JPH0763811B2 - 連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法及びクランプ装置 - Google Patents
連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法及びクランプ装置Info
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- JPH0763811B2 JPH0763811B2 JP13098890A JP13098890A JPH0763811B2 JP H0763811 B2 JPH0763811 B2 JP H0763811B2 JP 13098890 A JP13098890 A JP 13098890A JP 13098890 A JP13098890 A JP 13098890A JP H0763811 B2 JPH0763811 B2 JP H0763811B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造中に鋳型短辺を移動させて鋳造幅を拡
大ままた縮小するに際し、一対の長辺板間に一対の短辺
板を挟持する連続鋳造用鋳型のクランプ力の設定方法
と、その装置に関するものである。
大ままた縮小するに際し、一対の長辺板間に一対の短辺
板を挟持する連続鋳造用鋳型のクランプ力の設定方法
と、その装置に関するものである。
特に、本発明は、適正な鋳型クランプ力を設定し、短時
間に鋳片幅を変更でき、鋳片のテーパー部を極力短かく
できる鋳型に関する。
間に鋳片幅を変更でき、鋳片のテーパー部を極力短かく
できる鋳型に関する。
連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法として、例
えば特公昭59−29344号公報には、幅変更時に短辺を移
動する時は、溶鋼バルジング力の1.1〜2.5倍のクランプ
力とし、幅変更しない時は、溶鋼バルジング力の５〜10
倍のクランプ力とし、２段階の設定を行っていた。
えば特公昭59−29344号公報には、幅変更時に短辺を移
動する時は、溶鋼バルジング力の1.1〜2.5倍のクランプ
力とし、幅変更しない時は、溶鋼バルジング力の５〜10
倍のクランプ力とし、２段階の設定を行っていた。
一方、鋳型クランプ装置としては、第10図に示す、実公
昭58−14033号公報記載のものがある。これは液圧シリ
ンダ101への供給液圧を調節自在とし、短辺銅板押し付
け力を鋳造中の操業変化に合わせ調節可能とし、押し付
け力の軽減に伴い発生すると考えられる長辺水箱の移動
を機械的ストッパー102にて防止するようにしたもので
ある。また、特公昭59−29344号公報では、第11図に示
すように、一方の長辺112水箱に固着した締結ロッド111
の先端部を他方の長辺113水箱を貫通して突出させ、そ
の突出した部分に溶鋼による圧力よりも大きく、且つ短
辺114銅板の熱膨脹力よりも小さい弾性力を有する第１
のバネ機構115と、第１のバネ機構115よりも大きい弾性
力を有する第２のバネ機構116を設け、さらに締結ロッ
ド111の先端部に締結ロッド111をその軸線方向へ押し圧
することにより長辺銅板をあらかじめ定められた一定間
隔相対的に離間させる装置を設けて、他方の長辺113水
箱が後退移動するに伴って第１のバネ機構115が一定寸
法圧縮されることにより第２のバネ機構116の弾性力が
短辺114銅板の挟持力として作用するように構成したも
のが開示されている。この中で第１のバネ機構115の力
を前述のごとくバルジンク力の1.1〜2.5倍とし、第２の
バネ機構116の力を同様に５〜10倍とするのが好ましい
としている。
昭58−14033号公報記載のものがある。これは液圧シリ
ンダ101への供給液圧を調節自在とし、短辺銅板押し付
け力を鋳造中の操業変化に合わせ調節可能とし、押し付
け力の軽減に伴い発生すると考えられる長辺水箱の移動
を機械的ストッパー102にて防止するようにしたもので
ある。また、特公昭59−29344号公報では、第11図に示
すように、一方の長辺112水箱に固着した締結ロッド111
の先端部を他方の長辺113水箱を貫通して突出させ、そ
の突出した部分に溶鋼による圧力よりも大きく、且つ短
辺114銅板の熱膨脹力よりも小さい弾性力を有する第１
のバネ機構115と、第１のバネ機構115よりも大きい弾性
力を有する第２のバネ機構116を設け、さらに締結ロッ
ド111の先端部に締結ロッド111をその軸線方向へ押し圧
することにより長辺銅板をあらかじめ定められた一定間
隔相対的に離間させる装置を設けて、他方の長辺113水
箱が後退移動するに伴って第１のバネ機構115が一定寸
法圧縮されることにより第２のバネ機構116の弾性力が
短辺114銅板の挟持力として作用するように構成したも
のが開示されている。この中で第１のバネ機構115の力
を前述のごとくバルジンク力の1.1〜2.5倍とし、第２の
