JPH0763825B2 - 連続鋳造装置のオシレ−シヨン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、連続鋳造装置のオシレーション装置に関す
る。

［従来の技術と本発明の過程］ 周知のように、連続鋳造装置において、例えば、溶鋼の
湯面が鋳型内の所定のレベルに到達するとピンチロール
が作動し、ダミーバーと共に鋳片を下方へ引き抜く。そ
れと同時に鋳型に揺動、すなわちオシレーションを与え
る。

かかるオシレーション動作は、鋳込まれた鋳片が鋳型内
面に粘着するのを回避する、すなわち、剥離を良好にす
るためであり、また、鋳込まれた鋳片の表面の品質を良
好にするために行われる。従って、かかる動作は、鋼
種、鋳片の寸法・形状等に応じてその振動条件を適正に
設定する必要がある。

ところで、従来、オシレーション装置としては、偏心体
を用いた機械式オシレーション装置と、油圧シリンダを
用いた油圧式オシレーション装置とが知られており、前
者については、例えば特公昭52−25371号公報や特公昭5
2−35613号公報で紹介されているように、偏心体を駆動
するための無段変速機を介在させ、該無段変速機の回転
数を制御することにより、振動数を変化させるようにし
たものが提案されており、また、後者については、特公
昭51−48129号公報でその改善例が紹介されている。

また、前記機械式オシレーション装置においては、振動
条件中、振動数に着目して（すなわち、振動の波形に着
目して）、鋳造条件に適合させようとする試みも既に提
案されている。例えば、特公昭51−2053号公報によれ
ば、連続鋳造技術の出現した初期には、非調和的な振
動、つまり鋸歯状波形が熱伝達減少防止のため提唱され
ており、この場合、鋳型の振動における下降行程（上死
点から下死点への行程）と上昇行程との時間配分は3:1
の割合がよいとされている。ところが、かかる鋸歯状波
形を形成する装置では、加速度が大となり、鋳造過程に
不利な衝撃が生じるという欠点が誘発されるということ
で、最近は、鋸歯状波形を形成するオシレーション装置
は使用されていない、旨、説明されている如く、最近は
正弦状に変化する速度で振動を与える鋳型のオシレーシ
ョン装置が大半を占めている。

しかしながら、本発明者らの研究によれば、例えば、ス
ラブ用連続鋳造機において、鋳型に供給された鋳型潤滑
剤（粉末状添加剤）が鋳型と凝固収縮された鋳片表面と
の間に流入している状態を観察すれば、前記の鋸歯状波
形（勿論、前記従来の鋸歯状波形の目的及び、下降工程
と上昇工程との時間配分は異なるが）による鋳型の振動
が鋳片の表面性状を良くする上で有効であることを見出
し、試行錯誤の結果、以下のような発明を完成し、ここ
に提供するものである。

なお、前記の油圧式オシレーション装置でサーボ弁に連
結された油圧シリンダを使用した装置においては、サー
ボ弁を適宜制御することにより任意の振動波形の振動が
得られることも知られているが、かかる装置は高価であ
ることは勿論、耐久性、補修性に欠ける、という不都合
がある。

［問題点を解決するための手段］ そこで本発明は、鋳型に連結されたオシレーションロッ
ドの端部を偏心体に連結し、該偏心体を回転させて鋳型
に上下振動を与えると共に、鋳型潤滑剤を添加するよう
にした連続鋳造装置のオシレーション装置において、前
記偏心体を回転駆動する油圧モータと、偏心体の回転角
位置を検出する検出器、及び油圧モータの回転を制御す
る制御ユニットを設け、かつ、前記油圧モータと油圧源
との間にサーボ弁を付設すると共に、前記偏心体の回転
角位置を検出する検出器からの回転角位置情報を制御ユ
ニットに入力し、該制御ユニットから偏心体を回転角位
置に応じた指令信号を前記サーボ弁に出力することによ
り、前記偏心体の回転角速度を鋳型の上下振動の１周期
間で変化させ、鋳型に鋸歯状振動波形を与えるようにし
たことにより従来の機械式オシレーション装置の欠点を
克服しながら、油圧式オシレーション装置の不都合をも
回避したもので、従来より使い慣れた技術である偏心体
を用いたオシレーション装置でありながら、鋳込操作中
における任意の時に、希望する鋸歯状波形を形成可能と
したオシレーション装置を提供するものである。

［実施例］ 以下、本発明の構成を添付図面に示す実施例により詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示した模型図、第２図は第１
図の装置で回転数を変化させた状態のグラフ、第３図は
第２図の回転数の変化により得られた振動波形を示すグ
ラフを示す。

第１図において、油圧モータ20の回転を軸21によって偏
心体22に伝え、該偏心体22によって形成された上下振動
（例えば、振動数260サイクル／分、ストローク4mm）
は、オシレーションロッド23によって、図示しない鋳型
へ伝達される。前記軸21の他端には、偏心体22の回転角
位置を検出する検出器（例えば、ロータリエンコーダや
パルスピップアップ装置など）24がとり付けられてお
り、前記軸21の（偏心体22の）回転角位置を検出してい
る。なお、前記軸21は軸受25、25によってその位置が保
持されている。

前記検出器24によって検出された軸21の回転角位置情報
は、制御ユニット27に伝えられる。制御ユニット27は、
この回転角位置情報に基づいて、予め設定した回転角位
置に対応する回転角速度で前記軸21（偏心体22）を回転
駆動すべく、サーボ弁28に制御信号を出力し、該サーボ
弁28を介して油圧モータ20が所定の回転角速度で回転さ
れる。なお、油圧モータ20の回転数とオシレーション回
数の関係で、油圧モータ20と偏心体22との間に増速機や
減速機を介在させる場合もある。なお、29は油圧源を示
す。

本実施例のオシレーション装置は、以上のような構成と
なっている。

次に、油圧モータ20への回転数ｎの与え方の一例を述べ
る。

第２図に示すように、偏心体22の下死点から上死点まで
の間は、低い回転数（角速度）n1で回転させ、次いで、
上死点から下死点までの間は、高い回転数（角速度）n2
で速やく回転させる。その時間的配分は3:1が好ましい
が、かかる配分は制御ユニット27からサーボ弁28への制
御指令により容易、かつ、正確に行なうことができる。
このように油圧モータ20の回転を制御すれば、鋳型の振
動波形は、例えば、第３図に示すような鋸歯状波形が得
られる。従って、偏心体22の一周期Ｔの中で、t1、t2の
時間の割合を種々組合せることにより、正弦波形から鋸
歯状波形まで、任意の振動波形を得ることができる。し
かも、振動波形の変更も、鋳込み停止時は勿論、鋳込み
操作中であっても任意の時に行なうことができる。

なお、鋳造の途中で、鋳造条件が変化することは、頻繁
に生じることであり、特に、通常、鋳込み速度は鋳造初
期は、末期、或いは今の鋳造と次の鋳造との接続時には
低下するが、かかる鋳込み速度の変化情報を制御ユニッ
ト27へ与えることにより、鋳造条件の変更に連動して最
適な振動波形で鋳型を振動させる。また、本実施例の場
合、鋳型降下速度は鋳片の鋳込み速度より若干大とする
ことが望ましい。

以上要するに本発明は、特許請求の範囲に記載された構
成を採択したので次の効果を奏する。

［発明の効果］ 鋳型を振動させる振動波形を鋸歯状に形成したの
で、鋳型に供給される鋳型潤滑剤を、鋳型と凝固収縮さ
れた鋳片の表面との間に均一に流入させることができ、
鋳片の表面の品質を良好にすることができる。殊に、鋳
型潤滑剤が、鋳型と鋳片表面間に均一に流入されるの
で、熱伝達もムラがなく行われ、鋳片の表面の縦割れ発
生防止およびブレークアウトを回避することができる。
勿論、かかる現象は各種要因によって発生するので、鋸
歯状波形のいかなる形状がよいかは一律には決められな
いが、鋸歯状波形の最適値は、設備現場において実際の
操作により得られるものであることから、本発明によれ
ば、振動波形を鋳込操作中任意に変えられるので、その
制御によって最適な振動波形が容易に得られる。

任意の振動波形を得るのに際し、偏心体を回転駆動
するために油圧モータを選んだので、加速度の大きい任
意の非調和な振動も容易に得ることができると共に、振
動数も連続鋳造技術の初期とは異なり相当大となってい
ることから、衝撃力は小さく抑えることができる。因
に、電動機により非調和な振動を得ようと試験したとこ
ろ、その加速度が大であることに起因して、電動機は大
きなトルクを必要とし、その結果、モータの慣性を更に
増大する必要が生じ、通常の電動機では、１サイクル0.
2秒とすれば上昇行程に0.15秒、下降行程を0.05秒と制
御することは到底できないことからオシレーション偏心
体の回転駆動に電動機は採用できないことが判明した。

本発明は偏心体でもって振動させるので、該偏心体
は機械式オシレーション装置として長年に亘って実績が
あることから、本発明のオシレーション装置は信頼性が
高く、かつ、油圧モータによって操作中でも任意に制御
可能とし、至便なものとすることができる。

油圧モータであるから安価、補修および耐久性につ
いて、油圧サーボシリンダに比べ、格段と優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示した模型図、第２図は第１
図の装置で回転数を変化させた状態の時間−ストローク
グラフ、第３図は第２図の回転数の変化により得られた
振動波形を示す時間−ストロークグラフを示す。 20……油圧モータ 22……偏心体 23……オシレーションロッド 24……検出器 27……制御ユニット 28……サーボ弁 29……油圧源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳型に連結されたオシレーションロッドの
   端部を偏心体に連結し、該偏心体を回転させて鋳型に上
   下振動を与えると共に、鋳型潤滑剤を添加するようにし
   た連続鋳造装置のオシレーション装置において、前記偏
   心体を回転駆動する油圧モータと、偏心体の回転角位置
   を検出する検出器、及び油圧モータの回転を制御する制
   御ユニットを設け、かつ、前記油圧モータと油圧源との
   間にサーボ弁を付設すると共に、前記偏心体の回転角位
   置を検出する検出器からの回転角位置情報を制御ユニッ
   トに入力し、該制御ユニットから偏心体を回転角位置に
   応じた指令信号を前記サーボ弁に出力することにより、
   前記偏心体の回転角速度を鋳型の上下振動の１周期間で
   変化させ、鋳型に鋸歯状振動波形を与えるようにしたこ
   とを特徴とする連続鋳造装置のオシレーション装置。