JPH037461B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、鋳型に続く連続体の湾曲案内軌条で
鋳片の連続鋳造を行なう湾曲型連続鋳造機、中で
も屈曲点での矯正により発生する引張力による鋳
片の内部割れや表面割れを防止するために、圧縮
力を鋳片に付与しながら鋳造を行なう圧縮連続鋳
造のロール速度制御装置に関するものである。

＜従来技術＞ 第１図ａおよび第２図ａに示したような湾曲型
連続鋳造機において、湾曲部の押込駆動ロールに
より鋳片を引き抜き、水平部の速度基準ロール群
により制動力を加え、あるいは速度基準ロール群
により鋳片を引き抜き、制動ロールにより制動力
を与え、鋳片長手方向に圧縮力を作用させ鋳片の
品質を改善する圧縮連続鋳造が行なわれている。

このような圧縮連続鋳造において、鋳片に加わ
る押込力（第２図ａにおけるシステムであれば制
動力）が過大になると鋳片と押込ロール（第２図
ａにおいては制動ロール）との間にスリツプが発
生し、これにより鋳片表面にスリツプ疵が発生し
て鋳片表面品質を損わしむると共に、鋳片の急激
な速度変動によつて鋳型内の溶鋼湯面レベルが急
激に変動し、鋳造作業に大きな危険性をもたら
す。さらに、こうした事態が発生すると当然のこ
とながら所望の圧縮力が実現されず鋳片品質の改
善効果が減少する。

従来の圧縮連続鋳造制御における押込ロールの
押込力の制御、または制動ロールの制動力の制御
は、複数の押込ロールまたは制動ロールから成る
ロール群単位にしか行なわれておらず、スリツプ
の発生を防止するためには押込ロールまたは制動
ロール群の全ての押込力または制動を減少させて
押込力または制動力全体を減少させるか、または
押込ロール群または制動ロール群の全ての押込
（制動）ロールの押付け力を増して鋳片に過大を
押付け力を加えるしかなかつた。しかし、これら
何れの方法も鋳片品質の改善効果を減少するか、
または鋳片品質に悪影響をもたらすものであつ
た。

＜この発明が解決すべき問題点＞ これらの改善策としては、押込ロールまたは制
動ロールの駆動モータを個々に制御可能にして、
スリツプが発生したロールのみの押込力または制
動力を減少せしめてスリツプを押え、押込力また
は制動力の減少量を最少限にする方法が考えられ
る。さらに、押込ロールまたは制動ロールの押付
力を個々に調節可能にして、スリツプが発生した
ロールのみの押付力を増加させてスリツプを押
え、鋳片への悪影響を最少限にする方法も考えら
れる。

しかし、これらの手法の中で押込ロールまたは
制動ロールの押付力を調節する方法では、鋳片を
押付する最適圧力があるため、この値を大幅に増
減せしめることは鋳片の品質上好ましくない。そ
の上、油圧装置等の押付装置も大型となり、設備
費が多大なものとなる。

このため、駆動ロールの発生押込力または制動
力を調節する方法が採用されるが、スリツプが駆
動ロールに発生したことを検出するスリツプ検出
器を駆動ロール毎、または代表駆動ロールに取付
け、これによつて信号を発し、駆動ロールの押込
力または制動力を自動的または手動にて減少せし
める方法や、試験的に駆動ロールの押込力または
制動力を増加せしめて故意にスリツプを発生させ
て、スリツプ検出器で検出しスリツプする直前の
押込力または制動力を得て、この値を圧縮力設定
値とする方法も用いられている。

しかし、これら従来法ではスリツプを検出する
ためのスリツプ検出器が必要となり複雑で高価な
ものとなる。さらに、スリツプを起こしてからの
対処であり、スリツプ発生時点でのスリツプ疵
や、鋳片表面品質の低下、さらに鋳造速度の変動
による問題点を根本から解決したことにはならな
かつた。

