JPH0494845A - 双ロール式連鋳機の圧着負荷制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶湯から直接的に薄板を連続鋳造するための
双ロール式連鋳機の改善に係り、より詳しくは、双ロー
ルの表面で形成された両凝固シェルが双ロールの最狭隙
部で圧着されるさいの圧着負荷を一定に制御して冷却む
らのない薄板を鋳造するように改善した圧着負荷制御方
法に関する。

〔従来の技術〕

互いに反対方向に回転する一対の内部冷却ロールを適当
な間隙をあけて平行に対向配置し、この間隙（ロールギ
ャップ）上部のロール円周面上に湯溜りを形成させ、こ
の湯溜り中の湯を回転するロール円周面で冷却しながら
９両ロール円周面で形成する凝固シェルを両ロールの最
狭隙部で圧着しつつ薄板に連続鋳造する双ロール式連鋳
機が知られている。このような双ロール式連鋳機を鋼の
連鋳に適用して、溶鋼から薄鋼板を直接製造しようとす
る提案もなされて、各種の改善提案が報告されている。

例えば特開平１−２１５４４２号公報には、双ロールの
うち、一方を可動ロール、他方を実質上固定ロールとし
、可動ロールを固定ロールの側に相対移動させることに
よってロールギャップを調整する装置が開示されており
、可動ロールを支持するチョックを１弾性手段を介して
二段に形成し、これによってロールギャップの調節を安
定して行なえるようにしている。このような、可動ロー
ルを固定ロールの側に相対移動させることを原則とする
ロールギャップ調整方式は、簡単なロール支持構造でロ
ールギャップ距離の制御が正確にできる利点がある。し
かし、該公報には、ロールの最狭隙部を通過するときの
凝固シェルに加わる圧着負荷の変動までを一定にする手
段については開示していない。

また特開平１−３１７６６０号公報は、前記公報と同様
に可動ロールを固定ロールの側に相対移動させるさいに
、固定ロール背面側に加わる両ロール全体の加重を検出
し、この加重検出信号によって移動ロールの付勢力を制
御する装置を開示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ロール最狭隙部を通過するさいに鋳片に加わる圧着負荷
が大きいほど、冷却ロールへの抜熱量が増大して鋳片表
面における冷却むらが著しくなるという現象がある。特
に５ＵＳ３０４等のステンレス鋼等では、この冷却むら
は最終製品の光沢むらの原因となり１表面美麗さが要求
される製品の価値を著しく低下させる。

前記公報のように、移動ロールを固定ロールの側に制御
された押圧力で付勢して圧着負荷の変動をできるだけ少
なくしようとしても、押圧装置が油圧シリシダーからな
る場合には稼働中に油温か変化したり、また、異常荷重
が発生したさいの制御操作直後における調整誤差が生じ
たりして、冷却むらの発生を完全に防止することは困難
であった。

本発明は、双ロール式連鋳機において、微妙な圧着負荷
の変動によっても発生する冷却むらをできるだけ少なく
する制御方式を提供しようとするものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は、軸を平行にして対向配置された互いに反対方
向に回転する一対の内部冷却ロールの間隙上部に金属溶
湯を注入し、該ロール対の円周面上で形成される該金属
の凝固シェルをロール間の最狭隙部で圧着して麺板に連
続鋳造する双ロール式連鋳機において、一方のロール（
可動ロール）の軸を他方のロール（固定ロール）の側に
油圧シリンダーで平行移動可能に支持し、鋳造中におい
て該油圧シリンダーによって可動ロールを固定ロールの
側に押圧しているときに、可動ロールから固定ロールに
加わる荷重を検出する第一荷重検出器並びに固定ロール
の背後に加わる全体の荷重を検出する第二荷重検出器を
備え、該第一荷重検出器の検出信号と油圧シリンダーに
よる押圧力を指示値として両ロールの回転速度を制御し
、同時に第二荷重検出器の検出信号が設定値範囲に収ま
るように油圧シリンダーの油圧制御を行なうことを特徴
とする。

そのさい、油圧シリンダーの油圧制御は、油圧シリンダ
ーに通ずる油圧配管にリリーフ弁を介装させ、こ゛のリ
リーフ弁の開度制御によって行なう。

また、第一荷重検出器、第二荷重検出器および油圧シリ
ンダーをロールサイドに二系列に配置すると共に、各油
圧シリンダーに通ずる各々の油圧配管にリリーフ弁を配
置し、各リリーフ弁を系統毎に独立して開度制御する。

