JPH0211258A - 鋼の連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鋼の連続鋳造に関し、詳しくは湾曲型もしくは
垂直凸型の連続鋳造設備において鋳片弓抜きのために配
列された支持ロール、および引抜きロール等の配置状態
を測定し、被鋳造鋼種、鋳造条件に対する異常状態を正
確に判断すると共に、該異常状態か検出されたときに迅
速に該案内ロールの配列を修正することによって無欠陥
鋳片を製造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 周知のように湾曲型もしくは垂直凸型の連続鋳造設備に
は後述する案内ロールが多数配列されている。この案内
ロールは鋳型直下から鋳片が完全凝固する機端部まで所
定の間隔で配列され、その数は設備の規模によって異な
るが、−基の連続鋳造設備に対し再封以上にも達するの
が普通である。

第１５　［’、ＲＪは周知の一般的な湾曲型連続鋳造設
備を示す構造図であり、１は溶鋼を貯留したタンデイツ
シュ、２は溶鋼を注入するイマージョンノズル、３は鋳
型である。鋳型３に注入された溶鋼は鋳型壁に接する表
層より凝固殻５を生成し、所定断面形状をした鋳片６と
なる。この鋳片６は案内支持ロール７１で支持されつつ
引抜きロール７２で連続的に引抜かれる。また鋳片６は
その芯部に未凝固の溶！１ｌｉ１４が残存する状態で矯
正用ロール７３群で鉛直方向から水平方向に湾曲矯正さ
れ、完全凝固した機端部８でガス切断される。尚、本発
明においては前記案内支持ロール７１、引抜きロール７
２、矯正用ロール７３等を総称して案内ロール７と称し
、湾曲内側の案内ロール群を７ａ、３３曲外側の案内ロ
ール群を７ｂで表す。

さて前記案内ロール７の配置、及び相対するロール間隔
（このロール配置とロール間隔を総称して以下、ロール
アライメントと言う）は製造される鋳片６の内部品質に
重大な影響を与えることがよく知られている。即ち第２
図に示すように破線て示す予め設定された基準のロール
アライメントに対し、例えば案内ロール７ａ２，７ｂ２
か実線で示すように偏位（以下、この偏位をロール不整
と言い、基準ロールアライメントと実際のロールアライ
メントとの差δ。をロール不整量と言う）したり、ロー
ル間隔が基準値に対し変化したりしていると、湾曲型も
しくは垂直凸型の連続鋳造設備特有の曲げ矯正やロール
間バルジングによる歪等に加え、前記ロール不整による
内部歪か生じ内部側わなとの欠陥を生じ易くなる。

而して従来より前記ロールアライメントを測定し、修正
するための方法が種々検討され、実用化か試みられてき
た。

例えば、特開昭５７−１２４５６１号公報においては、
案内ロールのロール間隔を測定するギャップセンサーと
、測定器の所定方向の角度を検出する角度検出路、およ
びギャップセンサー位置に関する位置＋１１ｉ報を得る
測長手段によって、ロールアライメントを測定する方法
か開示されており、また、特開昭６０−８２２５８号公
報においては、相隣するセグメントのそれぞれのロール
８１本を含み、４本以上のロールからなるロール群にお
ける任意の３本ロールの組み合わせそれぞれと、鋳片通
過側で接する各円弧の接点の２次元座標より、各円弧の
曲率値を求め、相隣する円弧の曲率値の偏差の絶対値の
総和か最小となるようにセグメントの移動量を求め、セ
グメントを移動し連続鋳造設備のロールアライメントを
修正する方法が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前述のようにロール不整は鋳片の欠陥発生に多大な影響
を及ぼす。一方、案内ロールは大きな矯正反力や溶鋼静
圧を受け、そのベアリングの摩耗や損傷を生じたり、高
熱の鋳片との直接接触てロール周面が摩耗するなどして
ロール間隔か変化したり、部分的にロール位置が偏位す
るなどの前記ロール不整を生じ易い。このため前述した
ように従来よりロールアライメントを測定し、修正する
努力が重ねられてきたわけである。ところが前述した従
来技術においては、ロール不整量δ×を最小にする、つ
まり究極の精度を確保するためのロールアライメントを
得ることのみを目的としていた。そのため、実際操業面
からみると鋳片の品質には悪影響を与えず問題が無いに
もかかわらず、ロールアライメントを修正するといった
、過度の操業アクションを実行する事態が屡々生じてい
た。このように究極の精度を確保することを前提とした
場合、当然その修正作業に長時間を要することになり、
連続鋳造設備の生産性の低下にも繋がる結果となる。ま
た実際上からみると究極の精度を確保するとは言っても
ロール不整量を零とすることは不可能であり、その場合
どの程度までを許容するかは過去の経験や作業者の勘に
委ねられているのが実態であった。このためロールアラ
イメントを管理する上でその精度にばらつきが生じ、鋳
造欠陥の発生要因となっていた。

本発明は首記従来技術における問題点の解決を図り、被
鋳造鋼種、鋳造条件、実測されたロールアライメントを
基に、当該鋳造条件に応じたロールアライメントの良否
を正確に判断すると共に、３１ｉ片に欠陥が発生しない
ための最適なロールアライメントの修正方法を提供する
ものである。

