JPH0323258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続鋳造装置において、特に湾曲され
た案内軌道内で連続体を進行および案内するため
の方法に関する。

連続体案内軌道で前に配置されたローラーが後
に続いて配置されるローラーよりも高い回転モー
メントで運転される連続体の案内方法は既に提案
されている。同様に多数の前後に並んで配置され
たローラーがそれぞれ一つのグループに一緒にな
つていて、且つ前のグループが後に続くグループ
よりも高い回転モーメントで運転される連続体の
案内方法も既に提案されている。これらは次のこ
とに基づいて提案される。

通常、連続鋳造装置においては鋳型に接続して
取り出される連続体は鋳型に接続する湾曲案内軌
道内で、あるいは鋳型に接続する垂直案内部分と
次の湾曲案内軌道内で、その軌道を形成する支持
ローラーによつて案内され、運転される搬送ロー
ラーの助けによつて進行される。このとき搬送ロ
ーラーは連続体が凝固するかあるいは部分的に凝
固する所で連続体をつかんでいる。

ところが公知のように鋳型中で製造される連続
体が案内軌道内で中心がなお液状であるときに多
数の段階に分けて曲げられたり矯正されたりする
屈曲点が設けられる。連続体がなお液状の中心を
持つた場合に曲げられたり矯正されるとその表面
すなわち外部殻の中に引張力が生ずる。これが熱
間変形の可能性の範囲を超過することにより延伸
された部分に表面割れが発生する。同様にまた未
凝固中心部分での固体液体の境界にも割れが発生
する。この様な連続体中の欠陥はローラーが一定
の方法で作動されることにより防止できるもので
ある。すなわち、連続体に発生する引張歪を相殺
する圧縮力を外部から与えつつ連続体を移送させ
ることによつて欠陥が生じなくなる。これは連続
体の案内軌道を形成する個々のローラーを後に続
くローラーよりも高いローラー周速度で運転する
ことによつて得られる。

本発明は上記のことを考慮に入れて、屈曲点で
の連続体の欠陥発生をより確実に防止する湾曲軌
道内の連続体の進行および案内の方法を提供する
ものである。

本発明は上記目的を達成するために、鋳型から
取り出される連続体を、鋳型に続く案内軌道に複
数の屈曲点を設けて各屈曲点に対応して運転ロー
ラーを配置すると共に、最終屈曲点の後に搬送ロ
ーラーを配置し、各屈曲点において順次曲げ矯正
しながら案内するに際して、あらかじめ設定され
たプロセスデータに基づき、モールド内抵抗、バ
ルジング抵抗、ロール回転抵抗、鋳片自動落下力
から連続体の移送抵抗（AK）を各運転ローラー
について算出し、前記移送抵抗から連続体の移送
に必要な必要移送力（AKB）を各運転ローラー
について算出し、一方ローラー１本あたりにかか
る鉄静圧力と摩擦係数から連続体に伝達可能な伝
達可能移送力（MAK）を算出し、前記伝達可能
移送力（MAK）と前記必要移送力（AKB）か
ら各運転ローラーにおける連続体に付与可能な外
部付与力（AKK）を算出し、さらに前記屈曲点
前後で連続体を圧縮案内するための屈曲点におけ
る連続体の曲げ矯正に起因する歪量を算出し、該
歪量を適正値に抑えるために運転ローラー間で連
続体に発生させるための移送方向歪から連続体に
加えるべき外部付与圧縮力を各運転ローラーにつ
いて算出し、前記可能外部付与力（AKK）と外
部付与圧縮力（AKKB）を比較してAKK＞
AKKBの時は該外部付与圧縮力（AKKB）を採
用し、AKK＜AKKBの時は可能外部付与力
（AKK）を越えない値に演算して該外部付与圧縮
力（AKKB）を採用し、前記必要移送力
（AKB）と前記外部付与圧縮力（AKKB）から
各運転ローラーについて前記外部付与圧縮力を発
生させるための分担移送力（AKT）を算出し、
前記各運転ローラーを前記分担移送力に応じた運
転ローラー駆動用モータの電流制御により回転制
御するとともに、前記搬送ローラーを所定の一定
速度となるように回転制御するように構成したも
ので、屈曲点での連続体の欠陥発生を確実に防止
できるとともに、基準速度指令で運転するための
速度制御系とは別の分担移送力指令で運転するた
めの電流制御系により、運転ローラー駆動用モー
タを分担移送力に応じて電流制御するため、各運
転ローラーの回転モーメントを容易かつ確実に制
御できて、連続体の欠陥発生はより速やかに除去
できるものであり、さらに外部付与圧縮力
（AKKB）を可能外部付与力以内に抑えるように
演算するので、各運転ローラーのスリツプのない
状態で実施でき、動作をより確実なものにでき
る。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図はオーバルに湾曲された案内軌道に複
数の支持ローラーが配置された連続鋳造装置であ
り、各屈曲点のローラーが運転されていない場合
である。１は鋳型、(2)は連続体Ｃの案内軌道であ
り、多数の支持ローラー３で構成される。溶鋼が
鋳型１の中で冷却されて出てきた内部が凝固され
ていない連続体Ｃは予め与えられた方向へ向けら
れる。その後、液状の中心を持つたままローラー
３の中から最終的に真直にされる。支持ローラー
３は外皮の膨張を支えるローラー３０、屈曲点を
支持するローラー３１，３２，３３，３４および
運転されるローラー３５，３６，３７，３８が配
置される。４はローラー３５，３６，３７および
３８と協動して連続体Ｃを圧縮案内する搬送ロー
ラーである。案内軌道２はローラー３１，３２，
３３および３４が配置された屈曲点で次第に大き
くなる半径r₁，r₂，r₃およびr₄を持つ円弧を互い
に連ねてできた湾曲案内軌道を形成している。連
続体Ｃは支持ローラー３によつて湾曲案内軌道を
案内され、最終的には真直にされて搬送ローラー
４によつて水平に引出されるが、その過程におい
て各屈曲点で湾曲状態が矯正されることにより歪
が発生する。

