JPH04284959A - 連続鋳造鋳片の変形量の自動検出、制御方法および装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、連続鋳造鋳片の形状
を連続的に測定してその変形量を自動的に検出し、そし
て、変形を制御するための方法および装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造機によって、溶融金属を鋳片に
連続鋳造するに当たり、鋳片に対する冷却の不均一等に
よって、鋳片の横断面形状に変形が生ずることがある。 鋳片に生じた変形量が大きいと、鋳片のコーナ部に割れ
が発生する等、鋳片の品質が劣化する。

【０００３】上述した、鋳片の変形量を検出するための
装置として、特開昭６０−２０，１０９　号には、図６
に示すような、連続鋳造鋳片の変形量測定装置（以下、
先行技術という）が開示されている。この装置は、連続
鋳造機から連続的に引き抜かれた鋳片１の移動通路と直
交して、前記移動通路の下方に設けられた水平支持台３
２と、水平支持台３２の両端部にその下端が軸着された
、鋳片１の移動方向に対して垂直な面内を回動自在な１
対の垂直アーム３３と、１対の垂直アーム３３の内側面
に取り付けられた、鋳片１の水平方向の相対する両側部
に接触する測定用ローラ３４と、１対の垂直アーム３３
の上端に各々一端が軸着された水平アーム３５と、１対
の垂直アーム３３を互いに内側に付勢し、測定用ローラ
３４を鋳片１の両側部に押し当てるための、水平アーム
３５に取り付けられたバネ３６と、水平アーム３５の他
端に設けられた、変形検知用のゲージ３７および指針３
８とからなっている。

【０００４】上述した先行技術によれば、鋳片１の変形
によって生じた、鋳片１の水平方向の相対する両側部間
の長さの変化を、１対の垂直アーム３３を介し、１対の
水平アーム３５の変位量として、その他端に設けられた
変位量検知用のゲージ３７および指針３８により検出す
ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術は、
次のような問題を有している。■　　鋳片１の横断面寸
法が変わる都度、装置の組み替えが必要になる。■　　
測定用ローラ３４の支点が下部にあるために、鋳片１の
変形による測定用ローラ３４の移動が円弧状になる結果
、変形量の測定値に誤差が生ずる。■　　鋳片１　の変
形量の検出は、作業員による、１対の水平アーム３５の
他端に設けられた変位量検知用のゲージ３７および指針
３８の読み取りによって行われる。そのために、専任の
作業員を必要とし、且つ、検出された変形量に基づく、
冷却水による鋳片の冷却量の制御を、自動的に行うこと
ができない。

【０００６】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、連続鋳造機によって、溶融金属を鋳片に連続
鋳造するに当たり、冷却の不均一等によって生ずる、鋳
片の横断面形状の変形量の検出、および、検出結果に基
づく鋳片に対する冷却水の噴射量の制御を、鋳片の横断
面寸法の変更に拘らず、適確且つ自動的に行うことがで
き、これによって、変形のない品質の優れた鋳片を連続
的に鋳造することができる、連続鋳造鋳片の変形量の自
動検出、制御方法および装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段〕本発明者等
は、上述した問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その
結果、連続鋳造機から連続的に引き抜かれた鋳片の水平
方向の相対する両側部に、その上部が流体圧シリンダに
よって水平移動可能に連結されている１対の測定ローラ
支持棒の下部に設けられた測定用ローラを接触させ、前
記鋳片の水平方向の相対する両側部間の長さを、前記１
対の測定ローラ支持棒の上部間を連結するポテンショメ
ータによって連続的に測定し、その測定値に基づいて、
冷却帯における、鋳片に対する冷却水の噴射量を制御す
れば、鋳片の変形量の検出、および、鋳片に対する冷却
水の噴射量の制御を、鋳片の横断面寸法の変更に拘らず
、適確且つ自動的に行うことができ、これによって、変
形のない品質の優れた鋳片を連続的に鋳造し得ることを
知見した。 【０００８】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明は、連続鋳造機から連続的に引
き抜かれた鋳片の移動通路と直交して前記移動通路の上
方に設けられた水平なガイドレール上を、前記移動通路
を挟んで水平移動可能に、その下部に測定用ローラを有
する１対の測定ローラ支持棒を設け、前記１対の測定ロ
ーラ支持棒の上部間には、前記１対の測定ローラ支持棒
を相互に連結し、そして、前記測定用ローラを前記鋳片
に押し当てるための流体圧シリンダと、前記鋳片の水平
方向の相対する両側部間の長さを連続的に測定するため
のポテンショメータとを取り付け、前記流体圧シリンダ
によって、前記１対の測定ローラ支持棒の下部の前記測
定用ローラを、前記鋳片の水平方向の相対する両側部に
押し当て、そして、前記ポテンショメータによって、前
記鋳片の水平方向の相対する両側部間の長さを連続的に
測定し、その測定値に基づき、冷却帯において前記鋳片
に噴射される冷却水の量を制御することに特徴を有する
ものである。

