JP2018058106A - Continuous casting equipment and plate crown control method - Google Patents
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Abstract
【課題】双ドラム式薄肉鋳片連続鋳造時に矯正装置を用いて鋳造ストリップの板クラウンを制御することにより、板破断のない安定した圧延、および、板幅方向の板厚精度の高い製品を製造する。【解決手段】一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の冷却ドラムを回転させながら金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造された鋳片を圧延する圧延装置と、双ドラム式連続鋳造装置と圧延装置との間に配置され、少なくとも凸型のロールプロフィルを有する押込みロールと、鋳造方向に張力のかかった状態の鋳片に対して押込みロールを昇降させる昇降機構とを有し、鋳片の形状を矯正する矯正装置と、を備える、連続鋳造設備が提供される。【選択図】図3[PROBLEMS] To produce a product with stable sheet rolling and high sheet thickness accuracy in the sheet width direction by controlling the sheet crown of the cast strip using a straightening device during continuous casting of a twin drum type thin cast slab. To do. A twin-drum continuous casting apparatus that forms a molten metal reservoir by a pair of cooling drums and side weirs and casts the molten metal stored in the molten metal reservoir while rotating the pair of cooling drums; It is arranged downstream of the twin-drum type continuous casting machine in the casting direction, and is arranged between the rolling machine for rolling the cast slab and between the twin-drum type continuous casting machine and the rolling machine, and has at least a convex roll profile. A continuous casting facility comprising: an indenting roll having an elevating mechanism for raising and lowering the indenting roll with respect to a slab in tension in a casting direction, and a correction device for correcting the shape of the slab Is done. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、双ドラム式連続鋳造装置を備える連続鋳造設備、及び、かかる設備における板クラウン制御方法に関する。 The present invention relates to a continuous casting facility including a twin-drum type continuous casting apparatus, and a plate crown control method in the facility.
双ドラム式連続鋳造装置では、水平方向に対向配置された一対の連続鋳造用冷却ドラム(以下、「冷却ドラム」ともいう。)とサイド堰によって金属溶湯貯留部を形成し、金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を一対の冷却ドラムを回転させて薄肉の鋳片(以下、「鋳造ストリップ」という。)を鋳造する(例えば、特許文献1)。金属溶湯貯留部に金属溶湯が貯留されると、冷却ドラムはそれぞれ上方から下方に回転され、金属溶湯を冷却ドラムの周面で凝固、成長させながら鋳造ストリップとして下方へ送り出す。冷却ドラムから送り出された鋳造ストリップは、ピンチロールによって水平方向へ送り出され、下流のインラインミルによって所望の板厚に調整される。インラインミルによって板厚が調整された鋳造ストリップは、インラインミルの下流に設置された巻取装置によってコイル状に巻き取られる。 In the twin-drum type continuous casting apparatus, a metal melt reservoir is formed by a pair of continuous casting cooling drums (hereinafter also referred to as “cooling drums”) and side weirs arranged opposite to each other in the horizontal direction. A pair of cooling drums is rotated with the stored molten metal to cast a thin cast piece (hereinafter referred to as “casting strip”) (for example, Patent Document 1). When the molten metal is stored in the molten metal reservoir, the cooling drums are rotated downward from above, respectively, and the molten metal is sent down as a cast strip while solidifying and growing on the peripheral surface of the cooling drum. The cast strip fed from the cooling drum is fed horizontally by a pinch roll and adjusted to a desired plate thickness by a downstream in-line mill. The cast strip whose thickness is adjusted by the in-line mill is wound into a coil by a winding device installed downstream of the in-line mill.
このような双ドラム式連続鋳造装置では、冷却ドラムは、一般的に、鋳造開始前は低温であり、鋳造を開始すると金属溶湯との接触により昇温する。また、冷却ドラムは、内面から冷却媒体(例えば、冷却水)によって所定の温度以上とならないように冷却されている。以下、冷却ドラムの温度が所定の温度に到達して一定となった期間を定常鋳造期間、定常鋳造期間の任意の時点を定常鋳造時、定常鋳造期間での冷却ドラムの温度を定常温度とする。また、定常鋳造期間の状態を定常状態という。 In such a twin-drum type continuous casting apparatus, the cooling drum is generally at a low temperature before the start of casting, and when the casting is started, the temperature is raised by contact with the molten metal. Further, the cooling drum is cooled from the inner surface by a cooling medium (for example, cooling water) so as not to exceed a predetermined temperature. Hereinafter, the period when the temperature of the cooling drum reaches a predetermined temperature and becomes constant is the steady casting period, the arbitrary point in the steady casting period is the steady casting, and the temperature of the cooling drum in the steady casting period is the steady temperature . The state during the steady casting period is referred to as a steady state.
冷却ドラムのプロフィルは、鋳造を開始してから定常状態となるまでに経過時間とともに変化する。このため、冷却ドラムのプロフィルは、定常鋳造時における鋳造ストリップの板プロフィル(板クラウン)が所望の板プロフィルとなるように設定されている。 The profile of the cooling drum changes over time from the start of casting until it reaches a steady state. For this reason, the profile of the cooling drum is set so that the plate profile (plate crown) of the cast strip at the time of steady casting becomes a desired plate profile.
ここで、図13に、従来の双ドラム式連続鋳造装置により鋳造ストリップSを製造する際の、鋳造開始からの経過時間に伴う冷却ドラム10a、10bのプロフィル及び鋳造ストリップSの板プロフィルの変化を示す。なお、鋳造ストリップSの板プロフィルは、冷却ドラム10a、10bをシフトせずに鋳造した状態であり、かつ、インラインミルにおける圧下を実施する前の状態を示している。
Here, FIG. 13 shows changes in the profiles of the
鋳造開始時における冷却ドラム10a、10bは、図13の状態Aに示すように、軸方向中央が窪んだ凹形状のプロフィルに設定されている。このようなプロフィルの冷却ドラム10a、10bで圧延された鋳造ストリップSは、板幅方向(すなわち、軸方向)中央が凸形状の板プロフィルを有する。
The
次に、鋳造を開始から暫く時間が経過すると、冷却ドラム10a、10bは、金属溶湯からの入熱によって軸方向中央が膨張(拡径)し、図13の状態Bに示すように、鋳造開始時(状態A)よりも小さな凹形状のプロフィルに変化する。このため、鋳造ストリップSの板プロフィルは、鋳造開始時(状態A)の鋳造ストリップSよりもクラウン量が小さい凸形状となる。
Next, when a certain time has elapsed from the start of casting, the
その後、さらに鋳造開始からさらに時間が経過して定常状態に到達した後は、冷却ドラム10a、10bは、金属溶湯からの入熱によってさらに膨張(拡径)して、図13の状態Cに示すように、軸方向中央の窪みが僅かな凹形状のプロフィルに変化する。したがって、鋳造ストリップSの板プロフィルは、状態Bよりもクラウン量がさらに小さい凸形状となる。
Thereafter, after a further time has elapsed from the start of casting and reached a steady state, the
なお、図13の状態Aから状態Cに到達するまでの時間は、金属溶湯の鋼種(溶融温度)、鋳造ストリップの厚さ、冷却ドラムの回転速度や冷却効率によって異なるが、概ね鋳造開始から約30秒程度である。 The time required to reach state C from state A in FIG. 13 varies depending on the steel type (melting temperature) of the molten metal, the thickness of the casting strip, the rotational speed of the cooling drum and the cooling efficiency, but is approximately about from the start of casting. About 30 seconds.
ここで、特許文献1のように双ドラム式連続鋳造装置で鋳造した鋳造ストリップをインラインミルで圧延する場合、インラインミル入側における鋳造ストリップの温度は約1000℃であるので、板幅方向のメタルフロー(幅広がり)を生じさせてわずかな板クラウンを調整することが可能である。しかし、インラインミルは、図13の状態A及び状態Bに示すような板プロフィルの鋳造ストリップに対応できるほどのクラウン制御能力は備えていなかった。また、インラインミルにおいて、図13の状態Aに示すような板プロフィルの鋳造ストリップをクラウン量が調整される程度の大きな力で圧延すると、板中央部における中伸びが極端に大きくなる。その結果、蛇行や絞りが発生し、鋳造ストリップが破断し易くなる。
Here, when the cast strip cast by the twin-drum type continuous casting apparatus is rolled by an in-line mill as in
インラインミルにおける板形状の中伸び起因の絞りによる板破断に対しては、インラインミルの張力を高くすることが有効である。しかしながら、インラインミルの張力を高くするためにはピンチロールの押付力を高くする必要があり、ピンチロールの押付力を高くするとピンチロールで鋳造ストリップを圧延してしまう場合がある。ピンチロールにより鋳造ストリップが圧延されると、ピンチロールでの蛇行による板破断や激しい形状不良によってインラインミルでの絞りによる板破断を引き起こすことになる。板破断が生じると、金属溶湯貯留部に残存する溶湯は直ちに廃棄処分されるため、多大な歩留まり低下を生じさせることとなる。また、板破断が生じることなく双ドラム式連続鋳造装置によって鋳造ストリップが巻き取られた場合でも、後工程での圧延において以下のような問題が生じる。 Increasing the tension of the in-line mill is effective for plate breakage due to drawing due to the middle elongation of the plate shape in the in-line mill. However, in order to increase the tension of the inline mill, it is necessary to increase the pressing force of the pinch roll. If the pressing force of the pinch roll is increased, the cast strip may be rolled with the pinch roll. When the cast strip is rolled by the pinch roll, the plate breaks due to the meandering by the pinch roll or the severe shape defect causes the plate breakage due to the drawing by the in-line mill. When the plate breakage occurs, the molten metal remaining in the molten metal reservoir is immediately discarded, resulting in a significant yield reduction. Even when a cast strip is wound up by a twin-drum type continuous casting apparatus without causing plate breakage, the following problems occur in rolling in a subsequent process.
例えば、後工程の冷間圧延または温間圧延において板形状を変化させないためには、鋳造ストリップのクラウン比率が変化しないように圧延を行う必要がある。そのためには形状制御に優れた圧延機(例えば、CRS圧延機、多段クラスター圧延機等)を使用する必要があり、これらの圧延機を新たに設置するための設備コストが発生する。 For example, in order not to change the plate shape in the subsequent cold rolling or warm rolling, it is necessary to perform rolling so that the crown ratio of the cast strip does not change. For this purpose, it is necessary to use a rolling mill excellent in shape control (for example, a CRS rolling mill, a multi-stage cluster rolling mill, etc.), and equipment costs for newly installing these rolling mills are generated.
また、鋼種や需要家にもよるが、製品の板クラウンに要求される仕様が厳格な場合や、製品を2次加工し積層して使用する場合等では、双ドラム式連続鋳造装置で製造された鋳造ストリップのうち板クラウンの大きな部分は製品上不合となりカットされる。カットされた部分は重量的には小さく転用が困難であるため、屑化されることになる。 Depending on the type of steel and the customer, it is manufactured with a twin-drum continuous casting device when the specifications required for the product crown are strict or when the product is used after being processed and laminated. Of the cast strip, the large part of the plate crown is mismatched on the product and cut. Since the cut portion is small in weight and difficult to be diverted, it is scrapped.
以上のように、従来の双ドラム式連続鋳造装置では、鋳造開始からの冷却ドラムの熱膨張変化に起因するプロフィル変化が後工程に影響し、所望の鋳造ストリップを製造するための設備コスト発生や歩留まり低下を生じさせていた。 As described above, in the conventional twin-drum type continuous casting apparatus, the profile change due to the thermal expansion change of the cooling drum from the start of casting affects the subsequent process, and the equipment cost for producing the desired casting strip is generated. The yield was reduced.
このような課題を解決する方法として、例えば特許文献2には、熱膨張によるプロフィルの変化を抑制するために冷却ドラムの中央部の冷却効率を高める方法が開示されている。また、特許文献3には、熱膨張によるプロフィルの変化を相殺するために冷却ドラムに中空チャンバー室を設け該チャンバー内に充填した油の油圧を調整する方法が開示されている。
As a method for solving such a problem, for example,
しかしながら、上記特許文献2に開示された冷却ドラムの中央部の冷却効率を高める方法は、定常状態までの冷却ドラムの熱膨張量を少なくするものであり、図13の状態Aまたは状態Bに示したような非定常部分においては対応できていない。また、上記特許文献3に開示されている冷却ドラムの中空のチャンバー内に充填した油の油圧を調整する方法は有効ではあるが、冷却ドラムの熱膨張による冷却ドラムのプロフィル変化と、チャンバー内に充填した油の油圧調整による冷却ドラムのプロフィル変化とは必ずしも一致しない。このため、冷却ドラムへの熱影響を必ず相殺することはできず、圧延時に中伸びから端伸びへ変化していた板形状が新たにクオーター伸びを誘発してしまうこともある。
However, the method for increasing the cooling efficiency of the central portion of the cooling drum disclosed in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、双ドラム式連続鋳造設備により製造される鋳造ストリップについて、鋳造開始から定常状態までの冷却ドラムの熱膨張によるクラウン変化を減少させるとともに、板幅方向の板厚精度を向上させることの可能な、新規かつ改良された連続鋳造設備及び板クラウン制御方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a cooling drum from a casting start to a steady state for a casting strip manufactured by a twin drum type continuous casting facility. It is an object of the present invention to provide a new and improved continuous casting equipment and a plate crown control method capable of reducing crown change due to thermal expansion and improving the plate thickness accuracy in the plate width direction.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の冷却ドラムを回転させながら金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造された鋳片を圧延する圧延装置と、双ドラム式連続鋳造装置と圧延装置との間に配置され、少なくとも凸型のロールプロフィルを有する押込みロールと、鋳造方向に張力のかかった状態の鋳片に対して押込みロールを昇降させる昇降機構とを有し、鋳片の形状を矯正する矯正装置と、を備える、連続鋳造設備が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a molten metal storage section is formed by a pair of cooling drums and side weirs, and the molten metal storage section is stored while rotating the pair of cooling drums. A twin-drum continuous casting device for casting a molten metal, a rolling device for rolling a cast slab disposed downstream of the twin-drum continuous casting device in the casting direction, a twin-drum continuous casting device, and a rolling device; And has a push roll having at least a convex roll profile and a lifting mechanism for raising and lowering the push roll with respect to the slab in tension in the casting direction to correct the shape of the slab There is provided a continuous casting facility comprising a straightening device.
押込みロールのロールプロフィルは変更可能に構成されてもよい。 The roll profile of the push roll may be configured to be changeable.
