JPS6083746A - 回転鋳造装置 - 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】 本発明は、適当な間隔をもって並設され回転自在に設け
られた冷却ロール上の渇だまり溶鋼を注湯し、その溶鋼
を冷却しロール間から排出して鋼板を鋳造する回転鋳造
装置に関し、特に鋼板を鋳造しながら板厚を連続的に変
更して所定の板厚を鋳造する回転鋳造装置に関するもの
である。

従来、回転鋳造装置は、第１図、第２図に示すように、
互いに適当な間隔をもって並設された二本の冷却ロール
１を設け、そのロール１上の軸方向にバレルシール板２
を、またロール１の両端面にサイドシール板３を設けて
湖だまり４を形成したもので、渇だより４内に溶ｕ４５
を注渇し、これを冷却しながら図示の矢印方向にロール
１を回転駆動してロールギャップ６から鋼板７を連続的
に排出して鋳造するものである。

湯だまり４内の溶鋼５は、冷却ロール１により冷却され
、ロール１の表面に凝固Ｍ８を形成し、他方に形成され
た凝固殻８と接合してロールギャップ６から鋳造鋼板７
として排出されていく。この凝固殻８は第２図に示すよ
うに溶鋼５ど冷７Ｊ１　。

−ル１とバレルシール板２とが接触する三重点９から相
方の凝固殻８が１つに交るいわゆるキツス点１０に至る
まで徐々にその厚さが増加する。

！ｆ造される鋼板７の板厚ｔは主にロールギ１１ツブ６
の距離Ｑにより決るが、冷却ロール１自体は圧下ロール
などに比べて剛性が低く比較的弾力性があるためロール
１の表面に形成される凝固殻８の厚さ、特にキツス点１
０における厚さδにより、予め設定されたギャップの距
離より大きな厚い鋼板７が鋳造されたり、或いは予め設
定されたギ１１ツブの距離より小さな薄い鋼板７が鋳造
されたりする。このロール１の表面に形成される凝固殻
８の厚さはロール１の回転速度や溶鋼５の温度など種々
の要因できまる。

通常ロール１の中心Ｏを結ぶ中心線ｐ上にキツス点１０
があれば、キツス点１０における凝固厚さδは実際のロ
ールギャップ（板厚）６の距離０の１／２であり、鋳造
される鋼板７の板厚ｔは略実際のロールギャップ（板厚
）６の距離ｇに等しい厚さとなる。キツス点１０が中心
線ｐより上方にあれば反力荷重が大きくなるので、予め
設定されたギャップより実際のロールギャップ６の距離
９がロールの弾性変形により大きくなる為、より大ぎな
厚さの鋼板７が鋳造される。この場合、キツス点１０が
中心線ｐ上あるいはその下方にあればロール反力は少く
、またキツス点１０が中心線ｐより上方にあればロール
反力は大きくなる。この板厚とロール反力とロール速度
の関係は第５図に示される。また設定ギャップと板厚の
関係は１１−８→−Ｆ／に の関係となる。

１１：板厚、　Ｓ：設定ギャップ。

Ｆ：反力、　Ｋ：バネ定数 鋳造される鋼板７の表面仕上りからみてみればロール反
力がある程度あった方がよいが、この場合、キツス点１
０は中心点ｐより上方に形成され、キツス点１０から凝
固殻８の凝固体か一部はみ出し、上方の溶鋼５の熱を受
１ノで半凝固体となるいわゆるマッシ相１１が形成され
易くなる。このマッシ相１１が形成され、それが徐々に
成長して巨人化するとロールギャップ６にかみ込まれて
排出され、鋳造された鋼板７の断面は１反へびが卵を飲
み込んだような一部が異常に厚い板厚の鋼板が鋳造され
る問題が生じる。よってキツス点１０が中心点ｐ上にあ
るような状態で鋳造するのが望ましい。

゛また同様に板厚変更時にもキツス点１０がロール１の
中心線ｐの近くで鋳造するのが望ましいが、板厚変更の
ような過渡状態にて板厚・速度・反力の関係は保ちにく
くその制御が難しい。

鋳造中に鋼板７の板厚を変更する場合には、短時間でそ
の変更ずべぎ板厚まで変更することは全く困ガとなりキ
ツス点が不安定に動く為操業不安定となり、その間に人
聞の不良品を生じることとなる。

本発明の目的は、回転鋳造により鋼板を鋳造し、しかも
その鋳造中に鋼板の板厚を変更する場合、そのロールギ
ャップとロール回転速度を適当に設定できる回転鋳造装
置を提供しようとするものである。

