JPS63171258A - 連続鋳造設備の鋳造速度制御方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は連続鋳造設備の鋳造速度制御方法および装置に
関する。さらに詳しくは鋳片を引抜くピンチロールの駆
動速度を鋳片実速度の偏差により補償して制御する鋳造
速度制御方法および装置に関する。

（従来の技術） 連続鋳造設備において鋳造速度を安定させる事は、鋳片
品質安定確保のために必要不可欠である。

従来においてこの鋳造速度はピンチロール駆動モーター
の後部に設けられた速度検出器により検出された速度に
より制御されている。

しかし従来の制御方法では、鋳片の表面状況の変化等に
よる負荷変動が発生した場合、鋳造速度が変動すること
は避けられない、これは次の理由による。鋳造速度は駆
動モーターを有するピンチロール群で一定速度で引抜か
れるよう構成されている。しかしピンチロール駆動系に
は機械的ガタ、ねじれ、たわみ等が存在する。従って鋳
造速度が変動しても駆動モーターに伝達されない事態と
なり、駆動モーター速度が一定でも実際の鋳造速度は変
動してしまう。

この機械的ガタを除く対策として、例えば特開昭５６−
８４１５９号公報は次のように提案している。

ピンチロール駆動モータ一群の内の数台に逆のトルクを
与えて鋳造引抜き方向に対して、制動力を発生させる。

これにより機械的ガタをもつピンチロール駆動系が見か
け上Ｉａ＃を的ガタがなくなるようにする。

この公報等の提案する従来の鋳片速度変動抑制方法につ
いて添付図面を参照しながら説明する。

第５図に示されるようにピンチロールを、鋳片に引抜力
を与える引抜駆動ピンチロール１ｃと、制動力を与える
制動駆動ピンチロール１ｄに分け、常に互いに押し合う
ように駆動する。すなわち、駆動モーターの一群にモー
ターリジグトルクを発生させ、残りの一群にブレーキン
グトルクを発生させる。これにより機械的ガタを押しか
つてにすることによって見かけ上除去し、全体の駆動モ
ーターとしては一定速度で引抜くようにしたものである
。

（発明が解決しようとする問題点） ところがこの従来の方法では、全体の駆動モーターとし
て発生する引抜き力は、結果として差し引きすると、安
定に引抜かれているときと同じ値である。すなわち第６
図に示されるように引抜ロール１ｃの発生する引抜力と
制動ロール１ｄの発生する制動力の和が負荷と釣り合っ
ていなければならない。

ところが第７図に示すように鋳片の表面状況の変化等に
よる大きな負荷変動が発生した場合、モーターの発生ト
ルク以上となり、引抜ロール１ｃの引抜力が負となる期
間（斜線部）が生じ、やはり機械的ガタが出て大きな速
度変動に陥ってしまう。

負荷の変動幅以上に、制動力を強制的に加えればこの従
来の方法でも有効である。しかし負荷変動が大きい場合
には相当に大きい制動力あるいは引抜力を加える必要が
ある。また機械的ガタには有効でも、伝達系のねじれ、
たわみを増大させるので、これらに対しては逆に不利に
なる。さらに減速機等に磨滅が発生する。

本発明はこれらの従来技術問題を解決し、大きな負荷変
動に対しても鋳造速度を安定化し、鋳片の品質を向上す
る鋳造速度制御方法および装置を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段） かくして本発明の方法の要旨とするところは、ピンチロ
ールを回転駆動することによりモールドに鋳込まれた鋳
片を連続的に引抜く連続鋳造設備の鋳造速度制御方法に
おいて、 鋳片に押圧され鋳片の移動に従って回転する支持ロール
の回転速度から鋳片実速度を検出することと、 前記鋳片実速度の鋳片設定速度に対する偏差を算出する
ことと、 前記偏差に基づき形成された補償出力をピンチロール速
度制御装置に帰還し鋳片実速度の変動を抑制することと を備える鋳造速度制御方法である。

また本発明の装置の要旨とするところは、ピンチロール
を回転駆動することによりモールドに鋳込まれた鋳片を
連続的に引抜く連続鋳造設備の鋳造速度制御装置におい
て、 鋳片に押圧され鋳片の移動に従って回転する支持ロール
の回転速度から鋳片実速度を検出する速度検出器と、 前記鋳片実速度の鋳片設定速度に対する偏差を算出する
手段と、 前記偏差に基づく補償出力を形成する手段と、前記補償
出力をピンチロール駆動速度制御装置に帰還する手段と
、 を備え、これにより鋳片実速度の変動を抑制する鋳造速
度制御装置である。

（作用） 鋳片支持ロールの回転は鋳片の運動に正確に追随する。

従ってこの回転速度から鋳片実速度を高精度で検出する
ことができる。

この実速度と設定の差（偏差）に基づく補償出力の形成
は例えば低域フィルタおよび高域フィルタから成る帯域
フィルタ、および出力制限回路により行われる。

この補償出力はピンチロール速度制御装置に帰還され鋳
片実速度が安定化される。この帰還は、ピンチロール駆
動モーター速度検出器により検出されたモーター速度の
フィードバック信号とは別の補償量として行われる他、
該モーター速度のフィードバック信号の代わりに主フィ
ードバック量として行うこともできる。またピンチロー
ル駆動モーターのトルク制御装置に直接、補償量として
帰還しても良い。

この補償出力の帰還の結果、ピンチロール駆動モーター
は負荷変動に合せて駆動されることになり、大幅な負荷
変動があっても鋳造速度は一定に保持される。

（実施例） 次に添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
しく説明する。この実施例は従来から使用されているピ
ンチロール駆動モーターの一定速度制御装置に本発明を
適用した例である。

第１図に示すように、モールド（図示せず）に鋳込まれ
た鋳片２は多数のピンチロールｌａ、　ｌｂ（市松模様
の円で示す）に挟まれて連続的に引抜かれる。各ピンチ
ロールｌａ、　ｌｂはそれぞれ駆動モーター３ａ、３ｂ
により回転駆動される。

速度指令器４は、設定鋳造速度指令を速度制御装置５ａ
、５ｂに与える。速度制御装置５ａ、５ｂは、これに従
って駆動モーター３ａ、　３ｂに給電しピンチロールｌ
ａ、　ｌｂを駆動する。各々のモーター速度はモーター
軸につけられたモーター速度検出器６ａ、６ｂによって
検出され、速度制御装置５ａ、５ｂにフィードバックさ
れて速度指令と比較されて一定速度に制御される。

第１図の実施例では、本発明に従う速度補償装置７は一
方の速度制御装置５ａが制御するピンチロール群１ａに
のみ用いられている。鋳片支持ロール８は鋳片２に押付
けられ、これに従動する。支持ロール８の軸には高精度
の速度検出器９が設けられており鋳造速度を実測する。

速度補償装置７はこの鋳造速度の変動分、すなわち測定
速度指令に対しての偏差分のみを取り出し、増幅してこ
れを速度制御袋′１１５ａに帰還信号として与える。こ
の時、速度補償装置７からの信号極性は、実際の鋳造速
度が指令より低い場合は速度を上げる方向に、逆に鋳造
速度が指令より高くなった場合は速度を下げる方法に働
きかけるようｌ；採るものとする。

第２図は速度補償装置７の構成の詳細を示したものであ
る。

速度補償装置Ｉ７は、加算器７ａおよび補償出力形成回
路７ｂを備える。さらに適当な増幅器（図示せず）を備
えることができる。

加算器７ａは、速度検出器９により検出された鋳片実速
度と、指令器４から指令された設定速度の差（偏差）を
算出する。

回路７ｂはこの偏差に基づき補償出力を形成する。

回路７ｂは、例えば低域フィルタ７ｃおよび高域フィル
タ７ｄからなる帯域フィルタを備え、各伝達関数の定数
を適当な値に選択することにより適切な補償出力を形成
する。また制御の安定性を維持するため、出力を一定限
度に制限する出力制限回路７ｅを備えることが好ましい
。

なお上述の実施例では、速度補償装置７により形成され
た補償出力は、モーター速度検出器６ａの帰還出力とは
別個の補償量として速度制御装置５ａに帰還されている
。しかし場合によってはモーター速度検出器６ａの帰還
出力の代わりに主フィードバック量として速度制御装置
５ａに帰還しても良い。

また直接、モーター３ａのトルク制御装置に帰還するこ
ともできる。

（発明の効果） 第３図は、負荷変動が発生した際の鋳造速度、モーター
速度の状況を従来の場合（速度補償装置７を用いない場
合）と本発明の場合で比較したものである。同図（Ｂ）
の本発明の場合、速度検出器６ａで検出されるモーター
３ａの速度は鋳造速度の変動を押さえるように斜線の部
分だけ積極的に回転している。一方モーター３ｂの速度
はほとんど変動しなくなる。これに対し同図（Ａ）の従
来の場合、鋳造実速度が変動してもモーター速度はほぼ
一定のままである。

なお、上述の実施例では一部のピンチロール速度制御装
置にのみ速度補償を与えているが、全体に与えても同様
な効果が得られる。

第４図は、第２図の実施例の速度補償装置を用いた速度
制御装置に対し鋳片速度変動外乱（破線グラフ）を与え
た場合における、実際の鋳片速度（実線グラフ）の変動
をコンピュータによりシミュレーションした結果を示す
０図から明らかなように、本発明により鋳片実速度の変
動を６０％以上、抑制することができる。このシミニレ
−シラン結果を確認するためオンラインで実測した結果
でも、実施例補償装置の使用により鋳片実速度変動は０
゜０６７ｍ／ｗｉｎから０．０２ｓ＋／ｓｉｎに抑制さ
れた。また鋳片品質に直接に関わるモールド内湯面レベ
ルの変動も、平均８ｍｓから６−■以下に抑制され、鋳
片品質向上に大きな効果があることが確認できた。なお
、これらの結果は補償出力回路のゲイン等を暫定的に設
定して得られたものである。補償ゲイン等を最適値に選
択することにより鋳片速度変動を８０％以上抑制できる
ことがシミュレーション結果から期待できる。

本発明においてはピンチロール駆動モーターヲ速度変動
要因に合せて積極的に回転させている。

従って大きな負荷変動に対しても速度変動を効果的に抑
制できる。また従来技術のように機械的ガタを除くため
に常に大きなねじれ等を強制的に与えることは無い、従
って本発明によればピンチロール駆動系のねじれやたわ
みをも抑制することができる。これは減速機等の摩滅を
減少させ寿命を延ばす効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例装置の構成を示すブロック図
； 第２図は、第１図の速度補償装置の構成の詳細を示すブ
ロック図； 第３図は、従来装置および第１図の実施例装置における
鋳片実速度およびモーター速度の変動を。 示すグラフ； 第４図は、第１図の装置における鋳片実速度変動をシミ
ュレーションした結果を示すグラフ；第５図は、従来の
鋳片速度変動抑制技術を用いたピンチロール系の説明用
模式図１および第６図および第７図は、第５図の装置に
おける負荷とピンチロールの引抜力、制動力の変動の関
係を示すグラフである。 ｌａ％ｌｂ：　　ピンチロール ２　　：　鋳片 ３ａ、　３ｂ　：　　ピンチロール駆動モーター４　　
：　速度指令器 ５ａ、５ｂ二　　速度制御装置 ６ａ、６ｂ：　　速度検出器 ７　　：　速度補償装置 ８　　：　鋳片支持ロール ９　　：　速度検出器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピンチロールを回転駆動することによりモールド
   に鋳込まれた鋳片を連続的に引抜く連続鋳造設備の鋳造
   速度制御方法において、 鋳片に押圧され鋳片の移動に従って回転する支持ロール
   の回転速度から鋳片実速度を検出することと、 前記鋳片実速度の鋳片設定速度に対する偏差を算出する
   ことと、 前記偏差に基づき形成された補償出力をピンチロール速
   度制御装置に帰還し鋳片実速度の変動を抑制することと を備える鋳造速度制御方法。
2. （２）前記補償出力は、ピンチロール速度制御装置の主
   フィードバック量として帰還される特許請求の範囲第１
   項記載の鋳造速度制御方法。
3. （３）前記補償出力は、ピンチロール速度制御装置の補
   償量として帰還される特許請求の範囲第１項記載の鋳造
   速度制御方法。
4. （４）ピンチロールを回転駆動することによりモールド
   に鋳込まれた鋳片を連続的に引抜く連続鋳造設備の鋳造
   速度制御装置において、 鋳片に押圧され鋳片の移動に従って回転する支持ロール
   の回転速度から鋳片実速度を検出する速度検出器と、 前記鋳片実速度の鋳片設定速度に対する偏差を算出する
   手段と、 前記偏差に基づく補償出力を形成する手段と、前記補償
   出力をピンチロール駆動速度制御装置に帰還する手段と
   、 を備え、これにより鋳片実速度の変動を抑制する鋳造速
   度制御装置。
5. （５）前記補償出力は、ピンチロール速度制御装置の主
   フィードバック量として帰還される特許請求の範囲第４
   項記載の鋳造速度制御装置。
6. （６）前記補償出力は、ピンチロール速度制御装置の補
   償量として帰還される特許請求の範囲第４項記載の鋳造
   速度制御装置。