例えば、押込みロールは、内部に配設された加圧室への圧力媒体の供給及び排出によってロールプロフィルが制御可能なロールプロフィル可変ロールであってもよい。 For example, the push roll may be a roll profile variable roll whose roll profile can be controlled by supplying and discharging a pressure medium to and from a pressurizing chamber disposed therein.
押込みロールのロールプロフィルは、予め算出された鋳造開始時間と鋳片の板クラウンの大きさとの関係に基づき変更されてもよい。 The roll profile of the pushing roll may be changed based on the relationship between the casting start time calculated in advance and the size of the plate crown of the slab.
昇降機構による押込みロールの押込量は、予め算出された鋳造開始時間と鋳片の板クラウンの大きさとの関係に基づき設定されてもよい。 The pushing amount of the pushing roll by the lifting mechanism may be set based on the relationship between the casting start time calculated in advance and the size of the plate crown of the slab.
連続鋳造設備は、矯正装置に対して鋳造方向上流側または下流側の少なくとも一方に、鋳片の板厚を測定する板厚測定装置を備えてもよい。板厚測定装置は、鋳片の板幅方向において少なくとも板幅中央を含む2箇所で板厚を測定する。測定された板厚および測定位置に基づいて鋳片の板クラウンが算出される。 The continuous casting facility may include a plate thickness measuring device that measures the plate thickness of the slab on at least one of the upstream side and the downstream side in the casting direction with respect to the straightening device. The plate thickness measuring device measures the plate thickness at two locations including at least the plate width center in the plate width direction of the slab. The plate crown of the slab is calculated based on the measured plate thickness and measurement position.
昇降機構による押込みロールの押込量またはロールプロフィルのうち少なくともいずれか一方は、算出された鋳片の板クラウンに基づいて設定してもよい。 At least one of the pushing amount of the pushing roll and the roll profile by the lifting mechanism may be set based on the calculated plate crown of the slab.
また、連続鋳造設備は、矯正装置に対して鋳造方向上流側または下流側の少なくともいずれか一方に、鋳片の板幅方向の温度を測定する温度分布測定装置をさらに備えてもよい。 The continuous casting facility may further include a temperature distribution measuring device that measures the temperature in the plate width direction of the slab on at least one of the upstream side and the downstream side in the casting direction with respect to the straightening device.
温度分布測定装置は、鋳片の板幅方向に配置された少なくとも3つの板温度計からなり、板温度計は、少なくとも鋳片の板幅中央と板幅両端近傍とに配置されてもよい。 The temperature distribution measuring device includes at least three plate thermometers arranged in the plate width direction of the cast slab, and the plate thermometers may be arranged at least in the center of the plate width of the slab and in the vicinity of both ends of the plate width.
あるいは、温度分布測定装置は、鋳片の板幅方向に移動可能な板温度計から構成してもよい。 Or you may comprise a temperature distribution measuring apparatus from the plate thermometer which can move to the plate width direction of a slab.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、一対の冷却ドラムとサイド堰とによって金属溶湯貯留部を形成し、一対の冷却ドラムを回転させながら金属溶湯貯留部に貯留された金属溶湯を鋳造する双ドラム式連続鋳造装置と、双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造された鋳片を圧延する圧延装置と、を備える連続鋳造設備において、双ドラム式連続鋳造装置により鋳造された鋳片の板クラウン制御方法であって、連続鋳造設備は、双ドラム式連続鋳造装置と圧延装置との間に配置され、少なくとも凸型のロールプロフィルを有する押込みロールと、鋳造方向に張力のかかった状態の鋳片に対して押込みロールを昇降させる昇降機構とを有し、鋳片の形状を矯正する矯正装置を備えており、予め算出された鋳造開始時間と鋳片の板クラウンの大きさとの関係に基づいて、鋳造開始時間からの時間経過に伴って時系変化する鋳片の板クラウンに応じて昇降機構を制御し、押込みロールの押込量を変更する、板クラウン制御方法が提供される。 Moreover, in order to solve the said subject, according to another viewpoint of this invention, a metal melt storage part is formed with a pair of cooling drum and a side dam, and it turns into a metal melt storage part, rotating a pair of cooling drum. In a continuous casting facility comprising a twin-drum type continuous casting apparatus that casts a stored molten metal, and a rolling device that is arranged on the downstream side in the casting direction of the twin-drum type continuous casting apparatus and that rolls the cast slab, A method for controlling a crown of a slab cast by a twin drum continuous casting apparatus, wherein the continuous casting equipment is disposed between the twin drum continuous casting apparatus and the rolling apparatus and has at least a convex roll profile. It has an intrusion roll and an elevating mechanism that raises and lowers the intrusion roll with respect to the slab in tension in the casting direction, and is equipped with a correction device that corrects the shape of the slab and is calculated in advance. Based on the relationship between the casting start time and the size of the plate crown of the slab, the lifting mechanism is controlled according to the plate crown of the slab that changes in time with the passage of time from the casting start time. A plate crown control method for changing the push-in amount is provided.
ここで、押込みロールの押込量は、鋳造開始時には、鋳片の板クラウンを目標値とする第1の押込量に設定され、鋳片が圧延装置に噛み込まれた後は、予め取得された押込みロールの押込量と板クラウンとの関係に基づき、矯正装置を通過する鋳片の板クラウンに応じて変化されてもよい。 Here, the pushing amount of the pushing roll is set to the first pushing amount with the plate crown of the slab as a target value at the start of casting, and is acquired in advance after the slab is bitten in the rolling device. Based on the relationship between the pressing amount of the pressing roll and the plate crown, the width may be changed according to the plate crown of the slab passing through the correction device.
あるいは、押込みロールの押込量は、鋳造開始時には、鋳片の板クラウンを目標値とする第1の押込量に設定され、鋳片が圧延装置に噛み込まれた後は、予め取得された押込みロールのロールプロフィルと板クラウンとの関係に基づき、矯正装置を通過する鋳片の板クラウンに応じて変化されてもよい。 Alternatively, the pushing amount of the pushing roll is set to the first pushing amount with the plate crown of the slab as a target value at the start of casting, and after the slab is bitten in the rolling device, the indenting acquired in advance Based on the relationship between the roll profile of the roll and the plate crown, it may be changed according to the plate crown of the slab passing through the straightening device.
連続鋳造設備は、矯正装置に対して鋳造方向上流側または下流側の少なくともいずれか一方に、鋳片の板幅方向の温度を測定する温度分布測定装置をさらに備えており、温度分布測定装置により測定された鋳片の板幅方向の温度分布に基づいて、鋳片の板幅方向の温度非対称性を表すパラメータを算出し、予め算出された鋳片のパラメータと板クラウンの大きさとの関係に基づいて、押込みロールが鋳片に接触しているときの接触時ロールプロフィルを決定してもよい。 The continuous casting equipment further includes a temperature distribution measuring device for measuring the temperature in the plate width direction of the slab on at least one of the upstream side and the downstream side in the casting direction with respect to the straightening device. Based on the measured temperature distribution in the plate width direction of the slab, a parameter representing the temperature asymmetry in the plate width direction of the slab is calculated, and the relationship between the pre-calculated parameter of the slab and the size of the plate crown is calculated. Based on this, the roll profile at the time of contact when the push roll is in contact with the slab may be determined.
鋳片の板幅方向の温度非対称性を表すパラメータとしては、例えば、鋳片の板幅方向の温度分布を表す2次式において温度分布の非対称成分を表す係数である温度非対称パラメータ、鋳片の板幅方向の温度分布を表した面積を板幅中心で二分割した2つの面積の面積比である積分温度非対称パラメータ、または、鋳片の板幅中心に対して対称な2つの位置及び当該位置における鋳片の温度に基づき表される温度モーメントのうちいずれか1つを用いてもよい。 As a parameter representing the temperature asymmetry in the plate width direction of the slab, for example, a temperature asymmetry parameter which is a coefficient representing an asymmetric component of the temperature distribution in the quadratic expression representing the temperature distribution in the plate width direction of the slab, An integral temperature asymmetric parameter that is an area ratio of two areas obtained by dividing an area representing the temperature distribution in the sheet width direction into two at the sheet width center, or two positions that are symmetrical with respect to the sheet width center of the slab and the position Any one of the temperature moments represented on the basis of the temperature of the slab may be used.
押込みロールの接触時ロールプロフィルは、押込みロールの軸方向におけるロールプロフィルの変更、または、軸方向の複数の押込み位置における押込みロールの鋳片への押込量の調整により変更してもよい。 The roll profile at the time of contact of the pressing roll may be changed by changing the roll profile in the axial direction of the pressing roll, or by adjusting the pressing amount of the pressing roll to the slab at a plurality of axial pressing positions.
また、鋳片の板クラウンが定常状態となったとき、押込みロールは、昇降機構によって鋳片を押圧しない状態となるように移動されてもよい。 Further, when the plate crown of the slab is in a steady state, the push roll may be moved so as not to press the slab by the lifting mechanism.
以上説明したように本発明によれば、双ドラム式連続鋳造設備により製造される鋳造ストリップについて、鋳造開始から定常状態までの冷却ドラムの熱膨張によるクラウン変化を減少させるとともに、板幅方向の板厚精度を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, for a cast strip manufactured by a twin-drum type continuous casting facility, the crown change due to the thermal expansion of the cooling drum from the start of casting to the steady state is reduced, and the plate in the plate width direction is reduced. Thickness accuracy can be improved.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
<1.第1の実施形態>
(1−1.鋳造ストリップ製造工程)
まず、図1〜図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る鋳造ストリップを製造する製造工程の概要を説明する。図1は、本実施形態に係る鋳造ストリップ(薄肉鋳片)の製造工程の概略構成を示す説明図である。図2は、圧延開始時における鋳造ストリップSの先端とダミーシート11との接続部を示す説明図である。図3は、本実施形態に係る矯正装置80の構成を示す説明図である。
<1. First Embodiment>
(1-1. Casting strip manufacturing process)
First, with reference to FIGS. 1-3, the outline | summary of the manufacturing process which manufactures the casting strip which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic configuration of a manufacturing process of a casting strip (thin cast piece) according to the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory view showing a connection portion between the tip of the casting strip S and the
本実施形態に係る鋳造ストリップ製造工程1は、図1に示すように、例えば、タンディッシュ(貯蔵装置)Tと、双ドラム式連続鋳造設備10と、酸化防止装置20と、冷却装置30と、第1のピンチロール装置40と、インラインミル50と、第2のピンチロール装置60と、巻取装置70、矯正装置80とを備えている。
As shown in FIG. 1, the cast
(双ドラム式連続鋳造装置)
双ドラム式連続鋳造装置10は、図1に示すように、例えば、一対の冷却ドラム10a、10bと、一対の冷却ドラム10a、10bの軸方向両側に配置されたサイド堰(図示せず。)とを備える。一対の冷却ドラム10a、10bとサイド堰とは、タンディッシュTから供給される溶融金属を貯留する金属溶湯貯留部15を構成している。
(Double drum type continuous casting machine)
As shown in FIG. 1, the twin-drum
一対の冷却ドラム10a、10bは、第1冷却ドラム10aと第2冷却ドラム10bとを備えている。第1冷却ドラム10a及び第2冷却ドラム10bは、軸方向中央が僅かに窪んだ凹形状のプロフィルを有している。また、第1冷却ドラム10aと第2冷却ドラム10bとは、製造する鋳造ストリップSの板厚(内部品質)に対応して、冷却ドラム10a、10bの間隔を調整可能に構成されている。第1冷却ドラム10a、第2冷却ドラム10bは、内部に冷却媒体(例えば、冷却水)が流通可能に構成されている。冷却ドラム10a、10bの内部に冷却媒体を流通させることによって、冷却ドラム10a、10bを冷却することができる。
The pair of cooling