各屈曲点すなわちローラー３１，３２，３３お
よび３４において発生する歪増分をそれぞれ
Δε₁，Δε₂，Δε₃およびΔε₄とすると、次式のよう
になる。

ここでｙは連続体Ｃの厚み方向の中心からの歪
位置まだの距離とする。

連続体Ｃの品質を確保するためには、前記(1)式
で示される歪増分を欠陥が発生しない範囲の小さ
い値に抑えてやればよい。このため外部より圧縮
力を与えてやることになる。(1)式の歪増分Δε₁に
対してはローラー３５と３６、Δε₂に対してはロ
ーラー３６と３７、Δε₃に対してはローラー３７
と３８、Δε₄に対してはローラー３８と４を、そ
れぞれ後述のように制御すればよい。

ここで第２図に示すように一対２組の運転され
るローラーR₁とR_i+1により連続体Ｃを圧縮移送す
る場合を仮定する。連続体Ｃに発生する歪を、移
送方向にε_x、幅方向にε_y、厚み方向にε_zとする。
流れの法則によりローラーR_iを通過する単位時間
当りの移送量V_iと、ローラーR_i+1を通過する単位
時間当りの移送量V_i+1とは等しい。またローラー
R_iおよびR_i+1を通過する連続体Ｃの断面積をそれ
ぞれA_iおよびA_i+1とし、ローラーR_iおよびR_i+1の
周速度をそれぞれv_i，v_i+1とする。

いまA_i＝１とすると、 A_i+1＝（１＋ε_y）×（１＋ε_z）≒１×ε_y ＋ε_zV_i＝v_i×A_i＝v_i V_i+1＝v_i+1×A_i+1＝v_i+1 ×（1ε_y＋ε_z） そこで前述のV_i＝V_i+1より v_i＝v_i+1×（１＋ε_y＋ε_z）を得る。

塑性変形の体積一定の条件、すなわち ε_y＋ε_y＋ε_z＝０を用いて、 v_i＝v_i+1×（１−ε_x） ……(2)式 を得る。

ε_xは圧縮歪で負の値を取るので v_i＞v_i+1 ……(3)式 となる。

したがつて連続体Ｃの圧縮案内移送においては
先に配置されたローラーR_iの周速度が後に続いて
配設されたローラーR_i+1よりも高い周速度を持つ
ことになる。しかしながら(2)式により得られる速
度差は一般に非常に小さいので、制御対象として
は不適当である。

そこで、上述の速度差を発生させるために、歪
に着目してローラーR_i，R_i+1の回転モーメントを
制御するようにする。次に第３図に示すコンピユ
ータプログラムに基づき具体的に説明する。

先ず、あらかじめ設定されたプロセスデータ
を読み込むことによつて行なわれる。すなわ
ち、鋳造サイズ、連続体Ｃを引き出す鋳造速
度、連続体Ｃに外部圧縮力を付与するためのデ
ータである連続体Ｃの材料定数、連続体Ｃの移
送抵抗を算出するためのローラー３０，３１，
３２，３３，３４の配置、連続体Ｃを移送しお
よび連続体Ｃに圧縮力を付与するためのローラ
ー３５，３６，３７，３８，４の配置、該ロー
ラー３５，３６，３７，３８および４に付与さ
れた回転モーメントにより発生する可能移送
力、ローラー３０，３１，３２，３３，３４に
付与され連続体Ｃに作用するローラー押圧力、
連続体Ｃの案内過程における冷却条件などであ
る。

次にプロセス計算が行なわれる。すなわち連
続体Ｃの移送抵抗（AK）、前記屈曲点前後の
圧縮領域での連続体Ｃの外部殻の凝固厚Ｓ、ロ
ーラー３５，３６，３７，３８および４に作用
する連続体Ｃの鉄静圧ならびにローラー３５，
３６，３７，３８および４による連続体Ｃの支
持力により決まる連続体Ｃへの伝達可能移送力
（MAK）、ローラー３５，３６，３７，３８お
よび４の配置された位置における連続体Ｃを移
送するための必要移送力（AKB）、圧縮のため
にローラー３５，３６，３７，３８に付与可能
な外部付与力（AKK）、連続体Ｃの前記圧縮領
域での温度ｔ、前記各屈曲点付近における(1)式
により示される連続体Ｃに発生する歪増分Δε
を計算する。

先づ、連続体Ｃの移送抵抗（AK）は、移送
抵抗＝モールド内抵抗＋バルジング抵抗＋ロー
ル回転抵抗−鋳片自重落下力から算出され、各
部の計算は下記の式から行なわれる。

