JPS61144255A - 鋼の連続鋳造法 - Google Patents
鋼の連続鋳造法Info
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- JPS61144255A JPS61144255A JP26590584A JP26590584A JPS61144255A JP S61144255 A JPS61144255 A JP S61144255A JP 26590584 A JP26590584 A JP 26590584A JP 26590584 A JP26590584 A JP 26590584A JP S61144255 A JPS61144255 A JP S61144255A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- width
- speed
- short side
- mold
- change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/168—Controlling or regulating processes or operations for adjusting the mould size or mould taper
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋼の連続鋳造法に関し、詳しくに連続鋳造中(
−鋳型短辺を移動せしめて鋳片幅を拡大または縮小する
幅変更方法に関する。
−鋳型短辺を移動せしめて鋳片幅を拡大または縮小する
幅変更方法に関する。
近年、連続鋳造、特に鋼の連続鋳造においては、稼働率
の向上および鋳片歩留の同上等の要請から、鋳型への鋳
込を停止することなく鋳片幅の変更を行なう連続鋳造法
が実施さ几るようになってきた。
の向上および鋳片歩留の同上等の要請から、鋳型への鋳
込を停止することなく鋳片幅の変更を行なう連続鋳造法
が実施さ几るようになってきた。
特(−最近、連続鋳造工程と圧延工程を直結化する方法
が実用化さ几、製品板幅(;応じて連続鋳造中の鋳片幅
を変更する技術はますます重要さを増している。連続鋳
造機の運転を止めずに鋳片幅を変更する場付においては
、幅が変化する部分の長さを出来るかぎり短かくシ、要
求さILる幅に直ちに変更することが重要である。この
ために幅変更速度を上昇させることが必要となってきた
。
が実用化さ几、製品板幅(;応じて連続鋳造中の鋳片幅
を変更する技術はますます重要さを増している。連続鋳
造機の運転を止めずに鋳片幅を変更する場付においては
、幅が変化する部分の長さを出来るかぎり短かくシ、要
求さILる幅に直ちに変更することが重要である。この
ために幅変更速度を上昇させることが必要となってきた
。
連続鋳造における鋳片幅の変更においては、鋳型短辺を
何らかの方法で鋳型の中心側ま几は反中心側へ移動させ
る操作がおこなわnる。第2図は鋳型長辺を固定し短辺
を移動させる幅変更装置の一例を概念的に示したもので
ある。すなわち一対の短辺1a、lbが鋳型振動テーブ
ル(図示せず)に固定さn几長辺2a、2b+:、挾持
さnており、短辺に取9つけらnた電動または油圧式の
駆動装置3a、3bにより駆動さ几、鋳片4の幅を鋳造
を止めることなく変更する装置である。かかる装置にお
いて幅変更速度を高速化する場曾、短辺を駆動する力の
増大および鋳片欠陥の危険性の増大がメク、このことが
幅変更の高速化を阻んでい九従来の幅変更方法としては
、例えば特開昭53−60326号公報および特公昭5
4−33772号公報で開示さfL、第3図および第4
図に示すような方法が一般的に実施さn、ていた。即ち
、第3図は幅縮小の場せを説明するものでろって、(3
)で示す第1ステツプでは短辺1を点線aの如く傾斜さ
せ、第2ステツプで(b)の如く平行移動し、ついて第
3ステツプで(C)の如く傾斜をもとに戻す方法を示り
又第4図は幅拡大の場せを説明するものであって、(3
)で示す第1ステツプで短辺1t一点線aの如く傾斜さ
せ、第2ステツプで(b)の如く平行移動し究のち、$
3ステップで(C)の如く傾斜全少なくする方法を示し
ている。
何らかの方法で鋳型の中心側ま几は反中心側へ移動させ
る操作がおこなわnる。第2図は鋳型長辺を固定し短辺
を移動させる幅変更装置の一例を概念的に示したもので
ある。すなわち一対の短辺1a、lbが鋳型振動テーブ
ル(図示せず)に固定さn几長辺2a、2b+:、挾持
さnており、短辺に取9つけらnた電動または油圧式の
駆動装置3a、3bにより駆動さ几、鋳片4の幅を鋳造
を止めることなく変更する装置である。かかる装置にお
いて幅変更速度を高速化する場曾、短辺を駆動する力の
増大および鋳片欠陥の危険性の増大がメク、このことが
幅変更の高速化を阻んでい九従来の幅変更方法としては
、例えば特開昭53−60326号公報および特公昭5
4−33772号公報で開示さfL、第3図および第4
図に示すような方法が一般的に実施さn、ていた。即ち
、第3図は幅縮小の場せを説明するものでろって、(3
)で示す第1ステツプでは短辺1を点線aの如く傾斜さ
せ、第2ステツプで(b)の如く平行移動し、ついて第
3ステツプで(C)の如く傾斜をもとに戻す方法を示り
又第4図は幅拡大の場せを説明するものであって、(3
)で示す第1ステツプで短辺1t一点線aの如く傾斜さ
せ、第2ステツプで(b)の如く平行移動し究のち、$
3ステップで(C)の如く傾斜全少なくする方法を示し
ている。
つtり、従来は第3図および第4図各(3)、 (C)
におけるテーパー変更動作と両図(b)における平行移
動動作とは完全に分離して行なわnていた。
におけるテーパー変更動作と両図(b)における平行移
動動作とは完全に分離して行なわnていた。
′ しかじ、前記従来方法ではテーパー変更時期に時間
がかかりすぎ、平行移動速度Vm f高速化しても幅可
変移行部長さを減少させる効果は非常に少なく、歩留り
向上の妨げとなっていた。
がかかりすぎ、平行移動速度Vm f高速化しても幅可
変移行部長さを減少させる効果は非常に少なく、歩留り
向上の妨げとなっていた。
前記問題を解決するため(二、平行移動速度vWtをよ
り高める友めの試みも種々行わnている。ところが鋳型
内で凝固したシェル(凝固殻)を破断することなく、か
つこのシェルの変形抵抗力に打ち勝って平行移動速度V
mを高めるためには、第3図および第4図各(3)にお
ける傾斜変更角Δψを大きくしなけnばならない。一方
、前記傾斜変更角Δψを大きくすると、短辺1と鋳片4
との間に隙間即ちエアーギャップが生じ、このエアーギ
ャップが大きくなると鋳片4に割几が生じたりブレーク
アウトが発生する等の問題がある。このため前記従来方
法では平行移動速度Vm f高めることに限界がおり、
而して幅変更時間を短縮することには制限があった。
り高める友めの試みも種々行わnている。ところが鋳型
内で凝固したシェル(凝固殻)を破断することなく、か
つこのシェルの変形抵抗力に打ち勝って平行移動速度V
mを高めるためには、第3図および第4図各(3)にお
ける傾斜変更角Δψを大きくしなけnばならない。一方
、前記傾斜変更角Δψを大きくすると、短辺1と鋳片4
との間に隙間即ちエアーギャップが生じ、このエアーギ
ャップが大きくなると鋳片4に割几が生じたりブレーク
アウトが発生する等の問題がある。このため前記従来方
法では平行移動速度Vm f高めることに限界がおり、
而して幅変更時間を短縮することには制限があった。
係る問題を解決する几め(二本出願人は前記第1ステツ
プ及び第3ステツプにおいて短辺の上下端を同時C:移
動させ、該期間の所要時間を短縮させる方法を開発し、
先に特願昭57−184103号及び特願昭58−14
3157号として出願し友。しかしながらこの方法にお
いては幅変更開始からの経過時間によって鋳片の変形抵
抗が変化するため、該変形抵抗の最大値に曾わせて第1
ステツプ及び第3ステツプの時間を設定しなけ1しばな
らないという問題があつ几。従って該期間の所要時間を
短縮する余地がまだ残さnていた。
プ及び第3ステツプにおいて短辺の上下端を同時C:移
動させ、該期間の所要時間を短縮させる方法を開発し、
先に特願昭57−184103号及び特願昭58−14
3157号として出願し友。しかしながらこの方法にお
いては幅変更開始からの経過時間によって鋳片の変形抵
抗が変化するため、該変形抵抗の最大値に曾わせて第1
ステツプ及び第3ステツプの時間を設定しなけ1しばな
らないという問題があつ几。従って該期間の所要時間を
短縮する余地がまだ残さnていた。
本発明は前述した従来方法における問題点を抜本釣に解
決すると共に前記特願昭57−184103号及び特願
昭58−143157号の更(−改良を図るもので、連
続鋳造中に鋳片幅を拡大または縮小する幅変更を実施す
る鋼の連続鋳造方法(=おいて、鋳造欠陥の発生を防止
しつつ最短時間で幅変更を実施することにより圧延条件
や短辺駆動装置の制約条件等を満足する鋳片を製造し、
かつ安定した操業を可能ならしめる方法を提供するもの
である。
決すると共に前記特願昭57−184103号及び特願
昭58−143157号の更(−改良を図るもので、連
続鋳造中に鋳片幅を拡大または縮小する幅変更を実施す
る鋼の連続鋳造方法(=おいて、鋳造欠陥の発生を防止
しつつ最短時間で幅変更を実施することにより圧延条件
や短辺駆動装置の制約条件等を満足する鋳片を製造し、
かつ安定した操業を可能ならしめる方法を提供するもの
である。
本発明は、連続鋳造中に鋳型短辺を移動せしめて鋳片幅
を拡大まtは縮小するに際し、前記短辺の移動を該短辺
をv:1型中心側へ順次傾ける前傾期と鋳型反中心側へ
順次傾ける後情期とに区分し、前記前後頬部における短
辺上下端部の移動速度の増速率α全許容シェル変形抵抗
力をパラメータとして求めると共に前記上下端部の移動
速度の差Δv1に:下記(1)式で定め、当該期間中前
記増速率αおよび速度差Δ■を一定に維持して幅変更を
行う方法において、圧延条件および/または短辺駆動装
置の制約条件より前記短辺の最大許容移動速度Vma
x を設定し、幅変更前半部の前傾期または後頬部にお
ける前記短辺の上端部速度Vu4が前記Vmaxを超え
る際に、幅変更前半部と後半部との間に下記(2)及び
(3)式で与えられる範囲内の移動速度Vp で短辺の
平行移動を行わしめ、鋳造欠陥の発生全防止しつつ最短
時間で幅変更を実施することを特徴とする鋼の連続鋳造
方法C二関する。
を拡大まtは縮小するに際し、前記短辺の移動を該短辺
をv:1型中心側へ順次傾ける前傾期と鋳型反中心側へ
順次傾ける後情期とに区分し、前記前後頬部における短
辺上下端部の移動速度の増速率α全許容シェル変形抵抗
力をパラメータとして求めると共に前記上下端部の移動
速度の差Δv1に:下記(1)式で定め、当該期間中前
記増速率αおよび速度差Δ■を一定に維持して幅変更を
行う方法において、圧延条件および/または短辺駆動装
置の制約条件より前記短辺の最大許容移動速度Vma
x を設定し、幅変更前半部の前傾期または後頬部にお
ける前記短辺の上端部速度Vu4が前記Vmaxを超え
る際に、幅変更前半部と後半部との間に下記(2)及び
(3)式で与えられる範囲内の移動速度Vp で短辺の
平行移動を行わしめ、鋳造欠陥の発生全防止しつつ最短
時間で幅変更を実施することを特徴とする鋼の連続鋳造
方法C二関する。
ΔV=α・L / U C−(1)
lVmaxl≧) Vp l−(2)
Vp≧α1ψTrl□(3)
但し ΔV;短辺上端と下端の速度差(tm/”)Vm
ax ;短辺の最大許容移動速度(mm/min)α;
短辺上下端の増速率(II+、/−” )α1;幅変更
前半の前傾期または後頬部の短辺上下端の増速率(tm
/− に2)L:鋳型短辺長さくmm) UC;鋳造速度(tm/−k ) T rl S幅変更前半の前傾期または後頬部の
1所要時間(―) Vp;平行移動速度 又、前記幅変更方法において幅縮小変更開始時の初期短
辺下端部速度を零として幅変更を行うこと、または幅拡
大変更開始時の初期短辺下端部速度を零として幅変更を
行うことが好ましい。
ax ;短辺の最大許容移動速度(mm/min)α;
短辺上下端の増速率(II+、/−” )α1;幅変更
前半の前傾期または後頬部の短辺上下端の増速率(tm
/− に2)L:鋳型短辺長さくmm) UC;鋳造速度(tm/−k ) T rl S幅変更前半の前傾期または後頬部の
1所要時間(―) Vp;平行移動速度 又、前記幅変更方法において幅縮小変更開始時の初期短
辺下端部速度を零として幅変更を行うこと、または幅拡
大変更開始時の初期短辺下端部速度を零として幅変更を
行うことが好ましい。
第1図は本発明に基づく幅変更時における短辺の上端部
及び下端部の水平方向移動速度(以下、移動速度という
)を説明するための線図であって、第1図(3)が幅線
小金、第1図(b)が幅拡大を示すものである。又速度
は鋳型中心側への移動速度を+(至)、@型反中心側へ
の移動速度を−(2)として表した。
及び下端部の水平方向移動速度(以下、移動速度という
)を説明するための線図であって、第1図(3)が幅線
小金、第1図(b)が幅拡大を示すものである。又速度
は鋳型中心側への移動速度を+(至)、@型反中心側へ
の移動速度を−(2)として表した。
まず第1図(3)(=基づき幅縮小の場合について説明
する。図において破1ilsxは短辺上端部(鋳型内の
メニスカスに相当する位置をいい、以下短片上端部とは
係る意味で用いる)の移動速度(以下、上端部速度と言
い、Vuで表す)を、実線yは短辺下端部の移動速度(
短辺下端部“乏は短辺の下端を言い、その移動速度をV
tで表す)である。幅縮小にあ之っでは短辺を鋳型中心
方向に移動させるが、その前半では上端部速度vuが後
述する許容さ几る最大移動速度Vmax I”−達する
まで短辺を鋳型中心側へ傾ける前傾操作を行う。前記V
maxに達すると後述する平行移動速LVpで短辺の平
行移動を行わしめ、目標幅変更量より定めら几る平行移
動時間Th経過後に短辺を鋳型反中心側へ傾ける後傾操
作を行わしめ、一連の幅変更操作を終わる。
する。図において破1ilsxは短辺上端部(鋳型内の
