CN104870121A - 连铸坯的轻压下方法 - Google Patents

Abstract

求出设置于配置有上下一对的辊子(8)的各辊子配置位置的冷却水路径(11)的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，由所述各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子配置位置至第n个辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，根据所述回归公式，运算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，由所述各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值(框架(9)的热膨胀量和连铸坯的热膨胀量的合计值)的关系，求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值，基于所述各辊子配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子的压下量进行校正。

Description

连铸坯的轻压下方法

技术领域

本发明涉及一种连铸坯的轻压下方法，其用于防止在连续铸造的铸坯的凝固末端发生铸坯偏析。另外，在本说明书中，连铸坯也称为铸坯。

背景技术

如图14所示，连铸设备具有如下结构：将钢液1注入铸造模具2，通过铸坯支承结构，使通过在该铸造模具2内使钢液1冷却并凝固而得到的铸坯10弯曲且对其进行支承，并将铸坯10送出该铸造模具2。上述铸坯支承结构由多个辊子区间5构成，该辊子区间5是通过将配置于铸造模具2下部的多个辊子3支承在框架4上而形成的。

另外，如图14以及图15所示，在连铸设备中，为了防止铸坯10偏析，在铸坯10的凝固末端，从多个轻压下区间6进行轻压下。在该轻压下区间6，由于液压缸7的轻压下，辊子8以及框架9因受到铸坯10的压下反力而变形，导致辊子之间的间隔扩展约数mm。因此，例如在进行辊子对的附近的压下量约为1mm的轻压下的情况下，无法设定合理的压下量，会发生因辊子以及框架的变形而导致压下量不足、偏析改善效果不充分的现象，或者发生因过度压下而使铸坯10的内部出现裂纹的现象。

为解决上述问题，在专利文献1中公开了一种轻压下方法，其根据铸坯的实际压下量和框架变形量和辊子变形量的总和来设定辊子的压下量。

但是，在图14以及图15所示的轻压下区间6中，由于对大约1000℃的铸坯进行轻压下，因而使框架9受到该铸坯的辐射热而发生热膨胀。该框架9的热膨胀问题在上述专利文献1中未予考虑。

因而，本发明的发明者首先在日本发明专利申请2011-084615号中提供了一种能够对框架的热膨胀量进行校正的轻压下方法。

但是，在连铸设备上实际尝试这种轻压下方法后，得出如下结论，即，与不对框架的热膨胀量进行校正的情况相比，采用这种方法虽然能够进行适当的轻压下，对改善偏析以及防止内部裂纹有一定的效果，但却依然发生了偏析以及内部裂纹的问题。换言之，仅对框架的热膨胀量进行校正，在进行轻压下时是无法实现高精度的辊子间隔控制以及正确的压下梯度的，从这一点上来看，还需要对这种方法进行改善。

专利文献1：日本发明专利公报特开平05-008004号

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种在连铸设备中进行轻压下时，用于实现高精度的辊子间隔控制以及正确的压下梯度的热膨胀校正方法。

为达到上述目的，本发明的主旨在于，测量用于冷却轻压下时使用的辊子的冷却水路径的冷却水流入侧温度和冷却水流出侧温度，基于两者的温度差(冷却水流入流出温度差)求出热膨胀校正量，对辊子的压下量进行校正。

虽然该主旨与上述日本发明专利申请2011-084615号的主旨相同，但在上述申请2011-084615号中，作为热膨胀仅考虑了框架的热膨胀，与此相对，本发明中除考虑了框架的热膨胀外还考虑了连铸坯的热膨胀。

为何有必要考虑连铸坯的热膨胀，其理由如下：

参照图14来说，在连续铸造开始时，在轻压下区间6内并不存在铸坯10，在此之后，铸坯10通过轻压下区间6。因此，由于轻压下区间6(框架9)从铸坯10受热，因而随着时间的经过其温度上升。另外，最先到达轻压下区间6的铸坯10，由于如上所述那样被轻压下区间6吸走热量而温度降低，但是随着时间的经过，由于轻压下区间6(框架9)的温度逐渐趋于饱和，因而其从铸坯10吸收的热量逐渐减少，结果导致到达轻压下区间6的铸坯10的温度逐渐上升。即，随着轻压下区间6(框架9)的温度因时间的经过而上升，通过轻压下区间6的铸坯10的温度也因时间的经过而上升，使得位于轻压下区间6的铸坯10的热膨胀量因时间的经过而增大。