本発明は、適当な間隔をもって併設され平行に回転自在
に設【プられたロール上の湯だまりに溶鋼を注渇し、そ
の溶鋼を冷却してロール間から鋳造しながら鋼板の板厚
を変更する装置において、予め所定板厚時のロール反力
を設定し、そのロール反力における板厚と反力とロール
回転速度との関係から設定すべきロールギャップとロー
ル回転速度を設定して所望の板厚を鋳造することを特徴
とするもので、これにより板厚の変更時間を僅く短時間
で行って所望の板厚を鋳造できるようにしたものである
。

以下本発明に係る回転鋳造ｖ装置の好適一実施例添付図
面に基づいて説明する。

第３図、第４図において、１は互いに平行に、かつ適宜
ロールキャップ６をおいて設けられた冷却ロールで、そ
の両端の軸部１２は軸受箱１３で回転自在に軸承される
。冷却ロール１は、ロール１を互に向き合う方向に回転
し、かつ自在にその回転速度を調整できる回転駆動装置
１４に連結されている。冷却ロール１内はロール１の表
面を冷却する冷却装置１５が設けられる。

冷却ロール１間の上部には、ロール１の軸方向に沿って
設けられたバレルシール板２とロール１の両端面に設け
られたサイドシール板３とから形成される溶鋼５の湯だ
まり４が設けられる。

一方の冷却ロール１の両端の軸受箱１３にはロードセル
１６を介して位置決め装置１んが接続される。位置決め
装置１７は図示では省略したが適宜固定床に設置されて
いる。

ロール１間から鋳造される鋼板７の両側には板厚検知器
１８が設けられる。

上記位置決め装置１７及び回転駆動装置１４は演算指令
装置１９に接続されその演算指令装置１９の出ｉ２０．
２１により位置決め装置１７により設定すべきロールギ
ャップ６の距離と回転駆動装置１４によるロール回転速
度とが調整される。

また演算指令装置１９にはロードセル１６の出力２２及
び板厚検知器１８の出力２３が入力される。

演算指令装置１９には板厚変更装置２４が接続される。

ＦＡＲ指令装置１９には、予め第９図に示すような各ロ
ール反力におけるロールギャップとロール回転速度との
関係が入力されており、同時に最適反力（点１０が線ｐ
上にある）の板厚と速度の関係も、また板厚変更装置２
４には第６図に示すように時間に対する板厚の変更曲線
２５が入力されている。また演算指令装置１９はその時
の板厚１）から ｓ＝ｈ旦 に の式で演算して設定ギャップＳを決めそれを位置決め装
置１７に伝え、位置決め装置１７′を駆動７る。

第５図の板厚とロール回転速度のグラフはＦｌで示した
曲線がロール反力が中程度でこの曲線が荷重最適曲線で
第４図に示したキツス点１０が路線ｐ上にあり、またロ
ール反力受の曲線はキツス点１０が線ｐより下にあり、
ロール反力大の曲線はキツス点１０が線ｐより上にある
。従って、板厚をｔｌからｔｚに変更する場合には演算
指令装置１９が上記Ｆ１で示した曲線で板厚が変更でき
るよう制御ザる。

次に本発明の詳細な説明する。

今、例えば鋳造する鋼板７の板厚が１１となるようロー
ルギャップ６の距離とロール１の回転速度とが設定され
ていたとすると、上述したように潟だまり４内に注湯さ
れた溶！１４５は冷却ロール１の表面に、三重点９から
凝固殻８を形成し、キツス点１０で相方の凝固殻８が接
合し、ロールギャップ６から鋳造鋼−板７として排出さ
れる。この際ロードセル１６はロール１間の反力を計測
し、それを演算指令装置１９に入力し、また同時に板厚
検出器１８は鋳造鋼板７の出側での板厚ｔ１を検出し、
それをｉｉｌ算指令装置１９に入力する。但し板厚検出
器１８はロールギャップより相当遠い所にあるので、板
厚検出器１８の出力は概略修正に使われる。演算指令装
置１９には予め所定の板厚毎のロール反力Ｆ２の値２６
が入力されている。

この演算指令装置１９はその予定ロール反力とＦｌとロ
ードセル１６から送られる実０−ル反力Ｆ２とを比較す
る。この場合 八ｈ　＝　（Ｆｔ−Ｆ２）／Ｋ が板厚の変化と考えられるので、ロルギャップをΔｈに
対応しただけ微調整して正規の値にするように位置決め
装置１７に指令される。半面（Ｆｌ−Ｆ２）の値が図に
示されないが、ある許容値をこえて大きくなる時は第４
図に示したように凝固殻８相互が接合するキツス点１０
の位置をロール１の中心Ｏを結ぶ中心線ｐから相当量は
ずれて（Ｘることを示すもので、もとの場所にもどるよ
うに第５図にもとずき回転駆動装置１４を制御する。

