JPH0494846A - 双ロール式連鋳機のロール回転速度制御方法 - 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再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ロール回転速度
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
２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５Ｕ３３０４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９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ンダーからな
る場合には稼働中に油温が変化したり、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すると共に、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
ロールの側に所定の押圧力で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
出器と固定ロールの背後に加わる全体の荷重を検出する
第二荷重検出器とを設置し２両前重検出器で検出される
荷重差が所定範囲に収まるように両ロールの回転速度を
制御することを特徴とする。

そのさい、第一荷重検出器と第二荷重検出器をロールサ
イドに二系列に配置し、第一系列（例えば回転動力伝達
側）の第一荷重検出器と第二荷重検出器の検出値をそれ
ぞれＰ　ＤＩ＋　Ｐ　ＤＺとし、第二系列（例えば遊転
輪受側）の第一荷重検出器と第二荷重検出器の検出値を
それぞれＰ。１．ＰＷ□としたとき、下式（１）に従っ
て圧着負荷Ｐ３を算出し。

このＰ、が所定の値となるようにロールの回転速度を制
御する。

Ｐ＋＝　（ＰＤ２＋ＰＩ＋２）　−（Ｐｎ＋＋Ｐｉｏ＋
）　　・・（１）さらに本発明は、前記のロール回転制
御と共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。この場合の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。この場合に
も、リリーフ弁を各油圧シリンダーごとに配置し、Ｐ、
２に従って第一系列のリリーフ弁の開度制御を＋ＰＷ２
に従って第二系列のリリーフ弁の開度制御を実施する。

〔作用〕

本発明によれば、可動ロールへの押圧力が何らかの原因
で変動しても２両ロール間の圧着負荷が一定となるよう
にロールの回転速度が制御される。

また、該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によっ
て、可動ロールへの押圧力が変化しても、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１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（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、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、９
ｂ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１０ａ、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、　１
６ｂにおいて全体の押圧力が検出されるように、チョッ
ク１２ａ、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フ。

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、第１図の設備では、油圧シリンダー１０ａ、１
０ｂへの油圧配管２０ａ　、　２０ｂに通ずるメイン配
管２０にリリーフ弁２１を取付け、このリリーフ弁２１
の開度設定によって一定の油圧が両シリンダー１０ａ、
１０ｂに付与される。また第１図において、２５は演算
処理装置を、２６は比較演算処理装置を、そして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、リリーフ弁２１の開度設定に
よって両シリンダー１０ａ、　１０ｂに加わる油圧を設
定する。鋳造中は、第一荷重検出器１４ａ。

１４ｂで検出された荷重値ＰＤｌ＋Ｐ１１１と、第二荷
重検出器１６ａ、１６ｂで検出された荷重値Ｐ　Ｄ！＋
　Ｐ　１４Ｎとを演算処理装置２５に入力し、これらの
値に基づき演算処理装置２５は（１）式の演算を実行し
て、圧着負荷の演算値Ｐ、を出力する。

Ｐａ＝（Ｐゎｚ＋Ｐ＋、ｌｚ）　　　（Ｐ　ｏ＋＋　Ｐ
、１ｔ）　　・　・（１）すなわち、第−荷重比器と第
二荷重検出器の両者の検出値の差を求めるのであるが２
図示の設備では、第一荷重検出器１４ａ、　１４ｂと第
二荷重検出器１６ａ、１６ｂは、ロールサイドに二基列
に、つまり。

回転動力伝達側（Ｄｒｉｖｅ側）の第一系列と、遊転軸
受側（Ｗｏｒｋ側）の第二系列との二基列に配置されて
いるので、第一荷重検出器１４ａ、　１４ｂの合計量と
第二荷重検出器１６ａ、　１６ｂの合計量の差を（１）
式によって求める。

この演算値Ｐ３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Ｐ３との差に演算（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
速度を遅クシ、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。これによってシリンダー１０ａ、　
１０ｂに加わる押圧力が何らかの原因によって変動して
も、実際の押圧力が第一荷重検出器１６ａ、　１６ｂに
よって計測され、その実測値に基づいて圧着負荷が一定
となるように制御されるから、押圧力の変動が圧着負荷
の変動に影響することが防止される。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。

次に第２図に示した実施例について説明する。

第２図のものは、油圧シリンダー１０ａ、　１０ｂの各
々に通ずる油圧配管２０ａ、２０ｂにリリーフ弁２１ａ
、２１ｂを介装し、各シリンダーごとに油圧を制御でき
るようにすると共に、このリリーフ弁２１ａ、２１ｂと
して油圧開放量を油圧弁開度調整器２４ａ、　２４ｂに
よって自動制御する電動弁を使用したものである。すな
わち、リリーフ弁２１ａ、２１ｂの開度操作はモータに
よって行われ、このモータの回転量は油圧弁開度調節器
２４ａ、２４ｂの指令によって操作される。