因而，在本发明中，除考虑了框架的热膨胀外，还考虑了铸坯的热膨胀，根据这些热膨胀量求出校正值。具体而言，在本发明中提供下面的第1至第4轻压下方法。

第1轻压下方法为，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下的连铸坯的轻压下方法中，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述上下一对的辊子的各辊子配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，

由各所述辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子配置位置至第n个辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，

根据所述回归公式进行运算，算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子的压下量进行校正。

如此，通过求出实际测量出的冷却水流入流出温度差的回归公式，根据该回归公式求出校正冷却水流入流出温度差，能够抑制各个冷却水流入流出温度差之间的偏差的影响，从而能够正确控制各辊子的压下量。而且，作为热膨胀量，求出框架在上下方向上的热膨胀量和连铸坯在上下方向上的热膨胀量的热膨胀量合计值，使用该热膨胀量合计值对各辊子的压下量进行校正，从而能够实现高精度的辊子间隔控制以及正确的压下梯度。

第2轻压下方法为，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下的连铸坯的轻压下方法中，

将所述n个上下一对的辊子分为m个(1＜m＜n)辊子组，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述辊子组的各辊子组配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，

由各所述辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子配置位置至第n个辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，

根据所述回归公式进行运算，算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子的压下量进行校正。

在该第2轻压下方法中，将辊子分为多个辊子组，求出各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差。因此，与求出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差的情况相比，能够减少用于测量冷却水路径的冷却水流入侧温度以及冷却水流出侧温度的温度传感器的个数，从而能够实现成本的降低。

第3轻压下方法为，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下的连铸坯的轻压下方法中，

将所述n个上下一对的辊子分为m个(1＜m＜n)辊子组，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述辊子组的各辊子组配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，

由各所述辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子组配置位置至第m个辊子组配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，

根据所述回归公式进行运算，算出各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子组配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子组的压下量进行校正。

该第3轻压下方法是第2轻压下方法的变形例，在上述第2轻压下方法中，以辊子为单位对辊子的压下量进行了校正，但在第3轻压下方法中，以辊子组为单位对辊子的压下量进行了校正。在辊子组配置位置间的冷却水流入流出温度差较小(回归公式的倾斜角度较小)的情况下，即使是以辊子组为单位对压下量进行校正，也能够在实用水平下正确控制辊子的压下量。

第4轻压下方法为，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下的连铸坯的轻压下方法中，

将所述n个上下一对的辊子分为m个(1≤m＜n)辊子组，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述辊子组的各辊子组配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子组的压下量进行校正。

在该第4轻压下方法中，并未使用基于实际测量出的冷却水流入流出温度差而得到的回归公式。但是，在第4轻压下方法中，由于测量了各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，使属于该辊子组的辊子的各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差为平均值，因而能够抑制各个冷却水流入流出温度差之间的偏差的影响。在辊子组内的辊子配置位置间的冷却水流入流出温度差较小的情况下，即使是使用辊子组内的冷却水流入流出温度差的平均值对压下量进行校正，也能够在实用水平下正确控制辊子的压下量。

在本发明中，除上述热膨胀量校正外，还可以参考轻压下时的因压下反力而导致的辊子以及框架的变形量，对各辊子或者各辊子组的压下量进行校正。在这种情况下，在本发明中，预先求出各辊子或者各辊子组轻压下时的连铸坯的压下反力的合理范围，该合理范围由上限和下限构成。在轻压下时的连铸坯的压下反力低于上述下限的情况下，增加辊子或者辊子组的压下量，在压下反力高于上述上限的情况下，减少辊子或辊子组的压下量，通过控制辊子或者辊子组的压下量，使各辊子或者各辊子组的压下力位于合理压下力范围内。

采用本发明时，测量用于冷却轻压下时使用的辊子的冷却水路径的冷却水流入侧温度和冷却水流出侧温度，基于两者的温度差(冷却水流入流出温度差)求出热膨胀量校正值，对辊子的压下量进行校正。而且，在求出上述热膨胀量校正值的过程中，作为热膨胀量，求出框架在上下方向上的热膨胀量和连铸坯在上下方向上的热膨胀量的热膨胀量合计值，使用该热膨胀量合计值求出热膨胀量校正值。即，能够正确控制各辊子的压下量，并能够在轻压下过程中实现正确的压下梯度。由此，能够稳定地制造高品质的铸坯。