(1) モールド内抵抗Z_K Z_K＝K₁×ρ×（BB＋BDR）F_K ² ここで、 ρ：溶鋼の密度 BB：連続体Ｃの幅 BDR：モールド開口厚み F_K：湯面からモールド下端までの垂直距離 K₁：係数 (2) バルジング抵抗W_Si W_Si＝K₂×δ_i ⁿ×D_ri ^m×p_i ここで、 δ_i：ｉ番ローラーピツチ間でのバルジング量
で、鋳造速度と冷却条件に比例する値 D_ri：ｉ番ローラー径 p_i：ｉ番ローラーでのバルジング力で、該位
置での凝固シエル厚みに比例する値 ｍ、ｎ：定数 K₂：係数 (3) ロール回転抵抗W_Bi W_Bi＝P_Li×p_i ここで、 P_Li：ｉ番ローラー軸受摩擦係数 (4) 鋳片自重落下力T_Bi T_Bi＝K_3i×ρ×S_i×H_i ここで、 H_i：ｉ番ローラーでの湯面からの高さ S_i：ｉ番ローラー位置での凝固シエル断面積 よつて、モールドからｉ番目ローラー間の移送
抵抗AK_iは AK_i＝Z_K＋_i 〓^j=1 （W_Si＋W_Bj）−T_Bi として算出される。これらから計算された各ロー
ラー３５，３６，３７，３８および４での移送抵
抗を（AK₅）（AK₆）（AK₇）（AK₈）および
（AK₄）とする。なお、上記バルジング抵抗を生
じるバルジング力とは、連続体Ｃの内部の未硬化
部分における鉄静圧が外皮に作用して連続体Ｃを
ふくらまそうとする力である。連続体Ｃの移送の
ための必要移送力（AKB）を前記各ローラー３
５，３６，３７，３８および４についてそれぞれ
（AKB₅）（AKB₆）（AKB₇）（AKB₈）および
（AKB₄）とすると、下記(4)式によりその必要移
送力が計算される。

AKB₅＝AK₅…（4a） AKB₆＝AK₆−AK₅…（4b） AKB₇＝AK₇−AK₆…（4c） AKB₈＝AK₈−AK₇…（4d） AKB₄＝AK₄−AK₈…（4e） (4)式 さらに、伝達可能移送力（MAK）は伝達可能
移送力＝（鉄静圧力／ローラー）×摩擦係数から計
算される。すなわち、ローラー１本あたりにかか
る鉄静圧力にローラーと連続体Ｃとの間の摩擦係
数を掛けて算出されるものであり、鉄静圧力はρ
×H_i×K₄から求められる。ここでρは溶鋼密度、
H_iはｉ番目ローラーでの湯面からの高さ、K₄は
係数である。従つて、この力以上に移送力を加え
ても、ローラーがスリツプを起こし、連続体Ｃに
伝達することができなくなる。各ローラー３５，
３６，３７，３８における伝達可能移送力を
（MAK₅）（MAK₆）（MAK₇）MAK₈）とし、連
続体Ｃに外部圧縮力を付与するローラー３５，３
６，３７，３８の可能な外部付与力を（AKK₅）
（AKK₆）（AKK₇）（AKK₈）とすると、下記(5)
式によりその可能外部付与力が計算される。

AKK₅＝MAK₅−AKB₅＝MAK₅−AK₅…（5a） AKK₆＝MAK₆−AKB₆＝MAK₆＋AK₅−AK₆…（5b） AKK₇＝MAK₇−AKB₇＝MAK₇＋AK₆−AK₇…（5c） AKK₈＝MAK₈−AKB₈＝MAK₈＋AK₇−AK₈…（5d） (5)式 次に連続体Ｃの欠陥除去のためにおこなう歪
量適正化のための外部から作用させる圧縮力は
計算が行なわれる。すなわちローラー３１前後
の圧縮領域における歪増分Δε₁は（1a）式によ
り計算される。連続体Ｃの欠陥を防止するため
には、該歪増分Δε₁を適正な値Δε₀₁に抑える必
要がある。したがつて前述の(2)式により示され
る連続体Ｃの移送方向の歪ε_X1は次のようにな
る。

ε_X1＝Δε₀₁−Δε₁ ここで、ローラー前後の圧縮領域における歪
増分Δε₁と湾曲が矯正される側の連続体Ｃ表面
での歪の適正な値Δε₀₁と、外部から連続体Ｃ
に作用する圧縮力を加えたことによる移送方向
の歪ε_X1との関係を概念図で示すと第７図のよ
うになり、外部から圧縮力を加えて移送方向の
歪ε_X1を与えることで、湾曲が矯正される側の
連続体Ｃ表面での歪が適正な値Δε₀₁になるこ
とが理解できる。

このための計算においては連続体Ｃの材料定
数、温度および圧縮領域の平均凝固シエル断面
積S_i等をデータとして、上述のε_X1を発生させ
るのに必要な外部から連続体Ｃに作用する圧縮
力F_cを算出し、これによりローラー３５を介し
て外部から付与すべき外部付与圧縮力
（AKKB₅）を計算する。また同様にして各ロ
ーラー３６，３７，３８により付与すべき外部
付与圧縮力（AKKB₆）（AKKB₇）（AKKB₈）
を計算する。

すなわち、第１図において、ローラー３５，
３６間の距離と平均凝固シエル断面積をそれぞ
れl₁とS₅₆、ローラー３６，３７間の距離と平
均凝固シエル断面積をそれぞれl₂とS₆₇、ロー
ラー３７，３８間の距離と平均凝固シエル断面
積をそれぞれl₃とS₇₈、ローラー３８，４間の
距離と平均凝固シエル断面積をそれぞれl₄と
S₈₄とする。