［課題を解決するだめの手段コ 本発明は首記課題を解決するために、以下の手順Ｏ〜（
○に基づいて少なくとも最終矯正用ロールまでの全案内
ロールの配置部位における鋳片内部歪を算出すると共に
、予め求められた前記鋳片内部歪と３Ｊｉ造欠陥発生と
の相関より当該操業条件における許容内部歪を設定し、
前記算出された鋳片内部歪が前記許容内部歪を越えたと
きにロール不整を修正することにより無欠陥鋳片を製造
することを特徴とするものである。即ち、 ■　連続する３対の案内ロールを単位測定対象として、
両端部ロール表面を結ぶ接線に対する中央部ロールの出
入ｍｆｌを内外ロール毎に測定し、 ■　首記実測出入量２とｆめ設定されている基準出入ｆ
ｉｔ　Ｌとから偏位量δＭを内外ロール毎に求め、 ■　曲記偏位惜δＭの指向性と、中−位測定対象のロー
ル間隔値とからロール不整による鋳片の変形形態を内外
ロール毎に決定し、 ■　前記■〜■の手順に基つき少なくとも最終矯正用ロ
ールまでの全案内ロールについて前記偏位量δＭと鋳片
の変形形態を決定し、 ■　首記偏位量δＭ及び鋳片の変形形態と、鋳造条件と
より下記（１）式に基つき当該案内ロール部位における
前記ロール不整による鋳片内部歪６Ａを算出し、 ■　一方、予め被鋳造鋼種、鋳造条件毎に、前記鋳片内
部歪εＡと鋳造欠陥発生との相関を求め、 ■　Ｏ下記鋳片内部歪ε４と鋳造欠陥発生との相関より
当該操業条件における各案内ロール部位毎の許容内部歪
εＣを設定し、 ■　前記算出された鋳片内部歪εＡが前記許容内部歪ε
。を越えたときに前記出入量１を調整してロール不整を
修正することにより無欠陥鋳片を製造することを特徴と
する鋼の連続鋳造方法。

但し６Ａ　＝ロール不整による鋳片内部歪（駒δＭ　：
偏位量、　　Ｓ：凝固殻厚み、Ｒｐ　：ロールピッチ、 Ｋ　：鋳片の変形形態に基つく係数、 ［作用］ 究極の精度を確保するためのロールアライメントを得る
ことのみを目的とした従来技術に疑問を抱いた本発明者
らは、ロール不整と鋳造欠陥発生との関係について研究
を重ねた。この結果ロール不整は出来るたけ少ないこと
が好ましいことは当然であるか、鋳造される鋼種、つま
り被鋳造鋼種や２１ｉ造幅、２次冷却条件、鋳造速度等
の種々の鋳造条件によってその許容される限界は異なっ
てくることを知見した。即ち被鋳造鋼種によっては、同
一のロール不整量で、なおかつ同一の条件で鋳造しても
前記欠陥が発生する場合と、欠陥が発生しない場合があ
ることを本発明者らは経験した。

この知見に基づいてさらに研究を重ね、前述したロール
不整によって変化する鋳片の内部歪と餌記被鋳造鋼種及
び鋳造条件毎の鋳造欠陥発生とに密接な関係があること
を本発明者らは知見した。

そこて先ず多数配設された案内ロールの各配置部位にお
ける前記ロール不整、およびそれによる内部子の求め方
について実験研究を進めた。

鋳型より連続的に引抜かれ、芯部に未凝固溶鋼が存在す
る鋳片の内部に発生する内部歪は、一般に下記の（２）
式で算出できることが知られている。

εｒ　＝εＢ　＋εｃｐ＋εＳ　＋ε＾……（２）εＴ
：鋳片内部総歪（ｔ） εｎ　＝バルジングによる鋳片内部歪（％）εｃ１・・
鋳造方向圧縮力による鋳片内部歪（％）ε３　矯正によ
る鋳片内部歪（％） εＡ　：ロール不整による鋳片内部歪（和この（２）式
において、εＢ　＋　　ＣＰ＋　εＳは周知ε のように鋳造幅、２次冷却条件、溶鋼温度、等の当１該
操業時の鋳造条件と鋳片の連続鋳造設備内鋳造方向の位
置等によって下記（３）〜（５）式に基づいて算出でき
る。

Ｋｏ　：クリープ定数 ａ　：形状係数（鋳造幅とロールピッチに依存する補正
係数） ■ ：溶鋼静圧、 ：鋳造速度 ：凝固殻厚み Ｆ　：鋳造方向の圧縮力 ！。：鋳型的溶鋼面からの距離 ・・・・・・（５） Ｄ　＝鋳造厚 Ｒ１：ｉ番目ロールの曲率半径 これに対しεＡは、前述したロール不整によって生しる
鋳片内部歪（以下ロール不整歪と言う）であり、本発明
者らの多くの実験結果により後述するロール不整の偏位
量δＭと首記鋳造条件とから案内ロール配置位置に対応
して下記（１）式で算出できることが判明した。

δ、　　ｘＳ ６・＝ＫＸ　　　Ｒ，・　　　　　　°°°°°°（１
）但しδＭ．偏位量 Ｓ　：凝固殻厚み Ｒｐ　　、ロールピッチ Ｋ　：鋳片の変形形態に基つく係数 つまり当該案内ロール配置部位におけるロール不整歪ε
６は、当該部位の案内ロールの偏位量δＭと、鋳造条件
に応じて変化する凝固殻厚、ロールピッチ、及び後述す
る鋳片の変形形態によって実験的に求められた係数より
算出することができる。

補記ロール不整による鋳片の変形形態は例えば第３図に
示すようなパターンに分類できる。この第３図は３対の
案内ロール７を単位の測定対象としたロール群を示し、
第３図（ａ）は中央部内側案内ロール７ａ２か破線で示
す基準のロールアライメントに対して部分的に外側方向
くこの外側方向への偏位を、以下正の指向性とする）、
即ち鋳片６を圧下する方向に偏位した圧下型のロール不
整による鋳片の変形形態を示すものである。同様に第３
図（ｂ）は基準ロールアライメントに対して案内ロール
７ａ２が部分的に内側方向（この内側方向への偏位を、
以下負の指向性とする）、即ち鋳片６から逃げる方向に
偏位したバルジング型のロール不整による鋳片の変形形
態を、第３図（ｃ）はロール間隔は基準ロールアライメ
ントの間隔と同じであるがその中央部ロール対７ａ２，
７ｂ２が基準ロールアライメントに対して相対的に偏位
した矯正型のロール不整によるＳＪｆ片の変形形態を示
すものである。

本発明者らはこのような鋳片の変形形態がロール不整歪
に与える影響を、意識的に鋳片の変形形態とロール不整
量を種々変更し、その時の鋳片内部の欠陥発生程度との
関係とから調査した。この結果ｆｌ下記（１）式の（１
δＭ　Ｉ　Ｘ　Ｓ　／　Ｒｐ２）の値を鋳片の変形形態
とロール不整量とに対応した補正係数で補正することに
より、鋳片内部の欠陥発生確率に適合したロール不整歪
ε、を得ることができた。この補正係数には、ロールピ
ッチＲｐ、凝固殻のＪ２みＳ、に依存してその値は変化
するか、ロール不整歪にあたえる各ロール不整による鋳
片の変形形態の影響としては、圧下型、矯正型、パルシ
ング型の順に強く（歪として大きくなり鋳片には悪影響
を及ぼす）、その比率は約４：３：１であった。具体的
には本発明者らが前述したロール不整量と、鋳片内部の
欠陥発生程度の関係を調査するために用いたロールピッ
チＲρ２００〜３５０ｍｍ、凝固係数が２６〜３０ｍｍ
／　（ｍｉｎ）　”２の条件において、各々の鋳片の変
形形態における前記には、圧下型のロール不整の場合は
２００〜１６００、バルジング型のロール不整の場合は
５０〜４００、矯正型のロール不整の場合は１００〜１
２００の範囲内であった。これらの値は前述したように
ロールピッチＲｐと凝固殻の厚みＳに影響を受けるため
に、連続鋳造設備の形式や操業条件によって変化する。

従って予め連続鋳造設備毎に種々の操業条件に応した前
記Ｋを、過去の実績やオフラインテスト等の結果をもと
に求めておけば良い。

さて次に前述したロール不整歪ε、を算出するために必
要な前記偏位量δ８の求め方について説明する。

第４図は前記偏位量δＭを求めるための基本原理の説明
図である。本発明においては、３対の案内ロール７ａ、
　７ｂを単位測定対象として両端部ロール表面を結んだ
接線１１を引き、この接線１１から中央部に配置された
案内ロール７ａ２，７ｂ２の出入量１を測定する。一方
、この中央部に配置された案内ロール７ａ２．７ｂ２は
、設計図面等より前記接線１１からの首記中央部配置案
内ロール７ａ２７ｂ２の本来位置すべき出入量を求め、
Ｐめ基準出入ｆｉＬとして設定しておく。第４図に示す
ように水平配置、あるいは図示はしないか垂直配置の場
合は当然基準出入１１１Ｌは零となる。従ってこの基準
出入量りと前記実測された出入量１との差を計算するこ
とにより偏位量δＭ　（この例ではδＭ　＝　＋　ｆｌ
　　Ｏ＝　＋Ｕ、てあり、外側方向へｘ　ｌ＝位し、そ
の指向性は十）を求めることかできる。

ところて湾曲型もしくは垂直開型連続鋳造設備において
最、終矯正用ロールまでの間の案内ロールは重置又は湾
曲状態で配置されている。垂直部分では前記第４図に示
す水平配置と同様に基準出入［１［Ｌか零であることが
ら偏位■ケδＭは容易に求められる。第５図は湾曲部分
における外側、もしくは内側案内ロールの前記偏位量δ
Ｍを求める方法の一例を示すものである。この湾曲部分
においても３対の案内ロール７を単位測定対象として両
端部ロール表面を結んだ接線１１を引き、この接線１１
に対する出入量ｎ１を測定すると共に基準出入量り、を
下記（６）〜（８）式に基ついて設定し、この基準出入
量り、実測出入量Ｕ、との差を下記（９）式のように計
算することにより偏位量δＭ、を求めることかできる。

Ｌ　、　＝　ＲｐｌＸ　ｓｉｎβ＋　　　　　　　・・
−・（Ｂ）βＨ＝　ｊ、ａｎ−’　［Ｒｐ＋＋１Ｘ　Ｓ
ｉｎ　Ｃｔ　１　／（Ｒｐ１＋　Ｒｐ＋＋＋）　／ｃｏ
ｓα、］・・・（７）α、＝：θ１−０１＋、　　　　
　　　　・・・・・・（８）δＭｉ”　ｌ　Ｉ　−Ｌｉ
　　　　　　　　　・・・・・・（９）但し ２、＝ し、： Ｒ１）ｔ： θ１　： １番目ロールにおける実測出入り量 １番目ロールにおける基準出入り量 ｉ−１，ｉ番目ロール間のロールピッチミー１．ｉ番目
ロール間の鉛直線となす基準角度 αＨ：ｉ−１，ｉ番目ロール間の鉛直線となす基準角度
差 δＭｌ：ｉ＠目ロール位置における偏位量１■記出入ｌ
ｆｉ、、Ｑ、は例えば第６図に示すような測定装置２０
を用いて測定することが可能である。即ち測定装置２０
は連続する３対の案内ロール７に接する長さの基準ゲー
ジ２１と、この基準ゲージ２１を案内ロール７に押しつ
けるバネ休２２と中央部案内ロール７□の前記基準ゲー
ジ２Ｉよりの出入量を検出１−る検出端２３、及び偏位
検出器２４とから構成されている。而して基準ゲージ２
１を両端の案内ロール７、．７３に同時に接触させると
基準ゲージ２Ｉのゲージ面２１ａか両端部ロール表面を
結ぶ接線となる。この状態て検出端２３を中央部案内ロ
ール７２の表面に接触させ、そのときの検出端２３の移
動量を偏位検出器２４で検出することにより前記ゲージ
面２１ａに対する出入量立を測定することかできる。

また特に前述した湾曲部分に偏位■δＭ．を求める他の
方法としては、例えば第７図に示すような測定装置３０
で当該案内ロールの角度を測定し、この実測角度から実
際の出入量Ｕ、を計算で求め、しかるのち基準出入ｆｆ
１Ｌ＋　との差を算出して求めることも可能である。即
ち測定装置３０は連続する２対の案内ロール７１．７２
に接する長さの基準ゲージ３１と、この基準ゲージ３１
を案内ロール７７２に押しつけるバネ対３２と、前記基
準ゲージ３１のゲージ而３１ａが鉛直線となす角度θ１
Ｊを検出する角度検出端３３より構成されている。而し
て前記測定装置：ｊＯで案内ロールの実際の鉛直線とな
す角度θ１Ｊを順次測定していく。この角度θ１Ｊが測
定されたら前記（６）〜（８）式で示した基準出入量り
、を求めると同様の手順で、連続する３対の案内ロール
の両端部ロール表面を結んだ接線に対する出入ｆｉｔ　
ｆＬ、を求めることができる。本発明において、連続す
る３対の案内ロールを単位測定対象として、両端部ロー
ル表面を結ぶ接線に対する中央部ロールの出入量１を測
定するとは、前記第６図に示すような測定装置２０で直
接的に測定することから第７図に示すような測定装置３
０で鉛直線となず角度θ１Ｊを測定し、この実測角度θ
ＩＪから計算で求めることまでを含むものである。次に
後述する鋳片の変形形態を決定する上で必要な各ロール
対の外側と内側ロールの間隔値（以下、ロール間隔値と
言う）は、例えば第８図に示すような間隔測定ｐ３４１
を用いて検出することが可能である。

第８図の間隔測定器４１は内外案内ロール７ａ、　７ｂ
に接する外開き力を有するパス４２と、このパス４２の
変位計を検出する検出器４３とから構成され、パス４２
の変位量からロール間隔値を検出するものである。

このような測定装置２０又は３０、及び間隔測定器４１
等を例えばダミーバーのヘッド部、あるいはダミーバー
本体のリンク部分に装着し、この夕°ミーバーを案内ロ
ール間を移動させることにより任１位の、あるいは全部
の案内ロールの補記出入量Ｕ。

１１、及びロール間隔値を測定することが可能となる。

このようにして外側及び内側の各々の案内ロール７につ
いて偏位量δＭ．を求めることができる。

方、外側もしくは内側のいずれかの偏位■、例えば外側
の偏位■δＭｉｂを求め、この偏位量δＭ　＋　ｂと、
相前後したロール間隔値とから内側案内ロールの前記δ
Ｍｉａを算出することもできる。

第９図及び下記（１０）〜（１２）式はその具体的算出
法の−・例を示すものである。

ａｏ＝ＩＩＤ１−δＭ，５・・・・・・（１０）ａｌ：
（（ｌ（Ｄ＋−１−ｎｏｓｉ−、−ＲＤ、＋１　”１１
Ｄｓ、＋、）　／　（Ｒｐｔ　＋１（ｌ）＋＋＋　））
ＸＲｐ、　＋ｌＩＯ，−，・・・・・・（１１）δｙＩ
ｄ＝　ａ　ｏ　　ａ　１−−　（１２）但し １ｔＤＨ：　１番目ロールにおけるロール間隔値ｎＤｓ
　、−基準となる１番目ロールにおけるロール間隔値 以上のようにして、偏位量δＭが求まると、その指向Ｐ
Ｌ、（例えば前述した（９）　、　（＋２）式で求まる
１扁位砒δＭ．δＭ．の正負）と、前記ロール間隔値か
ら＋１７Ｆ述した鋳片の変形形態を判定する。

まず、前述した３対のｉＢ位測測定対象ロール群各々の
ロール間隔値の基準値と測定値を比較し、単位測定ロー
ル群の谷々のロール間隔値が基準値と等しくかつ、前記
偏位量δＭが零でない場合は、前記第３図（ｃ）のよう
な矯正型のロール不整となる。前記単位測定対象ロール
群の基準のロール間隔値と、被測定ロール群の各々のロ
ール間隔値か等しくかつ、前記偏位量δＭが平の場合は
、ロール不整はなくそれによる鋳片の歪は零となる。

次に、１対のロール間隔値でも、基準値と異なる場合は
、前記第３図（ａ）　、　（ｂ）のような圧下型あるい
は、パルジンク型のロール不整のいずれかとなる。前述
したように外側の案内ロール方向に偏位するときの指向
性を正、内側の案内ロール方向に偏位するときの指向性
を負として変形形態を判定する方法について詳述する。

さて、第１０図において外側ロールの補記偏位量δＭ＋
＋は外側方向を指向するロール不整か生じているので、
その符号は正である。この場合は前記第３図（ｂ）のよ
うなバルジング型のロール不整となる。また、内側ロー
ルにおいても、図中で示した面記偏位量δＭ８は正とな
る。この場合は逆に前記第３図（ａ）のような圧下型の
ロール不整となる。

第１０図で示した外側、内側ロールの前記偏位量δＭの
正負が全く逆の状態、つまり、外側ロールのロール不整
が内側方向の負、内側ロールのそれも負の場合は、前者
においては圧下型、後者においてはバルジング型のロー
ル不整となる。

このような指向性、ロール間隔値と各ロール不整の形態
との関係を整理すると第１表のようになる。

このような判断方法で、外側、内側の各々のロール群の
面出偏位量δＭの絶対値とロール不整から決定できる鋳
片の変形形態に応して、前記（＋）式に基ついてロール
不整による鋳片内部歪を外側、内側の各々のロールにつ
いて求めればよい。

第１１図は本発明に基づき連続する５本の案内ロールに
おける前記偏位量δＭを求めるための基本的概念図であ
り、説明を簡略化するために案内ロールを水・Ｙ配列と
し基準出入ＩＬを零とすると共に、内側案内ロール７ａ
２のみが部分的に偏位した状態を例として表したもので
ある。而して内側案内ロールについてのみ説明する。

本発明における単位ｄ！１１定対象である３対の案内ロ
ール７の組合せとしては図示したＡ、Ｂ、Ｃの３種が考
えられる。先ず７ａ、、７ａ２．７ａ３．のＡの組合せ
において、案内ロール７ａ、、７ａ３のロール外表面を
結ぶ接線１１ａを引き、中央部に位置する案内ロール７
ａ２の出入１１ｆｆｉａ２を測定する。この案内ロール
７ａ２は外側方向に偏位していることからＯｎｎ出出入
量十ｕ８２となる。またこのときの基準出入沿Ｌ　ａ　
２は前述したように零であることから案内ロール７ａ２
配置部位の偏位！辻δＭａ２は＋２８２、（＋ｆｆａ２
−０　＝　＋　Ｑａ２）となる。次に７ａ２．７ａ３．
７ａ４．のＢの組合せにおいては、案内ロール７ａ２．
７ａ４のロール外表面を結ぶ接線１１ｂを引き、その中
央部配置案内ロール７ａ、の出入ｐｆ１．ａ３を測定す
る。この出入量Ｕａ３は接線１１ｂに対しては内側方向
に偏位していることになり、−ｆｌ、ａ３と表せる。こ
れに対しＪｌ（準出入↓ｌ　Ｌａ３は、該Ｂに組合せに
おいても前述したように零である。従って案内ロール７
ａ、配置部位の偏位量δＭａ３は−ｘ、、、　　（−ｎ
ａ３−ＯＵａ、）となる。次に７ａ、、、７ａ、、、７
ａ５．のＣの組合せにおいては、案内ロール７ａ３＋　
７　ａ　５のロール外表面を結ぶ接線１１ｃに対し、中
央部配置案内ロール７２４．１は全く偏位していないこ
とから出入量Ｉｔ　ａ、、は零となり、ツ１該部位にお
ける偏位■δＭａ４も当然零である。このようにして順
次単位測定対象の案内ロール７を１つずつ縁り下げて１
前記測定及び算出を行うことにより連続鋳造設備内の全
案内ロールについて、しかも内外ロール毎に（偏位量δ
４を求めることかできる。

ところて第１１図の前記Ｂの組合せにおいて案内ロール
７ｄ３は、実際上は全く偏位していないにも拘らず本発
明においては偏位量が−δＭａ３となり、ロール不整を
生じている結果を呈し、矛盾した形となっている。しか
しながら鋳片６の面からみると案内ロール７ａ２で圧下
型の変形を受けたのち正常状態に復帰する過程でバルジ
ング型の変形を受けた状態となっており、この変形度合
いによって内部欠陥の発生状況が大きく左右される。つ
まり本発明では従来の単純な図面通りのロールアライメ
ントに対する異常、即ち前記ロール不整量δ。を検出す
るのではなく、前述した偏位量δう、ロール間隔値を求
めることにより鋳片の変形形態を判断基準に取り入れた
ものであって、本発明の特徴の一つであり、後述するよ
うな種々の優れた効果を得ることができた。

従って前述した１順に基づいて少なくとも最終矯正ロー
ルまでの全案内ロール７について前記偏位量δＭを求め
、同時に測定されるロール間隔値と、鋳片６の変形形態
とから前記（１）式に基ついて各案内ロール部位におけ
るロール不整歪を正確に求めることができる。

さて次に、発明者らは、前記ロール不整歪と、実際に鋳
造した鋳片の欠陥、つまり鋳造欠陥発生状況との関係を
調査した。そこで先ず第２表に示す鋳造条件で、中炭素
アルミキルト鋼（以下鋼種Ａと言う）と、低炭素アルミ
キルド鋼（以下鋼抄Ｂと言う）を製造し、前記ロール不
整歪と内部割れ等の鋳造欠陥発生との関係を調査した。

第　　２　　表 本例では鋳型から約１０ｍの案内ロール配置部位で意識
的にロール不整を生じさせ、ロール不整歪を変化させる
と共に、前記鋳造欠陥発生の有無を調査した。

ロール不整歪以外の、ハルジンクによる鋳片内部歪Ｃｎ
＋鋳造方向圧縮力による鋳片内部歪εＣ１矯正による鋳
片内部歪εＳ、等は前記（２）〜（５）式により求めた
か、各組ともロール不整には殆と影響を受けないために
前記条件による調査を行う上では定数と見做すことがで
きる。

