JPS63303655A

JPS63303655A - 連続鋳造設備におけるロ−ル間隔制御装置

Info

Publication number: JPS63303655A
Application number: JP13864987A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sakaguchi; 坂口　治男
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1987-06-01
Publication date: 1988-12-12

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】産業上の利用分野この発明は、ツインロール型連続鋳造設備におけるロー
ル間隔制御装置に関する。

従来の技術とその問題点ツインロール型薄板連続鋳造設備として、固定ロールと
、可動ロールと、これらの両端面に押当てられたサイド
ダムと呼ばれる短辺耐大物とを備え、可動ロールがその
両端部に取付けられた油圧シリンダにより固定ロール側
に押付けられるものが知られている。

このような連続鋳造設備においては、鋳造開始時に、ロ
ールの間隔を所定鋳造厚みより小さい寸法にしておく。

たとえば、ロールキツス状態にする。そして、注湯開始
前に、ロールを回転駆動し、しかも可動ロールを固定ロ
ールに押付けている。このような状態で注湯が開始され
ると、注湯流がロール表面に接して凝固し、ロール間を
通って引抜かれるが、初期の注湯の流れに問題がある。

すなわち、注湯ノズルはロール端面に押当てられている
サイドダムの壁面に向って注湯を吐出すようになってい
る。その理由は、注湯の吐出流がロール表面に生成した
鋳片シェルを洗い流すことを少なくするためである。サ
イドダムは外面からのバーナによる予熱や内部に埋込ま
れたヒータなどによって高温になっているが、注湯され
た最初の溶鋼がサイドダムの壁面に流れたときに、少量
の凝固した鋼が壁面に付着する。残りの鋼は下方へ流れ
おちて、ロール間に形成されたデルタ部に溜まる。

ロール間から鋳造される鋼の量より多い注湯量のため、
デルタ部に溜まる溶鋼面は上昇し、初期注湯の際にサイ
ドダムの壁面に付着した鋼を巻込む。このようにして巻
込まれたシェルが鋳片シェルとなってロール間を通過す
るときにロール間隔が大きく広がり、通過後は元に戻る
。

このとき、可動ロールの両端部の油圧シリンダが受ける
ロール反力は必ずしも同じではないから、ロール間隔の
変化はロール間隔の傾きをともない、ロール間隔の傾き
はサイドダム式ツインロールの場合にとくに問題を生じ
る。すなわち、ロール間隔の傾きが生じると、サイドダ
ムとロール端面の間にすきまができるため、そのすきま
に溶鋼が差込み、凝固してばりとなる。

このため、ロールの回転にむらが生じたり、サイドダム
やロール端面を切削損耗させたりし、さらにそのすきま
を大きくして、ついにはオーバートルクや鋳片表面のし
わなどを生じるという問題がある。

この発明の目的は、上記の問題を解決したロール間隔制
御装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段この発明によるロール間隔制御装置は、１対のロールの
両端部の相互間隔を検出することによりロールの相互の
傾きを検出する手段と、ロールの傾きが所定値を越えた
ときに狭い方の端部のロールの相互間隔が広い方の端部
のロールの相互間隔に近づくようにロールを移動させる
手段とを備えているものである。

実　　施　　例第１図は、ツインロール型薄板連続鋳造設備の１対のロ
ール（１０）　（１１）とその制御装置のブロック図を
示す。

一方のロール（固定ロール）　（１０）の両端部は、固
定状の軸受箱（１２）に支持されている。他方のロール
（可動ロール）　（１１）の両端部はそれぞれ油圧シリ
ンダ（１３ａ）　（１８ｂ）により移動させられる軸受
箱（１４）に支持されている。また、これらのロール（
１（１）　（１１）の両端面にサイドダム（２９）が押
当てられている。各油圧シリンダ（１３ａ）　（１３ｂ
）には、ロッドの変位を検出することにより可動ローラ
（１１）の位置を検出するたとえば差動トランスまたは
渦電流式変位計などを使用した位置検出器（１５ａ）　
（１５ｂ）がそれぞれ設けられており、各検出器（１５
ａ）　（１５ｂ）はそれぞれ増幅器（ｌｅａ）　（１６
ｂ）を通して、ロール間隔制御装置（１７）に接続され
ている。そして、制御装置（１７）は、２個の位置検出
器（１５ａ）　（１５ｂ）の出力より、両端部における
ロール（１０）（１１）の相互間隔（ロール間隔）を検
出する。なお、一端部の油圧シリンダ（１３ａ）側（第
１図上側）のロール間隔を第１０−ル間隔ａ１他端部の
油圧シリンダ（１３ｂ）側（第１図下側）のロール間隔
を第２０−ル間隔すとする。

また、各油圧シリンダ（１３ａ）　（１３ｂ）の基端部
にはロール（１１）の反力（ロール荷重）を検出するた
めのロードセル（１８ａ）　（１８ｂ）がそれぞれ設け
られており、各ロードセル（１８ａ）　（１８ｂ）はそ
れぞれ増幅器（１９ａ）　（１９ｂ）と荷重制限値比較
器（２０ａ）　（２０ｂ）を通して制御装置（１７）に
接続されている。これらは、ロール（１０）（ｌｌ）の
過負荷を検知するためのものである。

油タンク（２１）および油圧ポンプ（２２）を備えた油
圧ユニット（２３）と２つの油圧シリンダ（１，３ａ）
（１３ｂ）の間にサーボ弁（２４ａ）　（２４ｂ）がそ
れぞれ設けられており、各サーボ弁（２４ａ）　（２４
ｂ）はそれぞれサーボ増幅器（２５ａ）　（２５ｂ）を
通して制御装置（１７）に接続されている。また、油圧
ポンプ（２２）と２つのサーボ弁（２４ａ）　（２４ｂ
）との間に、２つの圧力制御弁（２Ｂ）　（２７）と１
つの圧力切換弁（２８）が設けられている。第１の圧力
制御弁（２Ｂ）は油圧力Ｉを設定するためのもので、第
２の圧力制御弁（２７）は油圧力■を設定するためのも
のであり、圧力切換弁（２８）は油圧力ｌと油圧力■を
切換えるためのものである。油圧力■は、定常鋳造運転
（ロール（１０）（１１）間のデルタ部に溜まる溶鋼面
が所定値に達してほとんど変化しなくなったのちの運転
）に使用される比較的高い圧力であり、たとえば油圧ユ
ニット（２３）の能力の９０％程度に設定される。油圧
力Ｉは、非定常始動運転（ロール（１０）（１１）間の
デルタ部への注湯の開始から溶鋼面が高くなって上記所
定値に達するまでの運転）に使用される比較的低い圧力
であり、油圧力■よりかなり低く設定される。

上記の連続鋳造設備では、たとえば次のように、非定常
始動運転時および定常鋳造運転時のロール間隔の制御が
行なわれる。

連続鋳造設備の運転が始まると、第２図のフローチャー
トに示すように、ロール間隔制御が開始する（ステップ
１）とともに、ロール間隔計測制御が開始しくステップ
２）、まず、非定常始動運転制御を一定時間行ない（ス
テップ３）、こののち定常鋳造運転制御を行なう（ステ
ップ４）。

非定常始動運転制御のフローチャートは、第３図に示さ
れている。

まず、ステップ１０１において、非定常始動運転用の低
い油圧力Ｉに切換える。次に、ステップ１０２において
ロール間隔現在値（現在のロール間隔の実際の値）をＩ
に入れ、ステップ１０３においてＩより一定値ｆだけ小
さい値（／−ｆ）をロール間隔指令値りとする。そして
、これにより、両方のシリンダ（１３ａ）　（１３ｂ）
とも指令値りで制御される。これは、指令値りを現在値
Ｉよりｆだけ小さくすることにより、油圧による押付力
を得るためである。次に、ステップ１０４において一定
時間経過させたのち、ステップ１０５に進み、第１０−
ル間隔ａと指令値りの差（ａ−Ｌ）および第２０−ル間
隔すと指令値りの差（ｂ−Ｌ）がともに一定値ｇ（０に
近い正の値）より小さいか否かを判断する。上記のよう
に指令値りを現在値Ｉより小さくして可動ロール（１１
）を押込むように制御しているのであるから、（ａ−Ｌ
）と（ｂ−Ｌ）がともにｇより小さいことすなわちａと
ｂがＬに近いということは反力が少ないことを示す。し
たがって、ステップ１０５においてＹｅｓの場合すなわ
ち反力が小さい場合は、さらに指令値りを小さくしてロ
ール間隔を小さくするためにステップ１０２に戻る。逆
に、ステップ１０５においてＮｏの場合すなわち反力が
大きい場合は、次のステップ１０６に進んでａとｂの差
Ｃを求めたのち、さらにステップ１０７においてこの差
Ｃが一定値ｄ（負の値）とｅ（正の値）の間にあるか否
かを判断する。ロール（１０）（１１）がほぼ平行にな
っている場合、ａとｂの差ＣはＯに近い値になっている
。したがって、この場合は、ステップ１０７からステッ
プ１０８に進み、第１０−ル間隔ａが上限ロール間隔Ａ
より大きいか否かを判断する。そして、ａがＡより大き
くないときには、ステップ１０２に戻り、上記の動作を
繰返す。ａがＡより大きいときには、ステップ１０９に
進み、ロール間隔が大きく開くのを防止するために大き
な油圧力■に切換えたのち、ステップ１１０において油
圧シリンダ内の圧力Ｐが一定値Ｇより低いか否かを判断
する。

