独立三相交流モータを含む、請求項５又は６に記載の双ロール鋳造装置。
【請求項８】
前記制御機構が、前記鋳造ロールの少なくとも所望角速度と前記鋳造ロールの回転角度位置に相当する信号を用いて制御信号を発する少なくとも１つの制御回路を含み、該制御信号が相互角度相関係にある前記鋳造ロールを個々に駆動するのに用いられる、請求項５乃至７のいずれかに記載の双ロール鋳造装置。
【請求項９】
前記鋳造ロールの回転角度位置を検出して前記鋳造ロールの前記回転角度位置を示す電気信号を発することのできる、少なくとも１個のセンサで更に構成され、前記制御機構及び前記駆動機構が少なくとも前記電気信号に応答して前記鋳造ロール各々について独立した駆動信号を発する、請求項５乃至８のいずれかに記載の双ロール鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
双ロール鋳造機において、溶融金属が、一対の冷却されて相互方向に回転する水平鋳造ロール間に導入されることにより金属殻が動いているロール表面上に凝固し、ロール間のロール間隙にて合わされて凝固ストリップ品を製造し、それが鋳造ロール間のロール間隙から下方に送給される。本明細書では「ロール間隙」という語を鋳造ロール同士が最接近する領域全般を指すのに用いる。溶融金属は取鍋から注がれ、ロール間隙上方に位置したタンディッシュとコアノズルから成る金属供給システムを通り、ロール間隙上方でロール鋳造面に支持されてロール間隙長さ方向に延びる溶融金属の鋳造溜めを形成できる。この鋳造溜めを通常囲い込むのは、鋳造溜めの両端から溢流が生じないようロール両端に摺動係合保持された耐火側部板又は堰である。
【背景技術】
【０００２】
双ロール鋳造機での鋼ストリップ鋳造の場合、ストリップは１４００℃程度又はそれ以上の非常な高温でロール間隙を出る。通常の雰囲気に晒されると、斯かる高温により非常に急速にスケーリングが起きてしまう。従って、鋳造ロール下方に、ストリップ酸化抑制雰囲気を含み、ストリップ鋳造機から高温ストリップを受入れて通すシール封入部を設ける。酸化抑制雰囲気は、アルゴン、窒素等の不活性ガス等の非酸化ガス、又は還元ガスであってよい燃焼排ガスを投入することにより造ることができる。若しくは、ストリップ鋳造機作業中に酸素含有雰囲気が進入しないよう封入部をシールしてもよい。そうすれば、特許文献１及び２に開示されているように、鋳造初期相においてストリップを酸化させることによりシール封入部から酸素を抜くことで封入部内の雰囲気の酸素含量が減らされる。
【特許文献１】アメリカ特許第５，７６２，１２６号
【特許文献２】アメリカ特許第５，９６０，８５５号
【特許文献３】アメリカ特許第６，６０４，５６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
双ロール鋳造においては、鋳造ロールの偏心によりストリップ長さ方向に沿ったストリップ厚変動が生じ得る。斯かる偏心はロールの機械仕上げ又は組み立てに起因して生じ得るし、又、高温ロール時の不均一な熱流束分布等による歪みや摩耗に起因して生じ得る。特に、鋳造ロールの偏心によりロール回転毎に一定パターンの厚み変動が生じ、このパターンはロール回転毎に繰り返されてしまう。繰り返しのパターンは通常は正弦曲線だが、ほぼ正弦曲線のパターンの中に第２又は第３の揺らぎがある場合もある。本発明の実施例によればこれらの繰り返しの厚み変動を大幅に減少でき、それは、鋳造ロールの回転を個々に駆動し、鋳造ロール回転間の角度相関係を調節することにより、鋳造ストリップのプロフィール変動に対するロール偏心の影響を減らすことでなされる。この問題を補償する１つのやり方が２００３年８月１２日発行の特許文献３に開示されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に開示されているのは連続鋳造による薄鋳造ストリップ製造方法であり、以下の段階で構成される。