いまローラー３５，３６間に外部付与圧縮力
を与える場合について説明する。連続体Ｃの移
送速度ν、目標歪ε_X1の歪速度をε〓_X1とすると、
連続体Ｃをローラー３５からローラー３６まで
移送するに要する時間t₁はt₁＝l₁／νであり、 ε_X1＝t₁×ε〓_X1＝l₁／ν×ε〓_X1 (A) となる。一方、凝固シエル部の歪速度と応力σ₁
の関係は ε〓_X1＝K_T×σ₁ ⁿ (B) である。ここでK_Tは鋳片の温度に依存する定
数、ｎは定数である。

従つて(A)(B)式より σ₁＝｛ε_X1×ν／l₁×K_T｝^1/n よつてローラー３５，３６間で作用する圧縮
力F_C56は F_C56＝S₅₆×σ₁ から算出される。この初段の圧縮力F_C56はロー
ラー３５，３６間で与える外部付与圧縮力
（AKKB₅）に相当する。

一方、ローラー３６，３７間、ローラー３
７，３８間およびローラー８，４間で作用する
圧縮力F_C67，F₇₈，F_C84は F_C67＝S₆₇×σ₂ F_C78＝S₇₈×σ₃ F_C84＝S₈₄×σ₄ として算出されることになる。従つて圧縮力F_c
は F_c＝ｆ（ε_x） ……(6)式 として表わせる。

ところで、ローラー３５，３６間で与える外
部付与圧縮力（AKKB₅）は連続体Ｃを伝播
し、ローラー４での反作用力にて支持されるま
で、即ちローラー３８と４との間まで伝わると
いう力の伝播法則がある。従つて移ローラー３
６，３７間を考えた場合は、ローラー３６，３
７間における外部付与圧縮力（AKKB₆）と、
前記力の伝播法則に基づきローラー３５，３６
間における外部付与圧縮力（AKKB₅）とを加
えた圧縮力がローラー３６，３７間において連
続体Ｃに作用していることになる。そこで、連
続体Ｃを運転するローラー３６，３７間で連続
体Ｃに作用する圧縮力F_C67は、次式のようにな
る。

F_C67＝AKKB₅＋AKKB₆ 同様に、圧縮力F_C78，F_C84は F_C78＝AKKB₅＋AKKB₆＋AKKB₇ F_C84＝AKKB₅＋AKKB₆＋AKKB₇＋AKKB₈
となる。

また、一対２組のローラーの差速度によつて
発生する圧縮力Ｆは(2)式と(6)式より Ｆ＝ｆ（v_i+1−v_i／v_i+1） ……(7)式 として表わせ、この圧縮力Ｆはそれぞれの外部
付与圧縮力（AKKB₅）〜（AKKB₈）に相当
する。たとえば、外部付与圧縮力（AKKB₆）
については AKKB₆＝ｆ（v₇−v₆／v₇） ……（7a） なる関係が得られる。なお、上記(7)式はv_i+1＝
v_iのときＦ＝０となる関係にある。

次に上述の外部付与圧縮力（AKKB₅）〜
（AKKB₈）が前記(5)式の可能外部付与力
（AKK₅）〜（AKK₈）に対して適正な範囲内
におさまつているかどうかをチエツクし、その
結果が良好な場合AKK＞AKKBには、各
（AKKB）はローラー３５〜３６の回転モーメ
ントを決定するデータとして使用される。もし
も上述の計算の結果AKK＜AKKBとなつた場
合には、AKKB＝（係数）×AKKの計算をおこ
なつて、AKKBをAKKより下回る値AKK＞
AKKBにする。すなわち、計算結果がAKK＜
AKKBの場合は、目標の歪値は得られないが、
AKKB＝（係数）×AKKの演算を行なつて、新
たに得たAKKBをAKKより下回る値にするこ
とによりプロセスに見合つた外部付与圧縮力を
決定し、ローラーと連続体Ｃの表面との間のス
リツプを抑えることができる。これに伴ない欠
陥の防止効果は多少減るが、外部付与圧縮力を
全く加えない場合と比較して欠陥防止効果は期
待できるものである。

このようにローラー３５〜３８を介して連続
体Ｃに作用させる外部付与圧縮力（AKKB）
はプロセスの運転条件から算出される可能外部
付与力（AKK）に見合つた範囲で適正に付与
されるので、ローラー３５〜３８と連続体Ｃの
表面との間のスリツプが抑えられることにな
る。

次にローラー３５，３６，３７，３８および
４の分担移送力を決定する。すなわち上述の計
算により得られる外部付与圧縮力（AKKB）
は各ローラー３５，３６，３７，３８および４
の分担移送力のデータとなる。いまローラー３
５，３６，３７，３８および４の分担移送力を
（AKT₅）（AKT₆）（AKT₇）（AKT₈）および
（AKT₄）とすると、その各分担移送力は次式
で計算される。

AKT₅＝AKB₅＋AKKB₅……（8a） AKT₆＝AKB₆＋AKKB₆……（8b） AKT₇＝AKB₇＋AKKB₇……（8c） AKT₈＝AKB₈＋AKKB₈……（8d） AKT₈＝AKB₈＋AKKB₈……（8d） AKT₄＝AKB₄−（AKKB₅＋AKKB₆＋AKKB₇＋AKKB₈）……（8e
）(8)式 ローラー４の分担移送力（AKT₄）を示す
（8e）式において、分担移送力（AKT₄）は正あ
るいは負の値を示す。すなわちローラー３５〜３
８により連続体Ｃに付与される圧縮力に対する反
作用力は連続体Ｃの移送過程で支えなければ連続
体Ｃに圧縮力がかけられないからである。

