JPS6323873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続鋳造設備の鋳片の引抜トルク制
御方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に連続鋳造設備におけるイマージヨンノズ
ルから注入される溶鋼は、モールド内で周囲から
凝固（シエル化）し、モールド下部に連続的に引
抜かれ鋳片となる。ところが、この周囲の凝固し
た鋳片のシエル厚が内部の溶鋼圧力に対し薄いと
きには、鋳片がモールド下部でふくらむ、いわゆ
るバルジング現象を生じる。このバルジング現象
は外部からのサポート力がないところで、しかも
高温域で発生することからモールド出側で発生し
やすい。このバルジング現象が生じると鋳片の未
凝固溶鋼が吹き出すいわゆるブレークアウト等を
生じ、鋳片の品質に著しい悪影響を及ぼす。した
がつて、鋳片の品質を良好にするためバルジング
現象を防止し極力一定の湯面を維持する必要があ
る。そこで、鋳片引抜速度を制御することにより
湯面変動の発生を防止するため第１図に示す如く
モールドレベル制御装置が従来より用いられてい
る。図において、溶鋼１の入つているタンデツシ
ユ２の下端にはイマージヨンノズル３が設けられ
ており、このイマージヨンノズル３にはスライデ
イングゲート４が設けられている。このスライデ
イングゲート４より流出した溶鋼１は、イマージ
ヨンノズル３の下方に設けられたモールド５内を
通り冷却され、チヤンバー２２内に設けられてい
る複数のエプロンローラ６から成るエプロンロー
ラ群６′において送出され、このエプロンローラ
群６′内において水等により冷却され鋳片となる。
鋳片は、このエプロンローラ群６′、ピンチロー
ル７、ベンデングロール８を通つて引抜かれる。
この鋳片の引抜きは、ダミーバー９によつて行わ
れる。このダミーバー９はイマージヨンノズル３
のスライデイングゲート４により鋳片を誘導して
いくものでピンチロール７、ベンデングロール８
を介して誘導し、ダミーバー９はダミーバーピン
チロール１０により引抜き、ダミーバー９を鋳片
の先端よりはずしてダミーバー９と鋳片とを分け
る。このダミーバー９から分離された鋳片は、ス
トレートナー１１を通つて送り出される。このス
トレートナー１１はピンチロール７により引き出
された鋳片をまつすぐにする機能を有している。

前記ピンチロール７は第２図に示す如くユニバ
ーサル・カツプリング１２を介しギヤボツクス１
３に接続されており、このギヤボツクス１３に電
動機１４が接続されている。この電動機１４には
パイロツト発電機１５が設けられている。

