CN112888512B - 铸坯的制造方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明,提供一种铸坯的制造方法,使用在铸坯的铸造开始前取得的表示支承铸造滚筒的壳体的变形特性和将铸造滚筒压下的压下系统的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,根据式(1)(轧机入侧的估算板厚)=(铸造缸的压下位置)+(铸造滚筒的弹性变形)+(铸造滚筒壳体压下系统变形)+(铸造滚筒的滚筒轮廓)-(压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形),计算铸坯的宽度方向的两端部的估算板厚,基于由式(1)计算出的估算板厚,计算入侧楔形比率和出侧楔形比率,对轧机的压下位置进行调整以使入侧楔形比率与出侧楔形比率的差成为规定的范围。
Description
技术领域
本发明涉及铸坯的制造方法及控制装置。
本申请基于2018年10月22日提出的日本专利申请第2018-198356号主张优先权,在此引用其内容。
背景技术
金属薄带(以下称作铸坯)的制造例如如专利文献1所示,使用双滚筒式连续铸造装置。双滚筒式连续铸造装置将一对连续铸造用铸造滚筒(以下称作铸造滚筒)平行地配置,使对置的周面分别从上方向下方旋转,向由这些铸造滚筒的周面形成的熔液积存部注入金属熔液,使金属熔液在铸造滚筒的周面上冷却、凝固,连续铸造金属薄带。一对铸造滚筒在铸造中维持着旋转轴的平行,以规定的推压力推压铸坯。从铸坯对于铸造滚筒的反作用力根据凝固状态而变化,有在宽度方向上成为不均匀的情况,难以严密地保持一对铸造滚筒的旋转轴的平行度。因此,有在铸坯中发生宽度方向两端部处的板厚的差、所谓的楔形(wedge)。如果发生楔形,则有在配置于铸造滚筒的铸造方向下游的轧机中发生蛇行(蜿蜒,蠕动、曲折)的情况,有引起通板(钢板通过)故障的情况。
例如,作为抑制轧机中的蛇行的方法,在专利文献1中,公开了在一对铸造滚筒维持着相互平行的状态下对铸造滚筒的开闭、交叉角及偏移量进行控制来调整铸坯的隆起及楔形的技术。
在专利文献2中,公开了向具有平行的旋转轴而保持任意的间隙向相互反方向旋转的2个滚筒的表面间隙浇入金属的熔液来铸造薄板的双滚筒式连铸机的压下控制方法。在该方法中,检测并将一方的滚筒的两端部的推压力相加,通过基于此的信号由油压缸以使一方的滚筒的两端的推压力的和成为规定的值的方式使另一方的滚筒的两端平行地移动,从而来减小楔形。
在专利文献3中,公开了在用轧机出侧板厚计检测安装于从双滚筒送出的铸坯的前端的伪片的穿过后、将直列式轧机的辊间隔缩窄到轧制时的目标位置的轧制开始方法。在该方法中,变更轧机的辊交叉角或辊弯曲力,抑制铸坯的蛇行。
在专利文献4中公开了对用双滚筒式连续铸造机制造的薄带铸坯的蛇行进行控制的蛇行控制方法的技术。在该方法中,基于在轧机入侧的两处以上检测到的铸坯蛇行量的差,对热轧机的左右的间隙差进行调整,抑制薄带铸坯的蛇行。
此外,在专利文献5中,公开了关于以轧机的蛇行的控制为目的的控制方法的技术。在该文献的方法中,公开了基于由设在轧架间的传感器检测到的板厚对入侧和出侧的楔形比率进行控制的技术。
此外,在专利文献6中,公开了在轧机的压下设定控制方法中,当在没有设置板厚计的情况下等求出板厚时将轧机伸长分离为各工作辊变形的贡献量和工作辊以外的变形的贡献量来估算板厚的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-196636号公报
专利文献2:日本特开平01-166863号公报
专利文献3:日本特开2000-343103号公报
专利文献4:日本特开2003-039108号公报
专利文献5:日本特开平09-168810号公报
专利文献6:日本特开昭60-030508号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了高精度地控制并抑制可能引起蛇行的楔形,如在专利文献1中记载的技术那样,可以考虑在铸造滚筒的铸造方向下游设置测量板厚的厚度分布计等,实施使用由厚度分布计得到的测量结果来控制板厚的反馈控制。此时,为了减小到厚度的测量值被反映到楔形的控制为止的无用时间,优选的是将厚度分布计尽可能设置到铸造装置的附近。但是,如果将厚度分布计设置到铸造装置正下方,则在熔融金属的拉拔失败的情况下,有可能熔融金属下落而注入到厚度分布计中使厚度分布计损坏。因此,厚度分布计需要设置在从铸造滚筒隔开某种程度的距离而离开的位置。厚度分布计越从铸造滚筒远离,到使厚度分布计的测量值反映到楔形控制为止的无用时间变大,所以难以高精度地反馈控制而抑制楔形。
此外,在专利文献2所记载的技术中,铸造滚筒的刚性不一定在两端部相等,即使通过油压缸平行地移动以使推压力的和成为目标值,也不一定能够减小楔形而抑制蛇行。
在专利文献3中,没有关于楔形的减小的记载,即使要通过专利文献3所记载的技术抑制楔形,在楔形较大的情况下也有可能发生因蛇行或缩入造成的通板故障。
在专利文献4或专利文献5所记载的技术中,由于不能适当地设定工作辊的左右的压下位置,所以在轧机的左右发生前进率及后退率的不均匀,轧机入侧的材料速度在左右变得不均匀。由该材料速度差决定轧机入侧的蛇行量,但从设定工作辊的压下位置到通过该压下位置产生的材料速度差表现为蛇行量为止花费时间。因此,有可能即使进行蛇行控制也来不及控制而导致通板故障。
所以,本发明是鉴于上述问题而做出的,本发明的目的是提供一种在具有双滚筒式连续铸造装置和轧机的连续铸造设备中制造铸坯时、能够进一步减小轧机中的蛇行、能够减少通板故障的新的且改良的铸坯的铸造方法及控制装置。
用来解决课题的手段
(1)有关本发明的一方式的铸坯的制造方法,在使用通过旋转的一对铸造滚筒使金属熔液凝固而铸造铸坯的双滚筒式连续铸造装置、和将铸造出的铸坯用一对工作辊轧制的轧机来制造铸坯的铸坯的制造方法中,使用铸造开始前取得的表示壳体的变形特性和压下系统的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,由下述的式1计算铸坯的宽度方向的两端部的估算板厚,上述壳体支承铸坯的铸造滚筒,上述压下系统将上述铸造滚筒压下;基于根据式1计算出的估算板厚,计算表示作为轧机的入侧的两端部的板厚的差的入侧楔形与铸坯的入侧板厚的比率的入侧楔形比率;计算表示作为轧机的出侧的两端部的板厚的差的出侧楔形与铸坯的出侧板厚的比率的出侧楔形比率;调整轧机的压下位置,以使入侧楔形比率与出侧楔形比率的差成为规定的范围。