〔作用〕

本発明によれば９両ロール間の圧着負荷が変動したとき
にロールの回転速度を該圧着負荷が所定値に収まるよう
に制御され、同時に、可動ロールへの押圧力が何らかの
原因で変化しても、この押圧力が一定となるように油圧
シリンダーの油圧制御がなされる。したがって、ロール
ギャップを通過する鋳片には等しい圧着負荷がかかりな
がら圧着されるので、冷却むらのない薄板製品が得られ
る。

〔実施例〕

第１図において、１と２は内部冷却ロールであり、これ
らロール１と２は軸を水平にして互いに平行に対向配置
され互いに反対方向に回転する。

３と４はこれらロール対の側部に設けたサイドダムであ
り、このサイドダム３と４で囲われるロール円周面上に
形成される湯溜り５内の金属溶湯はロール円周面上で凝
固シェルを形成しつつ３両凝固シェルがロール間の最狭
隙部を経て薄板に鋳造される。６はこの最狭隙部に対応
する薄板の断面を示している。

かような双ロール式連鋳機において、ロール間の最狭隙
部（以後、ロールギャップと呼ぶ）の間隙幅を調整する
機構として、一方のロール１の軸７を他方のロール２の
方向に相対移動させるために、該軸７をチョック８ａ、
８ｂで支持し、このチョック８ａ、８ｂをピストン９ａ
、９ｂで他方のロール２の方向に移動させる。ピストン
９ａ、９ｂは油圧シリンダー１０ａ、１０ｂの油圧制御
によって、その押圧力が調節される。油圧シリンダー１
０ａ、　１０ｂは一方のフレーム１１に固定される。こ
の押圧力を直接的に受けるロール１を可動ロールと呼ぶ
。

他方、ロール２の軸もチョック１２ａ、１２ｂで支持し
、このチョック１２ａ、１２ｂと前者のチョック８ａ、
８ｂとの間に間隙幅調整部材１３ａ、　１３ｂを介装さ
せると共に、第一荷重検出器１４ａ、１４ｂを挿入する
。またチョック１２ａ、１２ｂの反対側端は他方のフレ
ーム１５に対して第二荷重検出器１６ａ、　１６ｂを介
して接続される。この第二荷重検出器１６ａ、１６ｂに
おいて全体の押圧力が検出されるように、チョック１２
ａ、１２ｂもピストン９ａ、９ｂの軸方向に移動可能に
支持されるのであるが、ロール２は荷重を受ける側にあ
るので、これを固定ロールと呼ぶことにする。

この構成により、油圧シリンダー１０ａ、１０ｂによっ
て可動ロール１を固定ロール２の側に制御圧で押圧しな
がら鋳造しているときに、可動ロール１から固定ロール
２に加わる荷重を第一荷重検出器１４ａ、　１４ｂが検
出でき、固定ロール２の背後に加わる全体の荷重は第二
荷重検出器１６ａ、１６ｂで検出できる。

なお、可動ロール１と固定ロール２の両方の軸には両ロ
ールの一方のサイド側に設けたモータ１７から回転動力
が付与されるが、互いに反対方向の同期回転が減速機１
８を介して伝達される。モータ１７はモータ回転速度制
御装置１９によってその回転速度が制御される。

かようなロールギャップ制御可能な双ロール式連鋳機に
おいて１本発明では油圧シリンダー１０ａ。

１０ｂへの各々の油圧配管２０ａ、２０ｂにリリーフ弁
２１ａ。

２１ｂを取付ける。このリリーフ弁２１ａ、２１ｂの開
度調整は電動モータによって行われ、この開度調整によ
って油圧ポンプ２３の駆動によって油圧配管２０８゜２
０ｂ内に維持されている油圧の開放量を調整する。

これによってピストン９ａ、９ｂに加わる押圧力が制御
される。リリーフ弁２１ａ、２１ｂのモータの回転量は
油圧弁開度調節器２４ａ、２４ｂからの指示値によって
操作される。なお２図において、２５は演算処理装置を
、２６は圧着負荷制御装置、２７は速度パターン発生器
を示している。

第１図の装置における制御態様は次のとおりである。鋳
造前に所定幅の間隙幅調整部材１３ａ、１３ｂを介装し
て間隙を設定したうえ、目標押圧力Ｐ０を設定する。す
なわち、目標押圧力Ｐ０の半分である　１／２　Ｐ　６
が付与されるようにリリーフ弁２１ａ。

２１ｂの開度設定を行なう。鋳造中は、第一荷重検出器
１４ａ、１４ｂで検出された荷重値Ｐ　ＤＩ＋　　Ｐ　
ｗ＋とリリーフ弁により設定したロール設定押圧力Ｐ。

から鋳片６にかかる圧着負荷Ｐ３を演算処理装置２５に
おいて（１）式の演算を実行して求める。

Ｐｓ＝ＰＧ　　（ＰＤＩ＋ｐＨ＋）　　・・・（１）す
なわち、ロール設定押圧力Ｐ０と第−荷重８器の検出値
の差を求めるのであるが９図示の設備では、第一荷重検
出器１４ａ、　１４ｂはロールサイドに二系列に、つま
り１回転動力伝達側（Ｄｒｉｖｅ側）の第一系列と、遊
転輪受側（Ｗｏｒｋ側）の第二系列との二系列に配置さ
れているので、ロール設定押圧力Ｐ。と第一荷重検出器
１４ａ、　１４ｂの合計量と差を（１）式によって求め
る。

この演算値Ｐ、は比較演算処理装置２６に入力され、こ
こで、圧着負荷目標値ＰＡと該Ｐ、との差の演算（例え
ばＰＩ演算）を行って、圧着負荷目標値ＰＡと実測値と
の差ΔＰを求め、このΔＰを回転速度指令用信号として
、モータ回転速度制御装置１９に出力し、モータ１７の
回転速度を操作する。

すなわち圧着負荷が目標値よりも高ければロールの回転
速度を速くシ、逆に目標値よりも低ければロールの回転
速度を遅くシ、圧着負荷が目標値に近づくように鋳造中
に制御を続行する。なお、減速および増速のパターンの
設定はスピードパターン発生器２７により行なう。

同時に、第二荷重検出器１６ａ、１６ｂの検出信号を油
圧弁開度制御装置２４ａ、２４ｂに入力し、この検出値
が目標押圧力と比較して差が発生した場合にはその差が
零に向かうようにリリーフ弁２１ａ、２１ｂの開度操作
を行なう。すなわち、油圧弁開度調節器２４ａ、２４ｂ
は、ロール押圧力の目標値１／２　Ｐ　Ｏと第二荷重検
出器１６ａ、１６ｂからの検出信号と比較し２両者をＰ
Ｉ演算し、差が無くなるようにす１ノーフ弁２１ａ、２
１ｂのモータに回転量指令を出力するフィードバック制
御を行なう。第二荷重検出器１６ａ、　１６ｂ。

リリーフ弁２１ａ、２１ｂ並びに油圧弁開度調節器２４
ａ。

２４ｂはドライブ側とワーク側に二系列に設けられ。

各々独立した制御がなされる。リリーフ弁２１ａ、２１
ｂとしては本実施例ではデジタルリリーフ弁を用いた。

以上の制御を行なうことにより、押圧力の変動が防止さ
れるので、押圧力の変動による圧着負荷の変動が防止さ
れる。しかも、各油圧シリンダー１０ａと１０ｂを個別
に制御するので、−層精度が高（なる。

なお、比較例として１本発明者らは第１図の設備におい
て、第二荷重検出器１６ａ、　１６ｂを省略し。

また油圧シリンダー１０ａ、　１０ｂへの各々の油圧配
管２０ａ、２０ｂに制御用リリーフ弁２１ａ、２１ｂを
取付けるのではなく、油圧ポンプ２３からのメイン配管
２９に一個のリリーフ弁を取付け、このリリーフ弁の開
度を目標設定値に一定にしたうえで、第一荷重検出器１
４ａ、　１４ｂだけで圧着負荷を検出して、同様の回転
数制御を行ったが、鋳片表面の冷却むらを完全に防止す
ることはできなかった。これは、何らかの原因（例えば
油圧の温度変化等）で、押圧力が設定値よりも変動した
ことによると考えられる。

すなわち９両シリンダー１０ａ、　１０ｂに設定した一
定の油圧を作用させただけでは、運転中において油温変
化あるいは異常荷重発生後のリリーフ弁の開度調整誤差
などの原因により押圧力Ｐ０は刻々変化することから、
実際の圧着負荷の算出値Ｐ、は正確な値とならず、圧着
負荷の制御に用いているΔＰ　＝Ｐ　ｓ　　Ｐ　ｘも実
際の値とは異なるものとなり、圧着負荷を小さくかつ狭
い範囲内に安定してコントロールできず、光沢むらを発
生させる原因となることがわかった。

これに対し１本実施例によれば、１１板連鋳装置の運転
中に油温の変化など、実際のロールの押し付は力がその
目標値からずれる要因が発生したとしても、ロールの押
し付は力の変化を抑止することができる。その結果、圧
着負荷の目標値と鋳片に作用している正確な圧着負荷と
の差に基づいてロールの回転速度を調整でき、鋳片へ作
用する圧着負荷を精度良く所定の値に制御できる。

したがって２本発明によれば、鋳片に作用する圧着負荷
を所定の値に正確に制御できるので、冷延板で光沢むら
として問題となる冷却むらが発生しないレベルまで圧着
負荷を小さくしても、圧着負荷の変動範囲を狭く押さえ
ることができるようになり、このため、圧着負荷を小さ
くし過ぎた時に生じる鋳片の膨れや割れを防止しつつ１
問題となるような冷却むらの無い良好な鋳片を安定して
得ることができる。

なお、前記の実施例ではチョック１２ａ、　１２ｂとフ
レーム１５との間に第二荷重検出器１６ａ、１６ｂを設
置した例を示したが、この第二荷重検出器１６ａ、１６
ｂの設置位置は全体の荷重を検出できる位置であればよ
く、チョック８ａ、８ｂとフレーム１１との間１例えば
油圧シリンダー１０ａ、　１０ｂとフレーム１１との間
に設けることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明法を適用した双ロール式連続鋳造装置
の機器配置系統図である。 １・・可動ロール、　　　　２・・固定ロール３．４　
・・サイドダム、　　　５・・湯溜り。 ６・・ロールギャップ（鋳造される薄板断面）８ａ、８
ｂ　　・・可動ロールのチョック、ａ９ａ　、　９ｂ　
　・　・ピストン。 １０ａ、１０ｂ　　・・油圧シリンダー１１．１５　　
・・フレーム。 １２ａ、１２ｂ　　・・固定ロールのチョック。 １３ａ、１３ｂ　　・・間隙設定部材。 １４ａ、１４ｂ　　・・第一荷重検出器。 １６ａ、１６ｂ　　・・第二荷重検出器。 １８・・減速機。 １９・・モーター回転速度制御装置。 ２０ａ、２０ｂ・・油圧配管。 ２１ａ、２１ｂ・・リリーフ弁。 ２３・・油圧ポンプ。 ２４・・油圧弁開度制御装置 ２５・・演算処理装置。 ２６・・比較演算処理装置。 ２７・・速度パターン発生器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸を平行にして対向配置された互いに反対方向に
   回転する一対の内部冷却ロールの間隙上部に金属溶湯を
   注入し、該ロール対の円周面上で形成される該金属の凝
   固シェルをロール間の最狭隙部で圧着して薄板に連続鋳
   造する双ロール式連鋳機において、一方のロール（可動
   ロール）の軸を他方のロール（固定ロール）の側に油圧
   シリンダーで平行移動可能に支持し、鋳造中において該
   油圧シリンダーによって可動ロールを固定ロールの側に
   押圧しているときに、可動ロールから固定ロールに加わ
   る荷重を検出する第一荷重検出器並びに固定ロールの背
   後に加わる全体の荷重を検出する第二荷重検出器を備え
   、該第一荷重検出器の検出信号と油圧シリンダーによる
   押圧力を指示値として両ロールの回転速度を制御し、同
   時に第二荷重検出器の検出信号が設定値範囲に収まるよ
   うに油圧シリンダーの油圧制御を行なうことを特徴とす
   る双ロール式連鋳機の圧着負荷制御方法。
2. （２）油圧シリンダーの油圧制御は、油圧シリンダーに
   通ずる油圧配管にリリーフ弁を介装させ、このリリーフ
   弁の開度制御によって行なう請求項１に記載の圧着負荷
   制御方法。
3. （３）第一荷重検出器、第二荷重検出器および油圧シリ
   ンダーはロールサイドに二系列に配置されると共に、各
   油圧シリンダーに通ずる各々の油圧配管にリリーフ弁が
   配置され、各リリーフ弁が系統毎に独立して開度制御さ
   れる請求項２に記載の圧着負荷制御方法。