JP2023135704A - Casting strand cutting device and cutting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、連続鋳造された鋳造ストランドを切断して鋳造スラブを得る鋳造ストランドの切断装置及び切断方法に関するものである。 The present invention relates to a casting strand cutting device and a cutting method for obtaining a casting slab by cutting a continuously cast casting strand.
一般に、連続鋳造設備においては、図3に示すように、モールド101で連続鋳造された鋳造ストランドSTは、モータ102によって回転駆動されている複数のピンチロール103により鉛直方向から水平方向に方向を変えつつ引き抜かれ、スラブ切断機105によって切断されて所定長さの鋳造スラブSとなった後、搬送ロール104によって搬送される。このような連続鋳造設備における鋳造スラブSの測長は、鋳造ストランドSTによってメジャーロール106が回転され、メジャーロール106に接続されたパルスジェネレータ(PLG)107のパルス出力を速度制御プログラミングコントローラ(PLC)108内のカウンタによって計数することにより行われている(例えば特許文献1参照)。
Generally, in continuous casting equipment, as shown in FIG. 3, a cast strand ST continuously cast in a
メジャーロールを用いた鋳造スラブの測長方法では、メジャーロールの摩耗や不転・スリップ等の異常によって測長誤差が発生することがある。このような背景から、特許文献2には、メジャーロールの異常発生時に、メジャーロールを用いた測長から最終駆動ロールを用いた測長に切り替える技術が開示されている。また、特許文献3には、切断装置が鋳造ストランドに同期して移動している際、切断装置の移動量を測定し、その測定値を用いてパルスジェネレータのパルス出力による測長値を補正する技術が開示されている。しかしながら、特許文献2や特許文献3の技術は共に、鋳造中にメジャーロールに異常が発生した際に鋳造が継続できるように応急的に対応するものであり、鋳造完了後にはメジャーロールの修理が必要である。そして、メジャーロールの修理の際には、図4に示すように、メジャーロール106のみならず、メジャーロール106の回転をPLG107に伝達する連結軸109や防熱板の取り外し・取り付けが必要になるため、連続鋳造設備の復旧に多くの時間を要する。
When measuring the length of a cast slab using a measuring roll, length measurement errors may occur due to abnormalities such as wear, non-rolling, or slipping of the measuring roll. Against this background,
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、メジャーロールを用いることなく所望の長さを有する鋳造スラブを精度よく切断可能な鋳造ストランドの切断装置及び切断方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a casting strand cutting device and cutting method that can cut a casting slab having a desired length with high accuracy without using a measuring roll. It's about doing.
本発明に係る鋳造ストランドの切断装置は、連続鋳造された鋳造ストランドを切断して鋳造スラブを得る鋳造ストランドの切断装置であって、前記鋳造ストランドの鋳造速度に同期して該鋳造ストランドの鋳造方向に移動しながら前記鋳造ストランドを切断する切断手段と、前記切断手段の移動範囲よりも前記鋳造ストランドの鋳造方向下流側の位置に、該鋳造ストランドの鋳造方向先端面に対向するように配置され、該鋳造方向先端面までの距離を測定するレーザ距離計と、前記レーザ距離計によって測定された距離に基づいて前記鋳造方向先端面からの前記鋳造ストランドの鋳造方向長さを算出し、該鋳造方向長さが前記鋳造スラブの目標長さに達したタイミングで前記鋳造ストランドの切断を開始するよう前記切断手段を制御する制御手段と、を備える。 A casting strand cutting device according to the present invention is a casting strand cutting device for obtaining a casting slab by cutting a continuously cast casting strand, and the casting direction of the casting strand is synchronized with the casting speed of the casting strand. a cutting means for cutting the cast strand while moving in the direction of the cast strand; and a cutting means disposed at a position on the downstream side in the casting direction of the casting strand with respect to the moving range of the cutting means, so as to face a tip end surface of the casting strand in the casting direction, A laser distance meter that measures the distance to the tip surface in the casting direction, and a length in the casting direction of the cast strand from the tip surface in the casting direction based on the distance measured by the laser distance meter, and a length in the casting direction of the casting strand from the tip surface in the casting direction is calculated. and control means for controlling the cutting means to start cutting the cast strand at the timing when the length reaches the target length of the cast slab.
本発明に係る鋳造ストランドの切断装置は、上記発明において、前記レーザ距離計は前記鋳造スラブの搬送経路上に配置され、前記レーザ距離計を前記鋳造スラブの搬送経路から退避させる退避手段を備える。 In the casting strand cutting device according to the invention, the laser distance meter is arranged on the conveyance path of the casting slab, and includes a retracting means for retracting the laser distance meter from the conveyance path of the casting slab.
本発明に係る鋳造ストランドの切断装置は、上記発明において、前記鋳造方向先端面にパージガスを噴射する。 In the casting strand cutting device according to the present invention, in the above invention, purge gas is injected to the leading end surface in the casting direction.
本発明に係る鋳造ストランドの切断方法は、連続鋳造された鋳造ストランドを切断して鋳造スラブを得る鋳造ストランドの切断方法であって、前記鋳造ストランドの鋳造速度に同期して該鋳造ストランドの鋳造方向に移動しながら前記鋳造ストランドを切断する切断手段の移動範囲よりも前記鋳造ストランドの鋳造方向下流側の位置に、該鋳造ストランドの鋳造方向先端面に対向するように配置されたレーザ距離計を用いて、該鋳造方向先端面までの距離を測定する測定ステップと、前記レーザ距離計によって測定された距離に基づいて前記鋳造方向先端面からの前記鋳造ストランドの鋳造方向長さを算出し、該鋳造方向長さが前記鋳造スラブの目標長さに達したタイミングで前記鋳造ストランドの切断を開始するよう前記切断手段を制御するステップと、を含む。 The method for cutting a cast strand according to the present invention is a method for cutting a cast strand to obtain a cast slab by cutting a continuously cast cast strand, the method comprising: cutting the cast strand in the casting direction in synchronization with the casting speed of the cast strand; using a laser distance meter disposed at a position downstream in the casting direction of the casting strand from a moving range of the cutting means that cuts the casting strand while moving to face the tip end surface of the casting strand in the casting direction; a measuring step of measuring the distance to the tip surface in the casting direction, and calculating the length in the casting direction of the casting strand from the tip surface in the casting direction based on the distance measured by the laser distance meter; The method includes the step of controlling the cutting means to start cutting the cast strand at a timing when the directional length reaches a target length of the cast slab.
本発明に係る鋳造ストランドの切断方法は、上記発明において、前記レーザ距離計は前記鋳造スラブの搬送経路上に配置され、該レーザ距離計の配置位置を前記鋳造スラブが通過する際には前記測定ステップを終了して前記レーザ距離計を前記鋳造スラブの搬送経路から退避させ、該レーザ距離計の配置位置を前記鋳造スラブが通過した後に前記測定ステップを開始する。 In the method for cutting a cast strand according to the present invention, in the above invention, the laser distance meter is arranged on the conveyance path of the casting slab, and when the casting slab passes through the position where the laser range finder is arranged, the measurement is performed. After completing the step, the laser distance meter is retreated from the conveyance path of the casting slab, and after the casting slab passes through the position where the laser distance meter is placed, the measuring step is started.
本発明に係る鋳造ストランドの切断方法は、上記発明において、前記鋳造方向先端面にパージガスを噴射しながら前記測定ステップを行う。 In the method for cutting a cast strand according to the present invention, in the above invention, the measuring step is performed while injecting purge gas to the leading end face in the casting direction.
本発明に係る鋳造ストランドの切断装置及び切断方法によれば、メジャーロールを用いることなく所望の長さを有する鋳造スラブを精度よく切断することができる。 According to the casting strand cutting device and cutting method according to the present invention, it is possible to accurately cut a casting slab having a desired length without using a measuring roll.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である鋳造ストランドの切断装置及び切断方法について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cast strand cutting device and cutting method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態である鋳造ストランドの切断装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態である鋳造ストランドの切断装置は、連続鋳造設備における鋳造ストランドSTを切断して鋳造スラブSを得る装置である。なお、連続鋳造設備においては、モールド101で連続鋳造された鋳造ストランドSTは、モータ102によって回転駆動されている複数のピンチロール103により鉛直方向から水平方向に方向を変えつつ引き抜かれ、本実施形態の鋳造ストランドの切断装置によって切断されて所定長さの鋳造スラブSとなった後、搬送ロール104によって搬送される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a casting strand cutting device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a casting strand cutting device that is an embodiment of the present invention is a device that cuts a casting strand ST to obtain a casting slab S in continuous casting equipment. In the continuous casting equipment, the cast strand ST continuously cast in the
本発明の一実施形態である鋳造ストランドの切断装置は、トーチカッター2、台車3、センサ4、パージ用ノズル5、レーザ距離計6、昇降装置7、及び制御装置8を主な構成要素として備えている。
A casting strand cutting device according to an embodiment of the present invention includes a
トーチカッター2は、鋳造ストランドSTから所定長さの鋳造スラブSを切り分ける切断手段である。
The
台車3は、鋳造ストランドSTの鋳造方向に沿って走行範囲L3内を鋳造ストランドSTの鋳造速度と同期して走行可能な走行手段であり、トーチカッター2を積載している。
The
センサ4は、昇降装置7の配置位置よりも鋳造方向上流側の搬送ロール104間に配置され、配置位置における鋳造スラブSの有無を検出する。センサ4は、鋳造スラブSの有無を示す検出信号を昇降装置7に出力する。
The
パージ用ノズル5は、鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面に対向するように搬送ロール104の上方に配置され、鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面に向けて不活性ガス等のパージガスを噴射する。
The
レーザ距離計6は、台車3の走行範囲L3よりも鋳造方向下流側の位置に鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面に対向するように配置されている。レーザ距離計6は、台車3が鋳造方向最上流側の位置にある時のトーチカッター2の鋳造方向位置(切断開始位置)を基準とし、搬送されてくる鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面までの鋳造方向距離(測定距離L1)を連続的又は間欠的に測定する。レーザ距離計6は、測定された測定距離L1を示す信号を制御装置8に出力する。なお、レーザ距離計6は、台車3の走行範囲L3よりも鋳造方向下流側の位置に配置されるので、レーザ距離計6の測定可能距離は台車3の走行範囲L3の長さ以上である必要がある。
The
昇降装置7は、例えばレーザ距離計6を昇降可能に載置した門型の架台により構成され、レーザ距離計6を鉛直方向に昇降する。鋳造スラブSが鋳造ストランドSTの鋳造方向に沿って真直ぐに搬送される場合、レーザ距離計6は鋳造スラブSの搬送経路上に配置されることになる。このため、このような場合には、レーザ距離計6と鋳造スラブSとの接触を避けるために、昇降装置7によってレーザ距離計6を昇降させることによりレーザ距離計6を鋳造スラブSから退避させる。但し、鋳造スラブSの搬送方向がターンテーブル等によって変更可能であり、鋳造ストランドSTの鋳造方向でない方向に鋳造スラブSが搬送される場合であって、ターンテーブル等の下流側における鋳造ストランドSTの鋳造方向上にレーザ距離計6を配置できる場合には、必ずしも昇降装置7は設置する必要はない。また、昇降装置7は、センサ4から出力された検出信号に従ってレーザ距離計6の昇降を行うようにするとよい。この場合、センサ4が鋳造スラブSを検出した場合、昇降装置7はレーザ距離計6を上昇させる。一方、センサ4が鋳造スラブSを検出していない場合には、昇降装置7はレーザ距離計6を下降させ、レーザ距離計6は鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面までの鋳造方向距離を測定する。
The
制御装置8は、コンピュータ等の情報処理装置によって構成され、本実施形態の鋳造ストランドの切断装置全体の動作を制御する。具体的には、制御装置8は、切断予定スラブの命令質量が入力されるのに応じて鋳造ストランドSTの単重を計算し、計算された鋳造ストランドSTの単重に基づいて切断予定スラブのスラブ切断命令長を計算する。なお、制御装置8には、鋳造ストランドSTの単重を正確に計算するための補正係数や、鋳造ストランドSTの幅や厚み等の外形寸法の計測値等の情報が入力されるようになっていてもよい。
The
また、制御装置8は、鋳造ストランドSTの搬送距離がスラブ切断命令長になったときに鋳造ストランドSTの切断を開始するようトーチカッター2を稼働状態に制御し、鋳造ストランドSTの切断作業が終了するまでトーチカッター2の稼働状態を継続させる。具体的には、レーザ距離計6は、トーチカッター2の切断開始位置を基準とし、搬送されてくる鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面までの鋳造方向距離(測定距離L1)を連続的又は間欠的に測定する。ここで、測定距離L1の変化量(鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面がレーザ距離計6に近づいた距離)は、仮にその時点で鋳造ストランドSTを切断し始めたとした時の鋳造スラブSの切断長さLとなる。すなわち、鋳造スラブSの切断長さLは、トーチカッター2とレーザ距離計6との間の距離L2から測定距離L1を引いた値となる。
Further, the
そこでまず、制御装置8は、レーザ距離計6から出力された測定距離L1から鋳造スラブSの切断長さLを算出する。次に、図2(a)に示すように、制御装置8は、算出された鋳造スラブSの切断長さLがスラブ切断命令長になったときに鋳造ストランドSTの切断を開始するようトーチカッター2を稼働状態に制御し、鋳造ストランドSTの鋳造速度と同期させながら台車3を移動させつつ鋳造ストランドSTの切断作業が終了するまでトーチカッター2の稼働状態を継続させる。次に、図2(b)に示すように、鋳造スラブ切断完了後にセンサ4によって鋳造スラブSを検出すると、制御装置8は、昇降装置7によってレーザ距離計6を上昇させる。そして最後に、図2(c)に示すように、センサ4によって鋳造スラブSが検出されなくなると、制御装置8は、昇降装置7によってレーザ距離計6を下降させ、再び鋳造ストランドSTの先端面との間の距離を測定する。以後、同様の処理を繰り返す。
First, the
なお、上述のように、本実施形態では、レーザ距離計6を用いて鋳造ストランドSTの搬送距離の測長を行っている。このため、レーザ距離計6の発信部から発信後、鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面で反射されてレーザ距離計6の受信部で受信するレーザ光の強度をできるだけ大きくすることが望ましい。しかしながら、鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面上に溶断時に発生したスケールやスラグ等の異物が付着していると、レーザ光の反射の妨げとなる。従って、パージ用ノズル5から鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面に向けてパージガスを噴射し、パージガスによって異物を飛散・除去するとよい。また、本実施形態では、主にレーザ距離計6を用いて鋳造ストランドSTの搬送距離を測長したが、メジャーロール等の他の測長手段による測長を併用してもよい。
Note that, as described above, in this embodiment, the conveyance distance of the cast strand ST is measured using the
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である鋳造ストランドの切断装置は、レーザ距離計6を用いて鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面までの距離を測定し、測定された距離に基づいて鋳造ストランドSTの鋳造方向先端面からの鋳造ストランドSTの鋳造方向長さを算出し、鋳造ストランドSTの鋳造方向長さが鋳造スラブSの目標長さに達したタイミングでトーチカッター2を制御することによって鋳造ストランドSTの切断を開始するので、メジャーロールを用いることなく所望の長さを有する鋳造スラブSを精度よく切断することができる。すなわち、本発明の一実施形態である鋳造ストランドの切断装置によれば、レーザにより非接触で鋳造スラブSを測長するようにしたので、メジャーロールの故障によって測長誤差が発生することを抑制できる。また、設備構成が簡素になるため、測長異常が発生した場合であっても、軽量であるレーザ距離計の取り換えだけで済み、連続鋳造設備を短時間で復旧させることができる。
As is clear from the above description, the casting strand cutting device which is an embodiment of the present invention measures the distance to the tip end face of the casting strand ST in the casting direction using the
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 Although the embodiments applying the invention made by the present inventors have been described above, the present invention is not limited to the description and drawings that form part of the disclosure of the present invention by the present embodiments. That is, all other embodiments, examples, operational techniques, etc. made by those skilled in the art based on this embodiment are included in the scope of the present invention.
2 トーチカッター
3 台車
4 センサ
5 パージ用ノズル
6 レーザ距離計
7 昇降装置
8 制御装置
101 モールド
102 モータ
103 ピンチロール
104 搬送ロール
105 スラブ切断機
106 メジャーロール
107 パルスジェネレータ(PLG)
108 プログラミングコントローラ(PLC)
109 連結軸
S 鋳造スラブ
ST 鋳造ストランド
2
108 Programming controller (PLC)
109 Connection shaft S Casting slab ST Casting strand
Claims (6)
前記鋳造ストランドの鋳造速度に同期して該鋳造ストランドの鋳造方向に移動しながら前記鋳造ストランドを切断する切断手段と、
前記切断手段の移動範囲よりも前記鋳造ストランドの鋳造方向下流側の位置に、該鋳造ストランドの鋳造方向先端面に対向するように配置され、該鋳造方向先端面までの距離を測定するレーザ距離計と、
前記レーザ距離計によって測定された距離に基づいて前記鋳造方向先端面からの前記鋳造ストランドの鋳造方向長さを算出し、該鋳造方向長さが前記鋳造スラブの目標長さに達したタイミングで前記鋳造ストランドの切断を開始するよう前記切断手段を制御する制御手段と、
を備える、鋳造ストランドの切断装置。 A casting strand cutting device for obtaining a casting slab by cutting a continuously cast casting strand, comprising:
cutting means for cutting the cast strand while moving in the casting direction of the cast strand in synchronization with the casting speed of the cast strand;
a laser distance meter that is disposed at a position on the downstream side in the casting direction of the casting strand with respect to the movement range of the cutting means, so as to face the tip end surface in the casting direction of the casting strand, and measures the distance to the tip surface in the casting direction; and,
The length in the casting direction of the casting strand from the tip surface in the casting direction is calculated based on the distance measured by the laser distance meter, and at the timing when the length in the casting direction reaches the target length of the casting slab, the length in the casting direction is calculated. control means for controlling the cutting means to initiate cutting of the cast strand;
A casting strand cutting device comprising:
前記鋳造ストランドの鋳造速度に同期して該鋳造ストランドの鋳造方向に移動しながら前記鋳造ストランドを切断する切断手段の移動範囲よりも前記鋳造ストランドの鋳造方向下流側の位置に、該鋳造ストランドの鋳造方向先端面に対向するように配置されたレーザ距離計を用いて、該鋳造方向先端面までの距離を測定する測定ステップと、
前記レーザ距離計によって測定された距離に基づいて前記鋳造方向先端面からの前記鋳造ストランドの鋳造方向長さを算出し、該鋳造方向長さが前記鋳造スラブの目標長さに達したタイミングで前記鋳造ストランドの切断を開始するよう前記切断手段を制御するステップと、
を含む、鋳造ストランドの切断方法。 A casting strand cutting method for obtaining a casting slab by cutting a continuously cast casting strand, the method comprising:
Casting of the cast strand is performed at a position downstream in the casting direction of the cast strand from a moving range of a cutting means that cuts the cast strand while moving in the casting direction of the cast strand in synchronization with the casting speed of the cast strand. a measuring step of measuring the distance to the casting direction tip surface using a laser distance meter arranged to face the casting direction tip surface;
The length in the casting direction of the casting strand from the tip surface in the casting direction is calculated based on the distance measured by the laser distance meter, and at the timing when the length in the casting direction reaches the target length of the casting slab, the length in the casting direction is calculated. controlling the cutting means to begin cutting the cast strand;
How to cut cast strands, including:
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