另外，通过参考轻压下时的因压下反力而导致的辊子以及框架的变形量，对各辊子或者各辊子组的压下量进行校正，能够实现更加正确的压下梯度。

附图说明

图1是在连铸设备中进行轻压下的辊子群的一个实施方式的示意图。

图2是表示本发明中热膨胀量校正的基本原理的图。

图3是表示求出热膨胀量校正值的方法的示意图。

图4是表示热膨胀量合计值的测量方法的示意图。

图5是表示按辊子序号顺序所描绘出的各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti的一个例子的图。

图6是表示基于图5中的各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti而获得的回归公式的图。

图7是在连铸设备中进行轻压下的辊子群的其他实施方式的示意图。

图8是表示按辊子序号顺序所描绘出的各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj的一个例子以及其回归公式的图。

图9是表示用于运算压下反力的设备的结构的示意图。

图10是表示压下反力(Pi)和位移(λm_i)的关系的示意图。

图11是表示热膨胀量的测量结果的一个例子的图。

图12是表示辊子间隔控制的一个例子的示意图。

图13是表示铸坯品质的评价结果的图。

图14是表示连铸设备的图。

图15是表示连铸设备中的轻压下区间的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示在连铸设备中进行轻压下的辊子群的一个实施方式的示意图。在图1中，辊子群由8对被框架9支承的上下成对的辊子(对辊)8并列而构成。各辊子8的压下量由液压缸7通过控制辊子(上侧的辊子)的位置来控制。

在图1的实施方式中，在配置有上下成对的辊子8的各辊子配置位置，均独立设置有冷却水路径11。冷却水路径11在各框架9内绕行，对各辊子配置位置(上下成对的辊子8)进行冷却。在各冷却水路径11的流入侧以及流出侧设置有温度传感器11a、11b，由该温度传感器11a、11b测量各冷却水路径11的冷却水流入侧温度Ti_in和冷却水流出侧温度Ti_out。在此，i是自辊子群上游按顺序标注的辊子序号，在下面的说明中也同样如此。在图1的实施方式中，i＝1,2,…,8。

图2表示本发明中热膨胀量校正的基本原理。对于由人机界面(HMI)输入的辊子位置输入值δo_i加权膨胀量λt_i，求出辊子位置指令值δi，基于该辊子位置指令值δi控制各辊子8的位置，从而控制压下量。另外，辊子的实际位置由传感器测量，在该测量出的辊子位置与基于辊子位置指令值δi的辊子位置不同的情况下，根据二者之间的偏差，对辊子位置输入值δo_i进行校正，即，进行反馈控制。

如图3所示，为了求出热膨胀量校正值λt_i，而预先求出冷却水路径11的冷却水流入侧温度Ti_in和冷却水流出侧温度Ti_out的温度差(冷却水流入流出温度差△Ti)与热膨胀量合计值(λ_i)的关系，该热膨胀量合计值(λ_i)是框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)和铸坯在上下方向上的热膨胀量(λb_i)的合计值。

如图4所示，热膨胀量合计值(λ_i)能够由配置于液压缸7内的位置传感器(position sensor)12实际测量得出。配置于液压缸7内的位置传感器12能够检测出上下成对的辊子8中的能够上下移动的上侧的辊子(下面称为“上辊”)8a的位置及其位移。在测量热膨胀合计值(λ_i)时，在由上辊8a以一定压力推压铸坯10的状态下进行连续铸造，在测量位置传感器的值(上辊8a的位置)的随时间变化的同时，测量冷却水流入流出温度差△Ti的随时间变化(此时不进行轻压下)。该位置传感器的值的随时间变化为框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)和铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)的总和，即本发明中的热膨胀量合计值(λ_i)。因此，根据由该位置传感器12测量出的热膨胀量合计值(λ_i)和与其同时测量出的冷却水流入流出温度差△Ti，能够求出图3所示的关系。

另外，在上述日本发明专利申请2011-84615号中，作为热膨胀仅测量了框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)，并未考虑铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)。因此，在上述日本发明专利申请2011-84615号中，热膨胀量校正值所产生的误差值为铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)。因而，为了实现更为高精度的辊子间隔控制以及正确的压下梯度，需要对框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)和铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)这两者都进行校正。再者，铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)能够通过测量线性传感器15的随时间变化而求出，该线性传感器15设置于上辊轴承箱13和下辊轴承箱14之间。此外，框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)能够通过由热膨胀量合计值(λ_i)减去铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)而求出。