バネ機構116の力を同様に５〜10倍とするのが好ましい
としている。
前記従来技術においては次のような解決すべき課題があ
る。
る。
第10図の実公昭58−14033号公報記載の装置の場合、液
圧シリンダ101への供給液圧を調節自在とし、短辺板押
し付け力を鋳造中の操業変化に合わせ調節可能としてい
るが、ストッパー102にて長辺水箱を鋳造中移動出来な
いようにしているため短辺銅板の熱伸びが拘束され、こ
の結果長辺銅板と短辺銅板の接触面圧が上昇し、短辺銅
板の変形や幅変更時の摺動抵抗の増大による長辺銅板面
の摺動疵の発生による鋳型寿命の低下、さらには幅変更
装置の駆動力が大きくなり設置困難などの問題があっ
た。特に高速で幅可変をしようとすると上記の問題が大
きな障害となっていた。
圧シリンダ101への供給液圧を調節自在とし、短辺板押
し付け力を鋳造中の操業変化に合わせ調節可能としてい
るが、ストッパー102にて長辺水箱を鋳造中移動出来な
いようにしているため短辺銅板の熱伸びが拘束され、こ
の結果長辺銅板と短辺銅板の接触面圧が上昇し、短辺銅
板の変形や幅変更時の摺動抵抗の増大による長辺銅板面
の摺動疵の発生による鋳型寿命の低下、さらには幅変更
装置の駆動力が大きくなり設置困難などの問題があっ
た。特に高速で幅可変をしようとすると上記の問題が大
きな障害となっていた。
次に第11図の特公昭59−29344号公報記載の装置の場合
は、第１のバネ機構115の弾性力は長辺に作用する溶鋼
の圧力よりも大きく、且つ短辺銅板の熱膨張力より小さ
く設定されていることから、鋳型内に溶鋼が注入される
と同時に長辺水箱が後退移動することにより短辺銅板と
の間に隙間が生じるようなことがなく、また短辺銅板が
熱膨張した際にはその膨脹力によって長辺水箱が移動
し、銅板同士が食い込む事もない。しかしながら、特開
昭61−115656号公報に開示されている幅変更時の短辺増
速率50mm/min2、短辺上下端速度差20mm/minとし、短辺
移動速度が100mm/minにも達する幅変更操業において
は、幅変更時の鋳片押し込み反力の増により短辺銅板と
鋳片間での接触抵抗、即ち引き抜き抵抗が大幅に増大す
る。この結果、長辺での溶鋼バルジング力基準で決めら
れている従来クランプ力では長辺銅板間での短辺挟持
力、即ちクランプ力よりも引き抜き抵抗が大きくなり、
短辺が鋳辺にひきずられ、短辺の鋳型振動との同期不良
を発生し、ブレークアウト等の操業事故をひき起こす。
は、第１のバネ機構115の弾性力は長辺に作用する溶鋼
の圧力よりも大きく、且つ短辺銅板の熱膨張力より小さ
く設定されていることから、鋳型内に溶鋼が注入される
と同時に長辺水箱が後退移動することにより短辺銅板と
の間に隙間が生じるようなことがなく、また短辺銅板が
熱膨張した際にはその膨脹力によって長辺水箱が移動
し、銅板同士が食い込む事もない。しかしながら、特開
昭61−115656号公報に開示されている幅変更時の短辺増
速率50mm/min2、短辺上下端速度差20mm/minとし、短辺
移動速度が100mm/minにも達する幅変更操業において
は、幅変更時の鋳片押し込み反力の増により短辺銅板と
鋳片間での接触抵抗、即ち引き抜き抵抗が大幅に増大す
る。この結果、長辺での溶鋼バルジング力基準で決めら
れている従来クランプ力では長辺銅板間での短辺挟持
力、即ちクランプ力よりも引き抜き抵抗が大きくなり、
短辺が鋳辺にひきずられ、短辺の鋳型振動との同期不良
を発生し、ブレークアウト等の操業事故をひき起こす。
本発明のクランプ力設定方法は、鋳型短辺を鋳型長辺で
クランプし、連続鋳造中に該短辺を移動させて鋳造幅を
拡大または縮小するに際し、短辺が幅変更装置のシリン
ダ推力FcyLで移動可能な限界クランプ力F01より小さい
か等しく、かつ短辺が鋳片にひきずられて鋳造方向に移
動しないための限界クランプ力F02より大きいか等しく
したクランプ力F0を、鋳造幅Ｗと、鋳型短辺及び長辺に
加わる溶鋼静圧によるバルジング力FBN、FBWと、鋳造速
度Vcと、短辺移動速度Vmと、鋳片と鋳型短辺長辺との摩
擦係数μｓと、鋳型短辺と長辺との接触部の摩擦係数μ
ｃのパラメーターにより設定することを特徴とする連続
鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法である。この場
合、短辺が幅変更装置のシリンダ推力FcyLで移動可能な
限界クランプ力F01と、短辺が鋳片にひきずられて鋳造
方向に移動しないための限界クランプ力F02を下記
（１）、（２）式で算定し、該限界クランプ力F01とF02
との間のクランプ力となるようクランプ力F0を下記
（３）式で設定することは好ましい。
クランプし、連続鋳造中に該短辺を移動させて鋳造幅を
拡大または縮小するに際し、短辺が幅変更装置のシリン
ダ推力FcyLで移動可能な限界クランプ力F01より小さい
か等しく、かつ短辺が鋳片にひきずられて鋳造方向に移
動しないための限界クランプ力F02より大きいか等しく
したクランプ力F0を、鋳造幅Ｗと、鋳型短辺及び長辺に
