JP3579567B2 - 薄帯板連続鋳造における板幅制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄帯板の連続鋳造に続く搬送において、薄帯板の張力を制御することにより、製品寸法に応じた板幅の薄帯板を製造する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
板厚が２．０〜６．０ｍｍ程度の薄帯板を連続鋳造により製造する装置が知られており、そのうちの双ドラム式連続鋳造装置は、図１に示すように、矢印の方向に回転する一対の冷却ドラム１，１と、冷却ドラム１，１の両端面に圧着したサイド堰２，２とで湯溜まり部３を形成し、湯溜まり部３に供給した溶融金属を冷却ドラム１，１の円周面で凝固させて凝固シェルを生成させ、凝固シェル同士を回転する冷却ドラム１，１の間隙Ｇで圧着して薄帯板Ｓを製造することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような連続鋳造装置により種々異なる板幅の薄帯板を製造する装置として、例えば特開昭６０−１５０５１号公報に記載の装置が知られている。この装置は、一対の冷却ドラムをドラム軸方向で互いにずらして配設し、各ドラムの一方の端面に側堰を当接させて設けた装置である。しかし、この装置では、側堰の下端面を冷却ドラムの円周面に摺動接触させる構造のため、ドラム円周面が極部的に磨耗する。また、摺動面に地金が侵入し易いため、薄帯板の端部形状を損ない、いずれにせよ長時間にわたる安定鋳造に問題がある。
【０００４】
そのため、連続鋳造装置により種々異なる板幅の薄帯板を製造する場合は、冷却ドラムを交換する必要がある。しかし、冷却ドラムの交換は、多大な労力および生産休止時間を必要とし、また高価な冷却ドラムを多数準備することになるためコスト高になる。そのため従来は、ドラム幅に対して目標とする板幅が小さい場合でも、ドラム交換をしないで余分な幅をもつ薄帯板を製造し、余分な幅を後で切捨てるため、歩留り落ちによるコスト高や余分な切捨工程を必要とするという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、連続鋳造装置により種々異なる板幅の薄帯板を、冷却ドラムの交換やドラム円周面の局部磨耗を回避して製造することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成する本発明の薄帯板連続鋳造における板幅制御方法は、薄帯板の連続鋳造に続く搬送において、該薄帯板の長手方向に塑性伸びを与える張力を、２段設けられた張力付与装置で付与するに際し、一段目の区間では薄帯板の表面温度を１０００℃超とし、二段目の区間では薄帯板の表面温度を５００〜１０００℃とすることにより該薄帯板の板幅を所望の値に縮小させることを特徴とする。また、前記薄帯板に付与する張力を、該薄帯板の表面温度および搬送速度に応じて制御するか、あるいは薄帯板に付与する張力を板幅縮小後の薄帯板の板幅に応じて補正することにより、板幅精度の向上が達成される。
【０００７】
本発明の薄帯板連続鋳造における板幅制御装置は、薄帯板の連続鋳造装置に続く搬送ラインにおいて、該搬送ラインの上流側から該薄帯板の表面温度を測定する帯板温度計と、該薄帯板に板長手方向の張力を付与する一段目の張力付与装置と二段目の張力付与装置とを順に設け、該薄帯板の表面温度および搬送速度に応じた信号により前記張力付与装置を制御する制御装置を設けたことを特徴とする。また、前記張力付与装置の下流側に薄帯板の板幅を測定する板幅計と該板幅計の信号により前記張力付与装置を制御する信号を補正する制御装置を設けたことにより板幅精度の向上が達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図２に示す双ドラム式連続鋳造装置４を用いた薄帯板製造の実施例によって説明する。図２において、一対の冷却ドラム１，１の間隙から送り出された薄帯板Ｓは、例えば放射温度計等を用いた帯板温度計５によって帯板表面温度が測定された後、張力付与装置６としてのピンチロール７及び熱間圧延機８を通って巻取機１０に巻き取られる。
【０００９】
ピンチロール７及び熱間圧延機８は、電動機１１及び１２によって回転駆動され、電動機１１及び１２は制御装置１３によって電流（張力）が制御される。制御装置１３がピンチロール７と熱間圧延機８との間の張力を電動機１１及び１２を用いて制御することで、ピンチロール７と熱間圧延機８の間を通過中の薄帯板Ｓには塑性伸びが付加され、その結果、薄帯板Ｓの板幅が縮小する。
【００１０】
このとき制御装置１３は、冷却ドラム１の軸に連結されたパルスゼネレーター１４によるドラム回転速度から帯板搬送速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）を演算し、また帯板搬送速度とピンチロール７から熱間圧延機８までの距離Ｌ（ｍｍ）とから薄帯板Ｓがピンチロール７と熱間圧延機８の間を通過する時間、すなわち薄帯板Ｓの張力付与時間ｔ（ｓｅｃ）を演算する。
【００１１】
制御装置１３には、ドラム幅Ｗ（ｍｍ）及び予め求められたユニットテンションσ（ｋｇｆ／ｍｍ^２ ）及び薄帯板の鋼種によって決まる定数Ａ、Ｂ、ｎが予め設定されている。制御装置１３は、これらの値と前記張力付与時間ｔ（ｓｅｃ）及び帯板温度計５による帯板表面温度Ｔ（℃）とから、下記（１）式を用いて板幅収縮量ΔＷを演算し、板幅収縮量ΔＷが目標の板幅収縮量となるユニットテンションσを演算する。制御装置１３は、このユニットテンションσを生じさせるように電動機１１の電流値を制御することで、薄帯板Ｓの板幅を目標板幅に制御する。
【００１２】
板幅縮小量ΔＷ（ｍｍ）は、
ΔＷ＝Σ〔Ａ×ｔ×σ^ｎ ×Ｗ×ＥＸＰ（Ｂ／Ｔ）〕・・・（１）式
但し、Ａ、Ｂ、ｎ；薄帯板の鋼種により決まる定数
ｔ；張力付与時間（ｓｅｃ）
σ；薄帯板の張力（ユニットテンション）（ｋｇｆ／ｍｍ^２ ）
Ｗ；ドラム幅（ｍｍ）
Ｔ；張力付与区間での薄帯板の表面温度（℃）
【００１３】
制御装置１３は前記制御に引き続いて、例えば光学式の板幅計９により測定された薄帯板Ｓの板幅と目標板幅とを比較し、その差に応じて電動機１１を制御して薄帯板Ｓの張力を制御することにより、板幅精度の向上を図る。
【００１４】
薄帯板の幅縮小量は、薄帯板の温度が１０００℃以上から急激に大きくなるため、例えば図３及び図４に示すように、張力付与装置６を２段設けることもできる。図３はピンチロール７とブライドルロール１５とで一段目の張力付与装置６_−１を構成し、ブライドルロール１５と熱間圧延機８とで二段目の張力付与装置６_−２を構成した例であり、図４はピンチロール７と熱間圧延機８_−１とで一段目の張力付与装置６_−１を構成し、熱間圧延機８_−１と熱間圧延機８_−２とで二段目の張力付与装置６_−２を構成した例である。
【００１５】
図３及び図４において、薄帯板Ｓの表面温度が１０００℃超の制御ゲインが高い区間Ａでは、粗縮小を行うことで大幅な縮小を効率よく行うことができる。一方、薄帯板Ｓの表面温度が５００〜１０００℃の区間Ｂでは制御ゲインが低いので、仕上縮小を行うことで幅精度の向上を図ることができる。
【００１６】
張力付与装置としては、図２〜図４に示した装置の他に、図５及び図６に示す装置を用いてもよい。図５はピンチロール７と巻取機１０とで張力付与装置６を構成し、図６はデフレクタロール１６と１６の間にシリンダーつきのテンションロール１７を設けて張力付与装置６を構成した例である。
【００１７】
【実施例】
図２に示した薄帯板の板幅制御装置を用いたＳＵＳ３０４ステンレス鋼薄帯板の製造において、張力付与装置を制御して薄帯板の幅縮小を行った本発明の実施例を表１にまとめて示す。なお、ピンチロール７と熱間圧延機８との距離は３３００ｍｍであり、ピンチロール７及び熱間圧延機８における圧下力は３１００ｋｇとした。
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１に示すように、本実施例によれば、従来から設置されているピンチロール及び熱間圧延機を張力付与装置とすることで、特別の装置を新設することなく薄帯板を所望幅に変更することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、双ドラム式連続鋳造装置の下流側に、薄帯板に塑性伸びを与える張力付与装置を設け、この張力付与装置によって連続鋳造に引き続く高温の薄帯板に所要の張力を付与することにより、薄帯板の板幅を目標値に縮小できる。その結果、ドラム交換に伴う多大な労力および生産休止を解消でき、またドラム交換を省略した場合の余分な板幅の切捨工程及び歩留り落ちを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】双ドラム式連続鋳造装置の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の板幅制御装置の概要を示す図である。
【図３】張力付与装置を二段設けた本発明装置例を示す図である。
【図４】張力付与装置を二段設けた本発明の他の装置例を示す図である。
【図５】図２に示した張力付与装置の他の装置例を示す図である。
【図６】図２に示した張力付与装置の他の装置例を示す図である。
【符号の説明】
１…冷却ドラム
２…サイド堰
３…湯溜まり部
４…双ドラム式連続鋳造装置
５…帯板温度計
６…張力付与装置
７…ピンチロール
８…熱間圧延機
９…薄帯板の板幅計
１０…巻取機
１１，１２…電動機
１３…制御装置
１４…パルスゼネレータ
１５…ブライドルロール
１６…デフレクタロール
１７…テンションロール

Claims (5)

1. 薄帯板の連続鋳造に続く搬送において、該薄帯板の長手方向に塑性伸びを与える張力を、２段設けられた張力付与装置で付与するに際し、一段目の区間では薄帯板の表面温度を１０００℃超とし、二段目の区間では薄帯板の表面温度を５００〜１０００℃とすることにより該薄帯板の板幅を所望の値に縮小させることを特徴とする薄帯板連続鋳造における板幅制御方法。
2. 前記薄帯板に付与する張力を、該薄帯板の表面温度および搬送速度に応じて制御することを特徴とする請求項１に記載の薄帯板連続鋳造における板幅制御方法。
3. 前記薄帯板に付与する張力を、板幅縮小後の薄帯板の板幅に応じて補正することを特徴とする請求項１または２に記載の薄帯板連続鋳造における板幅制御方法。
4. 薄帯板の連続鋳造装置に続く搬送ラインにおいて、該搬送ラインの上流側から該薄帯板の表面温度を測定する帯板温度計と、該薄帯板に板長手方向の張力を付与する一段目の張力付与装置と二段目の張力付与装置とを順に設け、該薄帯板の表面温度および搬送速度に応じた信号により前記張力付与装置を制御する制御装置を設けたことを特徴とする薄帯板連続鋳造における板幅制御装置。
5. 前記張力付与装置の下流側に薄帯板の板幅を測定する板幅計と、該板幅計の信号により前記張力付与装置を制御する信号を補正する制御装置を設けたことを特徴とする請求項４に記載の薄帯板連続鋳造における板幅制御装置。

Images