さらに詳細に説明する。連続体Ｃは一定速度で
搬出されているので、力の均合から （AKT₅−AKB₅）＋（AKT₆−AKB₆） ＋（AKT₇−AKB₇） ＋（AKT₈−AKB₈）＋（AKT₄−AKB₄）＝０ が成り立つている。反作用力とは、力の均合上、
自然的に発生する力であり、ローラー３５，３
６，３７，３８は連続体Ｃを押込んで移送しよう
としているため、反作用力は上記均合の式から （AKT₄−AKB₄）＝｛（AKT₅−AKB₅）＋（AKT₆−AKB₆）
＋（AKT₇−AKB₇）＋（AKT₈−AKB₈）｝ で導出される。ここで、（AKT₅−AKB₅）がロ
ーラー３５における外部付与圧縮力、（AKT₆−
AKB₆）がローラー３６における外部付与圧縮
力、（AKT₇−AKB₇）がローラー３７における
外部付与圧縮力、（AKT₈−AKB₈）がローラー
３８における外部付与圧縮力である。従つて
（AKT₄−AKB₄）の力が、外部付与圧縮力に対
する反作用力であり、｛（AKT₅−AKB₅）＋
（AKT₆−AKB₆）＋（AKT₇−AKB₇）＋（AKT₈−
AKB₈）｝と等しい力で反対の方向を向いている
力である。ローラー３５〜３８の回転モーメント
を制御すれば外部付与圧縮力が発生するが、速度
基準ローラー４については、回転モーメントは制
御せず、速度のみを一定に制御している。この速
度基準ローラー４における反作用力は自然的に発
生する力であり、回転モーメントの制御による力
の直接制御はしていない。また、伝達可能移送力
（MAK）は反作用力とは関係しない力であり、
反作用力は外部付与圧縮力に対して発生するもの
で、 外部付与圧縮力＝分担移送力−必要移送力 で求まる力である。そして前記（AKT₄−
AKB₄）の式と（8a）〜（8d）式とにより、 AKT₄＝AKB₄−｛（AKT₅−AKB₅）＋（AKT₆−AKB₆）＋
（AKT₇−AKB₇） ＋（AKT₈−AKB₈）｝＝AKB₄−（AKKB₅＋AKKB₆＋
AKKB₇＋AKKB₈） が算出される。これが（8e）式である。

一方、ローラー３６の発生させる分担移送力
（AKT₆）は前述の（7a）式と（8b）式から次式
のようになる。

AKT₆＝AKB₆＋AKKB₆＝AKB₆＋ｆ（v₇−v₆／V₇）…
…(9)式 上記(9)式において（AKB₆）は一定値であるの
で、ローラー３６の所定の分担移送力（AKT₆）
はローラー３６の回転モーメントを変えることに
よつて得られ、この分担移送力（AKT₆）に見合
つた速度差が発生することになる。

次に各ローラー３５，３６，３７，３８およ
び４の運転条件の決定をおこない、 さらに各ローラー３５，３６，３７，３８の
制御装置に回転モーメント指令を与える。

この回転モーメント指令は具体的には次のよう
にして行なわれる。たとえば第４図に示すごとく
連続体Ｃの全移送抵抗（AK）が100T（トン）と
計算される鋳造運転において、第５図のケース１
に示すデータの場合、移送抵抗（AK）に対する
必要移送力≪AKB₅＝15T、AKB₆＝10T、AKB₇
＝20T、AKB₈＝15T、AKB₄＝40T≫、外部付
与圧縮力≪AKKB₅＝10T、AKKB₆＝8T、
AKKB₇＝6T、AKKB₈＝6T、AKKB₄＝−30T
≫、分担移送力≪AKT₅＝25T、AKT₆＝18T、
AKT₇＝26T、AKT₈＝21T、AKT₄＝10T≫、伝
達可能移送力≪MAK₅＝40T、MAK₆＝40T、
MAK₇＝40T、MAK₈＝40T、MAK₄＝100T≫
が計算されたとする。この場合、各ローラー３
５，３６，３７，３８および４は伝達可能移送力
（MAK）以内で運転させる。すなわち、各ロー
ラー３５〜３８にスリツプを生じさせないと共
に、ローラー３５〜３８による外部付与圧縮力
（AKKB）の総和の反作用力がローラー４にて支
持できる範囲内となるように、各種設備条件を予
じめ設定しておくのが好ましい。そしてローラー
４において外部付与圧縮力（AKKB）の総和
（AKKB₅＋AKKB₆＋AKKB₇＋AKKB₈＝30T）
は、必要移送力AKB₄＝40Tより小さいので、外
部付与圧縮力（AKKB）に対する反作用力は上
記必要移送力AKB₄に支持され、正の移送力を発
生する。

鋳造運転開始に先立つて鋳型１にダミーバ（図
示せず）を取付け、運転開始後、連続体Ｃがダミ
ーバにより誘導案内される。このとき基準速度指
令v₀が各ローラー３５，３６，３７，３８および
４に与えられている。連続体Ｃの先端がローラー
４を通過すると、それが検出器（図示せず）によ
り検出され、圧縮案内が開始される。

ところが、今までローラー３５，３６，３７，
３８および４には共通して基準速度指令v₀が与え
られていたが、連続体Ｃの先端がローラー４を通
過した後は、この基準速度指令v₀は、ローラー３
８，４のみに与えられるようになり、ローラー３
５〜３７はローラー３８の実運転速度を基準とし
て運転される。

