JPH084892B2 - モールド幅変更方法 - Google Patents

モールド幅変更方法

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JPH084892B2
JPH084892B2 JP63212019A JP21201988A JPH084892B2 JP H084892 B2 JPH084892 B2 JP H084892B2 JP 63212019 A JP63212019 A JP 63212019A JP 21201988 A JP21201988 A JP 21201988A JP H084892 B2 JPH084892 B2 JP H084892B2
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近藤  清
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は連続鋳造用のモールドに係り、特に、鋳造
中に鋳片の幅を変更するために、モールドを構成する短
片(型枠の側片)相互の幅を変更するモールド幅変更方
法に関するものである。
(従来の技術) 第4図はこの種のモールドの概略構成図であり、短片
1は図示省略のもう一つの短片と対をなし、この短片1
を冷却水で冷却しながらその間にレードルターレツトか
ら出た溶湯を注入すると、溶湯の外周部が冷却されてこ
こに殻が形成され、その低端を通過するとき鋳片4とな
る。
ここで、短片1は頂部(以下TOPとも言う)先端6か
ら適当な寸法だけ下方に隔たった外側にTOP駆動軸7を
備え、底部(以下BOTTOMとも言う)先端5から適当な寸
法だけ上方に隔たった外側にBOTTOM駆動軸10を備え、こ
れらの駆動軸をそれぞれTOP駆動電動機8およびBOTTOM
駆動電動機11で駆動して短片1の相互間隔を変えること
により、鋳片4の幅を変え得るようになっている。この
場合、TOP駆動電動機8にTOP位置検出器9が、BOTTOM駆
動電動機11にBOTTOM位置検出器12がそれぞれ結合され、
各検出値に基づいて、短片1の幅と内側面の傾き(以下
テーパー量と言う)を目標値に合わせ得るようになって
いる。なお、テーパー量とは、鋳片の凝縮率によって設
定される値である。
しかして、鋳造中であっても随時モールド幅を変更す
ることができ、これによって、多品種少量の鋳片需要に
対応できる。
第5図は鋳片中心3を基準にして短片1を移動させ、
モールド幅を広げる場合の具体的な手順を示したもので
ある。すなわち、TOP先端6がLT0にあり、BOTTOM先端5
がLB0にある状態から、TOP先端6がLT4にあり、BOTTOM
先端5がLB4にある状態に移動させるとき、短片1をス
テップ1,2,3,4の順に移動させる。この場合、ステップ
1でTOP先端6の位置LT1、BOTTOM先端5の位置LB1およ
びTOP駆動軸7の移動速度VT1を設定するとBOTTOM駆動軸
10の移動速度VB1は次式に従って決められる。
また、他のステップi(i=2,3,4)においても、こ
れと同様にして、TOP先端6の位置LTi、BOTTOM先端5の
位置LBiおよびTOP駆動軸7の移動速度をVBiを設定する
とBOTTOM駆動軸10の移動速度VBiは次式によって決めら
れる。
ただし、i=2,3,4である。
この場合、モールド幅変更時のTOP先端6の目標値LT4
およびBOTTOM先端5の目標値LB4は次式の関係を満たす
ようにして決められる。
ただし WS:鋳片の幅 α:収縮率 K:テーパー量 である。
しかして、鋳片の幅WS、溶湯が凝固する際の収縮率α
により目標値LT4およびBOTTOM先端5の目標値LB4が演算
によって求められ、さらに、ステップ毎のTOP先端6の
位置、BOTTOM先端5の位置およびTOP駆動軸7の移動速
度を設定することにより、BOTTOM駆動軸10の移動速度が
演算により求められるため、TOP位置検出器9、BOTTOM
位置検出器12の各出力を参照してTOP駆動電動機8およ
びBOTTOM駆動電動機11を速度制御すれば、第5図に示し
たモールド幅変更ができることになる。
(発明が解決しようとする課題) 上記の方法によって短片1を移動させた場合、モール
ド中心から見たメニスカス2の位置と、BOTTOM先端5の
位置はそれぞれ第6図に示したように変化する。すなわ
ち、横軸に時間tを、縦軸にモールド中心3からの距離
Wをとると、メニスカス2の位置は折れ線13に従って変
化し、BOTTOM先端5の位置は折れ線14に従って変化す
る。
ここで、折れ線13および14間の幅はステップ2、ステ