本施形態では、第1冷却ドラム10a、第2冷却ドラム10bは、例えば、外径800mm、ドラム胴長(幅)1500mm、定常時における鋳造ストリップSの板クラウンが30μmになるように設定(初期加工)されている。なお、一対の冷却ドラム10a、10bの外径、ドラム胴長(幅)は、これに限定されないことはいうまでもない。
In the present embodiment, the
双ドラム式連続鋳造装置10では、図2に示すように、鋳造ストリップSの先端にダミーシート11を接続して、鋳造を開始する。ダミーシート11の先端には、鋳造ストリップSよりも厚みを有するダミーバー13が設けられており、ダミーバー13によってダミーシート11が誘導される。また、鋳造ストリップSの先端とダミーシート11との接続部には、鋳造ストリップSの板厚よりも厚い突起部12が形成される。インラインミル50における圧延(フライングタッチ)は、突起部12がインラインミル50を通過した後に開始される。
In the twin drum type
(酸化防止装置)
酸化防止装置20は、鋳造直後の鋳造ストリップSの表面が酸化してスケールが発生するのを防止するための処理を行うための装置である。酸化防止装置20内では、例えば、窒素ガスによって酸素量を調整することが可能である。酸化防止装置20は、鋳造する鋳造ストリップSの鋼種等を考慮し、必要に応じて適用することが好ましい。
(Antioxidation equipment)
The
(冷却装置)
冷却装置30は、酸化防止装置20により酸化防止処理が表面に施された鋳造ストリップSを冷却する装置である。冷却装置30は、例えば、複数のスプレーノズル(図示せず。)を備え、鋼種に応じてスプレーノズルから鋳造ストリップSの表面(上面及び下面)に対して冷却水を噴出し、鋳造ストリップSを冷却する。冷却装置30での鋳造ストリップの温度制御は、一例として、鋳造前に冷却条件を設定するプリセット制御を用いてもよい。その場合、板幅方向及び圧延方向に複数配備されたノズルの位置とノズルから供給される冷却水の冷却水量との少なくともいずれか一方を調整し、板幅方向の温度分布が一定となるように制御してもよい。また、冷却装置30での鋳造ストリップの温度制御の他の例として、鋳造中に冷却条件を調整するダイナミック制御を用いてもよい。その場合、例えば、鋳造中に温度分布測定装置(例えば図7の温度分布測定装置95、97の少なくともいずれか一方)により板幅方向の温度分布が一定となるように、ノズルの位置と冷却水量との少なくともいずれか一方を制御してもよい。
(Cooling system)
The
なお、酸化防止装置20と冷却装置30との間に、一対の送りロール87を配置してもよい。一対の送りロール87は、圧下装置(図示せず。)によって鋳造ストリップSを挟むとともに、一対の冷却ドラム10a、10bと送りロール87との間における鋳造ストリップSのループ長を計測しながら、当該ループ長が一定となるように鋳造ストリップSに水平方向の搬送力を付与する。送りロール87は、例えば、ロール径200mm、ロール胴長(幅)2000mmの一対のロールにより構成されている。
A pair of feed rolls 87 may be disposed between the
(第1のピンチロール装置)
第1のピンチロール装置40は、インラインミル50の入側に配置されるピンチロール装置である。なお、第1のピンチロール装置40とインラインミル50との間には、後述する矯正装置80が配置されている。第1のピンチロール装置40は、上ピンチロール40a及び下ピンチロール40bと、ハウジングと、ロールチョックと、圧延荷重検出装置と、圧下装置(図示せず。)とを備えている。上ピンチロール40a及び下ピンチロール40bは、それぞれ内部に中空流路が形成されており、冷却媒体(例えば、冷却水)が流通可能に構成されている。冷却媒体を流通させることにより、ピンチロールを冷却することができる。
(First pinch roll device)
The first
上ピンチロール40a及び下ピンチロール40bは、例えば、ロール径400mm、ロール胴長(幅)2000mmとしてもよい。上ピンチロール40a及び下ピンチロール40bは、ハウジング内のロールチョックを介して配置されており、モータ(図示せず。)によって回転駆動される。また、上ピンチロール40aは、上圧延荷重検出装置(図示せず。)を介してパスライン調整装置(図示せず。)と連結されており、下ピンチロール40bは、圧下装置(図示せず。)と接続されている。
The
かかる構成の第1のピンチロール装置40では、下ピンチロール40bが圧下装置により上ピンチロール40a側へ押し上げられると、上ピンチロール40a及び下ピンチロール40bに負荷された圧下荷重が検出されるとともに、第1のピンチロール装置40と矯正装置80との間の鋳造ストリップSに張力が発生する。また、第1のピンチロール装置40とインラインミル50との間の鋳造ストリップSに生じる張力が予め設定された張力になるように、一対のピンチロール40a、40bとインラインミル50とにおける鋳造ストリップSの移動速度は制御されている。また、第1のピンチロールの上流側及び下流側には、鋳造ストリップの位置を検出する位置検出装置41、43が設けられてもよい。
In the first
(矯正装置)
矯正装置80は、通過する鋳造ストリップSの形状を矯正する装置である。本実施形態において、鋳造ストリップSの形状とは、鋳造ストリップの断面形状、すなわち板クラウン形状をいう。矯正装置80は、鋳造ストリップSの搬送方向に沿って配置された3つのロール81A、81B、81Cを有する。図3に示すように、各ロール81A、81B、81Cは、それぞれロールチョック83A、83B、83Cに支持され、各ロールチョック83A、83B、83Cはハウジング85A、85B、85Cにそれぞれ設置されている。各ロール81A、81B、81Cは、同一サイズのロールを用いてもよい。例えばロール径150mm、胴長2000mmのロール81A、81B、81Cを用いてもよい。各ロール81A、81B、81Cは、無駆動ロールであり、鋳造ストリップSの移動に追従して回転する。また、矯正装置80には、ロール81A、81B、81Cを冷却する冷却設備(図示せず。)が設置されている。
(Correcting device)
The straightening
本実施形態に係る矯正装置80は、図3に示すように、ロール81A、81Cはロール軸の高さ位置が同一となるように設置されている。一方、ロール81Aとロール81Cとの間に配置されるロール81Bは、ライン上を移動する鋳造ストリップSを押し込む押込みロールとして機能し、昇降機構86によって上下に移動可能に設置されている。なお、ロール81Bは、落下しないように、ロールチョック83Bに設けられたバランサー(図示せず。)により引き上げられている。また、図示していないが、昇降機構86の両側(すなわち、ロール81Bの軸方向両端側)には、昇降機構86を独立して上下に移動する上下移動装置が設けられていてもよい。これにより、ロール81Bの軸方向両端における昇降機構86の位置をそれぞれ独立して制御することができる。
In the
また、本実施形態に係るロール81Bは複数の油圧チャンバー(図示せず。)を備えており、油圧チャンバー内の油圧力を変化させることにより、ロールプロフィルをフラットな状態から中央の径が大きい凸型の状態へ変化させることが可能である。また、複数の油圧チャンバーの油圧を非対称に調整することによりロールプロフィルを非対称に変化させることが可能となる。一方、ロール81A及びロール81Cには、ロールの回転速度を検出する速度検出器(PLG)が設置されている。速度検出器により検出された回転速度に基づき各ロール位置での鋳造ストリップSの通板速度が演算され、矯正装置80による鋳造ストリップSの伸び率を計測することができる。
Further, the
矯正装置80に付与される張力は、第1のピンチロール装置40とインラインミル50とのロールに速度差を与えることにより発生させることができる。この発生させた張力が大きいほど、少ない押込量や大きなロール径でもロール81A、81B、81Cによって規定される曲げ部での鋳造ストリップSの塑性変形が容易となる。なお、矯正装置80に付与される張力は図示していないが、第1のピンチロール装置40とインラインミル50との間に設けたテンションロール(図示せず。)で測定され、予め設定された所定の値になるようにインラインミル50の速度が制御される。
The tension applied to the
また、矯正装置80の入側及び出側には、図1及び図3に示すように、鋳造ストリップSの板厚を測定する板プロフィル計91、93が設けられている。これらの板プロフィル計91、93によって鋳造ストリップSの板幅方向の板厚を測定することで、その結果に基づき、鋳造ストリップSの板クラウンを算出することが可能となる。鋳造ストリップSの板クラウン量は、板幅方向において、鋳造ストリップSの板厚分布を2次式近似し、板中央の板厚とクラウン定義点である板端から所定の距離だけ内側の板厚との差を演算することで算出される。鋳造ストリップSの板クラウンの算出は、例えば矯正装置80を制御する制御装置(図示せず。)により行ってもよい。制御装置は、算出した板クラウン量に基づき、ロール81Bのロール位置またはロールプロフィルのうち少なくともいずれか一方を制御する。本実施形態に係る矯正装置80による作用及びその制御についての詳細な説明は後述する。
Further,
(インラインミル)
インラインミル50は、鋳造ストリップSを圧延して、鋳造ストリップSを所望の板厚にする圧延装置である。本実施形態では、インラインミル50は6段圧延機として構成されている。すなわち、インラインミル50は、一対のワークロール51a、51bと、ワークロール51a、51bの上下に配置された中間ロール52a、52bと、中間ロール52a、52bの上下に配置されたバックアップロール53a、53bとを備える。本実施形態では、例えば、ロール径400mmのワークロール51a、51b、ロール径450mmの中間ロール52a、52b、ロール径1200mmのバックアップロール53a、53bを用いてもよい。各ロールの胴長は同一であってもよく、例えば2000mmとしてもよい。
(Inline mill)
The in-
また、インラインミル50は、インラインミルを制御するインラインミル制御装置や板厚計(いずれも図示せず。)等を備えている。ワークロール51a、51bは、モータ(図示せず。)により回転駆動されるとともに、入側及び出側から冷却水により冷却されている。また、バックアップロール53aの上方には、バックアップロール53aを下方へ圧下する油圧シリンダ(図示せず。)が設けられている。
Further, the
インラインミル50は、定常鋳造時に鋳造された鋳造ストリップSの先端が、インラインミル50を通過した後に、インラインミル50のワークロール51a、51bを回転させながらロールギャップを締め込んで圧延を開始するようになっている。このような圧延方法は、フライングタッチと呼ばれている。
The in-
また、インラインミル50は、インラインミル制御装置(図示せず。)により制御されている。インラインミル制御装置は、例えば、インラインミル50を統括して制御するミル制御部、油圧シリンダを制御する油圧シリンダ制御部、中間ロールシフト制御部、ロール回転制御部、ロールベンディング力設定部等を含む。
The
油圧シリンダ制御部は、バックアップロール53aに連結された油圧シリンダを圧下制御する。油圧シリンダ制御部は、インラインミル50を統括して制御するミル制御部からの指示に基づき、油圧シリンダを制御して、ワークロール51a、51b間のロールギャップを調整する。この際、ミル制御部は、インラインミル50の出側に設置された板厚計(図示せず。)により測定された鋳造ストリップSの板厚に基づいて、鋳造ストリップSが予め設定された板厚に形成されるようにロールギャップを調整する。板厚計には、例えばX線板厚計等を用いてもよい。中間ロールシフト制御部は、ミル制御部からの指示に基づき、中間ロール52a、52bをそれぞれロール軸方向に移動させる。ロール回転制御部は、ミル制御部からの指示に基づき、ワークロール51a、51bの回転速度を制御する。ロールベンディング設定部は、ワークロール51a、51bに対するロールベンディング力を設定する。
The hydraulic cylinder controller controls the reduction of the hydraulic cylinder connected to the
(第2のピンチロール装置)
第2のピンチロール装置60は、インラインミル50の出側に配置されている。第2のピンチロール装置60は、第1のピンチロール装置40と同様、上ピンチロール及び下ピンチロールと、圧延荷重検出装置と、圧下装置とを備えている。上ピンチロール及び下ピンチロールは、それぞれ内部に中空流路が形成されており、冷却媒体(例えば、冷却水)が流通可能に構成されている。冷却媒体を流通させることにより、ピンチロールを冷却することができる。上ピンチロール及び下ピンチロールは、例えば、ロール径400mm、ロール胴長(幅)2000mmとしてもよい。また、上ピンチロール及び下ピンチロールは、ハウジング内のロールチョックを介して配置されており、モータ(図示せず。)によって回転駆動される。インラインミル50と第2のピンチロール装置60との間には、テンションロール88が配置されている。
(Second pinch roll device)
The second
(巻取装置)
巻取装置70は、第2のピンチロール装置60の出側に配置され、鋳造ストリップSをコイル状に巻き取る装置である。第2のピンチロール装置60と巻取装置70との間には、デフレクタロール89が配置されている。
(Winding device)
The winding
(1−2.矯正装置による板クラウン制御)
(1)押込みロールの押込量調整による制御
従来、テンションレベラー等の矯正装置において知られているように、ストリップに張力を負荷して曲げによる塑性変形(伸び)を加える際、レベラーのロール部をクラウン形状とすると、径の大きな部分でのストリップの押込量が大きくなる。したがって、当該部分における引っ張り張力は他の部分よりも大きくなり、集中的に伸ばされるので、その部分の板厚は薄くなる。
(1-2. Crown control by straightening device)
(1) Control by adjusting the pressing amount of the pressing roll As is conventionally known in straightening devices such as tension levelers, when applying plastic deformation (elongation) by applying tension to the strip, the roll portion of the leveler is adjusted. When the crown shape is used, the pushing amount of the strip becomes large at a portion having a large diameter. Therefore, the tensile tension in the part is larger than that in the other part and is intensively extended, so that the plate thickness of the part is reduced.
ここで、定常状態で板クラウンの形状が所定の放物線パターンとなるように冷却ドラムの初期プロフィルを加工し、定常状態で矯正装置による押込みロールの押込量を変化させたときの、鋳造ストリップの板クラウン及びその伸び率を調べた。ここで、押込みロールの押込量とは、鋳造ストリップが通板方向に直線状に張られた状態で押込みロールが鋳造ストリップに接しているときの押込みロールのロール軸の高さ位置を基準として、当該基準に対する押込みロールのロール軸の高さ位置の変化量をいう。基準状態における押込みロールの押込量をゼロとする。押込量が大きくなるほど押込みロールが鋳造ストリップに押し込まれ、より多く塑性変形が進むため、矯正装置を通過する鋳造ストリップが大きく曲げられるようになる。ここでは、一例として、鋳造ストリップの板中央と板端から75mm内側位置での板厚(両端の平均値)との差が150μmの放物線パターンになるように冷却ドラムの初期プロフィルを加工した。このとき、押込みロールには800μm/半径のロールクラウンを付与し、矯正装置に作用する応力は約15MPaであった。結果を図4に示す。 Here, the plate of the casting strip when the initial profile of the cooling drum is processed so that the shape of the plate crown in the steady state has a predetermined parabolic pattern, and the pushing amount of the pushing roll by the straightening device is changed in the steady state. The crown and its elongation were examined. Here, the pushing amount of the pushing roll is based on the height position of the roll axis of the pushing roll when the pushing roll is in contact with the casting strip in a state where the casting strip is stretched linearly in the sheet passing direction. The amount of change in the height position of the roll shaft of the push roll relative to the reference. The pushing amount of the pushing roll in the reference state is set to zero. As the pushing amount increases, the pushing roll is pushed into the casting strip and plastic deformation proceeds more, so that the casting strip passing through the correction device is bent greatly. Here, as an example, the initial profile of the cooling drum was processed so that the difference between the center of the cast strip and the plate thickness (average value at both ends) at a position 75 mm inside from the plate end was a parabolic pattern of 150 μm. At this time, a roll crown of 800 μm / radius was applied to the push roll, and the stress acting on the straightening device was about 15 MPa. The results are shown in FIG.
図4に示すように、押込みロールの押込量を増大する(すなわち、鋳造ストリップを押し込む方向への移動量を大きくする)につれて、鋳造ストリップの板クラウンは減少し、鋳造ストリップの伸びは増大する。なお、このとき鋳造ストリップの幅は短くなる。このような相互作用により、板クラウン比率に変化が生じるように鋳造ストリップを塑性変形させても板形状(平坦度)は大きく乱れることはなかった。また、押込みロールの押込量と板クラウンとの関係は、図4に示すようにほぼ線形であることも分かった。なお、伸びが生じるため、鋳造ストリップの板厚は減少するが、最終的な板厚はインラインミルにて作り込まれるため、矯正装置における鋳造ストリップの板厚変化による影響は無視できる。したがって、本実施形態に係る矯正装置は、インラインミルに対して通板方向上流に設置されることが好ましい。 As shown in FIG. 4, as the pushing amount of the pushing roll is increased (that is, the moving amount in the pushing direction of the casting strip is increased), the plate crown of the casting strip is decreased and the elongation of the casting strip is increased. At this time, the width of the casting strip is shortened. Due to such interaction, the plate shape (flatness) was not greatly disturbed even when the cast strip was plastically deformed so that the plate crown ratio changed. It was also found that the relationship between the pushing amount of the pushing roll and the plate crown was almost linear as shown in FIG. In addition, although elongation occurs, the thickness of the cast strip decreases, but the final thickness is made by an in-line mill, so the influence of the thickness change of the cast strip in the straightening device can be ignored. Therefore, it is preferable that the correction device according to the present embodiment is installed upstream of the in-line direction with respect to the in-line mill.
