(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機とを有するアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ラインの速度同調システムにおいて、
前記双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機との間に鋳造スラブ速度検出手段を設け、前記スラブ速度検出手段から算出したスラブ速度とライン設定速度とを比較して、前記スキンパス圧延機のロール速度をPI制御し、
同時に、前記ライン設定速度と前記アルミニウム合金の凝固収縮率とから前記双ベルト式鋳造機の適正なベルト速度を算出してベルトドライブ装置を駆動させることにより、
前記スキンパス圧延機のロール速度と前記双ベルト鋳造機のベルト速度とを同調させる
ことを特徴とするアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ライン速度同調システム。
【請求項２】
前記スラブ速度検出手段としてレーザー速度計を使用することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ライン速度同調システム。
【請求項３】
前記スラブ速度検出手段としてピンチロールを使用することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ライン速度同調システム。
【請求項４】
前記スラブ速度検出手段としてレーザー速度計を、鋳造スラブの振動防止手段としてピンチロールを使用することを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ライン速度同調システム。
【請求項５】
双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有する連続鋳造圧延ラインを含むアルミニウム合金スラブ製造設備において、請求項１から４までのいずれか１項に記載の連続鋳造圧延ライン速度同調システムを備えたことを特徴とするアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブの製造設備。
【請求項６】
双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有し、前記スキンパス圧延機の後方には圧延機が存在せず、スキンパス圧延されたスラブが直接コイラーで巻き取られる連続鋳造圧延ラインによってアルミニウム合金スラブを製造する方法において、請求項１から４までのいずれか１項に記載の連続鋳造圧延ライン速度同調システムを適用することを特徴とするアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有するアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ラインの速度同調システムおよびそれを用いたアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブの製造設備および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
双ベルト鋳造法とは、上下に対峙し水冷されている回転ベルト間に溶湯を注湯してベルト外面からの冷却で溶湯を凝固させてスラブとし、ベルトの反注湯側より該スラブを連続して引き出してコイル状に巻き取る連続鋳造方法である。
【０００３】
特に、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有するアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ラインにおいて、健全なアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブを得るには、双ベルト式鋳造機のベルト速度とスキンパス圧延機のロール速度を適切に制御する必要がある。
【０００４】
