JPS63303670A - 連続鋳片圧下支持装置における鋳片圧下制御装置 - 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、連続鋳造設備で鋳造された鋳片が凝固する点
の近傍に設けられる、連続鋳片圧下支持装置における鋳
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
１１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１１図破線のごとき
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ｌ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の溶融金属への流動が
ある場合にはバルジングを起こ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１１図中２点鎖線で示すごとく、凝回収縮量に相当す
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手段が必
要とされる。

従来斯かる要請に対応するものとして、サポート片を無
端鎖状に連結し、サポート片を所要の力で鋳片に押圧せ
しめて鋳片の移動速度と同一の速度で周回させるものが
考えられている。

然し、サポート片を無端鎖状に連結し、鋳片に沿って移
動且つ周回させるものでは、装置が大がかりなものとな
り、大きな取り付はスペースが必要とされると共にサポ
ート片の支持機構、駆動機構等複雑であり、高価なもの
となっている。そこで、上記無端鎖状の装置の問題点を
解消すると共に凝固収縮量に相当する圧下を連続的に与
え且つ鋳片を直線状に支持するために、隔列毎に外バー
と内バーとを配し、外バーを一体化せしめて外バーユニ
ットとなし、内バーを一体化せしめて内バーユニットと
なし、両ユニットを鋳片に対して近接離反可能に支持す
ると共に両ユニットに鋳片進行方向に伸縮するシリンダ
をそれぞれ連結し、外バーユニット、内バーユニットに
それぞれ圧下シリンダの押圧力を車輪を介して作用させ
るようにし、前記両ユニットを鋳片進行方向に前進後退
させる２つのシリンダ及び２つの圧下シリンダを作動さ
せるサーボ弁に制御器を接続すると共に該制御器に軌跡
設定器を接続し、該軌跡設定器により外バー、内バーが
交互に鋳片を圧下支持し且つ外バー、内バーのストロー
クエンドで鋳片を重複圧下支持するよう制御器に設定入
力した連続鋳片圧下制御装置について提案を行った。こ
の装置は鋳片の送り速度が一定速度の場合は同等支障な
く、外バー、内バーが交互に鋳片をその速度に同期して
圧下支持する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、連続鋳造設備では、鋳片の送り速度は操
業中に何等かの原因で変化し、極端な場合は停止してし
まうが、上述の連続鋳片圧下支持装置では外バー、内バ
ーの速度を、鋳片の速度が変化した場合にも鋳片の速度
に同期させることについては同等手段が講じられておら
ず、従って実操業には供し得ないという問題がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、２種類の上下バーブロックと該バーブロック
に夫々連接した圧下用シリンダと鋳片長手方向移動用シ
リンダを備え２種類のバーブロックが交互に間断なく鋳
片を圧下するようにした連続鋳片圧下支持装置において
、前記圧下用シリンダーと鋳片長手方向移動シリンダの
夫々に接続された制御弁と、移動信号を入力し、又これ
に連動した各シリンダの移動指令を各制御弁に発する制
御器と、該制御器と鋳片長手方向移動シリンダ用の制御
弁との間に設けられ鋳片送り速度が下限速度よりも遅い
場合は前記制御器からの指令を移動シリンダ用の制御弁
へ与えないよ、う制御器と移動シリンダ用の制御弁を遮
断する切換え手段を設けた構成を備えている。

［作　　　用］ 鋳片は、鋳片の送り速度に同期して、鋳片進行方向へ移
動する２種類の上下バーブロックにより間断なく圧下さ
れるが、鋳片の送り速度が下限速度よりも遅い場合は制
御器と鋳片長手方向移動シリンダ用の制御弁との間か遮
断される。

このため、鋳片長手方向移動シリンダ用の制御弁は制御
されずに中立状態になり、圧下サイクル時、長手方向移
動シリンダのピストンロッドは鋳片により鋳片進行方向
へ移動する。又鋳片送り速度力４零の場合は、上下バー
ブロックは、鋳片長手方向へ移動することなく圧下サイ
クルのみを行う。

［実　施　例］ 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〜第１Ｏ図は本発明の一実施例である。

先ず第２図で、本実施例の配置について概説すると、モ
ールド４より鍔出された鋳片３はピンチロール５によっ
て支持案内され、又移走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。該凝
固層６は鋳片圧下支持装置７内で完全に成長し、未凝固
層２はなくなる。

この鋳片圧下支持装置７は上下に内バー、外バーを対と
したバーブロック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。

次に第３図〜第７図において鋳片圧下支持装置７につい
て詳述する。

前記したように鋳片３は上下のバーブロック８．９で挟
持され、この上下バーブロック８．９が駆動装置１０．
１１によって鋳片３の移動にマツチングされて駆動され
るものである。

上下バーブロック８と９及び駆動装置１０と１１とは共
に同一構造であるので以下は上バーブロック８、主駆動
装置ｌＯについて説明する。

上バーブロック８は更に外バーユニット１２と内バーユ
ニット１３から成り、外バー１４と内バー１５か隔列に
配され、外バー１４は外バーユニット１２に、内バー１
５は内バーユニット１３に夫々属している。

外バーユニット１２は第４図に示される。

外バー１４は鋳片３の進行方向と平行に配置され、その
両端を鋳片３の幅方向に延びる両端ビーム１６．１６に
固着する。又、両端ビーム１６．１６を左右一対、中央
部下面を削ったブリッジ１７゜１７によって連結して外
バーユニット１２を構成する。前記ブリッジ１７．１７
の前面にブラケット１８゜１８を突設し、該ブラケット
１８．１８にはシリンダ１９．１９のロッド先端を枢着
し、該シリンダ１９゜１９はハウジング２９に掛は渡し
たビーム２０に取り付けである。

前記ブリッジ１７．１７の上面には夫々レール２１を固
着すると共にブラケット２２を突設し、該ブラケット２
２に図示しないバランスシリンダを連結し、所要の力で
上方に引き上げ前記レール２１か後述する外側車輪２３
に当接するようにしている。

内バーユニット１３は第５図に示される。

内バーユニット１３の内バー１５はＴＦＪ記外バー１４
の間に入り込むように配設され、その中央部を前記両端
ビーム１６．１８とブリッジ１７．１７によって形成さ
れる空間部２４に摺動自在に嵌り込む中央ビーム２５に
固着する。又、該中央ビーム２５の上面に前記ブリッジ
１７．１７の間に遊合するスライドブロック２６を固着
して内バーユニット１３を構成する。前記スライドブロ
ック２６の前面にブラケット２７を突設し、該ブラケッ
ト２７にはシリンダ２８のロッド先端を枢着し、該シリ
ンダ２８は前記ビーム２０に取り付けである。又、該ス
ライドブロック２６の上面にレール３０を固着し、更に
ブラケット３１を突設する。該ブラケット３１に図示し
ないバランスシリンダを連結し、所要の力で上方に引き
上げ前記レール３０が後述する内側車輪３２に当接する
ようにしている。

前記外バーユニット１２と内バーユニット１３とを鋳片
３の移動に合致させて駆動する駆動装置１０は前記した
シリンダ１９．２８と抑圧装置３３によって構成される
。

該抑圧装置３３はバーブロック８に対して前後に各１組
設ける。

第６図〜第８図を併用して押圧装置３３を説明する。

鋳片３の幅方向に延びる偏心軸３４を軸受３５を介して
ハウジング２９に回転自在に設ける。偏心軸３４には外
側車輪支持部３６と内側車輪支持部３７とを形成し、外
側車輪支持部３６は小径としその軸心は偏心軸３４の両
端支持部３８の軸心Ｏと一致しており、内側車輪支持部
３７はその軸心Ｏ″を前記軸心Ｏに対してｅだけ偏心さ
せている。前記外側車輪支持部３６には軸心Ｏに対しｅ
だけ偏心した軸心Ｏ′を有する偏心輪３９を回転自在に
嵌合せしめ更に偏心輪３９には外側車輪２３を回転自在
に嵌合し、前記偏心輪３９にはアーム４０を固着する。

次に、前記内側車輪支持部３７には内側車輪３２を回転
自在に嵌合する。

前記偏心軸３４の一端にその軸心Ｏから所要距離離れた
位置にピン４１を植設し、ハウジング２９の側面に枢支
せしめた内バーユニット圧下シリンダ４２のピストンロ
ッドをピン４１に連結する。

又、ハウジング２９の上面にブラケット４３を突設し、
該ブラケット４３に外バーユニット圧下シリンダ４４を
枢支せしめると共に該シリンダ４４のピストンロッドを
前記アーム４０に枢着する。

次に上記装置の作動を第９図、第１０図を併用して説明
する。

先ず、第９図において鋳片３に押接する外バー１４と内
バー１５の基本的な動きを略述する。図中Ｘで示す曲線
は両バー１４．１５の軌跡であって、区間Ｐは鋳片３と
同速度で鋳片と共に移動し、Ｓ区間で離反し、Ｑ区間で
戻り動作を行う。区間Ｒは鋳片に両バーを接触させるた
めの動作であると共に接触時に両バーと鋳片とが同速度
となっているための加速区間でもある。この両バー１４
．１５の動きにおいて、鋳片３の進行方向の動きはシリ
ンダ１９．２８によって、近接離反の動きは再圧下シリ
ンダ４２．４４によって夫々行う。

第１Ｏ図のＷは外バーユニット圧下シリンダ４４の動き
を示し、Ｘはシリンダ１９の動きを示し、又Ｙは内バー
ユニット圧下シリンダ４２の動き、２はシリンダ２８の
動きをそれぞれ示しており、縦軸は動き量、横軸は時間
を示している。

外バーユニット圧下シリンダ４４を伸長させると偏心輪
３９が回転し、その偏心量たけ外バーユニット１２を下
降させる。この時外側車輪支持部３６の軸心は両端支持
部３８の軸心と合致しているので偏心軸３４の状態に拘
らず独立して外バーユニット１２を上昇下降させ得る。

外バー１４が下降する途中で、その水平方向の動きは後
退から前進へと反転し更に加速され、外バー１４が鋳片
３に達する時点では前進速度は鋳片３の進行速度に合致
している。外バーユニット圧下シリンダ４４によって外
バー１４を所要の力で圧接させシリンダ１９によって所
要ストローク前進させる。シリンダ１９がストロークエ
ンドに達する近傍で偏心輪３９を外バーユニット圧下シ
リンダ４４によって回転させ上昇させる。外バーユニッ
ト１４が鋳片３より離反するとシリンダ１９によって外
バーユニット１２を後退させる。この後退速度は前進速
度よりも大きく早戻りさせる。

内バー１５の動きも外バー１４の動きと同一であり、シ
リンダ２８と内バーユニット圧下シリンダ４２との協働
によって、Ｙ、Ｚのごとき動きをさせる。

ここで、第１０図中α、βは外バー１４と内バー１５の
重複圧下区間である。

鋳片３の圧下支持は鋳片３の速度に同期して連続的且つ
間断なく行われなければならない。

従って、本装置では外バー１４と内バー１５の抑圧作動
の連続性を確実に、瞬間的にも無支持状態が起きること
のないよう重複圧下区間を設けている。

連続鋳片圧下支持装置に上述の作動を行わせるための、
本発明の鋳片圧下制御装置につき第１図により説明する
と、各シリンダ４４．１９，４２゜２８にピストンロッ
ドの位置検出器４５ａ、４５ｂ、４５ｃ。

４５ｄを設け、連続鋳造設備に設けた図示してない速度
検出器により検出した鋳片３の速度Ｖｃｃの信号を判別
器４６に送り得るようにし、判別器４６を移動速度演算
機４７に接続し、該移動速度演算機４７を制御器４８に
接続する。

各シリンダ４４．１９．４２．２８に接続した管路の中
途部にサーボ弁４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄを接続
すると共に前記管路の端部に油圧源５０を接続する。