ップ3の範囲で一定であるが、ステップ1,ステップ4の
範囲では、中間部分が狭くなっている。これは、幅変更
動作において、短片1のテーパーが常に一定でないこと
を意味し、幅拡げ時には過少テーパー(下部に隙間が生
じる)となり、逆に、幅狭め時には過大テーパー(上部
から押し付け圧力が加わる)となって、いずれも湯の殻
が破れる事故、すなわち、プレークアウトの要因になる
ことがあった。
なお、このことは、第5図に示したモールド幅変更動
作に限らず、鋳片の幅を拡げる最初の工程と幅を縮める
最終の工程とにそれぞれ前記短片の傾斜変更動作を含む
殆どのモールド幅変更方法に共通する問題でもあった。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされた
もので、短片の移動に起因する鋳片のブレークアウトを
確実に防止することのできるモールド幅変更方法を提供
することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明は、モールドを構成する短片の頂部先端と底部
先端からそれぞれ所定の寸法だけ隔たった位置に頂部駆
動軸と底部駆動軸を有し、鋳片の幅の変更に際して前記
頂部駆動軸および底部駆動軸を別個に駆動すると共に、
前記鋳片の幅を拡げる最初の工程と幅を縮める最終の工
程とにそれぞれ前記短片の傾斜変更動作を含むモールド
幅変更方法において、前記短片の傾斜変更に際し、前記
頂部駆動軸の移動速度に対して前記短片の底部先端位置
が変化しないような前記底部駆動軸の移動速度を求め、
これらの移動速度に従ってそれぞれ前記頂部駆動軸およ
び底部駆動軸を駆動することを特徴としている。
(作 用) この発明においては、短片の傾斜変更に際し、底部先
端位置が変化しないような頂部駆動軸の移動速度と底部
駆動軸の移動速度とを求め、これらの移動速度に従って
頂部駆動軸および底部駆動軸を同時に駆動するので、幅
拡げ時に過少テーパーになったり、幅狭め時には過大テ
ーパーになったりすることが防止でき、これによって、
ブレークアウトの危険性を除去することができる。
(実施例) 第1図はこの発明の概略を説明するための説明図であ
り、モールド幅を拡げるべく、TOP先端6がLT0の位置に
あり、BOTTOM先端5がLB0の位置にある短片1をステッ
プ1,2,3,4,5の順に移動させて、TOP先端6がLT5の位置
に、BOTTOM先端5がLB5の位置にくるようにする。この
うち、ステップ1ではメニスカス2から鋳片が降下する
まで、主にTOP駆動軸7を最大速度で移動させ、この移
動に伴うBOTTOM先端5の変動分が零になるようにBOTTOM
駆動軸10を僅かに移動させている。ステップ2では鋳片
のメニスカス2にある部分がBOTTOM先端5に達する理想
的な傾きになるまでTOP駆動軸7およびBOTTOM駆動軸10
の両方を移動させる。ステップ3においてはTOP先端6
が最終目標であるLT5に到達するまで、TOP駆動軸7およ
びBOTTOM駆動軸10を同量だけ移動させる。また、ステッ
プ4ではBOTTOM駆動軸10のみをステップ3におけるメニ
スカスの移動速度で移動させる。また、ステップ5では
TOP駆動軸7を固定して、BOTTOM駆動軸10のみを、メニ
スカスの移動速度で移動させる。
第2図はかかるステップ1〜5の移動操作により、短
片1のBOTTOM先端5およびメニスカス2の変化状況を示
した線図であり、第6図と同様に横軸に時間tを、縦軸
に鋳片中心3からの距離Wをとったものである。
この図から明らかなように、モールド幅の変更に際し
て、メニスカス2の時間的変化を表した折れ線13と、BO
TTOM先端5の時間的変化を表した折れ線14との幅は常に
一定となり、これによってブレークアウトが生じる危険
性を除去することができる。
なお、上記のステップ1の操作では、BOTTOM先端5を
固定し、メニスカス2から鋳片が下がるまで主にTOP駆
動軸7を移動させ、BOTTOM駆動軸10を僅かに移動させて
いるが、この理由を以下に説明する。
TOP駆動軸7およびBOTTOM駆動軸10がTOP先端6および
BOTTOM先端5から離隔した位置に設けられているため、
BOTTOM駆動軸10を固定してTOP駆動軸7のみを駆動する
と、BOTTOM先端5が内側に食い込むことになる。従っ
て、この食い込み分を零にするべく、BOTTOM駆動軸10を
僅かに駆動する必要がある。
第3図はこの関係を示したもので、先ず、TOP駆動軸
7のみを移動させた場合の、BOTTOM先端5のモールド中
心方向への移動量11を次式で演算することができる。
ただし、 VT:TOP駆動軸7の最大移動速度 t:単位時間 rB:BOTTOM駆動軸10とBOTTOM先端5との直線距離 α:BOTTOM駆動軸10から見たBOTTOM先端5と短片1の外
側面との角 θ:TOP駆動軸7およびBOTTOM駆動軸10から見た短片1の
外側面と鉛直面との角L:TOP駆動軸7とBOTTOM駆動軸10
との距離 である。
次に、TOP駆動軸7を速度VTで駆動したときにBOTTOM
先端5が移動する速度VBでBOTTOM駆動軸10を移動すると
共に、TOP駆動軸7を固定した時のBOTTOM先端5のモー
ルド中心方向の移動量12は次式で演算することができ
る。
ただし VB:BOTTOM先端5が固定となる速度 rT:TOP駆動軸7とBOTTOM先端5との直線距離 β:TOP駆動軸7から見たBOTTOM先端5と短片1の外側面
との角 である。
上記(5)式と(6)式とが等しいときBOTTOM先端5
が固定となるから、次式が成立する。
上述したように、メニスカス2から鋳片が下がるま
で、TOP駆動軸7をTOP移動時の最大速度VTで駆動させる
と共に、BOTTOM駆動軸10を(8)式により求められた移
動速度VBで駆動させることにより、BOTTOM先端5を固定
することができる。
なお、上記実施例では、モールド幅を拡げるときの最
初の工程について説明したが、モールド幅を縮める最終
の工程についてもこれと同様にして、頂部駆動軸7の移
動速度に対して短片1の底部先端位置5が変化しないよ
うな底部駆動軸10の移動速度を求め、これらの移動速度
に従ってそれぞれ頂部駆動軸7および底部駆動軸10を駆
動すればよいことは、言うまでもない。
なおまた、上記実施例では、ステップ1〜5で示し
た、いわゆる、5つの工程を踏んでモールド幅を拡げる
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、モールドを構成する短片の頂部先端と底部
先端からそれぞれ所定の寸法だけ隔たった位置に頂部駆
動軸と底部駆動軸を有し、鋳片の幅の変更に際して頂部
駆動軸および底部駆動軸を別個に駆動すると共に、鋳片
の幅を拡げる最初の工程と幅を縮める最終の工程とにそ
れぞれ短片の傾斜変更動作が含まれる殆どのモールド幅
変更に適用することができる。
〔発明の効果〕 以上の説明によって明らかなように、この発明によれ
ば、短片の傾斜変更に際し、底部先端位置が変化しない
ような頂部駆動軸の移動速度と底部駆動軸の移動速度と
を求め、これらの移動速度に従って頂部駆動軸および底
部駆動軸を同時に駆動するので、幅拡げ時に過少テーパ
ーになったり、幅狭め時に過大テーになったりすること
が防止でき、これによって、ブレークアウトの危険性を
除去することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の概略を説明するための説明図、第2
図はこの発明の詳細を説明するために、短片の底部先端
およびメニスカスの鋳片中心からの距離と時間との関係
を示した線図、第3図はこの発明の詳細を説明するため
に短片の各部の寸法を示した図、第4図は一般的なモー
ルドの概略構成図、第5図は従来のモールド幅変更方法
を示した説明図、第6図はこの方法に従った場合の短片
の底部先端およびメニスカスの鋳片中心からの距離と時
間との関係を示した線図である。 1……短片、2……メニスカス、3……鋳片中心、4…
…鋳片、5……底部先端、6……頂部先端、7……頂部
駆動軸、8……頂部駆動電動機、9……頂部位置検出
器、10……底部駆動軸、11……底部駆動電動機、12……
底部位置検出器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モールドを構成する短片の頂部先端と底部
    先端からそれぞれ所定の寸法だけ隔たった位置に頂部駆
    動軸と底部駆動軸を有し、鋳片の幅の変更に際して前記
    頂部駆動軸および底部駆動軸を別個に駆動すると共に、
    前記鋳片の幅を拡げる最初の工程と幅を縮める最終の工
    程とにそれぞれ前記短片の傾斜変更動作を含むモールド
    幅変更方法において、前記短片の傾斜変更に際し、前記
    頂部駆動軸の移動速度に対して前記短片の底部先端位置
    が変化しないような前記底部駆動軸の移動速度を求め、
    これらの移動速度に従ってそれぞれ前記頂部駆動軸およ
    び底部駆動軸を駆動することを特徴とするモールド幅変
    更方法。
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