JPS63303668A - 連続鋳片圧下制御装置 - 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において、鋳片が凝固する点に設
けられる連続鋳片圧下支持装置の連続鋳片圧下制御装置
に関するものである。

［従来の技術］ 連続鋳造設備において、鋳片が完全に凝固する位置（第
２図参照）では凝固収縮が起きる。

この凝固収縮を放置しておくと、第２図の破線のごとく
内側部で収縮による変形が現われ、空隙ｌが生じる。こ
の空隙には未凝固層２から溶融金属の流動があり偏析の
原因となる。更に、この鋳片３の凝固位置における鉄水
圧は極めて大きく、前記空隙ｌへの溶融金属の流動があ
る場合にはバルジングを起すことにもなりかねない。

上記した凝固収縮に起因する不具合をなくすためには、
第２図中２点鎖線で示すごとく凝固収縮量に相当する圧
下を連続して与え、しかもバルジングを防ぐためにある
荷重で外面を押えて直線状に鋳片を支持する装置が必要
とされる。

この装置の１例として第３図〜第５図に示すものがある
。

第３図は連続鋳造設備の概略であり、図中４はモールド
、５はピンチロールを示し、モールド４より鋳出された
鋳片３はピンチロール５によって支持案内され、又進行
途中で冷却され、その凝固層６を漸次成長させつつ鋳片
圧下支持装置７に到達する。該鋳片圧下支持装置７は鋳
片３を圧下支持し、鋳片３の未凝固層２は鋳片圧下支持
装置７内で完全に無くなる。

この鋳片圧下支持装置７は上下にバーブロック８，９を
備え、該バーブロック８，９で鋳片３を挾持し且つバー
ブロック８，９を鋳片３と共に移動させている。該上下
のバーブロック８．９は同一構造であり、以下上バーブ
ロック８についてその構造を略述する。

上バーブロック８は外バーユニット１０ト内バーユニッ
ト１１から成り、外バーユニットｌＯの１部を構成する
外バー１２と内バーユニット１１の１部を構成する内バ
ー１３とは隔列に配され、外バー１２は両端ビーム１４
．１４及びブリッジ１５．１５で一体化して外バーユニ
ットｌＯとなし、内バー１３は中央ビーム１Ｂ、スライ
ドブロック１７で一体化して内バーユニット１１となす
。又、中央ビーム１６は前記両端ビーム１４．１４とブ
リッジ１５．１５で形成される空間１８に嵌り込み、ス
ライドブロック１７は両ブリッジ１５．１５に嵌り込ん
だ状態で組付けられ、両ユニット１０．１１は鋳片進行
方向に相対移動し得るようになっている。

両ユニットｔｏ、ｔｔはブラケット１９．２０に連結し
たバランスシリンダ（図示せず）によって上方へ所要の
力で引上げられており、又両ユニット１０．１１の上面
にはレール２１ａ、　２１ｂ、　２２ａ、　２２ｂが設
けられ、該レール２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂには
車輪２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂが転勤自在に当接
するようになっている。車輪２３ａ、２Ｓｂ、２４ａ、
２４ｂを支持する軸２５ａ、２５ｂは車輪支持部とハウ
ジングに支持される部分とが偏心しており、外バーユニ
ット１０、内バーユニット１１に車輪２３ａ、２３ｂ、
２４ａ、２４ｂが択一的に当接し且つ圧下シリンダ２６
ａ、２６ｂにより車輪２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ
を介して両ユニット１０．１１に圧下刃を作用させ得る
ようにしている。

而して、シリンダ２７．２８によって両ユニット１０．
１１を略位相を１８０度ずらせて前進後退させ、更にユ
ニットの前進工程で車輪がユニットを鋳片に押付けるご
とくシリンダ２７．２８　、圧下シリンダ２８ａ、２８
ｂ及び軸２５ａ、２５ｂの回転を協働させれば、両ユニ
ット１０．１１が交互に鋳片３を圧下支持する。

上記した連続鋳片圧下支持装置に要求される圧下機能と
しては圧下量一定である。モールド４より鋳出される鋳
片３には大きな板厚変動があり、連続鋳片圧下支持装置
を基準として圧下量を設定したのでは圧下量を一定にす
ることはできない。又、前記したように該装置の上流側
にはまた未凝固部分が残っており、圧下刃を基準とした
場合には未凝固部分の圧下量が極部的に大きくなりすぎ
るという問題かある。

そこで、圧下量を常に一定に保持し得るようにするため
に、例えば特開昭５８−１８１４５７号公報に示すよう
に、鋳片に２種類のバーを間歇的に交互に押圧せしめて
鋳片を圧下量支持する連続鋳片圧下支持装置において、
荷重検出器と位置検出器と、各バーが鋳片に当接して圧
下開始する時点を荷重検出器によって求め、この開始時
点より所要量圧下せしめる圧下指令を発する制御器とを
備えた連続鋳片圧下制御装置について提案を行った。

上記装置では２種類のバーは間歇的に鋳片に押圧され、
所要の圧下量を維持し鋳片と共に移動する。このバーが
鋳片に当接し且つ荷重検出器が当接した状態を検知した
ときバーの零設定を行ない、零設定した位置よりバーを
設定量分だけ圧下せしめる。この零設定、定圧下はバー
の間歇動作毎に行う。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の装置では外バー、内バー共設定量分だけ圧下して
いるが、鋳片圧下支持装置の入側から出側まで何回も圧
下されるため、鋳片では累積圧下により装置入側から出
側に向けて勾配が付く。しかし、勾配は特に制御される
ことなくできなりであるため、依然として圧下を均一に
行うことが難しいという問題かある。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明は鋳片に２種類のバーを間歇的に交互に押圧せし
めて鋳片を圧下支持する連続鋳片圧下支持装置において
、鋳片の上流側と下流側の厚さを検出する位置検出器と
、該検出器で検出した鋳片厚みの差から鋳片の圧下勾配
を演算する演算器と、該演算器で演算した圧下勾配と目
標圧下勾配との差を演算しこの差をバー駆動用の圧下シ
リンダへ流体を供給するラインに設けた制御弁へ指令信
号として与える演算器を設けた構成を備えている。

［作　　　用コ バーは間歇的に鋳片に対して押圧され、所要の圧下量を
維持し鋳片と共に移動する。この際鋳片の上流側厚みと
下流側厚みが検出され、上流側厚みと下流側厚みの差か
ら鋳片の圧下勾配か演算され、該圧下勾配と目標圧下勾
配の差が演算されてその結果が指令信号として制御弁へ
与えられ、バーの勾配が目標圧下勾配となるよう圧下シ
リンダへ供給される流体が制御される。

［実　施　例コ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。

第１図は本発明の一実施例で、鋳片圧下支持装置７は第
３図〜第５図に示すものと同一構造であり、又制御装置
はバーブロック８．９の外バーユニット同志及びバーブ
ロック８．９の内バーユニット同志を対として設けであ
るが、以下はバーブロック８．９の外バーユニットｔｏ
、ｉｏ’に設けた場合について説明する。

バーブロック８．９に設けた外バーユニット１Ｏ９ｌＯ
°間に、鋳片長手方向へ所要の間隔を置いて、マグネス
ケール等の位置検出器２９．３０を取付け、位置検出器
２９を記憶器３１及び演算器３２．３３へ接続し、圧下
シリンダ２６ａとハウジングとの間に設けたロードセル
等の荷重検出器３４を着地検出器３５を介して前記記憶
器３１に接続し、記憶器３１を演算器３２に接続し、該
演算器３２と外バーユニット１０．１０’の１回当りの
下降及び昇降による圧下量の設定器３６を演算器３７に
接続し、演算器３７と圧下シリンダ２８ａに取付けたピ
ストンロッドの位置検出器３８を演算器３９に接続し、
演算器３９の演算結果を基に前記圧下シリンダ２６ａの
圧油供給ラインに設けたサーボ弁４０を作動させるよう
にしている。

位置検出器３０を演算器３３に接続し、圧下シリンダ２
６ｂとハウジングとの間に設けたロードセル等の荷重検
出器４１を弾性変形補正器４２に接続し、前記演算器３
３及び弾性変形補正器４２並に目標圧下勾配の設定器４
３を演算器４４に接続し、演算器４４と圧下シリンダ２
６ｂに取付けたピストンロッドの位置検出器４５を演算
器４Ｂに接続し、該演算器４６の演算結果を基に前記圧
下シリンダ２６ｂの圧油供給ラインに設けたサーボ弁４
７を作動させるようにしている。

ハーフロック８．９の外バーユニット１０．１０’は圧
下シリンダ２６ａ、２Ｅｉｂ等の作動及び軸２５ａ、２
５ｂ等の回転により、互に近接離反するよう昇降し、上
下の外バーは夫々間歇的に鋳片３に当接する。

従って、上下の外バーユニット１０．１０’の外バーが
鋳片３に当接していない場合は、荷重検出器３４．４１
からの出力信号は零に近いが、上下の外バーが鋳片３に
当接すると荷重検出器３４．４１の荷重信号は急激に上
昇する。すなわち、外バー１２等か鋳片３に当接すると
、荷重検出器３４の荷重信号が急激に増加し、荷重変動
ＡＰ＋は着地検出器３５に与えられ、着地検出器３５か
らは記憶器３１に、バーが鋳片３に着地したことを示す
信号が出力される。一方、位置検出器２９で検出された
上下の外バーの位置信号すなわち鋳片３人側の厚み信号
は演算器３２．３３と記憶器３１に送られており、着地
検出器３５から記憶器３１に着地信号が与えられると、
その時点の位置検出器２９からの値ｙ＋Ｏが基準値とし
て記憶器３１に記憶され、以降は新たな基準がリセット
されるまでこの基準値ｙ＋ｏを基として制御が行われる
。

記憶器３１に記憶された基準値ＹＩ８は連続的に出力さ
れて演算器３２に与えられ、位置検出器２９からは鋳片
３の圧下に伴い位置検出器２９で検出された値ｙ１が演
算器３２．３３に与えられる。

