JPH04237540A - 水平連続鋳造の押戻量制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水平連続鋳造の押戻量
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】１サイクルの引抜工程中に押戻し工程を
有する水平連続鋳造法は公知であり（特開昭５８−４４
９５０号、特開昭６１−６３３４９号）、図４，図５，
図６に特開昭６１−６３３４９号公報に開示された押戻
量制御方法を示す。図４において、１はタンディッシュ
（図示せず）に接続されたモールド、２は鋳片Ｂをモー
ルド１から水平に引き抜くためのピンチロール、３はピ
ンチロール２を正、逆方向に回転駆動する油圧モータ、
４ａ，４ｂは油圧モータ３の油圧供給系に設けた圧力発
信器、５は油圧モータ３を制御するサーボバルブ、６は
油圧源、７は鋳片Ｂに接触して回転するメジャーロール
、８はメジャーロール７の回転に応じたパルス信号を発
生する長さセンサ、９は長さセンサ８のパルス数をカウ
ントする長さカウンタ、１０は長さカウンタ９による実
測押戻長と各設定値とを比較してサーボバルブ５に指令
を与えるピンチロール押戻圧力制御回路、１１は両圧力
発信器４ａ，４ｂの信号差より圧力差を求める差動アン
プ、１２は制御回路１０からの出力を設定値とし、差動
アンプ１１からの出力をＰＶ値として制御演算を行う制
御用アンプである。

【０００３】図５は水平連続鋳造の引抜工程図であり、
１サイクルは引抜き、停止、押戻しの工程からなる。ま
た図６は実測の押戻量の大小に応じた制御方法を示す説
明図である。

【０００４】従来の水平連続鋳造法は、ピンチロール２
により鋳片Ｂをモールド１から水平に引き抜き、次いで
停止させ、引き続きピンチロール２を逆転させて鋳片Ｂ
をモールド１側へ少し押し戻すといった間欠的引抜サイ
クルの繰り返しで行われ、押戻し工程は、間欠引抜され
たシェルの圧着を促進し、ブレークアウトを防止するた
めに設けられている。そしてこのときの押戻量をどの程
度にするかは経験的に求められた値を採用しており、こ
の経験値にある値を加えた２つの押戻量を異常設定値Ｘ
，Ｙに選び危険状態に陥るのを管理している。したがっ
て、この押戻量制御方法は、引抜きの各サイクルでメジ
ャーロール７により押戻量を測定し、その測定値が通常
は高設定値と低設定値との範囲内に入るように制御回路
１０にてピンチロール２の押戻圧力を制御しているが、
測定値が異常設定値Ｙを超えたときは次回の引抜から減
速し、異常設定値Ｘを超えたときは次回の引抜を停止し
、高設定値を超えたときは押戻圧力を減少し、また低設
定値を下回るときは押戻圧力を増加することによって、
通常状態に復帰させるように押戻量を制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
法は押戻量の適正値の決定方法を開示していない。押戻
量は特に鋳片の形状により違ってくるべきものであり、
角ビレットのほうが丸ビレットより厳格に管理する必要
がある。その理由は、シェルの成長が丸ビレットの場合
は外周より均一に進行するのに対して、角ビレットの場
合は冷却の違いにより角部からの進行が早く、辺部が遅
れて進行するからである。この時、過剰な押戻しが行わ
れると、鋳片のオッシレーション節目の腹の中央に凹み
が発生することが観察された。そしてこの凹み量は凝固
シェルの座屈変形の程度をあらわし、凹み量が大になる
ほどブレークアウトの危険が大であることが判った。し
たがって、この凹み量は押戻しの危険量判断の指標とな
るものである。

【０００６】本発明は、鋳片のオッシレーション節目の
腹の中央の凹み量と押戻量との間に一定の相関関係があ
ることを見出したことにより完成されたもので、鋳片の
形状に応じて押戻量の適正値の上限値を決定し、もって
ブレークアウトの危険を避けつつ的確な押戻し制御が可
能な水平連続鋳造の押戻量制御方法を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る水平連続鋳造の押戻量制御方法は、第
一に、１サイクルの引抜中に押戻しする工程を有する水
平連続鋳造の押戻量制御方法において、鋳片のオッシレ
ーションマーク節目の腹の中央の凹み量を監視して、押
戻量を適正値に制御することを特徴とするものである。

【０００８】第二に、上記凹み量が０．３ｍｍ以下にな
るように押戻量の適正値の上限値を設定するものである
。

【０００９】第三に、各サイクルで押戻量を測定し、該
測定値が角ビレットの場合は０．６ｍｍ以上のとき、丸
ビレットの場合は１．０ｍｍ以上のとき、押戻量異常信
号−１を出して、該異常信号により引抜を減速させ、ま
た測定値が角ビレットの場合は１．６ｍｍ以上のとき、
丸ビレットの場合は３．０ｍｍ以上のとき、押戻量異常
信号−２を出して、該異常信号により次回の引抜を停止
させるものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、まず、鋳片のオッシレーシ
ョンマーク節目の腹の中央の凹み量がブレークアウト発
生の重要な管理指標となることに鑑み、この凹み量を監
視することによって、押戻量を適正値に制御する。凹み
量の監視方法は、通常、オフラインにて測定することに
より行われるが、例えばＣＣＤカメラで凹みを撮像し、
その画像処理により凹み量を測定するようにすれば、オ
ンラインにて凹み量を監視することができる。

【００１１】この凹みは図１に示すように鋳片のオッシ
レーションマーク節目２１の腹の中央に現れる。また、
丸ビレットＢｃの凹み２２は押戻量の程度によって必ず
しも常に現れるとは限らないが、角ビレットＢｓの場合
は大体において明瞭に現れる。　　凹み量と押戻量との
関係は図２のようである。図中、ａ線は角ビレットの場
合であり、ｂ線は丸ビレットの場合である。角ビレット
は５０〜２５０ｍｍ角のサイズについて、丸ビレットは
７０〜３７０ｍｍ丸のサイズについて、求めたものであ
る。図中の◆印はブレークアウトが発生したことを示す
。

【００１２】凹み量は、同じ押戻量のとき、角ビレット
のほうが丸ビレットより大きくなる。凹み量が０．３ｍ
ｍ以上になると、ブレークアウトの危険度がきわめて大
になるので、押戻量の適正値の上限値は凹み量が０．３
ｍｍ以下になるように設定する。すなわち、凹み量が０
．３ｍｍになったときには引抜を一時停止する。凝固シ
ェルの成長を待ちブレークアウトの危険を避けるのであ
る。

【００１３】また、実際には凹み量より押戻量のほうが
管理しやすいので、引抜の各サイクルで押戻量を測定し
、その測定値が角ビレットの場合は０．６ｍｍ以上のと
き、丸ビレットの場合は１．０ｍｍ以上のとき、押戻量
異常信号−１を出して、該異常信号により引抜を減速し
、その測定値が角ビレットの場合は１．６ｍｍ以上のと
き、丸ビレットの場合は３．０ｍｍ以上のとき、押戻量
異常信号−２を出して、該異常信号により次回の引抜を
停止させる。

【００１４】したがって、押戻量の適正値は、角ビレッ
トの場合０．２〜０．３ｍｍ，丸ビレットの場合０．２
〜０．５ｍｍに設定する。

【００１５】

【実施例】図３に上記凹み２２の発生現象を模式的に示
す。また、同図（ａ）は引抜サイクルの各時点ｔ１　〜
ｔ５　を示し、同図（ｂ）に各時点ｔ１　〜ｔ５　に対
応するピンチロールまでの凝固シェルと一体になって動
くストランドシェル２４と、モールドのブレークリング
２５部分に引抜きのたびに形成されるメニスカスシェル
２６との接続の状況を示す。

【００１６】点線２８は、引抜開始時の時点ｔ１　でブ
レークリング２５上の点Ｐに接触していたシェル上の点
Ａの軌跡である。時点ｔ１　から時点ｔ５　までＰから
Ａまでの間の隙間は次第に広がっていくが、この隙間に
形成される凝固シェル（メニスカスシェル２６）の凝固
の進行は、Ａに接続した部分であって引抜きによりスト
ランドシェル２４と一緒に運動する部分２６ａと、Ｐに
接続した部分で移動しない部分２６ｂとにわかれて凝固
が進む。これによりＡに接続した部分２６ａとＰに接続
した部分２６ｂとの境界に凝固厚みの薄い脆弱部２６ｃ
が発生する。

【００１７】この境界の凝固厚みの薄い脆弱部２６ｃが
時間経過により十分厚くなり強固になることのために、
停止時間（ｔ３　からｔ４　までの時間）が引抜サイク
ルに設けられている。

【００１８】ＡからＰまでのメニスカスシェル２６部分
が、Ａの接続部でストランドシェル２４と一体化し、Ｐ
部分の接続を引き離すための引抜力に耐えられるだけ強
固な結合力を持った接続となるように、押戻しの時間（
ｔ４　からｔ５　までの時間）を設けて、押付力で接合
を推進している。

【００１９】この押戻しの時間の中の押戻量の多少によ
り、ＡからＰまでのメニスカスシェル２６部分が変形し
たり接合不良を起こしたりする。図３（ｂ）中の（イ）
から（ニ）までにこの状況を示した。（イ）は適正な押
戻量の場合であり、（ロ）はやや過剰な押戻量の場合で
あり、（ハ）は過剰な押戻量の場合であり、（ニ）は不
足の押戻量の場合である。

【００２０】押戻しがやや過剰または過剰に行われたと
きには凝固厚みの薄い脆弱部２６ｃのところで座屈が生
じる。この座屈変形が鋳片のオッシレーションマーク節
目２１の腹の中央に凹み２２となって現れる。したがっ
て、この凹み量と押戻量との相関関係を鋳片の形状ごと
に図２で示したように把握しておけば、鋳片の形状に応
じて的確な押戻量制御ができる。

【００２１】押戻量が過剰あるいは不足した場合は脆弱
部２６ｃが破断しブレークアウトの危険がきわめて大で
あるから、厳密には凹み量を監視しながら鋳造を行う。 このときの凹み量は上述のように０．３ｍｍ以下であり
、押戻量の適正値の上限値は角ビレットの場合Ｘｓ＝１
．６ｍｍ，丸ビレットの場合Ｘｃ＝３．０ｍｍにそれぞ
れ設定する。この押戻量のときは第１の危険量であり、
直ちに次回の引抜を停止する。

【００２２】次に、押戻量の適正値の下限値は角ビレッ
トの場合Ｙｓ＝０．６ｍｍ，丸ビレットの場合Ｙｃ＝１
．０ｍｍであり、凹み量ではいずれも０．１ｍｍである
。この押戻量のときは第２の危険量であり、押戻量異常
信号を出して、引抜を減速する。

【００２３】したがって、通常は押戻量が角ビレットの
場合０．２〜０．３ｍｍ，丸ビレットの場合０．２〜０
．５ｍｍの範囲内に入るように押戻量制御を行うのであ
る。これによって、ブレークアウトの危険を避けつつ鋳
片の形状に応じて的確な押戻し制御が可能となり、高速
鋳造を実現できるのである。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、鋳片の押
戻し時に発生するオッシレーションマーク節目の腹の中
央の凹みの量を監視することで、押戻量の適正値を決定
することにしたので、ブレークアウトを生ずることがな
く、鋳片の形状に応じて的確な押戻し制御が可能になる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の押戻量制御方法において管理指標とな
る鋳片の凹みの説明図である。

【図２】凹み量と押戻量との関係を示す線図である。

【図３】凹みの発生現象を示す模式図である。

【図４】従来の押戻量制御方法を示す制御図である。

【図５】従来の水平連続鋳造の引抜工程図である。

【図６】従来の押戻量制御方法における押戻量の各設定
値と制御の態様を示す説明図である。

【符号の説明】

２１　　　　オッシレーションマーク節目２２　　　　
凹み Ｂｓ　　　　角ビレット Ｂｃ　　　　丸ビレット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　１サイクルの引抜中に押戻しする工程
   を有する水平連続鋳造の押戻量制御方法において、鋳片
   のオッシレーションマーク節目の腹の中央の凹み量を監
   視して、押戻量を適正値に制御することを特徴とする水
   平連続鋳造の押戻量制御方法。
2. 【請求項２】　　上記凹み量が０．３ｍｍ以下になるよ
   うに押戻量の適正値の上限値を設定することを特徴とす
   る請求項１記載の水平連続鋳造の押戻量制御方法。
3. 【請求項３】　　各サイクルで押戻量を測定し、該測定
   値が角ビレットの場合は０．６ｍｍ以上のとき、丸ビレ
   ットの場合は１．０ｍｍ以上のとき、押戻量異常信号−
   １を出して、該異常信号により引抜を減速し、また角ビ
   レットの場合は１．６ｍｍ以上のとき、丸ビレットの場
   合は３．０ｍｍ以上のとき、押戻量異常信号−２を出し
   て、該異常信号により次回の引抜を停止させることを特
   徴とする請求項１記載の水平連続鋳造の押戻量制御方法
   。