このピンチロール７の速度制御は、第３図に示
す如く回路によつて行われる。すなわち、電動機
１４（図においては、Ａ，Ｅ，Ｆの三台について
示してあるが、この電動機の台数は三台に限られ
るものではない）は、複数のサイリスタにより構
成されているサイリスタ装置１７によつて電源母
線１７Ａ，１７Ｂにパラレル接続され、各々の電
動機に電圧が供給されるようになつている。最大
電流検出器１６（図においては、Ａ，Ｅ，Ｆの三
台）がぞぞれ各電動機に直列に接続されている。
前記サイリスタ装置１７のサイリスタのゲートに
は電流コントローラ１８が接続されており、この
電流コントローラ１８にはサイリスタコントロー
ラ１９が接続されている。このサイリスタコント
ローラ１９にはレベル調整器２０からのレベル調
整信号と、前記最大電流検出器１６からの最大電
流検出値と、鋳造速度設定器２０′そして電動機
１４Ｆの取り付けられているパイロツト発電機１
５からのフイードバツク値とが入力されており、
これらの入力値によつてサイリスタコントローラ
１９は電流コントローラ１８のコントロールを行
なう信号を出力する。電流コントローラ１８はサ
イリスタコントロラ１９からのコントロール信号
によつて電源２１より流れる電流を検出し、比較
することによりサイリスタ装置１７のサイリスタ
ゲート制御を行なつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような制御回路により鋳片をピンチロール
７において引抜き速度制御を行なつている。とこ
ろが、一般に低速で使用する機械設備において、
ギヤボツクス１３のギヤのバツクラツシユ、ユニ
バーサルカツプリング１２のガタ等は、負荷変動
により負荷スピードに大きく影響する場合があ
る。連続鋳造設備のピンチロールにおいても駆動
電動機に対する負荷トルクが正方向、負方向を交
互に繰返すと、バツクラツシユ等の機械系ガタは
鋳込スピードに直接影響を与えるだけでなく、電
気制御系と協働しスピードハンチング等の異常現
象を発生させる。電動機の負荷トルクが（＋）方
向の場合即ち電動機が負荷側を駆動する場合と、
逆にトルクを吸収する（−）方向の場合即ち電動
機が負荷側から力を受け駆動される場合とでは、
歯車のトルク伝達面が異なり、この場合、モータ
の速度制御を行い、電動機のスピードを指令値通
りにしても、トルクの向きが正負を繰返せば、ト
ルク伝達の歯車面が（＋）面から離れて（−）面
に合うまで（または逆の場合）トルクは伝達され
ず、負荷側のスピードは自由落下速度状態となり
制御することかができない。このようなピンチロ
ールと駆動機械系のバツクラツシユおよび電動機
負荷電流の零点クロスに起因して鋳込時の湯面変
動が生じる。これはモールド直下からピンチロー
ルの入口までに設けられたエプロンローラ間にお
いて鋳片が膨張するいわゆるバルジング現象によ
るものである。

このバルジング現象によつて湯面変動の発生の
経緯は次の如くである。すなわち一旦バルジング
が発生すると、バルジングの発生した部分の次の
エプロンローラ間をバルジング部を引抜くのに引
抜きに要するトルク（引抜きトルク）すなわち鋳
片引抜き力（ピンチロールでは出力トルク）を増
加しなければならず、鋳片引抜き力を増加する
と、バルジング部のエプロンローラ間の引抜き完
了により急激なる引抜き抵抗の減少をきたす。引
抜き抵抗の減小はピンチロール出力トルクの増大
分が鋳片の加速に働くのと、鋳片の重量とが加算
され鋳片の引抜き速度の増大を来す。この鋳片の
引抜き速度が増大すると、ピンチロールの速度制
御装置は鋳片の増速を検知し、減速方向（発電制
動方向）に制御を開始し、零電流をクロスし、発
電方向に出力するが、減速機及びダミーバー等の
ガタにより機械系の追従が遅れ、この機械系の遅
れの間鋳片の増速は助長される。この機械系の追
従によつて、機械系のガタによるバツクラツシユ
が解消された瞬間にピンチロール駆動電動機の速
度までに急減速される。しかし、バツクラツシユ
に電動機の速度制御による減速が加算され、鋳片
は一旦停止状態となる。この一旦停止状態になる
と、次のバルジングが発生すると共に、停止によ
り過冷され、エプロンローラ間の引抜きに又トル
クの増加が必要となる。

このような周期によつて、ハンチングが発生す
る訳である。実験的に求めると発生の現象は、３
〜4sec周期で鋳片スピードがハンチングし、第４
図に示す如き状態となる。すなわち、第４図Ｃに
示す如く、鋳造速度指令の変動がほとんどないの
に、第４図Ａの全電流と、第４図Ｂに示されてい
る鋳造速度とがハンチングを起している。ここに
第４図にＢの鋳造速度は、電動機に取りつけられ
ているパイロツト発電機１５から測定したもので
あり、鋳片スピードはバツクラツシユ分も加算さ
れるので、実際には、これよりも大きく変動して
いる。

このように従来のモールドレベル制御装置によ
つたのではバツクラツシユ等の機械系のガタによ
り鋳片の速度制御を充分行なうことができず、ス
ピードハンチング現象を生じ鋳片の品質を低下さ
せるという欠点を有していた。