メニスカスに相当する位置をいい、以下短片上端部とは
係る意味で用いる)の移動速度(以下、上端部速度と言
い、Vuで表す)を、実線yは短辺下端部の移動速度(
短辺下端部“乏は短辺の下端を言い、その移動速度をV
tで表す)である。幅縮小にあ之っでは短辺を鋳型中心
方向に移動させるが、その前半では上端部速度vuが後
述する許容さ几る最大移動速度Vmax I”−達する
まで短辺を鋳型中心側へ傾ける前傾操作を行う。前記V
maxに達すると後述する平行移動速LVpで短辺の平
行移動を行わしめ、目標幅変更量より定めら几る平行移
動時間Th経過後に短辺を鋳型反中心側へ傾ける後傾操
作を行わしめ、一連の幅変更操作を終わる。
第5図はこの幅縮小時の短辺の移動状況を示す模式図で
あり、前記前傾期には短辺の上端部速度V u f下端
部速度Vtより常::一足速度だけ速く移動させること
(二よって2点鎖線で示す水平線2に対する短辺1の傾
#月βが順次大きくなり′、前傾量は増していく。逆ζ
二後頬部には上端速度Vuより下端速度vt2常(ニ一
定速度速めることによって前記傾斜角βは順次小さくな
り前傾量が減っていく(本発明においては、前記傾斜角
βが大きくなる方向、即ち鋳型中心側(二傾いていく移
動期間を前傾期、逆に前記傾斜角βが小さくなる方向、
即ち鋳型反中心側に煩いていく移動期間全後傾期とそn
ぞn定義して用いた。)。
あり、前記前傾期には短辺の上端部速度V u f下端
部速度Vtより常::一足速度だけ速く移動させること
(二よって2点鎖線で示す水平線2に対する短辺1の傾
#月βが順次大きくなり′、前傾量は増していく。逆ζ
二後頬部には上端速度Vuより下端速度vt2常(ニ一
定速度速めることによって前記傾斜角βは順次小さくな
り前傾量が減っていく(本発明においては、前記傾斜角
βが大きくなる方向、即ち鋳型中心側(二傾いていく移
動期間を前傾期、逆に前記傾斜角βが小さくなる方向、
即ち鋳型反中心側に煩いていく移動期間全後傾期とそn
ぞn定義して用いた。)。
一方、上下部速度Vu、VLは前記前後頬部(=おいて
一足の増速率α、即ち前傾期においては正方向つまシ短
辺移動速度が順次増加する増速率α、また後傾量におい
ては負方向っまり短辺移動速度が順次減少する増速率α
(正方向を基準とすnば減速率となるが本発明では増速
率に統一して用い、そnを特に区別して表す必要がある
ときはその符号で増速? (+) 、減速を←】で表す
ことにする。またとILを総称して言うときは以下増速
率αと言う。〕ノと前記速度差ΔVとを有し、そ几ぞn
時間と共(=前傾量または後傾量が増加する。
一足の増速率α、即ち前傾期においては正方向つまシ短
辺移動速度が順次増加する増速率α、また後傾量におい
ては負方向っまり短辺移動速度が順次減少する増速率α
(正方向を基準とすnば減速率となるが本発明では増速
率に統一して用い、そnを特に区別して表す必要がある
ときはその符号で増速? (+) 、減速を←】で表す
ことにする。またとILを総称して言うときは以下増速
率αと言う。〕ノと前記速度差ΔVとを有し、そ几ぞn
時間と共(=前傾量または後傾量が増加する。
次に幅拡大の場合t−第1図(b)および第6図の模式
図に基づいて説明する。幅拡大を実施するに当たっては
前記幅縮小とは逆に短辺を鋳型及中心方向に移動させて
いくが、まずその前半では上端部速度Vuが後述する最
大許容移動速度Vmaxに達するまで下端部速度Vtを
上端部速度Vuよジ常に一足の速度だけ高める後傾操作
を行い、前記Vma xに達すると後述する平行移動速
度Vpで平行移動を行わしめ、目標幅変更量より足めら
nる平行移動時間Th経過後、直ちに上端部速度Vuを
下端部速度Vtよジ高める前#X操作を行う。この場合
においても上下端部速度Vu、Vtは前述したように一
定の増速蹴αと速度差Δ■を有し、そ几ぞn時間と共に
前傾量または後傾量が増加する。
図に基づいて説明する。幅拡大を実施するに当たっては
前記幅縮小とは逆に短辺を鋳型及中心方向に移動させて
いくが、まずその前半では上端部速度Vuが後述する最
大許容移動速度Vmaxに達するまで下端部速度Vtを
上端部速度Vuよジ常に一足の速度だけ高める後傾操作
を行い、前記Vma xに達すると後述する平行移動速
度Vpで平行移動を行わしめ、目標幅変更量より足めら
nる平行移動時間Th経過後、直ちに上端部速度Vuを
下端部速度Vtよジ高める前#X操作を行う。この場合
においても上下端部速度Vu、Vtは前述したように一
定の増速蹴αと速度差Δ■を有し、そ几ぞn時間と共に
前傾量または後傾量が増加する。
本発明においては前述し九幅変更開始直後の前半に相当
する幅縮小時の前傾期および幅拡大時の後傾期yk総称
して幅変更前半部と言い、幅変更終期の後半に相当する
幅縮小時の後傾量および幅拡大時の前傾期を総称して幅
変更後半部と言う。又、前記幅変更前半部と幅変更後半
部との間の短辺が平行移動する期間を平行移動期と言う
。而して第1図におけるTrlは幅変更前半部の所要時
間を、Tr・2は幅変更後半部の所要時間を、又Twは
全所要時間を表すものである。更に幅変更前半部の増速
率をαl、上下端部速度Vul、V4の速度差をΔv1
で、幅変更後半部の増速率f屯雪、上下離開3速、1度
Vu2= 、 V4?の速度差をΔ■で表した(幅変更
の前半部と後半部とを区別して表す必要のあるときは、
前半部の各種符号にはサフィックス1を、後半部の各種
符号にはサフィックス2を付し表すことにする、)。
する幅縮小時の前傾期および幅拡大時の後傾期yk総称
して幅変更前半部と言い、幅変更終期の後半に相当する
幅縮小時の後傾量および幅拡大時の前傾期を総称して幅
変更後半部と言う。又、前記幅変更前半部と幅変更後半
部との間の短辺が平行移動する期間を平行移動期と言う
。而して第1図におけるTrlは幅変更前半部の所要時
間を、Tr・2は幅変更後半部の所要時間を、又Twは
全所要時間を表すものである。更に幅変更前半部の増速
率をαl、上下端部速度Vul、V4の速度差をΔv1
で、幅変更後半部の増速率f屯雪、上下離開3速、1度
Vu2= 、 V4?の速度差をΔ■で表した(幅変更
の前半部と後半部とを区別して表す必要のあるときは、
前半部の各種符号にはサフィックス1を、後半部の各種
符号にはサフィックス2を付し表すことにする、)。
以上のように1本発明では前記増速率αを後述するよう
に許容シェル変形抵抗をパラメータとして鋼種や鋳片サ
イズ、鋳造速度、等C二価じて予め求めて設定すると共
に上端部速度Vuと下端部速度Vtの速度差Δvを、前
記(1)式に基づいて定め。
に許容シェル変形抵抗をパラメータとして鋼種や鋳片サ
イズ、鋳造速度、等C二価じて予め求めて設定すると共
に上端部速度Vuと下端部速度Vtの速度差Δvを、前
記(1)式に基づいて定め。
前傾期および後傾量のそ几ぞ几の期間中こ几らを一定に
維持して幅変更を実施することにより、BOや鋳片割n
等の鋳造欠陥を主しることなく最短の時間で幅変更する
こと全可能とし、一方、圧延条件および/または短辺駆
動装置の制約条件より短辺の最大許容移動速度Vmax
を設定し、幅変更前半部における短辺の上端部速度V
ulが前記Vmax k超える際には幅変更前半部と後
半部との間に前記(2)及び(3)式で与えらrLる範
囲内の移拗速度Vpで短辺の平行移動を行わしめること
によって、効率的な設備能力で、圧延条件に退会した鋳
片を、鋳造欠陥の発生を防止しつつ安定して製造するこ
とを可能としたことを特徴とするものである。
維持して幅変更を実施することにより、BOや鋳片割n
等の鋳造欠陥を主しることなく最短の時間で幅変更する
こと全可能とし、一方、圧延条件および/または短辺駆
動装置の制約条件より短辺の最大許容移動速度Vmax
を設定し、幅変更前半部における短辺の上端部速度V
ulが前記Vmax k超える際には幅変更前半部と後
半部との間に前記(2)及び(3)式で与えらrLる範
囲内の移拗速度Vpで短辺の平行移動を行わしめること
によって、効率的な設備能力で、圧延条件に退会した鋳
片を、鋳造欠陥の発生を防止しつつ安定して製造するこ
とを可能としたことを特徴とするものである。
まず始めに、前述した増速率αおよび速度差△Vを制御
因子とすることにより鋳造欠陥を生じることなく最短時
間で幅変更が実施出来る理由について説明する。
因子とすることにより鋳造欠陥を生じることなく最短時
間で幅変更が実施出来る理由について説明する。
前述したように1幅変更時の速度全高速化するには、幅
変更中にBOや鋳片の欠陥等音生じさせないための配慮
が必要である。このためには幅変更実施の全期間中にお
いて鋳片と短辺との間(=エアーギャップを生じさせず
、かつ短辺によって過度に鋳片を押し込むことがないよ
うに常に適正な押し込みを確保することが肝要である。
変更中にBOや鋳片の欠陥等音生じさせないための配慮
が必要である。このためには幅変更実施の全期間中にお
いて鋳片と短辺との間(=エアーギャップを生じさせず
、かつ短辺によって過度に鋳片を押し込むことがないよ
うに常に適正な押し込みを確保することが肝要である。
第7図は短辺の移動と前記エアーギヤラグの生成条件を
説明する概念図であって、Xu、Xlは短辺上端部およ
び下端部の任意蒔点(幅変更開始から任意時間を経過し
た時点)における移動量を示し、βは当該時点での前述
し友短辺と水平線2との傾斜角を、又θは垂直線に対す
る傾斜角(θ=β−9o0)を表すものである。
説明する概念図であって、Xu、Xlは短辺上端部およ
び下端部の任意蒔点(幅変更開始から任意時間を経過し
た時点)における移動量を示し、βは当該時点での前述
し友短辺と水平線2との傾斜角を、又θは垂直線に対す
る傾斜角(θ=β−9o0)を表すものである。
微少時間dtO間に短辺上端がdXu、下端がdXt移
動するものとし、鋳造速度Ucとすると、前期微少時間
dtの間に鋳片は〔Uc−dt〕だけ下方(=移動する
。従って、この間に鋳片が短辺の押し込みによって受け
る変形ilは第7図(b)に斜線で示すように、鋳片の
移動量から(Uc−dt・tanθ)を引いた値となる
。この変形量を、短辺上端部をdλu1短辺下短辺全端
部tとすると、該dλu%dλt、;は下記(4)、
<57式で表せる。
動するものとし、鋳造速度Ucとすると、前期微少時間
dtの間に鋳片は〔Uc−dt〕だけ下方(=移動する
。従って、この間に鋳片が短辺の押し込みによって受け
る変形ilは第7図(b)に斜線で示すように、鋳片の
移動量から(Uc−dt・tanθ)を引いた値となる
。この変形量を、短辺上端部をdλu1短辺下短辺全端
部tとすると、該dλu%dλt、;は下記(4)、
<57式で表せる。
dλu=dXu−Uc @d t 11t4nθ□(4
)dλL=dXL −Uc * d t @ tanθ
□(5)又、この際短辺の移動量が(Uc*dt@ta
nθ)以下であ几ば短辺は鋳片に追従できず、第7図(
−)に示すよう(ニエアーギャップlを生じる。従って
dλUdλtは正(+ンでなくてはならない。上記(4
)、(5)式をそ几ぞndtで割几ば変形量dλu、
dλtの時間変化に関して下記(6)、 (7)式が得
ら几る。
)dλL=dXL −Uc * d t @ tanθ
□(5)又、この際短辺の移動量が(Uc*dt@ta
nθ)以下であ几ば短辺は鋳片に追従できず、第7図(
−)に示すよう(ニエアーギャップlを生じる。従って
dλUdλtは正(+ンでなくてはならない。上記(4
)、(5)式をそ几ぞndtで割几ば変形量dλu、
dλtの時間変化に関して下記(6)、 (7)式が得
ら几る。
dλu/d t=dXu/d t−UC@ tanθ□
(6)dλt/d t=dXt/d t−Uc ・ta
nθ□(7)t=0.においてはX u = X L=
0であるからjanθは下記(8)式で表せる。
(6)dλt/d t=dXt/d t−Uc ・ta
nθ□(7)t=0.においてはX u = X L=
0であるからjanθは下記(8)式で表せる。
tanθ= (X u −X t ) / L
(8)又、dXu/dtは短辺の上端部速度V
u 、 dX4/dtは短辺の下端部速度vt2表すこ
とから前記(6)。
(8)又、dXu/dtは短辺の上端部速度V
u 、 dX4/dtは短辺の下端部速度vt2表すこ
とから前記(6)。
(7)式は下記(9)、00式で表せる。
d λ u/d t=Vu−Uc ・ (Xu−X
A)/L−(9)dλL/d t=VL−Uc ・(X
u −XL )/L−QO前記変形idλu、 dλt
f鋳片の幅2Wの半量、即ち片側の短辺が受は持つ前記
鋳片幅2Wの半分Wで割ると、鋳片の歪iが得らnる。
A)/L−(9)dλL/d t=VL−Uc ・(X
u −XL )/L−QO前記変形idλu、 dλt
f鋳片の幅2Wの半量、即ち片側の短辺が受は持つ前記
鋳片幅2Wの半分Wで割ると、鋳片の歪iが得らnる。
この歪−0時間変化は歪速度i(j = d j /
d t )でるり、従って前記(9〕、00式を歪速度
if用いて表すと下記(ロ)(2)式となる。
d t )でるり、従って前記(9〕、00式を歪速度
if用いて表すと下記(ロ)(2)式となる。
W@ j u=Vu−Uc e (Xu−Xt)/L
−Ql)W@i t−Vt−Uc ・(Xu−XL)/
L −93前記鋳片の歪速度42時間(二対して変化さ
せなけnば鋳片を過度に押し込むことがなく、かつ前記
エアーギャツfりが生じることなく幅変更全行 1
なえることが判った。又、短辺の駆動力は鋳片の歪速度
−によって定めらnるから、it一時間に対して変化さ
せないこと(;より駆動労金一定にすることができ、駆
動装置の能力を有効(ユ利用できるという利点がある。
−Ql)W@i t−Vt−Uc ・(Xu−XL)/
L −93前記鋳片の歪速度42時間(二対して変化さ
せなけnば鋳片を過度に押し込むことがなく、かつ前記
エアーギャツfりが生じることなく幅変更全行 1
なえることが判った。又、短辺の駆動力は鋳片の歪速度
−によって定めらnるから、it一時間に対して変化さ
せないこと(;より駆動労金一定にすることができ、駆
動装置の能力を有効(ユ利用できるという利点がある。
従って前記歪速度if待時間二対して変化させないため