そして、ＰがＧより小さくないときには、ステップ１０
４に戻り、上記の動作を繰返す。逆にＰがＧより小さい
場合すなわち油圧シリンダ内の圧力が低い場合は、反力
が小さいことになるので、ステップ１１１において小さ
い油圧力ｌに戻し、ステップ１１２において一定時間経
過させたのち、ステップ１１３において第１０−ル間隔
ａを現在値とし、ステップ１０２に戻る。

そして、このような動作を繰返すことにより、ロール（
１０）（１１）をほぼ平行に保った状態でロール間隔の
制御が行なわれる。

非定常始動運転中に前述のようにロール（ｌＯ）（１１
）に傾きが発生した場合は、次のように制御される。ロ
ール（Ｊ、０）（１１）に傾きが生じると、第１０−ル
間隔ａと第２０−ル間隔すの差Ｃがある程度大きくなり
、ステップ１０７からステップ１１４に進む。そして、
ステップ１１４においてａがｂより小さいか否かを判断
する。ａがｂより小さいときは、ステップ１１５に進み
、ｂを現在値とし、ステップ１０２に戻る。ａがｂより
小さくないときは、ステップ１１６に進み、ａを現在値
とし、ステップ１０２に戻る。

すなわち、ステップ１１４〜１１６において、ａとｂの
うち大きい方を現在値とする。そして、この現在値にも
とづいてステップ１０２以下の制御が行なわれることに
より、ロール間隔の狭い方が広い方に近づくようにロー
ル（１１）が移動する。このため、ロール（ｔｏ）（１
１）の傾きが一定値以下に押えられる。

非定常始動運転制御が開始してから一定時間経過すると
、自動的に定常鋳造運転制御に移る。

定常鋳造運転制御のフローチャートは、第４図に示され
ている。

まず、ステップ２０１において、定常鋳造運転用の高い
油圧力■に切換える。次に、ステップ２０２においてロ
ール間隔現在値をＩに入れ、ステップ２０３においてｌ
が設定ロール間隔りより小さいか否かを判断する。そし
て、ＩがＤより小さいときは、ステップ２０４に進み、
ロール間隔を大きくするためにＩより一定値ｙ大きい値
（／＋ｙ）をロール間隔指令値Ｅにする。

逆に、ｌがＤより小さくないときには、ステップ２０５
に進み、押込み力を得るために、ｌより一定値ｊ小さい
値（／−ｊ）を指令値Ｅにする。そして、これにより、
両方のシリンダ（１３ａ）（１３ｂ）とも指令値Ｅで制
御される。次に、ステップ２０６において一定時間経過
させたのち、次のステップ２０７に進んでａ＆ｂの差Ｃ
を求めたのち、さらにステップ２０８においてこの差Ｃ
が一定値ｄとｅの間にあるか否かを判断する。ロール（
１０）（１１）がほぼ平行になっている場合、ａとｂの
差Ｃは０に近い値になっている。

したがって、この場合は、ステップ２０８からステップ
２０９に進み、第１０−ル間隔ａと設定ロール間隔りの
差を求めたのち、ステ・ツブ２１０に進んで、この差Ｓ
が一定値ｔ　（負の値）とＵ（正の値）の間にあるか否
かを判断する。

そして、Ｙｅｓの場合すなわちａとＤの差が小さい場合
は、ロール間隔を変更する必要がないので、ステップ２
１１に進み、油圧シリンダ内の圧力Ｐが一定値Ｇより低
いか否かを判断する。