【０００９】次ぎに、この発明を、図面を参照しながら
説明する。図１は、この発明の方法を実施するための装
置が設けられ水平連続鋳造装置の概略全体側面図、図２
は、この発明の方法を実施するための鋳片変形量自動検
出装置の１実施態様を示す概略正面図、図３は、図２の
概略側面図、図４は、図２の概略平面図である。

【００１０】図１に示すように、水平連続鋳造機は、鋳
造されるべき溶鋼を受け入れるためのタンディッシュ２
と、タンディッシュ２の側壁の下部に設けられた開口３
に、ノズル４およびブレークリング５を介して接続され
た水平モールド６と、ノズル４およびブレークリング５
を通って、タンディッシュ２から水平モールド６内に導
かれた溶鋼を、各々、１つの引っ張りおよび１つの押し
戻しからなる、複数回のサイクルによって、水平モール
ド６から引き抜くための１対のピンチロール７と、水平
モールド６から引き抜かれた鋳片１を、冷却水の噴射に
よって冷却するための冷却帯８と、水平モールド６から
引き抜かれた鋳片１を案内してその移動通路を形成する
ためのガイドローラ９とからなっている。この発明の、
鋳片変形量自動検出装置Ａは、冷却帯８の出側に設けら
れている。

【００１１】この発明の鋳片変形量自動検出装置Ａを、
図２から図４によって説明する。水平連続鋳造機の水平
モールド６から引き抜かれた鋳片１の移動通路を挟んで
、その両側に、少なくとも１対の支柱１０が立設されて
いる。少なくとも１対の支柱１０間には、鋳片１の移動
通路と直交し、前記移動通路の上方に位置する水平なガ
イドレール１１が設けられている。

【００１２】ガイドレール１１には、鋳片１の移動通路
を挟んで、１対の測定ローラ支持棒１３、１３’　の上
部が、案内台１４を介して移動可能に係合している。案
内台１４は、測定ローラ支持棒１３、１３’の各々の上
部に固定された取り付け板１５と、取り付け板１５に水
平に固定された支持板１６と、支持板１６の下面に設け
られた、ガイドレール１１と係合する係合金具１７とか
らなっている。１対の測定ローラ支持棒１３、１３’　
の各々の下部には、鋳片１の水平方向の相対する両側部
に接触する測定用ローラ１８が、回転自在に取り付けら
れている。

【００１３】一方の測定ローラ支持棒１３の上部に設け
られた案内台１４の支持板１６上には、流体圧シリンダ
としてのエアシリンダ１９の本体１９ａ　が固定されて
いる。そして、他方の測定ローラ支持棒１３’　の上部
に取り付けられた案内台１４の支持板１６上には、エア
シリンダ１９のロッド１９ｂ　の先端部が固定されてい
る。このようなエアシリンダ１９によって、１対の測定
ローラ支持棒１３、１３’　の上部は相互に連結され、
そして、１対の測定ローラ支持棒１３、１３’　の各々
の下部に取り付けられた測定用ローラ１８は、鋳片１の
水平方向の相対する両側部に押し当てられる。

【００１４】一方の測定ローラ支持棒１３の上部に設け
られた案内台１４の支持板１６上には、エアシリンダ１
９と平行して、ポテンショメータ（差動測定器）２０の
本体２０ａ　が固定されている。そして、他方の測定ロ
ーラ支持棒１３’　の上部に取り付けられた案内台１４
の支持板１６上には、エアシリンダ１９と平行して、ポ
テンショメータ２０のスライド部２０ｂ　の先端部が固
定されている。このようなポテンショメータ２０によっ
て、鋳片１の水平方向の相対する両側部間の長さが、連
続的に測定される。

【００１５】上述したガイドレール１１の下面、および
、１対の測定ローラ支持棒１３、１３’　の上部、およ
び、上部間に取り付けられたエアシリンダ１９およびポ
テンショメータ２０の両側を遮蔽するように、防熱板１
２が設けられている。

【００１６】図５の系統図に示すように、エアシリンダ
１９には、空気の供給管２１および排出管２２が接続さ
れており、供給管２１の途中に設けられた調節弁２３に
よって調節された必要最小限の圧力の空気が、エアシリ
ンダ１９に供給される。

【００１７】ポテンショメータ２０には、その測定値に
基づき、冷却帯において鋳片１に噴射される冷却水の量
を制御するための制御機構が接続されている。制御機構
は、ポテンショメータ２０によって測定された、鋳片１
の水平方向の相対する両側部間の長さＸの測定値を増幅
するための増幅器２４と、増幅器２４に接続された、前
記測定値をデジタル表示するための表示器２５と、増幅
器２４に接続された、予め記憶されている、鋳片１の水
平方向の相対する両側部間の長さの標準値と前記測定値
とを比較し、その差の値を演算するための計算機２６と
、計算機２６に接続された、前記差の値に基づいて、鋳
片１に対する冷却水の噴射量を制御するための冷却水噴
射量制御器２７とからなっている。

【００１８】冷却帯には、鋳片１の変形を修正するため
の、図５に示すような、鋳片１の水平方向の相対する両
側部に向けて冷却水を噴射するための水平ノズル２８と
、鋳片１の垂直方向の相対する両側部に向けて冷却水を
噴射するための垂直ノズル２９とが設けられている。水
平ノズル２８には、冷却水噴射量制御器２７からの指令
に基づいて、その冷却水の噴射量を制御するための制御
弁３０が取り付けられており、そして、垂直ノズル２９
には、同じく、冷却水噴射量制御器２７からの指令に基
づいて、その冷却水の噴射量を制御するための制御弁３
１が取り付けられている。

【００１９】

【作用】図１に示すように、タンデイッシュ２に取り付
けられた水平モールド６から、ピンチロール７によって
引き抜かれ、ガイドローラ９上を連続的に移動する鋳片
１は、冷却帯８によって、上述した水平ノズル２８およ
び垂直ノズル２９によって冷却され、次いで、鋳片変形
量自動検出装置Ａに導かれる。鋳片変形量自動検出装置
Ａにおいて、１対の測定ローラ支持棒１３、１３’の各
々の下部に取り付けられた測定用ローラ１８が、エアシ
リンダ１９の作用によって、鋳片１の水平方向の相対す
る両側部に押し当てられ、測定ローラ支持棒１３、１３
’　の各々の上部間に取り付けられたポテンショメータ
２０によって、鋳片１の水平方向の相対する両側部間の
長さＸが、連続的に測定される。

【００２０】ポテンショメータ２０によって得られた測
定値は、図５に示すように、増幅器２４に送られ、増幅
器２４に接続された表示器２５にデジタル表示される。 一方、増幅器２４に送られた測定値は、計算機２６に送
られ、計算機２６に予め記憶されている、鋳片１の水平
方向の相対する両側部間の長さの標準値と比較し、その
差の値が演算される。計算機２６において演算された、
標準値との差の値は、冷却水噴射量制御器２７に送られ
る。そして、冷却水噴射量制御器２７において、水平ノ
ズル２８からの冷却水の噴射量を制御するための制御弁
３０、および、垂直ノズル２９からの冷却水の噴射量を
制御するための制御弁３１の開度が制御される。かくし
て、水平ノズル２８および垂直ノズル２９からの、鋳片
１に対する冷却水の噴射量が適確に制御され、変形のな
い鋳片を連続鋳造することができる。

【００２１】鋳片の変形率は、例えば、下式で示される
菱形比によって管理され、菱形比が下式の範囲内であれ
ば、鋳片に内部コーナー割れが生じないとされている。

【００２２】普通鋼の場合：

【００２３】マルテンサイト系ステンレス鋼の場合：但
し、Ｘ：鋳片の水平方向の相対する両側部間の長さＹ：
鋳片の垂直方向の相対する両側部間の長さ

【００２４】
鋳片の水平方向の相対する両側部間の変形と、鋳片の垂
直方向の相対する両側部間の変形とは、プラスとマイナ
スの関係で正反対ではあるが、その各々の変形量はほぼ
同じである。従って、鋳片の水平方向の相対する両側部
間の長さＸのみを連続的に測定し制御することによって
、菱形比を上述した範囲内とすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
連続鋳造機によって、溶融金属を鋳片に連続鋳造するに
当たり、冷却の不均一等によって生ずる、鋳片の横断面
形状の変形量の検出、および、検出結果に基づき鋳片に
対し噴射される冷却水の量の制御を、鋳片の横断面寸法
の変更に拘らず、適確且つ自動的に行うことができ、こ
れによって、変形のない品質の優れた鋳片を連続的に鋳
造することができる。

【００２６】そして、鋳片の変形によって生ずる測定用
ローラの移動は水平状であるから、変形量の測定値に誤
差が生ずることはなく、また、変形量の測定のための駆
動部である流体圧シリンダおよびポテンショメータ等は
、高温の鋳片よりも上方の位置に、防熱板により熱遮断
されて配置されているので、上記駆動部にトラブルの生
ずることはない。このように、この発明によれば、多く
の工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置が設けられた水平連続鋳造装置
の概略全体側面図である。

【図２】この発明の鋳片変形量自動検出装置の１実施態
様を示す概略正面図である。

【図３】図２の概略側面図である。

【図４】図２の概略平面図である。

【図５】この発明の方法および装置全体を示す系統図で
ある。

【図６】先行技術の、鋳片変形量検出装置を示す概略正
面図である。

【符号の説明】 Ａ　　鋳片変形量自動検出装置　　　　　　１　　鋳片
２　　タンディッシュ　　　　　　　　　　　　　　３
　　開口４　　ノズル　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　５　　ブレークリング６　　水平モール
ド　　　　　　　　　　　　　　　　７　　ピンチロー
ル８　　冷却帯　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　９　　ガイドローラ１０　　支柱　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１　　ガイド
レール１２　　防熱板　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１３，１３’　測定ローラ支持棒 １４　　案内台　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１５　　取り付け板１６　　支持板　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　１７　　係合金具
１８　　測定用ローラ　　　　　　　　　　　　　　　
　１９　　エアシリンダ２０　　ポテンショメータ　　
　　　　　　　　　　２１　　空気供給管２２　　空気
排出管　　　　　　　　　　　　　　　　　　２３　　
調節弁２４　　増幅器　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　２５　　表示器２６　　計算機　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　２７　　冷却水
噴射量制御器 ２８　　水平ノズル　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２９　　垂直ノズル３０　　制御弁　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　３１　　制御弁３２　
　水平支持台　　　　　　　　　　　　　　　　　　３
３　　垂直アーム３４　　測定用ローラ　　　　　　　
　　　　　　　　　３５　　水平アーム３６　　バネ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３７
　　ゲージ３８　　指針

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　連続鋳造機から連続的に引き抜かれた
   鋳片の移動通路と直交して前記移動通路の上方に設けら
   れた水平なガイドレール上を、前記移動通路を挟んで水
   平移動可能に、その下部に測定用ローラを有する１対の
   測定ローラ支持棒を設け、前記１対の測定ローラ支持棒
   の上部間には、前記１対の測定ローラ支持棒を相互に連
   結し、そして、前記測定用ローラを前記鋳片に押し当て
   るための流体圧シリンダと、前記鋳片の水平方向の相対
   する両側部間の長さを連続的に測定するためのポテンシ
   ョメータとを取り付け、前記流体圧シリンダによって、
   前記１対の測定ローラ支持棒の下部の前記測定用ローラ
   を、前記鋳片の水平方向の相対する両側部に押し当て、
   そして、前記ポテンショメータによって、前記鋳片の水
   平方向の相対する両側部間の長さを連続的に測定し、そ
   の測定値に基づき、冷却帯において前記鋳片に噴射され
   る冷却水の量を制御することを特徴とする、連続鋳造鋳
   片の変形量の自動検出、制御方法。
2. 【請求項２】　　前記冷却水による前記鋳片の冷却を、
   前記鋳片の垂直方向と水平方向とに区分し、前記ポテン
   ショメータによって連続的に測定された、前記鋳片の水
   平方向の相対する両側部間の長さの変化に基づいて、前
   記鋳片に対する垂直方向および水平方向の冷却水の噴射
   量を、各々個別に制御する、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】　　連続鋳造機から連続的に引き抜かれた
   鋳片の移動通路を挟んでその両側に立設された、少なく
   とも１対の支柱と、前記少なくとも１対の支柱を相互に
   連結する、前記鋳片の移動通路の上方に、前記移動通路
   と直交して設けられた水平なガイドレールと、その上部
   に設けられた案内板によって前記ガイドレールと係合す
   る、前記ガイドレールに案内され、前記鋳片の移動通路
   を挟んで移動可能な１対の測定ローラ支持棒と、前記１
   対の測定ローラ支持棒の各々の下部に取り付けられた、
   前記鋳片の水平方向の相対する両側部に接触する測定用
   ローラと、前記測定用ローラの各々を前記鋳片に押し当
   てるための、前記１対の測定ローラ支持棒の上部を互い
   に連結する流体圧シリンダと、前記１対の測定ローラ支
   持棒の上部間に、前記流体圧シリンダと平行して取り付
   けられた、前記鋳片の水平方向の相対する両側部間の長
   さを連続的に測定するためのポテンショメータと、前記
   ポテンショメータによる、前記鋳片の水平方向の相対す
   る両側部間の長さの測定値に基づき、冷却帯において前
   記鋳片に噴射される冷却水の量を制御するための制御機
   構とからなることを特徴とする、連続鋳造鋳片の変形量
   の自動検出、制御装置。