加わる溶鋼静圧によるバルジング力FBN、FBWと、鋳造速
度Vcと、短辺移動速度Vmと、鋳片と鋳型短辺長辺との摩
擦係数μｓと、鋳型短辺と長辺との接触部の摩擦係数μ
ｃのパラメーターにより設定することを特徴とする連続
鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法である。この場
合、短辺が幅変更装置のシリンダ推力FcyLで移動可能な
限界クランプ力F01と、短辺が鋳片にひきずられて鋳造
方向に移動しないための限界クランプ力F02を下記
（１）、（２）式で算定し、該限界クランプ力F01とF02
との間のクランプ力となるようクランプ力F0を下記
（３）式で設定することは好ましい。
F01≧F0≧F02 ……（３） ここで、 FcyL:幅変更装置のシリンダ推力 W:鋳造幅 FBN:短辺に加わる溶鋼静圧によるバルジング力 FBW:長辺に加わる溶鋼静圧によるバルジング力 Vc:鋳造速度 Vm:短辺移動速度 μs:鋳片と鋳型短辺長辺との摩擦係数 μc:鋳型短辺と長辺との接触部の摩擦係数 m,K1,K2,K3,C1:定数 また、本発明のクランプ装置は、鋳型短辺を鋳型長辺で
クランプするための締結用ロッドを長辺水箱を貫通して
設け、該締結用ロッドの両端に該ロッドの上下を押圧可
能な門型金物を対向して取付け、該門型金物の一方であ
って、該門型金物の脚部の各々に液圧シリンダとバネ機
構を直列に配設し、該バネ機構を介し該液圧シリンダで
長辺水箱を押圧可能にし、液圧シリンダには圧力調整機
構を設け、バネ機構には最低バネ力を設定するためのス
トッパーを門型金物に設けたことを特徴とする連続鋳造
用幅可変鋳型のクランプ装置である。
クランプするための締結用ロッドを長辺水箱を貫通して
設け、該締結用ロッドの両端に該ロッドの上下を押圧可
能な門型金物を対向して取付け、該門型金物の一方であ
って、該門型金物の脚部の各々に液圧シリンダとバネ機
構を直列に配設し、該バネ機構を介し該液圧シリンダで
長辺水箱を押圧可能にし、液圧シリンダには圧力調整機
構を設け、バネ機構には最低バネ力を設定するためのス
トッパーを門型金物に設けたことを特徴とする連続鋳造
用幅可変鋳型のクランプ装置である。
本発明は、短辺を移動させる時に必要な変動要件である
鋳造幅Ｗと、鋳造短辺及び長辺に加わる溶鋼静圧による
バルジング力FBN、FBWと、鋳造速度Vcと、短辺移動速度
Vmと、鋳片と鋳型短辺長辺との摩擦係数μｓと、鋳型短
辺と長辺との接触部の摩擦係数μｃのパラメーターを全
て加味してクランプ力F0を設定するので、鋳造中の最適
な高速幅変更が可能となる。そして、前記（１）（２）
（３）式をコンピューターで演算する。それにより、刻
々と変化する変動要件に対応して適正なクランプ力F0を
保持できる。その結果、鋳造中の自動高速幅変更が可能
となる。
鋳造幅Ｗと、鋳造短辺及び長辺に加わる溶鋼静圧による
バルジング力FBN、FBWと、鋳造速度Vcと、短辺移動速度
Vmと、鋳片と鋳型短辺長辺との摩擦係数μｓと、鋳型短
辺と長辺との接触部の摩擦係数μｃのパラメーターを全
て加味してクランプ力F0を設定するので、鋳造中の最適
な高速幅変更が可能となる。そして、前記（１）（２）
（３）式をコンピューターで演算する。それにより、刻
々と変化する変動要件に対応して適正なクランプ力F0を
保持できる。その結果、鋳造中の自動高速幅変更が可能
となる。
さらに、本発明のクランプ装置は、鋳型短辺を鋳型長辺
でクランプするための液圧シリンダに圧力調整機構を設
けているので、刻々と変化する変動要件に対応して適正
なクランプ力F0を圧力調整機構により自動設定できる。
また、締結用ロッドの両端に該ロッドの上下を押圧可能
な門型金物を対向して取付け、２ケ所で長辺水箱を押圧
できるので、短辺の高さ方向を均等にクランプできる。
そして、バネ機構には最低バネ力を設定するためのスト
ッパーを設けているので、液圧シリンダの液圧が異常に
低下しても必要最小限のクランプ力をバネ機構のみで保
持できる。
でクランプするための液圧シリンダに圧力調整機構を設
けているので、刻々と変化する変動要件に対応して適正
なクランプ力F0を圧力調整機構により自動設定できる。
また、締結用ロッドの両端に該ロッドの上下を押圧可能
な門型金物を対向して取付け、２ケ所で長辺水箱を押圧
できるので、短辺の高さ方向を均等にクランプできる。
そして、バネ機構には最低バネ力を設定するためのスト
ッパーを設けているので、液圧シリンダの液圧が異常に
低下しても必要最小限のクランプ力をバネ機構のみで保
持できる。
このように、本発明は鋳造中に短辺銅板押し付け力を自
在に調節可能とすると共に液圧の低下による長辺水箱の
移動をバネ機構にて防止することにより、鋳造開始時期
の短辺銅板の熱膨張および鋳造速度低下時の熱収縮に対
してスムースに追従出来ると共に、鋳造条件の変化、即
ち鋳造幅、鋳造速度、幅変更速度に合わせて鋳型クラン
プ力を常に最適設定可能である。