在本发明中，由使用了热膨胀量合计值(λi)的上述图3所示关系和实际测量出的冷却水流入流出温度差△Ti求出热膨胀量校正值λt_i。即，在上述图3所示关系中，与实际测量出的冷却水流入流出温度差△Ti相对应的热膨胀量合计值(λi)是热膨胀量校正值λt_i。但是，如果由各冷却水流入流出温度差△Ti分别直接求出热膨胀量校正值λt_i的话，会使各热膨胀量校正值在各辊子配置位置出现偏差。出现这种情况的原因在于，由于各辊子配置位置处的辊子外径的加工误差、因辊子磨损而导致的辊子径差、辊子的热变形量差等，导致辊子8和铸坯在各辊子配置位置的接触状态产生偏差。

因此，在本发明中，为了抑制上述热膨胀量校正值(冷却水流入流出温度差△Ti)的偏差，分别对各冷却水流入流出温度差△Ti进行回归处理或者平均化处理。

下面，对该实施方式进行说明。

首先，对如图1的实施方式所示那样求出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti的情况进行说明。

在这种情况下，当按辊子序号的顺序描绘出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti时，如图5所示，各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti产生偏差。但是，在本实施方式中，如图6所示，求出表示从第1个辊子配置位置到第n个(本实施方式中n＝8)辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式。而且，根据该回归公式运算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，从而求出校正冷却水流入流出温度差△Ti_rev。即，根据最小二乘法，本实施方式中的回归公式可以用如下公式表示：△Ti_rev＝A×i+B(A、B是常数，i是辊子序号)，通过在该回归公式中代入辊子序号，能够获得各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差△Ti_rev。

并且，基于所获得的校正冷却水流入流出温度差△Ti_rev，从图3所示关系中求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值λt_i_rev，控制各辊子的压下量。

另外，本实施方式中，一般分别求出各辊子配置位置各自的图3所示关系，但也可以将在某个特定(一个或者多个)的辊子配置位置所求出的关系用于其他辊子配置位置，还可以将在多个辊子配置位置所求出的关系平均后使用。

图7是表示在连铸设备中进行轻压下时辊子群的其他实施方式的示意图。在该实施方式中，将8对的辊子8分为各包含4对辊子8的2个辊子组Ⅰ、Ⅱ，在配置有辊子组Ⅰ、Ⅱ的各辊子组配置位置设置有冷却水路径11。即，在各辊子组配置位置，由冷却水路径11的流入侧所供应的冷却水，被分配给该辊子组内的各个辊子8，之后合流，由流出侧被排出。

在各冷却水路径11的流入侧以及流出侧设置有温度传感器11a、11b，由该温度传感器测量各冷却水路径11的冷却水流入侧温度Tj_in和冷却水流出侧温度Tj_out。在此，j是从上游开始按顺序所标注的辊子组序号，下面也同样如此。在图7的实施方式中，j＝1,2。

在本实施方式中，由上述冷却水流入侧温度Tj_in和冷却水流出侧温度Tj_out求出冷却水流入流出温度差△Tj。该冷却水流入流出温度差△Tj是各辊子组Ⅰ、Ⅱ内的各辊子8配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti′的平均值。

下面，说明在如图7的实施方式所示那样求出各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj的情况下，求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值λt′_i_rev的方法。

如图8所示，按着辊子序号的顺序描绘出各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj。如上所述，各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj是各辊子组内的各辊子8配置位置的冷却水流入流出温度差△Ti′的平均值，因此，在按着辊子序号顺序进行描绘时，如图8所示，各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj被描绘于各辊子组Ⅰ、Ⅱ的中央位置。然后，由被描绘出来的各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj，求出表示从第1个辊子配置位置到第n个(本实施方式中n＝8)辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式。而且，根据该回归公式，运算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，从而求出校正冷却水流入流出温度差△Ti′_rev。即，根据最小二乘法，本实施方式中的回归公式可以用如下公式表示：△Ti′_rev＝A′×i+B′(A′、B′是常数，i是辊子序号)，通过在该回归公式中代入辊子序号，能够获得各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差△Ti′_rev。之后，基于所获得的校正冷却水流入流出温度差△Ti′_rev，由图3所示关系求出各辊子配置位置的热膨胀量λt′_i_rev，控制各辊子的压下量。

