JP2009255119A - 連続鋳造設備のガイドロール制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】連続鋳造機のガイドロールにおいて、加圧力切り替え装置の異常に対し鋳片を保護しながら、操業が継続できるガイドロールの制御システムを供給することを課題とする。
【解決手段】連続鋳造機のガイドロール１において、ガイドロール１の加圧力の切り替え装置（加圧力切り替え用電磁弁８’、電磁駆動部９）と油圧シリンダー５との間でガイドロール１の加圧力を検出する圧力検出手段（圧力検出器７）と、圧力実績値と予め設定した圧力管理値とを比較演算する演算装置（圧力比較演算器２１）と、ガイドロール１の減速、停止処理やガイドロール１の開放を行う制御装置４を設けることを特徴とするガイドロール制御システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガイドロールを用いた鉄鋼の連続鋳造設備に関し、ガイドロールの加圧力切り替え装置に異常が発生した際に、未凝固鋳片の押しつぶしを防止するのに好適な技術である。

鉄鋼業においては、溶鋼から鋳片を製造するために連続鋳造設備が用いられる場合が多い。連続鋳造設備では、水冷され上下に開口を有する鋳型に上側から溶鋼を注入し、鋳型で抜熱して表面を凝固させた鋳片を、鋳型の下方から少しずつ引き出して、対向して設置された複数対のガイドロールで挟み込んで連続的に送り出していくことで、鋳片を連続して生産する。なお、鋳型から引き出された当初の鋳片の内部には未凝固の部分が残っている。連続鋳造設備の一例として、鋳片の両側のガイドロールにより鋳片は鋳型のほぼ鉛直下方へ引きぬかれた後、徐々に９０度程度曲げられて、水平方向へ移動していく形式の設備がある。

図４に連続鋳造設備の一例の側面断面の概略を示す。図４（ａ）に示すように、鋳型４１の下方は鋳造開始時にダミーバー４３と呼ばれる金属片で封じられている。図４（ｂ）に示すように、鋳型４１に上側から溶鋼４５の注入を始めると、ダミーバー４３を挟んでいるガイドロール４２（４２ａ、４２ｂ）を回転させダミーバー４３を下へ送り出す。鋳型４１内で表面が固まった鋳片４４はダミーバー４３に繋がってガイドロール４２で下に送り出されていく。

各ガイドロール４２は油圧シリンダーにより駆動され、鋳片４４を挟むように開閉し、又、鋳片４４を保持するために鋳片４４に加圧する機能を有している。又、ガイドロール４２はアクチュエータ（図示せず）によって回転駆動され、鋳片４４を移動させる機能を有する。鋳造開始前には、鋳型４１の下方に隣接した２対程度のガイドロール４２がダミーバー４３を挟み込んで支えている。その他のガイドロール４２は、ダミーバー４３が当該ガイドロール位置に到達したら挟めるように、ダミーバー４３が各ガイドロールの位置に到達するまでは開いている。また、ダミーバー４３を挟む加圧力は、ダミーバー４３及びダミーバー４３上に繋がった鋳片４４の自重落下を支えるために必要な静止摩擦力を発生する値としている。

図４（ｂ）に示すように、鋳造開始後、ガイドロール４２は順次ダミーバー４３を挟んでは送り出し、ダミーバー４３を送り出した後は鋳片４４を送り出していく。当然ながら、ダミーバー４３はダミーバー４３を支持するための加圧力に耐えられるよう十分な強度を持った金属冷片にて作られている。一方、ダミーバー４３とともに引き抜かれる鋳片４４の表面は凝固しているが、内部は未凝固である。未凝固部３２が多く表面近傍の強度が弱い鋳片４４に、ダミーバー４３と同じ程度の大きな加圧力を印加しては鋳片４４が押しつぶれてしまう。鋳片４４が押しつぶれると所望の製品が得られないばかりでなく、鋳片４４内の未凝固部３２の変形・押し出しにより、鋳型４１内での溶鋼４５の押し上げによる品質の劣化、鋳型４１からの溶鋼４５のオーバーフロー、鋳片４４の凝固部３３が押し破られることによるブレークアウト、などの問題が生じる。

ダミーバー４３を送り出した後ガイドロール４２を開放すれば、鋳片４４は押しつぶされることはない。しかし、ガイドロール４２は、ガイドロールと鋳片との間の静止摩擦力で鋳片４４にガイドロールの回転による駆動力を伝えることで、鋳片４４を連続鋳造機内において移動させて、外部へ引き抜いていくため、単純に開放することはできない。そこで、各ガイドロールについて、挟んでいるものがダミーバー４３から鋳片４４に移りかわる継ぎ目位置を演算し、加圧しているガイドロール４２に当該継ぎ目が来たタイミングで鋳片を潰さない圧力に切り替えて加圧し続けている。特許文献１には鋳造中の鋳片押し付け圧力を最少にするような制御装置が開示されている。

特開昭６３−１３２７５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の加圧力切り替え装置は、ダミーバーを加圧するための高い圧力から、鋳片を問題なく加圧できる低い圧力に切り替えるだけで、ガイドロールの加圧力切り替え装置に異常が発生したときに、鋳片に異常な圧力がかかるのを防ぐことはできなかった。

本発明は上記のような問題点を解決するものであり、加圧力切り替え装置の異常を把握して、異常を操業管理者に知らしめるとともに、異常による被害を拡大しないための鋳造停止など対処を行うこと、更には加圧状態を制御し鋳片を押しつぶさないように保護しながら操業を継続することを目的とする。

本発明の要旨とするところは以下の如くである。

第１の発明の連続鋳造設備のガイドロール制御システムは、連続鋳造された鋳片を送り出すための、複数対のガイドロールを有する連続鋳造設備において、ガイドロールそれぞれを油圧シリンダーにより加圧して鋳片に押しつけるための油圧装置と、前記ガイドロールそれぞれを所定の速度で回転駆動する駆動装置と、該油圧装置及び駆動装置を制御する制御装置とからなる連続鋳造設備のガイドロール制御システムであって、前記油圧装置は、加圧力の大きさを替えるための切り替え器と、油圧シリンダーに印加される油圧を検出する圧力検出器とを備え、前記制御装置は、前記切り替え装置による加圧力の切り替え時に、前記圧力検出器により検出した圧力実績値と予め設定した圧力管理値との大小を比較して切り替え異常を判定する圧力比較演算器を有し、該圧力比較演算器の判定結果に基づいて、前記駆動装置の回転駆動を制御することを特徴とする。

第２の発明のガイドロール制御システムは、第１の発明において、前記制御装置が、前記ガイドロールそれぞれの鋳造鋳型からの距離と、該距離に相当する長さを鋳造するのにかかった時間とに基づいて該ガイドロールの位置における鋳片の凝固厚みを推定する凝固厚み演算器と、該凝固厚み演算器で推定した凝固厚みと、鋳造条件に対応して予め設定した基準凝固厚みとの大小を比較する凝固厚み比較演算器とを有し、該凝固厚み比較演算器の比較結果に基づいて運転の継続又は停止を制御することを特徴とする。

第３の発明のガイドロール制御システムは、第２の発明において、前記制御装置は、前記ガイドロールそれぞれの鋳造鋳型からの距離と鋳造長に基づいて、前記加圧力の大きさを切り替えるタイミングを出力する鋳造長比較演算器と、該鋳造長比較演算器の比較結果に基づいて該ガイドロールまでの鋳造時間を算出する鋳造時間カウンターとを有し、該鋳造時間カウンターの出力値に基づいて鋳片の凝固厚みを推定することを特徴とする。

本発明によれば、連続鋳造設備のガイドロールに、ガイドロールの加圧力の切り替え装置と油圧シリンダーとの間でガイドロールの加圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力実績値と予め設定した圧力管理値とに基づいてガイドロールの加圧力の切り替え異常を判定する制御手段を設けるだけで、ガイドロールの加圧力切り替え装置の異常検知を確実に実現できる。

また、異常の際に操業管理者に制御システムから適切な指示が与えられることによる異常への迅速な対応、制御システムが自動的にガイドロールの減速または停止を行うことによる鋳片へのトラブルの拡大防止、鋳片状態を自動判定し制御システムが対応することによる操業継続が可能となる。

本発明の連続鋳造設備のガイドロール制御システムを実施するための形態について、図を用いて詳細に説明する。

図１は、本実施の形態のガイドロール制御システムを組み込んだ連続鋳造設備の一例の概略構成の図であって、連続鋳造機を側面から見た図、及び、連続鋳造機のガイドロールの動作を制御するガイドロール制御システムの一式を示す図である。当該連続鋳造設備は、鋳型３０、鋳型３０の下方に複数対配設されたガイドロール１、各ガイドロール１を開閉、及び鋳片３４に加圧するための油圧装置２、鋳片３４を移動させるためにガイドロール１を回転駆動する駆動装置３、連続鋳造操業するために各油圧装置２及び駆動装置３を制御するための制御装置４で構成されている。なお、図１では、１対のガイドロール１ごとに設けられる油圧装置２および駆動装置３のうち、１つずつのみについて拡大表示し、内部構造を表示している。

図１において一部を拡大表示しているように、各油圧装置２には、ガイドロール１の開閉ならびに加圧する手段として、ガイドロール１の加圧用の油圧シリンダー５、当該油圧シリンダー５と油圧源６との間に、圧力検出器７、ガイドロール１開閉用で油圧シリンダー５への油の注入・排出を調節する開閉用電磁弁８、及び鋳片を保持する加圧力を調節するための加圧力切り替え用電磁弁８’、並びに、圧力設定器５１が設置されている。制御装置４内のガイドロール加圧指令器１７よる開指令、閉指令、及び加圧力切り替え指令が電磁弁駆動部９に与えられ、開閉用電磁弁８及び加圧力切り替え用電磁弁８’は、当該電磁弁駆動部９により制御・駆動される。なお、加圧力切り替え用電磁弁８’と電磁弁駆動部９とで、加圧力の大きさを替えるための切り替え装置を構成する。油圧装置２内の油圧シリンダー５と開閉用電磁弁８の間に設置された圧力検出器７により検出された圧力信号を制御装置４内の圧力演算器１０に入力する。圧力演算器１０により当該圧力信号を基にして加圧力実績値が算出されて、ガイドロール１の鋳片への加圧状況がモニタされる。

各ガイドロール１の駆動装置３には、駆動用電動機１１及び回転数検出器１２が設置されている。制御装置４内のガイドロール駆動指令器１５から電動機制御部１３へ、ガイドロール回転速度指令、及び、運転指令又は停止指令が与えられる。これらの指令の信号に基づき電動機制御部１３内の電動機駆動部１４によって駆動用電動機１１は駆動される。駆動用電動機１１に接続された回転数検出器１２より検出された駆動用電動機１１の回転数信号を、電動機制御部１３内の回転数演算器１６に入力して、ガイドロール１の回転数の状況がモニタされる。

回転数演算器１６は演算したガイドロール１の回転数実績値を制御装置４内の鋳造長演算器２３に出力する。鋳造長演算器２３は回転数実績値とガイドロール１の外径とから、ガイドロール１がダミーバーや鋳片３４を送り出した長さを算出し、鋳造した鋳片３４の長さやダミーバーの、鋳型３０からの移動距離を鋳造長比較演算器２４に出力する。鋳造長比較演算器２４は、連続鋳造設備の各装置の配置を基に予め鋳造長用変換テーブル２５に設定されたガイドロールの自動開閉位置や加圧力切り替え位置にダミーバーや鋳片がきたことを判定し、ガイドロール加圧指令器１７にダミーバーや鋳片の位置に従った開閉指令および加圧力切り替え指令を出力する。

制御装置４は正常状態の圧力値を示す圧力用変換テーブル１８を有している。ここで、正常状態の圧力値とは、各ガイドロール１が鋳片３４を加圧するときの圧力値で、鋳片３４を保持・移動させるのに適した値である。正常状態の圧力値は鋳造する鋼種、幅、厚み、圧下量といった鋳造条件によって異なるため、圧力用変換テーブル１８には操業管理者により予め製造上の要求により設定された鋳造条件と圧力値との関係データが格納されている。又、制御装置４は管理設定器１９を備えており、操業管理者によって管理設定器１９で設定された操業管理上の余裕の大きさである管理裕度値を、管理値演算器２０にて圧力用変換テーブル１８の圧力値に加算して圧力管理値を算出する。当該圧力管理値は圧力比較演算器２１に入力され、圧力検出器７からの圧力信号に基づき圧力演算器１０から入力された圧力実績値と比較される。

図１には、１対のガイドロールに接続された油圧装置２及び駆動装置３、およびそれらを制御する制御装置４について内部の構造を示したが、その他のガイドロール１に、それぞれ同様の油圧装置２及び駆動装置３を備えるように構成すると良い。制御装置４は１台で纏めて構成しても良いし、複数台で役割を分担するように構成しても良い。

制御装置４は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、シーケンサー、又はハードリレー回路を用いて構成することができる。例えばＰＣやシーケンサーを用いる場合には、ハードウェアとして管理設定器１９に設定を入力するためのキーボード及びマウス、制御装置画面を表示するディスプレー、電動機制御部１３との信号を送受信するためのＩ／Ｏユニット、圧力検出器７からの信号をＩ／Ｏユニットに取り込むための圧力変換アンプ、ＤＶＤ又はＨＤＤ等の外部メモリ、並びにＣＰＵ及びメインメモリを含む本体で構成してもよい。この場合、圧力演算器１０、ガイドロール加圧指令器１７、ガイドロール駆動指令器１５、鋳造長演算器２３、鋳造長比較演算器２４、管理設定器１９、管理値演算器２０、圧力比較演算器２１で実行する各処理は、ＰＣやシーケンサー本体内に予めソフトウェアを作成してロードして実行する。

（連続鋳造初期の動作）
本実施の形態のガイドロール制御システムにより、鋳片の保護を実現する方法は、次に示す手順の通りである。本手順は連続鋳造初期の動作に従って説明するが、加圧力を切り替えた後の鋳造中であっても、以下と同様に異常の検知ならびに発生時の動作を実施することで鋳片を保護することが可能である。

鋳造を開始すると、鋳型３０寄りのガイドロール１より下流側の各ガイドロール１の位置に、ダミーバー４３（図４（ａ）参照）が送り出されてくる。そのダミーバー４３の先端の位置を鋳造長演算器２３が算出し、鋳造長演算器２３の算出結果と鋳造長用変換テーブル２５に設定された自動開閉位置とに基づき、鋳造長比較演算器２４が開閉を判定する。鋳造長比較演算器２４の判定結果によりガイドロール１の閉タイミングがガイドロール加圧指令器１７に伝達されると、ガイドロール加圧指令器１７より電磁弁駆動部９にガイドロール１の閉指令が出る。電磁弁駆動部９はガイドロール開閉用電磁弁８を開方向に励磁し、油圧シリンダー５に油が供給されて、油圧シリンダー５によりガイドロール１が閉じる。

続いて、ガイドロール１の回転数検出器１２より得られた信号を用いて回転数演算器１６、並びに鋳造長演算器２３が演算した結果より、ガイドロール１がダミーバーを送り出し、さらにダミーバー４３と鋳片４４の継ぎ目（図４（ｂ）参照）がガイドロール１の位置まできたことを、鋳造長比較演算器２４が判定すると、ガイドロール加圧指令器１７は電磁弁駆動部９に指令し、加圧力切り替え用電磁弁８’を励磁し、圧力設定器５１で鋳片用に加圧力が落とされた油圧系統にガイドロール１を切り替える。

このとき、加圧力切り替え用電磁弁８’の故障などにより加圧力がうまく切り替わらない状況が発生した場合、以下で説明するように検出する。

（ガイドロール系の異常発生時の動作）
加圧力の異常の検出については、以下の加圧力実績値を用いる手順を用いる。

図２は、圧力検出器７で検知され圧力演算器１０で算出された加圧力実績値の時間推移の一例で、加圧力切り替えに異常が生じた場合の圧力実績値がどのように変化するかを例示したものである。図２（ａ）は切り替えが正常な場合、（ｂ）は加圧力が圧力管理値に切り替わらず異常が生じた例を示す。上記のようにガイドロール１の加圧力を切り替えると、通常、圧力実績値は鋳片３４を加圧するための小さな圧力に切り替わる。しかし、例えば加圧力切り替え用電磁弁８’のスプールの固着、配管のつまりや断線など加圧力を切り替えるための装置に異常があると、圧力実績値が鋳片３４を加圧する圧力に下がってこない。このことから、圧力検出器７で検出された圧力信号より制御装置４内の圧力演算器１０にて演算された圧力実績値と、予め設定した圧力管理値とを、圧力比較演算器２１で比較し、管理設定器１９で予め設定された確認時間の間、圧力管理値を超えた場合に、加圧力の切り替え異常が発生したと判定する。ここで、確認時間の長さとしては、例えば１秒程度とする。

加圧力の切り替え異常が検出されると、以下で説明する二つの処置のどちらかを実施する。第１の操業処置及び第２の操業処置のどちらを実行するかは、予め管理設定器１９で設定しておく。

第１の操業処置では、以下の連続鋳造の操業自動停止処置を実施する。加圧力の切り替えの異常が発生したことを圧力比較演算器２１より信号出力し、操業管理者に警報器２２より警報を通報し操業管理者の処置を促すとともに、ガイドロール駆動指令器１５によりガイドロール１の減速及び停止といった自動停止処置を実施し、押しつぶされた異常鋳片の製造や押しつぶし続けて溶鋼が鋳型よりオーバーフロー流出するといった事態を回避する。この際、加圧力の切り替えの異常が発生したガイドロール以外のガイドロールの駆動系にも、減速及び停止といった自動停止処置を実施するようにする。

第２の操業処置では、以下の連続鋳造の操業自動継続処置を実施する。加圧力の切り替え異常を検出した後、当該ガイドロール１が加圧している鋳片の強度を判定し、ダミーバーへの加圧力相当の圧力には耐えられないと判断したガイドロール１は開放し、ダミーバーへの加圧力相当の圧力に耐えられると判断したガイドロール１は閉じたまま運転を継続する。その結果、加圧力の切り替え異常が発生しても問題ないガイドロール１を単純に開放し鋳片を送り出す引き抜き力をむやみに減少させることを回避する。これにより、ガイドロール１の開放または加圧の継続を選択的に行うことで、加圧力切り替えの異常が発生した際にも鋳片の保護と操業の継続を問題なく両立できる。

（第２の操業処置の処理内容と鋳片の強度の評価方法）
第２の操業処置を行なうに際しては、各ガイドロールの位置における凝固厚みＳを推定することが必要である。鋳片のガイドロール加圧に対する強度は凝固厚みＳに近似的には比例する。連続鋳造機において鋳片は断面方向での凝固厚みＳは式（１）で表されるとする。

ガイドロール１は鋳型３０下部からガイドロール番号でｎ＝１、２、３、・・・・・ｎと順に並んでいるとして、各ガイドロール（ｎ）の位置を鋳型内の溶鋼湯面３１からの距離で表し上から順にＬ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・・・Ｌｎとする。すると各Ｌｎにおける凝固厚みＳｎは式（２）で表される。

ｔｎは、パーソナルコンピュータやシーケンサーに代表される制御装置４内の鋳造時間カウンター５２にて計算される。鋳造時間カウンター５２は、ガイドロール駆動指令器１５により出力された運転指令を起点としてカウントを開始する。鋳造長さがｎ番目のガイドロールの位置Ｌｎに到達した際に鋳造長比較演算器２４より加圧力切り替え指令が出力される。ｔｎはカウントの開始時点から各ロールの加圧力切り替え指令が出力されるまでの時間である。

図３は、凝固厚みとガイドロール加圧力との関係を説明するための図である。図３（ａ）は未凝固鋳片の断面図、（ｂ）はダミーバー用加圧力をかけても問題ない場合、（ｃ）は鋳片用加圧力をかけても問題ないがダミーバー用加圧力をかけると鋳片が押しつぶされる場合を示す。図３に示すように、ガイドロール（ｎ）の位置Ｌｎにおいて加圧力の切り替えを行ったときの凝固厚みＳｎが、ダミーバーと同じ圧力で加圧しても問題ない厚みを基準凝固厚Ｓａとすると、Ｓｎ＞Ｓａを満たせば、圧力の切り替えに異常があっても鋳片が押しつぶされることはない。

基準凝固厚Ｓａは鋳造する鋳片の幅や厚みといった鋳造条件によって異なるため、凝固厚みの管理テーブル２６には、操業管理者により予め製造上の要求により設定された鋳造条件と基準凝固厚Ｓａとの関係データが格納されている。

よって、鋳片を加圧するための圧力に切り替えたとき、加圧力の切り替え異常が発生すれば、当該ガイドロールのＳｎを凝固厚み演算器２７にて、演算した結果を凝固厚み比較演算器２８に出力し、凝固厚み比較演算器２８にて凝固厚みの管理テーブル２６内のＳａと比較する。

比較した結果がＳｎ＜Ｓａであれば、ガイドロール加圧が不可であることをガイドロール加圧指令器１７に出力する。すると、ガイドロール加圧指令器１７は電磁弁８を開方向に励磁するよう電磁弁駆動部９に指令する。これにより、ガイドロール（ｎ）は開放され、鋳片を押しつぶすことを避けることができる。

比較した結果がＳｎ＞Ｓａであれば、電磁弁８を閉方向に励磁したままとする。ガイドロール１は鋳片に押し付けられたままとなるため、鋳片に引き抜き力を与え続けることができる。操業管理者には、警報器２２より設備の異常だけが報知され、操業はそのまま継続される。

この第２の操業処置を確実に実施するために必要な加圧力の切り替えタイミングの条件について、以下に述べる。

ダミーバーへの加圧力から鋳片への加圧力への切り替えは、ダミーバーと鋳片との継ぎ目が各ガイドロールの中心に達したときに実施する。しかし、ダミーバーと鋳片との継ぎ目で切り替えを実施すると、異常時には第２の操業処置を実施している間に鋳片にダミーバー相当の加圧力がかかってしまう。これを避けるためには、ガイドロールの加圧力切り替えタイミングは、以下に示すΔｌｄ分だけ早めに切り替えなければならない。

まず、鋳片の鋳造速度Ｖｃは、制御装置４内の鋳造速度演算器５３にて回転数演算器１６から出力される回転数実績値を用いて計算される。計算はガイドロール（ｎ）の直径Ｄ、ガイドロール（ｎ）の駆動用電動機１１とガイドロールの間のギア比Ｋ、ガイドロールの駆動用電動機１１の回転数ｆとから、式（３）で表される。

この鋳造速度Ｖｃを用いて、次の各数値（Δｌａ、Δｌｂ、Δｌｃ）、
Δｌａ：圧力切り替えの間にガイドロール（ｎ）が送り出す長さ、
Δｌｂ：圧力切り替え確認の間にガイドロール（ｎ）が送り出す長さ、
Δｌｃ：圧力切り替え確認からガイドロール開放までの間にガイドロール（ｎ）が送り出す長さは、
ΔＴａ：ガイドロール加圧力切り替え時間、
ΔＴｂ：管理設定器１９で設定されたガイドロール加圧力切り替え確認時間、
ΔＴｃ：圧力切り替え確認からガイドロール開放までにかかる時間、
を用いて、式（４）で表される。

式（４）を用いて、第２の操業処置を実施する間にガイドロールが送り出す長さΔｌｄは、式（５）で表される。

ダミーバーを加圧する圧力から鋳片を加圧するまでの圧力を切り替えるタイミングを早くすれば十分な確認時間が確保できるが、ダミーバーを加圧する力はダミーバーを保持する力となっているため、第２の操業処置を実施する間にガイドロールが送り出す長さΔｌｄに対し必要以上に早く切り替えることはできない。

これを反映するために、まず、鋳型３０内の溶鋼湯面３１から各ガイドロールの位置Ｌｎは、鋳造長用変換テーブル２５に格納されている。次に、ガイドロール加圧力切り替え時間ΔＴａや圧力切り替え確認からガイドロール開放までにかかる時間ΔＴｃは、機械の調整結果となるため、同様に鋳造長用変換テーブル２５に予め設定して格納しておく。鋳造速度Ｖｃは連続鋳造の操業条件として操業管理者により変更されるため、Δｌａ、Δｌｂ、Δｌｃの各送り出し長さは、補正距離演算器２９で、回転数演算器１６から入力されるガイドロール回転数を用いて式（４）の演算を実行して算出される。この演算結果を鋳造長比較演算器２４に出力することで、鋳造長比較演算器２４は加圧力切り替え位置を判定し、ダミーバーと鋳片の継ぎ目位置の移動に応じて、ガイドロール加圧指令器１７に順次加圧力切り替え指令を出力する。

以上の機能を備えた保護装置により、ガイドロールの加圧力の切り替え異常時にも安全に操業の自動停止を行ったり、鋳片を押しつぶすことなく操業を自動継続することが可能となる。

本発明は、ガイドロールを用いた鉄鋼などの連続鋳造設備に適用できる。

本発明のガイドロール制御システムを実施するための連続鋳造設備の一例の概略図である。 本発明のガイドロール制御システムによる圧力実績例であり、（ａ）は加圧力切り替えが正常時、（ｂ）は異常時である。 本発明のガイドロール制御システムによる、凝固厚みとガイドロール加圧力との関係を示す図であり、（ａ）は未凝固鋳片の断面図、（ｂ）はＳｎ＞Ｓａの場合、（ｃ）はＳｎ＜Ｓａの場合である。 連続鋳造設備におけるガイドロール加圧状態例であり、（ａ）は鋳造前、（ｂ）は鋳造中である。

符号の説明

１ ガイドロール
２ 油圧装置
３ 駆動装置
４ 制御装置
５ 油圧シリンダー
６ 油圧源
７ 圧力検出器
８ 開閉用電磁弁
８’ 加圧力切り替え用電磁弁
９ 電磁弁駆動部
１０ 圧力演算器
１１ 駆動用電動機
１２ 回転数検出器
１３ 電動機制御部
１４ 電動機駆動部
１５ ガイドロール駆動指令器
１６ 回転数演算器
１７ ガイドロール加圧指令器
１８ 圧力用変換テーブル
１９ 管理設定器
２０ 管理値演算器
２１ 圧力比較演算器
２２ 警報器
２３ 鋳造長演算器
２４ 鋳造長比較演算器
２５ 鋳造長用変換テーブル
２６ 凝固厚みの管理テーブル
２７ 凝固厚み演算器
２８ 凝固厚み比較演算器
２９ 補正距離演算器
３０ 鋳型
３１ 溶鋼湯面
３２ 未凝固部
３３ 凝固部
３４ 鋳片
４１ 鋳型
４２ ガイドロール
４３ ダミーバー
４４ 鋳片
４５ 溶鋼
５１ 圧力設定器
５２ 鋳造時間カウンター
５３ 鋳造速度演算器

Claims (3)

1. 連続鋳造された鋳片を送り出すための、複数対のガイドロールを有する連続鋳造設備において、ガイドロールそれぞれを油圧シリンダーにより加圧して鋳片に押しつけるための油圧装置と、前記ガイドロールそれぞれを所定の速度で回転駆動する駆動装置と、該油圧装置及び駆動装置を制御する制御装置とからなる連続鋳造設備のガイドロール制御システムであって、
   前記油圧装置は、加圧力の大きさを替えるための切り替え装置と、油圧シリンダーに印加される油圧を検出する圧力検出器とを備え、
   前記制御装置は、前記切り替え装置による加圧力の切り替え時に、前記圧力検出器により検出した圧力実績値と予め設定した圧力管理値との大小を比較して切り替え異常を判定する圧力比較演算器を有し、
   該圧力比較演算器の判定結果に基づいて、前記駆動装置の回転駆動を制御することを特徴とする連続鋳造設備のガイドロール制御システム。
2. 前記制御装置は、
   前記ガイドロールそれぞれの鋳造鋳型からの距離と、該距離に相当する長さを鋳造するのにかかった時間とに基づいて該ガイドロールの位置における鋳片の凝固厚みを推定する凝固厚み演算器と、
   該凝固厚み演算器で推定した凝固厚みと、鋳造条件に対応して予め設定した基準凝固厚みとの大小を比較する凝固厚み比較演算器とを有し、
   該凝固厚み比較演算器の比較結果に基づいて運転の継続又は停止を制御することを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造設備のガイドロール制御システム。
3. 前記制御装置は、
   前記ガイドロールそれぞれの鋳造鋳型からの距離と鋳造長に基づいて、前記加圧力の大きさを切り替えるタイミングを出力する鋳造長比較演算器と、該鋳造長比較演算器の比較結果に基づいて該ガイドロールまでの鋳造時間を算出する鋳造時間カウンターとを有し、該鋳造時間カウンターの出力値に基づいて鋳片の凝固厚みを推定することを特徴とする請求項２に記載の連続鋳造設備のガイドロール制御システム。

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