なお板厚検出器１８で板厚を実測するので第５図の理論
と実際のくいらがいを検出器１８の結果とロールセル１
６の結果からゆっくりと修正出来る。

この状態から例えば板厚ｔ１より厚い板厚ｔｐを鋳造す
る場合、その板厚ｔ２の信号を板厚変更装置２４に入力
すると、板厚変更装置２４は、演算指令装置１９にｔｌ
の板厚信号からｔ２の板厚信号になるまで徐々に板圧の
変更曲線２５に従って送る。板厚変更装置２４からの板
厚変更信号により演算指令装置１９は各板厚におけるロ
ール反力を設定し、その上で予め入力された板厚とロー
ル回転速度との関係からロールギャップとロール回転速
度とを演算し、それを出力２０．．２１として位置決め
装置１７と回転駆動装置１４とに伝え一方各荷重毎に演
算指令装置１９で所定のロール設定ギャップを演算指令
するので所定のロールギャップ６と所定のロール回転速
度に徐々に変更していく。通常板厚を厚くするにはロー
ル１の回転速度を遅くして冷却時間を多くとり、ロール
１の表面に形成される凝固殻８の厚さを厚くし、またロ
ールギャップ６の距離も厚さ分、離す必要がある。しか
し、この操作をいきなり行うとロール１の表面に付着し
た凝固殻８が浮ぎ上ったり凝固殻８の接合部にヒビが入
ったりなど種々の弊害を生じ所定の板厚ｔｚに安定する
まで長時間を要するが、上述のように板厚の変更曲線２
５により徐々に板厚を変え、それに応じて徐々にロール
の回転速度を下げ、まＩＣ徐々にロールギャップ６の距
離を離していくことにより、何ら無理なくしかも僅く短
時間でその板厚の変更が行える。またこの変更時にもロ
ードセル１６と板厚検出器１８とからもロール反力と板
厚の信号が演算指令装置１９に入力されるため板厚ｔ２
に変更するまで最適な制御が行なえる。

尚、上記実施例においては、板厚を厚く変更する例で説
明したが板厚を薄くする場合にお←でもロール反力と板
厚とを検出しながら適宜ロールギャップを徐々に少なく
、またロールの回転速度を徐々に早く行うように板厚変
更装置２４及び演算指令装置１９を作動制御することは
勿論である。

以上詳述してきたことから明らかなように本発明によれ
ば次の如き優れた効果を発揮する。

（１）　鋼板を＃ｈ造しながら最適に所望の板厚まで変
更できる。

（２）　ロールの反力を予め設定し、その反力からロー
ルギャップとロール回転速度とを徐々に変更するので所
望の板厚まで何ら無理なく、短時間で板厚を変更できる
。

（３）　ロール反力を計測し、またそれに応じてロール
の回転速度とロールギャップとを微調整できるので板厚
が一定した鋼板が鋳造できる。

（４）　従来の如くマッシ相が成長し、巨大化してロー
ルギャップにかみ込まれて一部が異常に板厚の厚い鋼板
が鋳造されることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転鋳造装置を示す斜視図、第２図は第
１図の正面断面図、第３図は本発明に係る回転鋳造装置
の一例を示す斜視図、第４図は第３図の正面断面図、第
５図は本発明に係る回転鋳造装置において演算指令装置
に入力されるロールギャップとロール回転速度との関係
を示すグラフ、第６図は本発明に係る回転鋳造装置にお
いて、板厚変更装置と演算指令装置の詳細を示す図であ
る。 図中１は冷却ロール、４は湯だまり、５は溶鋼、６はロ
ールギャップ、７は鋼板、１４は回転駆動装置、１７は
位置決め装置、１９は演算指令装置、２４は板厚変更装
置である。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士　
絹　谷　信　雄 第笥乙 第４悶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 適当な間隔をもって並設され、回転自在に設けられたロ
   ールと、そのロール間に形成された潟だまりとからなり
   、その湯だまりに溶鋼を注湯し、その溶鋼を冷却してロ
   ール間から鋳造しながら鋼板の板厚を変更する装置にお
   いて、ロール反力を検出するロードセルと予め所定板厚
   時のロール反力を設定し、前記検出したロール反力とロ
   ール回転速度との関係から所定の板厚を得る為の上記ロ
   ールギャップとロール回転速度を演算して、その演算結
   果のロールギヤツブ伯となる上記ロールギ１１ツブを調
   節する’１ｔＶＩｉとを設けたことを特徴とする回転鋳
   造装置。