另外，在本实施方式中，也可以分别求出各辊子配置位置各自的图3所示关系，还可以将在辊子组内的各辊子配置位置求出的关系平均后使用，还可以将在辊子组内的特定的辊子配置位置求出的关系用于辊子组内的其他辊子配置位置。

再者，在本实施方式中，由各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj，求出表示从第1个辊子配置位置到第n个辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，其实还可以由各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj，求出表示从第1个辊子组配置位置到第m个(1＜m＜n)辊子组配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，进而以辊子组为单位求出热膨胀量校正值λt_j，并以辊子组为单位对该辊子组的压下量进行校正。即，用同一热膨胀量校正值λt_j来对一个辊子组内的各辊子的压下量进行校正。在辊子组配置位置之间的冷却水流入流出温度差△Tj的差别较小(回归公式的倾斜角度较小)的情况下，即使以辊子组为单位对压下量进行校正，也能够在实用水平下正确地控制辊子的压下量。在这种情况下，在图3所示关系中，可以使用在辊子组内的各辊子配置位置所求出的关系的平均值，也可以使用辊子组内特定辊子配置位置的关系。

此外，在本发明中，还可以不使用上述回归公式，而是根据图3所示关系，由各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj直接以辊子组为单位求出热膨胀量校正值λt_j，以辊子组为单位对该组的辊子的压下量进行校正。即，用同一热膨胀量校正值λt_j来对一个辊子组内的各辊子的压下量进行校正。由于各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差△Tj是属于该辊子组的各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差的平均值，因而即使不使用回归公式也能够抑制各个冷却水流入流出温度差的偏差的影响。在辊子组配置位置之间的冷却水流入流出温度差△Tj的差别较小的情况下，像这样使用辊子组内的冷却水流入流出温度差的平均值，也能够在实用水平正确地控制辊子的压下量。再者，在像这样不使用回归公式的情况下，辊子组的个数也可以为1(m＝1)。

另外，在上面的实施方式中，在求回归公式时，使用了一次方程式的最小二乘法，但回归分析的方法并不局限于此，也可以进行以多次曲线为首的各种曲线的回归分析。

而且，在上面的实施方式中，使用辊子序号对回归公式进行了整理，这是以辊子在铸坯移动方向上的距离(辊子间距)相同为前提的。但是，辊子间距有时在局部会发生变更，因而未必必须仅使用辊子序号来整理回归公式，其实也可以使用从轻压下用的辊子的最上游辊子(第1个辊子)至第i个辊子的距离来整理回归公式。

再者，在上面的实施方式中，作为轻压下装置在图1以及图7中表示出了梳齿框型轻压下装置，但是，本发明并不局限适用于梳齿框型轻压下装置，这对本领域技术人员来说是显而易见的，本发明也可以适用于区间型轻压下装置以及立式轻压下装置。

接下来，对能够在本发明中附加实施的、考虑到因压下反力而导致的辊子以及框架变形的辊子或者辊子组的压下量的校正方法进行说明。

图9是表示运算压下反力的设备的结构的示意图。在图9中，由设置于轻压下用的液压缸的缸盖(H)侧的压力表PT1和设置于活塞杆(R)侧的压力表PT2来分别测量缸盖(H)侧的压力(PH)和活塞杆侧的压力(PR)。用转换器将测量出的压力转换为输入信号，控制装置接收到该输入信号后，计算出压下反力。

具体而言，当轻压下用的液压缸的缸盖(H)侧的直径为DH，活塞杆(D)侧的直径为DR时，根据用上述压力表PT1测量出的缸盖(H)侧的压强(PH)以及用上述压力表PT1测量出的活塞杆侧的压强(PR)，可以由以下公式求出压下反力(Pi)，

P＝π/4×{DH2×PH-(DH2-DR2)×PR}

根据预先测定的压下反力(Pi)和位移(△i)的关系(参见图10)，由该压下反力(Pi)求出校正值(钢芯刚度校正值)λm_i。另外，由于轻压下装置的各构成部件的变形均为弹性变形，压下反力(Pi)和位移(△i)具有图10所示的比例关系，因而能够通过脱机测试来事先测定各辊子处的压下反力(Pi)和位移(△i)的关系。

基于如上述那样获得的钢芯刚度校正值λm_i，在上面已说明过的图2中，以热膨胀量校正值λt_j和钢芯刚度校正值λm_i对辊子位置输入值δo_i加权，求出辊子位置指令值δi，基于该辊子位置指令值δi控制各辊子的位置，并控制压下量。再者，在并非以辊子为单位，而是以各辊子组为单位控制压下量的情况下，也以与上述相同的方法来求出辊子位置指令值δj。

该控制由图9所示控制装置进行。另外，在该控制装置中存储有预先求出的、对铸坯进行轻压下时的各辊子处或者各辊子组处的铸坯的压下反力的合理范围(压下力上限以及压下力下限)。在根据上述公式运算出的压下反力低于合理范围的情况下，增加压下量，在运算出的压下反力高于合理范围的情况下，减少压下量，通过控制辊子或者辊子组的压下量，使各辊子或者各辊子组的压下力处于合理的压下力范围内。

进行这样的控制的理由如下：在实际的连铸坯的轻压下过程中，在多个辊子之间通过的连铸坯的形状，根据各种作业条件而逐步变化。在这种情况下，连铸坯的形状例如因钢的种类、作业抽拔速度、冷却条件等而减小数mm时，在通过控制液压缸的位置来进行轻压下的方法中，实际压下量达不到所需压下量。最差的情况下会导致铸坯未被压下的情况发生。另外，连铸坯的形状例如因钢的种类、作业抽拔速度、冷却条件等而增大数mm时，在通过控制液压缸的位置来进行轻压下的方法中，实际压下量相对于所需压下量过剩。最差的情况下会因压下过度而导致铸坯内部产生裂纹。为了消除上述问题，在本发明中，如上所述，基于压下反力合理范围对压下量进行控制。

另外，在上面的实施方式中，压下反力是基于设置在液压缸的缸盖侧以及活塞杆侧的压力表测定出的压强运算得出的，其实也能够由设置于辊子或者辊子群架台或者轻压下支架的称重传感器(road cell)来检测压下反力。由称重传感器检测出的信号，例如被图9中的转换器转换为输入信号，控制装置接收到该输入信号后，运算出压下反力。

实施例

下面对采用了本发明的连铸坯的轻压下的例子(实施例1)进行说明。另外，对作为比较例的比较例1、比较例2以及比较例3也进行说明。比较例1是未考虑铸坯热膨胀的上述日本发明专利申请2011-084615号中的轻压下的例子。比较例2是全然不对热膨胀进行校正的轻压下的例子。比较例3是不进行轻压下的例子。

首先，对于实施例1以及比较例1，对根据上述图4中的方法所测量出的热膨胀量的测量结果进行说明。在实施例1中，由图4中的位置传感器12测量热膨胀量合计值(λ_i)，该热膨胀量合计值(λ_i)是框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)和铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)的总和。在比较例1中，通过从热膨胀量合计值(λ_i)中减去由线性传感器15测量到的铸坯10在上下方向上的热膨胀量(λb_i)，来算出框架9在上下方向上的热膨胀量(λf_i)，其中，线性传感器15设置于上辊轴承箱13和下辊轴承箱14之间。

该结果表示在图11中。由图11可知，自铸造开始3小时后，冷却水流入流出温度差△T变为10℃，此时的热膨胀量合计值(λ)为2mm，铸片10在上下方向上的热膨胀量(λb)为1.3mm。即，此时的框架9在上下方向上的热膨胀量(λf)为λ－λb_i＝0.7mm。在实施例1中，包含该铸坯在上下方向上的热膨胀量(λb)在内对辊子的压下量进行校正，但在比较例1中，由于并未考虑铸坯在上下方向上的热膨胀量(λb)，因而无法合理地对辊子的压下量校正与铸坯在上下方向上的热膨胀量(λb)相对应的量(1.3mm)。

这一点在图12中被示意性地表示出来。在图12中，曲线L表示未进行轻压下时的辊子间隔，即用图4所示方法测量出热膨胀量合计值。在实施例1中，基于该曲线L对轻压下时的辊子间隔进行校正，因而能够一直实现合理的轻压下量(图12中的例子为1mm)。于此相对，在比较例1中，由于并没有基于铸坯的热膨胀量对轻压下时的辊子间隔进行校正，因而导致过度压下，该过度压下的量与铸坯的热膨胀量相对应。例如，在铸造开始3小时后，过度压下量为铸坯的热膨胀量1.3mm。另外，在全然不进行热膨胀校正的比较例2中，在铸造开始之初呈未压下状态，随着时间的经过呈过度压下状态。