制御器４８からサーボ弁４９ａ、４９ｃへ移動指令信号
を直接与え得るよう、制御器４８とサーボ弁４９ａ、４
９ｃを接続し、制御器４８と比較器５１ｂ、５１ｄを切
換えスイッチ５２ｂ、５２ｄを介して接続し、比較器５
１ｂ、５１ｄに切換えスイッチ５３ｂ、５４ｄを介して
外バーユニット１２、内ハーニニット１３の作動開始位
置の設定器５４ｂ、５４ｄを接続し、比較器５１ｂ、５
１ｄに切換えスイッチ５５ｂ、５５ｄを介して前記サー
ボ弁４９ｂ、４９ｄを接続し、前記位置検出器４５ａ、
４５ｃを制御器４８へ接続すると共に位置検出器４５ｂ
、４５ｄを制御器４８及び比較器５１ｂ、５１ｄに接続
し、各切換えスイッチ５２ｂ、５２ｄ、５３ｂ、５３ｄ
、５５ｂ。

５５ｄへは制御器４８から切換え指令を加え得るように
する。

運転開始時には、判別器４Ｂに鋳片下限速度Ｖ　ｃｃｄ
を設定し、基準となる鋳片３の送り速度に対応した各シ
リンダ４４，１９，４２．２８の速度を移動速度演算機
４７に設定しておく。而して、連続鋳造設備で鋳造され
た鋳片３の送り速度ＶＣＣを図示してない速度検出器で
検出して判別器４６に送り、判別器４６で判別した信号
を移動速度演算機４７を介して制御器４８に与える。

鋳片３の送り速度ＶＣＣが下限速度Ｖｃｃｄより大きい
場合は、制御器４８から切換えスイッチ５２ｂ、５２ｄ
、５５ｂ、５５ｄへ切換え指令を出力して該切換えスイ
ッチ５２ｂ、５２ｄ、５５ｂ、５５ｄを接続し、切換え
スイッチ５３ｂ、５３ｄへ切換え指令を出力して切換え
スイッチ５３ｂ、５３ｄを遮断する。このため移動速度
演算機４７では、外バーユニット１２及び内バーユニッ
ト１３の昇降速度及び鋳片長手方向移動速度を求め、鋳
片３の送り速度に対応した速度となるよう、制御器４８
を介して各サーボ弁４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ　
ヘ指令信号を与え、各シリンダ４４．１９．４２．２８
の速度を制御する。これにより外バーユニット１２、内
バーユニット１３の作動時の軌跡が所定の軌跡になるよ
う運転が行われる。

例えば、鋳片３の基準となる送り速度Ｖｃｃが下限速度
Ｖ　ｃｃｄより大きく且つそのときの外、内バーユニッ
ト１２．１３の１サイクルに要する時間がＴとすると、
鋳片３の検出された送り速度Ｖｃｃ＋　７＞＜Ｖｃｃ＋
　＞Ｖｃｃ（７）場合は、外、内ハーニニット１２．１
３の１サイクルに要する時間Ｔ′はＶｃｃ＋の速度に逆
比例して短くなるよう、すなわち第１０図のＴよりも短
くなるよう、制御を行い、又Ｖｃｃｄ　＜Ｖｃｃ＋　＜
Ｖｃｃの場合は、外、内バーユニット１２．１３の１サ
イクルに要する時間Ｔ′はＶＣＣ＋の速度に逆比例して
長くなるよう、すなわち第１０図のＴよりも長（なるよ
う、制御を行う。

而して、各シリンダ４４．１９．４２．２８はその動き
が位置検出器４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄにより検
知され、外バーユニット１２及び内バーユニット１３の
軌跡が所定の軌跡になるよう、制御器４８によりサーボ
弁４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄが作動される。

鋳片３の送り速度Ｖｃｃが下限速度Ｖ　ｃｃｄより遅い
場合、圧下サイクル時には、制御器４８から切換えスイ
ッチ５２ｂ、５２ｄ、５５ｂ、５５ｄに切換え指令を出
力して該切換えスイッチ５２ｂ、５２ｄ、５５ｂ、５５
ｄを遮断し、同様に制御器４８からの指令で切換えスイ
ッチ５３ｂ、５３ｄを接続する。このため、制御器４８
からはサーボ弁４９ｂ、４９ｄは指令信号が与えられず
中立状態に切換えられ、サーボ弁４９ａ、４９ｃにのみ
指令信号が与えられる。従って、圧下用のシリンダ４４
．４２のみ動きが制御され、前後進用のシリンダ１９．
２８は外、内バーユニット１２゜１３を介して鋳片３に
より引きずられて速度制御されない状態で前進する。

一方、外、内バーユニット１２．１３の戻りサイクル時
には、圧下が終了して鋳片から外、内バーユニット１２
．１３が離れ始めたら例えばこれを荷重検出器で検出し
てその信号を制御器４８へ送り、制御器４８からの指令
で切換えスイッチ５５ｂ。

５５ｄを接続する。このため、シリンダ１９．２８のピ
ストンロッドすなわち外、内バーユニット１２゜１３が
設定器５４ｂ、５４ｄで設定された当初のスタート位置
へ戻るまでサーボ弁４９ｂ、４９ｄの制御が行われる。

鋳片３の送り速度、か零の場合は外、内バーユニット１
２．１３は圧下サイクルのみを行い前後進は全く行わな
い。従って外、内バーユニット１２゜１３は長手方向へ
は移動せず足ふみのみを行う。

送り速度零の場合にも圧下サイクルを行わせるのは、も
しバーユニットが鋳片に接触していると、熱により損傷
されるおそれがあるためである。

なお、上記実施例では１本の偏心軸により外側車輪、内
側車輪を支持させ、１方の車輪側（上記実施例では外側
車輪）を２重偏心軸構造としたが、各車輪毎に偏心軸を
設けてもよい。

又、各バーユニットを圧下シリンダによって直接昇降さ
せるようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、鋳片の送り速度に対応して確実に鋳片
を圧下支持できるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の連続鋳片圧下支持装置の鋳片圧下制御
装置の一実施例の説明図、第２図は本発明に係る連続鋳
片圧下支持装置を備えた連続鋳造設備の概略図、第３図
は連続鋳片圧下支持装置の正面図、第４図は外バーユニ
ットの斜視図、第５図は内パーユニットの斜視図、第６
図は第３図のＡ矢視図、第７図は第３図のＢ矢視図、第
８図は第３図のＣ矢視図、第９図は外バー、内バーの動
きを示す説明図、第１０図は各シリンダの作動曲線図、
第１１図は鋳片の凝固収縮変形を示す説明図である。 図中１２は外ハーニニット、１３は内バーユニット、１
４は外バー、１５は内バー、１９はシリンダ、２３は外
側車輪、２８はシリンダ、３２は内側車輪、４２は内バ
ーユニット圧下シリンダ、４４は外、＜−ユニット圧下
シリンダ、４６は判別器、４７は移動速度演算機、４８
は制御器、４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄはサーボ弁
、５１ｂ、５１ｄは比較器、５２ｂ、５２ｄは切換えス
イッチ、５３ｂ、５３ｄは切換えスイッチ、５４ｂ。 ５４ｄは設定器、５５ｂ、５５ｄは切換えスイッチを示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）２種類の上下バーブロックと該バーブロックに夫々
   連接した圧下用シリンダと鋳片長手方向移動用シリンダ
   を備え２種類のバーブロックが交互に間断なく鋳片を圧
   下するようにした連続鋳片圧下支持装置において、前記
   圧下用シリンダと鋳片長手方向移動シリンダの夫々に接
   続された制御弁と、移動信号を入力し、又これに連動し
   た各シリンダの移動指令を各制御弁に発する制御器と、
   該制御器と鋳片長手方向移動シリンダ用の制御弁との間
   に設けられ鋳片送り速度が下限速度よりも遅い場合は前
   記制御器からの指令を移動シリンダ用の制御弁へ与えな
   いよう制御器と移動シリンダ用の制御弁を遮断する切換
   え手段を設けたことを特徴とする連続鋳片圧下支持装置
   における鋳片圧下制御装置。