在に調節可能とすると共に液圧の低下による長辺水箱の
移動をバネ機構にて防止することにより、鋳造開始時期
の短辺銅板の熱膨張および鋳造速度低下時の熱収縮に対
してスムースに追従出来ると共に、鋳造条件の変化、即
ち鋳造幅、鋳造速度、幅変更速度に合わせて鋳型クラン
プ力を常に最適設定可能である。
以下、前記（１）、（２）、（３）式の算定根拠を詳述
する。
する。
第１図に鋳造中に鋳型短辺を押し込んで幅変更する場合
の力の釣り合いを示す。
の力の釣り合いを示す。
力の釣り合いからシリンダ必要推力は次式で表される。
FcyL≧FS＋FBN＋FM ……（４） ここで、 FcyL:幅変更装置のシリンダ推力（kg） FBN:短辺バルジング力（kg） FM:モールド短辺と長辺の摺動抵抗（kg） FS:凝固シェルの変形抵抗（kg） ここで、 σ：シェル変形応力（kg/mm2） S:シェル変形断面積（mm2） ：歪速度（1/min） Vm:短辺移動速度（mm/min） W:鋳造幅（mm） b:シェル変形長（mm） A,m:定数（物性値） ここで、 T:鋳造厚（mm） ｌ′：短辺側鋳片支持長さ（mm） FM＝μｃ×（F0−FBW） ……（７） ここで、 F0:クランプ力（kg） FBW:長辺バルジング力（kg） μc:鋳型短辺と長辺との接触部の摩擦係数 γ：溶鋼比重（kg/mm3） l:長辺側鋳片支持長さ（mm） 従って、予め推力のきめられたシリンダを用いて鋳造中
に安定的に幅変更を実施するための鋳型クランプ力は次
のように求められる。
に安定的に幅変更を実施するための鋳型クランプ力は次
のように求められる。
（４）式及び（７）式から ここで、 F01:短辺が幅変更装置の駆動推力FcyLで移動可能な限界
クランプ力（kg） また、幅変更中に長辺銅板間に短辺銅板を挟持するため
に必要なクランプ力は次のように求められる。
クランプ力（kg） また、幅変更中に長辺銅板間に短辺銅板を挟持するため
に必要なクランプ力は次のように求められる。
FM≧μｓ×（FS＋FBN） ……（10） ここで、 μs:鋳片と銅板間の摩擦係数 （７）式及び（10）式から ここで F02:短辺が鋳片にひきずられないための限界クランプ力
（kg） さらに、F01、F02を（１）式、（２）式に変換する。先
ず、F01は、（８）式及び（９）式から 同様にF02は（５）及び（11）式から となる。
（kg） さらに、F01、F02を（１）式、（２）式に変換する。先
ず、F01は、（８）式及び（９）式から 同様にF02は（５）及び（11）式から となる。
そして、（３）式から最適鋳型クランプ力F0は次の範囲
として求められる。
として求められる。
以上、適正クランプ力F0の算定根拠について説明した
が、幅変更開始時のクランプ力F0の初期設定をどのよう
にするか以下説明する。
が、幅変更開始時のクランプ力F0の初期設定をどのよう
にするか以下説明する。
例えば、第７図に示す特開昭61−115656号公報開示の鋳
型短辺を移動させて鋳造幅を拡大または縮小するに際
し、短辺の移動を鋳型中心側へ順次傾ける前傾期と鋳型
反中心側へ傾ける後傾期とに区分し、前後傾期における
短辺上下端部の移動速度がある増速率を有し、上下端部
の移動速度の差を一定に維持して行う幅変更方法におい
て、幅変更開始時の初速度V0は鋳造幅，鋳造速度により
次のようにして求められる。即ち、幅変更開始時の初速
度V0,鋳造幅W0とすると（５）式及び（９）式から 同様に（５）及び（11）式から よって（15）及び（16）式からV0について整理すると となる。
型短辺を移動させて鋳造幅を拡大または縮小するに際
し、短辺の移動を鋳型中心側へ順次傾ける前傾期と鋳型
反中心側へ傾ける後傾期とに区分し、前後傾期における
短辺上下端部の移動速度がある増速率を有し、上下端部
の移動速度の差を一定に維持して行う幅変更方法におい
て、幅変更開始時の初速度V0は鋳造幅，鋳造速度により
次のようにして求められる。即ち、幅変更開始時の初速
度V0,鋳造幅W0とすると（５）式及び（９）式から 同様に（５）及び（11）式から よって（15）及び（16）式からV0について整理すると となる。
ここで、鋳造幅、鋳造速度は一般に連続鋳造設備の生産
性、操業性を考慮して経験的に決められている事から、
（17）式で求められた初速度V0から幅変更時の最適鋳型
クランプ力F0は次の範囲として求められる。
性、操業性を考慮して経験的に決められている事から、
（17）式で求められた初速度V0から幅変更時の最適鋳型
クランプ力F0は次の範囲として求められる。
〔実施例〕 先ず、本発明の鋳型クランプ力設定方法の一実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
本発明の実施例は、第２、３図に示す制御フローにより
行った。以下図を参照して説明すると、幅変更開始時の
鋳造幅W0、鋳造速度Vcを連続鋳造設備のプロセスコンピ
ュータから幅変更制御装置にインプットする。これを受
けて、幅変更制御装置内にて第３図に示すロジックに従
って初速度V0を（17）式によって求め、このV0から最適
クランプ力を、 （１） シリンダ推力からの限界クランプ力、F01、 （２） 短辺の鋳型振動との同期条件からの（鋳片から
短辺がひきずられない）限界クランプ力、F02 の両面から求めている。
行った。以下図を参照して説明すると、幅変更開始時の
鋳造幅W0、鋳造速度Vcを連続鋳造設備のプロセスコンピ
ュータから幅変更制御装置にインプットする。これを受
けて、幅変更制御装置内にて第３図に示すロジックに従
って初速度V0を（17）式によって求め、このV0から最適
クランプ力を、 （１） シリンダ推力からの限界クランプ力、F01、 （２） 短辺の鋳型振動との同期条件からの（鋳片から
短辺がひきずられない）限界クランプ力、F02 の両面から求めている。
この結果、前記（１），（２）の条件が成立する初速度
V0及びクランプ力F0が求められ、それぞれ初速度V0は幅
変更指令盤へ、またクランプ力F0は油圧制御装置へと伝
送される。この伝送されたF0から油圧制御盤内で決めら
れた供給圧が減圧弁を介して鋳型クランプ装置の液圧シ
リンダに供給され、鋳型クランプ力が最適な値に調整さ
れる様になっている。
V0及びクランプ力F0が求められ、それぞれ初速度V0は幅
変更指令盤へ、またクランプ力F0は油圧制御装置へと伝
送される。この伝送されたF0から油圧制御盤内で決めら
れた供給圧が減圧弁を介して鋳型クランプ装置の液圧シ
リンダに供給され、鋳型クランプ力が最適な値に調整さ
れる様になっている。
幅変更制御装置内での具体的な初速度V0及びクランプ力
F0の決定ロジックは第３図に示す通りである。即ち、鋳
造幅W0及び厚みＢ、そして鋳造速度Vcから長辺バルジン
グ力FBWは（８）式より、短辺バルジング力FBNは（６）
式より、凝固シェルの変形抵抗は（５）式より各々求め
られる。これらの計算値より（１）シリンダ推力からの
限界クランプ力F01及び（２）短辺の鋳型振動との同期
条件からの限界クランプ力F02を求め、求められたF01と
F02を比較し、F01＝F02が成立した場合にこの時の初速
度V0及びクランプ力F0が幅変更時の設定値と決定され
る。また、F01＞F02或いはF01＜F02となった場合は図に
示すように初速度V0を修正してF01＝F02が成立するまで
繰返し計算がなされる様にプログラミングされている。
F0の決定ロジックは第３図に示す通りである。即ち、鋳
造幅W0及び厚みＢ、そして鋳造速度Vcから長辺バルジン
グ力FBWは（８）式より、短辺バルジング力FBNは（６）
式より、凝固シェルの変形抵抗は（５）式より各々求め
られる。これらの計算値より（１）シリンダ推力からの
限界クランプ力F01及び（２）短辺の鋳型振動との同期
条件からの限界クランプ力F02を求め、求められたF01と
F02を比較し、F01＝F02が成立した場合にこの時の初速
度V0及びクランプ力F0が幅変更時の設定値と決定され
る。また、F01＞F02或いはF01＜F02となった場合は図に
示すように初速度V0を修正してF01＝F02が成立するまで
繰返し計算がなされる様にプログラミングされている。
ところで前記（17）式及び（18）式の実際への適用にお
いては、テスト段階での多くの操業データの解析結果よ
り定数項を求め、次の式により行った。
いては、テスト段階での多くの操業データの解析結果よ
り定数項を求め、次の式により行った。
即ち また、（１）シリンダ推力からの限界クランプ力:F01 （２）短辺の鋳型振動との同期条件からの限界クランプ
力:F02 ここで、 ｍ＝0.40 K1＝0.30 K2＝1.60 K3＝1.54×106 K4＝0.33 C1＝1150（kg） μc,μｓ＝0.30 このようにして第２図、第３図に示す制御フローに従っ
て、幅変更時の初期設定を行った時、鋳造条件の変化、
即ち鋳造幅、鋳造速度、幅変更速度等に合わせて鋳型ク
ランプ力F0をコンピュータを使用して最適に自動設定し
てゆく。
力:F02 ここで、 ｍ＝0.40 K1＝0.30 K2＝1.60 K3＝1.54×106 K4＝0.33 C1＝1150（kg） μc,μｓ＝0.30 このようにして第２図、第３図に示す制御フローに従っ
て、幅変更時の初期設定を行った時、鋳造条件の変化、
即ち鋳造幅、鋳造速度、幅変更速度等に合わせて鋳型ク
ランプ力F0をコンピュータを使用して最適に自動設定し
てゆく。
このクランプ力F0の自動設定は、第２図の鋳型クランプ
力制御フローに基づいて行う。但し、幅変更制御装置の
初速度V0を短辺移動速度Vmとする。
力制御フローに基づいて行う。但し、幅変更制御装置の
初速度V0を短辺移動速度Vmとする。
第４図は幅変更可能な鋳型を示す平面図である。鋳型は
長辺銅板２と、これを支持する長辺水箱３、長辺銅板２
間を幅変更中に移動可能な短辺銅板４と、短辺バックプ
レート５、短辺を移動させるステッピングシリンダ７、
そして長辺銅板間に短辺銅板を強力に教示するための鋳
型クランプ装置６、これらを一括搭載するベースフレー
ム１から成っている。鋳型クランプ装置６は、第５図に
示すように、対向する長辺水箱３を貫通して両端に突出
した締結ロッド８、その突き出した部分の一端にクラン
プ力を上下に分解可能な門型金物９、他端にも設けられ
た同様にクランプ力を上下に分配可能な門型金物10、こ
れに配設された液圧シリンダ11とバネ機構12、そして液
圧シリンダ11に供給する液圧を調節する油圧装置から成
っている。
長辺銅板２と、これを支持する長辺水箱３、長辺銅板２
間を幅変更中に移動可能な短辺銅板４と、短辺バックプ
レート５、短辺を移動させるステッピングシリンダ７、
そして長辺銅板間に短辺銅板を強力に教示するための鋳
型クランプ装置６、これらを一括搭載するベースフレー
ム１から成っている。鋳型クランプ装置６は、第５図に
示すように、対向する長辺水箱３を貫通して両端に突出
した締結ロッド８、その突き出した部分の一端にクラン
プ力を上下に分解可能な門型金物９、他端にも設けられ
た同様にクランプ力を上下に分配可能な門型金物10、こ
れに配設された液圧シリンダ11とバネ機構12、そして液
圧シリンダ11に供給する液圧を調節する油圧装置から成
っている。
バネ機構の詳細を第６図に示す。このバネ機構12はクラ
ンプ力設定のためのバネ13、バネを支持、案内する内筒
14、バネ押さえのためのおさえ金物15、これらを一体化
するためのボルト16から成る。液圧シリンダ11は門型金
物10のおさえ金物15に作用する位置にあり、門型金物10
にボルト17で固定されている。
ンプ力設定のためのバネ13、バネを支持、案内する内筒
14、バネ押さえのためのおさえ金物15、これらを一体化
するためのボルト16から成る。液圧シリンダ11は門型金
物10のおさえ金物15に作用する位置にあり、門型金物10
にボルト17で固定されている。
これらの構成において、鋳型クランプ装置は次の様に機
能する。先ず、鋳造開始初期の銅板熱膨張に対しては、
第６図に示すように液圧シリンダには加圧されずバネ機
構のバネ力は長辺バルジング力の1.2倍としている。こ
のバネ機構のバネ力の制限は、門型金物10に設けたスト
ッパー19により行う。次に鋳造の定常状態においては液
圧シリンダを加圧し、バネ機構のバネを撓ませ、長辺バ
ルジング力の2.5倍のクランプ力としている。更に幅変
更時については、前述の如く、第３図に示す、ロジック
フローで求められたF0に基いて、油圧制御装置内で自動
的に減圧弁18圧力を設定し、液圧シリンダへの供給圧を
調整するようになっている。
能する。先ず、鋳造開始初期の銅板熱膨張に対しては、
第６図に示すように液圧シリンダには加圧されずバネ機
構のバネ力は長辺バルジング力の1.2倍としている。こ
のバネ機構のバネ力の制限は、門型金物10に設けたスト
ッパー19により行う。次に鋳造の定常状態においては液
圧シリンダを加圧し、バネ機構のバネを撓ませ、長辺バ
ルジング力の2.5倍のクランプ力としている。更に幅変
更時については、前述の如く、第３図に示す、ロジック
フローで求められたF0に基いて、油圧制御装置内で自動
的に減圧弁18圧力を設定し、液圧シリンダへの供給圧を
調整するようになっている。
そして、油圧装置のポンプ等の故障により液圧シリンダ
への供給圧に低下した場合には実施中の幅変更操業はた
だちに中止されるが、前記の長辺バルジング力の1.2倍
のバネ力でバネ機構が短辺銅板を遅滞なく支持して、定
常操業の続行が可能となっている。
への供給圧に低下した場合には実施中の幅変更操業はた
だちに中止されるが、前記の長辺バルジング力の1.2倍
のバネ力でバネ機構が短辺銅板を遅滞なく支持して、定
常操業の続行が可能となっている。
以上の発明を用いて幅1600mm,250mmの鋳片を連続鋳造中
に幅1200mmに幅縮小する操業を実施した。この時の鋳造
速度は1.2m/minであり、幅変更装置の上部のシリンダの
初速度V0は（19）式より求め、15mm/minと設定され、ま
た、クランプ力F0は（20）式及び（21）式より30000kg
と設定され、このクランプ力に合わせて、液圧シリンダ
への供給圧が自動的に調節され、幅変更最大速度75mm/m
inに達した幅変更操業を何らトラブルなく、実施でき
た。この時の鋳片の第７図に示すテーパー部の長さは従
来の幅変更速度20mm/minに比較して約1/2以下とするこ
とができ、これにより大幅に鋳片歩留も向上した。
に幅1200mmに幅縮小する操業を実施した。この時の鋳造
速度は1.2m/minであり、幅変更装置の上部のシリンダの
初速度V0は（19）式より求め、15mm/minと設定され、ま
た、クランプ力F0は（20）式及び（21）式より30000kg
と設定され、このクランプ力に合わせて、液圧シリンダ
への供給圧が自動的に調節され、幅変更最大速度75mm/m
inに達した幅変更操業を何らトラブルなく、実施でき
た。この時の鋳片の第７図に示すテーパー部の長さは従
来の幅変更速度20mm/minに比較して約1/2以下とするこ
とができ、これにより大幅に鋳片歩留も向上した。