次にローラー３５〜３８の速度制御の一例を第
６図を用いて説明する。第６図において、４０は
連続体Ｃの移送速度を指令する速度指令器、５
１，６１，７１，８１，４１は各ローラーを駆動
する直流電動機、５２，６２，７２，８２，４２
は各直流電動機の速度を検出する回転発電機、５
３，６３，７３，８３，４３は直流電動機の駆動
源として使用するサイリスタ装置、５４，６４，
７４，８４，４４は電流調節器、５５，６５，７
５，８５，４５は比例動作（Ｐ動作）特性を有す
る速度調節器、４５は比例積分動作（PI動作）
特性を有する速度調節器、５６，６６，７６，８
６は分担移送力（AKT₅）（AKT₆）（AKT₇）
（AKT₈）に応じた回転モーメントを各ローラー
３５，３６，３７，３８に与えるためのモータ電
流（モータの回転モーメントに相当する）を調節
するPI動作特性を有する電流調節器、５７，６
７，７７，８７は連続体Ｃを圧縮案内運転をする
時に閉とする制御接点、５８，６８，７８，８
８，４８は各直流電動機の主回路電流検出器であ
る。

第５図において、連続体Ｃを移送するローラー
３５，３６，３７，３８，４を駆動するモータ５
１，６１，７１，８１，４１を制御する回路は通
常のものであるが、各モータの制御回路に設けた
速度調節器５５，６５，７５，８５はＰ動作と
し、速度調節器４５はPI動作としている。連続
体Ｃを圧縮案内する場合、移送速度の基準となる
のはローラー４すなわちモータ４１の回転速度で
あり、これをPI制御することにより、速度一定
値に確保する。また、分担移送力を担当するトル
クをモータ５１，６１，７１，８１に発生させる
ためには、各モータ速度を N₅₁＞N₆₁＞N₇₁＞N₈₁＞N₄ すなわちΔv₅₀，Δv₆₀，Δv₇₀，Δv₈₀に相当する
回転数を制御しなければならないが、これらの値
は１％以下の非常に小さいものであるので、実現
するのにきわめて困難な速度指令によらずに、あ
らかじめ分担移送力（AKT₅）（AKT₆）
（AKT₇）（AKT₈）に相当するモータ電流を計算
機にて電流調節器５６，６６，７６，８６に設定
し、電流検出器５８，６８，７８，８８により検
出した電流を電流調節器５５，５６，７６，８６
にフイードバツクして、このフイードバツク値が
あらかじめ計算機で設定した設定値とが一致する
ようにPI制御している。この電流制御をするに
際して、速度調節器５５，６５，７５，８５が
PI動作であれば、速度制御系と電流制御系が相
互に干渉して圧縮案内制御を達成できないので、
これをＰ動作のみとして実現している。このよう
にΔvが１％以下のきわめて小さい値であるため、
Ｐ動作の調節器を使用することにより、圧縮案内
時でも、そうでない時でも対処できる。

実際には、圧縮案内開始により、先づAKB₈＝
15Tの移送力が発生するように、ローラー３８の
運転モータ８１に制御装置に指令が入力され、ロ
ーラー３８が回転制御される。さらに、AKB₅＝
15T、AKB₆10T、AKB₇＝20Tとなるように各
ローラー３５〜３７の運転モータ５１，６１，７
１の制御装置に指令が入力され、該各ローラー３
５〜３７が同様に回転制御される。ここでローラ
ー３８と４とは基準速度指令v₀で運転されてお
り、ローラー３８は連続体Ｃの移送抵抗（AK）
に対する必要移送力AKB₈＝15Tの他に外部付与
圧縮力AKKB₈＝6Tに相当する移送力を発生する
ように制御される。したがつてローラー３８の回
転速度は前述の(7)式および(8)式の関係により、両
ローラー３８，４の速度差Δv₈₀だけ高められる。
ローラー４について、上記外部付与圧縮力
（AKKB₈）が作用しない場合はAKB₄＝40Tでよ
いが、AKKB₈＝6Tを吸収するので、この時のロ
ーラー４の移送力はAKB₄−AKKB₈＝34Tとな
る。またローラー３５〜３７はローラー３８を基
準として回転速度が制御されるので、各ローラー
３５〜３８の速度はv₀＋Δv₈₀となる。そして上
記した場合と同様にして、まずローラー３７が制
御され、次にローラー３６が制御され、最後にロ
ーラー３５が制御される。

この時の各ローラー３５，３６，３７，３８お
よび４の回転速度ｖおよび分担移送力（AKT）
の変化は次に示される。

(i) ローラー３７に外部付与圧縮力AKKB₇＝6T
を付与したとき、 ローラー３５の分担移送力＝15T ローラー３６の分担移送力＝10T ローラー３７の分担移送力＝26T ローラー３８の分担移送力＝21T ローラー４の分担移送力＝28T ローラー４の回転速度v₄＝v₀ ローラー３８の回転速度v₈＝v₄＋Δv₈₀ ローラー３７，３６，３５の回転速度v₇＝v₈
＋Δv₇₀ なおΔv₇₀は両ローラー３８，３７の速度差 (ii) ローラー３６に外部付与圧縮力AKKB₆＝8T
を付与したとき、 ローラー３５の分担移送力＝15T ローラー３６の分担移送力＝18T ローラー３７の分担移送力＝26T ローラー３８の分担移送力＝21T ローラー４の分担移送力＝20T ローラー４の回転速度ｖ＝v₀ ローラー３８の回転速度v₈＝v₄＋Δv₈₀ ローラー３７の回転速度v₇＝v₈＋Δv₇₀ ローラー３６，３５の回転速度v₆＝v₇＋Δv₆₀ なおΔv₆₀は両ローラー３７，３６の速度差 (iii) ローラー３５に外部付与圧縮力（AKKB₅＝
10T）を付与したとき ローラー３５の分担移送力＝25T ローラー３６の分担移送力＝18T ローラー３７の分担移送力＝26T ローラー３８の分担移送力＝21T ローラー４の分担移送力＝10T ローラー４の回転速度v₄＝v₀ ローラー３８の回転速度v₈＝v₄＋Δv₈₀ ローラー３７の回転速度v₇＝v₈＋Δv₇₀ ローラー３６の回転速度v₆＝v₇＋Δv₆₀ ローラー３５の回転速度v₅＝v₆＋Δv₅₀ なおΔv₅₀は両ローラー３６，３５の速度差 次に第５図のケース２に示すデータの場合、前
述と同様に必要移送力≪AKB₅＝15T、AKB₆＝
10T、AKB₇＝20T、AKB₈＝15T、AKB₄＝40T
≫、外部付与圧縮力≪AKKB₅＝30T、AKKB₆
＝30T、AKKB₇＝30T、AKKB₈＝60T、
AKKB₄＝−150T≫、分担移送力≪AKT₅＝
45T、AKT₆＝40T、AKT₇＝50T、AKT₈＝
75T、AKT₄＝−110T≫、伝達可能移送力≪
MAK₅＝55T、MAK₆＝60T、MAK₇＝60T、
MAK₈＝90T、MAK₄＝200T≫が計算されると、
ローラー４においては、外部付与圧縮力AKKB
の総和AKKB₅＋AKKB₆＋AKKB₇＋AKKB₈＝
150Tは必要移送力AKB₄＝40Tより大きいので、
外部付与圧縮力（AKKB）に対する反作用力は
上記必要移送力（AKB₄）により支持されないの
で、負の移送力を発生する。

前述のケース１のように、連続体Ｃの先端がロ
ーラー４を通過すると、圧縮案内が開始される。

先ず、前述と同じように今までは各ローラー３
５，３６，３７，３８および４には共通に基準速
度指令v₀₁が与えられていたが、連続体Ｃの先端
がローラー４を通過した後は、この基準速度指令
v₀₁は、ローラー３８，４のみに与えられるよう
になり、ローラー３５〜３７はローラー３８の実
運転速度を基準として運転される。また圧縮案内
開始により、AKT₈＝75Tの分担移送力が発生す
るようにローラー３８の運転モーターの制御装置
に指令が入力され、該ローラー３８が回転制御さ
れる。さらにAKB₅＝15T、AKB₆＝10T、AKB₇
＝20Tとなるように各ローラー３５〜３７の運転
モーターの制御装置に指令が入力され、該各ロー
ラー３５〜３７が回転制御される。ローラー４に
は負の分担移送力AKT＝−110Tが発生する。ロ
ーラー３８と４とは基準速度v₀₁で運転され、ケ
ース１と同時にローラー３８の回転速度は、外部
付与圧縮力AKKB₈＝60Tに相当する移送力を発
生するようにローラー４に対してΔv₈₁だけ高め
られる。ローラー４の移送力はAKB₄−AKKB₈
＝−20Tになる。したがつてローラー４の負の移
送力を発生しながら基準速度指令v₀₁で運転され、
ローラー３５〜３８はv₀₁＋Δv₈₁の速度で運転さ
れることになる。そして同様にして、順次ローラ
ー３７→３６→３５が制御される。

この時の各ローラー３５，３６，３７，３８お
よび４の回転速度ｖおよび分担移送力（AKT）
の変化は次に示される。

(i) ローラー３７に外部付与圧縮力AKKB₇＝
30Tを付与したとき、 ローラー３５の分担移送力＝15T ローラー３６の分担移送力＝10T ローラー３７の分担移送力＝50T ローラー３８の分担移送力＝75T ローラー４の分担移送力＝−50T ローラー４の回転速度v₄＝v₀₁ ローラー３８の回転速度v₈＝v₄＋Δv₈₁ ローラー３７，３６，３５の回転速度v₇＝v₈
＋Δv₇₁ なおΔv₇₁は両ローラー３８，３７の速度差 (ii) ローラー３６に外部付与圧縮力AKKB₆＝
30Tを付与したとき、 ローラー３５の分担移送力＝15T ローラー３６の分担移送力＝40T ローラー３７の分担移送力＝50T ローラー３８の分担移送力＝75T ローラー４の分担移送力＝−80T ローラー４の回転速度v₄＝v₀₁ ローラー３８の回転速度v₈＝v₄＋Δv₈₁ ローラー３７の回転速度v₁＝v₈＋Δv₇₁ ローラー３６，３５の回転速度v₆＝v₇＋Δv₆₁ なおΔv₆₁は両ローラー３７，３６の速度差 (iii) ローラー３５に外部付与圧縮力AKKB₅＝
30Tを付与したとき、 ローラー３５の分担移送力＝45T ローラー３６の分担移送力＝40T ローラー３７の分担移送力＝50T ローラー３８の分担移送力＝75T ローラー４の分担移送力＝−110T ローラー４の回転速度v₄＝v₀₁ ローラー３８の回転速度v₈＝v₄＋Δv₈₁ ローラー３７の回転速度v₇＝v₈＋Δv₇₁ ローラー３６の回転速度v₆＝v₇＋Δv₆₁ ローラー３５の回転速度v₅＝v₆＋Δv₅₁ なおΔv₅₁は両ローラー３６，３５の速度差
である。

以上詳述したように、本発明によれば、鋳型１
から取り出される連続体Ｃを、鋳型１に続く案内
軌道２に複数の屈曲点を設けて各屈曲点に対応し
て運転ローラー３５〜３８を配置すると共に、最
終屈曲点の後に搬送ローラー４を配置し、各屈曲
点において順次曲げ矯正しながら案内するに際し
て、あらかじめ設定されたプロセスデータに基づ
き、前記各運転ローラー３５〜３８を運転するた
めの連続体Ｃの移送抵抗（AK）を算出し、前記
移送抵抗（AK）から連続体Ｃの移送に必要な必
要移送力（AKB）を前記各運転ローラー３５〜
３８について算出し、前記各屈曲点前後で連続体
Ｃを圧縮案内するための屈曲点における連続体Ｃ
の曲げ矯正に原因する歪量εを算出し、この歪量
εを適正値に抑えて連続体Ｃの欠陥を防止するた
めの外部付与圧縮力（AKKB）を前記各運転ロ
ーラー３５〜３８について算出し、この必要移送
力（AKB）と前記外部付与圧縮力（AKKB）と
から前記各運転ローラー３５〜３８について前記
外部付与圧縮力（AKKB）を発生せしめるため
の分担移送力（AKT）を算出し、前記各運転ロ
ーラー３５〜３８を駆動するモータの回転速度を
前記分担移送力（AKT）に応じて制御するとと
もに、前記搬送ローラー４を所定の一定速度とな
るように回転制御するので、湾曲案内軌道内での
連続体の進行および案内を屈曲点での連続体の欠
陥発生を確実に防止しながら制御できるものであ
り、しかも、基準速度指令で運転するための速度
制御系とは別の分担移送力指令で運転するための
電流制御系により、運転ローラー駆動用モータを
分担移送力に応じて電流制御するので、各運転ロ
ーラーの回転モーメントを容易かつ確実に制御で
きて、連続体の欠陥発生はより速やかに除去でき
るものであり、さらに外部付与圧縮力（AKKB）
を可能外部付与力以内に抑えるように演算するの
で、各運転ローラーのスリツプのない状態で実施
でき、動作をより確実なものにできる。

また、この制御で連続体の先端が最終屈曲点を
過ぎて圧縮案内が開始されたが、先端が湾曲案内
軌道内を移送中において圧縮案内されることとに
より一層効果的に展開される。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は概略側
面図、第２図は作用説明斜視図、第３図は操作手
順の説明図、第４図は移送抵抗線図、第５図は駆
動ローラーの回転速度および移送力の変化を説明
する図、第６図は制御回路図、第７図は歪量を適
正値に抑えることを説明する概念図である。 １……鋳型、２……案内軌道、３……支持ロー
ラー、３１〜３４……屈曲点支持ローラー、３５
〜３８……運転ローラー、４……搬送ローラー、
４０……速度指令器、５１，６１，７１，８１，
４１……運転ローラー駆動用モータ、５５，６
５，７５，８５……速度調節器（Ｐ動作）、４５
……速度調節器（PI動作）、５６，６６，７６，
８６……電流調節器（PI動作）、r₁〜r₄……曲率
半径。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳型から取り出される連続体を、鋳型に続く
   案内軌道に複数の屈曲点を設けて各屈曲点に対応
   して運転ローラーを配置すると共に、最終屈曲点
   の後に搬送ローラーを配置し、各屈曲点において
   順次曲げ矯正しながら案内するに際して、あらか
   じめ設定されたプロセスデータに基づき、モール
   ド内抵抗、バルジング抵抗、ロール回転抵抗、鋳
   片自動落下力から連続体の移送抵抗（AK）を各
   運転ローラーについて算出し、前記移送抵抗から
   連続体の移送に必要な必要移送力（AKB）を各
   運転ローラーについて算出し、一方ローラー１本
   あたりにかかる鉄静圧力と摩擦係数から連続体に
   伝達可能な伝達可能移送力（MAK）を算出し、
   前記伝達可能移送力（MAK）と前記必要移送力
   （AKB）から各運転ローラーにおける連続体に付
   与可能な外部付与力（AKK）を算出し、さらに
   前記屈曲点前後で連続体を圧縮案内するための屈
   曲点における連続体の曲げ矯正に起因する歪量を
   算出し、該歪量を適正値に抑えるために運転ロー
   ラー間で連続体に発生させるための移送方向歪か
   ら連続体に加えるべき外部付与圧縮力を各運転ロ
   ーラーについて算出し、前記可能外部付与力
   （AKK）と外部付与圧縮力（AKKB）を比較し
   てAKK＞AKKBの時は該外部付与圧縮力
   （AKKB）を採用し、AKK＜AKKBの時は可能
   外部付与力（AKK）を越えない値に演算して該
   外部付与圧縮力（AKKB）を採用し、前記必要
   移送力（AKB）と前記外部付与圧縮力
   （AKKB）から各運転ローラーについて前記外部
   付与圧縮力を発生させるための分担移送力
   （AKT）を算出し、前記各運転ローラーを前記分
   担移送力に応じた運転ローラー駆動用モータの電
   流制御により回転制御することともに、前記搬送
   ローラーを所定の一定速度となるように回転制御
   することを特徴とする連続鋳造装置において特に
   湾曲軌道内の連続体を進行および案内するための
   方法。