そして、この油圧弁開度調節器２４ａ、２４ｂには。

第二荷重検出器１６ａ、１６ｂからの検出信号が油圧開
放量の制御信号として入力される。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／
２Ｐ、（各々のシリンダーでは全押圧力の目標値Ｐ０の
半分の押圧力となる）と第二荷重検出器１６ａ、１６ｂ
からの検出信号Ｐ。２．Ｐ８゜と比較し１両者をＰ１演
算し、差が無くなるように、リリーフ弁２１ａ、２１ｂ
のモータに回転量指令を出力する。すなわち　Ｐｎｚ、
Ｐｗ□が一定の狭い設定値内に収まるようにフィードバ
ック制御がなされる。第２図の装置と制御態様は１両す
リーフ弁２１ａ、２１ｂの開度制御を前述のように行な
うようにした以外は、第１図で説明したのと同じである
。

第２図の実施例によれば、何らかの要因による押圧力の
変動も防止されることになる。したがって、第１図の実
施例のものよりもさらに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、−層精度が高くなる。

比較例として、第１図の設備において第二荷重検出器１
６ａ、１６ｂを省略し、第一荷重検出器１４ａ、　１４
ｂだけで圧着負荷を検出して、同様の制御を行ったが鋳
片表面の冷却むらを完全に防止することばできなかった
。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。

なお、第１図および第２図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、１６ｂの設置位置は全体の荷重を検出できる位
置であればよべ、チョック８ａ、８ｂとフレーム１１と
の間９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。

〔効果〕

以上のようにして２本発明によると、所定の押圧力を付
与していても、何らかの原因で押圧力が変化してもロー
ルギャップ間を通過する鋳片の表面に加わる圧着負荷が
一定に維持されるので、鋳片表面の冷却むらの発生が防
止でき、また正確な圧着負荷の制御ができるので圧着負
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は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、第２図は同じく本発明の他の例を適用
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ｏ　−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、８ｂ　　・・可動ロールのチョック、ａ９ａ、９
ｂ　　・・ピストン １０ａ、１０ｂ　　・・油圧シリンダー１１１５　　・
・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、１６
ｂ　　・・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。 ２１・　・リリーフ弁、　　２１ａ、２１ｂ・　・電動
リリーフ弁。 ２３　・ ２４　・ ２５　・ ２６　・ ２７　・ ・油圧ポンプ。 ・油圧弁開度制御装置。 ・演算処理装置 ・比較演算処理装置。 ・速度パターン発生器。

Claims (4)

【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すると共に、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
   ルの側に所定の押圧力で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
   と固定ロールの背後に加わる全体の荷重を検出する第二
   荷重検出器とを設置し、両荷重検出器で検出される荷重
   差が所定範囲に収まるように両ロールの回転速度を制御
   することを特徴とするロール回転速度制御方法。
2. （２）第一荷重検出器と第二荷重検出器はロールサイド
   に二系列に配置され、第一系列（回転動力伝達側）の第
   一荷重検出器と第二荷重検出器の検出値をそれぞれＰ＿
   Ｄ＿１、Ｐ＿Ｄ＿２とし、第二系列（遊転軸受側）の第
   一荷重検出器と第二荷重検出器の検出値をそれぞれＰ＿
   Ｗ＿１、Ｐ＿Ｗ＿２としたとき、下式（１）に従って圧
   着負荷Ｐ＿３を算出し、このＰ＿３が所定の値となるよ
   うにロールの回転速度を制御する請求項１に記載のロー
   ル回転速度制御方法。 Ｐ＿３＝（Ｐ＿Ｄ＿２＋Ｐ＿Ｗ＿２）−（Ｐ＿Ｄ＿１＋
   Ｐ＿Ｗ＿１）・・（１）（３）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
   持すると共に、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所定の押圧力で押圧し
   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と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とを設置し、両荷重
   検出器で検出される荷重差が所定範囲に収まるように両
   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ロール回転速度制御方
   法。
3. （３）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２に記載のロール回
   転速度制御方法。
4. （４）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リリ
   ーフ弁も各油圧シリンダーごとに配置され、第一系列の
   第一荷重検出器と第二荷重検出器の検出値をそれぞれＰ
   ＿Ｄ＿１、Ｐ＿Ｄ＿２第二系列の第一荷重検出器と第二
   荷重検出器の検出値をそれぞれＰ＿Ｗ＿１、Ｐ＿Ｗ＿２
   としたとき、前式（１）に従って圧着負荷Ｐ＿３を算出
   し、このＰ＿３が所定の値となるようにロールの回転速
   度を制御すると共に、Ｐ＿Ｄ＿２に従って第一系列のリ
   リーフ弁の開度制御を、Ｐ＿Ｗ＿２に従って第二系列の
   リリーフ弁の開度制御を実施する請求項３に記載のロー
   ル回転速度制御方法。