本発明により、 （１） 幅変更時の鋳片のテーパー部長さを従来の1/2
程度に短縮でき、製品の歩留りを大幅に向上でき、 （２） 鋳造開始時期の銅板の熱膨張時にはその膨張力
によって長辺水箱がスムースに移動し、銅板同士が喰い
込むことはなく、又バネ機構の最小バネ力を長辺バルジ
ング力よりも大きくしていることから、クランプ力不足
によるブレークアウト等のトラブルもなく、 （３） 鋳造サイズ，鋳造速度指令から自動的に幅変更
時の初速度及びクランプ力を求め、油圧装置を介して液
圧シリンダへの供給圧を調節可能としたことから常にク
ランプ力の最適設定がなされ、クランプ力の過不足に起
因する短辺の鋳型振動との同期不良等のトラブルもなく
操業の安定化が図られ、 （４） 必要クランプ力の算出式を理論的に求め、更に
定数項については数多くの操業データの収集解析により
求めたことから時々刻々変動する多くの操業要因に対し
ても十分適用可能なクランプ力の決定が可能となり、 （５） 幅変更時の適正なクランプ力設定が自動化でき
るので、安定操業までに要する期間が従来の３カ月から
10日目に短縮できる。
程度に短縮でき、製品の歩留りを大幅に向上でき、 （２） 鋳造開始時期の銅板の熱膨張時にはその膨張力
によって長辺水箱がスムースに移動し、銅板同士が喰い
込むことはなく、又バネ機構の最小バネ力を長辺バルジ
ング力よりも大きくしていることから、クランプ力不足
によるブレークアウト等のトラブルもなく、 （３） 鋳造サイズ，鋳造速度指令から自動的に幅変更
時の初速度及びクランプ力を求め、油圧装置を介して液
圧シリンダへの供給圧を調節可能としたことから常にク
ランプ力の最適設定がなされ、クランプ力の過不足に起
因する短辺の鋳型振動との同期不良等のトラブルもなく
操業の安定化が図られ、 （４） 必要クランプ力の算出式を理論的に求め、更に
定数項については数多くの操業データの収集解析により
求めたことから時々刻々変動する多くの操業要因に対し
ても十分適用可能なクランプ力の決定が可能となり、 （５） 幅変更時の適正なクランプ力設定が自動化でき
るので、安定操業までに要する期間が従来の３カ月から
10日目に短縮できる。
第１図は幅変更時の力のつり合いを示す図、 第２図及び第３図は本発明に基く鋳型クランプ力制御フ
ロー及びロジックフローを示す図、 第４図は幅変更鋳型の全体平面図、 第５図は第４図のＡ−Ａ断面図であり鋳型クランプ装置
の詳細を示す図、 第６図は鋳型クランプ装置の通常クランプ時と鋳造開始
初期及び非常時（液圧シリンダへの供給圧低下時）のバ
ネ機構と液圧シリンダの状態を示す図、 第７図は幅変更時の鋳片テーパー部を示す図、 第８、９図は本発明を適用した幅変更方法の説明図、 第10図及び第11図は従来の鋳型クランプ装置を示す図で
ある。 １……ベースフレーム、２……長辺銅板、３……長辺水
箱、４……短辺銅板、５……短辺バックプレート、６…
…鋳型クランプ装置、７……ステッピングシリンダ、８
……締結ロッド、９……門型金物、10……門型金物、11
……液圧シリンダ、12……バネ機構、13……バネ、14…
…内筒、15……おさえ金物、16……ボルト、17……ボル
ト、18……減圧弁、19……ストッパー。
ロー及びロジックフローを示す図、 第４図は幅変更鋳型の全体平面図、 第５図は第４図のＡ−Ａ断面図であり鋳型クランプ装置
の詳細を示す図、 第６図は鋳型クランプ装置の通常クランプ時と鋳造開始
初期及び非常時（液圧シリンダへの供給圧低下時）のバ
ネ機構と液圧シリンダの状態を示す図、 第７図は幅変更時の鋳片テーパー部を示す図、 第８、９図は本発明を適用した幅変更方法の説明図、 第10図及び第11図は従来の鋳型クランプ装置を示す図で
ある。 １……ベースフレーム、２……長辺銅板、３……長辺水
箱、４……短辺銅板、５……短辺バックプレート、６…
…鋳型クランプ装置、７……ステッピングシリンダ、８
……締結ロッド、９……門型金物、10……門型金物、11
……液圧シリンダ、12……バネ機構、13……バネ、14…
…内筒、15……おさえ金物、16……ボルト、17……ボル
ト、18……減圧弁、19……ストッパー。
Claims (3)
- 【請求項１】鋳型短辺を鋳型長辺でクランプし、連続鋳
造中に該短辺を移動させて鋳造幅を拡大または縮小する
に際し、短辺が幅変更装置のシリンダ推力FcyLで移動可
能な限界クランプ力F01より小さいか等しく、かつ短辺
が鋳片にひきずられて鋳造方向に移動しないための限界
クランプ力F02より大きいか等しくしたクランプ力F
0を、鋳造幅Ｗと、鋳型短辺及び長辺に加わる溶鋼静圧
によるバルジング力FBN、FBWと、鋳造速度Vcと、短辺移
動速度Vmと、鋳片と鋳型短辺長辺との摩擦係数μｓと、
鋳型短辺と長辺との接触部の摩擦係数μｃのパラメータ
ーにより設定することを特徴とする連続鋳造用幅可変鋳
型のクランプ力設定方法。 - 【請求項２】短辺が幅変更装置のシリンダ推力FcyLで移
動可能な限界クランプ力F01と、短辺が鋳片にひきずら
