JPS5847937B2

JPS5847937B2 - 連続鋳造用輻可変鋳型

Info

Publication number: JPS5847937B2
Application number: JP53036894A
Authority: JP
Inventors: 良太高橋; 隆春吉田; 俊作松田; 恒夫竹内
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1983-10-25
Also published as: JPS54128939A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、四角形断面の鋳片を連続鋳造する場合に用
いる幅可変鋳型に関する。

スラブなど四角形断面の鋳片の連続鋳造において、鋳型
は一対の鋳型長辺と一対の鋳型短辺とで四角形に構成さ
れており、また、鋳片の幅を変えることができるように
鋳型短辺は鋳型長辺の長手力向に沿って移動できるよう
になっている。

鋳型短辺の移動は比較的大きな力を要し、また、かなり
の正確さも必要であるから、手動によらず、電動、油圧
駆動などによっている。

第１図は従来の幅可変鋳型に設けた鋳型短辺移動装置の
一例を示すものである。

図而に示すように相対する鋳型長辺１０間に鋳型短辺２
が配置してあり、その背面に押板３が固着してある。

押板３の上部および下部にそれぞれピン継手４を介して
鋳型短辺移動装置５０円筒状作動アーム６が連結してあ
る。

作動アーム６の内面にはねじ７が切ってあり、ねじ棒８
がかみ合っている。

ねじ棒８は油圧モータ９によってチェーン歯車装置１０
、ウオーム歯車装置１１を介して回転駆動される。

ねじ棒８の回転によって作動アーム６が前後進して鋳型
短辺２を移動する。

ところで、上記のような従来の幅可変鋳型には次のよう
な問題がある。

第一に、短辺移動装置はチェーン歯車装置１０、ウオー
ム歯車装置１１およびねじ機構７，８を含んでいるので
、これら機構の遊隙によって鋳型短辺２の正確な位置決
めが困難である。

特に鋳片の冷却収縮に応じて鋳型短辺２を傾斜させなげ
ればならないので精度の高い位置決めを必要とする。

第二に、押板３と作動アーム６とはピン継手４によって
連結しているので、連結部の破損および鋳型短辺２のテ
ーパの狂いが生じ易い。

すなわち第２図において、鋳型短辺２が平行移動する場
合には、上下の作動アーム６，６′の間隔ｌは一定のま
まであり、両作動アームは水平に保たれる。

しかし、鋳型短辺２のテーパをθだげ変えた場合、上連
結部４ａは固定支点となっている下連結部４ｂに対して
相対的にδ一ｌθ２たけ下方に移動する。

したがって、このずれδを連結部で吸収しなげればなら
ない。

従来のピン継手４では、これにずれを吸収する遊隙が設
けてないとピン継手４、作動アーム６などに無理な力が
加わり、連結部の破損、まもうを招く。

さらに、ピン継手４に遊隙を設けると鋳型短辺２の位置
決めが不正確になるばかりでなく、鋳造中に鋳型短辺２
のテーパが狂い、鋳片がフレークアウトする危険がある
。

第三に、一般に鋳型短辺の間隔を変えて鋳片の幅を変え
るには、Ｌ可変方式とＹ可変方式とがあり、Ｌ可変方式
は幅の変化が大きい場合に、Ｙ可変方式は小さい場合に
用いられている。

Ｌ可変方式は第３図に示すように（１）鋳片Ｓの引抜き
を停止する。

（２）鋳型短辺２を変更寸法に合わせて後退し、シール
板１５を鋳片Ｓの側面に押し付ける。

（３）鋳型短辺２と鋳片Ｓとの間に冷却材１６を投入す
る。

（４）溶鋼Ｍをオーバーフローさせる。

（５）鋳片Ｓの弓抜きを再開する工程よりなっている。

Ｌ可変方式は幅の変更が両側合計で例えば８０〜４６０
關とかなり大きい場合に用いられる。

この方式を実施する際、鋳片Ｓの引抜きは約１分間停止
される。

Ｙ可変方式は第４図に示すように鋳片Ｓの引抜きを停止
することなく、鋳型短辺２を徐々に移動してゆく。

Ｙ可変方式は幅の変更が両側の合計で例えば１０〜８０
ｍｍとかなり小さい場合に用いられ、実際の操業では両
方式が併用され、変更幅に応じて使い分けられている。

ところで、短辺移動速度は可変方式によって大きく違い
（例えば、Ｌ可変方式で４００ｒｒａｒｔ／ｍｖＬ
，Ｙ可変方式で１ｍｒｒｔ／ｍｉｎ）、普通の電
動または油圧モータを用いた前記従来の移動装置では、
このような大きな速度範囲をとることは困難である。

第四に、従来の移動装置は閉ループ方式で制御しており
、また、鋳型短辺の上部と下部とを相関連して位置決め
をしているので、制御装置が複雑である。

また、短辺位置の正確な把握が雰囲気上困難である。

さらに、閉ループ制御であることより、鋳型短辺が移動
中に僅かであるが、前後動し、鋳片の圧迫を繰返し、移
動装置に無理な力が加わり、また、鋳片のブレークアウ
トの恐れがある。

この発明は従来の幅可変鋳型の上記のような問題を解決
したもので、鋳造中または鋳造休止中に鋳型短辺の間隔
および短辺テーパの変更および調整を容易にかつ精度よ
く行なうことができ、上記変更中に鋳片のブレークアウ
ト発生の恐れのない幅可変鋳型を提供せんとするもので
ある。

以下、この発明を望ましい実施例に基づいて図面を参照
しながら詳細に説明する。

第５図はこの発明の幅可変鋳型の斜視図であり、Ｌ可変
方式により幅を広げている状態を示している。

相対する鋳型長辺２２０間に移動可能な鋳型短辺２３を
配置し、鋳型２１の底部にエヤシリンダ２７で前後動す
るシール板２６を取り付けている。

鋳片Ｓは矢印Ａ方向にビンチローラ（図示せず）によっ
て引き抜かれる。

鋳型短辺２３の背面に押板２４が固着してあり、押板２
４には上連結部材２８ａを介して上移動装置３０ａが、
下連結部材２８ｂを介して下移動装置３０ｂがそれぞれ
連結してある。

上移動装置３０ａおよび下移動装置２８ｂはサーボ制御
に広く用いられている電気・油圧パルスシリンダであり
、支持フレーム２９に固定されている。

第６図は電気・油圧パルスシリンダの一例を示すもので
ある。

本体３１には後部に電気パルスモータ３２を取り付け、
前部にはシリンダ３３を固着している。

また、本体３１にはシリンダ３３内に延びる送りねじ３
４を回転自在に取り付けてあり、この送りねじ３４は歯
車３５，３６を介して上記電気パルスモータ３２によ
って回転される。

シリンダ３３にはピストン部３９を有するロンド３８が
摺動自在に取り付けてあり、上記送りねじ３４がロツド
３８に設けられた内室４０に入り込んでいる。

ピストン部３９は三方切換弁４１を形成している。

すなわち、弁室４２内のスフール４３は送りねじ３４の
ねじと係合しており、送りねじ３４の回転によって弁室
４２内を前後動する。

弁室４２はピストン部３９で仕切られたシリンダ室４５
および４６とそれぞれ通路４γ，４８を通して連結して
おり、更に通路４９を通してロツド内室４０に連結して
いる。

圧油は通路５０よりシリンダ室４５に供給され、ロツド
内室４０および送りねじ３４に設けられた通路５１を経
て排出口５２より油圧源に戻される。

上記のように構成された電気・油圧パルスシリンダの作
動は次の通りである。

後述の制御装置からの信号に応じて電気パルスモータ３
２は回転し、更に、歯車３５，３６を介して送りねじ
３４が回転する。

送りねじ３４０回転によって三方切換弁４１のスプール
４３は移動し、この移動量に応じた弁の開口部を通じて
油圧源からシリンダ室４５または４６内に圧油が流入す
７る。

シリンダ室４５あるいは４６への圧油の流入方向はロン
ド３８とスプール４３との相対関係で決まる。

シリンダ室４５または４６に圧油が流入することにより
スプール４３とロツド３８による開口部を閉じる方向に
ロンド３８が動き、圧力バランスが取れた時点で開口部
を閉じて圧油の流入は止まり、ロンド３８が停止する。

ロンド３８の速度は入カパルスの周波数に比例し、電気
パルスモータ３２の回転方向によりスプール４３の移動
方向は変り、ロンド３８の移動方向が変る。

このように電気・油圧パルスシリンダ３０はロツド３８
の移動は油圧によるので大きな出力を得ることができ、
また、ロンド３８の速度は制御装置からの入カパルス信
号によるので、高い精度で広い範囲にわたって制御する
ことができる。

なお、電気・油圧パルスシリンダはこの実施例のものに
限ることはなく、他の構造のものであってもよい。

以上のように構成された上移動装置３０ａおよび下移動
装置３０ｂの先端部、すなわち上記電気・油圧パルスシ
リンダ３０のロンド３８の先端は前述のように連結部材
２８ａおよび２８ｂを介して押板２４に連結される。

下連結部材２８ｂは従来と同様のピン継手であるが、上
連結部材２８ａはロンド軸方向には遊隙はないが、上下
方向に遊隙を持った公知の浮動継手よりなっている。

第７図に浮動継手の一例を示している。

同図に示すように、ハウジング５５内に球面体５７と球
面座５８とからなるボールジョイント５６を収納してい
る。

球面座５８の前後面はそれぞれゴム製鋼球保持板５９に
保持された鋼球６０に接しており、ボールジョイント５
６は鋼球６０を介して鋼球押え６１とキャップ６２との
間に挾持されている。

また、ボールジョイント５６にはロンド側ソケット６３
を介して上移動装置３５のロツド３８が連結される。

ボールジョイント５６とハウジング５５との間およびロ
ンド側ソケット６３とキャップ６２との間にはそれぞれ
半径方向の遊隙ｇ（例えば５ｍｍ）を設けている。

上記のように構成された浮動継手において、ボールジョ
イント５６が鋼球押え６１とキャツフ６２との間で挾持
されているので、ロンド３８の軸方向には遊隙はなく、
ロツド３８が軸方向に動《ことはない。

しかし、浮動継手はボールジョイントとなっているので
ロンド３８は傾斜することができ、更に、上記遊隙ｇ′
Ｋよって全周方向の移動も可能である。

したがって、移動装置３５によるロツド軸方向の運動は
確実に鋳型短辺２３に伝達される。

また、鋳型短辺２３の傾斜によるロンド３８の上下動は
遊隙ｇによって吸収されるので、ロツド３８と押板２４
との連結部に無理な力が加わることはない。

なお、この実施例では上連結部材２８ａを浮動継手とし
たが、これに代えて下連結部材２８ｂを浮動継手として
もよく、要するに少くとも一方の連結部材を浮動継手と
すればよい。

また、浮動継手はこの実施例のものに限られず、更に、
他方の連結部材もピン継手に限られるものではない。

つぎに、上に述べた移動装置を制御する装置について説
明する。

第８図は制御装置のブロック図である。

この発明では移動装置３０ａ，３０ｂは開ループ方式で
制御され、上、下の移動装置３０ａ，３０ｂおよび反
対側の鋳型短辺の移動装置（図示せず）のそれぞれはお
互に独立して制御される。

上、下の移動装置３０ａおよび３０ｂのそれぞれの制御
装置はほとんど同一であるから、制御装置を構成する要
素は上下を区別せず、同一の参照符号で以下説明する。

前述のように電気・油圧パルスシリンダ３０は油圧源５
３からの圧油を駆動源とし電気パルスモータ３２の回転
に応じて駆動される。

電気パルスモータ３２はドライブユニット６５からのパ
ルス信号によって電気パルスモータの回転が制御される
が、ドライブユニット６５は、テーパ増分設定器７１、
幅増分設定器７２、速度設定器７３、運転モード指定ス
イッチ７４、シリンダ選択スイッチ７５および運転スイ
ッチ７７からの信号に基づいてパルス信号を電気パルス
モータ３２に送る。

すなわち、分周器６７は速度設定器７３からの信号に基
づいて発振器６６からの入力周波数を分割して、鋳型短
辺２３の移動速度に応じた周波数の信号をゲート回路６
８に送る。

運転モード指定スイッチ７４は自動、手動の切換スイッ
チ、シリンダ選択スイッチ７５は二つの電気・油圧パル
スシリンダ３０の上、下単独または連動の切換スイッチ
前後進切換スイッチ７６は前、後進の切換スイッチおよ
び手動の時の起動停止スイッチをかねる。

運転モード指定スイッチ７４が手動の場合にはシリンダ
選択スイッチ７５からの信号は、前後進切換スイッチ７
６からの起動・停止信号と共にゲート回路６８に入力さ
れる。

また、運転モード指定スイッチ７４が自動の場合、ゲー
ト回路６８には設定器７１，７２からのテーパ増分信号
および幅増分信号が比較器７３およびＡＮＤ回路８４を
経て入力される。

そして、ドライブユニット６５はゲート回路６８からの
信号をパルス信号に変換する。

また、シリンダの停止は設定器パルス信号のカウントを
比較器で比較し、比較値が０となった時に停止する。

設定器７１．７２からの信号は比較器７３を介し、また
ドライフユニット６５からの信号は前後進を判別する判
別器８５を介して、カウンタ７６に送られる。

表示器７７はカウンタ７６からの信号により鋳片の幅す
なわち鋳型短辺２３間の間隔を表示する。

また、押板２４にテーパ検出器７８が取り付けてあり、
これからの信号により表示器７９は鋳型短辺２３のテー
パを表示する。

さらに、電気パルスモータ３２には作動検出器８０が接
続されており、これからの信号がＯＲ回路８１を経て表
示器８２に送られ、電気・油圧パルスシリンダ３０の作
動を表示する。

上記のようにテーパ検出器７８および作動検出器８０を
設けることにより制御回路の故障、鋳型の長辺と短辺と
のまさつによるひっかかり等でのテーパの狂いなどを検
出でき、鋳造中における操業トラブルを未然に防止する
ことができる。

第９図は上記装置により鋳型短辺２３の間隔およびテー
パを変更している状態を示している。

上端幅ｌ。

の状態から幅広げを行なうとすると、まず、鋳型短辺２
３，２３’をそれぞれ幅増分ｌ１およひｌ２
たげ平行移動する。

なお、幅増分■１および１２は一般に等しくない。

ついで、幅の増大に伴いテーパも増すので、テーパの増
分に相当する△１１、△１２だげ上端のみ移動して所定
のテーパを得る。

上記鋳型短辺の平行移動およびテーパの修正はそれぞれ
別々に、あるいは同時に行なうことができる。

また、この実施例では第５図に示すように鋳型２１にシ
ール板２６およびこれを前後動ずるエヤシリンダ２７を
設けてあるので、Ｌ可変方式により鋳片の幅を大きく変
えることができる。

以上、詳細に述べたようにこの発明では、移動装置に電
気・油圧パルスシリンダを用いているので、速度範囲が
広く、鋳片の幅をＬ可変方式あるいはＹ可変方式のいず
れによっても変更可能であり、伝動機構に遊隙がないた
め精度の高い幅変更を行なうことができる。

また、移動装置と鋳型短片とは浮動継手を用いているの
で、両者の連結部には無理な力が加わることなく、連結
部あるいは移動装置が破損する恐れはない。

更にまた、移動装置はそれぞれ独立にかつ開ループ制御
されるので制御装置が簡単であり、鋳型短辺のテーパお
よび間隔の調整が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の鋳型短辺の移動装置の一例を示す斜視図
、第２図は鋳型短辺の傾斜により作動アームの移動を説
明する模式図、第３図および第４図はそれぞれ鋳片の幅
を変えるＬ可変方式およびＹ可変方式の説明図、第５図
はこの発明の一例を示すもので鋳型短辺の移動装置の斜
視図、第６図は第５図に示す装置に用いられる電気・油
圧パルスシリンダの一例を示す断面図、第７図は第５図
に示す装置に用いられる浮動継手の一例を示す断面図、
第８図は第５図に示す装置の制御ブロック図、および、
第９図はこの発明における鋳型短辺の幅広げ操作の説明
図である。２１・・・・・・鋳型、２２・・・・・・鋳型長辺、２
３・・・・・・鋳型短辺、２８，２９・・・・・・
連結部材、３０・・・・・・電気・油圧パルスシリンダ
。

Claims

【特許請求の範囲】

１相対する一対の鋳型長辺とこの鋳型長辺内に相対し
て移動可能に配置した一対の鋳型短辺とを有し、鋳型短
辺の上部および下部にそれぞれ鋳型短辺を鋳型長辺の長
手方向に沿って移動する移動装置を連結した幅可変鋳型
において、前記移動装置が電気・油圧パルスシリンダよ
りなり、鋳型短辺と電気・油圧パルスシリンダのロンド
とをロツド軸方向の遊隙がない浮動継手を介して連結し
、前記移動装置をそれぞれ独立に開ループ制御すること
を特徴とする連続鋳造用幅可変鋳型。