アルミニウム溶湯を連続鋳造する鋳造機の構造については、金属ストリップの連続ベルト鋳造におけるベルトの冷却ガイド装置（特許文献１）、金属連続鋳造の熱硫の制御（特許文献２）に記載がある。特許文献１は双ベルト式鋳造機の鋳造ベルトを冷却しガイドする装置及び方法に関し、特許文献２は表面欠陥と鋳造キャビティーの歪みを回避するため熱を取り除く速度の制御しながら鋳造金属ストリップ用インゴットを作るために溶融金属を鋳造する方法に関する。特許文献１、２のいずれにも、双ベルト式鋳造機の速度制御、出側での薄スラブ速度制御についての記載は無い。
【０００５】
一方、鉄鋼の連続鋳造機の速度については、例えば特許文献３に、一定の方向に回転する鋳造輪とその外周の一部に沿って該鋳造輪と同一方向に運動するベルトによって形成された鋳型の上部から溶鋼を注入し、該鋳型の下部から鋳片を引き抜く連続式鋳造方法において、前記鋳型内に鋳片後端部が達した際に鋳片後端湯面が凝固し鋳片後端部から溶鋼が漏れない程度の速度に鋳片引抜速度を減少することを特徴とする、鋼用ベルトキャスタ式連続鋳造方法が開示されている。また、特許文献４には、鋳型内の溶鋼メニスカスから高さ方向１５０ｍｍまでの鋳片の移動速度が２秒以内になるように、鋳片の引抜速度を調整することにより、特に板厚みの薄い広巾鋳片をコイル状に巻き取りつつ製造するのに好適でかつ、表面疵ならびに内部割れの極めて少ない高品質鋳片を得ることが可能な連続鋳造装置の操業方法が開示されている。特許文献３、４には、鋳片引抜速度の制御方法あるいは調整方法は開示されているが、鋳片を引き続き熱間圧延する場合における双ベルト式鋳造機のベルト速度と熱間圧延機のロール速度の制御方法については開示が無い。
【０００６】
【特許文献１】特表２００４−５０５７７４
【特許文献２】特表２００４−５０８２０３
【特許文献３】特開昭５４−３９３２１
【特許文献４】特開昭５９−２４５６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有するアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ラインにおいて、健全なアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブを得るために、双ベルト式鋳造機のベルト速度とスキンパス圧延機のロール速度を適切に制御するアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ラインの速度同調システムおよびそれを用いたアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブの製造設備および製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機とを有するアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ラインの速度同調システムにおいて、
前記双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機との間に鋳造スラブ速度検出手段を設け、前記スラブ速度検出手段から算出したスラブ速度とライン設定速度とを比較して、前記スキンパス圧延機のロール速度をPI制御し、
同時に、前記ライン設定速度と前記アルミニウム合金の凝固収縮率とから前記双ベルト式鋳造機の適正なベルト速度を算出してベルトドライブ装置を駆動させることにより、
前記スキンパス圧延機のロール速度と前記双ベルト鋳造機のベルト速度とを同調させる
ことを特徴とするアルミニウム合金スラブ連続鋳造圧延ライン速度同調システムが提供される。
【０００９】
更に、本発明によれば、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有する連続鋳造圧延ラインを含むアルミニウム合金スラブ製造設備において、本発明の連続鋳造圧延ライン速度同調システムを備えたことを特徴とするアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブの製造設備が提供される。
【００１０】