图13表示以中心偏析度以及有无内部裂纹作为评价铸坯品质的标准时，对根据实施例1以及比较例1～3铸造的铸坯进行调查的结果。钢的种类为轴承钢，铸坯采用350×450mm的大方坯，轻压下的目标量采用1mm/每辊×10级。

由图13可知，在实施例1中，并未产生内部裂纹，中心偏析也得到了改善。于此相对，在比较例1中，与比较例2以及比较例3相比中心偏析得到了改善，但却产生了内部裂纹。在比较例2中，与未进行轻压下的比较例3相比，中心偏析得到了改善，但产生了内部裂纹。在比较例3中，发生了显著的中心偏析。

如上所述，在实施例1中，并未产生内部裂纹，并且中心偏析也得到了改善，因而由此可知，采用本发明的轻压下方法，能够实现高精度的辊子间隔控制以及准确的压下梯度。

【附图标记说明】

1：钢液；2：铸造模具；3：辊子；4、9：框架；5：辊子区间；6：轻压下区间；7：液压缸；8：下辊；10：铸坯；11：冷却水路径；11a、11b：温度传感器；12：位置传感器；13：上辊轴承箱；14：下辊轴承箱；15：线性传感器。

Claims (7)

1.一种连铸坯的轻压下方法，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下，其特征在于，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述上下一对的辊子的各辊子配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，

由各所述辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子配置位置至第n个辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，

根据所述回归公式进行运算，算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子的压下量进行校正。

2.一种连铸坯的轻压下方法，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下，其特征在于，

将所述n个上下一对的辊子分为m个(1＜m＜n)辊子组，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述辊子组的各辊子组配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，

由各所述辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子配置位置至第n个辊子配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，

根据所述回归公式进行运算，算出各辊子配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子的压下量进行校正。

3.一种连铸坯的轻压下方法，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下，其特征在于，

将所述n个上下一对的辊子分为m个(1＜m＜n)辊子组，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述辊子组的各辊子组配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，

由各所述辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，求出表示从第1个辊子组配置位置至第m个辊子组配置位置的范围内的冷却水流入流出温度差的回归公式，

根据所述回归公式进行运算，算出各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，并将其作为校正冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子组配置位置的校正冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子组的压下量进行校正。

4.一种连铸坯的轻压下方法，在连铸坯的凝固末端，对在由n个被框架支承的上下一对的辊子并排构成的辊子群之间通过的连铸坯进行轻压下，其特征在于，

将所述n个上下一对的辊子分为m个(1≤m＜n)辊子组，

预先求出冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，所述冷却水流入流出温度差是指，设置于配置有所述辊子组的各辊子组配置位置的冷却水路径的冷却水流入侧温度与冷却水流出侧温度的温度差，所述热膨胀量合计值是指，所述框架在上下方向上的热膨胀量以及连铸坯在上下方向上的热膨胀量的合计值，

测量各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差，

由所述各辊子组配置位置的冷却水流入流出温度差以及所述预先求出的冷却水流入流出温度差和热膨胀量合计值的关系，求出各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，

基于所述各辊子组配置位置的热膨胀量校正值，对各辊子组的压下量进行校正。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的连铸坯的轻压下方法，其特征在于，

考虑因轻压下时的压下反力而导致的辊子以及框架的变形量，校正各辊子或者各辊子组的压下量，

此时，预先求出各辊子或者各辊子组的进行轻压下的连铸坯在轻压下时的、由上限和下限构成的压下反力的合理范围，

在连铸坯在轻压下时的压下反力低于所述下限的情况下，增加辊子或者辊子组的压下量，在压下反力高于所述上限的情况下，减少辊子或辊子组的压下量，

通过控制辊子或者辊子组的压下量，使各辊子或者辊子组的压下力位于合理压下力范围内。

6.根据权利要求5所述的连铸坯的轻压下方法，其特征在于，

通过基于设置于轻压下用的液压缸的压力表所测定的压强进行运算，来检测出压下反力。

7.根据权利要求5所述的连铸坯的轻压下方法，其特征在于，

由设置于辊子或者辊子组的架台或者轻压下支架的称重传感器，来检测出所述压下反力。