(轧机入侧的估算板厚)=(铸造缸的压下位置)
+(铸造滚筒的弹性变形)
+(铸造滚筒壳体压下系统变形)
+(铸造滚筒的滚筒轮廓)
-(压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形)…式1
(2)在上述(1)所述的的铸坯的制造方法中,也可以是,在出侧楔形比率的计算中使用的出侧板厚,使用轧辊缝(roll bite)正下方的铸坯的宽度方向的位置信息,通过下述的式2估算。
(轧机出侧的估算板厚)=(轧制缸的压下位置)
+(工作辊的弹性变形)
+(轧机壳体压下系统变形)
+(工作辊的辊轮廓)
-(压下位置零点调整时的工作辊的弹性变形)…式2
(3)在上述(1)所述的的铸坯的制造方法中,也可以是,在出侧楔形比率的计算中使用的出侧板厚是轧机的出侧的铸坯的板厚的实测值。
(4)在上述(1)至(3)的任一项所述的铸坯的制造方法中,也可以是,铸造滚筒壳体压下系统变形特性基于铸造缸的压下位置及载荷来取得,上述铸造缸的压下位置通过在将设于铸造滚筒的宽度方向端部处的一对侧堰开放、将板宽比铸造滚筒的滚筒长度长且板厚较均匀的板夹在铸造滚筒之间的状态下实施压入而得到。
(5)在上述(1)至(4)的任一项所述的铸坯的制造方法中,也可以是,铸造滚筒的压下位置零点调整,在将设于铸造滚筒的宽度方向端部处的一对侧堰开放、将板宽比铸造滚筒的滚筒长长且板厚较均匀的板夹在铸造滚筒之间的状态下来进行。
(6)在有关本发明的一方式的控制装置中,对具有通过旋转的一对铸造滚筒使金属熔液凝固而铸造铸坯的双滚筒式连续铸造装置、和将铸造出的铸坯用一对工作辊轧制的轧机的铸坯的制造设备中的轧机的压下位置进行调整,上述控制装置具备:板厚计算部,使用铸造开始前取得的表示壳体的变形特性和压下系统的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,由下述的式1计算铸坯的宽度方向的两端部的估算板厚,上述壳体支承铸坯的铸造滚筒,上述压下系统将铸造滚筒压下;比率计算部,使用估算板厚,求出表示作为轧机的入侧的两端部的板厚的差的入侧楔形与铸坯的入侧板厚的比率的入侧楔形比率,求出表示作为轧机的出侧的两端部的板厚的差的出侧楔形与铸坯的出侧板厚的比率的出侧楔形比率;以及控制部,调整轧机的压下位置,以使入侧楔形比率与出侧楔形比率的差成为规定的范围。
(轧机入侧的估算板厚)=(铸造缸的压下位置)
+(铸造滚筒的弹性变形)
+(铸造滚筒壳体压下系统变形)
+(铸造滚筒的滚筒轮廓)
-(压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形)…式1
发明效果
根据本发明,在具有双滚筒式连续铸造装置和轧机的连续铸造设备中制造铸坯时,能够进一步减小轧机中的蛇行,减少通板故障。
附图说明
图1是表示有关本发明的一实施方式的铸坯的制造设备的概略性的剖视图。
图2是表示铸造滚筒的结构的一例的概略性的图。
图3是表示轧机的蛇行的状况的概略性的图。
图4是表示由铸造滚筒发生了楔形的一例的概略性的图。
图5是表示在轧机中减少蛇行的轧制的状况的示意图。
图6是表示在轧机中取得铸坯的位置信息的一例的概略性的图。
图7是表示取得铸造滚筒壳体压下系统变形特性的一例的概略性的图。
图8是表示铸造滚筒的压下位置零点调整的一例的概略性的图。
图9是表示铸造滚筒的压下位置零点调整的一例的概略性的图。
图10是表示铸造滚筒的压下位置零点调整的一例的概略性的图。
图11是表示有关该实施方式的铸坯的制造设备的变形例的一例的概略性的剖视图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边详细地说明本发明的优选的实施方式。另外,在本说明书及附图中,对于实质上具有相同的功能结构的构成要素,通过赋予相同的标号,省略重复说明。
另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围意味着将“~”前后所记载的数值作为下限值以及上限值而包含在内的范围。在本说明书中,关于“工序”这个用语,不仅包含独立的工序,即使在与其他工序无法明确地区分的情况下,只要能够实现该工序的预期目的,则也包含于该用语。此外,以下的实施方式的各要素显而易见能够进行各种组合。
(1.连续铸造设备)
参照图1及图2,说明制造铸坯的连续铸造设备的结构的一例。图1是表示制造铸坯的连续铸造设备1的图。图2是表示将连续铸造装置10从铸造方向的正上方观察的结构的一例的俯视图。
参照图1,连续铸造设备1具备双滚筒式连续铸造装置10(以下称作连续铸造装置10)、第1夹送辊20、轧机30、控制装置100、蛇行检测仪(曲折检测仪)110、第2夹送辊40、和卷取装置50。
连续铸造装置10具有由第1铸造滚筒11和第2铸造滚筒12构成的一对铸造滚筒。一对铸造滚筒在水平方向上对置而配置。连续铸造装置10以使一对铸造滚筒的对置的面彼此被向下方陆续送出的方式,使第1铸造滚筒11和第2铸造滚筒12向相互不同的周向旋转,使被注入到由这些铸造滚筒的周面形成的熔液积存部的金属熔液在铸造滚筒的周面上冷却、凝固,连续铸造铸坯S。
这里,参照图2,说明连续铸造装置10的结构。参照图2,对于连续铸造装置10而言,第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12在水平方向上对置而配备,在第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12之间,铸坯被铸造。第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12通过马达M的驱动而旋转,将铸坯S向铸造方向下游送出。