そこで、本発明は前記のように従来のロール速
度制御方法の問題点を解決して、スリツプの発生
を防止しつつ、鋳片速度を真に安定せしめ、所望
の圧縮力を維持させ、設備費が安価で鋳片品質の
改善を図り得る湾曲型連続鋳造機のロール速度制
御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＞ 本発明は、鋳型に続く連続体の湾曲案内軌条で
鋳片の連続鋳造を行なう湾曲型連続鋳造機のロー
ル速度制御装置において、前記案内軌条を構成す
るローラ群を駆動するモータ毎に、速度検出器を
有し、かつこの速度検出器による速度信号を負帰
環とする互いに独立した速度制御電源装置を設
け、前記互いに独立した速度制御電源装置のうち
所定区間のローラを駆動する速度制御電源装置
に、所望鋳造速度に対して微少でかつ速度制御電
源装置内の速度制御増幅器が飽和するに充分な量
の増加分または減少分速度設定を与える微少速度
設定器を設け、前記速度制御増幅器の飽和値を外
部から設定変更可能にする押込力または制動力制
限器を設けたことを特徴とする。

このような構成とすることにより、鋳造速度設
定に対して例えば微少増加分設定を与えると、実
鋳造速度は増加しないため、速度制御増幅器の偏
差が大きくなり、これが押込力制限器の制限値に
かかり、この制限値が押込力設定となり、所望の
圧縮力が付与される。スリツプが発生しそうにな
ると駆動ロールの負荷が減少して駆動ロールの回
転速度が上がり、速度制御増幅器の偏差が増加分
設定が微少であるため小さくなり、速度制御増幅
器の出力が制限値よりも小さくなつて自動的にス
リツプの発生が押えられる。これらの作用が駆動
ロール毎になされ、スリツプの発生を防止しつつ
所望の圧縮力が維持される。

＜実施例＞ 以下、図示する本発明の実施例により説明す
る。第１図ａに湾曲型連続鋳造装置の概略図、第
１図ｂに押込ロール駆動モータ制御装置のブロツ
ク図、第１図ｃに速度基準ロール駆動モータ制御
装置のブロツク図を示した。

この湾曲型連続鋳造装置は、その湾曲部に押込
ロール３′が配置されており、この押込ロール
３′の中で所定本数毎に設けられた駆動ロール
（黒丸印で表示）は各々独立した押込ロール駆動
モータ制御装置３で制御されて鋳片２に押込力が
付与される。

さらに、湾曲部のライン下流側の直線状部分に
は速度基準ロール４′が設けられており、所定本
数毎に設けられた駆動ロール（黒丸印で表示）は
各々独立した速度基準ロール駆動モータ制御装置
４で鋳造速度を安定に維持するため速度制御され
ている。

第１図ｂの押込ロール駆動モータ制御装置３は
速度制御増幅器SCが備えられており、この速度
制御増幅器SCの前段には加減算点８が設けられ
ている。

この加減算点８には、鋳造速度設定Ｖおよび鋳
造速度微少増加分ΔVが加算され、さらに後述す
る速度検出器TGからの速度フイード・バツク信
号V_FBが減算される。

加減算点８の出力は速度制御増幅器SCで増幅
された後に、次段に設けられた加減算器９に入力
される。この加減算器９には、後述かる電流検出
器CDからの電流検出値信号が入力され、その値
が前記速度制御増幅器SCの出力信号から減算さ
れて電流制御増幅器CCに入力される。

電流制御増幅器CCの出力側には電力変換器７
が接続されており、この電力変換器７は電流制御
増幅器CCからの出力信号に従つて電源からの電
力を駆動モータＭに出力する。この電力変換器７
と駆動モータＭとの間には電流検出器CDが設け
られており、駆動モータＭに実際に供給される電
流値を検出して加減算点９へフイード・バツクす
る。

また、駆動モータＭには速度検出器TGが取付
けられており、速度フイード・バツク信号を加減
算点８に供給する。

また、速度制御増幅器SCの入力端と出力端と
に亘つて押込力制限器６が取付けられている。こ
の押込力制限器６には押込力設定器５からの押込
力設定Ｐ値が入力され、押込力制限器６はこのＰ
値に従つて速度制御増幅器SCの出力を制限する。

第１図ｃに示した速度基準ロール駆動モータ制
御装置４は速度制御増幅器SC、電流制御増幅器
CCを備え、鋳造速度設定Ｖに対して実際の鋳造
速度V_FBが一致するように自動制御し、鋳造速度
を安定に維持する。

これら、押込ロール駆動モータ制御装置３、お
よび速度基準ロール駆動モータ制御装置４は各々
押込ロール３′および速度基準ロール４′毎に設け
られているが、複数のロール３′，４′を１基の制
御装置３，４で自動制御することも可能であるが
後段で詳述する理由から各ロール３′，４′毎に制
御装置３，４を設けた。

ここで、押込ロール駆動モータ制御装置３にお
いて加減算点８から速度制御増幅器SCに鋳造速
度設定Ｖを入力すると駆動モータＭは速度基準ロ
ールとして作動するが、さらに鋳造速度微少増加
分設定ΔVを入力すると駆動モータＭの回転速度
は微少分だけ増加しようとする。ここで、前記の
如く鋳片２は速度基準ロール４′と係合している
ため実鋳造速度は増加せず、速度制御増幅器SC
の偏差が大きくなる。

これを、速度制御増幅器SCは自身の増幅度分
だけを増幅するので速度制御増幅器SCの出力で
ある電流指令が大きくなり、押込力制限器６の制
限値にかかることになる。

したがつて、制限値である押込力設定Ｐが電流
設定、すなわち圧縮力設定となり、この圧縮力を
外部に設けた押込力設定器５で設定可能としてい
る。

ここで、速度制御増幅器SCの増幅度が大きい
ほど効果的であり、鋳造速度微少増加分設定ΔV
の入力量が小さくても制限値にかかるため、鋳片
２と押込ロール３′間で万一スリツプが発生して
も鋳造速度に悪影響を与えない。すなわち、押込
ロール３′の負荷が減少し駆動モータＭの回転速
度が上昇すると速度制御増幅器SCの偏差が小さ
くなり、出力が制限値よりも小さくなるためスリ
ツプの発生が押えられる。

したがつて、鋳造速度微少増加分設定ΔVが小
さく、かつ速度制御増幅器SCの増幅度が大きい
程、万一のスリツプ発生時の速応性およびスリツ
プ発生防止能力が高く、押込ロール３′の駆動モ
ータ毎に押込ロール駆動モータ制御装置３を設置
した方が自動制御系、特に速度制御増幅器の増幅
度を大きくできることから独立した制御装置とす
ることが好ましい。

これは、速度基準ロール４′の駆動ロールを制
御する速度基準ロール駆動モータ制御装置４に関
しても同様に適用できる。

本実施例では、速度制御増幅器SCの増幅度を
40倍程度に設定して、鋳造速度微少増加分設定
ΔVは鋳造速度設定Ｖに対して１〜３％程度入力
している。このため、押込力設定Ｐを万一大きく
設定し過ぎてスリツプが発生しても押込ロール
３′の駆動ロールの回転は最大でも３％までしか
増加しない。しかし、実際には駆動ロールが鋳片
２から完全に離れることはないのでほとんどスリ
ツプを見ることなく速度制御され、鋳造速度を変
動させない。

速度制御増幅器SC出力の制限値を下げれば押
込力もこれにつれ減少するが、通常の上限値を越
すとスリツプが発生するため、鋳片幅、鋳片厚、
温度、駆動ロール押込力、駆動ロールと鋳片間の
摩擦係数、溶鋼比重から算出される限界押込力を
越えて設定せぬように押込力設定器５で設定す
る。

第２図ａ，ｂ，ｃに本発明の他の実施例を示し
たが、この実施例では鋳片２搬送ラインの湾曲部
には速度基準ロール４′が設けられている。そし
て湾曲部終端から所定区間に亘つて制動ロール１
０′が配置され、そのライン下流には再び速度基
準ロール４′が配置されている。したがつて、第
２図ａ，ｂ，ｃに示した連続鋳造機では圧縮力と
して制動ロール１０′から鋳片２に制動力が加え
られる。

この制動ロール１０′の駆動ロールを制御する
制動ロール駆動モータ制御装置１０は第２図ｂに
その制御ブロツク図を示したように、第１図ｂに
示した押込ロール駆動モータ制御装置３と比較し
て押込力設定器５およ押込力制限器６の各々が制
動力設定器１１および制動力制限器１２に置き替
えた構成となつている。

さらに、加減算点８に入力される鋳造速度微少
減少分設定ΔVにはマイナスの符号がつくことに
なる。

第２図ｃに示した速度基準ロール駆動モータ制
御装置４の制御ブロツク図は第１図ｃの制御ブロ
ツク図と同じ構成であり、鋳造速度設定Ｖに対し
て実際の鋳造速度V_FBが一致するよう自動制御す
る。

通常、鋳片幅や鋳片厚、温度、押付力等は種々
の条件によつて変化するため、押込力設定器５や
制動力設定器１１をマイクロコンピユータで構成
し、前記種々の条件を検出して自動的に圧縮力設
定を行なう演算機能を有するものとすることも可
能である。

または、手計算等によつて圧縮力設定のテーブ
ルを作成し、これを合わせて操作者が手動設定で
きるようにしても目的は達成し得る。

この押込力および制動力といつた圧縮力の設定
は駆動モータの過負荷を防止するように駆動モー
タの定格使用範囲内とする。

本発明の装置は、既設されている連続鋳造機の
ほとんど全てに取付け可能であり、設備費も安
く、押込および制動ロール駆動モータ制御装置の
全てに取付け、駆動ロール毎に圧縮力の設定を行
ない、連続鋳造機の状態に合わせた圧縮を行なう
ことができる。

また、鋳造速度微少増加分、減少分設定を完全
に零にすれば速度基準ロール駆動モータにするこ
とができ、または圧縮力設定を極端に小さくし、
駆動ロールで消費される機械損のみを補なうよう
な値に圧縮力を設定すれば無歪ロール群にするこ
とも可能であり、連続鋳造をやりながらスムーズ
に圧縮連続鋳造と非圧縮連続鋳造を切換えること
ができる。

また、第２図ａ，ｂ，ｃに示したように制動力
によつて圧縮力を調節する時も前記ΔVの極性を
振りかえるだけで実現できる。したがつて、前述
したように速度基準ロールにも、押込駆動ロール
にも、制動駆動ロールにも容易に切換えができ、
押込駆動、制動駆動および速度基準ロールとに連
続鋳造しながら切換えることができる。

＜発明の効果＞ 本発明による連続鋳造機のロール速度制御装置
実施例は以上の通りであり次に述べる効果を挙げ
ることができる。

スリツプの発生を防止しつつ所望の圧縮力を付
与することができ、鋳片品質の改善を図ることが
できる。

同一の構成による制御装置を用いて、操業条件
等により普通鋳込み、圧縮鋳込みおよび無負荷鋳
込みのロール速度調整を行なう鋳込み方法を自由
に選ぶことができる。

また、駆動ロールの回転異常が検出でき、回転
異常時の異常電流、電源トリツプ、鋳込みトリツ
プの発生を防止できる。

さらに、複雑な中央演算装置を必要とせず各モ
ータ毎の簡単な制御器でよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは本発明の実施例を示す概略
図及び制御ブロツク図、第２図ａ，ｂ，ｃは他の
実施例を示す概略図及び制御ブロツク図である。 １……鋳型、２……鋳片、３……押込ロール駆
動モータ制御装置、３′……押込ロール、４……
速度基準ロール駆動モータ制御装置、４′……速
度基準ロール、５……押込力設定器、６……押込
力制限器、７……電力変換器、８，９……加減算
点、１０……制動ロール駆動モータ制御装置、１
０′……制動ロール、１１……制動力設定器、１
２……制動力制限器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳型に続く連続体の湾曲案内軌条で鋳片の連
   続鋳造を行なう湾曲型連続鋳造機のロール速度制
   御装置において、 前記案内軌条を構成するローラ群の各ローラ駆
   動モータ毎に、速度検出器を有し、かつこの速度
   検出器による速度信号を負帰環とする互いに独立
   した速度制御電源装置を設け、 前記互いに独立した速度制御電源装置のうち所
   定区間のローラを駆動する速度制御電源装置に、
   所望鋳造速度に対して微少でかつ速度制御電源装
   置内の速度制御増幅器が飽和するに充分な量の増
   加分または減少分速度設定を与える微少速度設定
   器を設け、 前記速度制御増幅器の飽和値を外部から設定変
   更可能にする押込力または制動力制限器を設けた
   ことを特徴とする湾曲型連続鋳造機のロール速度
   制御装置。