演算器３２では、基準値ｙ＋ｏと検出値ｙ１の差が上下
の外バーによる圧下量ΔｙとしてＡｙ−Ｙｌ−”／ＩＱ
により演算され、この圧下ＱＡｙは演算器３７へ加えら
れる。演算器３７には、予め設定器３６により１回の圧
下による圧下ｆｆ１Ａｙ、が設定されているため、演算
器３７では設定された圧下量ΔＹｏと演算器３２から与
えられた圧下量Ａｙの偏差ＩＪＹｏ°がＡＹｏｏ−ａｙ
ｏ　ＡＶにより演算され、偏差１Ｕｙｏ゛の信号は演算
器３９を介してサーボ弁４０へ与えられ、偏差ＡＹ。

か零になるよう、すなわち、基準となる位置からの鋳片
３の圧下量が設定圧下量となるよう、サーボ弁４０が制
御され、圧下シリンダ２８ａが作動させられる。圧下シ
リンダ２８ａのピストンロッドの移動量は位置検出器３
８により検出されて演算器３９ヘフイードバツクされる
。

位置検出器３０て検出された上下の外バーの位置信号す
なわち鋳片３出側の厚み信号は検出値ｙ２として演算器
３３へ与えられ、演算器３３では、位置検出器２９の検
出値ｙ１と位置検出器３０の検出値ｙ２との差による圧
下勾配ΔＳが１ＪＳ＝ｙ＋Ｙ２により演算され、圧下勾
配ＡＳの信号は演算器４４へ加えられる。

又外バーが鋳片３に当接すると、荷重検出器４１でも前
爪信号か急激に増加して荷重変動ＡＰ２が検出され、荷
重変動ＡＰ２は弾性変形補正器４２へ送られる。弾性変
形補正器４２では荷重変動ＡＰ２による外バーの弾性変
形ｚｌＵｓ’がＡＳ’＝に−ＡＰｚ　　（ここでＫは外
バーの比例定数）により求められ、弾性変形量ＡＳ’の
信号は演算器４４へ加えられる。

演算器４４では演算器３３からの圧下勾配ＪＳ及び弾性
変形補正器４２からの弾性変形ｆｆｉ、！ＩＩｓ’並に
予め設定器４３により設定された鋳片３の外バー当接部
の目標圧下勾配ＡＳｏより圧下勾配偏差ＪＳ、°がＡＳ
ｏ　’　−ＡＳｏ　　ＪＳ　　ＪＳ’により演算され、
圧下勾配偏差ＡＳｏ°の信号は演算器４６を介してサー
ボ弁４７へ与えられ、圧下勾配偏差ＡＳ、°が零になる
よう、すなわち、鋳片３の圧下部の勾配が目標圧下勾配
Ａｓｏとなるよう、サーボ弁４７が制御され、圧下シリ
ンダ２８ｂが作動させられる。圧下シリンダ２６ｂのピ
ストンロッドの移動量は位置検出器４５により検出され
て演算器４６へフィードバックされる。

上述のように鋳片の圧下を目標勾配となるよう圧下する
ことにより、凝固収縮量Ａｔ−ｔ＋−ｔ２　（ここでｔ
ｌは入側板厚、ｔ２は出側板厚）の分だけ確実に鋳片を
圧下でき、従って凝固収縮による空隙や偏析のない良好
な鋳片を得ることができる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得
ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明の連続鋳片圧下制御装置によれば、鋳片圧下時の
勾配をできなりではなく、目標勾配になるように制御し
ているため鋳片全長に亘って均一な圧下を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は鋳片の凝
固収縮変形を示す説明図、第３図は連続鋳造設備の概略
図、第４図は鋳片圧下支持装置の外バーユニットの斜視
図、第５図は同内バーユニットの斜視図である。 図中３は鋳片、７は鋳片圧下支持装置、８．９はバーブ
ロック、１２は外バー、１３は内バー、２８ａ、　２８
ｂは圧下シリンダ、２７．２８はシリンダ、２９．３０
は位置検出器、３１は記憶器、３２．３３は演算器、３
４は荷重検出器、３５は着地検出器、３６は設定器、３
７は演算器、３８は位置検出器、３９は演算器、４０は
サーボ弁、４１は荷重検出器、４２は弾性変形補正器、
４３は設定器、４４は演算器、４５は位置検出器、４６
は演算器、４７はサーボ弁を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）鋳片に２種類のバーを間歇的に交互に押圧せしめて
   鋳片を圧下支持する連続鋳片圧下支持装置において、鋳
   片の上流側と下流側の厚さを検出する位置検出器と、該
   検出器で検出した鋳片厚みの差から鋳片の圧下勾配を演
   算する演算器と、該演算器で演算した圧下勾配と目標圧
   下勾配との差を演算しこの差をバー駆動用の圧下シリン
   ダへ流体を供給するラインに設けた制御弁へ指令信号と
   して与える演算器を設けたことを特徴とする連続鋳片圧
   下制御装置。