そこで、本願発明者は、押込みロールの押込量を変化させることで鋳造ストリップの板クラウンを減少させることができるとの知見より、双ドラム式連続鋳造装置を備える連続鋳造設備において、冷却ドラムの熱影響により生じる鋳造ストリップSの板クラウンを制御するため、矯正装置80を設け、鋳造ストリップSの板クラウン形状の時系変化に応じて押込みロールの押込量を制御することを想到した。これにより、矯正装置80を通過する際の鋳造ストリップSの板クラウンを適切に矯正することができ、インラインミル50で圧延された鋳造ストリップSの板クラウン変化を防止できる。
Therefore, the inventor of the present application has found that the plate crown of the casting strip can be reduced by changing the pushing amount of the pushing roll, and in the continuous casting equipment provided with the twin drum type continuous casting apparatus, the heat of the cooling drum is obtained. In order to control the plate crown of the cast strip S caused by the influence, the
具体的には、矯正装置80は、まず、鋳造開始時には、押込みロールであるロール81Bのロール軸の位置を、予め実験等により算出された初期位置に設定する。ロール軸の初期位置は、例えば鋳造ストリップSの板クラウンの大きさが予め設定された目標値となるようにするための位置としてもよい。
Specifically, the
その後、鋳造ストリップSの先端がインラインミル50を通過し始めると、板クラウンの時系変化に応じて、押込みロールの押込量と鋳造ストリップSの板クラウンの大きさとの関係に基づき、押込みロールであるロール81Bの押込量が制御される。押込みロールの押込量と鋳造ストリップSの板クラウンの大きさとの関係は、例えば図4に示したような、実験等により得られた関係を用いてもよい。制御装置は、例えば板プロフィル計91、93により測定された鋳造ストリップSの板厚に基づき、鋳造ストリップSの板クラウンを算出する。そして、インラインミル50を通過する鋳造ストリップの板クラウンの形状、すなわち、板クラウンの大きさに応じて押込みロールの押込量を調整することで、インラインミル50にて圧延される鋳造ストリップSの形状を均一にすることができる。これにより、その後の冷間圧延における板形状の乱れを防止することが可能となり、製品の板幅方向の板厚精度を向上させ、歩留まりを向上させることができる。
After that, when the tip of the casting strip S starts to pass through the in-
なお、定常状態では、押込みロールの押込量は、鋳造ストリップSに曲がりが生じない0mm未満としてもよい。あるいは、矯正装置80の各ロール81A、81B、81Cは無駆動であるが、スリップして鋳造ストリップSに疵が発生する場合もある。そこで、鋳造ストリップSに疵が発生するのを防止するため、ロール81A、81B、81Cを駆動ロールにしてもよい。また、押込みロールであるロール81Bの押込量を上記スリップが生じない量を限度とし、それによるクラウン変化を見込んで冷却ドラム10a、10bの初期プロフィルを修正してもよい。さらに、矯正装置80の入側にて鋳造ストリップSの板クラウンを測定し、測定結果に基づいて押込みロールの押込量を制御してもよく、矯正装置80の出側にて鋳造ストリップSの板クラウンを測定し、測定結果に基づいて押込みロールの押込量を制御してもよい。もちろん、矯正装置80の入側及び出側において測定された鋳造ストリップSの板クラウンに基づいて、押込みロールの押込量を制御してもよい。
In the steady state, the pushing amount of the pushing roll may be less than 0 mm where the casting strip S is not bent. Alternatively, the
(2)押込みロールのロールクラウン調整による制御
また、本実施形態に係る連続鋳造設備では、矯正装置80により鋳造ストリップの板クラウンを制御するにあたり、予め実験等により算出された押込みロールの押込量と板クラウン変化量との関係に基づき、押込みロールのロールクラウンの形状を変化させてもよい。押込みロールの押込量が同じであっても押込みロールのロールクラウンの大きさが異なると、それにより矯正される板クラウンの大きさも変化する。そこで、押込みロールのロールクラウンの大きさを変化させて、板クラウンが所望の大きさとなるように制御してもよい。押込みロールのロールクラウンの大きさは、例えば押込みロール内の油圧チャンバーの油圧を変化させたり、ロール内にロール材質よりも高熱膨張率であるブロック体が板幅方向に複数設け、当該ブロック体をそれぞれ個別に加熱したりしてもよい。さらには、ロール内に加圧装置を板幅方向に複数設け、当該加圧装置をそれぞれ個別に加圧することによってもロールプロフィルを変化させることができる。
(2) Control by adjustment of roll crown of push roll In addition, in the continuous casting equipment according to the present embodiment, when the plate crown of the cast strip is controlled by the straightening
押込みロールであるロール81Bの接触時ロールプロフィルの調整は、例えばロール81Bの内部に油圧チャンバーを設け、当該油圧チャンバーの油圧を変化させることによってロールプロフィルが板幅方向に非対称となるように変化させて行ってもよい。あるいは、ロール81Bの内部にロール材質よりも高熱膨張率であるブロック体を板幅方向に複数設け、当該ブロック体をそれぞれ個別に加熱することにより接触時ロールプロフィルを変化させてもよい。さらには、ロール81Bの内部に加圧装置を板幅方向に複数設け、当該加圧装置をそれぞれ個別に加圧することにより接触時ロールプロフィルを変化させてもよい。
The adjustment of the roll profile at the time of contact with the
押込みロールのロールクラウンを変化させたときの、押込みロールの押込量と板クラウン変化量との関係の一例を図5に示す。板クラウン変化量は、基準状態、すなわち押込量がゼロであるときの板クラウンからの変化量である。図5に示すように、押込みロールの押込量が同一であるときには、押込みロールのロールクラウンが大きくになるにつれて板クラウン変化量が大きくなる。すなわち、押込みロールのロールクラウンが大きくなるほど、板クラウンの制御能力は向上する。なお、押込量がゼロの場合には、ロールクラウンの大きさによらず、板クラウン変化量はゼロであり、板クラウンの制御能力はゼロである。また、押込みロールがロールクラウンのないフラットロールであるときには、押込量を大きくしても、板クラウン変化量はそれほど変化せず、板クラウン制御能力は小さい。 FIG. 5 shows an example of the relationship between the pushing amount of the pushing roll and the plate crown changing amount when the roll crown of the pushing roll is changed. The plate crown change amount is a change amount from the plate crown in the reference state, that is, when the pushing amount is zero. As shown in FIG. 5, when the push-in amount of the push roll is the same, the plate crown change amount increases as the roll crown of the push roll increases. That is, the control capability of the plate crown improves as the roll crown of the push roll increases. When the push-in amount is zero, the plate crown change amount is zero regardless of the roll crown size, and the plate crown control capability is zero. When the push roll is a flat roll without a roll crown, even if the push amount is increased, the plate crown change amount does not change so much and the plate crown control capability is small.
なお、ここでは1段構成の押込みロールを有する矯正装置について説明したが、基本的に鋳造ストリップと接触するロールのロールプロフィルが凸型であれば同一の効果が得られることは言うまでもない。したがって、矯正装置の押込みロールの構成は多段であってもよい。また、押込みロールのロールプロフィルを疑似的に変化させても同一の効果を得ることができる。例えば、当該矯正装置の押込みロールを2段構造とし、鋳造ストリップと接触する押込みロールのロールプロフィルをフラットとし、押込みロールの上部(すなわち、鋳造ストリップと反対側)に設けられ、押込みロールに接触し支持する補助ロールのロールプロフィルを凸型プロフィルにする。そうすると、凸型プロフィルを有する補助ロールに接触し支持されている押込みロールのロールプロフィルは、補助ロールの凸型プロフィルに対応して擬似的に凸型となる。このように、押込みロールのロールプロフィルを疑似的に凸型とすることで、押込みロールのロールクラウンを変化させてもよい。 In addition, although the correction | amendment apparatus which has the pushing roll of 1 step | paragraph structure was demonstrated here, it cannot be overemphasized that the same effect will be acquired if the roll profile of the roll which contacts a casting strip is a convex type fundamentally. Therefore, the configuration of the push roll of the straightening device may be multistage. The same effect can be obtained even if the roll profile of the push roll is changed in a pseudo manner. For example, the pressing roll of the straightening device has a two-stage structure, the roll profile of the pressing roll that contacts the casting strip is flat, and is provided on the upper side of the pressing roll (that is, opposite to the casting strip) and contacts the pressing roll. The roll profile of the supporting auxiliary roll is made a convex profile. Then, the roll profile of the pushing roll that is in contact with and supported by the auxiliary roll having the convex profile becomes a pseudo convex shape corresponding to the convex profile of the auxiliary roll. Thus, the roll crown of the push roll may be changed by making the roll profile of the push roll pseudo-convex.
このような押込みロールのロールクラウンと板クラウン変化量との関係に基づき、鋳造ストリップSの板クラウン形状の時系変化に応じて押込みロールのロールクラウンを変化させることで、押込みロールの押込量を変化させることができる。例えば、2段構造の鋳造ストリップと接触する側のロールを小径として撓みやすくするとともに、該小径ロールを支持するロールを小径ロールよりも大径とする。そして、大径のロールを幅方向に分割して該分割ロールの押込量の分布を変化させる(すなわち、板幅中央の押込量を端部よりも大きくしる)、または、該小径ロールを支持する大径ロールに油圧チャンバーを設け油圧を高め、板幅中央部を膨張させて凸クラウンにする。こうしてロールプロフィルが変化した大径ロールに小径ロールを沿わせることで、鋳造ストリップSと接触する側の小径ロールプロフィルを変化させてもよい。 Based on the relationship between the roll crown of the push roll and the plate crown change amount, the push crown push amount is changed by changing the roll crown of the push roll in accordance with the temporal change of the plate crown shape of the casting strip S. Can be changed. For example, the roll on the side in contact with the cast strip having a two-stage structure is easily bent with a small diameter, and the roll supporting the small diameter roll is made larger in diameter than the small diameter roll. Then, the large diameter roll is divided in the width direction to change the distribution of the pushing amount of the divided roll (that is, the pushing amount at the center of the plate width is made larger than the end portion), or the small diameter roll is supported. A large-diameter roll is provided with a hydraulic chamber to increase the hydraulic pressure, and the central part of the plate width is expanded to form a convex crown. The small-diameter roll profile on the side in contact with the casting strip S may be changed by placing the small-diameter roll along the large-diameter roll having the roll profile thus changed.
これより、押込みロールのロールクラウンを制御することで矯正装置80を通過する際の鋳造ストリップSの板クラウンを適切に矯正することが可能となり、インラインミル50で圧延された鋳造ストリップSの板クラウン変化を防止することができる。なお、上述の押込みロールの押込量の調整とロールクラウンの調整との両方により、鋳造ストリップSの板クラウン制御を行ってもよい。
As a result, it is possible to appropriately correct the plate crown of the cast strip S when passing through the straightening
(1−3.鋳造ストリップの製造)
以下、図1に示した鋳造ストリップ製造工程1における鋳造ストリップSの製造について説明する。
(1-3. Production of cast strip)
Hereinafter, the manufacture of the cast strip S in the cast
まず、タンディッシュTに金属溶湯が一時的に貯蔵される。タンディッシュTに貯蔵された金属溶湯は、タンディッシュ下部に形成されたノズルを介して、双ドラム式連続鋳造装置10の金属溶湯貯留部15に注入される。このとき、ノズルを制御して、金属溶湯貯留部15に貯留される金属溶湯の量は一定に制御される。
First, the molten metal is temporarily stored in the tundish T. The molten metal stored in the tundish T is injected into the molten
次いで、一対の冷却ドラム10a、10bを回転させながら、金属溶湯貯留部15に貯留された金属溶湯を一対の冷却ドラム10a、10bの周面で凝固、成長させて、鋳造ストリップSを鋳造する。双ドラム式連続鋳造装置10において鋳造を開始する際は、例えば、図2に示したように、鋳造ストリップSの先端となる部分にダミーシート11を接続する。このとき、ダミーシート11の進行方向先端側には鋳造ストリップSに比べてはるかに厚いダミーバー13が設けられ、鋳造ストリップSとダミーシート11との接続部には、鋳造ストリップSの板厚よりも厚い突起部12が形成される。例えば、鋳造ストリップSの寸法を板厚2mm、板幅1260mmとし、一対の冷却ドラム10a、10bの周速(鋳造速度)を150m/minとしてもよい。ただし、鋳造ストリップSの寸法及び鋳造速度はかかる例に限定されない。
Next, while rotating the pair of cooling
一対の冷却ドラム10a、10bで形成された鋳造ストリップSは、必要に応じて、酸化防止装置20において、酸化防止処理がされる。そして、送りロール87によって、冷却ドラム10a、10bと送りロール81との間における鋳造ストリップSのループ長を一定に保ちながら、鋳造ストリップSが下流側に搬送される。また、必要に応じて、冷却装置30によって鋳造ストリップSを冷却する。その後、第1のピンチロール装置40によって、鋳造ストリップSに第1のピンチロール装置40とインラインミル50との間に張力を発生させながら、矯正装置80を介して、鋳造ストリップSを下流側のインラインミル50へ送る。このとき、矯正装置80のロール81Bの押込量は、インラインミル50によるフライングタッチが開始されるまで(すなわち、鋳造開始時)は、予め実験等により算出された鋳造ストリップの板クラウンの大きさが目標値となるように設定されている。
The casting strip S formed by the pair of cooling
インラインミル50は、突起部12がインラインミル50を通過した後、フライングタッチを開始する。すわなち、鋳造ストリップSの板速度にインラインミル50のロール速度を同期させながら圧下力をかけていき、鋳造ストリップSを圧延して、所望の板厚に調整する。ここで、鋳造ストリップSの先端がインラインミル50を通過し始めると、矯正装置80により、板クラウンの時系変化に応じて、押込みロールの押込量と鋳造ストリップの板クラウンとの関係に基づき、ロール81Bの押込量が制御される。例えば、インラインミル50の圧下力が所定の圧下力以上になったとき、第1のピンチロール装置40とインラインミル50との間の張力を所定の張力に制御するとともに、矯正装置80のロール81Bの押込量が制御され、板クラウンが所望の値に調整される。なお、ロール81Bの押込量の代わりにロール81Bのロールプロフィルを調整して板クラウンを制御してもよく、ロール81Bの押込量及びそのロールプロフィルを調整して板クラウンを制御してもよい。
The
インラインミル50により圧延された鋳造ストリップSは、第2のピンチロール装置60によって、鋳造ストリップSにインラインミル50と第2のピンチロール装置60との間に張力を発生させながら、巻取装置70へ搬送される。巻取装置70は、搬送されてきた鋳造ストリップSを巻き取る。
The casting strip S rolled by the in-
以上、本発明の第1の実施形態に係る双ドラム式連続鋳造装置を有する連続鋳造設備と、鋳造ストリップSの板クラウンの制御方法とについて説明した。 Heretofore, the continuous casting equipment having the twin drum type continuous casting apparatus according to the first embodiment of the present invention and the method for controlling the plate crown of the casting strip S have been described.
<2.第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態に係る鋳造ストリップの板クラウン制御方法について説明する。本実施形態に係る鋳造ストリップの板クラウン制御は、鋳造ストリップの板幅方向に温度分布がある場合に効果的であり、鋳造ストリップに板幅方向の非対称な温度分布があっても対称な板クラウンを確保することを可能とする。このため、本実施形態では、第1の実施形態にて説明した鋳造ストリップ製造工程の矯正装置の上流側または下流側に鋳造ストリップの板幅方向の温度分布を測定する温度分布測定装置を備え、測定された鋳造ストリップの板幅方向の温度分布に基づき、押込みロールによる鋳造ストリップの押込量が非対称となるように制御する。
<2. Second Embodiment>
Next, a method for controlling the crown of a cast strip according to a second embodiment of the present invention will be described. The plate crown control of the cast strip according to the present embodiment is effective when there is a temperature distribution in the plate width direction of the cast strip, and is symmetrical even if the cast strip has an asymmetric temperature distribution in the plate width direction. Can be secured. For this reason, in this embodiment, a temperature distribution measuring device for measuring the temperature distribution in the plate width direction of the cast strip is provided on the upstream side or the downstream side of the correction device for the casting strip manufacturing process described in the first embodiment. Based on the measured temperature distribution in the plate width direction of the cast strip, control is performed so that the indentation amount of the cast strip by the indentation roll becomes asymmetric.
双ドラム式連続鋳造設備により鋳造された鋳造ストリップの板幅方向に温度分布がある場合、矯正装置による矯正時に、板幅方向の高温側の箇所での塑性変形がより進み、多く延ばされる。板幅方向の一側(図6では左側)が高温であり他側(図6では右側)が低温である場合に、板幅方向に同一の押込量で鋳造ストリップSを押し込んだとする。この場合、図6上側に示すように、矯正装置による矯正後の鋳造ストリップSの断面形状は、低温側に比べて高温側が多く延ばされる。延ばされた分の材料は板幅方向にも移動するが、板形状としてはやや耳延び(板の中央部の延びの長さに対して、端部の延びの長さが大きい状態)となり、鋳造ストリップSは板幅方向に非対象な断面形状となる。その結果、高温側が波状となり、矯正装置による矯正後に片側伸びや蛇行を誘発してしまうこともあり、後続のインラインミルにおける圧延時の形状不良や更なる蛇行を誘発してしまい、鋳造ストリップSがさらに破断し易くなる。 When there is a temperature distribution in the plate width direction of the cast strip cast by the twin-drum type continuous casting equipment, the plastic deformation at the high-temperature side in the plate width direction proceeds more and is extended much during correction by the straightening device. Assume that the casting strip S is pushed in with the same pushing amount in the plate width direction when one side (left side in FIG. 6) in the plate width direction is high temperature and the other side (right side in FIG. 6) is low temperature. In this case, as shown in the upper side of FIG. 6, the cross-sectional shape of the cast strip S after correction by the correction device is extended more on the high temperature side than on the low temperature side. The extended material also moves in the width direction of the plate, but the plate shape is slightly extended over the edges (the length of the end portion is longer than the length of the center portion of the plate). The cast strip S has an untargeted cross-sectional shape in the plate width direction. As a result, the high temperature side becomes wavy and may cause one-sided elongation and meandering after correction by the straightening device, which leads to shape defects and further meandering during rolling in the subsequent in-line mill, and the cast strip S Furthermore, it becomes easy to fracture.
なお、第1の実施形態にて説明したように、矯正装置の上流側には冷却装置が設けられている。かかる冷却装置により鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を解消するように制御するのは当然ではあるが、以下の理由により既に板幅方向の温度分布が発生している箇所に対しては制御するのが難しく、板幅方向の温度分布を解消するのは難しい場合もある。 As described in the first embodiment, a cooling device is provided on the upstream side of the correction device. It is natural to control so that the temperature distribution in the plate width direction of the casting strip S is eliminated by such a cooling device, but control is performed for a portion where the temperature distribution in the plate width direction has already occurred for the following reason. In some cases, it is difficult to eliminate the temperature distribution in the plate width direction.
冷却装置での鋳造ストリップの温度制御は、通常、板幅方向及び圧延方向に複数配備されたノズルから供給される冷却水の冷却水量を制御することにより行われる。そして、鋳造ストリップの板幅方向の温度分布は上記ノズルの配置によってプリセット制御され、板幅方向においては供給される冷却水量は一定とされている場合が多い。その場合、鋳造ストリップの長手方向の温度分布は、例えば、板幅中央部の温度を検出し、当該温度が目標値になるように、ノズル全体から供給される冷却水量が制御される。したがって、加減速等による鋳造ストリップの温度変化があっても、板幅中央部の温度は目標値になるように温度制御されるものの、外乱(例えば、冷却ドラムの板幅方向の冷却ムラ、冷却ドラムの圧下不均一に起因する鋳造ストリップの捻れや、片波などの非対称な形状外乱、上記ノズルの一部の目詰まりなどの不具合等に起因する板幅方向の温度分布不良)に対応するための板幅方向端部の温度制御は行われていないので、板幅方向の温度分布の解消が困難な状況にある。 The temperature control of the cast strip in the cooling device is usually performed by controlling the amount of cooling water supplied from a plurality of nozzles arranged in the sheet width direction and the rolling direction. The temperature distribution in the plate width direction of the cast strip is preset controlled by the arrangement of the nozzles, and the amount of cooling water supplied is often constant in the plate width direction. In this case, the temperature distribution in the longitudinal direction of the casting strip is detected, for example, by detecting the temperature at the center of the plate width, and the amount of cooling water supplied from the entire nozzle is controlled so that the temperature becomes a target value. Therefore, even if there is a change in the temperature of the cast strip due to acceleration / deceleration, etc., the temperature is controlled so that the temperature at the center of the plate width becomes the target value, but disturbance (for example, cooling unevenness in the plate width direction of the cooling drum, cooling In order to cope with the temperature distribution in the width direction of the plate due to defects such as twisting of the casting strip due to uneven drum pressure, asymmetrical disturbance such as single wave, clogging of part of the nozzle, etc. Since the temperature control at the end in the plate width direction is not performed, it is difficult to eliminate the temperature distribution in the plate width direction.
また、例えば特許文献4には、熱間圧延機においてレベラーにより鋼板の板プロフィルを制御する方法が開示されている。しかし、かかる技術では板幅方向の温度分布を考慮していないため、単に双ドラム式連続鋳造設備とインラインミルとの間の矯正装置に適用しても、矯正後の鋳造ストリップの断面形状は非対称な板クラウンとなり、矯正装置による矯正後に片側伸びや蛇行を誘発してしまうと考えられる。
For example,
そこで、本実施形態では、鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布に応じて、鋳造ストリップSの板幅方向の複数位置での押込みロールによる押込量を変化させる。これにより、図6下側に示すように、鋳造ストリップSの板幅方向に温度分布がある場合にも、板幅方向中央に対して左右対称の形状となるように鋳造ストリップSを矯正することができる。その結果、鋳造ストリップSの平坦度を維持することができ、後続のインラインミルによる圧延時に蛇行したり板破断したりするのを回避できる。以下、本実施形態に係る鋳造ストリップの板クラウン制御方法について詳細に説明する。なお、本実施形態に係る鋳造ストリップ製造工程は、図1に示した第1の実施形態に係る鋳造ストリップ製造工程1と略同一であり、矯正装置80の上流側または下流側のうち少なくともいずれか一方に温度分布測定装置を備える点のみ相違する。このため、本実施形態では、鋳造ストリップ製造工程の全体構成の説明を省略する。
Therefore, in the present embodiment, the push amount by the push rolls at a plurality of positions in the plate width direction of the cast strip S is changed according to the temperature distribution in the plate width direction of the cast strip S. As a result, as shown in the lower side of FIG. 6, even when there is a temperature distribution in the plate width direction of the cast strip S, the cast strip S is corrected so as to have a symmetrical shape with respect to the center in the plate width direction. Can do. As a result, the flatness of the cast strip S can be maintained, and it is possible to avoid meandering and plate breakage during subsequent rolling by an in-line mill. Hereinafter, the plate crown control method of the casting strip according to the present embodiment will be described in detail. The casting strip manufacturing process according to this embodiment is substantially the same as the casting
(2−1.温度分布測定装置の設置)
まず、図7及び図8を参照して、本発明の第2の実施形態に係る鋳造ストリップ製造工程の、矯正装置80及び温度分布測定装置95、97について説明する。図7は、本実施形態に係る矯正装置に対する温度分布測定装置の設置位置を示す説明図である。図8は、温度分布測定装置による板幅方向の温度分布測定方法を説明する説明図である。
(2-1. Installation of temperature distribution measuring device)
First, with reference to FIG.7 and FIG.8, the
本実施形態に係る鋳造ストリップ製造工程は、図1に示した第1の実施形態と同様、タンディッシュ(貯蔵装置)Tと、双ドラム式連続鋳造設備10と、酸化防止装置20と、冷却装置30と、第1のピンチロール装置40と、インラインミル50と、第2のピンチロール装置60と、巻取装置70、矯正装置80とを備える。さらに本実施形態では、図7に示すように、矯正装置80に対して鋳造方向上流側と下流側とに、鋳造ストリップSの板幅方向の板温度分布を測定する温度分布測定装置95、97が設けられている。図7では、矯正装置80の鋳造方向上流側及び下流側に温度分布測定装置95、97が設けられているが、本発明はかかる例に限定されない。温度分布測定装置は、矯正装置80の鋳造方向上流側または下流側のうち少なくともいずれか一方に設けられていればよい。
The casting strip manufacturing process according to the present embodiment is similar to the first embodiment shown in FIG. 1 in that the tundish (storage device) T, the twin drum
温度分布測定装置95、97は、鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を測定するため、板幅方向において少なくとも3つの測定位置での温度を測定可能に構成される。具体的には、図8に示すように、例えば鋳造ストリップSの板幅方向に固定して配置された少なくとも3つの板温度計95a、95b、95cから温度分布測定装置95を構成してもよい。この場合、板温度計95a、95b、95cは、鋳造ストリップSの板幅中央と板幅両端近傍とに配置されるのが望ましい。あるいは、温度分布測定装置は、鋳造ストリップSの板幅方向に移動可能な1つの板温度計95dから構成してもよい。移動式の板温度計95dを板幅方向に往復移動させることで、鋳造ストリップSの温度分布を測定することができる。なお、鋳造ストリップSは、板温度計95dによる測温中にも鋳造方向に移動するため、板温度計95dによる測定位置は斜行する。したがって厳密な板幅方向の温度分布ではないが、本実施形態に係る板クラウン制御への影響は無視できる程度のずれである。
The temperature
なお、板温度計の代わりに、例えばサーモビュアーのような平面での温度分布を測定する温度分布測定器を温度分布測定装置として用いてもよい。この場合にも、鋳造ストリップSの表面の温度を2次元温度分布として測定することができる。ただし、かかる方法は、板温度計を用いる場合と比較して、測定時間及び演算時間が若干長くなる。 Instead of the plate thermometer, a temperature distribution measuring device that measures a temperature distribution on a plane such as a thermoviewer may be used as the temperature distribution measuring device. Also in this case, the temperature of the surface of the casting strip S can be measured as a two-dimensional temperature distribution. However, this method slightly increases the measurement time and calculation time compared to the case of using a plate thermometer.
(2−2.板幅方向温度分布を考慮した板クラウン制御)
本実施形態に係る板クラウン制御では、温度分布測定装置95、97により鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を測定し、測定された温度分布に基づいて、矯正装置80の押込みロールであるロール81Bの板幅方向における各押込量を制御する。ここで、鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布と、矯正装置80による矯正後の鋳造ストリップSの断面形状との関係より、ストリップSの板幅方向の温度分布が当該鋳造ストリップSの矯正に与える影響を考えた。まず、鋳造ストリップSの矯正に対する温度分布の影響を調べるため、冷却装置のスプレーからの板幅方向の流量分布を調整し、鋳造ストリップSに板幅方向の温度分布を設けた。そして、鋳造ストリップSの板幅方向の5つの位置(具体的には板幅方向中心を0として、−1.0〜1.0で規格化した場合に、±0.9、±0.5、0の位置)に固定式の板温度計を設置し、その箇所の温度を測定した。
(2-2. Plate crown control considering temperature distribution in the plate width direction)
In the plate crown control according to the present embodiment, the temperature
そして、温度分布測定装置の各板温度計の測定結果に基づき、鋳造ストリップSの温度分布T(x)を2次式近似した。具体的には、鋳造ストリップSの温度分布T(x)を、2次式T(x)=ax2+bx+cで表した。ここで、xは板幅方向の位置を表す。xは規格化した値(半板幅で除した値)を用いてもよい。規格化した場合、上述のように、板幅中央を0とし、一側の板端を−1、他側の板端を+1で表す。上記2次式の係数a、b、cは回帰近似により求まる定数である。定数bは、鋳造ストリップSの温度分布の非対称成分を示し、以下では「温度非対称パラメータb」ともいう。また、定数cは、鋳造ストリップSの板幅中央の温度を示す。 And based on the measurement result of each plate thermometer of a temperature distribution measuring apparatus, the temperature distribution T (x) of the casting strip S was approximated by a quadratic equation. Specifically, the temperature distribution T (x) of the casting strip S is represented by a quadratic expression T (x) = ax 2 + bx + c. Here, x represents a position in the plate width direction. x may be a normalized value (value divided by the half plate width). When standardized, as described above, the center of the plate width is 0, the plate end on one side is represented by -1, and the plate end on the other side is represented by +1. The coefficients a, b, and c in the above quadratic expression are constants obtained by regression approximation. The constant b indicates an asymmetric component of the temperature distribution of the casting strip S, and is also referred to as “temperature asymmetry parameter b” below. The constant c indicates the temperature at the center of the plate width of the casting strip S.