在连续铸造装置10中,在第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12的宽度方向的两端,以将第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12对置而产生的间隙包围的方式,设有侧堰15d及侧堰15w。金属熔液被积存到由第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12和侧堰15d及侧堰15w包围的区域中,铸坯S依次被铸造。
第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12的宽度方向的轴的两端分别被壳体13d及壳体13w支承。第2铸造滚筒12的轴的两端,在铸造滚筒对置的水平方向上,在与配置第1铸造滚筒11的一侧相反侧,设有将第2铸造滚筒12的轴的两端连结的连结部19。连结部19在与配置第2铸造滚筒12的一侧相反侧与缸17连接。缸17能够将铸造滚筒在铸造滚筒对置的水平方向上压下。通过缸17将连结部19压下,从而第2铸造滚筒12能够在铸造滚筒对置的水平方向上移动。通过第2铸造滚筒12移动,能够由第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12进行铸坯S的压下。
在第1铸造滚筒11的轴的两端,在与配置缸17的一侧相反侧,分别设有测量作用于第1铸造滚筒11的载荷的测力传感器14d及测力传感器14w。由此,能够测量由缸17的压下带来的载荷。
由连续铸造装置10铸造的铸坯S被第1夹送辊20向轧机30送出。
轧机30将铸坯S轧制为希望的板厚。轧机30具备上工作辊31及下工作辊32、支承上工作辊31及下工作辊32的上支撑辊33及下支撑辊34。轧机30通过上工作辊31和下工作辊32,将铸坯S夹住而压下。
在图1所示的轧机30的轧制方向上游,具备控制装置100和蛇行检测仪110。蛇行检测仪110具有取得铸坯S相对于轧机30的工作辊的位置信息的功能。蛇行检测仪110还具有将所取得的位置信息向控制装置100输出的功能。
蛇行检测仪110例如也可以是照相机等的摄像装置。在此情况下,通过对摄像图像进行图像处理,能够取得铸坯S的位置信息。另外,在本实施方式中,为了取得位置信息,以蛇行检测仪110作为一例,但只要能够取得位置信息,形态没有被限制。例如,也可以代替蛇行检测仪110而使用宽度方向的温度计来取得铸坯S的位置信息,也可以在铸坯S的轨迹线中设置分割式的活套(looper),使用从活套得到的张力来取得铸坯S的位置信息。
此外,在本实施方式中,在轧机30的轧制方向上游设置蛇行检测仪110,但也可以在轧制方向下游设置蛇行检测仪110。蛇行检测仪110的设置场所在轧机30的轧制方向上游或下游距轧机30越近,能够越迅速地取得铸坯S的位置信息。
控制装置100具备板厚计算部、比率计算部和控制部。控制装置100具有从蛇行检测仪110取得铸坯S的宽度方向上的位置信息、基于位置信息对轧机30进行控制的功能。控制装置100的动作的详细情况后述。
轧机30被控制装置100控制。控制装置100例如在扎制铸坯S时,基于蛇行检测仪110的计测结果来控制上工作辊31及下工作辊32的压下位置。
被轧机30轧制为希望的板厚的铸坯S被第2夹送辊40向卷取装置50送出,被卷取装置50卷绕为线圈状。
(2.铸坯的轧制方法)
以下记载的铸坯的轧制方法,关于在具有双滚筒式连续铸造装置和轧机的连续铸造设备中、通过轧机进一步减少铸坯的蛇行、减少通板故障的技术。
参照图3及图4说明轧机30中的蛇行。图3是表示轧机30中的铸坯S的蛇行的状况的概略俯视图,是从上工作辊31侧观察铸坯S的板面的图。图4是表示将发生了楔形的铸坯铸造的状况的概略俯视图。
参照图3,由上工作辊31和下工作辊32轧制的铸坯S相对于轧制方向没有平行地行进,而是发生铸坯的通板位置在相对于轧制方向直角方向上移动的蛇行。蛇行通过被上工作辊31及下工作辊32的一端和另一端即左右非对称地轧制而引起。这样的铸坯S的蛇行可能是由被轧机30轧制前即铸造时的铸坯S的板厚的形状引起而发生的。
例如如图4所示,存在通过连续铸造装置10而从宽度方向的一方的端部朝向另一方的端部而板厚逐渐变化的铸坯S被铸造的情况。图4的铸坯S其一方的端部的板厚t1比另一方的端部的板厚t2厚。
如果这样板厚不均匀、发生了楔形的铸坯S被轧机30轧制,则板厚较厚的部分比板厚较薄的部分被更大地延展。在轧机30入侧,轧机30的压下率在板厚t1侧的端部比板厚t2侧大。在此情况下,轧制时的铸坯S的轧机30入侧的材料速度在入侧板厚t1侧的端部比入侧板厚t2侧小。这样,由于发生铸坯S的一端和另一端的材料速度的差、即在铸坯S的面内发生旋转,由此发生蛇行。为了减少蛇行的发生,抑制上述那样的铸坯S的一端与另一端的材料速度的差、进行轧制以成为希望的出侧板厚是有效的。
本发明的发明人专门研究了用来进行扎制以抑制铸坯S的一端与另一端的材料速度的差、成为希望的出侧板厚的轧制方法,发现了用轧机30抑制蛇行而抑制通板故障的轧制方法。参照图5进行说明。
图5中(a)表示在轧机30中扎制发生了楔形的铸坯S的状态、和轧机30入侧及出侧的铸坯S的宽度方向截面。图5是将产生蛇行的铸坯在长度方向(输送方向)上剖视的剖视图的一例。如图5中(b)所示,在轧制前即在轧机30的入侧,铸坯S是一端的板厚HD比另一端的板厚HW薄、在宽度方向上随着从一方朝向另一方而板厚逐渐变化的形状。在将这样的铸坯S用轧机30轧制时,如图5中(c)所示,轧机30的出侧的铸坯S例如成为一端是板厚hD、另一端是板厚hW的形状。
对于有关本实施方式的轧机30而言,为了抑制在用轧机30进行轧制时发生的铸坯S的宽度方向上的材料速度差,以铸坯S的宽度方向上的压下率大致相同的方式将发生了楔形的铸坯S轧制。此时,求出入侧楔形比率((板厚HD-板厚HW)/入侧板厚)和出侧楔形比率((板厚hD-板厚hW)/出侧板厚),根据它们的差,判断铸坯S的宽度方向上的压下率是否为大致相同,对轧机30的压下位置进行控制。如果铸坯S的宽度方向的压下率大致相同,则在铸坯S的宽度方向上不发生材料速度差,在铸坯S的面内不发生旋转,所以能够抑制轧机的蛇行的发生。
为了实现这样的轧制方法,控制装置100的板厚计算部首先计算入侧楔形比率(%),该入侧楔形比率表示作为轧机的入侧的铸坯S的两端部的板厚的差的入侧楔形(板厚HD-板厚HW)与铸坯的入侧板厚的比率。所谓铸坯S的入侧板厚,也可以是铸坯S的宽度方向中央的板厚HC。