第１２図はその調査結果の一例を示すもので、横軸に鋳
片内部組子を、縦軸に全鋳造回数に対する前記鋳造欠陥
の発生回数の比を指数化した鋳造欠陥発生指数を表しだ
ものである。この例の操業条件では前記ロール不整歪以
外の歪は、約０．５′１ｉ程度でほぼ一定であった。こ
の第１２図から明らかなように、３１７片内部総歪と鋳
造欠陥の有無には明瞭な相関かあり、またその傾向は、
鋳造鋼種か異なると大きく異なることか判った。即ち第
１２図において細実線Ｙ、は鋼種Ａのある鋳片内部組子
における２１ｆ片欠陥発生指数の上限値の推移を、同じ
く破線Ｙ２は鋼種Ｂの鋳片欠陥発生指数上限値の推移を
表すものである。例えば鋼種Ａでは鋳片内部組子が０，
７ｔを越すと鋳造欠陥発生指数が急激に上昇するが、鋼
種Ｂでは０．８を付近から鋳造欠陥発生指数か徐々に高
くなることが判る。

この調査結果をもとに、実操業を行う上で許容される上
限のｊＪｆ造欠陥発生指数と、そのときの鋳片内部組子
（以下、許容内部組子ε。アと言う）を３Ｊｉ造鋼種毎
に求めた。

鋳造欠陥発生指数の良否は連続鋳造設備の生産性を左右
することからどのような鋼種に対しても１１ｆ「述した
鋳片欠陥発生指数は５０以下にする必要がある。従って
鋳造欠陥発生指数として許容できる上限か５０となる。

第１２図において大実線Ｚはこの鋳造欠陥発生指数許容
限界値であり、この許容限界＆ｉは案内ロール配置位置
のどの位置に対して乙ソ′１然共通である。

方、補記鋳造欠陥発生指数を許容限界値以下にするため
に面出許容内部組子εＣＴは鋼種、鋳造条件毎に異なり
、第１２図の例において鋼種Ａては大実線Ｚと細実線Ｙ
、が交叉するＹｌｏを、また鋼種Ｂでは大実線Ｚと破線
Ｙ２が交叉するＹｌｏを許容内部組子６ＣＴとして設定
することができる。例えば鋼種Ａでは０．８５！ｋ　、
鋼種Ｂでは１．０５’ｌ；が許容内部組子εＣＴとなる
。この値は同一鋼種であればいかなるロール配置位置に
おいても一定である。

本発明者らはこの許容内部組手εＣＴからロール不整に
よって生じる鋳片内部歪、つまりロール不整歪６Ａ以外
の歪を減じた値を許容内部歪ε。とじ、前述した方法で
求めたロール不整歪ε６との大小関係によってロールア
ライメントの良否を判定することにした。第１２図の例
においてはロール不整歪ε６以外の歪は前述したように
０，５ｔであり、許容内部組手εＣＴは鋼種Ａか０．８
５％　、鋼種Ｂか１０５ｔであることから、許容内部歪
ε。は鋼種Ａでは０．３５木、鋼種Ｂでは０．５５９６
となる。

方、ロール不整歪以外の歪はロール配置位置によって変
化するため許容内部歪ε６もロール配置位置によって変
化する。而して許容内部歪ε。

は各ロール配置位置毎に求める必要があり、下記（１３
）式で求めることかできる。

εＣ＝　εＣ丁　　（εＢ　＋　ｃｃｐ十　εｓ　　）
　　°°°−（１１）而して同一の鋳造条件で同一のロ
ールアライメント（同一のロールアライメントであれば
当然ロール不整の形態、及び前記偏位量δＭは同一であ
る）てあっても第１２図の一点鎖線Ｘで示すように、欠
陥の発生し易い鋼種Ａは鋳造が不可能であるか、鋼種Ｂ
は鋳造可能である。この場合、鋼種Ａを鋳造する際には
、許容内部歪ε。を超過するイ１装置のロールアライメ
ントを修正するか、もしくは鋳造条件を変更する必要が
ある。−射的には、正常な状態から逸脱しているロール
アライメントを修正する方が好ましい。

ロールアライメントの修正を行うには、（１）式で算出
したロール不整歪ε９が許容内部歪ε。をＭ過したロー
ルの（＋）式中の首記偏位量δＭを変更（零になる方向
に変更）し、許容内部歪εＣを超過しないような状態に
ロールアライメントを修ｌＴ、’ｌ−れば良い。当然の
ことながら、１箇所のロールアライメントを修正すると
、それに隣接したロールＪｉＴのロールアライメントも
変化することになるため、隣接したロール群についても
その影響を考慮しておく必要かある。

また異なフた例としては、同一の鋼種で異なった鋳造条
件、例えば鋳造幅が小さい場合と大きい場合で同一のロ
ールアライメント状態で、両者のロール不整歪ε、を算
出し、許容内部歪ε。と比較すると、鋳造幅の大きい場
合は鋳造が不可能であるが、他方は鋳造可能という場合
もある。

このように同一のロールアライメント状態であっても、
鋳造条件等によっては鋳造が可能であり、ロールアライ
メントを修正する必要がない場合もあるか、また逆に鋳
造が不可能でロールアライメントを修正しなければなら
ない場合もある。

すなわち、従来技術のように単に、ロールアライメント
状態のみを考慮していると、過剰の操業アクションを採
ることにも繋かり、また、ロールアライメントを修正し
なければならないが、修正は不必要という間違った判断
を下すことにもなりかねない。

しかし、本発明においては、ロールアライメント状態に
加えて、鋳造条件を加味して、ロールアライメント状態
の良し悪しを判定するため、過剰な操業アクションを回
避でき、また鋳造欠陥を未然に防止するトでも非常に有
効な手段である。

さて第１図は＋’６Ｆ述した第１５図に示す周知の連続
鋳造設備に本発明を適用した一例の構成図を示すもので
ある。この第１図に基づいて本発明の実施例を整理して
説明する。

第１図において９はタミーバーであり、このタミーバー
９に前述した測定装置２０及び間隔測定器４１か装着さ
れている。Ｉ２はプロセスコンピューターてあり、鋼種
、鋳造幅、２次冷却条件等が、鋳造条件として人力され
る。１３は演算装置であり、測定装置ＩＯから人力され
る実測値やプロセスコンピューター１２から人力される
鋳造条件を用いて１前述の出入量１、基準出入用、偏位
■δＭ等の演算をし、かつ鋼種毎に求められている許容
内部組子６６丁を設定しておき、ロール不整歪εＡ、鋳
片内部組子ε７、許容内部歪ε。を求める。演算装置１
３て求められたロール不整歪ε６と許容内部歪εＣの大
小関係によりロールアライメントの良否を判定し、その
結果をモニター１４に表示する構成となっている。

鋳造開始に先立って連続Ｑｌｆ造設備にはダミーバ−９
がセットされ、このダミーパー９には萌述したように測
定装置ｌＯが装着されている。ダミーパー９は引抜ロー
ル７２の引抜駆動力で順次移動し、下記の如く案内ロー
ルの出入量！を測定する。

■　連続する３対の案内ロールを単位測定対象として、
両端部ロール表面を結ぶ接線に対する中央部のロールの
出入１１を前記測定装置１０によって内外ロール毎に測
定する。

■　首記実測出入量１と、予め設定されている基準出入
１１．とから演算装置１３によって偏位量δＭを内外ロ
ール毎に求める。

■　前記偏位量δＭの指向方向と、前記測定装置１０て
検出される単位測定対象のロール間隔値とから演算装置
Ｉ３によってロール不整による鋳片の変形形態を内外ロ
ール毎に決定する。

■　一方、プロセスコンピューター１２には当該操業時
の鋳造幅、鋳造速度、冷却強度、鋼種等の鋳造条件、及
び被鋳造鋼種か入力されている。

■　演算装置１３においては前記偏位量δＭとロール間
隔値とから鋳片の変形形態を決定すると共にプロセスコ
ンピューター１２から人力される当該操業時の被鋳造鋼
種、鋳造条件とより前記（＋）〜（５）弐及び（Ｉ３）
式に基つき当該部位におけるロール不整歪ε４、鋳片内
部組子εＴ、許容内部歪ε。を算出する。

■　演算装置１３には予め求めておいた被鋳造鋼種の許
容内部歪か人力されており、この許容内部歪と１１ｔｒ
記■項の手順で求めたロール不整歪ε６とを比較し、後
者のロール不整歪εいか大きい時には案内ロールの配列
異常とし、逆に小さい場合は異常無しとして判断し、そ
の結果をモニター１４に表示させる。

■　異常と判断された場合、そのロール番号の部分のロ
ールアライメントを前記（＋）式の偏位量δＭか零に近
づくように修正する。

■　修正した部分に隣接するロール群の位置を記録する
。

■　修正した部分と隣接したロール群の計３箇所（外側
と内側の案内ロールを合わせると６筒所）について、前
記０〜０項までの手順操作を繰り返し、■で求めた算出
値の方が全て許容内部歪εＣより小さい状態となるよう
にロールアライメントを修正する。

また、前記０〜０項の代わりに、前記（１）　、　（１
３）式から、修正すべき部分に隣接するロール群を含め
た計３箇所（外側と内側の案内ロールを合わせると６箇
所）のロール群について、許容内部歪を超過しないため
のロールアライメントの変更量を求め、それに基づいて
ロールアライメントを変更しても良い。

ロールアライメントの修正方法は、周知のように複数の
ロール群を一つの要素（セグメント）としでいる場合に
はその複数のロール群の要素単位毎にロール間隔値を変
更するか、あるいは単一のロール軸受部に敷設されるス
ペーサーの厚みを変更するなどして調整すればよい。

ところで案内ロールはロール自身の偏芯や偏摩耗等で前
記実測出入ｆｉｎはロールが１回転する間に一定でない
場合がある。このような案内ロールに対して１回の測定
のみでロールアライメントの修正要否の判定を行うこと
は、誤差を生じる恐れがあり好ましくない。而してロー
ルアライメントを修正するだめの判定は、複数回の測定
結果を用いた方かより積度良く判定できる。

加えて、予め鋳造中の案内ロールの変動を測定しておき
、その変動量を面出偏位量δＭに加味して１前記（＋）
式に代入すればより好ましい。例えば本発明者らの経験
では鋳造中の１回転当りの偏心は鋳造条件、ロール配置
位置等によっても異なるが１〜３＋ｎｍ程度の偏心量に
達することも間々あった。而してこの値を各ロール配置
位置毎に測定し、その値から求まる前記偏位量δＭに相
当する値を（＋）式から求まるδＭに加算すればさらに
粒度を高めることができる。

［実施例］ 連鋳機能力、月産１６万屯、機長３７ｍの連鋳機におい
て本発明を実施した。予め鋳造される鋼種について、面
述した作用の説明と同様な方法で、鋳造条件毎に面出許
容内部組子ε。アを求めた。第３表は前記鋳造条件と、
この鋳造条件に対応した許容内部組子εＣＴを示すもの
で、鋼種は面述した中炭素アルミキルトａ＋　＜１ｉ４
種Ａ）と、低炭素アルミキルト鋼（ＩＡＡ３Ｂを適用し
た。

第　　３　　表 １１１下記鋼種Ａ、鋼種Ｂを第４表に示ずロールアライ
メントを有する連続鋳造設備て鋳造を行った。

そのときの外側の案内ロールにおけるロール不整歪ε６
、許容内部歪εＣ，鋳片変形形態、前記補市係数Ｋを求
めた結果を第４表に示した。

この条件下て鋳造した後の各鋼種の欠陥発生状況を第１
３図に示す。第１３図から明らかなように、許容内部歪
を超えた鋼種Ａのみに許容できない欠陥か発生した。

次いで、第４表のロールアライメント状態から、鋼種Ａ
の許容内部歪ε。を超過するロールＮ。

；１３のロールアライメントを修正した後の偏位量δＭ
とロール不整歪εＡを第５表に示す。

ロールアライメントを修正した後の欠陥発生状況を第１
４図に示す。この第１４図から明らかなように、許容内
部歪ε６を超えていた状態からロールアライメントを修
正し、許容内部歪６ｃを超えない状態にした結果、許容
できない鋳片の欠陥が消滅した。

［発明の効果］ 以上のように、本発明法を実操業に適用することにより
、鋳片の欠陥を未然に防止できるロールアライメントの
管理、並びにその修正が可能となり、優れた効果を発揮
することか確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は周知の連続鋳造設備に本発明を適用した一例を
示す構成図、第２図は予め設定された基準のロールアラ
イメントに対する案内ロールの偏位状態を示す構造図、
第３図はロール不整による鋳片の変形形態パターンを示
す構造図、第４図は偏位９δ８を求めるための基本原理
説明図、第５図は湾曲部分における外側、もしくは内側
案内ロールの偏位量δＭを求める方法の一例を示す説明
図、第６図及び第７図は出入量測定装置の異なった実施
例を示す構造図、第８図はロール間隔値測定装置の一実
施例を示す構造図、第９図は外側の偏位１辻δＭ．、と
相前後したロール間隔値とから内側案内ロールの前記δ
Ｍｉａを算出する方法を示す説明図、第１０図は鋳片の
変形形態を決定するための説明図、第１１図は本発明に
基づき連続する５本の案内ロールにおける前記偏位量δ
Ｍを求めるための基本的概念図、第１２図はロール不整
歪と内部割れ等の鋳造欠陥発生との関係を調査結果の一
例を示す線図、第１３図は本発明の具体的実施例におけ
る各鋼種の欠陥発生状況を示す図表、第１４図は前記第
１３図の例においてロールアライメントを修正した後の
欠陥発生状況を示す図表、第１５図は周知の一般的な湾
曲型連続鋳造設備を示す構造図である。 １・・・タンデイツシュ、２・・・イマージョンノズル
、３・・・詩聖、４・・・溶鋼、５・・・凝固殻、６・
・・鋳片、７・・・案内ロール、７１・・・案内支持ロ
ール、７２・・・引抜きロール、７３・・・矯正用ロー
ル、７ａ・・・内側案内ロール群、７ａ、〜７ａｏ・・
・内側案内ロール、７ｂ・・・外側案内ロール群、７ｂ
、〜７ｂ、・・・外側案内ロール、１１・・・接線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、案内ロールを備えた湾曲型もしくは垂直曲型連続鋳
   造設備において、 ［ａ］連続する３対の案内ロールを単位測定対象として
   、両端部ロール表面を結ぶ接線に対する中央部ロールの
   出入量ｌを内外ロール毎に測定し、 ［ｂ］前記実測出入量ｌと予め設定されている基準出入
   量Ｌとから偏位量δ＿Ｍを内外ロール毎に求め、 ［ｃ］前記偏位量δ＿Ｍの指向性と、単位測定対象のロ
   ール間隔値とからロール不整による鋳片の変形形態を内
   外ロール毎に決定し、 ［ｄ］前記［ａ］〜［ｃ］の手順に基づき少なくとも最
   終矯正用ロールまでの全案内ロールについて前記偏位量
   δ＿Ｍと鋳片の変形形態を決定し、［ｅ］前記偏位量δ
   ＿Ｍ及び鋳片の変形形態と、鋳造条件とより下記（１）
   式に基づき当該案内ロール部位における前記ロール不整
   による鋳片内部歪ε＿Ａを算出し、 ［ｆ］一方、予め被鋳造鋼種、鋳造条件毎に、前記鋳片
   内部歪ε＿Ａと鋳造欠陥発生との相関を求め、 ［ｇ］前記鋳片内部歪ε＿Ａと鋳造欠陥発生との相関よ
   り当該操業条件における各案内ロール部位毎の許容内部
   歪ε＿Ｃを設定し、 ［ｈ］前記算出された鋳片内部歪ε＿Ａが前記許容内部
   歪ε＿Ｃを越えたときに前記出入量ｌを調整してロール
   不整を修正することにより無欠陥鋳片を製造することを
   特徴とする鋼の連続鋳造方法。 ε＿Ａ＝Ｋ×（｜δ＿Ｍ｜×Ｓ）／（Ｒｐ＾２）…　…
   　…（１）但しε＿Ａ：ロール不整による鋳片内部歪（
   ％）δ＿Ｍ：偏位量、Ｓ：凝固殻厚み、 Ｒｐ：ロールピッチ、 Ｋ：鋳片の変形形態に基づく係数、