一例として、第1の実施形態にて示した図5のロールクラウン500μm、押込量6mmの場合について、演算器(図示せず。)により上記2次式の定数b、cを求め、板幅方向の板クラウン差(一側の板クラウンと他側の板クラウンとの差。板クラウン差が0のとき、板クラウンが左右対称であることを表す。)について調べた。図9に、かかる場合の温度非対称パラメータbと板クラウン差との関係を示す。 As an example, for the case of the roll crown of 500 μm in FIG. 5 shown in the first embodiment and the push-in amount of 6 mm, the arithmetic units (not shown) obtain the constants b and c of the above quadratic formula, Plate crown difference (difference between the plate crown on one side and the plate crown on the other side. When the plate crown difference is 0, the plate crown is symmetrical). FIG. 9 shows the relationship between the temperature asymmetry parameter b and the plate crown difference in such a case.
図9より、温度非対称パラメータbが大きいほど、同一押込量でも板クラウン差が大きくなることが判明した。また、温度非対称パラメータbの値が同一であっても、板温度(c)が大きいほど板クラウン差が大きいことも判明した。したがって、温度非対称パラメータの値b及び板温度cに基づき、押込みロールの板幅方向(例えば板幅方向両端部)の各押込量を調整することで、矯正装置80による矯正後の鋳造ストリップSの断面形状(言い換えると、板クラウン、板プロフィル)を対称にすることができる。操業上は、鋳造ストリップの板中央温度のバラツキは小さく無視できるため、実質的には温度非対称パラメータbに基づき、板幅方向に温度分布がある場合には高温側の押込量を低温側に比べて小さくするように、板幅方向の各押込量を調整すればよい。なお、板温度cが目標値よりも大きく外れる等、板温度cが許容範囲外の場合には、板温度cも考慮して押込みロールの板幅方向の各押込量を調整することで、より適切に精度よく板クラウンを制御することが可能となる。
From FIG. 9, it was found that the plate crown difference increases as the temperature asymmetry parameter b increases, even with the same pressing amount. It was also found that even if the value of the temperature asymmetry parameter b is the same, the plate crown difference increases as the plate temperature (c) increases. Therefore, by adjusting the indentation amount in the sheet width direction (for example, both ends in the sheet width direction) of the indentation roll based on the value b of the temperature asymmetry parameter and the sheet temperature c, the casting strip S corrected by the
かかる知見より、本実施形態では、双ドラム式連続鋳造装置を備える連続鋳造設備において、冷却ドラムの熱影響により生じる鋳造ストリップSの板クラウンを制御するため、矯正装置80を設け、鋳造ストリップSの板幅方向の温度非対称性(温度非対称パラメータb)に応じて押込みロールの押込量を制御する。これにより、矯正装置80を通過する際の鋳造ストリップSの板クラウンを、断面形状が対称性を有するように適切に矯正することができ、インラインミル50で圧延された鋳造ストリップSの板クラウン変化を防止できる。なお、冷却ドラム10a、10bの熱膨張に伴う板クラウン自体は、第1の実施形態にて説明した方法に基づき押込量が決定され、当該押込量により制御されることは言うまでもない。
From this knowledge, in the present embodiment, in a continuous casting facility provided with a twin-drum type continuous casting device, a straightening
具体的には、まず、矯正装置80は、初期設定として温度非対称パラメータbが0の場合を想定して目標の板幅方向に対称な板クラウンが得られるように、鋳造開始時に、押込みロールであるロール81Bのロール軸の位置を、予め実験等により算出された初期位置に設定してもよい。このとき、板幅方向両端部における押込みロールの押込量は同一であってもよい。
Specifically, first, the
次いで、鋳造ストリップSの先端がインラインミル50を通過し始めると、板クラウンの時系変化に応じて、押込みロールの押込量と鋳造ストリップSの板クラウンの大きさとの関係に基づき、押込みロールであるロール81Bの押込量が制御される。押込みロールの押込量と鋳造ストリップSの板クラウンの大きさとの関係は、第1の実施形態にて説明したように、例えば図4に示したような、実験等により得られた関係を用いてもよい。制御装置は、例えば板プロフィル計91、93により測定された鋳造ストリップSの板厚に基づき、鋳造ストリップSの板クラウンを算出する。そして、インラインミル50を通過する鋳造ストリップSの板クラウンの形状、すなわち、板クラウンの大きさに応じて押込みロールの押込量を調整することで、インラインミル50にて圧延される鋳造ストリップSの形状を均一にすることができる。
Next, when the tip of the casting strip S begins to pass through the in-
このとき、本実施形態では、さらに、鋳造ストリップSの温度分布を温度分布測定装置により測定し、その結果から得られた温度非対称パラメータbに基づいて板幅方向両端部における押込みロールの押込量が修正される。修正量は、例えば図9に示したような実験等により得られた関係を用いてもよい。非対称な制御について、鋳造ストリップSを矩形とし、押込みロールによる押込みによる鋳造ストリップSのクラウン変化(対称なクラウン変化)は省略して以降簡単に説明する。 At this time, in this embodiment, the temperature distribution of the casting strip S is further measured by the temperature distribution measuring device, and the pressing amount of the pressing rolls at both ends in the plate width direction is determined based on the temperature asymmetry parameter b obtained from the result. Will be corrected. For the correction amount, for example, a relationship obtained by an experiment as shown in FIG. 9 may be used. The asymmetric control will be briefly described below, in which the casting strip S is rectangular, and the crown change (symmetric crown change) of the casting strip S due to the pressing by the pressing roll is omitted.
例えば図10に示すように、矯正装置80のロール81Bにより矯正される鋳造ストリップSの板幅方向において一側が高温、他側が低温という温度分布がある場合に、図10上側のように鋳造ストリップSを板幅方向に均一に押圧したとする。ロール81Bのロール軸の両端はそれぞれ押込量δ1とする。このように板幅方向に温度分布を有する鋳造ストリップSを板幅方向に均一に押圧すると、高温側に延びが生じる。その結果、ロール81Bによる矯正後の鋳造ストリップSの断面形状は、高温側の板厚が低温側の板厚よりも減少した非対称な断面形状となる。
For example, as shown in FIG. 10, when there is a temperature distribution in which the one side is hot and the other side is cold in the plate width direction of the cast strip S to be straightened by the
そこで、図10下側に示すように、鋳造ストリップSがロール81Bに接触しているときのロールプロフィル(接触時ロールプロフィル)を、低温側の押込量δ2と比較して高温側のロール81Bの押込量δ3が小さくなるように調整する。これにより、ロール81Bによる矯正後の鋳造ストリップSの断面形状を板幅方向に対称となるように矯正することができる。その結果、インラインミルでの冷間圧延における板形状の乱れを防止することが可能となり、製品の板幅方向の板厚精度(板クラウンおよび板クラウンの対称性)を向上させ、歩留まりを向上させることができ、またインラインミルでの形状不良や蛇行や板破断も防止できる。
Therefore, as shown in FIG. 10 lower roll profile (the roll profile upon contact), the high-temperature side of the
押込みロールであるロール81Bの接触時ロールプロフィルの調整は、例えばロール81Bの内部に油圧チャンバーを設け、当該油圧チャンバーの油圧を変化させることによってロールプロフィルが板幅方向に非対称となるように変化させて行ってもよい。あるいは、ロール81Bの内部にロール材質よりも高熱膨張率であるブロック体を板幅方向に複数設け、当該ブロック体をそれぞれ個別に加熱することにより接触時ロールプロフィルを変化させてもよい。さらには、ロール81Bの内部に加圧装置を板幅方向に複数設け、当該加圧装置をそれぞれ個別に加圧することにより接触時ロールプロフィルを変化させてもよい。
The adjustment of the roll profile at the time of contact with the
あるいは、押込みロールを図7のロール81Bのように1段で構成する代わりに、押込みロールであるロール81Bをフラットロールとし、ロール81Bの上方(鋳造ストリップSと反対側)にロール81Bに接触して支持する補助ロールを設ける2段構成としてもよい。具体的には、例えば図11に示すように、ロール81Bの上方に、板幅方向に複数の分割ロール111〜115からなる補助ロール110を設ける。補助ロール110は、圧下装置120によってロール81B側へ押圧可能に構成されている。圧下装置120は、例えば分割ロール111〜115をそれぞれ独立してロール81Bに対して押圧するために、油圧シリンダ121〜125がそれぞれ設けられている。かかる構成により、鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布に応じて、油圧シリンダ121〜125により分割ロール111〜115を圧下して、ロール81Bの鋳造時ロールプロフィルを疑似的に変化させることができる。
Alternatively, instead of configuring the push roll in a single stage like the
このように、押込みロールの鋳造ストリップSと接触するときの接触時ロールプロフィルを変化可能にすることで、鋳造ストリップSの板幅方向に温度分布がある場合に、押込みロールの押込量を変化させることができる。これより、押込みロールのロールクラウンを制御することで矯正装置80を通過する際の鋳造ストリップSの板クラウンを適切に矯正することが可能となり、インラインミル50で圧延された鋳造ストリップSの板クラウン変化を防止することができる。なお、上述の押込みロールの押込量の調整とロールクラウンの調整との両方により、鋳造ストリップSの板クラウン制御を行ってもよい。
In this way, by making the roll profile at the time of contact with the cast strip S of the push roll variable, the push amount of the push roll is changed when there is a temperature distribution in the plate width direction of the cast strip S. be able to. As a result, it is possible to appropriately correct the plate crown of the cast strip S when passing through the straightening
なお、第2の実施形態では、鋳造ストリップSの温度分布T(x)を2次式近似し、そのうちの温度非対称パラメータbに基づき、押込みロールの接触時ロールプロフィルを決定したが、本発明はかかる例に限定されず、温度分布測定装置により測定された鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布に基づいて、鋳造ストリップSの板幅方向の温度非対称性を表す他のパラメータに基づいて押込みロールの接触時ロールプロフィルを決定してもよい。 In the second embodiment, the temperature distribution T (x) of the casting strip S is approximated by a quadratic equation, and the roll profile at the time of contact of the pressing roll is determined based on the temperature asymmetry parameter b of the temperature distribution T (x). It is not limited to such an example, and based on the temperature distribution in the plate width direction of the cast strip S measured by the temperature distribution measuring device, it is based on other parameters representing the temperature asymmetry in the plate width direction of the cast strip S. The roll profile at the time of contact may be determined.
例えば図12に示すように、鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を面積で表し、板幅中心で二分割した2つの面積の面積比に基づき、押込みロールの板幅方向における押込量を決定してもよい。すなわち、板幅方向の温度非対称を表すパラメータとして、温度分布の面積比を用いてもよい。この温度分布の面積比を積分温度非対称パラメータαと定義する。板幅中心で二分割した2つの面積をS1、S2とすると、積分温度非対称パラメータαは、S1/S2で表される。積分温度非対称パラメータαは、2つの面積が同一の場合(すなわち板幅方向の温度分布が対称の場合)は1となる。 For example, as shown in FIG. 12, the temperature distribution in the plate width direction of the casting strip S is represented by an area, and the pushing amount of the pushing roll in the plate width direction is determined based on the area ratio of the two areas divided into two at the plate width center. May be. That is, the area ratio of the temperature distribution may be used as a parameter representing the temperature asymmetry in the plate width direction. The area ratio of the temperature distribution is defined as an integral temperature asymmetric parameter α. Assuming that two areas divided into two at the center of the plate width are S 1 and S 2 , the integral temperature asymmetric parameter α is represented by S 1 / S 2 . The integral temperature asymmetric parameter α is 1 when the two areas are the same (that is, when the temperature distribution in the plate width direction is symmetric).
図12は、板幅方向に一側(図12の左側)が低温であり、他側(図12の右側)が高温となっている鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を面積で表した一例である。このような鋳造ストリップSを板幅中心で二分割すると、図12に示すように、低温(左側)の面積S1が高温(右側)の面積S2よりも小さくなる。これらの面積比に応じて、高温側が低温側よりも押込量が小さくなるように押込みロールの接触時ロールプロフィルをすることで、上述と同様に、矯正装置80による矯正後の鋳造ストリップSの板幅方向の断面形状を対称とすることができる。なお、各面積S1、S2の算出方法の具体例としては、例えば図12に示した3点(P1、P2、P3)の場合、3点を放物線近似しその結果を用いて積分して求めてもよく、台形近似して求めてもよい。
FIG. 12 shows the area of the temperature distribution in the plate width direction of the casting strip S in which one side (left side in FIG. 12) is low in the plate width direction and the other side (right side in FIG. 12) is high. It is an example. When such a cast strip S bisects in plate width center, as shown in FIG. 12, the area S 1 of the low temperature (left) is smaller than the area S 2 of the high temperature (right). According to these area ratios, by performing a roll profile at the time of contact of the pressing roll so that the pressing amount on the high temperature side is smaller than that on the low temperature side, the plate of the cast strip S after correction by the
さらに、板幅方向の温度非対称を表すパラメータとして温度モーメントβを用いてもよい。温度モーメントβは、板幅中央に対して対称に配置された板温度計の位置での鋳造ストリップSの温度Tiと板温度計の配置された位置xiとを用いて、下記式(1)で表される。ただし、板幅中央位置を基準(ゼロ)とし、一方の端部側(例えばワークサイド側)を正の値、他方の端部側(例えばドライブサイド側)を負の値とする。iは各板温度計の示す正の整数である。なお、位置xiは絶対値でもよく、規格化された位置でもよい。 Further, the temperature moment β may be used as a parameter representing the temperature asymmetry in the plate width direction. The temperature moment β is expressed by the following equation (1) using the temperature T i of the casting strip S at the position of the plate thermometer arranged symmetrically with respect to the center of the plate width and the position x i at which the plate thermometer is arranged. ). However, the center position of the plate width is set as a reference (zero), one end side (for example, the work side) is set to a positive value, and the other end side (for example, the drive side) is set to a negative value. i is a positive integer indicated by each plate thermometer. Note that the position x i may be an absolute value, or a normalized position.
β=ΣTi・xi ・・・(1) β = ΣT i · x i (1)
板幅方向の温度分布が対称の場合、温度モーメントβはゼロとなる。例えば図12に示す例では、冷温側の位置x1の板温度計により測定される鋳造ストリップの温度T1と、高温側の位置x3の板温度計により測定される鋳造ストリップの温度T3とに基づき、温度モーメントβが算出される。このとき位置x1、x3は、規格化された位置(−1、+1)で表されている。上記式(1)に基づき温度モーメントβを算出すると、+1の位置での温度T3が−1の位置での温度よりも大きいので、温度モーメントβは正の値となる。この温度モーメントβに基づき、押込みロールの板幅方向における押込量を決定し、押込みロールの接触時ロールプロフィルを決定することで、上述と同様に、矯正装置80による矯正後の鋳造ストリップSの板幅方向の断面形状を対称とすることができる。 When the temperature distribution in the plate width direction is symmetric, the temperature moment β is zero. In the example shown in FIG. 12 for example, the temperature T 1 of the cast strip to be measured by the plate thermometer position x 1 of the cold side, the temperature T 3 of the cast strip to be measured by the plate thermometers position x 3 of the high temperature side Based on the above, the temperature moment β is calculated. At this time, the positions x 1 and x 3 are represented by standardized positions (−1, +1). When the temperature moment β is calculated based on the above formula (1), the temperature moment β is a positive value because the temperature T 3 at the position +1 is higher than the temperature at the position −1. Based on this temperature moment β, the pressing amount of the pressing roll in the sheet width direction is determined, and the roll profile at the time of contact of the pressing roll is determined. The cross-sectional shape in the width direction can be made symmetric.
このように、板幅方向の温度非対称を表すパラメータとしては、上記実施形態にて説明した鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を表す2次式において温度分布の非対称成分を表す係数bである温度非対称パラメータ、鋳造ストリップSの板幅方向の温度分布を表した面積を板幅中心で二分割した2つの面積の面積比である積分温度非対称パラメータα、または、鋳造ストリップSの板幅中心に対して対称な2つの位置及び当該位置における鋳造ストリップSの温度に基づき表される温度モーメントβ等を用いることができる。 Thus, the parameter representing the temperature asymmetry in the plate width direction is the coefficient b representing the asymmetric component of the temperature distribution in the quadratic expression representing the temperature distribution in the plate width direction of the casting strip S described in the above embodiment. The temperature asymmetry parameter, the integral temperature asymmetric parameter α, which is the area ratio of the two areas obtained by dividing the area representing the temperature distribution in the plate width direction of the cast strip S by the plate width center, or the plate width center of the cast strip S Two positions symmetrical to each other and a temperature moment β expressed based on the temperature of the casting strip S at the positions can be used.
以下、本発明の第1の実施形態に関する実施例について説明する。本実施例は、図1と同様の構成を備えた鋳造ストリップの製造工程において実施した。また、実施例で使用した鋳造ストリップは、板厚2mm、板幅1260mmである。鋳造開始からの冷却ドラムの加速レートは150m/min/30秒であり、定常状態の冷却ドラムの回転速度は150m/minである。なお、冷却ドラムの初期プロフィルは定常状態で鋳造ストリップの板クラウンが43μmになるように初期プロフィルを加工した。また、インラインミルでは圧下率30%の圧延が行われ、インラインミル出側の鋳造ストリップの板厚は1.4mmとした。インラインミルでの圧延は、鋳造開始から15秒後(ダミーシートが通過し、鋳造ストリップの板クラウン150μm以下になった後)開始した。 Examples relating to the first embodiment of the present invention will be described below. This example was carried out in the manufacturing process of a cast strip having the same configuration as in FIG. The cast strip used in the examples has a plate thickness of 2 mm and a plate width of 1260 mm. The acceleration rate of the cooling drum from the start of casting is 150 m / min / 30 seconds, and the rotational speed of the cooling drum in a steady state is 150 m / min. The initial profile of the cooling drum was processed so that the plate crown of the cast strip was 43 μm in a steady state. In the in-line mill, rolling with a reduction ratio of 30% was performed, and the thickness of the cast strip on the exit side of the in-line mill was 1.4 mm. Rolling in the in-line mill was started 15 seconds after the start of casting (after the dummy sheet passed and the sheet crown of the cast strip became 150 μm or less).
本発明例1は、予め実験を行い、鋳造開始時間と鋳造ストリップの板クラウン変化との関係を調査した。当該調査結果に基づき、矯正装置による矯正後の鋳造ストリップの目標値である43μm(インラインミル圧延後は30μm)になるように、鋳造開始時間からの各時間における矯正装置の押込みロールの押込量を予め設定して制御した。なお、かかる制御は鋳造開始から15秒後から行い、それ以前は鋳造開始から15秒後の押込みロールの押込量に設定した。鋳造開始から35秒以降は矯正装置を開放した。
In Example 1 of the present invention, the relationship between the casting start time and the change in the plate crown of the cast strip was examined in advance. Based on the investigation results, the pushing amount of the pushing roll of the straightening device at each time from the casting start time is set to 43 μm (30 μm after in-line mill rolling) which is the target value of the cast strip after straightening by the straightening device. Pre-set and controlled. Such control was performed 15 seconds after the start of casting, and before that time, the pushing amount of the pushing
本発明例2は、矯正装置による矯正前にて鋳造ストリップの板クラウンを測定し、矯正後の鋳造ストリップの目標値である43μm(インラインミル圧延後は30μm)になるように、矯正装置の押込みロールの押込量を制御した。なお、かかる制御は鋳造開始から15秒後から行い、それ以前は鋳造開始から予め実験によって求めた15秒後の鋳造ストリップの板クラウンを目標値である43μmになるように、押込みロールの押込量を設定した。また、鋳造開始から35秒以降は矯正装置を開放した。
In Example 2 of the present invention, the plate crown of the cast strip is measured before correction by the correction device, and the correction device is pushed so that the target value of the cast strip after correction is 43 μm (30 μm after in-line mill rolling). The roll push-in amount was controlled. This control is performed 15 seconds after the start of casting, and before that, the pushing amount of the pushing roll is adjusted so that the plate crown of the
本発明例3は、矯正装置による矯正後にて鋳造ストリップの板クラウンを測定し、矯正後の鋳造ストリップの目標値である43μm(インラインミル圧延後は30μm)になるように、矯正装置の押込みロールの押込量を制御した。なお、かかる制御は鋳造開始から15秒後から行い、それ以前は鋳造開始から予め実験によって求めた15秒後の鋳造ストリップの板クラウンを目標値である43μmになるように押込みロールの押込量を設定した。また、鋳造開始から35秒以降は矯正装置を開放した。 In Example 3 of the present invention, the sheet crown of the cast strip is measured after the correction by the correction device, and the pressing roll of the correction device is set to 43 μm (30 μm after in-line mill rolling) which is the target value of the cast strip after correction. The amount of indentation was controlled. Such control is performed 15 seconds after the start of casting, and before that, the pushing amount of the pushing roll is adjusted so that the plate crown of the cast strip obtained 15 seconds after the start of casting is experimentally obtained to a target value of 43 μm. Set. The straightening device was opened after 35 seconds from the start of casting.
一方、従来例として、矯正装置を開放して当該矯正装置では鋳造ストリップに伸びが生じないようにした状態にし、インラインミルにて板厚が1.4mmになるように圧延した。 On the other hand, as a conventional example, the straightening device was opened to prevent the cast strip from being stretched, and the sheet was rolled by an in-line mill to a thickness of 1.4 mm.
(本発明例1:レベラーのプリセット制御)
本発明例1では、圧延開始時に僅かな中伸びが生じたものの板破断は発生しなかった。また、板クラウンは、圧延開始時(鋳造開始から15秒後)は圧延機出側で約29〜33μm程度、鋳造開始から30秒後の定常状態では30μm程度であり、時間の影響はほとんど無かった。したがって、鋳造ストリップの製品歩留まり落ちはなかった。
(Invention Example 1: Leveler preset control)
In Example 1 of the present invention, a slight middle elongation occurred at the start of rolling, but no plate breakage occurred. Further, the plate crown is about 29 to 33 μm at the exit side of the rolling mill at the start of rolling (after 15 seconds from the start of casting), and about 30 μm in the steady state after 30 seconds from the start of casting. It was. Therefore, there was no drop in product yield of the cast strip.
さらに、本発明例1において、外乱変化として冷却ドラムの冷却水の流量を30%絞って同様の圧延を行った。この場合、流量を絞らない場合に比べて冷却ドラムの熱膨張がより早く、より大きくなり、その結果、板プロフィルは、予測していた板プロフィル変化と異なるものとなった。このため矯正装置の押込量制御による板プロフィルの制御精度は、若干低下したが、問題ない程度であった。なお、上記以外の外乱変化としては、例えば、冷却水の温度変化による冷却ドラムの冷却変化、温度目標値の変更による溶融金属の温度変化、鋳造速度パターンの変化等が考えられる。これらの外乱変化が生じた場合にも、同様の結果となると推定される。 Further, in Example 1 of the present invention, the same rolling was performed by reducing the flow rate of the cooling water of the cooling drum by 30% as a disturbance change. In this case, the thermal expansion of the cooling drum was faster and larger than when the flow rate was not reduced, and as a result, the plate profile was different from the predicted plate profile change. For this reason, the control accuracy of the plate profile by the pressing amount control of the straightening device is slightly lowered, but it is not problematic. In addition, as disturbance changes other than the above, for example, a cooling change of the cooling drum due to a change in the temperature of the cooling water, a temperature change of the molten metal due to a change in the temperature target value, a change in the casting speed pattern, and the like can be considered. It is estimated that the same result is obtained when these disturbance changes occur.
(本発明例2:レベラーのFF制御)
本発明例2では、圧延開始時に僅かな中伸びが生じたものの板破断は発生しなかった。また、板クラウンは、圧延開始時(鋳造開始から15秒後)は圧延機出側で約29〜33μm程度、鋳造開始から30秒後の定常状態では30μm程度であり、時間の影響はほとんど無かった。したがって、鋳造ストリップの製品歩留まり落ちはなかった。
(Invention Example 2: FF control of leveler)
In Example 2 of the present invention, a slight middle elongation occurred at the start of rolling, but no plate breakage occurred. Further, the plate crown is about 29 to 33 μm at the exit side of the rolling mill at the start of rolling (after 15 seconds from the start of casting), and about 30 μm in the steady state after 30 seconds from the start of casting. It was. Therefore, there was no drop in product yield of the cast strip.
さらに、本発明例2において、外乱変化として冷却ドラムの冷却水の流量を30%絞って同様の圧延を行った。この場合、流量を絞らない場合に比べて冷却ドラムの熱膨張がより早く、より大きくなる。本発明例2では、矯正装置による矯正前に板プロフィルが測定され、その結果に基づいて押込みロールの押込量の調整による板プロフィルの制御が実施される。これにより、冷却ドラムの冷却が十分されている場合(すなわち、冷却ドラムの冷却水の流量を絞らない場合)と同程度の高い精度で鋳造ストリップを製造することができた。 Furthermore, in Example 2 of the present invention, the same rolling was performed by reducing the flow rate of the cooling water of the cooling drum by 30% as a disturbance change. In this case, the thermal expansion of the cooling drum is faster and larger than when the flow rate is not reduced. In Example 2 of the present invention, the plate profile is measured before correction by the correction device, and the plate profile is controlled by adjusting the pressing amount of the pressing roll based on the result. As a result, it was possible to produce a cast strip with the same high accuracy as when the cooling drum was sufficiently cooled (that is, when the flow rate of cooling water in the cooling drum was not reduced).
また、本発明例2にて、矯正装置自身の外乱としてロールクラウンの設定誤りを想定し、矯正装置の押込みロールのロールクラウンを変更した。このとき、矯正装置の制御量は、ロールクラウンを変更する前の値を用いて算出した。この場合、板プロフィルを制御するための押込みロールの押込量がロールクラウン変更前とずれが生じたため、板プロフィルの制御精度は、若干低下したが、問題ない程度であった。 Moreover, in Example 2 of this invention, the roll crown of the pushing roll of a correction apparatus was changed supposing the setting error of the roll crown as disturbance of the correction apparatus itself. At this time, the control amount of the straightening device was calculated using the value before changing the roll crown. In this case, since the pushing amount of the pushing roll for controlling the plate profile was different from that before the roll crown was changed, the control accuracy of the plate profile was slightly lowered, but there was no problem.
(本発明例3:レベラーのFB制御)
本発明例3では、圧延開始時に僅かな中伸びが生じたものの板破断は発生しなかった。また、板クラウンは、圧延開始時(鋳造開始から15秒後)は圧延機出側で約29〜33μm程度、鋳造開始から30秒後の定常状態では30μm程度であり、時間の影響はほとんど無かった。したがって、鋳造ストリップの製品歩留まり落ちはなかった。
(Invention Example 3: Leveler FB Control)
In Example 3 of the present invention, a slight middle elongation occurred at the start of rolling, but no plate breakage occurred. Further, the plate crown is about 29 to 33 μm at the exit side of the rolling mill at the start of rolling (after 15 seconds from the start of casting), and about 30 μm in the steady state after 30 seconds from the start of casting. It was. Therefore, there was no drop in product yield of the cast strip.
さらに、本発明例3において、外乱変化として冷却ドラムの冷却水の流量を30%絞って同様の圧延を行った。この場合、流量を絞らない場合に比べて冷却ドラムの熱膨張がより早く、より大きくなる。本発明例3では、矯正後に板プロフィルを測定し、その結果に基づいて押込みロールの押込量の調整による板プロフィルの制御が実施される。これにより、冷却ドラムの冷却が十分されている場合(すなわち、冷却ドラムの冷却水の流量を絞らない場合)と同程度の高い精度で鋳造ストリップを製造することができた。 Further, in Example 3 of the present invention, the same rolling was performed by reducing the flow rate of the cooling water of the cooling drum by 30% as a disturbance change. In this case, the thermal expansion of the cooling drum is faster and larger than when the flow rate is not reduced. In Example 3 of the present invention, the plate profile is measured after correction, and the plate profile is controlled by adjusting the pressing amount of the pressing roll based on the result. As a result, it was possible to produce a cast strip with the same high accuracy as when the cooling drum was sufficiently cooled (that is, when the flow rate of cooling water in the cooling drum was not reduced).
また、本発明例3にて、矯正装置自身の外乱としてロールクラウンの設定誤りを想定し、矯正装置の押込みロールのロールクラウンを変更した。このとき、矯正装置の制御量は、ロールクラウンを変更する前の値を用いて算出した。本発明例3では、圧延後の板クラウン測定結果に基づいて押込みロールの押込量の制御をしているので、板プロフィル制御の精度は、本発明例1及び本発明例2よりも高くなった Moreover, in Example 3 of this invention, the roll crown of the pushing roll of a correction apparatus was changed supposing the setting error of the roll crown as disturbance of the correction apparatus itself. At this time, the control amount of the straightening device was calculated using the value before changing the roll crown. In Example 3 of the present invention, the pressing amount of the pressing roll is controlled based on the measurement result of the sheet crown after rolling, so that the accuracy of sheet profile control is higher than that of Examples 1 and 2 of the present invention.