接着,板厚计算部计算出侧楔形比率(%),该出侧楔形比率(%)表示作为轧机的出侧的两端部的板厚的差的出侧楔形(板厚hD-板厚hW)与铸坯的出侧板厚的比率。所谓铸坯S的出侧板厚,也可以是铸坯S的宽度方向中央的板厚hC。
进而,控制装置100的比率计算部求出入侧楔形比率(%)与出侧楔形比率(%)的差。
然后,控制装置100的控制部调整轧机的压下位置,以使该差成为规定的范围。入侧楔形比率与出侧楔形比率的差的规定的范围,例如也可以根据在实际作业中能够容许的蛇行量而经验性地求出。此外,也可以是0%以上2%以下的值。通过差的大小的上限是2%,能够更可靠地减少轧机30中的蛇行。由此,能够抑制铸坯S的一端和另一端的材料速度差,抑制蛇行。
以下,对各处理详细地进行说明。
(轧机入侧楔形比率的计算方法)
首先,说明板厚计算部的入侧楔形比率的计算方法。被轧机30轧制的铸坯S由配置在比轧机30靠轧制方向上游的连续铸造装置10铸造。在本实施方式中,计算由连续铸造装置10铸造的铸坯S的板厚,作为轧机30的入侧板厚而用于轧机入侧楔形比率的计算。由此,即使不在轧机30的入侧设置板厚计等,也能够取得轧机30的入侧的铸坯S的板厚。
轧机30的入侧的铸坯S的板厚根据铸造滚筒的滚筒间隙来估算。铸造滚筒的滚筒间隙除了由缸压下位置带来的变化以外,还通过作用于铸造滚筒的载荷、与铸坯的接触等而发生变化。由作用于铸造滚筒的载荷、与铸坯的接触等带来的滚筒间隙的变化,可以分离为铸造滚筒的弹性变形的贡献量、滚筒以外的弹性变形的贡献量、以及铸造滚筒的滚筒轮廓的变化的贡献量来考虑。将铸造滚筒以外的弹性变形贡献量称作铸造滚筒壳体压下系统变形。由此,轧机30的入侧板厚可以使用铸造滚筒的各种条件,通过下述的式1来估算。
(轧机入侧的估算板厚)=(铸造缸的压下位置)
+(铸造滚筒的弹性变形)
+(铸造滚筒壳体压下系统变形)
+(铸造滚筒的滚筒轮廓)
-(压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形)…式1
其中,在式1中,铸造缸的压下位置、铸造滚筒壳体压下系统变形分别表示距压下位置零点调整时的差。差也可以是压下位置零点调整时的缸压下位置相对于铸造滚筒壳体变形的差。
(缸的压下位置)
缸的压下位置,表示图2所示的连续铸造装置10的缸17的推压方向上的缸17的压下位置。例如,缸的压下位置表示基于缸的位置距离作为被零点调整后的零点的初始值的差的位置。缸的压下位置能够根据沿着图2或图7的箭头a的方向的位移来求出。缸的压下位置能够通过能够计测缸17的移动量的位置传感器等(未图示)来适时测量。
(铸造滚筒的弹性变形)
铸造时的铸造滚筒的弹性变形,表示从开始铸造到结束铸造的任意的时点的铸造滚筒的弹性变形。铸造滚筒由于来自与铸造滚筒接触的铸坯的反作用力及/或施加于铸造滚筒的外力的影响,在铸造滚筒的轴发生挠曲,或在铸造滚筒发生扁平变形。将这些变形称作铸造时的铸造滚筒的弹性变形。铸造滚筒的弹性变形可以通过使用了弹性理论的解析等的方法来求出。
例如,关于铸造滚筒的滚筒变形的贡献量的铸造滚筒的轴的挠曲,能够将铸造滚筒看作两端支承梁,根据材料力学的梁的挠度计算来算出。关于在挠度计算时使用的宽度方向的载荷分布,基于设在铸造滚筒的轴的两端的测力传感器值,关于宽度方向假定线性分布就没有问题。
(铸造滚筒壳体压下系统变形)
铸造滚筒壳体压下系统变形特性,表示包含了受到作用于铸造滚筒的压下载荷的影响而壳体13d及壳体13w变形的特性、和包括缸17的将铸造滚筒压下的结构变形的特性在内的变形特性。上述式1的铸造滚筒壳体压下系统变形,表示使用铸造滚筒壳体压下系统变形特性而计算出的铸造滚筒壳体的变形量。例如,铸造滚筒壳体压下系统变形特性可以使用专利文献6中记载的方法来求出。铸造滚筒壳体压下系统变形如后述那样,可以基于测力传感器14d(或测力传感器14w)测量出的载荷等来计算。
(铸造滚筒的滚筒轮廓)
铸造滚筒的滚筒轮廓,是表示铸造滚筒的热膨胀量或铸造滚筒的磨损量的指标。对于铸造滚筒的滚筒轮廓而言,热膨胀量是考虑到作用于铸造滚筒的热来计算铸造滚筒表面形状的变形量。磨损量既可以实测铸造前的滚筒轮廓,也可以根据铸造条件来估算。例如,由于铸造滚筒设计时的表面形状是已知,所以通过对其表面形状加上由热膨胀及磨损带来的形状变形,能够求出滚筒轮廓的变形量。
(压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形)
压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形,表示在铸造开始前决定铸造滚筒的压下位置的初始值的压下位置零点调整的时候的铸造滚筒的弹性变形。由于压下位置零点调整是在针对铸造滚筒作用有载荷的状态下进行的,所以在铸造滚筒上发生弹性变形。将此时的弹性变形量设为压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形。该弹性变形量与铸造时的铸造滚筒的弹性变形同样,可以根据将滚筒看作两端支承梁的材料力学的梁的挠度计算来计算。
估算板厚如上述那样,通过从“铸造缸的压下位置”、“铸造滚筒的弹性变形”、“铸造滚筒壳体压下系统变形”及“铸造滚筒的滚筒轮廓”的值的和减去“铸造滚筒的压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形”的值来求出。
由于上述式1求出的基于铸造滚筒间的间隙的连续铸造装置10的出侧板厚与轧机30的入侧的铸坯的板厚是同样的,所以能够根据该连续铸造装置10的出侧板厚求出铸坯S的两端部的板厚。并且,能够根据该两端部的板厚差和铸坯S的宽度方向中央的板厚来计算入侧楔形比率。
(轧机出侧楔形比率的计算方法)
接着,说明轧机30的出侧楔形比率的计算方法。出侧板厚例如可以使用计算上工作辊31与下工作辊32之间的间隙的下述的式2来估算。如果知道宽度方向上的上工作辊31与下工作辊32之间的间隙的分布,则也能够估算由上工作辊31及下工作辊32轧制的铸坯S的轮廓。
(轧机出侧的估算板厚)=(轧制缸的压下位置)
+(工作辊的弹性变形)
+(轧机壳体压下系统变形)
+(工作辊的辊轮廓)
-(压下位置零点调整时的工作辊的弹性变形)…式2
轧制缸的压下位置,表示将轧机的工作辊压下的缸压下的方向上的缸的位置。例如,缸的压下位置表示基于缸的位置距离作为被零点调整后的零点的初始值的差的位置。
工作辊的弹性变形,表示从开始轧制到结束轧制的任意的时点的工作辊的弹性变形。在工作辊中,由于来自与工作辊接触的铸坯或支撑辊的反作用力、或施加于工作辊的外力的影响,在工作辊的轴发生挠曲,或在工作辊发生扁平变形。将这些变形称作工作辊的弹性变形。关于作为工作辊的弹性变形的工作辊的轴的挠曲及工作辊的扁平变形,例如可以使用专利文献6中记载的方法来求出。
轧机壳体压下系统变形特性,表示包含了受到作用于工作辊的轧制载荷的影响而支承工作辊等的壳体变形的特性、和包括缸的将工作辊压下的结构变形的特性在内的变形特性。例如,可以使用专利文献6中记载的方法来求出轧机壳体压下系统变形特性。
工作辊的辊轮廓,是表示工作辊的热膨胀量或铸造滚筒的磨损量的指标。对于工作辊的辊轮廓而言,热膨胀量是考虑到作用于工作辊的热来计算工作辊的表面形状的变形量。磨损量既可以实测轧制前的辊轮廓,也可以根据轧制条件来估算。例如,由于轧机设计时的工作辊的表面形状是已知,所以通过对其表面形状加上由热膨胀引起的形状变形,能够求出辊轮廓的变形量。
压下位置零点调整时的工作辊的弹性变形,表示在轧制开始前决定轧机的压下位置的初始值的压下位置零点调整的时候的工作辊的弹性变形。由于压下位置零点调整是在针对工作辊作用有载荷的状态下进行的,所以在工作辊发生弹性变形。将此时的弹性变形量作为压下位置零点调整时的工作辊的弹性变形。该弹性变形量能够与轧制时的工作辊的弹性变形同样地计算。
轧机出侧的工作辊间的间隙如上述那样,通过从“轧制缸的压下位置”、“工作辊的弹性变形”、“轧机壳体压下系统变形”及“工作辊的辊轮廓”的值的和减去“压下位置零点调整时的工作辊的弹性变形”的值来求出。
这里,为了计算轧机30的出侧的铸坯的楔形,在上述式2中需要确定相对于轧机30的上工作辊31及下工作辊32的铸坯S的宽度方向的位置。这是因为,根据铸坯S的位置而来自与工作辊接触的铸坯的反作用力的作用点位置变化、或从铸坯S及支撑辊给工作辊带来的反作用力的宽度方向分布变化,从而工作辊的弹性变形发生变化,上工作辊31与下工作辊32之间的间隙的宽度方向分布发生变化。
所以,板厚计算部从蛇行检测仪110取得铸坯S的位置信息,确定相对于轧机30的铸坯S的宽度方向的位置。并且,板厚计算部根据在上述式2中求出的工作辊间的间隙的分布,将与铸坯S的宽度方向的位置对应的工作辊间的间隙设为铸坯S的出侧板厚。由此,求出与铸坯S的两端部对应的板厚。板厚计算部基于铸坯S的两端部的板厚差和铸坯的宽度方向中央的板厚,计算出侧楔形比率。
参照图6说明铸坯S的位置信息。图6是示意地表示从轧制方向观察的轧机30的图。
位置信息是相对于工作辊的铸坯S的位置信息。位置信息也可以是表示铸坯S与工作辊接触的部位的位置的信息。具体而言,位置信息也可以是从铸坯S的宽度方向的中央点Sc到将上工作辊31的宽度方向的中央点31c及下工作辊32的宽度方向的中央点32c连结的直线的中点WC的距离Y。
这样,通过板厚计算部和比率计算部,轧机30的入侧楔形比率及出侧楔形比率被计算出。比率计算部将计算出的入侧楔形比率及出侧楔形比率向控制部输出。
(轧机的控制)
控制部从比率计算部取得入侧楔形比率及出侧楔形比率,求出入侧楔形比率与出侧楔形比率的差。控制部调整轧机30的压下位置,以使该差成为规定的范围。轧机30的调整由设在轧机30中的缸进行。规定的范围(即,能够容许的入侧楔形比率与出侧楔形比率的差的大小)可以根据铸坯的材质、轧机30的状态等适当决定,例如也可以是0%以上2%以下。通过使入侧楔形比率与出侧楔形比率的差的大小为2%以下,从而能够更可靠地抑制轧机30的蛇行的发生。
(3.铸坯的制造方法)
以下,关于上述有关实施方式的铸坯的制造方法,对具体的整体的次序进行说明。
首先,控制装置100的板厚计算部计算轧机30入侧的入侧板厚。入侧板厚基于上述式1被算出。在连续铸造装置10中,例如配备有第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12的温度测量器、测量载荷的测力传感器14d及测力传感器14w等的各种计测器。板厚计算部从这些各种计测器取得各种值,由上述式1计算铸坯的两端部的估算板厚。板厚计算部使用由上述式1计算出的入侧板厚的铸坯S的两端部的板厚,计算入侧楔形。
接着,板厚计算部计算轧机30出侧的出侧板厚。出侧板厚基于上述式2被计算出。在轧机30中,例如配备有上工作辊31及下工作辊32的温度测量器、测量载荷的载荷测量器等的各种计测器。板厚计算部从这些各种计测器取得各种值,由上述式2计算出侧板厚。
这里,板厚计算部从蛇行检测仪110取得铸坯S的位置信息。板厚计算部使用该位置信息,确定铸相对于工作辊的坯S的位置。板厚计算部根据所确定的铸坯S的位置和通过上述式2计算出的出侧板厚,估算与铸坯S的两端部对应的板厚,计算出侧楔形。
接着,比率计算部根据由板厚计算部计算出的轧机30入侧及出侧的铸坯S的楔形和轧机30入侧及出侧的铸坯的板厚,计算楔形比率。具体而言,比率计算部使用入侧楔形和入侧的铸坯的宽度方向中央的板厚或入侧的铸坯的平均板厚,计算入侧楔形比率,使用出侧楔形和出侧的铸坯的宽度方向中央的板厚或出侧的铸坯的平均板厚,计算出侧楔形比率。
接着,控制部计算由比率计算部计算出的入侧楔形比率及出侧楔形比率的差,调整轧机30的缸(未图示)的压下位置,以使该差成为规定的范围。
以上,关于本实施方式的铸坯的制造方法的详细情况进行了说明。
(4.轧机入侧板厚计算的精度提高)
在本实施方式中,轧机30的入侧的铸坯S的板厚基于上述式1使用铸造滚筒的各种条件来估算。基于上述式1的板厚的估算精度越高,入侧楔形比率与出侧楔形比率的差的精度越高,结果,也能够进一步抑制轧机30的蛇行。
这里,在上述式1的各项中,表示滚筒以外的结构的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性尤其在低载荷区域中较大地依赖于接触面的微妙的形状,特性容易变化,即使使用周知的物理模型,也难以严密地掌握几何学形状。所以,本发明的发明人研究了用来取得铸造滚筒壳体压下系统变形特性的方法,想到了以下所示的方法。
(铸造滚筒壳体压下系统变形特性的取得)
参照图7说明铸造滚筒壳体压下系统变形特性的取得方法。图7是表示铸造滚筒壳体压下系统变形特性的取得方法的一例的图。
如图7所示,铸造滚筒壳体压下系统变形特性的取得可以将试验板16夹在第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12间来进行。试验板16其长度方向的长度比铸造滚筒的宽度方向的筒身长要长,板厚较均匀。通过从该状态用缸17将试验板16推压并挤压,由第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12将试验板16推压。试验板16的与长度方向垂直的方向的长度没有被限定,但更优选的是第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12的滚筒径的2倍左右的50~100cm左右的长度,以便能够与第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12充分接触。
通过这样使用比筒身长长的试验板16,能够对铸造滚筒的两端部施加均等的载荷,能够精度良好地取得铸造滚筒壳体压下系统变形。铸造滚筒壳体压下系统变形表示载荷变化与铸造滚筒壳体压下系统的变形量的关系。
具体而言,在将试验板16夹入到铸造滚筒中的状态下,在不使第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12旋转的状态下,对于试验板16通过比零点调整时的载荷大的规定的载荷将铸造滚筒挤压,取得铸造滚筒的压下位置和测力传感器14d、14w所测量的载荷,计算各载荷下的铸造滚筒的变形量。并且,通过从铸造滚筒的压下位置减去铸造滚筒的变形量,取得与各载荷对应的铸造滚筒壳体压下系统变形量。由此,能够取得表示铸造滚筒壳体压下系统变形量的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,上述铸造滚筒壳体压下系统变形量与在铸造铸坯S时对于铸坯S加载的载荷对应。此外,作为其他方法,也可以在夹着试验板16的状态下使第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12旋转,以上述规定的载荷将铸造滚筒挤压,将该载荷保持规定的时间,取得该载荷和铸造滚筒的压下位置的平均值。然后,再使铸造滚筒的载荷变化,将变化后的载荷保持规定的时间,取得其他水准的载荷和铸造滚筒的压下位置的平均值。这里,保持各载荷的时间也可以是铸造滚筒两周旋转量。此外,该平均值也可以取得载荷和压下位置的时间序列数据,并根据它们的时间平均来计算。这样,计算各载荷下的铸造滚筒的变形量,通过从铸造滚筒的压下位置减去铸造滚筒的变形量,从而取得与各载荷对应的铸造滚筒壳体压下系统变形量。这样,通过使用比铸造滚筒的宽度方向的筒身长长、板厚均匀的试验板16来取得铸造滚筒壳体压下系统变形特性,从而能够求出在铸造时由作用于铸造滚筒的载荷带来的包括铸造滚筒壳体及缸等在内的压下系统的变形量,反映到式1中。结果,能够提高通过式1得到的估算板厚的精度。
铸造滚筒壳体压下系统变形特性的取得只要在一系列的铸造作业开始前进行一次就可以。此外,通过在壳体或压下系统的结构的一部分被更换的情况下进行,能够取得与设备状况对应的铸造滚筒壳体压下系统变形特性。
试验板16例如更优选的是由比第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12软的材料形成,以免将形成在第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12的表面上的凹痕(波纹)等压垮。试验板16没有被限定,例如更优选的是由铝合金形成。
(向压下位置零点调整的应用)
进而,在铸造滚筒的压下位置零点调整中,也可以如图7那样,将设在铸造滚筒的宽度方向端部的一对侧堰开放,将比铸造滚筒的滚筒长长且板厚均匀的板夹在铸造滚筒之间,将铸造滚筒挤压。由此,在将铸造滚筒的旋转轴保持为平行的状态的状态下将铸坯滚筒挤压,所以能够对铸造滚筒的两端施加均等的负荷,通过提高压下位置零点调整的精度,能够提高轧机的入侧的估算板厚的精度。
对于连续铸造装置10而言,在开始工作之前进行铸造滚筒的压下位置零点调整。由于在估算由轧机30轧制的铸坯的板厚后对滚筒间隙进行估算,所以要求精度良好地进行铸造滚筒中的零点调整。
首先,关于压下位置零点调整参照图8~图10进行说明。图8~图10是示意地表示铸造开始前的压下位置零点调整时的铸造滚筒的图。在图8~图10中,为了说明而将轮廓的凹形状强调表示。
如图8~图10所示,铸造开始前的铸造滚筒的滚筒轮廓在板宽方向上具有凹形状。这是因为,从第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12开始铸造直到到达稳定铸造时,随着经过时间并热膨胀而发生变化。铸造滚筒其铸造滚筒的初始轮廓被设定为,使热膨胀可被看到的稳定铸造时的铸坯的板轮廓(轮缘)成为希望的板轮廓。即,铸造滚筒的初始轮廓被设定为铸造滚筒的宽度中央部的滚筒径比铸造滚筒的两端部的滚筒径小的凹轮缘。
这样的带有凹轮缘的铸造滚筒将使一对铸造滚筒彼此接触(轻触)而施加了规定的载荷F时的压下位置(推压位置)设为零,进行压下位置零点调整。通过该压下位置零点调整,能够设定将铸造滚筒推压的缸的压下位置的初始值等。
但是,在铸造滚筒上,如上述那样带有凹轮缘。因此,在使铸造滚筒彼此接触(轻触)而对铸造滚筒施加了规定的载荷F的情况下,仅铸造滚筒的两端部彼此接触。因此,例如如图8所示,当铸造滚筒的宽度方向的位置不完全一致,而对铸造滚筒施加了规定的载荷F时,第1铸造滚筒11的两端部与第2铸造滚筒12的两端部的接触点偏离,发生偏差量x,成为不稳定的状态。因此,压下位置零点调整的精度下降。
为了避免该情况,在使用赋予了凹轮缘的铸造滚筒的压下位置零点调整时,如图9所示,进行将薄板18夹在铸造滚筒间的压下位置零点调整。在图9中,由于薄板18的宽度方向的长度的中间点18C被配置在将第1铸造滚筒11的宽度方向的长度的中间点11C及第2铸造滚筒12的宽度方向的长度的中间点12C连结的直线上,所以在铸造滚筒的两端部不发生偏差。只要不发生偏差,第1铸造滚筒11的旋转轴Ar1及第2铸造滚筒12的旋转轴Ar2就是平行的,所以能够稳定地实施压下位置零点调整。
但是,即使是为了抑制偏差而将薄板18夹到铸造滚筒间而进行压下位置零点调整的情况,如图10所示,也存在薄板18的宽度方向的长度的中间点18C没有被配置到将第1铸造滚筒11的宽度方向的长度的中间点11C及第2铸造滚筒12的宽度方向的长度的中间点12C连结的直线上、而薄板18被靠近铸造滚筒的宽度方向的某一方的端部而配置的情况。在此情况下,如图10所示,由于第1铸造滚筒11的旋转轴Ar1和第2铸造滚筒12的旋转轴Ar2不是平行的,所以即使进行压下位置零点调整,也成为在铸造滚筒的左右(第1铸造滚筒11及第2铸造滚筒12的宽度方向的两端)包含误差的状态。如果在压下位置零点调整中包含误差,则铸造中的铸造滚筒的压下位置等包含误差,所以在估算轧机30的板厚时正确性下降。由此,如果能够提高压下位置零点调整的精度,则能够进一步减少轧机30中的蛇行。
所以,如图7所示,与取得铸造滚筒壳体压下系统变形特性同样,将设在铸造滚筒的宽度方向端部处的一对侧堰开放,在将板宽比铸造滚筒的滚筒长长且板厚均匀的试验板16夹在铸造滚筒之间的状态下进行压下位置零点调整。由此,能够精度良好地实施压下位置零点调整。另外,在通过该方法进行压下位置零点调整的情况下,也可以在压下位置零点调整中取得铸造滚筒壳体压下系统变形特性。
(5.变形例)
接着,参照图11,对有关上述实施方式的铸坯的制造方法的变形例的一例进行说明。图11是表示有关上述实施方式的铸坯的制造方法的变形例的一例的图。
图11所示的使用铸坯的连续铸造设备1的铸坯的制造方法,在控制装置200在出侧楔形计算时代替图1所示的蛇行检测仪110而使用从板厚计210取得的实测板厚这一点上不同。
在图11中,在铸坯的连续铸造设备1的轧机30的轧制方向下游设置有板厚计210。板厚计210例如也可以是能够测量铸坯S的宽度方向的板厚的厚度分布计。在本变形例中,在出侧楔形比率的计算中使用的出侧板厚是轧机30的出侧的铸坯的板厚计210的实测值。控制装置200从板厚计210取得铸坯S的两端部的板厚的实测值,求出出侧楔形比率。入侧楔形比率与上述的实施方式同样地求出。控制装置200还求出所求出的入侧楔形比率与出侧楔形比率的差。控制装置200调整轧机30的压下位置,以使所求出的差成为规定的范围。由此,能够抑制计算过程的误差而计算出侧楔形,精度较高地对轧机30进行控制。另外,板厚计210只要至少设置在轧机30的轧制方向下游就可以。
实施例
在本实施例中,为了确认本发明效果,使用在上述实施方式中表示的连续铸造设备1制造铸坯。在本实施例中使用的铸造滚筒是滚筒筒身长1000mm。关于轧机中的缸位置、压力、板厚,使用恒定部的值。这里所述的恒定部,是指对于被轧制材以使轧机的入侧楔形比率与出侧楔形比率的差变小的方式实施的、由轧机左右的缸的压下位置控制带来的压下位置变化变小的部位。在本实施例中,使用轧制开始后经过1分30秒后~经过1分40秒为止的时间中的各值的平均值。
将各实施例及比较例中的各种条件及值、通板性的评价一起记述在下述表1中。通板性的评价中将最大的蛇行量小于30mm记做◎(良好),将小于80mm记做○(合格),将其以上记做×(不合格)。
在实施例1中,作为铸造滚筒的压下位置零点调整方法,如图7所示,将设在铸造滚筒的宽度方向端部的一对侧堰开放,在将比铸造滚筒的滚筒筒身长长且板厚均匀的板夹在铸造滚筒之间的状态下进行压下位置零点调整。在表1中,将该压下位置零点调整方法记作A。轧机的控制是进行轧机左右的缸的压下位置控制以使轧机入侧楔形比率与出侧楔形比率的差变小。
在实施例2中,作为铸造滚筒的压下位置零点调整方法,将图9所示那样的比铸造滚筒的滚筒筒身长短的板夹在一对铸造滚筒间而进行压下位置零点调整。在表1中,将该压下位置零点调整方法记作B。轧机的控制是进行轧机左右的缸的压下位置控制以使轧机入侧楔形比率与出侧楔形比率的差变小。
在实施例3中,作为铸造滚筒的压下位置零点调整方法,将图9所示那样的比铸造滚筒的滚筒筒身长短的板夹在一对铸造滚筒间而进行压下位置零点调整。在表1中,将该压下位置零点调整方法记作B。在轧机的出侧设置板厚计。轧机的控制是进行设在轧机的两端部的左右的缸的压下位置控制以使入侧楔形比率与出侧楔形比率的差成为0。
在比较例1中,作为铸造滚筒的压下位置零点调整方法,与实施例2同样,将图9所示那样的比铸造滚筒的滚筒筒身长短的板夹在一对铸造滚筒间而进行压下位置零点调整。在表1中,将该压下位置零点调整方法记作B。轧机的控制是进行轧机左右的缸的压下位置控制以使轧机的压下力在左右成为相同。
在比较例2中,作为铸造滚筒的压下位置零点调整方法,与实施例2同样,将图9所示那样的比铸造滚筒的滚筒筒身长短的板夹在一对铸造滚筒间而进行压下位置零点调整。在表1中,将该压下位置零点调整方法记作B。轧机的控制是进行轧机左右的缸的压下位置控制以使轧机的压下位置在左右成为相同。
有关本实施例1~3及比较例1~2的铸坯,其轧机入侧的恒定部的实测的板厚,驱动侧DS的端部的板厚是1.760mm,工件侧WS的端部的板厚是1.820mm,楔形(楔形量)是-60μm。此外,入侧的铸坯的相对于板厚的楔形比率是-3.35%。以下,说明使用各控制方法进行铸坯的制造的结果。
在实施例1中,轧机入侧的两端部的板厚使用上述式1进行估算,轧机出侧的两端部的板厚使用上述式2进行估算。基于估算出的这些板厚进行轧机的控制。轧机出侧的铸坯的实测值,轧机出侧的驱动侧DS的端部的板厚是1.232mm,工件侧WS的端部的板厚是1.287mm,楔形是-55μm。此外,出侧的铸坯的相对于板厚的楔形比率是-4.35%。由此,楔形比率的差是0.99%。轧机中的蛇行量最大是20mm左右,能够从铸坯S的前端部到尾端部无问题地实施轧制。
在实施例2中,轧机入侧的两端部的板厚使用上述式1进行估算,轧机出侧的两端部的板厚使用上述式2进行估算。基于估算出的这些板厚进行轧机的控制。轧机出侧的铸坯的实测值,轧机出侧的驱动侧DS的端部的板厚是1.243mm,工件侧WS的端部的板厚是1.259mm,楔形是-17μm。此外,出侧的铸坯的相对于板厚的楔形比率是-1.35%。由此,楔形比率的差是2.00%。轧机中的蛇行量最大是70mm左右,能够从铸坯S的前端部到尾端部无问题地实施轧制。
在实施例3中,轧机入侧的两端部的板厚使用上述式1进行估算,轧机出侧的两端部的板厚由板厚计实测,基于估算出的板厚和实测的板厚进行轧机的控制。轧机出侧的铸坯的实测值,轧机出侧的驱动侧DS的端部的板厚是1.232mm,工件侧WS的端部的板厚是1.284mm,楔形是-52μm。此外,出侧的铸坯的相对于板厚的楔形比率是-4.13%。由此,楔形比率的差是0.78%。轧机中的蛇行量最大是15mm左右,能够从铸坯S的前端部到尾端部无问题地实施轧制。
在比较例1中,轧机出侧的铸坯的实测值,轧机出侧的驱动侧DS的端部的板厚是1.285mm,工件侧WS的端部的板厚是1.238mm,楔形是47μm。此外,出侧的铸坯的相对于板厚的楔形比率是3.74%。由此,楔形比率的差是7.09%。轧机中的蛇行量最大是200mm左右,在铸坯S的尾端部发生了缩入。
在比较例2中,轧机出侧的铸坯的实测值,轧机出侧的驱动侧DS的端部的板厚是1.285mm,工件侧WS的端部的板厚是1.219mm,楔形是65μm。此外,出侧的铸坯的相对于板厚的楔形比率是5.22%。由此,楔形比率的差是8.58%。轧机中的蛇行量最大是250mm左右,铸坯与轧机入侧的侧导引部发生接触及折入,导致断裂。
根据以上,在使用上述那样的铸坯制造设备的铸坯的制造中,利用在铸坯的铸造开始前取得的表示支承铸造滚筒的壳体的变形特性和将铸造滚筒压下的压下系统的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,估算铸坯S的板厚,通过调整轧机的压下位置以使轧机的入侧楔形比率及出侧楔形比率的差成为规定的范围,能够减少轧机中的蛇行,减少通板故障。
[表1]
以上,一边参照附图一边对本发明的优选的实施方式详细地进行了说明,但本发明并不限定于该例。只要是具有本发明所属于的技术领域的通常的知识的人,就显然可以在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例,应了解的是关于它们当然也属于本发明的技术范围。
产业上的可利用性
本发明在具有双滚筒式连续铸造装置和轧机的连续铸造设备中制造铸坯时,能够进一步减少轧机中的蛇行,减少通板故障,所以产业上的可利用性较高。
标号说明
10连续铸造装置;11第1铸造滚筒;12第2铸造滚筒;20第1夹送辊;30轧机;40第2夹送辊;50卷取装置;100控制装置;110蛇行检测仪;200控制装置;210板厚计;111、112轴承箱(或轴承座)。
Claims (5)
1.一种铸坯的制造方法,使用通过旋转的一对铸造滚筒使金属熔液凝固而铸造铸坯的双滚筒式连续铸造装置、和将铸造出的上述铸坯用一对工作辊轧制的轧机,制造铸坯,上述铸坯的制造方法的特征在于,
使用在上述铸坯的铸造开始前取得的表示支承上述铸造滚筒的壳体的变形特性和将上述铸造滚筒压下的压下系统的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,由下述的式(1)计算上述铸坯的宽度方向的两端部的估算板厚;
基于根据上述式(1)计算出的上述估算板厚,计算入侧楔形的比率即入侧楔形比率,该入侧楔形比率表示上述轧机的入侧的上述两端部的板厚的差与上述铸坯的入侧板厚的比率;
计算出侧楔形的比率即出侧楔形比率,该出侧楔形比率表示上述轧机的出侧的上述两端部的板厚的差与上述铸坯的出侧板厚的比率;
调整上述轧机的压下位置,以使上述入侧楔形比率与上述出侧楔形比率的差成为规定的范围,
轧机入侧的估算板厚=铸造缸的压下位置
+铸造滚筒的弹性变形
+铸造滚筒壳体压下系统变形
+铸造滚筒的滚筒轮廓
-压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形…式(1),
上述铸造滚筒壳体压下系统变形特性基于上述铸造缸的压下位置及载荷来取得,上述铸造缸的压下位置通过在使设置于上述铸造滚筒的宽度方向端部的一对侧堰开放、并在上述铸造滚筒之间夹着板宽比上述铸造滚筒的滚筒长度长且板厚均匀的板的状态下实施压入而得到。
2.如权利要求1所述的铸坯的制造方法,其特征在于,
在上述出侧楔形比率的计算中使用的出侧板厚,使用轧辊缝正下方的上述铸坯的宽度方向的位置信息,通过下述的式(2)来估算,
轧机出侧的估算板厚=轧制缸的压下位置
+工作辊的弹性变形
+轧机壳体压下系统变形
+工作辊的辊轮廓
-压下位置零点调整时的工作辊的弹性变形…式(2)。
3.如权利要求1所述的铸坯的制造方法,其特征在于,
在上述出侧楔形比率的计算中使用的出侧板厚是上述轧机的出侧的铸坯的板厚的实测值。
4.如权利要求1所述的铸坯的制造方法,其特征在于,
上述铸造滚筒的压下位置零点调整在使设置于上述铸造滚筒的宽度方向端部的一对侧堰开放、并在上述铸造滚筒之间夹着板宽比上述铸造滚筒的滚筒长度长且板厚均匀的板的状态下来进行。
5.一种控制装置,对铸坯的制造设备中的轧机的压下位置进行调整,上述铸坯的制造设备具有通过旋转的一对铸造滚筒使金属熔液凝固而铸造铸坯的双滚筒式连续铸造装置、和将铸造出的上述铸坯用一对工作辊轧制的上述轧机,上述控制装置的特征在于,
上述控制装置具备:
板厚计算部,使用在上述铸坯的铸造开始前取得的表示支承上述铸造滚筒的壳体的变形特性和将上述铸造滚筒压下的压下系统的变形特性的铸造滚筒壳体压下系统变形特性,由下述的式(1)计算上述铸坯的宽度方向的两端部的估算板厚;
比率计算部,使用上述估算板厚,求出入侧楔形的比率即入侧楔形比率,该入侧楔形比率表示上述轧机的入侧的上述两端部的板厚的差与上述铸坯的入侧板厚的比率,上述比率计算部求出出侧楔形的比率即出侧楔形比率,该出侧楔形比率表示上述轧机的出侧的上述两端部的板厚的差与上述铸坯的出侧板厚的比率;以及
控制部,调整上述轧机的压下位置,以使上述入侧楔形比率与上述出侧楔形比率的差成为规定的范围,
轧机入侧的估算板厚=铸造缸的压下位置
+铸造滚筒的弹性变形
+铸造滚筒壳体压下系统变形
+铸造滚筒的滚筒轮廓
-压下位置零点调整时的铸造滚筒的弹性变形…式(1),
上述铸造滚筒壳体压下系统变形特性基于上述铸造缸的压下位置及载荷来取得,上述铸造缸的压下位置通过在使设置于上述铸造滚筒的宽度方向端部的一对侧堰开放、并在上述铸造滚筒之间夹着板宽比上述铸造滚筒的滚筒长度长且板厚均匀的板的状态下实施压入而得到。
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