更に、本発明によれば、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を有し、前記スキンパス圧延機の後方には圧延機が存在せず、スキンパス圧延されたスラブが直接コイラーで巻き取られる連続鋳造圧延ラインによってアルミニウム合金スラブを製造する方法において、本発明の連続鋳造圧延ライン速度同調システムを適用することを特徴とするアルミニウム合金連続鋳造圧延スラブの製造方法も提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、（１）双ベルト式鋳造機からスキンパス圧延機へ進行中のスラブ速度の実測値とライン設定速度とを比較してスキンパス圧延機のロール速度をＰＩ制御し、同時に、（２）ライン設定速度と鋳造対象であるアルミニウム合金の凝固収縮率とに基づいて双ベルト鋳造機のベルト速度を制御することにより、双ベルト式鋳造機のベルト速度とスキンパス圧延機のロール速度とを同調させるので、長時間の操業においても安定して高品質の連続鋳造圧延スラブを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
双ベルト式鋳造機のベルト速度とスキンパス圧延機のロール速度は、オペレーター（運転員）の設定するライン速度のみから算出して制御することできない。なぜならば、双ベルト式鋳造機の出側におけるスラブ速度は、スキンパス圧延機のロール速度のみならず、圧下率、スラブ合金組成、スラブ温度、圧延油の種類と量およびスラブの表面状態とロール表面状態等によって決まる動摩擦係数など多くの因子による影響を受けるためである。加えて、アルミニウム合金は双ベルト式鋳造機のキャビティー内において液体から固体に相変態するが、凝固による収縮の割合（体積凝固収縮率）が６〜７％と比較的大きく、この収縮分について考慮せずにベルト速度とロール速度の制御を行うと、スラブに割れが生じてしまい欠陥のない連続鋳造圧延スラブを得ることができない。
【００１３】
そこで、本発明においては、（１）双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機の間にスラブ速度検出手段を設け、スラブ速度検出手段から算出したスラブ速度とライン設定速度とを比較して、スキンパス圧延機のロール速度をＰＩ制御し、同時に、（２）ライン設定速度とアルミニウム合金の凝固収縮率から双ベルト式鋳造機の適正なベルト速度を算出してベルトドライブ装置を駆動させることにより、双ベルト式鋳造機のベルト速度とスキンパス圧延機のロール速度とを同調させる。
【００１４】
図１に、双ベルト式連続鋳造圧延ラインに本発明のライン速度同調システムを適用してアルミニウム合金スラブを製造する設備の概念図を示す。
【００１５】
図示の設備は、双ベルト式連続鋳造圧延ライン１００とその制御・駆動系２００とから成る。双ベルト式連続鋳造圧延ライン１００は、双ベルト式連続鋳造機１０の一対の水冷回転ベルト１２Ａ、１２Ｂの間に連続鋳造機１０の左端から溶湯Ａを注湯してベルト間で凝固させてスラブ１４とし、ベルトの反注湯側（連続鋳造機１０の右端）から引き出し、ピンチロール１６、スキンパスロール１８を経て、後面設備群１９のエッジトリマー（図示せず）、シャー２０、ブライドルロール（図示せず）、デフレクターロール２２を経て、コイラー２４で巻き取る。
【００１６】
本発明の特徴として、双ベルト式連続鋳造機１０とスキンパスロール１８との間に、レーザー速度計２６または前記ピンチロール１６等のスラブ速度検出手段２７を配置してある。
【００１７】
本発明による制御・駆動系２００は、一方の制御・駆動系統において、上記鋳造スラブ速度検出手段２７（図示の例ではレーザー速度計２６）の出力を変換機２８、フィルタ３０を介して取り込み（図中＋値）、加算器３２によりライン設定速度４０（図中−値）と比較し、比較結果（すなわち〔スラブ速度実測値〕−〔ライン設定速度〕）をＰＩＤ制御器３４で処理し、処理結果を加算器３６でライン設定速度４０に加算し、得られた制御値によりスキンパス圧延機駆動装置３８を制御する。
【００１８】
同時に、他方の制御・駆動系統において、鋳造対称としているアルミニウム合金について既知の凝固収縮係数４２を取り込み、この係数４２を乗算器４４でライン設定速度４０に乗じて、得られた制御値により双ベルト連続鋳造機１０の一対の冷却回転ベルト１２Ａ、１２Ｂの駆動装置４６Ａ、４６Ｂを制御する。
