JPH0362505B2 - - Google Patents

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。

［従来の支術］ 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１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１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によつて
支持案内され、又進行中で冷却され、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は上下にバーブロツク
８，９を備え、該バーブロツク８，９で鋳片３を
挾持し且つバーブロツク８，９を鋳片３と共に移
動させている。該上下のバーブロツク８，９は同
一構造であり、以下上バーブロツク８についてそ
の構造を略述する。

上バーブロツク８は外バーユニツト１０と内バ
ーユニツト１１から成り、外バーユニツト１０の
１部を構成する外バー１２と内バーユニツト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及びブリツジ
１５，１５で一体化して外バーユニツト１０とな
り、内バー１３は中央ビーム１６、スライドブロ
ツク１７で一体化して内バーユニツト１１とな
す。又、中央ビーム１６は前記両端ビーム１４，
１４とブリツジ１５，１５で形成される空間１８
に嵌り込み、スライドブロツク１７は両ブリツジ
１５，１５に嵌り込んだ状態で組付けられ、両ユ
ニツト１０，１１は鋳片進行方向に相対移動し得
るようになつている。

両ユニツト１０，１１はブラケツト１９，２０
に連結したバランスシリンダ（図示せず）によつ
て上方へ所要の力で引上げられており、又両ユニ
ツト１０，１１の上面にはレール２１ａ，２１
ｂ，２２ａ，２２ｂが設けられ、該レール２１
ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂには車輪２３ａ，２
３ｂ，２４ａ，２４ｂが転動自在に当接するよう
になつている。車輪２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２
４ｂ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、
外バーユニツト１０，内バーユニツト１１に車輪
２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂが択一的に当接
し且つ圧下シリンダ２６ａ，２６ｂにより車輪２
３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂを介して両ユニツ
ト１０，１１に圧下力を作用させ得るようにして
いる。

而して、シリンダ２７，２８によつて両ユニツ
ト１０，１１を略位相を180度ずらせて前進後退
させ、更にユニツトの前進工程で車輪がユニツト
を鋳片に押付けるごとくシリンダ２７，２８、圧
下シリンダ２６ａ，２６ｂ及び軸２５ａ，２５ｂ
の回転を協働させれば、、両ユニツト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を所定の値にする事であ
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
流側にはまだ未凝固部分が残つており、圧下力を
基準とした場合には未凝固部分の圧下量が局部的
に大きくなりすぎるという問題がある。

このため、上述の連続鋳片圧下支持装置では、
圧下制御を行う必要があり、圧下制御装置の一例
としては、例えば第６図に示すものが考えられ
る。

第６図では、鋳片支持圧下装置７は第３図に示
すものと同一構造で、制御装置はバーブロツク
８，９の外バーユニツト同志及びバーブロツク
８，９の内バーユニツト同志を対として設けてあ
る。

例えば、バーブロツク８，９の外バーユニツト
１０，１０′に設ける場合について説明すると、
外バーユニツト１０，１０′の前後に、アーム３
１，３２を介して鋳片の圧下量を検出するための
マグネスケール等の位置検出器２９を取付け、該
位置検出器２９を記憶器３３及び演算器３４に接
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３５を着地検出
器３６を介して前記記憶器３３に接続し、記憶器
３３を演算器３４に接続し、演算器３４と外バー
ユニツト１０，１０′の１回当りの下降及び昇降
による圧下量の設定器３７を演算器３８に接続
し、演算器８８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３９
を作動させるようにしている。又圧下シリンダ２
６ｂ側にも同様の圧下制御装置を設ける。

バーブロツク８，９の外バーユニツト１０，１
０′は圧下シリンダ２６ａ，２６ｂ等の作動及び
軸２５ａ，２５ｂ等の回転により、互に近接離反
するよう昇降し、上下のバーは夫々間歇的に鋳片
３に当接する。従つて、上下の外バーユニツト１
０，１０′の外バーが鋳片３に当接していない場
合は荷重検出器３５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３５の荷重信号は急激に増加し、荷重変動
ΔP₁が荷重検出器３５から着地検出器３６に与え
られ、着地検出器３６からは記憶器３３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入側の厚み信号
は記憶器３３と演算器３４に送られており、着地
検出器３６から記憶器３３に着地信号が与えられ
ると、その時点の位置検出器２９からの信号が基
準値y₁₀として記憶器３３に記憶され、以降は新
たな基準値がリセツトされるまで、基準値y₁₀を
基として制御が行われる。

記憶器３３に記憶された基準値y₁₀は連続的に
出力されて演算器３４に与えられ、位置検出器２
９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３４に与えられる。

演算器３４では、、検出値y₁と基準値y₁₀の差が
上下の外バーによる圧下量Δyとして、Δy＝y₁−
y₁₀により演算され、この圧下量Δyは演算器３８
へ加えられる。演算器３８には、予め設定器３７
により１回の圧下による圧下量Δy₀が設定されて
いるため、演算器３８では、演算器３４から与え
られた圧下量Δyと設定された１回当りの圧下量
Δy₀の偏差Δy₀′がΔy₀′＝Δy−Δy₀により演算さ
れ、偏差Δy₀′の信号はサーボ弁３９へ与えられ、
偏差Δy₀′が零になるように、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３９が制御され、圧下シリンダ２
６ａが作動させられる。又圧下シリンダ２６ｂ側
も同様に制御が行われる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の装置では鋳片３を圧下す
ることにより圧下力が生じると、バーブロツク
８，９に、第６図の２点鎖線に示すような円弧状
の弾性変形が生じるため、位置検出器２９，３０
そのものが弾性的に動かされて、位帯検出器２
９，３０による圧下量の検出精度が低下し、均一
で正確な鋳片圧下を行うことができないという問
題がある。

本発明は上述の実情に鑑み、均一且つ正確な鋳
片圧下を行い得るようにすることを目的としてな
したものである。

［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、鋳片の圧下量を検出する位置検
出器と、鋳片の圧下力を検出する荷重検出器と、
該荷重検出器で検出された荷重から前記バーが鋳
片に着地したことを検出する着地検出器と、該着
地検出器から着地信号が与えられた時点の前記位
置検出器からの信号を基準値として記憶する記憶
器と、該記憶器からの基準値と前記位置検出器か
らの検出値の差をとり圧下量を求める演算器と、
前記荷重検出器からの荷重を基に弾性変形変位量
を求める弾性変形変位量演算器と、該弾性変形変
位量演算器からの弾性変形変位量及び前記演算器
からの圧下量の差をとり補正圧下量を求める演算
器と、該演算器よりの補正圧下量と予め設定され
た目標圧下量の差を演算しこの差を前記バーを鋳
片に押圧させる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
器を設けたものである。

［作用］ 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、着
地検出器によりバーが鋳片に着地したことが検出
されると、鋳片の圧下量を検出する位置検出器か
らの信号が基準値として記憶器に記憶され、所定
の演算器では、記憶器からの基準値と位置検出器
からの検出値の差をとり圧下量が求められ、弾性
変形変位量演算器では荷重検出器からの荷重を基
に弾性変形変位量が求められ、所定の演算器で
は、弾性変形変位量演算器からの弾性変形変位量
及び前記演算器からの圧下量の差をとり補正圧下
量が求められ、更に所定の演算器では、前記演算
器よりの補正圧下量と予め設定された目標圧下量
の差が演算され、この差が制御弁へ指令信号とし
て与えられ、補正圧下量が目標圧下量と一致する
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］ 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、図中第６図に示
すものと同一のものには同一の符号が付してあ
る。

圧下シリンダ２６ａ，２６ｂとハウジングとの
間に荷重検出器３５，４０を配設し、荷重検出器
３５を着地検出器３６に接続すると共に演算器４
１に接続し、荷重検出器４０を演算器４１に接続
し、演算器４１を弾性変形変位量演算器４２に接
続し、該弾性変形変位量演算器４２及び演算器３
４を演算器４３に接続し、演算器４３を演算器３
８に接続する。

上下の外バーユニツト１０，１０′の外バーが
鋳片３に当接すると、荷重検出器３５，４０の荷
重信号は急激に増加し、荷重検出器３５からは着
地検出器３６及び演算器４１に荷重変動ΔP₁が与
えられ、荷重検出器４０からは演算器４１に荷重
信号ΔP₂が与えられる。

而して、着地検出器３６は荷重変動のΔP₁が与
えられると、鋳片への外バーの着地信号を記憶器
３６へ出力し、記憶器３３では、着地信号が入力
された時点の位置検出器２９からの信号が基準値
y₁₀として記憶器３３に記憶される。この基準値
y₁₀は次の圧下時に新たに基準値がリセツトされ
るまで記憶器３３に保持されると共に連続的に演
算器３４へ出力され、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３４に与えられ、演算器３４では、検出
値y₁と基準値y₁₀の差が圧下量Δyとして、Δy＝y₁
−y₁₀により演算されて演算器４３へ加えられる。

演算器４１では荷重変動部ΔP₁とΔP₂が加算さ
れて全荷重変動ΔP＝ΔP₁＋ΔP₂が求められ、該
全荷重変動ΔPは弾性変形変位量演算器４２へ加
えられて荷重変動に伴う外バーユニツトに取付け
た位置検出器の弾性変形変位量Δy′がΔy′＝Ｋ・
ΔP（ここでＫは外バーユニツトのばね定数）によ
り演算され、該弾性変形変位量Δy′は前記演算器
４３に出力される。

演算器４３では圧下量Δyと弾性変形変位量
Δy′の差である補正圧下量Δy″がΔy″＝Δy−Δy′
に
より演算されてその信号は演算器３８へ送られ、
演算器３８では、設定された１回当りの圧下量
Δy₀と演算器４３から与えられた補正圧下量
Δy″の偏差Δy₀′がΔy₀′＝Δy″−Δy₀により演算さ
れ、偏差Δy₀′の信号はサーボ弁３９へ与えられ、
第６図の場合と同様、偏差Δy₀′が零になるよう
に、すなわち、基準となる位置からの圧下量が設
定圧下量となるよう、サーボ弁３９が制御され、
圧下シリンダ２６ａが作動させられる。

上述のように鋳片の圧下に際し、外バーに取付
けた位置検出器の弾性変形変位量を考慮して圧下
量を補正することにより、正確で均一な圧下が行
われる。

なお、本発明の実施例では、外バーで鋳片の圧
下を行う場合について説明したが、内バーで圧下
を行う場合にも当然適用されること、制御装置は
圧下シリンダの一方ではなく両方に設けることに
よりより一層正確且つ均一なる制御が可能なこ
と、その他、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、等は勿論である。

［発明の効果］ 本発明の連続鋳片圧下制御装置によれば、バー
の弾性変形による位置検出器の弾性変形変位量を
考慮して圧下量の補正を行えるため、鋳片の正確
で均一な圧下が可能とな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制御装置の一実
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ツトの斜視
図、第５図は同内バーユニツトの斜視図、第６図
は連続的に鋳片を圧下制御するために考えられる
装置の一例の説明図である。 図中、３は鋳片、７は鋳片圧下支持装置、８，
９はバーブロツク、１２は外バー、１３は内バ
ー、２６ａ，ｂは圧下シリンダ、２７，２８はシ
リンダ、２９，３０は位置検出器、３３は記憶
器、３４は演算器、３５は荷重検出器、３６は着
地検出器、３７は設定器、３８は演算器、３９は
サーボ弁、４０は荷重検出器、４１は演算器、４
２は弾性変形変位量演算器、４３は演算器を示
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、鋳片の圧下力を検出する位置検出器
   と、鋳片の圧下力を検出する荷重検出器と、該荷
   重検出器で検出された荷重から前記バーが鋳片に
   着地したことを検出する着地検出器と、該着地検
   出器から着地信号が与えられた時点の前記位置検
   出器からの信号を基準値として記憶する記憶器
   と、該記憶器からの基準値と前記位置検出器から
   の検出値の差をとり圧下量を求める演算器と、前
   記荷重検出器からの荷重を基に弾性変形変位量を
   求める弾性変形変位置量演算器と、該弾性変形変
   位置量演算器からの弾性変形変位量及び前記演算
   器からの圧下量の差をとり補正圧下量を求める演
   算器と、該演算器よりの補正圧下量と予め設定さ
   れた目標圧下量の差を演算しこの差を前記バーを
   鋳片に押圧させる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。