本発明の目的はバツクラツシユの発生を防止し
鋳片の品質を向上することのできる連続鋳造設備
の鋳片引抜きトルク制御方法を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はエプロンローラに速度を制御するため
の直流電動機を用いた速度制御装置を設け、該速
度制御装置によつて、エプロンローラの周速をピ
ンチロールの周速に対して遅い速度に設定し、前
記エプロンローラに発電制動方向即ち鋳片の引抜
き方向と逆向きのトルク（以下負トルク）を発生
させて引抜き抵抗を増大させ、もつて常にピンチ
ロール駆動電動機に引抜き方向のトルク（以下正
トルク）を発生させるようにして運転することに
より、零トルククロスによつて生じるバツクラツ
シユの影響を防止し、鋳片の品質を向上しようと
いうものである。即ちエプロンローラの設定速度
をピンチロールの速度に対して遅い速度を付加す
るように設定してある。この場合、エプロンロー
ラを駆動する直流電動機に発生する負トルクを鋳
片が落下しない程度に大きくすることにより、鋳
片の引抜中は常に直流電動機には負トルクが発生
しているため、例えエプロンローラの機械系にガ
タがあつたとしてもピンチローラと同様、零トル
ククロスは発生せず、その影響は防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第５図には、本発明を実現するための回路の一
実施例が示されている。

図において、チヤンバー２２内に設けられた複
数のエプロンローラ６から成るエプロンローラ群
６′のうちの適宜個所にエプロンローラ６を駆動
するための直流電動機６Ａがギアボツクス３０を
介して設けられている。この直流電動機６Ａに
は、複数のサイリスタにより構成されているサイ
リスタ装置３１が接続されている。このサイリス
タ装置３１には電源３２から抵抗３３を介して電
圧が供給されるように構成されており、又、この
サイリスタ装置３１のサイリスタのゲートには電
流コントローラ３４が接続されている。この電流
コントローラ３４にはサイリスタコントローラ３
５が接続されている。このサイリスタコントロー
ラ３５には鋳造速度設定器３６からの設定値に基
づき前記電動機６Ａを負トルクが発生するよう発
電制御する際の速度の設定値を決める発電制動量
設定機３７からの設定信号と、前記直流電動機６
Ａに取り付けられているパイロツト発電機３８か
らのフイードバツク値とが入力されており、これ
らの入力値によつてサイリスタコントローラ３５
は電流コントローラ３４のコントロールを行なう
信号を出力する。この電流コントローラ３４はサ
イリスタコントローラ１９からのコントロール信
号によつて電源３２より流れる電流を検出し、比
較することによりサイリスタ装置３１のサイリス
タゲート制御を行なつている。

尚ギアボツクス３０の減速ギアはモータの回転
数（約800rpm）をエプロンローラ周速（約
2.0mpm）に変換するもので減速比は1/300〜1/6
００程度である。

このように構成されるものであるからチヤンバ
ー２２内のエプロンローラ６を、ギアボツクス３
０においてギア増速し、直流電動機６Ａに接続す
る。この直流電動機６Ａはサイリスタ装置３１に
よつて駆動され、パイロツト発電機３８からの速
度フイードバツク値と、発電制動量設定機３７か
らの指令値とをサイリスタコントローラ３５にお
いて比較制御し、鋳片スピードに応じた発電制動
量を電流コントローラ３４を介して得る。

なお一般的に連鋳機はリンク式ダミーバー（以
下単にダミーバー）を用いて、このダミーバーの
先端に溶鋼を凝固、接続させて前述の如く鋳片を
ピンチロール、ストレートナーに誘導して、鋳片
の引抜を開始するが、ダミーバーのリンク自体に
もガタがあり、このガタがさらに鋳片への影響を
助長する。

このようなダミーバーを使用する場合を含めて
ピンチロールとエプロンローラの制御方法を以下
，，において説明する。

なおエプロンローラの周速は、ピンチロールの
周速（即ち鋳片の引抜速度）に対し80％〜90％程
度になるように設定するのがよい。

エプロンローラ群にダミーバーを挿入すると
き。

エプロンローラとピンチロールの周速が同一に
なるように同期運転を行なう。

ダミーバーの先端に溶鋼を凝固接続した後、
鋳片を引抜くときにダミーバーと鋳片との接続
部（以下ダミーバー先端）がピンチロールを通
過し終るまで。

エプロンローラの直流電動機に大きな負トルク
が発生するように発電制動制御を行い、ダミーバ
ーリンクのガタや、ピンチロールの機械系のガタ
を補償させ、ピンチローラの駆動電動機の零トル
ククロスを防止する。この場合、エプロンローラ
の直流電動機に設定する負トルクは、少なくとも
鋳片とダミーバーが自重により摩擦抵抗に打勝つ
てズリ落ちる力に相当するトルクより大きいトル
クとする。

ダミーバーの先端がピンチロールを通過した
後（ダミーバーを切り離した後の通常の鋳片引
抜時を含む）。

エプロンローラの直流電動機に項のときより
も小さい負トルクが発生するように発電制動制御
を行なう。この場合、エプロンローラの直流電動
機に設定する負トルクは、実験的に鋳片が摩擦に
打勝つてズリ落ちる力に相当するトルクよりも小
さくてよい。なおこの場合の設定トルクが項の
場合の設定トルクよりも小さくてよいのは、ダミ
ーバーのガタを考慮する必要がなく、吸収するガ
タがピンチロールの機械系のみでよいためであ
る。

このように引抜トルクの制御を行なうのである
が、エプロンローラの直流電動機を負トルクが発
生するよう発電制動制御を行なうときは、直流電
動機に発生した電力を電源側に回収することによ
り、ピンチロールの正トルク（引抜トルク）が増
加したための電力消費量を一部補償することがで
きる。

このようなエプロンローラの制御においてダミ
ーバー挿入時、ダミーバーの先端がピンチロール
通過中、ダミーバーの先端がピンチロール通過後
といつた各段階における発電制動量設定機３７の
設定値は目視によりマニアルで切り換えることも
可能であるし、又、ピンチローラの終端部に検出
器を設け、ダミーバーの先端を検知することによ
り自動的に設定値を決定することも可能である。

なお、第５図に図示する装置はエプロンローラ
６の１個に、あるいは数個おきに設けてもよい。

従つて、本実施例によればバルジングの発生を
防止することができる。

又本実施例によれば湯面変動による品質の低下
を防止することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、バツク
ラツシユの発生を防止し鋳片の品質を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続鋳造設備の模式図、第２図はピン
チロールと電動機との接続を示す模式図、第３図
は従来のピンチロール速度制御装置の回路図、第
４図はハンチング現象を示すタイムチヤート、第
５図は本発明の実施例を示す回路図である。 ６……エプロンローラ、６Ａ……直流電動機、
３０……ギアボツクス、３１……サイリスタ装
置、３５……サイリスタコントローラ、３７……
発電制動量設定機、３８……パイロツト発電機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タンデイツシユ内の溶鋼を、ピンチロールを
   制御することにより、モールド、エプロンローラ
   群、ピンチロール、ストレートナ、を介して前記
   タンデイツシユより連続的に引出して鋳片を形成
   する連鋳機の鋳片の誘導に際して、リンク式ダミ
   ーバーの先端に溶鋼を凝固、接続させて誘導する
   鋳片引抜トルクの制御方法において、 ピンチローラのトルクは常に鋳片に引抜方向の
   力を与えるよう制御し、前記エプロンローラ群の
   １、または２以上の適宜エプロンローラを直流電
   動機により駆動し、ダミーバーと鋳片との接続部
   がピンチロールを通過するまでは、エプロンロー
   ラを駆動する直流電動機に負トルクが発生するよ
   うブレーキング運転するとともに、ダミーバーと
   鋳片との接続部がピンチロールを通過した後は、
   前記ダミーバーと鋳片との接続部がピンチロール
   を通過するまでのブレーキング運転の負トルクよ
   りも小さい負トルクが発生するよう前記エプロン
   ローラの直流電動機を制御することを特徴とする
   連鋳機の鋳片引抜トルク制御方法。 ２ 特許請求範囲第１項記載の鋳片引抜トルクの
   制御方法において、該直流電動機に発生する電力
   を回収することを特徴とする連鋳機の鋳片引抜ト
   ルク制御方法。