JPH0399756A

JPH0399756A - 連続鋳造設備における鋳型振動装置

Info

Publication number: JPH0399756A
Application number: JP23516889A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tanmachi; 反町　健一; Hiroyuki Tofuku; 博幸東福; Yasushi Nakagawa; 泰中川
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1991-04-24
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JP2589382B2

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］この発明は、連続鋳造設備の鋳型に対し、上下振動と共
に水平振動を与えることのできる鋳型振動装置に関する
ものである。

〔従来技術〕

連続鋳造は、無底鋳型内に溶鋼を鋳込むと共に、鋳型内
の溶鋼場面にパウダを被覆し、鋳型内での一次冷却、続
くガイドロール群での二次冷却により凝固させ、引抜ロ
ールで引抜くことにより鋳片を製造する方法であり、引
抜かれる鋳片によって鋳型表面が損傷するのを避けるた
め、鋳型を鋳片引抜速度に合わせて下降させ、次いで元
の位置まで」型具させ、これを繰り返して鋳型に鋳込み
方向の振動（上下振動）を与えることが一般的に行われ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

場面被覆パウダは、その溶融層により空気酸化の抑止、
介在物の捕捉等を行い、さらに溶融層が鋳片と鋳型との
間隙に流入することにより鋳片表面の急冷等を防止する
ために用いられているが、従来の」型下振動のみでは、
鋳片と鋳型との間隙へのパウダの熔は込み不良により鋳
片品質が悪化し、また鋳型銅板と鋳片の焼イ」きにより
ブレークアウトが発生したり、鋳型銅板の溶損等により
高速鋳込を阻害する一因となっていた。

また、かかる不都合を解消するために、通常用いられて
いる」型下振動のみのオシレーション装置に加えて、鋳
型の長辺フＬ、　−１、に振動機を装着し、鋳型全体を
鋳込方向と直交する方向に振動（水平振動）させること
も考えられているが、この場合には、鋳型はもとより鋳
型内の溶鋼やパウダも−・緒に振動するので、パウダの
溶は込み不良防止には効果がないという不都合を免れな
かった。

〔発明の目的〕

この発明は前記課題を解消するためになしたもので、上
下振動と同調させてパウダの溶は込のを良好にする水平
振動を鋳型に与えることができ、かつ、任意の水平振動
ストローク、ザイクル、波形等を容易に得ることができ
るようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ごの発明によれば、一対の長辺フレーム４と一対の短辺
フレーム５を有する鋳型１の周囲に鋳型フレーム６を設
け、一対の長辺フレーム４を相互に近接・離隔する方向
に移動可能に鋳型フレーム６に取り付け、長辺フレーム
４と鋳型フレーム６とを、長辺フレーム４を鋳型の−Ｌ
下振動に同調し同サイクルで前記近接・離隔する方向に
移動し得る油圧サーボ系によって制御される油圧シリン
ダ１２を介して連結してなる連続鋳造設備における鋳型
振動装置が得られる。

〔作　用〕

鋳型フレーム６と共に鋳型１が上下方向に振動すると、
これに対応して油圧シリンダ１２のピストンロンドが進
退制御され、一対の長辺フレーム４が近接・離隔方向に
移動し、鋳型１の上下振動に同調し、かつ、同サイクル
で一対の長辺フレーム４が水平振動して開閉する。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図、第２図において、 ■は鋳型で、内側に長辺銅板２を有する長辺フレーム４
と、内側に短辺銅板３を有する短辺フレーム５とを、一
対の短辺銅板３が長辺銅板２間で相互に接近・離隔する
方向に移動し得るように夫々対向させて配置している。

この鋳型１の周囲には、各辺が長辺フレーム４と短辺フ
レーｌ、５に対応した長さとされた平面視矩形の鋳型フ
レーム６が設けられ、ダブルフレーム構造となっている
。

長辺フレーム４は長辺銅板２より左右（鋳片幅方向）に
長く形成されており、その両端部の」１下２箇所（合計
４箇所）に設けたリニアボールヘアリング７を介し、鋳
型フレーム６に設げたガイドロッド８に取り付けられ、
相互に接近・離隔する方向に移動可能に支持されている
。前記ガイドロッド８の端部はナツト９により鋳型フレ
ーム６に固定されている。

短片フレーム５は調整ロッド１０を介して鋳型フレーム
６に保持され、ナツト１１等適宜の手段により位置調整
可能とされている。

］２は油圧シリンダで、鋳型フレーム６と長辺フレーム
４との間に配設されている。即ち、油圧シリンダ１２は
長辺フレーム４の各ガイドロッド８挿通部（リニアボー
ルヘアリング７）の近傍に一端が装着されて鋳片厚み方
向に対向して４対配設され、該油圧シリンダ１２の他端
は鋳型フレーム６に取り付けられている。

各油圧シリンダ１２のピストンロッドの外周には、該ビ
スＩ・ンロッドの伸縮位置、即ち、長辺フレーＪ、４の
水平方向における位置を検出するために後述する水平位
置検出器１３が設＆Ｊられている。

また、油圧シリンダ１２は後述するように固定側部材に
設置した油圧ユニット１４によりサーボ弁１５を介して
駆動されるようになっている。

第３図を併せて参照して、油圧シリンダ１２は、前記水平位置検出器１３と、鋳型
１全体の上下方向における位置を検出するだめの上下位
置検出器Ｉ６とからの検出信号を後述する制御装置を介
してサーボ弁１５により鋳型１の上下振動に同調させて
設定された水平振動パターンに基づいてフィードバック
制御される。

なお、上下位置検出器１６としては、プッシュロンド又
はモールドテーブルに直接装着された差動トランスや機
械式のモールドオシレーション発生装置の回転部分に装
着された回転検出器が用いられる。

すなわち、第３図に示す制御系においては、上下位置検
出器１６の検出信号と、開開始値置設定器１７及び閉開
始位置設定器Ｉ８の設定信号を受けて開閉開始信号発生
器１９から開タイミングパルス２０及び閉タイミングパ
ルス２１が発せられ、これらのパルス信号と、開閉目標
設定器２２の設定信号とを受けて開閉制御装置２３から
サーボ弁１５に制御信号が出され、該サーボ弁１５を介
して油圧ユニット１４から供給される圧油によって前記
油圧シリンダ１２が作動される。

次に、第４図及び第５図を参照して水平振動制御装置の
他の実施例を説明する。

第４図及び第５図の例は長辺フレーム４の閉じ動作時の
衝撃やオーバーシュートを防止するための制御を付加し
たものである。なお、第４図、第５図において第３図に
示したものと同一構成部分には同一符号を付す。

第４図において、１３は水平位置検出器、１４は油圧ユニット、１５はサ
ーボ弁、１６は上下位置検出器、１７は開開始値置設定
器、１８は閉開始位置設定器、１９は開閉開始信号発生
器で、これらは第３図に示した実施例のものと同様であ
る。開開始値置設定器１７には例えば第６図（１））或
いは第７図（ｂ）に示す鋳型の最下降位置（下死点）を
設定し、閉開始位置設定器１８には、同鋳型の最上昇位
置（上死点）より一定距離だけ手前の位置を設定する。

そして、前記上下位置検出器１６による検出値と前記設
定器１７．１８の設定値とを開閉開始信号発生器１９で
比較して両者が一致した時点で開開始指令信号或いは閉
開始指令信号を開閉制御装置２３に出力し、該装置２３
の目標切換器２７及びゲイン切換器２８を開側又は閉側
に切り換えて開用目標位置設定器２４又は開用目標位置
設定器２５と開用ゲイン設定器３０又は開用ゲイン設定
器３１を選択的に調節器２９に切り換え接続する。調節
器２９は、前記水平位置検出器１３からフィードバック
される検出信号と前記設定器２４又は２５からの出力信
号とを比較し、その出力にゲイン切換器２８で選択した
開用ゲイン設定器３０又は開用ゲイン設定器３１に設定
したゲイン量を積算した値をサーボ弁１５の制御信号と
して出力する。この際、この実施例では、開用目標位置
設定器２５に積分器等の関数光４１′器２Ｇを接続し、
閉ストロークのストロークエンド近くでの油圧シリンダ
１２の速度が遅くなるような出力信号を調節器２９に出
力し、前記長辺銅板２と短辺銅板３とが高速で衝突した
り慣性力によるオーバーシュートの発生を防止している
。

なお、この実施例では開用目標位置設定器２５にのみ関
数発生器２６を接続した例を示したが、開用目標設定器
２４にも関数発生器を接続し、長辺フレーム４を開く時
の襲撃やオーバーシュートを防止するようにしても良い
ことは言うまでもな０第５図を参照して、第５図に示したものは、第４図に示した例と比較すると
開用目標位置設定器２５に代えて閉用目標圧力設定器３
２を設けると共に、油圧シリンダ１２に圧力検出器３３
を設け、かつ、水平位置検出器１３と圧力検出器３３と
をフィードバック切換器３４によって選択的に調節器２
９に切り換え接続するようにしている点が相違するのみ
であるから、第４図に示したものと同一構成部分につい
ては同一符号を付し、主として相違点についてのみ説明
する。

この実施例では、開閉開始信号発生器１９からの開開始
指令信号或いは閉開始指令信号により目標切換器２７及
びゲイン切換器２８を開側又は閉側に切り換えて開用目
標位置設定器２４又は閉用目標圧力設定器３２と開用位
置ゲイン設定器３０又は開用圧力ゲイン設定器３１を選
択的に調節器２９に切り換え接続すると共に、フィード
バック切換器３４を水平位置検出器１３又は圧力検出器
１３３側に切り換えて水平位置検出器１３又は圧力検出器
３３を選択的に調節器２９に切り換え接続する。

従って、長辺フレーム４を開き側に動作させる場合は前
記した第４図に示した実施例と全（同様に作動するが、
長辺フレーム４を閉し側に動作させる場合は調節器２９
によって圧力検出器３３からフィードバックされる検出
信号とを比較してその出力に開用圧力ゲイン設定器３１
に設定したゲイン量を積算した値をサーボ弁１５の制御
信号として出力するから、油圧シリンダ１２に加わる圧
力は閉用目標圧力設定器３２に設定した設定圧力以上に
なることはないので、設定圧力を適当に選択して設定す
ることによって長辺銅板２と短辺銅板３とが必要以トの
圧力で押圧されたり、当接時に過剰な衝撃力が加わった
りすることがない。

以」二説明した如く、鋳型フレーム６と共に鋳型１が上
下方向に振動すると、この上下振動に対応して油圧シリ
ンダ１２のピストンロッドが進退制御され、一対の長辺
フレーム４が近接・離隔方向２に移動し、鋳型１の上下振動に同調し”ζ水平振動して
開閉する。

この長辺フレーム４の開閉は、鋳型１の下降時に閉じ、
鋳型１の上昇時に開（ように行う。

この時、長辺フレーム４のみが開閉方向に水平振動し、
鋳型１内の溶鋼やパウダは水平移動しないので、鋳型１
内の溶鋼シェル側面と長辺銅板２との間に形成される隙
間にパウダが良好に溶は込む。

また、鋳片の冷却収縮などを考慮して鋳型１の下降時に
、長辺フレーム４を閉じ、鋳型１の上昇時に長辺フレー
ム４を開いて隙間を形成するのが良い。

また、長辺フレーム４の水平振動のストロークは０．２
〜０．３　ｍｍ程度であり、この数値は鋳込中幅替時の
長辺銅板２と短辺銅板３との間の隙間と略同じ量であり
、湯差し等の不都合の伴わない数値である。

第６図に示すのは、鋳型１の上下振動がサインカーブの
場合の水平振動の例であり、鋳型が下列３点から−Ｆ昇開始時に長辺フレーＪ、４を比較的急速に
開き、開いた状態のまま上昇させ、上死点前で閉じを開
始し、上死点では閉じを終了し、下降時には閉じたまま
としている。

また、第７図は、鋳型１の上下振動が非ザインカーブで
鋳型１の上昇速度を遅くした場合の水平振動の例で、長
辺フレーム４の開いている時間が長くなっている。

油圧シリンダ１２を用いているため、ソフトウｌアによ
り任意のストローク、サイクル、波形等を容易に得るこ
とができる。また、鋳込中に前記ス）・ローフ等を自由
に変更するこができる。

反面、油圧シリンダ１２を使用した場合、長辺フレーム
４の内側に設けた長辺銅板２の内表面に短辺フレーム５
の内側に設けた短片銅板３の側端面が当接する型式の鋳
型１では、長辺フレーム４の閉位置での慣性によるオー
バーシュートによって長辺銅板２が短片銅板３に衝突す
る恐れがあるが、これが問題になる場合、第４図に示す
位置制御装置によりそのオーバーシュートが生じないよ
４うに長辺フレーム４の閉速度を制御したり、或いは第５
図に示す圧力制御装置により長辺フレーム４の閉し圧力
を一定に制御することも可能であるから、長辺フレーム
４の閉位置でのオーバーシュートによる長辺銅板２が短
片銅板３に当たる際の衝撃は緩和される。

また、鋳型フレーム６に設げたガイドロソｌ”　８にリ
ニアボールヘアリング７を介して長辺フレーム４が取り
付けられているから、リニアボールヘアリング７の働き
により長辺フレーム４はガイドロッド８に沿ってスムー
ズにかつ安定して水平移動し、水平振動時の負荷は減少
する。

なお、この実施例では長辺銅板２の内表面に短片銅板３
の側端面が当接する可変幅の鋳型１の例について説明し
たが、長辺銅板２の側端面に短片銅板３の内表面を当接
させた一定幅の鋳型にも適用できる。この場合、長辺銅
板２の側端面が短辺銅板３の表面に常に摺接しているの
で、水平振動ストロークをより大きくする場合に好適で
ある。

〔発明の効果〕

５以上の通り、この発明は、油圧ザーボ系により制御され
る油圧シリンダを用いて鋳型の上下振動に同調して一対
の長辺フレームのみを水平方向に開閉さ・ヒるから、次
の効果を得ることができる。

（１）溶鋼シェル側面と長辺銅板との間にパウダを良好
に熔は込ま・Ｕるごとができ、１ノｆ片の品質を向」ニ
させることができる。また、パウダの均一・熔は込みの
向上により、ブレークアウトの防止や鋳型銅板の長寿命
化、ひいては高速鋳込みが可能となる。

（２）水平振動を上下振動に容易に同調させることがで
きる。

（３）水平振動の任意のス１〜＋１−り、サイクル、波
形等を容易に得ることができる。また、鋳込中に前記ス
トローク等を自由に変更することも可能である。

（４）油圧シリンダを使用しても、位置制御装置による
長辺フレームの閉速度の制御、或いは圧力制御装置によ
る長辺フレームの閉し圧カ一定制御によって長辺フレー
ムの内側に設のた長辺銅板の内表面に短辺フレームの内
側に設けた短片銅板の側端６面が当接する型式の鋳型でも、長辺フレームの閉終了位
置での慣性によるオーバーシュートや短片銅板に長辺銅
板が当たる際の衝撃を防止できる。

（５）鋳型フレームに長辺フレームを取り付けるのにガ
イドロッドとリニアボールヘアリングを使用したから、
長辺フレームの水平振動時の負荷を減少さ一ロて長辺フ
レーＪ、をスムーズにかつ安定して水平振動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る鋳型振動装置を示す平面図、第
２図は第１図の■−■線断面図、第３図は長辺フレーム
の水平振動制御系の１例を示すブロック図、第４図、第
５図は長辺フレームの水平振動制御系の他側を詳細に示
すブロック図、第６図は鋳型の垂直振動に対する長辺フ
レームの水平振動の例を示すグラフ、第７図は水平振動
の他の例を示すグラフである。１・・・・・・鋳型、２・・・・・・長辺銅板、３・・
・・・・短辺銅板、４・・・・・・長辺フレーム、５・
・・・・・短辺フレーム、６・・・・・・鋳型フレーム
、７・・・・・・リニアボールベアリ７ング、ガイドｌ、１ツド、９、 ■ ・・・ナツト、０・・・・・言周整ロソＩ・、１２・・・・・・油圧シリンダ −３５４− ■

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、一対の長辺フレームと一対の短辺フレームを有
する鋳型の周囲に鋳型フレームを設け、前記一対の長辺
フレームを相互に近接・離隔する方向に移動自在に前記
鋳型フレームに取り付け、前記長辺フレームと鋳型フレ
ームとを、長辺フレームを鋳型の上下振動に同調し同サ
イクルで前記接近・離隔する方向に移動し得る油圧サー
ボ系によって制御される油圧シリンダで連結したことを
特徴とする連続鋳造設備における鋳型振動装置。
（２）、鋳型の上下位置に対応して長辺フレームの開開
始位置及び閉開始位置を予め設定し、上下位置検出器の
検出値と前記開開始又は閉開始位置設定値が一致した時
、開開始又は閉開始信号を出力すると共に、少なくとも
長辺フレームの閉ストロークを関数発生器を介してサー
ボ弁により速度制御するようにしたことを特徴とする請
求項（１）記載の連続鋳造設備における鋳型振動装置。
（３）、鋳型の上下位置に対応して長辺フレームの開開
始位置及び閉開始位置を予め設定し、上下位置検出器の
検出値と前記開開始又は閉開始位置設定値が一致した時
、開開始又は閉開始信号を出力すると共に、少なくとも
長辺フレームの閉ストロークを閉用目標圧力設定器に設
定した設定圧となるようにサーボ弁により圧力制御する
ようにしたことを特徴とする請求項（１）記載の連続鋳
造設備における鋳型振動装置。
（４）、長辺フレームは鋳型フレームに設けたガイドロ
ッドにリニアボールベアリングを介して取り付けられて
いることを特徴とする請求項（１）、（２）又は（３）
記載の連続鋳造設備における鋳型振動装置。