【００１９】
以下、本発明の各構成を詳細に説明する。
【００２０】
〔双ベルト式鋳造機１０〕
双ベルト式鋳造機１０においては、上述のように、上下に対峙し水冷されている回転ベルト１２Ａ、１２Ｂ間に溶湯Ａを注湯してベルト外面（回転の外側）からの冷却で溶湯Ａを凝固させてスラブ１４とし、ベルトの反注湯側よりスラブ１４を連続して引き出す。
【００２１】
ベルト外面とは反対面である鋳造機本体側（回転の内側）には、複数の冷却ノズルが所定位置に配置されており、鋳造中はこれら複数のノズルから噴出する冷却水によって、ベルト内面が強制的に冷却される。回転ベルト間に連続的に溶湯を注湯することで、キャビティー内で溶湯がベルトに接した面から凝固を開始し、ベルトの反注湯側からスラブが引き出される際には、完全に凝固が完了する。
【００２２】
双ベルト式鋳造機によって鋳造される鋳造スラブ厚さの範囲は、５〜３０mmとするのが好ましい。５mm未満であると、単位時間当たりに鋳造機を通過するアルミニウム量が小さくなりすぎて、鋳造が困難になる。逆に厚さが３０mmを超えると、スラブ厚み方向中央部の凝固速度が遅くなりすぎて、高品質スラブを得ることが難しくなる。
【００２３】
〔スキンパス圧延機１８〕
スキンパス圧延機１８は、上下に対峙している回転ロール間に鋳造スラブ１４を通して、数％程度までの軽圧下の圧延加工を施すための圧延機である。
【００２４】
スキンパス圧延によって、双ベルト式鋳造機１０から引き出されたスラブ１４の巾方向のプロファイルが平坦化されると同時に、スキンパス圧延機１８より背後に位置するエッジトリマー（図示せず）、シャー２０、ブライドルロール（図示せず）、デフレクターロール２２、コイラー２４など後面設備１９の稼動によるスラブ張力変化の影響を遮断する。
【００２５】
双ベルト式鋳造機１０の出側における鋳造スラブ速度は、スキンパス圧延機１８のロール速度のみならず、圧下率、スラブ合金組成、スラブ温度、圧延油の種類と量および鋳造スラブの表面状態とロール表面状態等によって決まる動摩擦係数など多くの因子による影響を受ける。
【００２６】
スキンパス圧延機１８によって圧延される鋳造スラブ１４の圧下率は、１〜５％とするのが好ましい。圧下率１％未満であると、スキンパス圧延機１８より背後に位置する後面設備１９として熱間圧延機が存在しない場合、エッジトリマー（図示せず）、シャー２０、ブライドルロール（図示せず）、デフレクターロール２２、コイラー２４などの稼動によるスラブ張力変化の影響を遮断することが困難となる。逆に圧下率が５％を超えると、鋳造スラブ剛性が低い合金種の場合、スキンパス圧延機入側で鋳造スラブが変形するなどの現象が生じ、鋳造スラブ速度の制御手段としてのスキンパス圧延機１８の機能を発揮することが困難となる。
【００２７】
〔スラブ速度検出手段２７〕
本発明においては、双ベルト式鋳造機１０とスキンパス圧延機１８の間にスラブ速度検出手段２７を設ける。スラブ速度検出手段２７は、ピンチロール１６であってもよいし、レーザー速度計２６であってもよい。あるいはスラブ速度検出手段２７としてレーザー速度計２６とピンチロール１６を併用してもよい。レーザー速度計２６を採用することにより、非接触で高温の鋳造スラブ１４の速度を正確に計測することが可能となった。
【００２８】
レーザー速度計２６には１波長式レーザー速度計と２波長式レーザー速度計があるが、どちらのレーザー速度計を使用してもよい。現在では、２波長式レーザーに限らず１波長式レーザー速度計にも優れた性能を有するレーザー速度計が市販されており、本発明においては、特にレーザー速度計の型式を限定する必要はない。
【００２９】
ここでは、２波長式レーザー速度計を使用した場合についてその測定原理を説明する。
２波長式レーザー速度計では、２種類の異なる波長（λ1、λ2）の照射レーザーが、ある速度で移動する物体に照射され、その物体から反射された２種類の異なる波長（λ１´、λ2´）の反射レーザーから得られる干渉縞の間隔を測定して、物体の速度（レーザー速度計と物体との相対速度）を算出する。
【００３０】