れて鋳造方向に移動しないための限界クランプ力F02を
下記（１）、（２）式で算定し、該限界クランプ力F01
とF02との間のクランプ力となるようクランプ力F0を下
記（３）式で設定することを特徴とする請求項１記載の
連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法。 F01≧F0≧F02 ……（３） ここで、 FcyL:幅変更装置のシリンダ推力 W:鋳造幅 FBN:短辺に加わる溶鋼静圧によるバルジング力 FBW:長辺に加わる溶鋼静圧によるバルジング力 Vc:鋳造速度 Vm:短辺移動速度 μs:鋳片と鋳型短辺長辺との摩擦係数 μc:鋳型短辺と長辺との接触部の摩擦係数 m,K1,K2,K3,C1:定数 - 【請求項３】鋳型短辺を鋳型長辺でクランプするための
締結用ロッドを長辺水箱を貫通して設け、該締結用ロッ
ドの両端に該ロッドの上下を押圧可能な門型金物を対向
して取付け、該門型金物の一方であって、該門型金物の
脚部の各々に液圧シリンダとバネ機構を直列に配設し、
該バネ機構を介し該液圧シリンダで長辺水箱を押圧可能
にし、液圧シリンダには圧力調整機構を設け、バネ機構
には最低バネ力を設定するためのストッパーを門型金物
に設けたことを特徴とする連続鋳造用幅可変鋳型のクラ
ンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13098890A JPH0763811B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法及びクランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13098890A JPH0763811B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法及びクランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0428466A JPH0428466A (ja) | 1992-01-31 |
| JPH0763811B2 true JPH0763811B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=15047298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13098890A Expired - Fee Related JPH0763811B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 連続鋳造用幅可変鋳型のクランプ力設定方法及びクランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763811B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19753959A1 (de) * | 1997-12-05 | 1999-06-10 | Schloemann Siemag Ag | Kokille mit Breitseiten- und Schmalseitenanstellung |
| CN103364117B (zh) * | 2012-04-01 | 2016-05-04 | 中钢设备有限公司 | 一种板坯结晶器软夹紧力实验装置 |
| CN102699292B (zh) * | 2012-06-08 | 2014-03-12 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 一种结晶器热调宽方法及其结晶楔形坯 |
| CN115229141A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-10-25 | 宁波钢铁有限公司 | 结晶器的夹紧控制方法及夹紧装置、连铸设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6349585B2 (ja) | 2016-10-17 | 2018-07-04 | 株式会社サンセイアールアンドディ | 遊技機 |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP13098890A patent/JPH0763811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6349585B2 (ja) | 2016-10-17 | 2018-07-04 | 株式会社サンセイアールアンドディ | 遊技機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0428466A (ja) | 1992-01-31 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |