JP2020503175A - 垂直型連続鋳造装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[数1]
ここで、M0は水平定盤20の質量、M(t)は鋳片の質量、gは重力加速度、Dはドラム41の直径である。
M(t)は以下の数2によって計算される。
[数2]
ここで、v(t)は鋳造速度、Aは鋳型モールド10の面積、ρはスラブの密度である。
[数3]
弾性膨張(mm)=(W×L)/(E×A) [数3]
ここで、Wは鋳片の荷重、Lはワイヤの全長さ(mm)、Eは弾性係数(kg/mm2)、Aはワイヤの有効断面積(mm2)である。
[数4]
熱膨張=∝LΔt [数4]
ここで、Lはワイヤの長さ(mm)、∝はワイヤの熱膨張係数(kg/mm2)、Δtはワイヤの温度増加量である。Δtは実験値によって決定された数値である。
[数5]
鋳片ヘッドの位置=モータ回転速度で計算された長さ+弾性膨張長さ+熱膨張長さ
[数6]
振動周期f[Hz]>F/2VMr [数6]
ここで、Fは鋳型モールド10と鋳片の間の摩擦力予測値、Vは鋳造速度(m/min)、Mは鋳片の質量、rはDV/Vの最大許容鋳速変動率である。
[数7]
摩擦力(F)=μρrH・H(W+T) [数7]
ここで、Hは鋳型モールド10の長さ、Wは鋳型モールド10の幅、Tは鋳片の厚さである。
[数6]
f[Hz]>F/2VMr [数6]
ここで、Fは鋳型モールドと鋳片の間の摩擦力予測値、Vは鋳造速度(m/min)、Mは鋳片の質量、rはDV/Vの最大許容鋳速変動率である。
[数7]
摩擦力(F)=μρrH・H(W+T) [数7]
ここで、Hは鋳型モールドの長さ、Wは鋳型モールドの幅、Tは鋳片の厚さである。
[数10]
弾性膨張(mm)=((W+T/(N×2))×L)/(E×A) [数10]
ここで、Wは鋳片の荷重、Lはワイヤの全長さ(mm)、Eは弾性係数(kg/mm2)、Aはワイヤの有効断面積(mm2)、Tは張力、Nは上部滑車と定盤の間のワイヤ数である。
[数1]
ここで、M0は水平定盤20の質量(kg)、M(t)は鋳片の質量(kg)、gは重力加速度(m/sec 2 )、Dはドラム41の直径である(m)。
M(t)は以下の数2によって計算される。
[数2]
ここで、v(t)は鋳造速度(m/sec)、Aは鋳型モールド10の面積(m 2 )、ρはスラブの密度である(kg/m 3 )。
[数3]
弾性膨張(m)=(W×L)/(E×A) [数3]
ここで、Wは鋳片の荷重(N)、Lはワイヤの全長さ(m)、Eは弾性係数(kg/m 2 )、Aはワイヤの有効断面積(m 2 )である。
[数4]
熱膨張=∝LΔt [数4]
ここで、Lはワイヤの長さ(m)、∝はワイヤの熱膨張係数(℃ −1 )、Δtはワイヤの温度増減量(℃)である。Δtは実験値によって決定された数値である。
[数5]
鋳片ヘッドの位置(m)=モータ回転速度で計算された長さ(m)+弾性膨張長さ(m)+熱膨張長さ(m)
[数6]
振動周期f(Hz)>F/2VMr [数6]
ここで、Fは鋳型モールド10と鋳片の間の摩擦力(N)、Vは鋳造速度(m/sec)、Mは鋳片の質量[kg]、rはDV/Vの最大許容鋳速変動率(無次元、0.5未満)である。
[数7]
摩擦力(F)=μρgH・H(Wt+Ts) [数7]
ここで、μは摩擦係数, ρは溶鋼の密度(kg/m 3 ), gは重力加速度 (m/sec 2 ), Hは鋳型モールド10の高さ(m)、Wtは鋳型モールド10の幅(m)、Tsは鋳片のの厚(m)さである。
[数6]
f(Hz)>F/2VMr [数6]
ここで、Fは鋳型モールドと鋳片の間の摩擦力(N)、Vは鋳造速度(m/sec)、Mは鋳片の質量[kg]、rはDV/Vの最大許容鋳速変動率(無次元、0.5未満)である。
[数7]
摩擦力(F)=μρgH・H(Wt+Ts) [数7]
ここで、μは摩擦係数, ρは溶鋼の密度(kg/m 3 ), gは重力加速度 (m/sec 2 ), Hは鋳型モールド10の高(m)さ、Wtは鋳型モールド10の幅(m)、Tsは鋳片のの厚(m)さである。
[数8]
ここで、Moは水平定盤20の質量[kg]、M(t)は鋳片の質量[kg]、gは重力加速度[m/sec 2 ]、Dはドラム41の直径である[m], Tは定盤下部ワイヤに作用する張力[N]。
M(t)は上記数2によって計算される。
[数9]
ここで、 Tは定盤下部ワイヤに作用する張力[N]、Rはドラムの半径(D/2)(m)である。
[数10]
弾性膨張(mm)=((W+T)/(Nw×2))×L/(E×A) [数10]
ここで、Wは鋳片の荷重(N)、 Tは定盤下部ワイヤに作用する張力[N]、Nwは、上部滑車1個ジョンバンサイのワイヤストランド数, Lはワイヤの全長さ(m)、Eは弾性係数(kg/m 2 )、Aはワイヤの有効断面積(m 2 )である。
Claims (19)
- 連続鋳造された鋳片を垂直方向に支持できるように形成される鋳型モールドと、
両側に移動滑車が形成され、前記鋳片を垂直に支持する水平定盤と、
ワイヤを介して前記移動滑車の移動を制御するモータと、
重量による前記モータのトルク補償制御、及び前記ワイヤの膨張による長さ補償制御により、鋳造を制御する制御部と、を含むことを特徴とする垂直型連続鋳造装置。 - 前記制御部は、