（ａ）一対の鋳造ロールを有して該鋳造ロール間にロール間隙を形成する双ロール鋳造機を組み立て、
（ｂ）前記鋳造ロールを個々に駆動して前記鋳造ロール間の位置合わせ(alignment)角度を維持できる前記双ロール鋳造機の駆動システムを組み立て、
（ｃ）前記ロール間隙上方の前記鋳造ロール間に鋳造溜めを形成でき、ロール間隙の端に隣接して前記鋳造溜めを囲い込む側部堰を有する金属供給システムを組み立て、
（ｄ）前記一対の鋳造ロール間に溶融金属を導入して、前記鋳造ロールの鋳造表面上に支持され前記側部堰により囲い込まれた前記鋳造溜めを形成し、
（ｅ）前記鋳造ロールを相互方向に回転させて前記鋳造ロールの前記表面に凝固金属殻を形成し、前記鋳造ロールの前記ロール間隙を介して前記凝固殻からストリップを鋳造し、
（ｆ）前記鋳造ロール間の偏心(eccentricities between the casting rolls)が減らされて比較的均一な厚みの鋳造ストリップを形成するよう、前記鋳造ロール間の前記位置合わせ角度を変える。
【０００５】
更に、センサを設けて、鋳造ロールの少なくとも１つの鋳造表面の偏心を検出して鋳造ロールの斯かる偏心の変動を示す電気信号を発することができる。又、制御装置を設けて、回転時の位置合わせ角度を変えることで鋳造ロールの偏心によるストリップ形状の変動を減らすことができる。
【０００６】
又、本発明の一部として薄鋳造ストリップを製造する双ロール鋳造装置が開示され、それは以下で構成される。
（ａ）互いに横方向に隣接配置されて、金属ストリップを連続鋳造できる前記鋳造ロール間のロール間隙を形成する一対の鋳造ロールと、
（ｂ）相互回転方向に前記鋳造ロールの回転速度を個々に駆動して前記ストリップを前記鋳造ロール間の前記ロール間隙に通すことができる、前記鋳造ロールの駆動機構と、
（ｃ）前記鋳造ロール間の位置合わせ角度を変更して、前記鋳造ロールにより製造される前記ストリップのプロフィールに対する前記鋳造ロールの偏心の影響を減らすことができる制御機構。
【０００７】
双ロール鋳造装置は更に、鋳造ロール鋳造表面の偏心を検出して、鋳造ロールの少なくとも一方の、通例は両方の、鋳造表面の偏心の変動を示す電気信号を発することのできるセンサで構成される。制御機構は鋳造ロール間の回転の位置合わせ角度を変更でき、電気信号に応答して鋳造ロールの偏心によるストリッププロフィールへの影響を自動的に減らすことができる。
【０００８】
本発明のその他の詳細、目的及び利点は、特に現在意図されている本発明の実施例についての以下の記述が進行するにつれて明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例による例示的な双ロール鋳造プラントの作動を添付図面に関して記述する。
【００１０】
図１は本発明の実施例による薄ストリップ鋳造プラント５を示す概略図である。図示した鋳造・圧延設備は、薄鋳造鋼ストリップ１２を製造する参照番号１１で全般に示した双ロール鋳造機で構成される。薄鋳造鋼ストリップ１２は下方へ通り、次いでガイドテーブル１３からピンチロールスタンド１４にわたる遷移路に入る。ピンチロールスタンド１４を出た後、薄鋳造ストリップ１２はバックアップロール１６と上下ワークロール１６Ａ，１６Ｂとで構成される熱間圧延機１５にオプションで進入・通過してストリップ厚を減らすことができる。ストリップ１２は、圧延機１６を出た後、ランアウトテーブル１７に至って水噴流１８により強制冷却でき、次いで一対のピンチロール２ＯＡ，２ＯＢで構成されたピンチロールスタンド２０を通ってからコイラ１９に至り、ストリップ１２は例えば２０トンのコイルに巻かれる。
【００１１】
図２は、図１の薄ストリップ鋳造プラント５の双ロール鋳造機１１の拡大側断面図である。双ロール鋳造機１１を構成する一対の横方向に配置鋳造ロール２２は鋳造表面２２Ａを有し、両者間にロール間隙２７を形成する。鋳造作業中には溶融金属が取鍋（図示せず）からタンディッシュ２３に供給され、耐火シュラウド２４を介して取外し可能なタンディッシュ２５（分配容器又は遷移素子とも呼ばれる）に至り、次いで、鋳造ロール２２間のロール間隙２７上方にある金属供給ノズル２６（コアノズルとも呼ばれる）に至る。取外し可能なタンディッシュ２５には蓋２９が設けられる。タンディッシュ２３にはストッパロッドとスライドゲート弁（図示せず）が設けられてシュラウド２４からの出口を選択的に開閉し、タンディッシュ２３から鋳造機への溶融金属流を有効に制御する。溶融金属は取外し可能なタンディッシュ２５から出口を介して通常は供給ノズル２６へと流れる。
【００１２】
斯くして鋳造ロール２２に送給された溶融金属は、鋳造ロール表面２２Ａにより支持されるロール間隙２７上方の鋳造溜め３０を形成する。この鋳造溜めをロール端にて囲い込む一対の側部堰又は板２８がロール端にあてがわれるのは、側部堰に接続された流体圧シリンダユニットで構成される一対のスラスタ（図示せず）の作動による。鋳造溜め３０上面（一般には「メニスカス」レベルと呼ばれる）が供給ノズル２６下端よりも上へ上がることにより、供給ノズル下端が鋳造溜めに浸漬してもよい。
【００１３】
鋳造ロール２２は冷却剤供給源（図示せず）により内部冷却され、駆動機構（図１，図２には図示せず）により相互回転方向に駆動されるので、動いている鋳造ロール表面２２Ａ上に殻が凝固し、ロール間隙２７にてそれらが合わされて薄鋳造ストリップ１２を生み出し、それが鋳造ロール間のロール間隙から下方に送給される。
【００１４】
双ロール鋳造機１１下方で、鋳造鋼ストリップ１２がシール封入部１０内を通り、ストリップをピンチロールスタンド１４にガイドするガイドテーブル１３へ至り、更にはそこを通ってシール封入部１０を出る。封入部１０のシールは完全なものでなくてよく、以下で述べるように、封入部内の雰囲気を制御でき、封入部内の鋳造ストリップへの酸素アクセスを制御できるのに適したものでよい。シール封入部１０を出た後、ストリップ１２はピンチロールスタンド１４の後の更なるシール封入部（図示せず）を通ってもよい。
【００１５】
封入部１０を形成するのは複数の別々の壁部であり、それらが種々のシール接続部でまとめ合わされて連続した封入部壁を形成する。図２に示すように、これら部分を構成するのは、双ロール鋳造機１１に設けられて鋳造ロール２２を囲む第１壁部４１と、第１壁部４１から下方に延びて形成した開口がスクラップ箱容器４０下端にシール係合する封入部壁４２である。スクラップ箱容器４０と封入部壁４２との間のシール４３は封入部壁４２の開口のまわりのナイフ・砂シール(knife and sand seal)で形成でき、封入部壁４２に対するスクラップ箱容器４０の上下動により確立したり壊したりできる。即ち、スクラップ箱容器４０上端に砂を満たした上向き溝を形成し、封入部壁４２の開口のまわりに下向きに下がっているナイフフランジを受けるようにすればよい。スクラップ箱容器４０を持ち上げることでナイフフランジが溝の砂に進入することによりシールが確立するよう、シール４３を形成する。このシール４３はスクラップ箱容器４０を、反鋳造機側への移動の準備となる作動位置からスクラップ排出位置（図示せず）への下降により壊すことができる。
【００１６】
スクラップ箱容器４０は、車輪４６を備えレール４７上を走行する台車４５に取付けられ、それによりスクラップ箱容器４０はスクラップ排出位置へと移動可能である。台車４５に備えられた一組の電動(powered)スクリュージャッキ４８は、スクラップ箱容器４０を、封入部壁４２から離間している降下位置からナイフフランジが砂に進入して両者間にシール４３を形成する上昇位置へと持ち上げ操作可能である。
【００１７】
シール封入部１０は更に、ガイドテーブル１３のまわりに配してピンチロールスタンド１４のフレーム６７に接続された第３壁部６１を持つことができ、ピンチロールスタンド１４は図２に示すようにチョック６２内に一対のピンチロール６ＯＡ，６ＯＢを支持する。封入部１０の第３壁部６１は摺動シール６３によりシールされる。
【００１８】
封入部壁部４１，４２，６１のほとんどは耐火レンガでライニングできる。又、スクラップ箱容器４０は耐火レンガ又は不定形耐火ライニングでライニングできる。
【００１９】
このようにして、封入部１０全体が鋳造作業前にシールされ、それにより、鋳造ロール２２からピンチロールスタンド１４に至る薄鋳造ストリップ１２への酸素アクセスを制限する。最初は、ストリップ１２が封入部１０雰囲気から酸素を取入れてストリップの初期部分に重厚なスケールを形成できる。しかしながら、シール封入部１０が周囲雰囲気から封入部雰囲気への酸素の進入を制限して、ストリップ１２により取り込まれ得る酸素量を制限する。従って、初期立上げ時期後は、封入部１０雰囲気の酸素含量は枯渇したままのなので、ストリップ１２酸化のために酸素が使われる可能性が制限される。このようにして、封入部１０に還元ガス又は非酸化ガスを連続供給する必要なく、スケール形成が制御される。
【００２０】
勿論、還元ガス又は非酸化ガスを封入部１０の壁を介し供給してもよい。しかしながら、立上げ期に重厚なスケールが生じるのを避けるためには、封入部１０を鋳造開始直前に浄化(purge)すれば封入部１０内の初期酸素レベルを減らし、通過するストリップの酸化における酸素相互作用の結果として封入部雰囲気での酸素レベル安定化に要する時間を減らすことができる。例えば、説明したように、封入部１０は窒素ガス等で好都合に浄化することができる。初期酸素含量を５％〜１０％のレベルに減らせば、例え初期立上げ相であっても封入部１０出口でのストリップのスケーリングが約１０ミクロン〜１７ミクロンに制限されることが判明している。酸素レベルを５％以下、更には１％以下に制限すれば、ストリップ１２上でのスケール形成を更に減らすことが可能である。
【００２１】
鋳造作業開始時には、鋳造状態が安定化するにつれて短い長さの不完全ストリップが製造される。連続鋳造が確立されたら、鋳造ロール２２を少し離間させてから再び合わせることにより、オーストラリア特許６４６，９８１及びアメリカ特許第５，２８７，９１２号に記載のようにこのストリップ先端を破断させ、以降の薄鋳造ストリップ１２のクリーンな頭端を形成する。不完全な材料は鋳造機１１下方に位置したスクラップ箱容器４０へと落下する。このとき、図２に示すように、通常はピボット３９から下方へと鋳造機の片側に垂下している旋回エプロン３４が鋳造機出口を横切って旋回されて薄鋳造ストリップ１２のクリーンな端をガイドテーブル１３上にガイドし、ストリップはピンチロールスタンド１４に送給される。次いでエプロン３４は図２に示すような垂下位置へと戻され、ストリップ１２は図１及び図２に示すように鋳造機下方でループ３６状に垂れ下がってからガイドテーブル１３へと至る。ガイドテーブル１３を構成する一連のストリップ支持ロール３７はストリップを支持してピンチロールスタンド１４へと至らせる。ロール３７はピンチロールスタンド１４から後方にストリップ１２の下方に延びる列に配され、下方に湾曲し、ストリップをループ３６からスムーズに受取ってガイドする。
【００２２】
双ロール鋳造機はアメリカ特許第５，１８４，６６８号及び第５，２７７，２４３号、又はアメリカ特許第５，４８８，９８８号に詳細に記述された種類のものとすることができる。本発明の一部を構成しない構造的詳細についてはこれらの特許を参照することができる。
【００２３】
図３は双ロール鋳造装置の実施例を示す概略ブロック図であり、各鋳造ロールに別々の個別駆動装置を備えた図１及び図２の双ロール鋳造機１１の鋳造ロール２２を示している。鋳造ロール２２はフレームアセンブリ３１０に取付けられ、駆動軸３１１，３１２に接続されている。駆動軸３１１はモータ３２０により駆動され、駆動軸３１２はモータ３３０により駆動される。モータ３２０，３３０はモータ制御装置／駆動装置機構３４０からの信号により駆動される。本発明の実施例によれば、モータ制御装置／駆動装置機構３４０はモータ３２０，３３０それぞれに三相交流電流信号３２１，３３１（即ち、独立駆動信号）を提供して、モータ３２０，３３０にトルクを掛ける。従って、モータ３２０，３３０は三相交流モータであってよい。他のタイプのモータ（直流モータ等）も所望により使用できる。
【００２４】
本発明の代替実施例によれば、単一の動力源（単一のモータ等）を（２個のモータの替わりに）設けることができ、その場合、適宜のトランスミッションに接続して各鋳造ロールが個々に有効に駆動又は制御できるようにする。
【００２５】
センサ３５０，３６０が何らかの所定の基準に対する駆動軸３１１，３１２各々、ひいては鋳造ロール２２（鋳造ロール＃１，＃２）各々の回転角度位置ω１，ω２を検出する。センサ３５０，３６０からの電気信号３５１，３６１がモータ制御装置／駆動装置機構３４０にフィードバックされ、相互方向に回転する鋳造ロール２２の角度位置合わせ維持を助けるのに用いられ、以下で記述のように鋳造ロール２２の偏心を補償する。本発明の実施例によれば、センサ３５０，３６０は高分解能角度エンコーダで構成される。
【００２６】
鋳造ストリップセンサ３７０が用いられ、鋳造ロール２２間のロール間隙２７から離反する鋳造ストリップ１２の厚みプロフィールの変動を検出するか又は鋳造ロール自体の少なくとも一方の表面変動を検出する。センサ３７０はモータ制御装置／駆動装置機構３４０に電気信号３７１をフィードバックし、鋳造ストリップ１２（又は、鋳造作業開始時の鋳造表面計測値等の何らかの基準に対する、鋳造ロールのうちの少なくとも一方の表面偏心）の経時的に変動する厚みを計測するものである。電気信号３７１は電気信号３５１，３６１と共に用いられて、以下で述べるように、鋳造ロール２２の偏心を補償する。本発明のいくつかの実施例によれば、鋳造ストリップセンサ３７０はＸ線センサ、超音波センサその他のセンサで構成して、鋳造ストリップ１２の厚み変動及び／又は鋳造ロールの真円度／表面変動を測定できればよい。しかしながら、比較的正確な測定はストリップ厚の計測であると思われる。又、鋳造ストリップセンサ３７０は鋳造プラント５の更に下流側、例えば、ピンチロールスタンド１４の出力側等の位置に位置決めしてよい。
【００２７】
１つの実施例によれば、手動位置合わせ角度値３８１をモータ制御装置／駆動装置機構３４０に供給して２個の鋳造ロール２２間の初期所望位置合わせ角度（０度〜３６０度）を提供できる。例えば、３０度の角度が望ましいならば、斯かる値を手動位置合わせ角度値３８１として入力でき、その結果、相互方向に回転する鋳造ロール２２が互いに３０度の角度でずらされる(offset)。鋳造ストリップ１２に対する鋳造ロール２２の偏心の影響を減らすため位置合わせ角度を変えるべきとフィードバック信号３７１が示さない限り、モータ制御装置／駆動装置機構３４０は互いに相互方向に回転している鋳造ロール２２の入力位置合わせ角度３０度を維持しようと努める。
【００２８】
図４は、（図１、図２及び図３に示した）鋳造ロール２２を所望角速度で駆動しつつ鋳造ロール２２の位置合わせ角度を制御する図３のモータ制御装置／駆動装置機構３４０の制御回路の１実施例を示す概略ブロック図である。モータ制御装置／駆動装置機構３４０に加えて、図４は図３のモータ３２０，３３０、センサ３５０，３６０をも示している。操業中、鋳造ロール２２は選択した（例えば、所望の）角速度ｄω／ｄｔで相互回転方向に駆動するのが望ましい。デジタル値信号又は直流信号４０１がモータ制御装置／駆動装置機構３４０への入力として提供されて鋳造ロール２２の所望角速度ｄω／ｄｔをセットする。正弦曲線的な交流電気信号３５１（ω１），３６１（ω２）はセンサ３５０，３６０からモータ制御装置／駆動装置機構３４０内の微分器４４０，４５０各々にフィードバックされる。電気信号３５１，３６１は、反復的に相互回転方向に０度〜３６０度の間で回転する鋳造ロール２２の或る基準位置に対するモータ３２０，３３０（又は軸３１１，３１２）の回転角度位置を表す。
【００２９】
微分器４４０が電気信号３５１を受けて、回転駆動軸３１１の実際の角速度ｄω１／ｄｔを表す信号４４１を発する。同様に、微分器４５０が電気信号３６１を受けて、回転駆動軸３１２の実際の角速度ｄω２／ｄｔを表す信号４５１を発する。２つの信号４４１，４５１が所望角速度値ｄω／ｄｔから引かれる。
【００３０】
又、交流電気信号３５１（ω１），３６１（ω２）が制御装置／駆動装置機構３４０のモータ角度制御・基準オフセット機構４１０により用いられて微分角度信号ω微分４１１を生じ、それが全般に、所与の時間における２個の鋳造ロール２２間の角度差（ω１−ω２）を表す。例えば、手動位置合わせ角度値３８１がゼロ度にセットされたら、理想的にはω１＝ω２であり、ω１−ω２＝０である。鋳造ロール２２が互いに相互方向に回転しつつ、モータ制御装置／駆動装置機構３４０はω１＝ω２を維持しようとする。鋳造ストリップセンサ３７０が鋳造ストリップ１２の厚みで鋳造ロール２２の偏心を検出したら、フィードバック信号３７１が非ゼロ(non-zero)になり、それによりω１がω２から逸脱して偏心を補償しようとする（例えば、ω微分４１１が非ゼロになる）。ω微分４１１信号がモータ制御装置／駆動装置機構３４０の両駆動チャネルに加えられ、その結果生じる信号４２０，４３０が駆動装置回路４２５，４３５それぞれに入力される。本発明の１実施例によれば、駆動装置システム（回路４２５，４３５）がそれぞれ三相電流信号３２１，３３１を発生させてモータ３２０，３３０各々にトルクを提供する。
【００３１】
一般に、モータ制御装置／駆動装置機構３４０は鋳造ロールの設定角速度ｄω／ｄｔを維持しようとする。しかしながら、もし２個の鋳造ロール２２が互いに角度位置合わせから外れ始めると、２個の鋳造ロール２２が角度位置合わせに復帰するまでモータ制御装置／駆動装置機構３４０が一方のモータ（例えば、Ｍ１ ３２０）の角速度をわずかに増加させ、他方のモータ（例えば、Ｍ２ ３３０）の角速度をわずかに減少させる。角度位置合わせはω１＝ω２として、若しくは鋳造ロール間の偏心の影響に対抗するためにω１がω２から何らかの非ゼロ位置合わせ角度分、オフセットされたものとして限定できる。
【００３２】
ＤＲＶ＃１ ４２５に入ろうとする信号４２０はｄω／ｄｔ−ｄω１／ｄｔ＋ω微分に比例し、ＤＲＶ＃２ ４３５に入ろうとする信号４３０はｄω／ｄｔ−ｄω２／ｄｔ＋ω微分に比例する。例えば、ω１＝ω２（即ち、ω微分＝０）を保つことが望ましいならば、ω１＝ω２のときに２つの駆動装置４２５，４３５それぞれに入る信号４２０は信号４３０に等しい。しかしながら、もし鋳造ロール２２が相互方向に回転するにつれてω１がω２よりもわずかに大きくなり始めたら、信号４２０はω１＝ω２だったときよりもわずかに小さくなり、信号４３０はω１＝ω２だったときよりもわずかに大きくなる。
【００３３】
その結果、ω１が再びω２に等しくなるまでモータＭ１ ３２０の角速度がわずかに減少し、モータＭ２ ３３０の角速度がわずかに増加する。ω１とω２が再び安定化して相等しくなると、各鋳造ロールの角速度が再び所望角速度ｄω／ｄｔへと安定化する。
【００３４】
同様に、鋳造ロール２２が相互方向に回転してω２がω１よりもわずかに大きくなり始めると、信号４３０はω１＝ω２のときよりもわずかに小さくなり、信号４２０はω１＝ω２のときよりもわずかに大きくなる。その結果、ω１が再度ω２に等しくなるまでモータＭ１ ３２０の角速度はわずかに増加し、モータＭ２ ３３０の角速度がわずかに減少する。ω１とω２が再び安定化して相等しくなると、各鋳造ロールの角速度が再び安定化してｄω／ｄｔとなる。このように、２個の鋳造ロール２２間の角度相関係は維持される。
【００３５】
手動位置合わせ値３８１及び／又はフィードバック信号３７１により、鋳造ロール２２を相互に関して他の位置合わせ角度で安定化させ、鋳造ロール２２の偏心を補償することができる。例えば、フィードバック信号３７１は、鋳造ストリップ１２の厚みに容認し得ない正弦曲線変動が生じていることを示すことができる。結果的に、角度制御・基準オフセット機構４１０はω微分を変更して、２個の鋳造ロール２２間の位置合わせ角度が次第に例えば１４度となるようにし、変動レベルを例えば７０％減少させる。今や、モータ制御装置／駆動装置機構３４０は位置合わせ角度を１４度に維持しようと努める（即ち、ｄω／ｄｔで相互方向に回転している２個の鋳造ロール２２は、今や互いに１４度の位相ずれを起こしている）。
【００３６】
本発明の種々の実施例では、全般に、ここで記述の種々の電気信号及び回路はデジタル、アナログ、又はデジタル及びアナログタイプの何らかの組み合わせであってよい。
【００３７】
図５は、図１〜図４に示した薄ストリップ鋳造プラント５を用いて連続鋳造することにより薄鋳造ストリップを製造する方法５００の実施例のフローチャートである。段階５１０において、一対の鋳造ロールを有して鋳造ロール間にロール間隙を形成する双ロール鋳造機が組み立てられる。段階５２０において、鋳造ロールを個々に駆動して鋳造ロール間の位置合わせ角度を変更できる、双ロール鋳造機の駆動システムが組み立てられる。段階５３０において、ロール間隙上方の鋳造ロール間に鋳造溜めを形成でき、ロール間隙の端に隣接して鋳造溜めを囲い込む側部堰を有する金属供給システムが組み立てられる。段階５４０において、一対の鋳造ロール間に溶融金属が導入されて、鋳造ロールの鋳造面上に支持され側部堰により囲い込まれた鋳造溜めが形成される。段階５５０において、鋳造ロールが相互方向に回転されて鋳造ロールの表面に凝固金属殻を形成し、鋳造ロール間のロール間隙を介して凝固殻からストリップが鋳造される。段階５６０において、鋳造ロール間の偏心が減らされて比較的均一な厚みの鋳造ストリップを形成するよう、鋳造ロール間の位置合わせ角度が変えられる。
【００３８】
図６及び図７は、本発明の実施例により、図１〜図４のシステム及び図５の方法がどのように用いられて鋳造ロールの偏心による鋳造ストリップの厚み変動を補償できるかの例を示している。図６Ａは相互に対して相互方向に回転する（湾曲した矢印参照）２個の鋳造ロール６１０，６２０を示す。各鋳造ロール６１０，６２０には説明用に鋳造ロールの所定のゼロ度（又は３６０度）の角度位置を示す記号マーク(hash mark)６１１，６１２が付されている。図６Ａからわかるように、相互方向に回転しているとき、２個の鋳造ロール６１０，６２０は２つの記号マーク６１１，６１２が仮想基準線６３０に対し常に同じ回転角度位置にある（即ち、ω１＝ω２）よう角度的に整合して（即ち、相調整されて;phased）いる。つまり、位置合わせ角度がゼロ度である。
【００３９】
図７Ａは、図６Ａの相互方向に回転する鋳造ロールから生じる鋳造ストリップ７１０の図示した部分を示す。見て分かるように、鋳造ロール６１０，６２０間の偏心により鋳造ストリップ７１０の長さ方向にはかなりの厚みプロフィールの変動がある。本発明の実施例によれば、鋳造ストリップセンサ（例えば、図３の３７０）が鋳造ストリップ７１０の厚み変動を検出し、代表するフィードバック信号（例えば、図３の３７１）をモータ制御装置／駆動装置機構（例えば、図３の３４０）に提供して観測された厚み変動の、全部ではないにしろ、一部を調節しようとすることができる。
【００４０】
一例として、図６Ｂに関し、フィードバック信号がモータ制御装置／駆動装置機構により用いられて、鋳造ロール６２０の所定のゼロ度回転角度位置６１２が鋳造ロール６１０の所定のゼロ度回転角度位置６１１よりも４５度リードするよう第１鋳造ロール６１０と第２鋳造ロール６２０との間の角度相関係（即ち、位置合わせ角度）を調節する。その結果、図７Ｂは、図６Ｂの新たに４５度の位置合わせ角度を有して相互方向に回転する鋳造ロールから生じる鋳造ストリップ７２０の部分を示す。見てわかるように、厚み変動が除去されている（即ち、鋳造ストリップ７２０の部分の厚みプロフィールが均一である）。鋳造中に２個の鋳造ロール間の偏心が、例えば、鋳造ロール面の温度変動等の種々の要因により連続的に変化する場合、斯かる角度相調節を連続的且つ自動的に行うことができる。
【００４１】
要するに、本発明の種々の実施例によれば２個の鋳造ロールの駆動システムを個々に制御でき、薄鋳造ストリップの厚みプロフィールの変動を減らすことができる。２個の鋳造ロール間の角度関係が制御されて相互方向に回転する２個の鋳造ロールとしての角度関係を維持及び／又は変更する。斯かる個々の制御により、できあがった鋳造ストリップ又はその元となる鋳造殻に損傷を与えることなく比較的均一な鋳造ストリップを造ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例による薄ストリップ鋳造プラントを示す概略図である。
【図２】図１の薄ストリップ鋳造プラントの双ロール鋳造機の拡大側断面図である。
【図３】双ロール鋳造装置の典型的実施例を示し、各ロールについて別々の駆動機能を備えた図１及び図２の双ロール鋳造機の鋳造ロールを示す概略ブロック図である。
【図４】（図１、図２及び図３に示した）鋳造ロールの位置合わせ角度を制御しつつ鋳造ロールを所望角速度で駆動する、図３のモータ制御装置／駆動装置機構の典型的実施例の概略ブロック図である。
【図５】図１〜図４に示した薄ストリップ鋳造プラントを用いた連続鋳造により薄鋳造ストリップを製造する方法の実施例のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例による２個の鋳造ロールの角度相関係を示す典型的図示である。
【図７】本発明の実施例により図６の鋳造ロールを用いて形成される鋳造ストリップ部分を示す典型的図示である。
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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