図２に、レーザーによるスラブ速度検出のための各パラメータを示す。同図には、説明を簡潔化するために、照射レーザーＫｉと反射レーザーＫｒのベクトルの鋳造スラブ面１４ｓに平行な成分方向が、鋳造スラブ速度ベクトルｖ方向と一致する場合を示した。レーザー速度検出計２６の照射・検出装置Ｄから放出された照射レーザーＫｉはハーフミラーｍ１で下方へ偏向され、スラブ１４の表面１４ｓに照射される。スラブ表面１４ｓからの反射レーザーＫｒはミラーｍ２で偏向されハーフミラーｍ１を通って照射・検出装置Ｄで検出される。
【００３１】
鋳造スラブ１４に照射されるレーザー光線Ｋｉはスラブ面垂直方向Ｐに対してある角度θを有するようにレーザー速度計２６が配設される。例えば、レーザー速度計２６は鋳造スラブ表面１４ｓから、５５０〜６５０ｍｍ離れた位置に配設される。レーザー速度計２６は鋳造スラブ１４の上面側または下面側のどちら側に配設されてもよい。２種類の異なる波長（λ1、λ2）の照射レーザーＫｉ（Ｋｉ１、Ｋｉ２）が照射されるが、鋳造スラブ速度ｖにより生じたドップラー効果により反射レーザーＫｒ（Ｋｒ１、Ｋｒ２）の波長は、光の速度をｃとすると、それぞれ下式１、下式２で表されるように長波長側にシフトする。
【００３２】
λ1´＝  λ1｛１−（ｖ×sinθ／ｃ）｝-１                        （式１）
λ2´＝  λ2｛１−（ｖ×sinθ／ｃ）｝-１                        （式２）
λ1´：  λ1波長の照射レーザーＫｉ１に対応する反射レーザーＫｒ１の波長
λ2´：  λ2波長の照射レーザーＫｉ２に対応する反射レーザーＫｒ２の波長
ｖ  ：    鋳造スラブ速度
θ  ：    照射レーザー光線のスラブ面垂直方向に対する角度θ
ｃ  ：    光速度
２種類の照射レーザーによる干渉縞の間隔Lと２種類の反射レーザーＫｒによる干渉縞の間隔L´は、それぞれ以下の様な式で求めることができる。
【００３３】
Ｌ  ＝  λ１λ2／（λ1−λ2）                                  （式３）
Ｌ´＝  λ1´λ2´／（λ1´−λ2´）
＝  ｛λ1λ2／（λ1−λ2）｝｛１−（V×sinθ／ｃ）｝-１    （式４）
本発明では双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機の間に予め２波長式レーザー速度計が配設されており、λ1、λ2、θは予め判明しているため、レーザー速度計により反射レーザーの干渉縞の間隔L´を測定することで、（式４）によりスラブ速度を算出することができる。
【００３４】
２波長式レーザー速度計の場合には、（式４）からも判るように、照射レーザー波長（λ1、λ2）を用途に応じて設定し、２種類の反射レーザーによる干渉縞の間隔を測定可能な範囲内に容易に納めることができる。
【００３５】
本発明においては、鋳造スラブ速度が２〜１５ｍ／ｍｉｎの範囲であり、光の速度に比べ十分に遅いため、２波長式レーザー速度計を使用すると、照射レーザー波長（λ1、λ2）の差を比較的大きく設定することで、２種類の反射レーザーによる干渉縞の間隔を測定可能な範囲とすることができる。
【００３６】
レーザー速度計を採用することにより、非接触で高温の鋳造スラブの速度を正確に計測することが可能となった。
【００３７】
スラブ速度ｖを正確にオンライン計測するためには、レーザー速度計からの照射レーザーがスラブ面垂直方向に対して一定の角度θを保持するようスラブの振動を防止することが好ましい。したがって、スラブの振動防止手段としてピンチロールを使用してスラブの振動を防止しながら上記角度θを一定に保ちつつ、レーザー速度計を使用するとさらに正確なスラブ速度のオンライン測定を行うことができる。
【００３８】
また、前述したようにスラブ速度検出手段としてレーザー速度計２６とピンチロール１６を併用することも考えられる。この場合には、レーザー速度計によるスラブ速度計測精度が高まるばかりでなく、レーザー速度計が故障した際にはピンチロールがバックアップとして機能する。ピンチロールには直流モーター（発電機）が取り付けられており、ピンチロールの回転により発生する電圧の値をスラブ速度に換算できるよう、予め検量線が用意されている。この場合、直流モーターの代わりに、高分解能パルス発生器をピンチロールに取り付け、単位時間当たりの回転数により発生するパルスを計数することで鋳造スラブ速度に換算する方式であってもよい。