には前記αυ、(2)式を時間微分しkものが零であn
、ばよい。即ちdi/dt=0であnばよいことになり
、下記αa、αぐ式を満足す几ばよいこと(二なる。
には前記αυ、(2)式を時間微分しkものが零であn
、ばよい。即ちdi/dt=0であnばよいことになり
、下記αa、αぐ式を満足す几ばよいこと(二なる。
(dVu/dt)−Uc ・(Vu−vt)/L=0
01(dVt/dt)−Uc ・(Vu−Vt)/
L=0−Q4)(9)、00式およびQl、C14)式
より■Lt−消去すると、Vut一定める微分方程式と
して下記(ト)式が得ら几る。
01(dVt/dt)−Uc ・(Vu−Vt)/
L=0−Q4)(9)、00式およびQl、C14)式
より■Lt−消去すると、Vut一定める微分方程式と
して下記(ト)式が得ら几る。
dVu/d t=Uc ((dλu/dt)−(dλt
/at)J= U c @W (J u −j L )
/ L −%この(至)式の右辺は時間に関して定数
となる。この定数を仮にAとすると、該定数大は下記(
ト)式で表さn%Muの一般解として下記04式が得ら
nる。
/at)J= U c @W (J u −j L )
/ L −%この(至)式の右辺は時間に関して定数
となる。この定数を仮にAとすると、該定数大は下記(
ト)式で表さn%Muの一般解として下記04式が得ら
nる。
A = U c * W (i u −i L ) /
L −0QVu=Ast+B Q7) 又、前記(至)式とり弐とからVtの一般解が下記(ト
)式で求めらnる。
L −0QVu=Ast+B Q7) 又、前記(至)式とり弐とからVtの一般解が下記(ト
)式で求めらnる。
V L = A 11t + B −A * L /U
c −Ql尚、αηおよび(ト)式においてBは定数
である。このαηおよび(至)式より、鋳片の変形状態
(歪速度)ft時間:二対して変化させないためにはM
u%Vtを幅変更開始からの経過時間tの一次関数とす
nばよく、又VuとVtは常に一定の速度差ΔVに保て
ばよいことが判る。
c −Ql尚、αηおよび(ト)式においてBは定数
である。このαηおよび(至)式より、鋳片の変形状態
(歪速度)ft時間:二対して変化させないためにはM
u%Vtを幅変更開始からの経過時間tの一次関数とす
nばよく、又VuとVtは常に一定の速度差ΔVに保て
ばよいことが判る。
本発明者等は該知見に基づき実操業の連続鋳造中:二お
ける幅変更においてさら(一研究を重ねた結果、前記α
ηおよびに)式の定数Aを許容変形抵抗力をノ七2メー
ターとして求めた値に設定すること;:より、前記知見
を工業的規模で適用することが可能であることを確認し
た。
ける幅変更においてさら(一研究を重ねた結果、前記α
ηおよびに)式の定数Aを許容変形抵抗力をノ七2メー
ターとして求めた値に設定すること;:より、前記知見
を工業的規模で適用することが可能であることを確認し
た。
前記定数大が零以外の場会、VuおよびVtは時間と共
に増速または減速さnる。この幅変更期間中Vuおよび
Vtを増速または減速させる前記定数At本発明では増
速率αとして用いた。又、前記αηおよび(至)式にお
ける定数Bは短辺上端部の幅変更開始時の初期速度であ
り、幅変更やその時の操業条件によって予め適宜決定す
nばよい。前記増速率αが設定さ几ると、VuとVtの
速度差は前記aηおよび(ト)式から ΔV=Vu−Vt=(1−L/Uc −(1)と求めら
n1増速率α、短辺の長さLおよび鋳造速度Ucの関数
となり、前述した(1)式が得らnる。
に増速または減速さnる。この幅変更期間中Vuおよび
Vtを増速または減速させる前記定数At本発明では増
速率αとして用いた。又、前記αηおよび(至)式にお
ける定数Bは短辺上端部の幅変更開始時の初期速度であ
り、幅変更やその時の操業条件によって予め適宜決定す
nばよい。前記増速率αが設定さ几ると、VuとVtの
速度差は前記aηおよび(ト)式から ΔV=Vu−Vt=(1−L/Uc −(1)と求めら
n1増速率α、短辺の長さLおよび鋳造速度Ucの関数
となり、前述した(1)式が得らnる。
さて、前記(1)式より短辺上下端部の速度差ΔVは増
速率αの関数となることから、αが正の場合には短辺上
端が下端に対して相対的に鋳型中心側に傾き、前記傾斜
角βが大きくなる。逆にαが負の場合(二は相対的に鋳
型反中心側に傾き、前記傾斜角βが小さくなる。鋳型の
短辺は通常の操業時には所定の傾斜角に設定さ几ており
、幅変J!を実施するに際して変化させた前記傾斜角は
幅変更のを少なくとも1つ以上組合わせなくてはならな
い。
速率αの関数となることから、αが正の場合には短辺上
端が下端に対して相対的に鋳型中心側に傾き、前記傾斜
角βが大きくなる。逆にαが負の場合(二は相対的に鋳
型反中心側に傾き、前記傾斜角βが小さくなる。鋳型の
短辺は通常の操業時には所定の傾斜角に設定さ几ており
、幅変J!を実施するに際して変化させた前記傾斜角は
幅変更のを少なくとも1つ以上組合わせなくてはならな
い。
この組合わせの最も単純なパターンが、第8図に示すよ
うに前傾期と後頬部の各々の期間を1つづつ有するもの
である。この)々ターンでは幅変更に無駄な動きがない
ため幅変更時間は最も短くなり、かつ幅変更制御も容易
なものとなる。即ち、第8図は前述した増速率αおよび
速度差ΔVに基づき幅変更を実施した際の短辺の速度線
図を示すもので、幅縮小においてはその前半部で前傾操
作が行わ几る。又、後述する前傾期から後頬部へ移行す
る折返し時間、つまり前傾期の所要時間Tr(平行移動
のない第8図のパターンに基づく幅変更前半部の前傾期
または後頬部の所要時間を、後述する平行移動期を設け
る場合の幅変更前半部の所要時、間と区別するために、
以下折返し時間Trと言う)が経過すると直ちに後傾操
作に移行する。同様に幅拡大においても幅変更前半部の
後傾操作が終了したら直ちに後半部の前傾操作へ移行し
、こnによって幅変更の全所要時間TWを著しく短縮す
ることができる。
うに前傾期と後頬部の各々の期間を1つづつ有するもの
である。この)々ターンでは幅変更に無駄な動きがない
ため幅変更時間は最も短くなり、かつ幅変更制御も容易
なものとなる。即ち、第8図は前述した増速率αおよび
速度差ΔVに基づき幅変更を実施した際の短辺の速度線
図を示すもので、幅縮小においてはその前半部で前傾操
作が行わ几る。又、後述する前傾期から後頬部へ移行す
る折返し時間、つまり前傾期の所要時間Tr(平行移動
のない第8図のパターンに基づく幅変更前半部の前傾期
または後頬部の所要時間を、後述する平行移動期を設け
る場合の幅変更前半部の所要時、間と区別するために、
以下折返し時間Trと言う)が経過すると直ちに後傾操
作に移行する。同様に幅拡大においても幅変更前半部の
後傾操作が終了したら直ちに後半部の前傾操作へ移行し
、こnによって幅変更の全所要時間TWを著しく短縮す
ることができる。
次に増速率αの具体的な求め方について説明する。
増速率α全高くしていくと幅変更時間は短縮さ几ていく
が、成る値を越えると鋳片が座屈を生じて表面のシェル
が破断したり、或いは変形抵抗が大きくなり短辺を移動
せしめる駆動力が不足し幅変更が出来なくなる等の現象
を生じるようになる。
が、成る値を越えると鋳片が座屈を生じて表面のシェル
が破断したり、或いは変形抵抗が大きくなり短辺を移動
せしめる駆動力が不足し幅変更が出来なくなる等の現象
を生じるようになる。
本発明者等は多くの実験を繰返した結果、前記増速率α
については許容シェル変形抵抗力から最適の範囲を求め
ることが可能であることを確認した。
については許容シェル変形抵抗力から最適の範囲を求め
ることが可能であることを確認した。
許容シェル変形抵抗力はシェル強度から決定さnる場合
と前記鋳型短片の駆動力から決定さnる場合とがめる。
と前記鋳型短片の駆動力から決定さnる場合とがめる。
まず、鋳片シェルの強度から求める方法について説明す
る。鋳型短辺により鋳片を押し込むと鋳片表面に生成さ
nたシェルには歪が生じる。この際前記シェルにはその
歪速度に応じた抵抗力が発生する。該抵抗力がシェルの
限界強度以上である場合にはシェルが座屈変形をおこし
、鋳造欠陥を生じる結果となる。このような欠陥の発生
を避けるためにはシェルに生じる歪速度をシェル強度に
。
る。鋳型短辺により鋳片を押し込むと鋳片表面に生成さ
nたシェルには歪が生じる。この際前記シェルにはその
歪速度に応じた抵抗力が発生する。該抵抗力がシェルの
限界強度以上である場合にはシェルが座屈変形をおこし
、鋳造欠陥を生じる結果となる。このような欠陥の発生
を避けるためにはシェルに生じる歪速度をシェル強度に
。
対応する限界歪速度以下にしなけnばならない。
前述したように鋳片の短辺上下端部における歪速度は(
ロ)、(2)式で表さnる。一方、幅変更前半部の短辺
上下端部速度V ull V4は下記αつ、翰弐で、又
幅変更後半部の短辺上下端部速度Vu2%vノ2は下記
(財)、四式のようになる。
ロ)、(2)式で表さnる。一方、幅変更前半部の短辺
上下端部速度V ull V4は下記αつ、翰弐で、又
幅変更後半部の短辺上下端部速度Vu2%vノ2は下記
(財)、四式のようになる。
v11=α1*t+B1−一α9
’ V4 = CLB +1t +131−al *
L/Uc −翰Vuj・= /IQ * t + t
h @vt−* =Q:* −t + #*−
α* @L / U c @)但し、 αl;輻変更
前半部の増速率 9−;幅変更後半部の増速率 Bl;幅変更開始時の上端部の初期速度B2;幅変更後
半部移行時の上端部の初期速度 ・ 従って鋳片の短辺上下端部における歪速度は、幅変更前
半部においては前記aυ、(6)式に09、翰弐を積分
して代入することによって下記翰、(ハ)で表さ几る。
L/Uc −翰Vuj・= /IQ * t + t
h @vt−* =Q:* −t + #*−
α* @L / U c @)但し、 αl;輻変更
前半部の増速率 9−;幅変更後半部の増速率 Bl;幅変更開始時の上端部の初期速度B2;幅変更後
半部移行時の上端部の初期速度 ・ 従って鋳片の短辺上下端部における歪速度は、幅変更前
半部においては前記aυ、(6)式に09、翰弐を積分
して代入することによって下記翰、(ハ)で表さ几る。
t ul =Bl / W el11’4=
CB+−α、 −L / U c ) / W□(ハ)
又、幅変更後半部における前記歪速度は前記αD1@式
にQυ、(イ)式を積分して代入することにより下記(
ハ)、(イ)式で表さ几る。
CB+−α、 −L / U c ) / W□(ハ)
又、幅変更後半部における前記歪速度は前記αD1@式
にQυ、(イ)式を積分して代入することにより下記(
ハ)、(イ)式で表さ几る。
juj=(Ill12−α1−Trl)/W Q
Ejjtz=(Bz−(α2・L/UC)−αt ・T
rl )/ W−eljところで前記歪速度2はそ几
が負(→となるとエアーギャップが生じ、成る値以上と
なると鋳片が座屈現象を起こし前述したように安定した
鋳造ができなくなる。而して歪速度−の適正範囲は零以
上で、かつ許容さnる最大値i max以下(≦L≦j
max)でるる必要がある。
Ejjtz=(Bz−(α2・L/UC)−αt ・T
rl )/ W−eljところで前記歪速度2はそ几
が負(→となるとエアーギャップが生じ、成る値以上と
なると鋳片が座屈現象を起こし前述したように安定した
鋳造ができなくなる。而して歪速度−の適正範囲は零以
上で、かつ許容さnる最大値i max以下(≦L≦j
max)でるる必要がある。
本発明者等は前記imax Eついて種々調査した結果
& ’max 扛鋳片の上部と下部とで異なり、通常
の連続鋳造で製造さnる鋼種では第1表に示す値を適用
することにより、本発明の機能を確実に発揮できること
が確認できた。
& ’max 扛鋳片の上部と下部とで異なり、通常
の連続鋳造で製造さnる鋼種では第1表に示す値を適用
することにより、本発明の機能を確実に発揮できること
が確認できた。
第 1 表
従って前記@〜(4)式より、幅変更前半部における上
端部には下記動式が、下端部には下記@式が成立し、同
様に後半部における上端部には下記動式が、下端部には
下記(1)式がそfぞ几成立する。
端部には下記動式が、下端部には下記@式が成立し、同
様に後半部における上端部には下記動式が、下端部には
下記(1)式がそfぞ几成立する。
0(B、/W≦j m a x u −翰0<(Bs−
α1” L / U c ) ・l /W≦i ma
x L −mO<(Bz−α2 * T r ) *
l /W:5 i maxu −翰0<(Bz−αz
・L / U c−α1・Tr)・1/w≦;maxt
Q)但し gmaxu:上端部の最大許容歪速度j
maxt:下端部の最大許容歪速度以上の各式を満足
する、即ち幅変更中において安定(造を維持する几めの
相関ヲ勢理すると下記(3)〜(h)の各式が求まる。
α1” L / U c ) ・l /W≦i ma
x L −mO<(Bz−α2 * T r ) *
l /W:5 i maxu −翰0<(Bz−αz
・L / U c−α1・Tr)・1/w≦;maxt
Q)但し gmaxu:上端部の最大許容歪速度j
maxt:下端部の最大許容歪速度以上の各式を満足
する、即ち幅変更中において安定(造を維持する几めの
相関ヲ勢理すると下記(3)〜(h)の各式が求まる。
B、、>0 (3)Bl >α1−
L / U c (b)81 (W * j
maxu −(1−)Bl (W @ j maxl
+αt IIL / U c −(d)臂 B2 ≧αl II T r
(etB2≧α1・Tr+α2 ・L / U
c (f)B2≦W * t m3)(u+α
1 @ T r (g’B2≦W112max
t+α1m’p r+α2 ・L / U c −(h
)第・9図は、との(3)〜(h)の関係を前述した前
半部と後半部とに区別して表し友もので、第9図(3)
が前半部を、また第9図(b)が後半部を示す。更に横
軸は増速率α1.α2、縦軸は初期速度81% B2で
ある。第9図(=おけるハツチング部が鋳造欠陥の発生
することのない、つまり安定した鋳造を継続しつつ幅変
更が可能な範囲を示している。従って増速率αi、α2
を前記ハツチング部の範囲内の任意の値を選択し設定す
ることにより前述し九本発明の幅変更が実施できる。又
前記α1、α2を設定すること(=よってBl s B
2も決足さ几る。
L / U c (b)81 (W * j
maxu −(1−)Bl (W @ j maxl
+αt IIL / U c −(d)臂 B2 ≧αl II T r
(etB2≧α1・Tr+α2 ・L / U
c (f)B2≦W * t m3)(u+α
1 @ T r (g’B2≦W112max
t+α1m’p r+α2 ・L / U c −(h
)第・9図は、との(3)〜(h)の関係を前述した前
半部と後半部とに区別して表し友もので、第9図(3)
が前半部を、また第9図(b)が後半部を示す。更に横
軸は増速率α1.α2、縦軸は初期速度81% B2で
ある。第9図(=おけるハツチング部が鋳造欠陥の発生
することのない、つまり安定した鋳造を継続しつつ幅変
更が可能な範囲を示している。従って増速率αi、α2
を前記ハツチング部の範囲内の任意の値を選択し設定す
ることにより前述し九本発明の幅変更が実施できる。又
前記α1、α2を設定すること(=よってBl s B
2も決足さ几る。
ところで、幅変更は前述しtように可能な限りにおいて
短時間で実施することが要求さ!−しており、係る要求
を満足すべき増速率αを前記ハツチング部の範囲内より
求めることが必要である。而して幅縮小の前半部では増
速率αlおよび初期速度Blが共(2正で、その絶体値
が大きい程よい。このことよV第9図(3)に示した点
アが最適条件となる。
短時間で実施することが要求さ!−しており、係る要求
を満足すべき増速率αを前記ハツチング部の範囲内より
求めることが必要である。而して幅縮小の前半部では増
速率αlおよび初期速度Blが共(2正で、その絶体値
が大きい程よい。このことよV第9図(3)に示した点
アが最適条件となる。
即ち
Bl =α1 a L / U c =W @ ima
xu□ −Cl1)であnばよい。後半部においては前
半部で通常操業時より傾斜せしめた傾斜角全光に戻さね
ばならないことから α15Tr=−α2@(T w −T r ) −’;
!2)Tw−Tr=−(α1/α2 )*Tr
(33となり1幅変更時間を小さくするためにはα2
の絶体値は太さい程よいことになり、第9図(b)に示
した点つが最適点と>kる。
xu□ −Cl1)であnばよい。後半部においては前
半部で通常操業時より傾斜せしめた傾斜角全光に戻さね
ばならないことから α15Tr=−α2@(T w −T r ) −’;
!2)Tw−Tr=−(α1/α2 )*Tr
(33となり1幅変更時間を小さくするためにはα2
の絶体値は太さい程よいことになり、第9図(b)に示
した点つが最適点と>kる。
即ち
B2=αl@T r =W a i maxt+αl@
Tr+α2@L/Uc−JJであILばよい。
Tr+α2@L/Uc−JJであILばよい。
次に幅拡大の前半部において幅変更時間を短縮するには
、α1、Blともに小さい程よい。従って第9図(3)
に示した点イが最適条件となり、初期速度B1は以下の
ようになる。
、α1、Blともに小さい程よい。従って第9図(3)
に示した点イが最適条件となり、初期速度B1は以下の
ようになる。
Bl =O=W@ 2maxt+α1 11L/Uc
’ e;fjまた幅拡大の後半部においては Tw−Tr=−(α1/α2)・Tr ”’;
13の関係式においてCl<0、α2〉0 となること
から、幅変更時間を小さくするにはα2が大きい程よい
。
’ e;fjまた幅拡大の後半部においては Tw−Tr=−(α1/α2)・Tr ”’;
13の関係式においてCl<0、α2〉0 となること
から、幅変更時間を小さくするにはα2が大きい程よい
。
従って第9図(b)に示した点工が最適点となシ、初期
速IK B2は以下の通りとなる。
速IK B2は以下の通りとなる。
13z=αt 11 Tr+α! ”L/UC=W*
2maxu+α111 T r□以上のように幅変更時
間を最短にする増速率α及び初期速iBが求められるが
、下記第2表はそれt一覧として表したものである。
2maxu+α111 T r□以上のように幅変更時
間を最短にする増速率α及び初期速iBが求められるが
、下記第2表はそれt一覧として表したものである。
第 2 表
面して第2表の条件下における上下端速度■いVtは下
記第3表(幅縮小)および第4表(幅拡大)のようにな
る。
記第3表(幅縮小)および第4表(幅拡大)のようにな
る。
第 3 表
第 4 表
第3表および第4表よシ明らかなように、@縮小を開始
するに当たっては短辺上端部の初期速度B!を前傾期に
おける速度差Δvlとすればよ< (Bl=ΔV!=α
1 ” L/U C)4この速度差Δv1を確保するた
めには短辺下端の初期速度を以下の式に示すように「零
」とすることが幅変更時間を短縮するうえからは最も効
果的である。′ 「零、1として幅変更を開始することが幅変更時間を短
縮するうえから最適であることが判った。特許請求の範
囲第2項および第3項は係る理由から限定されたもので
あって、前述した第1図はこの幅縮小変更開始時は初期
短辺下端部速度を零、幅拡大変更開始時は初期短辺下端
部速度を零として幅変更を行った実施例を示すものであ
る。
するに当たっては短辺上端部の初期速度B!を前傾期に
おける速度差Δvlとすればよ< (Bl=ΔV!=α
1 ” L/U C)4この速度差Δv1を確保するた
めには短辺下端の初期速度を以下の式に示すように「零
」とすることが幅変更時間を短縮するうえからは最も効
果的である。′ 「零、1として幅変更を開始することが幅変更時間を短
縮するうえから最適であることが判った。特許請求の範
囲第2項および第3項は係る理由から限定されたもので
あって、前述した第1図はこの幅縮小変更開始時は初期
短辺下端部速度を零、幅拡大変更開始時は初期短辺下端
部速度を零として幅変更を行った実施例を示すものであ
る。
又、本発明者等の経験では、短辺の上方は下方に比しシ
ェル厚が薄いことから、一般に”g max u )
;max L (38)であり
、幅縮小の場合は 1α11〉1 αzl
(393幅拡大の場合は 1all<lαzl (
40)とすることがシェル変形抵抗力から可能であって
、幅変更速度の高速化の点からは効果的である。
ェル厚が薄いことから、一般に”g max u )
;max L (38)であり
、幅縮小の場合は 1α11〉1 αzl
(393幅拡大の場合は 1all<lαzl (
40)とすることがシェル変形抵抗力から可能であって
、幅変更速度の高速化の点からは効果的である。
一方、1α11〆lα21となると後述するように前傾
期から後頬部への移行、つまり折返し点の制却が複雑に
なる。従って制御性の容易さを重視するときはα!=α
2とすることが好ましい。いずれにしてもα1およびα
2は鰻備条件やその時の操業条件等に応じて前記範囲の
なかから任意に設定することが可能である。
期から後頬部への移行、つまり折返し点の制却が複雑に
なる。従って制御性の容易さを重視するときはα!=α
2とすることが好ましい。いずれにしてもα1およびα
2は鰻備条件やその時の操業条件等に応じて前記範囲の
なかから任意に設定することが可能である。
次に許容シェル変形抵抗力が短辺の駆動装置の能力から
決定される場合について説明する。既設駆動装置を利用
して本発明を実施する場合や設置場所或いは設備費等の
制約から駆動装置の能力を大きくすることに制限がある
場合等には、前述のシェル強度から設定されるα、Bで
は駆動力が不足し、幅変更を実施できない可能性がある
。このようなときには前記シェル強度内で、かつ駆動装
置の能力を効率的に発揮できる増速率αおよび初期速度
Bを求めればよい。駆動装置には様々の方式があるが、
代表的なシリンダ一方式について、このシリンダー能力
より増速率αおよび初期速度Bを求める具体的方法を以
下に説明する。
決定される場合について説明する。既設駆動装置を利用
して本発明を実施する場合や設置場所或いは設備費等の
制約から駆動装置の能力を大きくすることに制限がある
場合等には、前述のシェル強度から設定されるα、Bで
は駆動力が不足し、幅変更を実施できない可能性がある
。このようなときには前記シェル強度内で、かつ駆動装
置の能力を効率的に発揮できる増速率αおよび初期速度
Bを求めればよい。駆動装置には様々の方式があるが、
代表的なシリンダ一方式について、このシリンダー能力
より増速率αおよび初期速度Bを求める具体的方法を以
下に説明する。
本発明者 らはα、Bを種々に変えて試験を行った結果
、鋳型短辺を駆動するために必要な総組動力Fは下記(
41)式で計算出来る事を確認した。
、鋳型短辺を駆動するために必要な総組動力Fは下記(
41)式で計算出来る事を確認した。
ここで2(E)は下記(42)式で表′される。
k(F:)=(gu−it)・E/L+tt −(
42)前記(42)式におけるεu、jtは、幅変更前
半部では前記(23)、(24)式で表されるjuls
εt1をt 11 、 ’l! tとして計算する。又
幅変更後半部では前記(25八(26)式で表されるj
12m’z、をtu、’tlとして計算する。前記(2
3)〜(26)よシ判るようにb i<w)は増速率
αおよび短辺上端部の初期速度Bを設定すると求められ
る。又Hはシェル厚であり、下記(43)式で計算して
求めればよ<beはクリープ定数であり、下記(44)
式で与えられる。
42)前記(42)式におけるεu、jtは、幅変更前
半部では前記(23)、(24)式で表されるjuls
εt1をt 11 、 ’l! tとして計算する。又
幅変更後半部では前記(25八(26)式で表されるj
12m’z、をtu、’tlとして計算する。前記(2
3)〜(26)よシ判るようにb i<w)は増速率
αおよび短辺上端部の初期速度Bを設定すると求められ
る。又Hはシェル厚であり、下記(43)式で計算して
求めればよ<beはクリープ定数であり、下記(44)
式で与えられる。
H= )(o ・(E/Uc 11/2(43)G =
Go @ exp(q/FLe )
(44)尚、 (43)式中においてH
aは凝固係敬であす、通常普通鋼の場合18〜25 m
m/min’Aの範囲内にあり、厳格には対象鋼種毎に
シェル厚を測定することによって求まる。(41)、(
44]式中のGOlnb Qは対象鋼種の物性から定ま
る係数であって、鋼種毎に引張試験を行うことにより求
めることができる。更にSは積分変数、Eは前述したよ
うに短辺上端部からの距離であり、&eは温度(OK)
である。
Go @ exp(q/FLe )
(44)尚、 (43)式中においてH
aは凝固係敬であす、通常普通鋼の場合18〜25 m
m/min’Aの範囲内にあり、厳格には対象鋼種毎に
シェル厚を測定することによって求まる。(41)、(
44]式中のGOlnb Qは対象鋼種の物性から定ま
る係数であって、鋼種毎に引張試験を行うことにより求
めることができる。更にSは積分変数、Eは前述したよ
うに短辺上端部からの距離であり、&eは温度(OK)
である。
第10図に示すように、短片を駆動させるために必要な
上下シリンダーの駆動力(以下必要駆動力と言う)をF
u(上シリンダーの必要駆動力)、FtC下シリンダー
の必要駆動力)とすると、該Fu、 FLは下記(45
)、(46]式で求められる。
上下シリンダーの駆動力(以下必要駆動力と言う)をF
u(上シリンダーの必要駆動力)、FtC下シリンダー
の必要駆動力)とすると、該Fu、 FLは下記(45
)、(46]式で求められる。
F u = F (8o j ) / Ll−(45
1Ft=F−Fu −(46)但
し j:メニスカスと上シリンダー取りつけ位置との距
離 Ll:上下シリンダー間の距離 F :上下シリンダーの必要総駆動力 So ;下記(47)式より求まる値 !fldsdE −(473 以上のようにα、Bを逐次変化させて前記(42)式よ
fi)を求め、このこと(41)式から必要総駆動力F
を求める。この必要総駆動力Fが求まると(453,(
46)式によシ上下シリンダーの各々の必要総駆動力F
u、FLが求められる。一方、上下シリンダーが短辺を
介して鋳片に対して有効に作用しうる能力(以下シリン
ダー能力と言う)は下記(48)、(49)式で示すよ
うに1その発生能力Paから溶鋼静圧Fgと摺動摩擦力
Fμを減じた値となる。
1Ft=F−Fu −(46)但
し j:メニスカスと上シリンダー取りつけ位置との距
離 Ll:上下シリンダー間の距離 F :上下シリンダーの必要総駆動力 So ;下記(47)式より求まる値 !fldsdE −(473 以上のようにα、Bを逐次変化させて前記(42)式よ
fi)を求め、このこと(41)式から必要総駆動力F
を求める。この必要総駆動力Fが求まると(453,(
46)式によシ上下シリンダーの各々の必要総駆動力F
u、FLが求められる。一方、上下シリンダーが短辺を
介して鋳片に対して有効に作用しうる能力(以下シリン
ダー能力と言う)は下記(48)、(49)式で示すよ
うに1その発生能力Paから溶鋼静圧Fgと摺動摩擦力
Fμを減じた値となる。
Fuu=Fa−Fg−Fμ □(48)FLL
= Fa −Fg −Fam <49)但しFa;シリ
ンダー発生能力 Fuu ;上シリンダー能力 Ftt”、下シリンダー能力 Fg;短片に作用する溶鋼静圧 Fμ;摺動#振力 従って、 Fuu )Fu 、FtL)Ft を満足させる増速率αおよび短辺上端部初期速度Bを設
定し、上下端部の速度差△Vを求めればよい。
= Fa −Fg −Fam <49)但しFa;シリ
ンダー発生能力 Fuu ;上シリンダー能力 Ftt”、下シリンダー能力 Fg;短片に作用する溶鋼静圧 Fμ;摺動#振力 従って、 Fuu )Fu 、FtL)Ft を満足させる増速率αおよび短辺上端部初期速度Bを設
定し、上下端部の速度差△Vを求めればよい。
次に前述した第8図のパターンにおける幅変更時間につ
いて説明する。第8図の例では前傾操作から彼頬部へ、
或いは後傾操作から前傾操作へ直ちに切り替えられる。
いて説明する。第8図の例では前傾操作から彼頬部へ、
或いは後傾操作から前傾操作へ直ちに切り替えられる。
この切り替えの時期、つまシ折返し時間Trは以下の方
法で設定すればよい。
法で設定すればよい。
例えば幅縮小において、幅変更全所要時間Tw、折返し
時間をTrとすると、前傾期で通常操業時から所定角ま
で深められた傾斜角は後頬部において前記幅変更開始前
の傾斜角まで戻す必要がある。
時間をTrとすると、前傾期で通常操業時から所定角ま
で深められた傾斜角は後頬部において前記幅変更開始前
の傾斜角まで戻す必要がある。
このことより下記(50)式が成立し、この(50)式
より前傾期の速度差Δvlおよび後頬部の速度差△v2
は下記(51)、 (52)式のように求められる。
より前傾期の速度差Δvlおよび後頬部の速度差△v2
は下記(51)、 (52)式のように求められる。
△V1 * Tr+ΔV2 (Tw−Tr )=0
(50)Δvl=α1 ・L/ Uc
(51)△v2=α2− L/Uc
(521尚、α1は前傾期にお
ける増速率でありその方向は正(+)、α2は後頬部に
おける増速率でありその方向は負(−)となる。
(50)Δvl=α1 ・L/ Uc
(51)△v2=α2− L/Uc
(521尚、α1は前傾期にお
ける増速率でありその方向は正(+)、α2は後頬部に
おける増速率でありその方向は負(−)となる。
前記(51)、(52)式より前記(50)式は下記(
53)式で表せる。
53)式で表せる。
α1”Tr+αz ” (Tw Tr )=O−(5
37次に目標幅変更量を2Qとすれば片側の短辺ではQ
だけ動かせばよいことになり、下記(54)式が成立す
る。但し前記Qは幅縮小を正(+)、幅拡大は負(−)
として計算する。
37次に目標幅変更量を2Qとすれば片側の短辺ではQ
だけ動かせばよいことになり、下記(54)式が成立す
る。但し前記Qは幅縮小を正(+)、幅拡大は負(−)
として計算する。
(1/2 )−α1IITr2十B111Tr+(1/
2)・α2(Tw−Tr)”+Bz”(Tvr−Tr)
=Q −(54)この(54)式に前記(53)式を
代入すると(1/2)−[1+(αl/α2]〕α1”
Tr”+[Bx (αl/αx )・B2 ]”Tr
Q=O(55)従って、この(55)式を解くこと
によって前傾操作から後傾操作への折返しの時期、つま
りTrが下記(56)k(573式で求めることができ
る。
2)・α2(Tw−Tr)”+Bz”(Tvr−Tr)
=Q −(54)この(54)式に前記(53)式を
代入すると(1/2)−[1+(αl/α2]〕α1”
Tr”+[Bx (αl/αx )・B2 ]”Tr
Q=O(55)従って、この(55)式を解くこと
によって前傾操作から後傾操作への折返しの時期、つま
りTrが下記(56)k(573式で求めることができ
る。
αlメーα2のとき
Tr=(1/(1+(α1/α2)〕自αl)・(−(
1/2)@[1+(αl/α2)〕−α1+((B1−
(α1/α2)・B2〕2+2(1+(α1/α2)〕
・αt−Q)l/2) −(56)αlニーα2のとき Tr =Q/(B++Bz )
(57)この(57)式から判るように1
αlニーα2とすればTrはQとBhB雪とよシ単純
に決まり、従ってその制御は容易となる。
1/2)@[1+(αl/α2)〕−α1+((B1−
(α1/α2)・B2〕2+2(1+(α1/α2)〕
・αt−Q)l/2) −(56)αlニーα2のとき Tr =Q/(B++Bz )
(57)この(57)式から判るように1
αlニーα2とすればTrはQとBhB雪とよシ単純
に決まり、従ってその制御は容易となる。
又、全幅変更時間Twは前記(53)式よりTw=−(
α1/α2)aTr+Tr =(1−(α1/α、 ) 〕−T r −(58)
となる。従ってα1=−α鵞またはα1#−α2の場合
、TrはTwの半量または略半量となり、目標幅変更量
の172となった時期に前傾操作から後傾操作へ移行す
ればよい。
α1/α2)aTr+Tr =(1−(α1/α、 ) 〕−T r −(58)
となる。従ってα1=−α鵞またはα1#−α2の場合
、TrはTwの半量または略半量となり、目標幅変更量
の172となった時期に前傾操作から後傾操作へ移行す
ればよい。
ところで前記第8図の例では短辺上下端部の移動速度は
時間と共に増大していき、後述するような短辺駆動装置
等の制約より移動速度に制限がある場合には、1回の幅
変更操作だよって必要とする変更量を確保できないこと
圧なる。このような問題を解決するには短辺駆動装置の
能力アップや駆動機構の改造を行うか、或いは前記幅変
更操作を繰り返し実施する必要が生じる。本発明におい
ては、このような問題を1幅変更前半部の前傾期(幅縮
小)または焚頬部(幅拡大)から幅変更後半部の後頬部
(幅縮小)または前傾期(幅拡大]へ移行する間に短辺
の平行移動を行わせることにより効果的に解決したもの
である。即ち、前記(17)、(18)式よシ鋳片の変
形を幅変更期間中宮に適正て保つためには、Vu、vt
が共に時間tの1次関数であればよいと言う知見が得ら
れたが、前記(17)、(18)式においてα=Oの場
合も、前記(13)、(14)式を満足することになる
。この場合(1)式より速度差△VについてもΔv=O
となり、短辺は平行移動する。つまり平行移動期におい
ても鋳片の変形を常に目的とする一定の値に保ち得る可
能性があることを示している、そこで本発明者等は更に
研究を重ねた結果、平行移動速度を後述する条件の範囲
内に設定した場合のみ前記適正な変形量を維持すること
が可能であると言う知見を得た。本発明はこの知見を前
記問題の解決に積極的に、かつ効果的に活用したもので
ある。
時間と共に増大していき、後述するような短辺駆動装置
等の制約より移動速度に制限がある場合には、1回の幅
変更操作だよって必要とする変更量を確保できないこと
圧なる。このような問題を解決するには短辺駆動装置の
能力アップや駆動機構の改造を行うか、或いは前記幅変
更操作を繰り返し実施する必要が生じる。本発明におい
ては、このような問題を1幅変更前半部の前傾期(幅縮
小)または焚頬部(幅拡大)から幅変更後半部の後頬部
(幅縮小)または前傾期(幅拡大]へ移行する間に短辺
の平行移動を行わせることにより効果的に解決したもの
である。即ち、前記(17)、(18)式よシ鋳片の変
形を幅変更期間中宮に適正て保つためには、Vu、vt
が共に時間tの1次関数であればよいと言う知見が得ら
れたが、前記(17)、(18)式においてα=Oの場
合も、前記(13)、(14)式を満足することになる
。この場合(1)式より速度差△VについてもΔv=O
となり、短辺は平行移動する。つまり平行移動期におい
ても鋳片の変形を常に目的とする一定の値に保ち得る可
能性があることを示している、そこで本発明者等は更に
研究を重ねた結果、平行移動速度を後述する条件の範囲
内に設定した場合のみ前記適正な変形量を維持すること
が可能であると言う知見を得た。本発明はこの知見を前
記問題の解決に積極的に、かつ効果的に活用したもので
ある。
さて、前記短辺の移動速度の制限とはどのような場合に
生じるかを説明する。前述したような幅変更を実施した
場合、その間に製造される鋳片は第11図(、)に示す
ようにテーパーを有したものとなる。従来この幅変更時
のテーパーを有した鋳片(以下幅変更鋳片4a、と言う
]は層化するか、或いは鋳片を冷却した後、第11図(
b)に破線で示すようにテーパ一部分を切除し、然る後
再加熱して圧延する方法が一般的に採用されていた。し
かしながらこの方法では歩留り低下やエネルギー費の高
騰に繋がり、幅変更鋳片を切断等の加工を行うことなく
圧延し、製品とすることが望まれている。
生じるかを説明する。前述したような幅変更を実施した
場合、その間に製造される鋳片は第11図(、)に示す
ようにテーパーを有したものとなる。従来この幅変更時
のテーパーを有した鋳片(以下幅変更鋳片4a、と言う
]は層化するか、或いは鋳片を冷却した後、第11図(
b)に破線で示すようにテーパ一部分を切除し、然る後
再加熱して圧延する方法が一般的に採用されていた。し
かしながらこの方法では歩留り低下やエネルギー費の高
騰に繋がり、幅変更鋳片を切断等の加工を行うことなく
圧延し、製品とすることが望まれている。
この場合鋳片のテーパー量を゛あまり大きくすると圧延
できないという問題がある。鋳片のテーパー量は鋳造速
度と幅変更速度の比で決まるため、前記テーパー量に制
限がある場合には前記移動速度にも制限を生じる。
できないという問題がある。鋳片のテーパー量は鋳造速
度と幅変更速度の比で決まるため、前記テーパー量に制
限がある場合には前記移動速度にも制限を生じる。
一方、短辺の駆動装置は第12図に示すように上下のシ
リンダー3a 、3bを回転継手5を介して短辺1に連
接する構造のものが一般的である。
リンダー3a 、3bを回転継手5を介して短辺1に連
接する構造のものが一般的である。
係る装置においては前記シリンダー3a、3bおよび回
転継手5、短辺1でリンク機構を構成することから、継
手部の回動角ζには制限があシ、幅変更時の傾斜角βを
大きくすることにも限度がある。第8図の幅変更方法で
は時間と共に前記傾斜角βが増大または減少するため、
傾斜角βに制限があると前傾期成いは後頬部の所要時間
にも制限が生じ、このため短辺移動速度の制限となる。
転継手5、短辺1でリンク機構を構成することから、継
手部の回動角ζには制限があシ、幅変更時の傾斜角βを
大きくすることにも限度がある。第8図の幅変更方法で
は時間と共に前記傾斜角βが増大または減少するため、
傾斜角βに制限があると前傾期成いは後頬部の所要時間
にも制限が生じ、このため短辺移動速度の制限となる。
本発明は前記問題を、幅変更時の短辺の最大移動速度v
maxを設定し1幅変更前半部の短辺の上端部速度Vu
lが前記Vmaxを超える際には幅変更の前半部と後半
部との間に所定の条件を満足する速度で平行移動を行わ
せることによって効果的に解決した。
maxを設定し1幅変更前半部の短辺の上端部速度Vu
lが前記Vmaxを超える際には幅変更の前半部と後半
部との間に所定の条件を満足する速度で平行移動を行わ
せることによって効果的に解決した。
次に前記短辺の最大移動速度Vmaxの股、定法につい
て説明する。
て説明する。
短辺の最大移動速度Vmaxは前述し友ように後続する
圧延条件から設定される場合と短辺の駆動装置の制約条
件よシ設定される場合がある。まず圧延条件から設定さ
れる場合について説明する。第11図に示すように鋳片
のテーパー量ξが大きくなると、例えば連続鋳造機から
圧延機へ送′給されろ過程の搬送装置に設置された端部
誘導加熱装置において目的とする端部加熱ができなくな
ったり、おるいは圧延した後の製品の幅寸法に誤差が生
じるが、この幅圧下装置によって修正できる量にも限界
がb)、前記テーパー量ξが所定以上となると幅誤差の
発生は免れない。従って連続鋳造機に続いて設けられた
各設備から許容されるチーツク−量および圧延後の製品
に許容される幅誤差等より幅変更鋳片4aに許容される
テーパー量ξを決定する(本発明において圧延条件とは
前記圧延による幅精度、その他種々の圧延条件に加えて
前述した連続鋳造機から圧延機までの鋳片搬送過程に設
けられた各設備から許容される条件を含めて言う
1ものである。)。
圧延条件から設定される場合と短辺の駆動装置の制約条
件よシ設定される場合がある。まず圧延条件から設定さ
れる場合について説明する。第11図に示すように鋳片
のテーパー量ξが大きくなると、例えば連続鋳造機から
圧延機へ送′給されろ過程の搬送装置に設置された端部
誘導加熱装置において目的とする端部加熱ができなくな
ったり、おるいは圧延した後の製品の幅寸法に誤差が生
じるが、この幅圧下装置によって修正できる量にも限界
がb)、前記テーパー量ξが所定以上となると幅誤差の
発生は免れない。従って連続鋳造機に続いて設けられた
各設備から許容されるチーツク−量および圧延後の製品
に許容される幅誤差等より幅変更鋳片4aに許容される
テーパー量ξを決定する(本発明において圧延条件とは
前記圧延による幅精度、その他種々の圧延条件に加えて
前述した連続鋳造機から圧延機までの鋳片搬送過程に設
けられた各設備から許容される条件を含めて言う
1ものである。)。
このテーパー量ξは、鋳片の形状が短辺の下端幅で決定
されることから鋳造速度と短辺下端速度Vtとより下記
(59)式のように表されるものである。
されることから鋳造速度と短辺下端速度Vtとより下記
(59)式のように表されるものである。
ξ= VL/Uc (5
9)従って鋳片のテーパー量を予め決定された前記ξ以
下とするためには、上下端部速度Vu、Vtは下記(6
0)式で求められるVmax以下でなければならない。
9)従って鋳片のテーパー量を予め決定された前記ξ以
下とするためには、上下端部速度Vu、Vtは下記(6
0)式で求められるVmax以下でなければならない。
Vmax =ξ−Uc (
601次に短辺の駆動装置の制約条件より設定される場
合を第12図に基づいて説明する。駆動装置の制約条件
としては前述したようにリンク機構の制約から継手部の
回動角ζに制限が加えられるときと、シリンダーの能力
から制限が加えられるときがある。回動角この制限は、
回動角この変化によって生じる上下継手間隔L2の変化
量を継手構造内で吸収する際のリンク機構上の制限から
決定され、最大可能回動角ζmaxが決定される。該回
動角ζも第11図に示すテーパー量ξと同様に傾斜度合
で表すと、第8図に示す幅変更方法において短辺の回動
角ζは ζ= △V −t / L −(6
1)となる。このときの幅変更前半部の短辺上端部速度
Vulは vu1= α1 @ t+B、
−(62)であることから vu1=Uc・ζ十B、 −(63)と表せ
る。従ってVmaxFi下記(64)式で定められる。
601次に短辺の駆動装置の制約条件より設定される場
合を第12図に基づいて説明する。駆動装置の制約条件
としては前述したようにリンク機構の制約から継手部の
回動角ζに制限が加えられるときと、シリンダーの能力
から制限が加えられるときがある。回動角この制限は、
回動角この変化によって生じる上下継手間隔L2の変化
量を継手構造内で吸収する際のリンク機構上の制限から
決定され、最大可能回動角ζmaxが決定される。該回
動角ζも第11図に示すテーパー量ξと同様に傾斜度合
で表すと、第8図に示す幅変更方法において短辺の回動
角ζは ζ= △V −t / L −(6
1)となる。このときの幅変更前半部の短辺上端部速度
Vulは vu1= α1 @ t+B、
−(62)であることから vu1=Uc・ζ十B、 −(63)と表せ
る。従ってVmaxFi下記(64)式で定められる。
Vmax == U C@ζmax + B1
(64)又、シリンダーの能力から制限が加
えられる場合はシリンダーの最大速度がVmaxとなる
。
(64)又、シリンダーの能力から制限が加
えられる場合はシリンダーの最大速度がVmaxとなる
。
以−ヒのように圧延条件、あるいは短辺駆動装置の制約
条件、あるいはその双方から短辺の最大速度Vmaxが
設定される。第8図に示した幅変更方法においては折返
し時間Trで短辺の移動速度が最大となり、幅変更前半
部では下端部速度Vtより上端部速度Vuが常に速いた
め短辺移動速度の最大値は上端部速度Vuである。この
ときの最大速度をVumaxとすればこのVulmax
は下記(65)式で表される。
条件、あるいはその双方から短辺の最大速度Vmaxが
設定される。第8図に示した幅変更方法においては折返
し時間Trで短辺の移動速度が最大となり、幅変更前半
部では下端部速度Vtより上端部速度Vuが常に速いた
め短辺移動速度の最大値は上端部速度Vuである。この
ときの最大速度をVumaxとすればこのVulmax
は下記(65)式で表される。
Vu1rnax=αH・T r+B1
(657本発明においては前記vu1maxが前記
Vmaxを超える際に、Vmsxを超えず、かつ後述す
る速度以上で短辺を平行移動させるのである。
(657本発明においては前記vu1maxが前記
Vmaxを超える際に、Vmsxを超えず、かつ後述す
る速度以上で短辺を平行移動させるのである。
さて前記平行移動速度’Vpは幅変更前半部においてエ
アーギャップが発生せず、過度の押し込みがなされるこ
とのない条件を維持して平行移動を行なえるように設定
する必要がある。
アーギャップが発生せず、過度の押し込みがなされるこ
とのない条件を維持して平行移動を行なえるように設定
する必要がある。
平行移動期における鋳片の変形速度は短辺の上下端部と
も前記(9)、 (103式から下記(66)式で表さ
れる。
も前記(9)、 (103式から下記(66)式で表さ
れる。
dλu/dL=dλt/d t= (Vp−TJc ・
ΔV1・Trl/L)=(Vp−α111 T rl)
(66)dλu/dt、dλL/dt
が零以下であれば鋳片と短辺との間にエアーギャップを
生じて鋳造欠陥が発生する。従ってdλu/dt、dλ
t/dLは正でなければならない。このことより平行移
動速度Vp、は前記(66)式と、 Vmax以下との
条件より下記式、つまり前述した(2)および(3)式
の範囲にする必要がある。
ΔV1・Trl/L)=(Vp−α111 T rl)
(66)dλu/dt、dλL/dt
が零以下であれば鋳片と短辺との間にエアーギャップを
生じて鋳造欠陥が発生する。従ってdλu/dt、dλ
t/dLは正でなければならない。このことより平行移
動速度Vp、は前記(66)式と、 Vmax以下との
条件より下記式、つまり前述した(2)および(3)式
の範囲にする必要がある。
lVmaxl≧l Vp l −(2)Vp
≧α1・Tr −(3)前述した短辺
の移動速度の制限は、その移動速度の絶対値の大きさを
制限するものであるので前記(2)式は絶対値をつけて
表示する必要がある、次に平行移動時間Thの求め方に
ついて幅縮小を例にとり説明する。
≧α1・Tr −(3)前述した短辺
の移動速度の制限は、その移動速度の絶対値の大きさを
制限するものであるので前記(2)式は絶対値をつけて
表示する必要がある、次に平行移動時間Thの求め方に
ついて幅縮小を例にとり説明する。
幅縮小においてはその前半部で前傾操作が、又後半部で
は後傾操作が行われる。この前傾期の所要時間Trlは
、短辺の上端部速度V u 1がVmaxに達する時間
、即ち α1・Trl+ΔV1=Vmax −(673よ
り下記(68)式で求められる。
は後傾操作が行われる。この前傾期の所要時間Trlは
、短辺の上端部速度V u 1がVmaxに達する時間
、即ち α1・Trl+ΔV1=Vmax −(673よ
り下記(68)式で求められる。
T rl= (Vmax−Δv1)/αs −(6
8)前傾期で通常操業時から所定角まで深められた傾斜
角は後頬部において前記通常操業時の傾斜角まで戻す必
要がある。このことより下記(69)式が成立し、後頬
部の所要時間Tr2が下記(72]式のように求められ
る。
8)前傾期で通常操業時から所定角まで深められた傾斜
角は後頬部において前記通常操業時の傾斜角まで戻す必
要がある。このことより下記(69)式が成立し、後頬
部の所要時間Tr2が下記(72]式のように求められ
る。
ΔV1 @ T rl +ΔV暑・T r2 =0
(69)Δv1 ==α1 ・ L/U
c
(TO)Δv2;α2
・L /U c −(71)’l’r、
=−(α1/α1 ) ” T rt −(7
2)次に目標幅変更量を2Qとすれば片側の短辺ではQ
だけ動かせばよいことになり、下記(73)式が成立す
る。
(69)Δv1 ==α1 ・ L/U
c
(TO)Δv2;α2
・L /U c −(71)’l’r、
=−(α1/α1 ) ” T rt −(7
2)次に目標幅変更量を2Qとすれば片側の短辺ではQ
だけ動かせばよいことになり、下記(73)式が成立す
る。
(1/2 ) −at ” (Trl l”+B1 @
Trl+(1/2) ”α2・(Tr2)”+Bz@T
rl+Vp−Th=Q −(731この(73)式よ
り平行移動時間Thは下記(74)式のように求められ
る。
Trl+(1/2) ”α2・(Tr2)”+Bz@T
rl+Vp−Th=Q −(731この(73)式よ
り平行移動時間Thは下記(74)式のように求められ
る。
Th = (1/Vp ) ・(Q−((1/2 )
・α1 ” (Trl )” +B1・Trl+(1/
2)・α2 ” (Tr2 )”+B2 aTr2 )
) (74)尚、α1=α、の場合、前記(73J式
は下記(75)式となり、幅変更制御が著しく容易とな
る。
・α1 ” (Trl )” +B1・Trl+(1/
2)・α2 ” (Tr2 )”+B2 aTr2 )
) (74)尚、α1=α、の場合、前記(73J式
は下記(75)式となり、幅変更制御が著しく容易とな
る。
Th=(1/Vp)・(Q(B1+Bt)・Trt)
(753又、前記(74)式より判るように、目標
幅変更量が下記(76)式で示す範囲の少量であれば平
行移動を行うことなく、前傾期から直ちに後頬部へ移行
すればよいことになる、つまり、前傾期における短辺の
上端部速度VuがVmaxに達しないため平行移動期を
設ける必要がない。
(753又、前記(74)式より判るように、目標
幅変更量が下記(76)式で示す範囲の少量であれば平
行移動を行うことなく、前傾期から直ちに後頬部へ移行
すればよいことになる、つまり、前傾期における短辺の
上端部速度VuがVmaxに達しないため平行移動期を
設ける必要がない。
Q<(1/2)−α1” (Trl 12+B15Tr
l+(1/2)’αz ・(Try )” +B2 ・
Trx (76)次に幅拡大の場合はT
rlを下記(77)式で定めればTryおよびThは前
述した幅縮小と同様に求められる。
l+(1/2)’αz ・(Try )” +B2 ・
Trx (76)次に幅拡大の場合はT
rlを下記(77)式で定めればTryおよびThは前
述した幅縮小と同様に求められる。
Trl = Vmax/αt
(77)以上詳述した本発明に基づく幅変更を第13図
のブロック図で整理して説明する。
(77)以上詳述した本発明に基づく幅変更を第13図
のブロック図で整理して説明する。
まず初期値設定部IalCおいて、幅変更時の連続鋳造
操業条件、短辺駆動装置の設備条件等より許容シェル変
形抵抗力をパラメータとして増速率α1.α2を求め、
これと同時に短辺の初期速度B1、B、を決定する。一
方初期値設定部Ibにおいては、圧延条件、短辺駆動装
置の制約条件等より鋳片の最大許容テーパー量ξmax
、最大許容回動角ζmax、シリンダー最大速度等を設
定する。
操業条件、短辺駆動装置の設備条件等より許容シェル変
形抵抗力をパラメータとして増速率α1.α2を求め、
これと同時に短辺の初期速度B1、B、を決定する。一
方初期値設定部Ibにおいては、圧延条件、短辺駆動装
置の制約条件等より鋳片の最大許容テーパー量ξmax
、最大許容回動角ζmax、シリンダー最大速度等を設
定する。
前記初期値設定部Iaからの増速率α11α2および初
期速度B1.Bzより演算部II atにおいて(1)
式に基づき上下端部の速度差△vlbΔv2を求め、次
に演算部11azにおいて幅変更前半部の折返し時間T
rを前記(54)〜(57)式に基づいて演算する。こ
の演算部IIazの演算結果に基づき演算部Hasにお
いて幅変更前半部の短辺上端部速度の最大値V u 1
maxを前記(64)式より求める。初期値設定部1b
の設定値は演算部1bに入力され、この演算部lbにお
いて短辺の最大許容移動速度Vmaxが演算され、設定
される。演算部Jibで設定された最大許容移動速度V
maxと演算部11asで演算された幅変更前半部の上
端部速度の最大値Vu1maxは比較部■に入力され、
その大きさが比較される。前記比較結果がl Vul
max l≦l Vmax lのときは平行移動は不要
でおυ、第8図に示すような幅変更前半部の前傾期(幅
縮小Jあるいは彼頬部(幅拡大)を終了すると直ちに幅
変更後半部の後頬部(幅縮小)あるいは前傾期(幅拡大
)へ移行するパターンが決定され、該パターンに基づき
幅変更が実行される。逆にlVu1maxl≧lVma
xlとなると平行移動が必要となることから、演算部■
〜■において、幅変更前半部及び後半部の所要時間T
rl 、 T r2が前記(68)〜(72J式に基づ
き、平行移動速度Vpが前記(2)〜(3)式に基づき
、更に平行移動時間Thが前記(74J又は(75J式
に基づいてそれぞれ演算され1幅変更パターンが決定さ
れ、然る後、該パターンに基づき幅変更が実行される。
期速度B1.Bzより演算部II atにおいて(1)
式に基づき上下端部の速度差△vlbΔv2を求め、次
に演算部11azにおいて幅変更前半部の折返し時間T
rを前記(54)〜(57)式に基づいて演算する。こ
の演算部IIazの演算結果に基づき演算部Hasにお
いて幅変更前半部の短辺上端部速度の最大値V u 1
maxを前記(64)式より求める。初期値設定部1b
の設定値は演算部1bに入力され、この演算部lbにお
いて短辺の最大許容移動速度Vmaxが演算され、設定
される。演算部Jibで設定された最大許容移動速度V
maxと演算部11asで演算された幅変更前半部の上
端部速度の最大値Vu1maxは比較部■に入力され、
その大きさが比較される。前記比較結果がl Vul
max l≦l Vmax lのときは平行移動は不要
でおυ、第8図に示すような幅変更前半部の前傾期(幅
縮小Jあるいは彼頬部(幅拡大)を終了すると直ちに幅
変更後半部の後頬部(幅縮小)あるいは前傾期(幅拡大
)へ移行するパターンが決定され、該パターンに基づき
幅変更が実行される。逆にlVu1maxl≧lVma
xlとなると平行移動が必要となることから、演算部■
〜■において、幅変更前半部及び後半部の所要時間T
rl 、 T r2が前記(68)〜(72J式に基づ
き、平行移動速度Vpが前記(2)〜(3)式に基づき
、更に平行移動時間Thが前記(74J又は(75J式
に基づいてそれぞれ演算され1幅変更パターンが決定さ
れ、然る後、該パターンに基づき幅変更が実行される。
′以上のように、本発明の実施により圧延条件、
或いは短辺駆動装置の制約条件、或いはその双方を満足
する鋳片の幅変更が可能となった。又、例えば第14図
に示すように単位鋳片(所定の寸法に切断された鋳片を
言うJ4bの先端および後端に所定のテーパー(以下絞
り部4b1と言う)を形成すると圧延成形後のトップ部
およびボトム部の切り捨て量が減少することから、この
ような絞り部4bを有する鋳片が前記圧延条件の一つと
して要求される場合がある。このような圧延条件に対し
ても本発明が効果的に適用できる。第15図はその一実
施例を示すもので、単位鋳片4bの後端で幅縮小を実施
し、該幅縮小が終了すると直ちに幅拡大操作を実施する
ことにより後続する単位鋳片の先端に絞り部を形成する
ことができる。この場合の増速率αおよび速度差ΔVも
前述したと同様にして設定すればよく、又VmaXは絞
υ部4blのテーパー景ξから決定し、その他のTrl
lV9bTh等についても前述したと同様圧して設定す
ればよい。
或いは短辺駆動装置の制約条件、或いはその双方を満足
する鋳片の幅変更が可能となった。又、例えば第14図
に示すように単位鋳片(所定の寸法に切断された鋳片を
言うJ4bの先端および後端に所定のテーパー(以下絞
り部4b1と言う)を形成すると圧延成形後のトップ部
およびボトム部の切り捨て量が減少することから、この
ような絞り部4bを有する鋳片が前記圧延条件の一つと
して要求される場合がある。このような圧延条件に対し
ても本発明が効果的に適用できる。第15図はその一実
施例を示すもので、単位鋳片4bの後端で幅縮小を実施
し、該幅縮小が終了すると直ちに幅拡大操作を実施する
ことにより後続する単位鋳片の先端に絞り部を形成する
ことができる。この場合の増速率αおよび速度差ΔVも
前述したと同様にして設定すればよく、又VmaXは絞
υ部4blのテーパー景ξから決定し、その他のTrl
lV9bTh等についても前述したと同様圧して設定す
ればよい。
350屯/Hの湾曲形連続鋳造機において低次htキル
ド鋼の製造中に本発明を実施した。この連続鋳造機の設
備仕様及び操業条件は第5表に示す通シである。
ド鋼の製造中に本発明を実施した。この連続鋳造機の設
備仕様及び操業条件は第5表に示す通シである。
と、ころで、前述した説明においては短辺の上下端部速
度を、上端部はメニスカス部で、下端部は短辺下端で設
定し、該上下端部速度Vu、Vtを基準に増速率α及び
速度差ΔV等を求めたが、短辺の駆動を上♀シリンダー
で行う場合にはこの上下のシリンダーの速度を基準にす
る方が駆動側間等の上から好ましい。係る場合は前記上
下端速度Vu。
度を、上端部はメニスカス部で、下端部は短辺下端で設
定し、該上下端部速度Vu、Vtを基準に増速率α及び
速度差ΔV等を求めたが、短辺の駆動を上♀シリンダー
で行う場合にはこの上下のシリンダーの速度を基準にす
る方が駆動側間等の上から好ましい。係る場合は前記上
下端速度Vu。
Vtを以下の如く上下シリンダーの速度に置換して行え
ばよい。第10図に基づき上下シリンダーの間隔をLl
h短辺上端から上シリンダーまでの距離をjとすると上
下シリンダーの速度Vuu、 VLLは下記(78)、
(79)式で表せる。
ばよい。第10図に基づき上下シリンダーの間隔をLl
h短辺上端から上シリンダーまでの距離をjとすると上
下シリンダーの速度Vuu、 VLLは下記(78)、
(79)式で表せる。
Vu u = (Mt−Vu ト1/L+Vu −
(78)VtL= (Vt−Vu) 拳(j+Ls )
/L+Vu −(79)従って上下シリンダーの速度差
は Vuu−Vtt=(Vt−Vu)lIL1/L =””
Lt/Uc −(80)となり、短辺の
長さLに代えて上下シリンダーの間隔をLlを用いれば
よい。
(78)VtL= (Vt−Vu) 拳(j+Ls )
/L+Vu −(79)従って上下シリンダーの速度差
は Vuu−Vtt=(Vt−Vu)lIL1/L =””
Lt/Uc −(80)となり、短辺の
長さLに代えて上下シリンダーの間隔をLlを用いれば
よい。
さて、前記連続鋳造中に鋳片幅(2W)を13001か
ら900票へ縮小するに際して本発明の幅変更を実施し
たう本実施例では幅変更時間の最短化を狙って前記(3
1)、 <34)式より前傾期の短辺上端部初期速度B
lおよび後頬部短辺上端部初期速度B。
ら900票へ縮小するに際して本発明の幅変更を実施し
たう本実施例では幅変更時間の最短化を狙って前記(3
1)、 <34)式より前傾期の短辺上端部初期速度B
lおよび後頬部短辺上端部初期速度B。
を以下のように設定した。
B1=αs ・Lx /Uc −(81)
馬=α1拳Tr (82)
一方、αはシェル強度から設定される値ではシリンダー
の能力が不足したので改めてシリンダー能力から決定し
た。而して上下のシリンダー能力Fuu、 FLLは前
記C48)、 (493式よシフ屯となった(10屯−
1,5屯−1,5屯)。又当該鋼種の引張試験結果よF
) Go = 2.5 X 10−” ((kf/Il
j )” *8ec)n =0.32.q”28000
(1/、。K)が求められた。又シェル厚の測定によ
、り Ho = 20 (m/m1n1/2)であった
。この条件下で増速率αを逐次変化させ、前記(41)
〜(47)式に基づい1必要駆動力Fu、 FLを求め
た。第16図がその結果を示すもので、上下シリ゛ンダ
ーの必要駆動力Fu、 FLがその能力Fuu、 FL
t以下である条件を満たすために増速率αは50 mm
/min”とした。従って速度差△Vは(1)式に相当
する(80)式よりΔV = a −Ll /Uc =
50X640 / 1600=20(mm 7m i
n ) となった。
馬=α1拳Tr (82)
一方、αはシェル強度から設定される値ではシリンダー
の能力が不足したので改めてシリンダー能力から決定し
た。而して上下のシリンダー能力Fuu、 FLLは前
記C48)、 (493式よシフ屯となった(10屯−
1,5屯−1,5屯)。又当該鋼種の引張試験結果よF
) Go = 2.5 X 10−” ((kf/Il
j )” *8ec)n =0.32.q”28000
(1/、。K)が求められた。又シェル厚の測定によ
、り Ho = 20 (m/m1n1/2)であった
。この条件下で増速率αを逐次変化させ、前記(41)
〜(47)式に基づい1必要駆動力Fu、 FLを求め
た。第16図がその結果を示すもので、上下シリ゛ンダ
ーの必要駆動力Fu、 FLがその能力Fuu、 FL
t以下である条件を満たすために増速率αは50 mm
/min”とした。従って速度差△Vは(1)式に相当
する(80)式よりΔV = a −Ll /Uc =
50X640 / 1600=20(mm 7m i
n ) となった。
前傾期の増速率α1と後頬部の増速率α2は前述したよ
うに制御性を高めるためにα1=−α2とした。
うに制御性を高めるためにα1=−α2とした。
従って前傾期および後傾期忙おける上下シリンダーの速
度は以下のように求められる。
度は以下のように求められる。
幅縮小時の前傾期(0≦t≦Tr)
Vuu=20+50 t (mm/m1n) −(8
33VLL =50t (r圃/m i n )
−(84)幅縮小時の後頬部(Tr≦【≦TwJ V uu = 50 (Tw −t ) (mm/m1
n) (85)VtL= 20+50 (Tw
−t ) (mm/m1n) (863次に折す返
し時間Trは、前記(57)式に基づき以下の(87+
、 (887式で求めた。
33VLL =50t (r圃/m i n )
−(84)幅縮小時の後頬部(Tr≦【≦TwJ V uu = 50 (Tw −t ) (mm/m1
n) (85)VtL= 20+50 (Tw
−t ) (mm/m1n) (863次に折す返
し時間Trは、前記(57)式に基づき以下の(87+
、 (887式で求めた。
Tr=0.2 ((1+0.5Q lイー1 ) (m
1n) (87)Tw=0.4 ((1+0.5Q
J唇1 ) (min) −(88)〔Q:目標幅可変
(縮小)量/rrlrr1片側〕従って前記+87)、
(883式にQ=400/2=200を代入し、 T
r、 Twを求めるとTrがL8 min、 TVが3
−6 minとなった。この値を前記(64)式に代入
することによって幅変更前半部の前傾期終了時の上シリ
ンダーの速度Vuu1maxは110 mm/minと
なった。
1n) (87)Tw=0.4 ((1+0.5Q
J唇1 ) (min) −(88)〔Q:目標幅可変
(縮小)量/rrlrr1片側〕従って前記+87)、
(883式にQ=400/2=200を代入し、 T
r、 Twを求めるとTrがL8 min、 TVが3
−6 minとなった。この値を前記(64)式に代入
することによって幅変更前半部の前傾期終了時の上シリ
ンダーの速度Vuu1maxは110 mm/minと
なった。
一方、短辺の最大許容移動速度Vmaxは以下のように
設定した。本実施例においては圧延条件より許容される
幅変更鋳片のテーパー許容量ξmaxは0.075で′
h#)、これによって決定されるVmaxは120 m
m/min、短辺駆動装置の制約条件の一つであるシリ
ンダーの最大速度によって決定されるvma xは10
0 mm/min、 短辺の最大回動角ζmaxは0
.087であり、これによって決定されるVmaxは1
59 mm/minであった。従って本実施例ではシリ
ンダーの最大速度の制約から最大許容移動速度Vmax
は100 mm/minと設定した。
設定した。本実施例においては圧延条件より許容される
幅変更鋳片のテーパー許容量ξmaxは0.075で′
h#)、これによって決定されるVmaxは120 m
m/min、短辺駆動装置の制約条件の一つであるシリ
ンダーの最大速度によって決定されるvma xは10
0 mm/min、 短辺の最大回動角ζmaxは0
.087であり、これによって決定されるVmaxは1
59 mm/minであった。従って本実施例ではシリ
ンダーの最大速度の制約から最大許容移動速度Vmax
は100 mm/minと設定した。
このVmax = 100 mm/minと前記前傾期
終了時のVuul max = 110 mm/min
を比較すると、N’uu1maxが大きくなり、平行移
動が必要であることが判った。幅変更前半部の前傾期か
ら幅変更後半部の後頬部へ移行する間に平行移動期を設
けるパターンを決定するため5幅変更前半部の所要時間
Trl、平行移動期の速度VpbThを以下のように求
めた。まずTrlは前記(68)式よりT rl ==
(Vmax−Δv1)/αlご= (10020)1
50 =1.6(min)Vpは前記(2)及び(3)
式を満足する範囲において、短辺の駆動力を最小とする
ために出来るだけ遅い速度とした。従って Vp≧α1 *Trl =50 X 1.6=80 (
mm/m1n)又、 Thは前記(75]式より Th =(1/80 )X (200−100X1.6
)=0.5(min)となシ、平行移動を設けるパター
ンが決定された。
終了時のVuul max = 110 mm/min
を比較すると、N’uu1maxが大きくなり、平行移
動が必要であることが判った。幅変更前半部の前傾期か
ら幅変更後半部の後頬部へ移行する間に平行移動期を設
けるパターンを決定するため5幅変更前半部の所要時間
Trl、平行移動期の速度VpbThを以下のように求
めた。まずTrlは前記(68)式よりT rl ==
(Vmax−Δv1)/αlご= (10020)1
50 =1.6(min)Vpは前記(2)及び(3)
式を満足する範囲において、短辺の駆動力を最小とする
ために出来るだけ遅い速度とした。従って Vp≧α1 *Trl =50 X 1.6=80 (
mm/m1n)又、 Thは前記(75]式より Th =(1/80 )X (200−100X1.6
)=0.5(min)となシ、平行移動を設けるパター
ンが決定された。
前記実施例は1300r*から90頚へ幅縮小する例で
あったが、前述したと同様にして幅変更量を極々変化さ
せ1幅縮小を実施した。この結果、Vmaxが100m
/minの場合は幅変更量が320mを超えると幅変更
前半部と後半部との間に平行移動期を設ける本発明を実
施することが効果的であることが確認された。第17図
は前記幅変更量が3205wを超える目標幅変更(縮小
)量に対し。
あったが、前述したと同様にして幅変更量を極々変化さ
せ1幅縮小を実施した。この結果、Vmaxが100m
/minの場合は幅変更量が320mを超えると幅変更
前半部と後半部との間に平行移動期を設ける本発明を実
施することが効果的であることが確認された。第17図
は前記幅変更量が3205wを超える目標幅変更(縮小
)量に対し。
本発明を実施したときの幅変更時間を従来法と比較して
表わしたもので、実線が前記本発明の実施例、破線が従
来法である。第17図において横軸は幅縮小量を示し、
縦軸は幅変更時間Tvを示す。
表わしたもので、実線が前記本発明の実施例、破線が従
来法である。第17図において横軸は幅縮小量を示し、
縦軸は幅変更時間Tvを示す。
また、従来法による幅縮小は第3図に示す方法で実施し
た。この場合発生エアーギャップ量を大きな鋳造欠陥を
生じない程度に押さえ、かつ必要駆動力を7屯以下とし
て幅縮小を行うためには平行移動速度Vmは35畷/分
が限界でめった。
た。この場合発生エアーギャップ量を大きな鋳造欠陥を
生じない程度に押さえ、かつ必要駆動力を7屯以下とし
て幅縮小を行うためには平行移動速度Vmは35畷/分
が限界でめった。
第17図により、幅縮小量の大小にかかわらず本発明の
実施例の方が従来法に比べて幅変更時間が短いことがわ
かる。また幅縮小量が大きくなるほど本発明の実施例に
よる幅変更時間短縮効果は増大する。
実施例の方が従来法に比べて幅変更時間が短いことがわ
かる。また幅縮小量が大きくなるほど本発明の実施例に
よる幅変更時間短縮効果は増大する。
次に幅拡大についても本発明を実施した。この幅拡大の
場合も前記幅縮小と同様に幅変更量が32(1mを超え
ると平行移動が必要であった。
場合も前記幅縮小と同様に幅変更量が32(1mを超え
ると平行移動が必要であった。
鋳片幅を900mから1300m+に拡大する例で具体
的に説明する。
的に説明する。
前記(19]〜(22)式より短辺1の上下端部速度V
u、 vLが設定され、上下シリンダーの速度ノくター
ンが以下の(87)〜(90)式で求められる。 。
u、 vLが設定され、上下シリンダーの速度ノくター
ンが以下の(87)〜(90)式で求められる。 。
幅拡大時の後傾部(0≦t5Trl
Vuu = −50t (mm/m1n) −(
89)VLL =20−50t(mm/m1nJ
−(90)幅拡大時の前傾期(Tr≦1!;Tw)Vu
u==20−50 (Tw −t ) (mm/m1n
) −(91)VtL==−50(Tw−t)(mm/
m1n) −(92)本実施例の如く幅変更が400
mであると平行移動が必要であることが前述したように
判っているため、直ちにこの平行移動を前提としてTr
1%Thを以下のように求めた。
89)VLL =20−50t(mm/m1nJ
−(90)幅拡大時の前傾期(Tr≦1!;Tw)Vu
u==20−50 (Tw −t ) (mm/m1n
) −(91)VtL==−50(Tw−t)(mm/
m1n) −(92)本実施例の如く幅変更が400
mであると平行移動が必要であることが前述したように
判っているため、直ちにこの平行移動を前提としてTr
1%Thを以下のように求めた。
まずTrlは前記(77)式より
T rl ==Vmax/αt=(100)/(50)
=2(min)Vpは前記(2)及び(3)式を満足す
る範囲において、短辺0駆動力を最小とするため1出来
るだけ′」゛さ (い速度とした。従って Vp≧α1弗’l’rl=−50X2= 10100
(7m1n)又、 Thは前記(75)式よプ Th= (1/(−100))X(−200−(−80
X2 ))= O−4(mi n ) となシ、平行移動を設けるパターンが決定された。
=2(min)Vpは前記(2)及び(3)式を満足す
る範囲において、短辺0駆動力を最小とするため1出来
るだけ′」゛さ (い速度とした。従って Vp≧α1弗’l’rl=−50X2= 10100
(7m1n)又、 Thは前記(75)式よプ Th= (1/(−100))X(−200−(−80
X2 ))= O−4(mi n ) となシ、平行移動を設けるパターンが決定された。
第18図は、320m以上の幅拡大において本発明に基
づく幅変更時間を従来法と比較して表わしたものである
。
づく幅変更時間を従来法と比較して表わしたものである
。
第18図において横軸は幅拡大量を示し、縦軸は幅変更
時間Twを示す。また図中実線は本発明の実施例、破線
は従来法を示す。
時間Twを示す。また図中実線は本発明の実施例、破線
は従来法を示す。
従来法による幅拡大は第4図に示す方法で実施し、平行
移動速度Vmは、幅縮小の場合と同様にエアーギャップ
量を許容値以下にし必要駆動力を7屯以内とするために
115IlIIZ分が限界であった。
移動速度Vmは、幅縮小の場合と同様にエアーギャップ
量を許容値以下にし必要駆動力を7屯以内とするために
115IlIIZ分が限界であった。
この幅拡大でも幅縮小の場合と同様に5幅拡大量の大小
Kかかわらず本発明の実施例の方が従来法に比べて幅変
更時間が著しく短いことがわかる。
Kかかわらず本発明の実施例の方が従来法に比べて幅変
更時間が著しく短いことがわかる。
また、発生エアーギャップ量および必要駆動力について
も1発生エアーギャップ量は殆ど零であシ、下シリンダ
ーの必要駆動力は7屯以下であり、幅縮小の場合と同様
にそれぞれ許容値以内でろつた。
も1発生エアーギャップ量は殆ど零であシ、下シリンダ
ーの必要駆動力は7屯以下であり、幅縮小の場合と同様
にそれぞれ許容値以内でろつた。
以上詳述したように1本発明の実施により、短辺の移動
速度に圧延条件や駆動装置の制約条件等から制限が加え
られる場合でも、その制限条件下で効率的で、かつ極め
て短時間に幅変更が可能となった。又圧延条件に適合し
た形状の単位鋳片も連続鋳造によって容易に製造できる
ようKなった。
速度に圧延条件や駆動装置の制約条件等から制限が加え
られる場合でも、その制限条件下で効率的で、かつ極め
て短時間に幅変更が可能となった。又圧延条件に適合し
た形状の単位鋳片も連続鋳造によって容易に製造できる
ようKなった。
加えて鋳片幅1300〜650■の間で任意量の幅変更
が実施でき1幅変更時のエアーギャップ量やシェル変形
抵抗力を常に許容値以下とでき、鋳片割れやブレークア
ウト等のない安定した操業が可能となった。
が実施でき1幅変更時のエアーギャップ量やシェル変形
抵抗力を常に許容値以下とでき、鋳片割れやブレークア
ウト等のない安定した操業が可能となった。
第1図(、)%(b)は本発明に基づく幅変更時におけ
る短辺の上端部および下端部の水平方向移動速度を説明
するための線図、第2図は周知の幅可変鋳型の一例を示
す斜視図、第3図(、)、(b)、(C)および第4図
(3) b (b) b (c)は従来の幅変更方法の
一例を示す模式図であり、第3図が幅縮小、第4図が幅
拡大の場合である。第5図〜第18図は本発明に基づ〈
実施例であり、第5図は幅縮小時の短辺の移動状況を示
す模式図、第6図は幅拡大時の短辺の移動状況を示す模
式図、第7図(3)h (b)は短辺の移動とエアーギ
ャップの生成条件を説明する概念図。 第8図は平行移動期を設けない場合の短辺上下端部速度
を示す線図、第9図(3)% (b)は鋳造欠陥の発生
することのないα、およびBの範囲を示す線図、第10
図は短辺を駆動する上下シリンダーの配列状態を示す構
造図、第11図(3)% (b)は幅変更鋳片を示す平
面図、第12図は短辺の駆動装置の一例を示す構造図、
第13図は本発明に基づく制御方法の一実施例を説明す
るためのブロック図、第14図は先後端に絞り部を有す
る単位鋳片を示す平面図、第15図(aL (b)は第
14図の絞シ部を有する単位鋳片を製造するための幅変
更方法を説明するための短辺上下端部速度を示す線図、
第16図は必要駆動力からαを求める方法の一例を示す
線図、第17図は目標幅変更(縮小)量に対する幅変更
時間を従来法と比較して表わした図、第18図は本実施
例に基づく幅変更時間を従来法と比較して表わした図で
ある。 1.1a、1b:鋳型短辺、2;鋳型長辺、3a、3b
;駆動装置、4;鋳片、4a;幅変更鋳片、4b:単位
鋳片、5;回転継手。 代理人 弁理士“ 秋 沢 政 光 他2名 第5図 井6図 第16図 0 10 20 30 40 50 60 ’70
8090jcll (/rrLFn/qrnす 第17図 弁18図 T&主主人大量(my) 自発手続補正書 昭和60年5月21 日
る短辺の上端部および下端部の水平方向移動速度を説明
するための線図、第2図は周知の幅可変鋳型の一例を示
す斜視図、第3図(、)、(b)、(C)および第4図
(3) b (b) b (c)は従来の幅変更方法の
一例を示す模式図であり、第3図が幅縮小、第4図が幅
拡大の場合である。第5図〜第18図は本発明に基づ〈
実施例であり、第5図は幅縮小時の短辺の移動状況を示
す模式図、第6図は幅拡大時の短辺の移動状況を示す模
式図、第7図(3)h (b)は短辺の移動とエアーギ
ャップの生成条件を説明する概念図。 第8図は平行移動期を設けない場合の短辺上下端部速度
を示す線図、第9図(3)% (b)は鋳造欠陥の発生
することのないα、およびBの範囲を示す線図、第10
図は短辺を駆動する上下シリンダーの配列状態を示す構
造図、第11図(3)% (b)は幅変更鋳片を示す平
面図、第12図は短辺の駆動装置の一例を示す構造図、
第13図は本発明に基づく制御方法の一実施例を説明す
るためのブロック図、第14図は先後端に絞り部を有す
る単位鋳片を示す平面図、第15図(aL (b)は第
14図の絞シ部を有する単位鋳片を製造するための幅変
更方法を説明するための短辺上下端部速度を示す線図、
第16図は必要駆動力からαを求める方法の一例を示す
線図、第17図は目標幅変更(縮小)量に対する幅変更
時間を従来法と比較して表わした図、第18図は本実施
例に基づく幅変更時間を従来法と比較して表わした図で
ある。 1.1a、1b:鋳型短辺、2;鋳型長辺、3a、3b
;駆動装置、4;鋳片、4a;幅変更鋳片、4b:単位
鋳片、5;回転継手。 代理人 弁理士“ 秋 沢 政 光 他2名 第5図 井6図 第16図 0 10 20 30 40 50 60 ’70
8090jcll (/rrLFn/qrnす 第17図 弁18図 T&主主人大量(my) 自発手続補正書 昭和60年5月21 日
Claims (3)
- (1)連続鋳造中に鋳型短辺を移動せしめて鋳片幅を拡
大または縮小するに際し、前記短辺の移動を該短辺を鋳
型中心側へ順次傾ける前傾期と鋳型反中心側へ順次傾け
る後傾期とに区分し、前記前後傾期における短辺上下端
部の移動速度の増速率αを許容シェル変形抵抗力をパラ
メータとして求めると共に前記上下端部の移動速度の差
ΔVを下記(1)式で定め、当該期間中前記増速率αお
よび速度差ΔVを一定に維持して幅変更を行う方法にお
いて、 圧延条件および/または短辺駆動装置の制約条件より前
記短辺の最大許容移動速度Vmaxを設定し、幅変更前
半部の前傾期または後傾期における前記短辺の上端部速
度Vu_1が前期Vmaxを超える際に、幅変更前半部
と後半部との間に下記(2)及び(3)式で与えられる
範囲内の移動速度Vpで短辺の平行移動を行わしめ、鋳
造欠陥の発生を防止しつつ最短時間で幅変更を実施する
ことを特徴とする鋼の連続鋳造方法。 ΔV=α、L/Uc−(1) |Vmax|≧|Vp|−(2) Vp≧α_1・Tr_1−(3) 但しΔV;短辺上端と下端の速度差(mm/min)V
max;短辺の最大許容移動速度(mm/min)α;
短辺上下端部の増速率(mm/min^2)α_1;幅
変更前半の前傾期または後傾期の短辺上下端の増速率(
mm/min^2) L;鋳型短辺長さ(mm) Uc;鋳造速度(mm/min) Tr_1;幅変更前半の前傾期または後傾期の所要時間
(min) Vp;平行移動速度(mm/min) - (2)幅縮小変更開始時の初期短辺下端部速度を零とし
て幅変更を行う特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (3)幅拡大変更開始時の初期短辺上端部速度を零とし
て幅変更を行う特許請求の範囲第1項記載の方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26590584A JPS61144255A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 鋼の連続鋳造法 |
| AU47023/85A AU554019B2 (en) | 1984-11-09 | 1985-09-03 | Changing slab width in continuous casting |
| CA000490523A CA1233011A (en) | 1984-11-09 | 1985-09-12 | Method of changing width of slab in continuous casting |
| EP85306509A EP0182468B1 (en) | 1984-11-09 | 1985-09-13 | Method of changing width of slab in continuous casting |
| DE8585306509T DE3578554D1 (de) | 1984-11-09 | 1985-09-13 | Verfahren zum aendern der breite eines gussstranges beim kontinuierlichen giessen. |
| BR8504644A BR8504644A (pt) | 1984-11-09 | 1985-09-23 | Processo para mudanca da largura sob fundicao continua e aparelho para molde de fundicao continua composto,do tipo de largura variavel |
| ES547211A ES8702811A1 (es) | 1984-11-09 | 1985-09-23 | Un metodo para variar la anchura en condiciones de colada continua moviendo para ello la cara estrecha del molde de colada continua. |
| US06/783,589 US4660617A (en) | 1984-11-09 | 1985-10-03 | Method of changing width of slab in continuous casting |
| ES554807A ES8704368A1 (es) | 1984-11-09 | 1986-05-09 | Un aparato de molde de colada continua compuesto, del tipo de anchura variable |
| US06/883,395 US4727926A (en) | 1984-11-09 | 1986-07-29 | Apparatus for changing width of slab in continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26590584A JPS61144255A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 鋼の連続鋳造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144255A true JPS61144255A (ja) | 1986-07-01 |
| JPH0219745B2 JPH0219745B2 (ja) | 1990-05-02 |
Family
ID=17423727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26590584A Granted JPS61144255A (ja) | 1984-11-09 | 1984-12-17 | 鋼の連続鋳造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61144255A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016203199A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造中の鋳片幅変更方法 |
| JP2019098403A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造時の鋳片幅の拡大方法 |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP26590584A patent/JPS61144255A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016203199A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造中の鋳片幅変更方法 |
| JP2019098403A (ja) * | 2017-12-06 | 2019-06-24 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造時の鋳片幅の拡大方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0219745B2 (ja) | 1990-05-02 |
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| JPH0317586B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |