JPH04322855A - 鋳片強圧下機能を有する連続鋳造装置 - 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、鋳片の中心偏析発生を
防止すべく鋳片強圧下機能をそなえた連続鋳造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】通常、連続鋳造装置においては、図２に
示すように、取鍋１からタンディッシュ２を通して鋳型
３へ溶鋼が投入され、この鋳型３内で表面が冷却され凝
固殻４ａを形成した鋳片４が、鋳型３を抜けて２次冷却
帯と呼ばれる冷却水帯で急速に内部凝固を進展させてい
く。

【０００３】このとき、鋳片４は、内部に未凝固の溶鋼
４ｂを保持した状態でガイドロール５により案内されつ
つ、駆動ロール７〜９により引き抜かれる。その鋳片４
の引抜過程において、冷却水帯を構成する冷却水スプレ
イノズル列６から冷却水が噴射される。

【０００４】ここで、駆動ロール７〜９は、それぞれ、
駆動モータ１０〜１２により回転駆動されるもので、鋳
片４の鋳造速度（引抜速度）が鋳造速度設定器１３にて
設定された速度となるように、フィードバック制御部１
７〜１９により制御される。

【０００５】各フィードバック制御部１７〜１９は、■
タコジェネレータ１４〜１６により検出された各駆動モ
ータ１０〜１２の回転数と鋳造速度設定器１３にて設定
された速度に対応するモータ回転数との差を演算する減
算器１７ａ〜１９ａと、■その差に応じた速度（モータ
回転数）信号を出力する自動速度調節器（ＡＳＲ）１７
ｂ〜１９ｂと、■その速度信号を所定の電流信号として
各駆動モータ１０〜１２へフィードバックする自動電流
調節器（ＡＣＲ）１７ｃ〜１９ｃとから構成されている
。

【０００６】鋳片４を引き抜く速度は、製造される鋼の
種類によって異なり、また、同一鋼種の連続鋳造中は、
同一速度で引き抜くことが同一の品質の鋳片を製造する
上で非常に重要である。従って、通常、鋳片４の引抜速
度は常に一定に保持されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、鋳片４の最
終凝固部（クレータエンド）では、炭素，硫黄，マンガ
ン，燐等の成分元素が未凝固の溶鋼４ｂ中に濃縮される
。この濃化溶鋼は低融点であるので、溶鋼４が凝固殻４
ａ中で流動するとこれが析出して、いわゆる中心偏析と
なる。

【０００８】このような中心偏析の発生を防止するため
に、凝固末期の鋳片４を強圧下する技術が開発されてい
る。この技術では、鋳片４の凝固末期付近に複数段の圧
下ロールを設置し、鋳片４を強圧下する。このような強
圧下を実施した結果、最適凝固点での総圧下量を大きく
すれば、中心偏析が改善されることが判明した。

【０００９】しかし、鋳片４の内部割れは、圧下開始時
の凝固界面組織により発生頻度が異なり、等軸晶域内圧
下として内部割れを抑制しようとすれば、内部への十分
な圧下量を確保することができない。

【００１０】また、鋳片４を強圧下する圧下帯の上流側
と下流側で引抜速度偏差が発生し、従来の速度制御系で
は、駆動ロール７〜９相互間において鋳片４に歪が生じ
て内部品質に悪影響を及ぼすことになる。さらに、圧下
帯の圧下ロールに駆動力をもたせた場合には、圧下帯の
各圧下ロール間に速度偏差が発生することになり、やは
り鋳片４の内部品質に悪影響を及ぼす。

【００１１】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、凝固界面歪を小さくして内部への圧下量を
十分確保するとともに、速度偏差の発生を防止し圧下開
始時の凝固点を全長に亘り一定に保って、内部割れ，中
心偏析の無い良好な内部品質を得ることのできる連続鋳
造装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の鋳片強圧下機能を有する連続鋳造装置は、
■鋳片を強圧下すべく回転自在に支持された大径の強圧
下ロールを複数設置された強圧下帯と、■鋳片を引抜駆
動すべく前記強圧下帯よりも下流側に設けられる駆動ロ
ールと、■その回転を調整して鋳片の引抜速度を制御す
る制御手段と、■鋳片の鋳造速度を検出する速度検出手
段と、■前記強圧下帯出側における鋳片の断面積もしく
はマスフローを検出する断面積／マスフロー検出手段と
、■前記の速度検出手段および断面積／マスフロー検出
手段の検出結果に基づいて、前記強圧下帯の上流側と下
流側との速度偏差を無くすように、所定の設定速度を補
正して前記制御手段へ出力する速度補正手段とをそなえ
たことを特徴としている。

【００１３】

【作用】上述した本発明の鋳片強圧下機能を有する連続
鋳造装置では、駆動ロールの回転により鋳片が引き抜か
れてゆくが、このとき、大径の強圧下ロールにより鋳片
が強圧下され、凝固界面歪を小さくしながら十分な圧下
量を確保できる。

【００１４】また、強圧下ロールが鋳片の引抜に応じて
自由に回転するとともに、速度補正手段により、駆動ロ
ールの設定速度が、速度検出手段および断面積／マスフ
ロー検出手段の検出結果に基づいて、強圧下帯の上流側
と下流側との速度偏差を無くすように補正されるため、
圧下開始時の凝固点を全長に亘り一定に保つことができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
鋳片強圧下機能を有する連続鋳造装置について説明する
と、図１はそのブロック図であり、図１において、１は
溶鋼を搬送するための取鍋、２は取鍋１からの溶鋼を受
けるタンディッシュ、３はタンディッシュ２から溶鋼を
注入される鋳型、４は鋳型３から引き抜かれる鋳片、４
ａは鋳片４の凝固殻、４ｂは鋳片４内の未凝固の溶鋼、
５は鋳型３から引き抜かれる鋳片４を案内し所定の曲率
半径（例えば１０ｍ）でほぼ９０度だけ曲げるガイドロ
ール、６はガイドロール５と並設され冷却水を鋳片４へ
噴射する冷却水スプレイノズル列、７〜９は鋳片４を引
抜駆動する駆動ロール、１０〜１２はそれぞれ駆動ロー
ル７〜９を回転駆動する駆動モータである。

【００１６】また、１３は鋳片４の鋳造速度（引抜速度
）を設定し後述する各フィードバック制御部１７〜１９
へ速度指令として出力する鋳造速度設定器、１４〜１６
はそれぞれ駆動モータ１０〜１２の回転数を検出するタ
コジェネレータ、１７〜１９はそれぞれ駆動モータ１０
〜１２の回転を鋳片４の鋳造速度（引抜速度）が鋳造速
度設定器１３にて設定された速度となるようにフィード
バック制御するフィードバック制御部（制御手段）であ
り、各フィードバック制御部１７〜１９は、■タコジェ
ネレータ１４〜１６からの各駆動モータ１０〜１２の回
転数と鋳造速度設定器１３からの速度指令に対応するモ
ータ回転数との差を演算する減算器１７ａ〜１９ａと、
■その差に応じた速度（モータ回転数）信号を出力する
自動速度調節器（ＡＳＲ）１７ｂ〜１９ｂと、■その速
度信号を所定の電流信号として各駆動モータ１０〜１２
へフィードバックする自動電流調節器（ＡＣＲ）１７ｃ
〜１９ｃとから構成されている。

【００１７】ところで、本実施例において、２０は鋳片
４を強圧下すべく回転自在に支持された大径の強圧下ロ
ール２０ａ〜２０ｃを複数（本実施例では３段）設置さ
れた強圧下帯２０で、駆動ロール８，９間に配置されて
いる。

【００１８】なお、強圧下帯２０の開始位置は、鋳片４
内にＶ偏析が生成され始める箇所もしくは凝固界面が等
軸晶となる箇所（操業条件により変化する）とする。ま
た、例えば、強圧下ロール２０ａ〜２０ｃのロール径は
１，０００ｍｍ、ロールピッチは１，２００ｍｍ、強圧
下帯２０の長さは２，４００ｍｍとする。

【００１９】さらに、各強圧下ロール２０ａ〜２０ｃは
、単独油圧圧下方式とし、鋼種別に圧下条件を選択でき
るようにするほか、圧下時のロール傾きによる鋳片４幅
方向の圧下量バラツキを無くすために押切方式として、
圧下量調整は自動スペーサ装入方式としている。圧下実
績については、差動トランス（図示せず）によりロール
ギャップを測定し、鋳片１ｍ単位でフィードバックして
、品質管理が行なわれるようになっている。

【００２０】一方、２１は強圧下帯２０の入側における
鋳片４の鋳造速度（引抜速度）を検出する速度検出器（
速度検出手段）で、鋳片４に接触して回転する接触ロー
ル２１ａと、その接触ロール２１ａの回転を鋳片４の鋳
造速度に対応する電気信号に変換して出力する速度信号
発生器２１ｂとから構成されている。

【００２１】２２は強圧下帯２０入側における鋳片４の
断面積Ｓ０（もしくはマスフロー）を検出する入側鋳片
断面積検出器、２３は強圧下帯２０出側における鋳片４
の断面積Ｓ１（もしくはマスフロー）を検出する出側鋳
片断面積検出器（断面積／マスフロー検出手段）、２４
はこれらの検出器２２，２３からの検出結果Ｓ０，Ｓ１
の比Ｓ１／Ｓ０を演算する断面積比演算器である。

【００２２】なお、強圧下帯２０入側の鋳片４の断面積
（もしくはマスフロー）Ｓ０は予め設定されているもの
であるので、その設定値をそのまま断面積比演算器２４
にて用いてもよく、この場合、入側鋳片断面積検出器２
２を省略することができる。

【００２３】そして、２９は速度検出器２１および断面
積比演算器２４からの信号に基づいて強圧下帯２０の上
流側と下流側との速度偏差を無くすように鋳造速度設定
器１３からの設定速度を補正してフィードバック制御部
１９へ出力する速度補正手段である。

【００２４】この速度補正手段２９は、■鋳造速度設定
器１３による設定速度と速度検出器２１からの実際の鋳
造速度との偏差を演算して出力する減算器２５と、■断
面積比演算器２４からの断面積比信号に適当な係数Ｋを
乗算して出力する定数乗算器２６と、■この定数乗算器
２６からの値と鋳造速度設定器１３による設定速度とを
乗算して出力する乗算器２７と、■鋳造速度設定器１３
による設定速度と減算器２５からの偏差出力と乗算器２
７からの乗算結果とをすべて加算して設定速度補正出力
としてフィードバック制御部１９へ出力する加算器２８
とから構成されている。

【００２５】ここで、鋳片４の中心偏析を改善し、且つ
、内部割れを発生させない圧下条件を鋳造開始から強圧
下終了時点まで全長に亘って維持させるためには、鋳造
速度を一定に保つことが従来以上に重要となる。

【００２６】また、強圧下を行なうと、強圧下ロール２
０ａ〜２０ｃの１段毎に鋳片４の断面積に変化が生じる
（徐々に小さくなる）。通常、鋳片４は、強圧下帯２０
下流側の駆動ロール９により引抜速度を制御されること
になるため、駆動ロール９により一定速度制御を行なっ
たままでは、強圧下帯２０上流側の鋳片４の鋳造速度が
低下してしまい、鋳片凝固条件が変動してしまう。

【００２７】このため、本実施例の装置においては、速
度補正手段２９によって、速度検出器２１および断面積
比演算器２４からの信号に基づく速度補正を行ない、強
圧下帯２０の上流側と下流側との速度偏差を無くしてい
る。

【００２８】つまり、速度検出器２１により検出された
入側の鋳片４の鋳造速度をフィードバックして、鋳造速
度設定器１３による設定速度との速度偏差を加味すると
ともに、強圧下帯２０による鋳片速度の変化を、マスフ
ロー一定則に従い、断面積比演算器２４からの断面積比
Ｓ１／Ｓ０と係数Ｋと鋳造速度設定器１３による設定速
度との積として加味しており、これらの速度偏差と強圧
下帯２０による鋳片速度の変化とに基づいて速度補正が
行なわれる。

【００２９】上述の構成により、本実施例の連続鋳造装
置においても、従来と同様に、取鍋１からタンディッシ
ュ２を通して鋳型３へ溶鋼が投入され、この鋳型３内で
表面が冷却され凝固殻４ａを形成した鋳片４は、内部に
未凝固の溶鋼４ｂを保持した状態でガイドロール５によ
り案内されつつ、駆動ロール７〜９により鋳型３から引
き抜かれ、冷却水スプレイノズル列６からの冷却水によ
り急速に内部凝固を進展させていく。

【００３０】引き抜かれた鋳片４は、強圧下帯２０に到
達すると、大径の強圧下ロール２０ａ〜２０ｃにより強
圧下されることになり、凝固界面歪を小さくしながら十
分な圧下量を確保できる。

【００３１】また、強圧下ロール２０ａ〜２０ｃが鋳片
４の引抜に応じて自由に回転するとともに、速度補正手
段２９により、前述したように、駆動ロール９の設定速
度が、速度検出器２１および断面積比演算器２４の検出
結果に基づいて、強圧下帯２０の上流側と下流側との速
度偏差を無くすように補正されるため、圧下開始時の凝
固点（鋳片凝固状態）を全長に亘り一定に保つことがで
きる。

【００３２】このように、本実施例の鋳片強圧下機能を
有する連続鋳造装置によれば、凝固界面歪を小さくして
内部への圧下量が十分に確保されるとともに、強圧下帯
２０の上流側と下流側との速度偏差の発生が確実に防止
され、鋳片凝固状態を全長に亘り一定に保って、内部割
れ，中心偏析の無い良好な内部品質を得ることができる
。

【００３３】なお、上記実施例では、強圧下帯２０にお
ける強圧下ロールが３段の場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の鋳片強圧
下機能を有する連続鋳造装置によれば、大径の強圧下ロ
ールにより鋳片が強圧下され、凝固界面歪を小さくしな
がら十分な圧下量を確保できるほか、強圧下ロールが鋳
片の引抜に応じて自由に回転するとともに、速度補正手
段により、駆動ロールの設定速度が、速度検出手段およ
び断面積／マスフロー検出手段の検出結果に基づいて、
強圧下帯の上流側と下流側との速度偏差を無くすように
補正されるように構成したので、圧下開始時の凝固点を
全長に亘り一定に保つことができ、内部割れ，中心偏析
の無い良好な内部品質を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての鋳片強圧下機能を有
する連続鋳造装置を示すブロック図である。

【図２】従来の連続鋳造装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　取鍋 ２　　　　　　　　　　　　タンディッシュ３　　　　
　　　　　　　　鋳型 ４　　　　　　　　　　　　鋳片 ４ａ　　　　　　　　　　凝固殻 ４ｂ　　　　　　　　　　溶鋼 ５　　　　　　　　　　　　ガイドロール６　　　　　
　　　　　　　冷却水スプレイノズル列７〜９　　　　
　　　　駆動ロール １０〜１２　　　　　　駆動モータ １３　　　　　　　　　　　　鋳造速度設定器１４〜１
６　　　　　　タコジェネレータ１７〜１９　　　　　
　フィードバック制御部（制御手段）１７ａ〜１９ａ　
　減算器 １７ｂ〜１９ｂ　　自動速度調節器（ＡＳＲ）１７ｃ〜
１９ｃ　　自動電流調節器（ＡＣＲ）２０　　　　　　
　　　　　　強圧下帯２０ａ〜２０ｃ　　強圧下ロール ２１　　　　　　　　　　　　速度検出器（速度検出手
段）２１ａ　　　　　　　　　　接触ロール２１ｂ　　
　　　　　　　　速度信号発生器２２　　　　　　　　
　　　　入側鋳片断面積検出器２３　　　　　　　　　
　　　出側鋳片断面積検出器（断面積／マスフロー検出
手段） ２４　　　　　　　　　　　　断面積比演算器２５　　
　　　　　　　　　　減算器 ２６　　　　　　　　　　　　定数乗算器２７　　　　
　　　　　　　　乗算器 ２８　　　　　　　　　　　　加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳型に注入された溶鋼を所定の設定速度で
   鋳片として引き抜き連続鋳造する連続鋳造装置において
   、前記鋳片を強圧下すべく回転自在に支持された大径の
   強圧下ロールを複数設置された強圧下帯と、前記鋳片を
   引抜駆動すべく前記強圧下帯よりも下流側に設けられる
   駆動ロールと、該駆動ロールの回転を調整して前記鋳片
   の引抜速度を制御する制御手段とがそなえられるととも
   に、前記鋳片の鋳造速度を検出する速度検出手段と、前
   記強圧下帯出側における前記鋳片の断面積もしくはマス
   フローを検出する断面積／マスフロー検出手段と、前記
   の速度検出手段および断面積／マスフロー検出手段の検
   出結果に基づいて、前記強圧下帯の上流側と下流側との
   速度偏差を無くすように、前記所定の設定速度を補正し
   て前記制御手段へ出力する速度補正手段とがそなえられ
   たことを特徴とする鋳片強圧下機能を有する連続鋳造装
   置。