【００３９】
なお、レーザー速度計とピンチロールを併用する場合は、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機の間に設置されるが、これらの位置関係は、どちらがラインの前方または後方であっても構わない。ラインにおけるレーザー速度計とピンチロールとの距離は、鋳造スラブの振動防止によって上記角度θを一定に保つため、３ｍ以内であることが望ましい。
【００４０】
〔変換器２８、フィルタ３０〕
レーザー速度計２６からの出力はパルス信号であるため、変換器２８によってこのパルス信号を単位時間当たりのパルス数に換算してデジタル化する。さらにデジタル化された信号はフィルタ３０によって平均化されノイズが除去される。
【００４１】
〔スキンパス圧延機ロール速度のPI制御３４〕
オペレーター（運転員）が調節するライン設定速度制御装置からのライン設定速度信号４０と、変換器２８、フィルタ３０によってデジタル化された鋳造スラブ速度信号とを比較して、スキンパス圧延機１８のロール速度をPI制御する。このPI制御によって、円滑かつ迅速なスキンパス圧延機のロール速度制御が可能となった。
【００４２】
通常圧延機では圧延ロールの速度補正は行わず、前後段の補助ロールの速度補正を行うことが一般的である。通常の圧延機においてストリップ速度を一定に保つなどの目的で圧延ロール速度を積極的に補正すると被圧延材との接触面の動摩擦係数が変動し、圧下率の変化、すなわち板厚の変動を引き起こす要因となるため、圧延ロールの速度は一定であることが望ましい。本発明においては、速度偏差に対する比例補正量および積分補正量を最適に調整することで圧下率を変動させることなく安定した圧延ロールの速度補正を行うことが可能となった。
【００４３】
このように本発明においてはPI制御すなわち比例制御と積分制御を同時に行う。単純なON／OFF制御を行うと操作量の変化が大きすぎて、実際の目標値に対し、行き過ぎを繰り返すため、目標値の近辺でハンチングを繰り返す制御となってしまう。この欠点を補うため、操作量を目標値と現在値との差に比例した大きさとするようにして、徐々に調節する制御方法が比例制御である。比例制御によると目標値には近づくが、操作量が小さくなりすぎて、目標値に極めて近い状態で安定してしまい、いつまでも現在値は目標値に達しない状態となる。この欠点を補うため、目標値と現在値との残留偏差を時間的に累積し、ある大きさになった場合に操作量を増して偏差をなくすように調節する制御方法が積分制御である。
【００４４】
本発明において、ライン設定速度（目標値）と鋳造スラブ速度（現在値）とを比較して、スキンパス圧延機のロール速度の操作量をその差に比例した大きさにするようにして、徐々にロール速度をライン設定速度（目標値）に近づける。さらに鋳造スラブ速度（現在値）とライン設定速度（目標値）との残留偏差を時間的に累積し、ある大きさになった場合に操作量を増して偏差をなくすように調節する。
【００４５】
このPI制御において、速度偏差に対する比例補正量および積分補正量を最適に調整することで圧下率を変動させることなく安定した圧延ロールの速度補正を行うことが可能となった。
【００４６】
〔双ベルト式鋳造機のベルト速度制御〕
アルミニウム合金は、双ベルト式鋳造機のキャビティー内において液体から固体に相変態（すなわち凝固）する際に、凝固による収縮の割合（体積凝固収縮率）が６〜７％と比較的大きく、この収縮分について考慮せずにベルト速度とロール速度の制御を行うと、凝固収縮に伴う引張応力が鋳造スラブの鋳造方向に発生してスラブに割れが生じてしまう。
【００４７】
そこで、オペレーターが調節するライン設定速度にアルミニウム合金の凝固収縮に伴う線収縮（鋳造方向における収縮）の補正をするための係数｛１−（１−ΔVs）1/3｝を考慮して、適正なベルト速度を算出する。この補正されたベルト速度信号をもとにベルトドライブ装置（モーター）が稼動して、ベルト式鋳造機の上下のベルトが適正な速度で回転する。