前記水平定盤の重量、及び鋳造中連続的に増加する前記鋳片の重量を反映することで前記トルク補償制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の垂直型連続鋳造装置。 - 前記制御部は、
前記鋳片の温度によって前記ワイヤに誘発される熱膨張、及び連続的に増加する前記鋳片の重量によって前記ワイヤに誘発される弾性膨張を反映することで前記長さ補償制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の垂直型連続鋳造装置。 - 前記制御部は、
以下の数3によって弾性膨張値を決定することを特徴とする請求項5に記載の垂直型連続鋳造装置。
[数3]
弾性膨張(mm)=(W×L)/(E×A) [数3]
ここで、Wは鋳片の荷重、Lはワイヤの全長さ(mm)、Eは弾性係数(kg/mm2)、Aはワイヤの有効断面積(mm2)である。 - 前記制御部は、
数4によって熱膨張値を決定することを特徴とする請求項5に記載の垂直型連続鋳造装置。
[数4]
熱膨張=∝LΔt [数4]
ここで、Lはワイヤの長さ(mm)、∝はワイヤの熱膨張係数(kg/mm2)、Δtはワイヤの温度増加量である。 - 前記水平定盤の下部に連結されたワイヤを駆動するモータを介して前記垂直方向に張力を提供する張力提供部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の垂直型連続鋳造装置。
- 前記張力提供部は前記張力を調整する張力調整部を含み、
前記張力調整部は、
前記ワイヤを間に挟んで前記ワイヤを支持する下部固定滑車及び支持ロールと、
前記ワイヤの上下移動制御を介して前記ワイヤに作用する張力を制御する張力ロール、シリンダローダ、及び張力調整シリンダと、を含むことを特徴とする請求項8に記載の垂直型連続鋳造装置。 - 前記制御部は、水平定盤の下部に連結されたワイヤを介して前記水平定盤に伝達される前記張力に応じて前記モータのトルクをさらに補償することを特徴とする請求項9に記載の垂直型連続鋳造装置。
- 前記制御部は、前記鋳片の重量による前記モータのトルク補償制御と、前記ワイヤ及び前記張力提供部ワイヤの膨張による長さ補償制御により鋳造をより制御することを特徴とする請求項10に記載の垂直型連続鋳造装置。
- 前記張力提供部は前記モータを共有することを特徴とする請求項10に記載の垂直型連続鋳造装置。
- 移動滑車が備えられた水平定盤を用いて垂直方向に鋳片を連続鋳造する垂直型連続鋳造装置で行われる垂直型連続鋳造装置の制御方法であって、
制御部が目標鋳速に減速比を適用して目標モータ速度を算出する段階と、
前記制御部が前記目標モータ速度と実際測定されたモータ速度を比較し、その誤差を反映して速度制御値を出力する段階と、
前記制御部が前記速度制御値に重量によるトルク補償制御を行う段階と、を含むことを特徴とする垂直型連続鋳造装置の制御方法。 - 前記トルク補償制御を行う段階は、
前記水平定盤の重量によって誘発される前記モータのトルクを計算する段階と、
鋳造中連続的に増加する前記鋳片の重量によって誘発される前記モータのトルクを計算する段階と、を含むことを特徴とする請求項13に記載の垂直型連続鋳造装置の制御方法。 - 前記垂直型連続鋳造装置の制御方法は、
前記鋳片の温度によってワイヤに誘発される熱膨張、及び連続的に増加する前記鋳片の重量によって前記ワイヤに誘発される弾性膨張を反映して長さ補償制御を行う段階をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の垂直型連続鋳造装置の制御方法。 - 前記垂直型連続鋳造装置の制御方法は、
鋳型の振動周期設定基準を設定し、前記鋳型の振動周期設定基準以上の振動周期で鋳型を振動させることで鋳造速度のハンチングを防止する段階をさらに含み、
前記鋳型の振動周期設定基準は以下の数5によって計算されることを特徴とする請求項13に記載の垂直型連続鋳造装置の制御方法。
[数5]
f[Hz]>F/2VMr [数5]
ここで、Fは鋳型モールドと鋳片の間の摩擦力予測値、Vは鋳造速度(m/min)、Mは鋳片の質量、rはDV/Vの最大許容鋳速変動率である。 - 前記摩擦力Fは以下の数6によって決定されることを特徴とする請求項16に記載の垂直型連続鋳造装置の制御方法。
[数6]
(F)=μρrH・H(W+T) [数6]
ここで、Hは鋳型モールドの長さ、Wは鋳型モールドの幅、Tは鋳片の厚さである。 - 前記トルク補償制御を行う段階は、
前記水平定盤の下部に連結されたワイヤを介して前記水平定盤に伝達される張力によって誘発される前記モータのトルクを計算する段階をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の垂直型連続鋳造装置の制御方法。 - 前記長さ補償制御を行う段階は、前記水平定盤の下部に連結されたワイヤに前記垂直方向に印加される張力により、前記ワイヤに誘発される弾性膨張をさらに反映して長さ補償制御を行うことを特徴とする請求項15に記載の垂直型連続鋳造装置の制御方法。
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