JPH09103854A - 連続鋳造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造初期にタンディッシュから鋳型に溶鋼を
ストッパーを用いて注入する際に人力によるストッパー
操作後、電気油圧サーボシリンダによる操作に切換える
ときの油圧ショックを軽減することで、鋳型内溶鋼面の
変動を押さえスムーズに自動制御へ移行でき、オペレー
タの負荷低減を図ることができ、生産性・品質の向上お
よびオペレータの負荷低減が可能となる。 【解決手段】 ストッパーを入力にて操作後、電気油圧
サーボシリンダ内のスプールバルブの遊び量をステッピ
ングモータのみでセンタリングさせ、次に油圧を供給す
ることでピストンロッドの動作を防止できることから、
油圧供給時のショックおよび注入溶鋼量の変化を軽減で
き、手動から自動切換時の鋳型内溶鋼面の変動が少なく
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造設備のタ
ンディッシュストッパー昇降制御方法の改善による鋳型
への連続鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造設備において、鋳型内の溶鋼レ
ベルを一定に保つことを目的としたタンディッシュスト
ッパー昇降制御装置のアクチュエータに適用されるもの
としては、例えば、実公昭５８−１０００４号公報に示
されるステッピングモータで作動する電気油圧サーボ
（パルス）シリンダがある。これは、タンディッシュス
トッパー昇降装置に同シリンダを固定した状態で設置さ
れ、一方、ピストンロッドはタンディッシュ側に固定し
ているため、ストッパーを昇降させるときは、シリンダ
自身も昇降する機構となっている。

【０００３】鋳造初期は人力によりストッパーを操作し
溶鋼を鋳型に注入後、目視による溶鋼流および鋳型内溶
鋼面の安定を持って、タンディッシュストッパー昇降を
自動制御（鋳型内溶鋼面一定制御）へ移行するのが通常
である。さらに鋳造初期にタンディッシュ内の溶鋼量を
調節しながら鋳型に注入するオートスタート鋳造方法に
おいても、オートスタート完了後の自動制御から人力に
よる昇降操作に切換えた後、再度自動制御へ移行するこ
とがある。

【０００４】この場合の制御方法としては、人力による
ストッパー操作時は、電気油圧サーボシリンダへの供給
油圧を「切」とし、且つステッピングモータへの電源供
給を「切」とすることで操作可能となる。次に、電気油
圧サーボシリンダを使用しストッパー昇降を制御する場
合は、電気油圧サーボシリンダへの供給油圧を「入」と
し、且つステッピングモータへの電源供給を「入」とす
ることで可能となる。

【０００５】また、電気油圧サーボシリンダの特徴とし
て、上記に示すごとく電気および油圧を「切」にする
と、簡単に外力から操作が出来るという長所がある。そ
の反面、その時のスプールバルブ位置は把握できないた
めに、電気および油圧を「入」にした瞬間、前記電気油
圧サーボシリンダ内におけるスプールバルブの位置が中
立の位置でない限り、ピストンロッド（この場合はスト
ッパー）が急に動作する。スプールバルブの遊び量は、
一般に数ｍｍ程度と僅かだが、タンディッシュストッパ
ー昇降装置にとっては図５に示すとおり流量特性上の傾
きが大きく、最大５ｍｍ程度で注入流量の０〜１００％
の変化を起こすため、注入溶鋼量の大きな変化が生じ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】連続鋳造プロセスにお
いては、高効率な製造プロセスへ向けて各作業の自動化
・省力化が推進されており、特に鋳造初期における作業
の簡略化は、オペレータの負荷低減に寄与し、生産性の
向上につながる。中でも前記のとおり人力によるタンデ
ィッシュストッパー操作により、鋳型内へ溶鋼を注入
し、溶鋼面が落ちついてから自動制御へと切り換える作
業においては、従来のままでの操作および制御方法で
は、注入量の変化に伴い鋳型内溶鋼面が変化するため操
作性が悪く、生産性向上・製品品質の面で以下の課題が
ある。

【０００７】（１）特にビレット連続鋳造設備において
は、鋳型サイズが小さいために注入量変化による溶鋼面
の変化量が大きい。従って、一度鋳型内溶鋼面に変動が
生じると、その軌道修正が容易ではなく、オーバーフロ
ーやブレークアウト事故になる可能性が高い。 （２）操業上、鋳型内溶鋼面に変動が発生するために製
品品質に悪影響を及ぼす。 そこで本発明は、上記事情に鑑み、ストッパー人力操作
から電気油圧サーボシリンダ操作に切り換えたとき、ピ
ストンロッドが急に動作しないような制御方法を提供す
べく創案されたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本願発明は、タンディッシュに配設されたストッパー
を、人力による昇降操作の後、継続して電気油圧サーボ
シリンダによる自動昇降操作により、前記タンディッシ
ュ内の溶鋼を鋳型に注入せしめる連続鋳造方法におい
て、前記ストッパーの操作を人力から電気油圧サーボシ
リンダによる自動昇降操作に切換える前に、予め該サー
ボシリンダ内のスプールバルブを中立位置に設定し、次
に該サーボシリンダ内へ油圧を供給し、その後該サーボ
シリンダによる自動昇降操作に切換えることを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】上記構成によって、電気油圧サーボシリンダ
は、ステッピングモータが回転されたときに、この回転
をスプールバルブの直線変位に、そしてピストンロッド
の増力移動に転換させて所定の移動を行う。電気油圧と
も「切」状態ではピストンロッドは外力により任意に操
作でき、スプールバルブは遊び量が無くなるまで移動を
続ける。スプールバルブの遊び量が無くなるとスプール
バルブは停止するが、ピストンロッドは操作できる。