そして、ＰがＧより小さい場合すなわち油圧シリンダ内
の圧力が低い場合には、ステップ２０５に戻り、上記の
動作を繰返す。逆にＰがＧより小さくない場合は、次の
ステップ２１２に進み、圧力Ｐが一定値Ｆより大きいか
否かを判断する。そして、ＰがＦより大きくない場合に
は、そのままステップ２０６に戻り、ＰがＦより大きい
場合すなわち油圧シリンダ内の圧力が高い場合には、ス
テップ２１３に進んで指令値ＥよりＷだけ大きい値（Ｅ
＋Ｗ）を新しい指令値Ｅにしたのち、ステップ２０６に
戻り、上記の動作を繰返す。ステップ２１０においてＮ
ｏの場合すなわち第１０−ル間隔ａと設定ロール間隔り
の差Ｓが大きい場合は、ロール間隔を変更するために、
ステップ２１４に進み、ａがＤより大きいか否かを判断
する。そして、ａがＤより大きいときには、ステップ２
１５に進み、シェル厚を薄くするために鋳造速度を大き
くし、ステップ２０６に戻る。逆にａがＤより大きくな
い場合は、ステップ２１６に進み、シェル厚を厚くする
ために鋳造速度を小さくし、ステップ２０６に戻る。そ
して、このような動作を繰返すことにより、ロール（１
０）（１１）をほぼ平行に保った状態でロール間隔の制
御が行なわれる。

定常鋳造運転中にロール（１０）（１１）に傾きが発生
した場合は、次のように制御される。ロール（１０）（
１１）に傾きが生じると、第１０−ル間隔ａと第２０−
ル間隔すの差Ｃがある程度大きくなり、ステップ２０８
からステップ２１７に進む。

そして、ステップ２１７においてａがｂより小さいか否
かを判断する。ａがｂより小さいときは、ステップ２１
８に進み、ｂを現在値とし、ステップ２０２に戻る。ａ
がｂより小さくないときは、ステップ２１９に進み、ａ
を現在値とし、ステップ２０２に戻る。ステップ２１７
〜２１９の動作は非定常始動運転制御におけるステップ
１１４〜１１６の動作と同じであり、ａとｂのうち大き
い方を現在値とする。そして、この現在値にもとづいて
ステップ２０２以下の制御が行なわれることにより、ロ
ール間隔の狭い方が広い方に近づくようにロール（１１
）が移動する。このため、ロール（１０）（１１）の傾
きか−、定値以下に押えられる。

このように、非定常始動運転および定常鋳造運転のいず
れの場合も、ロールの傾きが一定値を越えたときに、狭
い方のロール間隔が広い方のロール間隔に近づくように
ロール（１１）が移動させられる。このため、ロール（
１０）（１１）の傾きを一定範囲内に押えることができ
、ロールの傾きによる前述の問題の発生を防止すること
ができる。

なお、鋳造後の鋳片厚を測定した試験結果より、上記の
ような制御を行なうことによりロールの傾きすなわち第
１０−ル間隔ａと第２０−ル間隔すの差Ｃが０．３〜１
．５ｍｍ１こ押えられることが確認されている。

上記実施例では、ロードセルによりロールの過負荷を検
知しているが、油圧力により検知してもよい。また、油
圧シリンダは２つのロールの間に組込んでもよく、油圧
シリンダとサーボ弁を組合せたステッピングシリンダに
よりロール間隔を制御してもよい。

発明の効果この発明のロール間隔制御装置によれば、上述のように
、ロールの傾きを所定の範囲内に押えることができ、ロ
ールの傾きによる前述の種々の問題は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
全体の制御動作を示すフローチャート、第３図は非定常
始動運転の制御動作を示すフローチャート、第４図は定
常鋳造運転の制御動作を示すフローチャートである。（ｌＯ）・・・固定ロール、（１１）・・・可動ロール
、（１３ａ）（ｔａｂ）・・・油圧シリンダ、（１５ａ
）（１５ｂ）・＝位置検出器、（１７）・・・ロール間
隔制御装置。以上

Claims

【特許請求の範囲】ツインロール型連続鋳造設備において、１対のロールの両端部の相互間隔を検出することにより
ロールの相互の傾きを検出する手段と、ロールの傾きが
所定値を越えたときに狭い方の端部のロールの相互間隔
が広い方の端部のロールの相互間隔に近づくようにロー
ルを移動させる手段とを備えている連続鋳造設備におけ
るロール間隔制御装置。