【００４８】
ＶB  ＝  VO  ×  〔１+｛１−（１−ΔVs）1/3｝〕
VO        ：  ライン設定速度
ＶB      ：  ベルト速度
ΔVs  ：  アルミニウム合金の凝固体積収縮率
通常、アルミニウム合金の凝固体積収縮率としては０．０６を使用するが、合金種類によってはこの値を変化させて、VBを算出してもよい。因みに、ΔVsが０．０６の場合、ベルト速度はライン設定速度の約１０２％の速度となる。ΔVsの設定値としては、０．０４〜０．０８の範囲が適切である。ΔVsが０．０４未満であると鋳造スラブ割れを起こす可能性が高まり、ΔVsが０．０８を越えると鋳造スラブにウネリを生じる原因となる。
【００４９】
ライン設定速度とアルミニウム合金スラブの凝固収縮率から双ベルト式鋳造機の適正なベルト速度を算出してベルトドライブ装置を駆動させることにより、鋳造欠陥のない連続鋳造スラブを得ることが可能となった。
【００５０】
〔スラブ連続鋳造圧延ライン〕
図１において、双ベルト鋳造機のキャビティーは水平方向に設置されているが、溶湯入側からスラブ出側方向に下向きの傾きが付いていてもよいものとする。すなわち、双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機の間の鋳造スラブは、そのスラブ表面が水平面に平行である必要はない。更に、双ベルト鋳造機のキャビティーが鉛直方向に設置されていてもよいものとする。このように双ベルト式鋳造機とスキンパス圧延機を配置して、それに合わせるようにピンチロール或いはレーザー速度計などを配設しても、前記速度同調システムは同様に機能するからである。
【００５１】
連続鋳造圧延ラインにおいて、スキンパス圧延機以降の設備、いわゆる後面設備については特に限定しない。例えば、後面設備は４Ｈタンデムの熱間圧延機を備えた方式であってもよいし、圧延機が存在せずスキンパス圧延されたスラブが直接コイラーで巻き取られる方式であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、（１）双ベルト式鋳造機からスキンパス圧延機へ進行中のスラブ速度の実測値とライン設定速度とを比較してスキンパス圧延機のロール速度をＰＩ制御し、同時に、（２）ライン設定速度と鋳造対象であるアルミニウム合金の凝固収縮率とに基づいて双ベルト鋳造機のベルト速度を制御することにより、双ベルト式鋳造機のベルト速度とスキンパス圧延機のロール速度とを同調させるので、長時間の操業においても安定して高品質の連続鋳造圧延スラブを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のライン速度同調システムを適用したアルミニウム合金スラブ製造設備の一例を示す配置図である。
【図２】レーザーによるスラブ速度検出のための各パラメータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００    双ベルト式連続鋳造圧延ライン
２００    双ベルト式連続鋳造圧延ライン１００の制御・駆動系
１０    双ベルト式連続鋳造機
１２Ａ、１２Ｂ    一対の水冷回転ベルト
１４    スラブ
１４ｓ    スラブ表面
１６    ピンチロール
１８    スキンパスロール
１９    後面設備群
２０    シャー
２２    デフレクターロール
２４    コイラー
２６    レーザー速度計
２７    スラブ速度検出手段
２８    変換機
３０    フィルタ
３２    加算器
３４    ＰＩＤ制御器
３６    加算器
３８    スキンパス圧延機駆動装置
４０    ライン設定速度
４２    凝固収縮係数
４４    乗算器
４６Ａ、４６Ｂ    冷却回転ベルト１２Ａ、１２Ｂの駆動装置
Ｄ    照射・検出装置
Ｋｉ    照射レーザー
Ｋｒ    反射レーザー
ｖ    鋳造スラブ速度ベクトル
ｍ１    ハーフミラー
ｍ２    ミラー
Ｐ    スラブ面垂直方向（法線）
θ    スラブ面垂直方向との角度
【図１】
0004539548.tif 000002
【図２】
0004539548.tif 000003