【００１０】一方、この時点で、電源および油圧を
「入」にすると油圧バランスを保とうとする（中立位置
に戻ろうとする）ために遊び量分ピストンロッドが動作
することになる。従って、油圧を「入」にする前にステ
ッピングモータのみでスプールバルブの遊び量の数ｍｍ
分モータを回転させ、その後中立位置となるようにその
遊び量の半分の距離モータを反対向きに回転させ、スプ
ールバルブを中立位置とさせる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１に示す。図１に基づい
て説明する。連続鋳造設備における注湯設備にはタンデ
ィッシュ１と鋳型２があり、タンディッシュ１から鋳型
２に注入する溶鋼量を調節するストッパー昇降装置３
は、タンディッシュ１に固定されている。ストッパー昇
降装置３には、ストッパー昇降制御用アクチュエータと
してステッピングモータ４で作動する電気油圧サーボシ
リンダ５が設置されている。このストッパー昇降制御用
アクチュエータは、従来と同様にステッピングモータ４
の回転をスプールバルブ６の直線変位に転換させると共
にこの変位により生じたピストン両端の油圧差により、
スプールバルブ６が常に中立位置となる原理で適宜増力
させてストッパー昇降装置３の操作部に連結されたピス
トンロッド７を移動させる電気油圧サーボシリンダ５と
ストッパー８を所定の位置迄移動させるためのパルス値
を演算すると共にこのパルスをステッピングモータ４の
駆動部（ドライブユニット）９に出力する制御手段を兼
ね備えたコントローラ１０とにより主として構成されて
いる。

【００１２】図２は、電気油圧サーボシリンダ５の構造
図である。油圧供給中はスプールバルブ６がスプール室
１２の中央にあり、ステッピングモータ４によってスプ
ールバルブ６が上昇または下降すると油圧バランスが壊
れて、ピストンロッド７が油圧増力されて上昇または下
降する油圧サーボ構造となっている。図２（ａ）→
（ｂ）は、電気油圧サーボシリンダ５のピストンロッド
７が外力により操作され、スプールバルブ６の遊び量α
分ピストンロッド７が動作し、スプールバルブ６の下面
１１がスプール室１２の内壁１３に着座したところであ
る。この位置が次に電源と油圧を「入」にした時に最大
動作する距離である。この時に、電源のみ「入」としス
テッピングモータをこの遊び量αに相当するΔＰパルス
分回転させる。例えば、本実施例では遊び量αは±４ｍ
ｍであるために上昇または下降のどちらかの方向に最大
８ｍｍ動作し得る。即ち、ΔＰが８００パルス（１パル
ス＝０．０１ｍｍ）となり得る時間Δｔの間パルス指令
を連続出力すればよい。

【００１３】次に、８００パルス分回転させた反対の方
向に４ｍｍ分（ΔＰが４００パルス）回転させ、スプー
ルバルブ６のセンタリングを行う。動作完了時の状態を
図３に示す。なお、上記完了後に供給油圧を「入」とす
る。以上の一連動作を図４のフローチャートに示し、以
下に同チャートの説明をする。人力による昇降操作後、
電気油圧サーボシリンダを「使用」選択操作すること
で、先ず、ステッピングモータに電源が入り、８ｍｍ相
当分のパルスを連続出力し、その後、反対方向に４００
パルス出力した後に、電気油圧サーボシリンダに油圧を
供給する。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成および作用
を有しているので、下記の効果を奏する。人力によるス
トッパー操作後、電気油圧サーボシリンダによる操作に
切り換えるとき、先ずステッピングモータによりスプー
ルバルブをセンタリング（中立位置）させ、次に油圧を
供給する制御手段を備えたことにより自動投入時の油圧
ショックおよび注入溶鋼量の変化が軽減され、鋳型内溶
鋼面の変動を押さえスムーズに移行でき、且つワンタッ
チにて操作が完了するために操作性が格段に向上する。
以上より鋳造初期作業の簡略化はもちろんのことオペレ
ータの負荷低減を図ることができ、生産性並びに品質の
向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る連続鋳造設備のタンディッシュス
トッパー昇降制御用アクチュエータの一実施例を示した
構成図、

【図２】図１のタンディッシュストッパー昇降装置を外
力により操作し、スプールバルブ遊び量αだけ進んだ状
態を示した図、

【図３】動作完了の状態を示した図、

【図４】図１の作用を説明するためのフローチャート、

【図５】タンディッシュストッパー昇降装置の流量特性
図である。

【符号の説明】

１ タンディッシュ 2 鋳型 3 ストッパー昇降装置 4 ステッピングモータ 5 電気油圧サーボシリンダ 6 スプールバルブ 7 ピストンロッド 8 ストッパー 9 駆動部（ドライブユニット） 1 0 コントローラ 1 1 バルブスプールの下面 1 2 スプール室 1 3 スプール室の内壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島子 英樹 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の59 日鐡プラント設計株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュに配設されたストッパー
   を、人力による昇降操作の後、継続して電気油圧サーボ
   シリンダによる自動昇降操作により、前記タンディッシ
   ュ内の溶鋼を鋳型に注入せしめる連続鋳造方法におい
   て、前記ストッパーの操作を人力から電気油圧サーボシ
   リンダによる自動昇降操作に切換える前に、予め該サー
   ボシリンダ内のスプールバルブを中立位置に設定し、次
   に該サーボシリンダ内へ油圧を供給し、その後該サーボ
   シリンダによる自動昇降操作に切換えることを特徴とす
   る連続鋳造方法。