JPH034294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は連続鋳造設備において、鋳片が凝固す
る点に設けられる連続鋳片圧下支持装置の連続鋳
片圧下制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 連続鋳造設備において、鋳片が完全に凝固する
位置（第２図参照）では凝固収縮が起きる。この
凝固収縮を放置しておくと、第２図の破線のごと
く内側部で収縮による変形が現われ、空〓１が生
じる。この空〓には未凝固層２から溶融金属の流
動があり偏析の原因となる。更に、この鋳片３の
凝固位置における鉄水圧は極めて大きく、前記空
〓１への溶融金属の流動がある場合にはバルジン
グを起すことにもなりかねない。

上記した凝固収縮に起因する不具合をなくすた
めには、第２図中２点鎖線で示すごとく凝固収縮
量に相当する圧下を連続して与え、しかもバルジ
ングを防ぐためにある荷重で外面を押えて直線状
に鋳片を支持する装置が必要とされる。

この装置の１例として、第３図〜第５図に示す
ものがある。

第３図は連続鋳造設備の概略であり、図中４は
モールド、５はピンチロールを示し、モールド４
より鋳出された鋳片３はピンチロール５によつて
支持案内され、又進行途中で冷却され、その凝固
層６を漸次成長させつつ鋳片圧下支持装置７に到
達する。該鋳片圧下支持装置７は鋳片３を圧下支
持し、鋳片３の未凝固層２は鋳片圧下支持装置７
内で完全に無くなる。

この鋳片圧下支持装置７は上下にバーブロツク
８，９を備え、該バーブロツク８，９で鋳片３を
挾持し且つバーブロツク８，９を鋳片３と共に移
動させている。該上下のバーブロツク８，９は同
一構造であり、以下上バーブロツク８についてそ
の構造を略述する。

上バーブロツク８は外バーユニツト１０と内バ
ーユニツト１１から成り、外バーユニツト１０の
１部を構成する外バー１２と内バーユニツト１１
の１部を構成する内バー１３とは隔列に配され、
外バー１２は両端ビーム１４，１４及びブリツジ
１５，１５で一体化して外バーユニツト１０とな
し、内バー１３は中央ビーム１６、スライドブロ
ツク１７で一体化して内バーユニツト１１とな
す。又、中央ビーム１６は前記両端ビーム１４，
１４とブリツジ１５，１５で形成される空間１８
に嵌り込み、スライドブロツク１７は両ブリツジ
１５，１５に嵌り込んだ状態で組付けられ、両ユ
ニツト１０，１１は鋳片進行方向に相対移動し得
るようになつている。

両ユニツト１０，１１はブラケツト１９，２０
に連結したバランスシリンダ（図示せず）によつ
て上方へ所要の力で引上げられており、又両ユニ
ツト１０，１１の上面にはレール２１ａ，２１
ｂ，２２ａ，２２ｂが設けられ、該レール２１
ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂには車輪２３ａ，２
３ｂ，２４ａ，２４ｂが転動自在に当接するよう
になつている。車輪２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２
４ｂを支持する軸２５ａ，２５ｂは車輪支持部と
ハウジングに支持される部分とが偏心しており、
外バーユニツト１０、内バーユニツト１１に車輪
２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂが択一的に当接
し且つ圧下シリンダ２６ａ，２６ｂにより車輪２
３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを介して両ユニツ
ト１０，１１に圧下力を作用させ得るようにして
いる。

而して、シリンダ２７，２８によつて両ユニツ
ト１０，１１を略位相を180度ずらせて前進後退
させ、更にユニツトの前進工程で車輪がユニツト
を鋳片に押付けるごとくシリンダ２７，２８、圧
下シリンダ２６ａ，２６ｂ及び軸２５ａ，２５ｂ
の回転を協働させれば、両ユニツト１０，１１が
交互に鋳片３を圧下支持する。

上記した連続鋳片圧下支持装置に要求される圧
下機能としては圧下量一定である。モールド４よ
り鋳出される鋳片３には大きな板厚変動があり、
連続鋳片圧下支持装置を基準として圧下量を設定
したのでは圧下量を一定にすることはできない。
又、前記したように該装置の上流側にはまだ未凝
固部分が残つており、圧下力を基準とした場合に
は未凝固部分の圧下量が極部的に大きくなりすぎ
るという問題がある。

そこで、圧下量を常に一定に保持し得るように
するために、例えば特開昭58−181457号公報に示
すように、鋳片に２種類のバーを間歇的に交互に
押圧せしめて鋳片を圧下量支持する連続鋳片圧下
支持装置において、荷重検出器と位置検出器と、
各バーが鋳片に当接して圧下開始する時点を荷重
検出器によつて求め、この開始時点より所要量圧
下せしめる圧下指令を発する制御器とを備えた連
続鋳片圧下制御装置について提案を行つた。

上記装置では２種類のバーは間歇的に鋳片に押
圧され、所要の圧下量を維持し鋳片と共に移動す
る。このバーが鋳片に当接し且つ荷重検出器が当
該した状態を検知したときバーの零設定を行な
い、零設定した位置よりバーを設定量分だけ圧下
せしめる。この零設定、定圧下はバーの間歇動作
毎に行う。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の装置では外バー、内バー共設定量分だけ
圧下しているが、鋳片圧下支持装置の入側から出
側まで何回も圧下されるため、鋳片では累積圧下
により装置入側から出側に向けて勾配が付く。し
かし、勾配は特に制御されることなくできなりで
あるため、依然として圧下を均一に行うことが難
しいという問題がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は鋳片に２種類のバーを間歇的に交互に
押圧せしめて鋳片を圧下支持する連続鋳片圧下支
持装置において、鋳片の上流側と下流側の厚さを
検出する位置検出器と、該検出器で検出した鋳片
厚みの差から鋳片の圧下勾配を演算する演算器
と、該演算器で演算した圧下勾配と目標圧下勾配
との差を演算しこの差をバー駆動用の圧下シリン
ダへ流体を供給するラインに設けた制御弁へ指令
信号として与える演算器を設けた構成を備えてい
る。

［作用］ バーは間歇的に鋳片に対して押圧され、所要の
圧下量を維持し鋳片と共に移動する。この際鋳片
の上流側厚みと下流側厚みが検出され、上流側厚
みと下流側厚みの差から鋳片の圧下勾配が演算さ
れ、該圧下勾配と目標圧下勾配の差が演算されて
その結果が指令信号として制御弁へ与えられ、バ
ーの勾配が目標圧下勾配となるよう圧下シリンダ
へ供給される流体が制御される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ
説明する。

第１図は本発明の一実施例で、鋳片圧下支持装
置７は第３図〜第５図に示すものと同一構造であ
り、又制御装置はバーブロツク８，９の外バーユ
ニツト同志及びバーブロツク８，９の内バーユニ
ツト同志を対として設けてあるが、以下はバーブ
ロツク８，９の外バーユニツト１０，１０′に設
けた場合について説明する。

バーブロツク８，９に設けた外バーユニツト１
０，１０′間に、鋳片長手方向へ所要の間隔を置
いて、マグネスケール等の位置検出器２９，３０
を取付け、位置検出器２９を記憶器３１及び演算
器３２，３３へ接続し、圧下シリンダ２６ａとハ
ウジングとの間に設けたロードセル等の荷重検出
器３４を着地検出器３５を介して前記記憶器３１
に接続し、記憶器３１を演算器３２に接続し、該
演算器３２と外バーユニツト１０，１０′の１回
当りの下降及び昇降による圧下量の設定器３６を
演算器３７に接続し、演算器３７と圧下シリンダ
２６ａに取付けたピストンロツドの位置検出器３
８を演算器３９に接続し、演算器３９の演算結果
を基に前記圧下シリンダ２６ａの圧油供給ライン
に設けたサーボ弁４０を作動させるようにしてい
る。

位置検出器３０を演算器３３に接続し、圧下シ
リンダ２６ｂとハウジングとの間に設けたロード
セル等の荷重検出器４１を弾性変形補正器４２に
接続し、前記演算器３３及び弾性変形補正器４２
並に目標圧下勾配の設定器４３を演算器４４に接
続し、演算器４４と圧下シリンダ２６ｂに取付け
たピストンロツドの位置検出器４５を演算器４６
に接続し、該演算器４６の演算結果を基に前記圧
下シリンダ２６ｂの圧油供給ラインに設けたサー
ボ弁４７を作動させるようにしている。

バーブロツク８，９の外バーユニツト１０，１
０′は圧下シリンダ２６ａ，２６ｂ等の作動及び
軸２５ａ，２５ｂ等の回転により、互に近接離反
するよう昇降し、上下の外バーは夫々間歇的に鋳
片３に当接する。従つて、上下の外バーユニツト
１０，１０′の外バーが鋳片３に当接していない
場合は、荷重検出器３４，４１からの出力信号は
零に近いが、上下の外バーが鋳片３に当接すると
荷重検出器３４，４１の荷重信号は急激に上昇す
る。すなわち、外バー１２等が鋳片３に当接する
と、荷重検出器34の荷重信号が急激に増加し、荷
重変動ΔP₁は着地検出器３５に与えられ、着地検
出器３５からは記憶器３１に、バーが鋳片３に着
地したことを示す信号が出力される。一方、位置
検出器２９で検出された上下の外バーの位置信号
すなわち鋳片３入側の厚み信号は演算器32，33と
記憶器３１に送られており、着地検出器３５から
記憶器３１に着地信号が与えられると、その時点
の位置検出器２９からの値y₁₀が基準値として記
憶器３１に記憶され、以降は新たな基準がリセツ
トされるまでこの基準値y₁₀を基として制御が行
われる。

記憶器３１に記憶された基準値y₁₀は連続的に
出力されて演算器３２に与えられ、位置検出器２
９からは鋳片３の圧下に伴い位置検出器２９で検
出された値y₁が演算器３２，３３に与えられる。

演算器３２では、基準値y₁₀と検出値y₁の差が
上下の外バーによる圧下量ΔyとしてΔy＝y₁−y₁₀
により演算され、この圧下量Δyは演算器３７へ
加えられる。演算器３７には、予め設定器３６に
より１回の圧下による圧下量Δy₀が設定されてい
るため、演算器３７では設定された圧下量Δy₀と
演算器３２から与えられた圧下量Δyの偏差Δy₀
がΔy₀＝Δy₀−Δyにより演算され、偏差Δy₀の信
号は演算器３９を介してサーボ弁４０へ与えら
れ、偏差Δy₀が零になるよう、すなわち、基準と
なる位置からの鋳片３の圧下量が設定圧下量とな
るよう、サーボ弁４０が制御され、圧下シリンダ
２６ａが作動させられる。圧下シリンダ２６ａの
ピストンロツドの移動量は位置検出器３８により
検出されて演算器３９へフイードバツクされる。

位置検出器３０で検出された上下の外バーの位
置信号すなわち鋳片３出側の厚み信号は検出値y₂
として演算器３３へ与えられ、演算器３３では、
位置検出器２９の検出値y₁と位置検出器３０の検
出値y₂との差による圧下勾配ΔSがΔS＝y₁−y₂に
より演算され、圧下勾配ΔSの信号は演算器４４
へ加えられる。

又外バーが鋳片３に当接すると、荷重検出器４
１でも荷重信号が急激に増加して荷重変動ΔP₂が
検出され、荷重変動ΔP₂は弾性変形補正器４２へ
送られる。弾性変形補正器４２では荷重変動ΔP₂
による外バーの弾性変形量ΔS′がΔS′＝Ｋ・ΔP₂
（ここでＫは外バーの比例定数）により求められ、
弾性変形量ΔS′の信号は演算器４４へ加えられ
る。

演算器４４では演算器３３からの圧下勾配ΔS
及び弾性変形補正器４２からの弾性変形量ΔS′並
に予め設定器４３により設定された鋳片３の外バ
ー当接部の目標圧下勾配ΔS₀より圧下勾配偏差
ΔS₀がΔS₀＝ΔS₀−ΔS−ΔSにより演算され、圧
下勾配偏差ΔS₀′の信号は演算器４６を介してサ
ーボ弁４７へ与えられ、圧下勾配偏差ΔS₀が零に
なるよう、すなわち、鋳片３の圧下部の勾配が目
標圧下勾配ΔS₀となるよう、サーボ弁４７が制御
され、圧下シリンダ２６ｂが作動させられる。圧
下シリンダ２６ｂのピストンロツドの移動量は位
置検出器４５により検出されて演算器４６へフイ
ードバツクされる。

上述のように鋳片の圧下を目標勾配となるよう
圧下することにより、凝固収縮量Δt＝t₁−t₂（こ
こでt₁は入側板厚、t₂は出側板厚）の分だけ確実
に鋳片を圧下でき、従つて凝固収縮による空〓や
偏析のない良好な鋳片を得ることができる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるもの
でなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明の連続鋳片圧下制御装置によれば、鋳片
圧下時の勾配をできなりではなく、目標勾配にな
るように制御しているため鋳片全長に亘つて均一
な圧下を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は
鋳片の凝固収縮変形を示す説明図、第３図は連続
鋳造設備の概略図、第４図は鋳片圧下支持装置の
外バーユニツトの斜視図、第５図は同内バーユニ
ツトの斜視図である。 図中３は鋳片、７は鋳片圧下支持装置、８，９
はバーブロツク、１２は外バー、１３は内バー、
２６ａ，２６ｂは圧下シリンダ、２７，２８はシ
リンダ、２９，３０は位置検出器、３１は記憶
器、３２，３３は演算器、３４は荷重検出器、３
５は着地検出器、３６は設定器、３７は演算器、
３８は位置検出器、３９は演算器、４０はサーボ
弁、４１は荷重検出器、４２は弾性変形補正器、
４３は設定器、４４は演算器、４５は位置検出
器、４６は演算器、４７はサーボ弁を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋳片に２種類のバーを間歇的に交互に押圧せ
   しめて鋳片を圧下支持する連続鋳片圧下支持装置
   において、鋳片の上流側と下流側の厚さを検出す
   る位置検出器と、該検出器で検出した鋳片厚みの
   差から鋳片の圧下勾配を演算する演算器と、該演
   算器で演算した圧下勾配と目標圧下勾配との差を
   演算しこの差をバー駆動用の圧下シリンダへ流体
   を供給するラインに設けた制御弁へ指令信号とし
   て与える演算器を設けたことを特徴とする連続鋳
   片圧下制御装置。