なお、本発明例2、3では、矯正装置自身の外乱としてロールクラウンの設定誤りを例にして、本願発明の有効性を示したが、かかる結果より、押込み装置のロールクラウンの設定誤りの場合以外にも、例えば押込みロールの摩耗や熱膨張等によるロールクラウン変化(ロールプロフィル変化)の場合も同様に対応可能である。 In Examples 2 and 3 of the present invention, the effectiveness of the present invention was shown by taking the setting error of the roll crown as an example of the disturbance of the correction device itself, but from this result, the setting error of the roll crown of the pushing device is shown. In addition, for example, the case of a roll crown change (roll profile change) due to wear or thermal expansion of the pushing roll can be similarly dealt with.
(従来例)
従来例では、圧延開始時に大きな中伸びが生じ板破断が多発した。また、板クラウンは、圧延開始時(鋳造開始から15秒後)は圧延機出側で約105μm程度であったが、鋳造開始から30秒後の定常状態では30μm程度になった。本製品の板クラウンは目標30μm(上限40μm)であったため、製品として使用できるのは鋳造開始から25秒以降の鋳造ストリップであった。また、板破断した際の残りの溶湯は廃棄になったため歩留まりは大きく低下した。
(Conventional example)
In the conventional example, large middle elongation occurred at the start of rolling, and plate breakage occurred frequently. Further, the plate crown was about 105 μm at the start of rolling (after 15 seconds from the start of casting) on the exit side of the rolling mill, but was about 30 μm in a
以上のことから、本発明により、双ドラム式連続鋳造装置による鋳造時に、矯正装置を用いて鋳造ストリップの板クラウンを制御することにより、板破断のない安定した圧延、および、板幅方向の板厚精度の高い製品を製造することが可能であることが確認された。 From the above, according to the present invention, during the casting by the twin drum type continuous casting device, the plate crown of the casting strip is controlled by using the straightening device, so that stable rolling without plate breakage and the plate in the plate width direction can be achieved. It was confirmed that it was possible to manufacture a product with high thickness accuracy.
以下、本発明の第2の実施形態に関する実施例について説明する。本実施例は、第2の実施形態にて説明した構成を備えた鋳造ストリップの製造工程において実施した。また、実施例で使用した鋳造ストリップは、板厚2mm、板幅1260mmである。鋳造開始からの冷却ドラムの加速レートは150m/min/30秒であり、定常状態の冷却ドラムの回転速度は150m/minである。なお、冷却ドラムの初期プロフィルは定常状態で鋳造ストリップの板クラウンが43μmになるように初期プロフィルを加工した。また、インラインミルでは圧下率30%の圧延が行われ、インラインミル出側の鋳造ストリップの板厚は1.4mmとした。インラインミルでの圧延は、鋳造開始から15秒後(ダミーシートが通過し、鋳造ストリップの板クラウン150μm以下になった後)開始した。 Examples relating to the second embodiment of the present invention will be described below. This example was implemented in the manufacturing process of the cast strip provided with the structure demonstrated in 2nd Embodiment. The cast strip used in the examples has a plate thickness of 2 mm and a plate width of 1260 mm. The acceleration rate of the cooling drum from the start of casting is 150 m / min / 30 seconds, and the rotational speed of the cooling drum in a steady state is 150 m / min. The initial profile of the cooling drum was processed so that the plate crown of the cast strip was 43 μm in a steady state. In the in-line mill, rolling with a reduction ratio of 30% was performed, and the thickness of the cast strip on the exit side of the in-line mill was 1.4 mm. Rolling in the in-line mill was started 15 seconds after the start of casting (after the dummy sheet passed and the sheet crown of the cast strip became 150 μm or less).
本発明例は、予め実験を行い、鋳造開始時間と鋳造ストリップの板クラウン変化との関係を調査した。当該調査結果に基づき、矯正装置による矯正後の鋳造ストリップの目標値である43μm(インラインミル圧延後は30μm)になるように、鋳造開始時間からの各時間における矯正装置の押込みロールの押込量(対称成分)を予め設定して制御した。さらに矯正装置の上流に配備された温度分布測定装置により測定された鋳造ストリップの板幅方向の温度分布を2次式近似し、温度非対称パラメータbを求め、矯正装置後の鋳造ストリップの板クラウンが対称になるように矯正装置の両サイドの押込量を制御した。なお、かかる制御は鋳造開始から15秒後から行い、それ以前は鋳造開始から15秒後の押込みロールの押込量に設定した。
In the present invention example, an experiment was conducted in advance to investigate the relationship between the casting start time and the change in the crown of the cast strip. Based on the investigation results, the pushing amount of the pushing roll of the straightening device at each time from the casting start time so as to be 43 μm (30 μm after in-line mill rolling) which is the target value of the cast strip after straightening by the straightening device ( (Symmetric component) was previously set and controlled. Further, the temperature distribution in the plate width direction of the cast strip measured by the temperature distribution measuring device provided upstream of the straightening device is approximated by a quadratic equation to obtain the temperature asymmetry parameter b. The pushing amount on both sides of the straightening device was controlled so as to be symmetrical. Such control was performed 15 seconds after the start of casting, and before that time, the pushing amount of the pushing
一方、従来例として、予め実験を行い、鋳造開始時間と鋳造ストリップの板クラウン変化との関係を調査した。当該調査結果に基づき、矯正装置による矯正後の鋳造ストリップの目標値である43μm(インラインミル圧延後は30μm)になるように、鋳造開始時間からの各時間における矯正装置の押込みロールの押込量(対称成分)を予め設定して制御した。矯正装置の上流に配備した板温度分布測定装器の情報は何も使用しなかった。かかる制御は鋳造開始から15秒後から行い、それ以前は鋳造開始から15秒後の押込みロールの押込量に設定した。
On the other hand, as a conventional example, an experiment was performed in advance to investigate the relationship between the casting start time and the change in the plate crown of the casting strip. Based on the investigation results, the pushing amount of the pushing roll of the straightening device at each time from the casting start time so as to be 43 μm (30 μm after in-line mill rolling) which is the target value of the cast strip after straightening by the straightening device ( (Symmetric component) was previously set and controlled. No information on the plate temperature distribution measuring equipment installed upstream of the straightening device was used. Such control was performed 15 seconds after the start of casting, and before that, the pushing amount of the pushing
本発明と従来例とについて、それぞれ500回(合計1000回)の鋳造操業を行い、インラインミルでの圧延後の板クラウン差の分布、及び、インラインミルでの蛇行による破断回数を調べた。本発明では、板クラウン差は30μm±5μm内に90%以上収まったのに対し、従来例では板クラウン差は30μm±15μm内に90%以上であった。なお、従来例において30μm±5μm内に納まったのは28%程度であった。また、インラインミルでの蛇行・形状不良による板破断は、本発明では1回、従来例では18回であった。 About this invention and the prior art example, the casting operation was performed 500 times (a total of 1000 times), and the distribution of the sheet crown difference after rolling in the in-line mill and the number of breaks due to meandering in the in-line mill were examined. In the present invention, the plate crown difference was 90% or more within 30 μm ± 5 μm, whereas in the conventional example, the plate crown difference was 90% or more within 30 μm ± 15 μm. In the conventional example, only about 28% was within 30 μm ± 5 μm. Further, the plate breakage due to meandering and shape failure in the in-line mill was once in the present invention and 18 times in the conventional example.
以上のことから、本発明により、双ドラム式連続鋳造装置による鋳造時に、矯正装置を用いて鋳造ストリップの板クラウンを制御することにより、板破断のない安定した圧延、および、板幅方向の板厚精度の高い製品、すなわち、板クラウン差がなく板幅方向に対称な形状の製品を製造することが可能であることが確認された。 From the above, according to the present invention, during the casting by the twin drum type continuous casting device, the plate crown of the casting strip is controlled by using the straightening device, so that stable rolling without plate breakage and the plate in the plate width direction can be achieved. It was confirmed that it was possible to manufacture a product with high thickness accuracy, that is, a product having a plate crown difference and a symmetrical shape in the plate width direction.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
1 鋳造ストリップ製造工程
10 双ドラム式連続鋳造装置
10a、10b 冷却ドラム
11 ダミーシート
12 突起部
13 ダミーバー
15 金属溶湯貯留部
20 酸化防止装置
30 冷却装置
40 第1のピンチロール装置
40a、40b ピンチロール
50 インラインミル
51a、51b ワークロール
52a、52b 中間ロール
53a、53b バックアップロール
60 第2のピンチロール装置
70 巻取装置
80 矯正装置
81A、81B、81C ロール
83A、83B、83C ロールチョック
85A、85B、85C ハウジング
86 昇降機構
88 テンションロール
89 デフレクタロール
91、93 板プロフィル計
95、97 温度分布測定装置
95a、95b、95c、95d 板温度計
100 補助ロール機構
110 補助ロール
111〜115 分割ロール
120 圧下装置
121〜125 油圧シリンダ
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記双ドラム式連続鋳造装置の鋳造方向下流側に配置され、鋳造された鋳片を圧延する圧延装置と、
前記双ドラム式連続鋳造装置と前記圧延装置との間に配置され、少なくとも凸型のロールプロフィルを有する押込みロールと、鋳造方向に張力のかかった状態の前記鋳片に対して前記押込みロールを昇降させる昇降機構とを有し、前記鋳片の形状を矯正する矯正装置と、
を備える、連続鋳造設備。 A twin-drum continuous casting apparatus that forms a molten metal storage part by a pair of cooling drums and side weirs, and casts the molten metal stored in the molten metal storage part while rotating the pair of cooling drums;
A rolling device that is arranged on the downstream side in the casting direction of the twin drum type continuous casting device and rolls the cast slab;
The push roll is disposed between the twin-drum type continuous casting apparatus and the rolling apparatus, and the push roll is moved up and down with respect to the push roll having at least a convex roll profile and the cast piece in tension in the casting direction. A straightening device having a lifting mechanism for correcting the shape of the slab,
A continuous casting facility.
前記板厚測定装置は、前記鋳片の板幅方向において少なくとも板幅中央を含む2箇所で板厚を測定し、
前記測定された板厚および測定位置に基づいて前記鋳片の板クラウンが算出される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の連続鋳造設備。 A plate thickness measuring device for measuring the plate thickness of the slab is provided on at least one of the upstream side and the downstream side in the casting direction with respect to the correction device,
The plate thickness measuring device measures the plate thickness at two locations including at least the plate width center in the plate width direction of the slab,
The continuous casting equipment according to any one of claims 1 to 5, wherein a plate crown of the slab is calculated based on the measured plate thickness and measurement position.
前記板温度計は、少なくとも前記鋳片の板幅中央と板幅両端近傍とに配置される、請求項8に記載の連続鋳造設備。 The temperature distribution measuring device comprises at least three plate thermometers arranged in the plate width direction of the slab,
The continuous casting equipment according to claim 8, wherein the plate thermometer is disposed at least in the center of the plate width of the slab and in the vicinity of both ends of the plate width.
前記連続鋳造設備は、前記双ドラム式連続鋳造装置と前記圧延装置との間に配置され、少なくとも凸型のロールプロフィルを有する押込みロールと、鋳造方向に張力のかかった状態の前記鋳片に対して前記押込みロールを昇降させる昇降機構とを有し、前記鋳片の形状を矯正する矯正装置を備えており、
予め算出された鋳造開始時間と前記鋳片の板クラウンの大きさとの関係に基づいて、前記鋳造開始時間からの時間経過に伴って時系変化する前記鋳片の板クラウンに応じて前記昇降機構を制御し、前記押込みロールの押込量を変更する、板クラウン制御方法。 A twin-drum continuous casting apparatus that forms a molten metal storage part by a pair of cooling drums and side weirs, and casts the molten metal stored in the molten metal storage part while rotating the pair of cooling drums; A rolling device for rolling the cast slab disposed on the downstream side in the casting direction of the drum type continuous casting device, and a plate crown of the slab cast by the twin drum type continuous casting device A control method,
The continuous casting equipment is disposed between the twin-drum type continuous casting apparatus and the rolling apparatus, and has a pressing roll having at least a convex roll profile and the slab in a state of being tensioned in a casting direction. An elevating mechanism that elevates and lowers the push roll, and includes a correction device that corrects the shape of the slab,
Based on the relationship between the casting start time calculated in advance and the size of the plate crown of the slab, the elevating mechanism according to the plate crown of the slab that changes in time with the passage of time from the casting start time. And a crown control method for changing the pushing amount of the pushing roll.
鋳造開始時には、前記鋳片の板クラウンを目標値とする第1の押込量に設定され、
前記鋳片が前記圧延装置に噛み込まれた後は、予め取得された前記押込みロールの押込量と板クラウンとの関係に基づき、前記矯正装置を通過する前記鋳片の板クラウンに応じて変化される、請求項11に記載の板クラウン制御方法。 The pushing amount of the pushing roll is
At the start of casting, it is set to a first indentation amount with the plate crown of the slab as a target value,
After the slab is bitten in the rolling device, the slab changes in accordance with the plate crown of the slab passing through the correction device based on the relationship between the pressing amount of the pressing roll and the plate crown acquired in advance. The plate crown control method according to claim 11.
鋳造開始時には、前記鋳片の板クラウンを目標値とする第1の押込量に設定され、
前記鋳片が前記圧延装置に噛み込まれた後は、予め取得された前記押込みロールのロールプロフィルと板クラウンとの関係に基づき、前記矯正装置を通過する前記鋳片の板クラウンに応じて変化される、請求項11または12に記載の板クラウン制御方法。 The pushing amount of the pushing roll is
At the start of casting, it is set to a first indentation amount with the plate crown of the slab as a target value,
After the slab is bitten in the rolling device, the slab changes according to the plate crown of the slab passing through the straightening device based on the previously acquired relationship between the roll profile of the push roll and the plate crown. The method for controlling a crown of a plate according to claim 11 or 12.
前記温度分布測定装置により測定された前記鋳片の板幅方向の温度分布に基づいて、前記鋳片の板幅方向の温度非対称性を表すパラメータを算出し、
予め算出された前記鋳片の前記パラメータと板クラウンの大きさとの関係に基づいて、前記押込みロールが前記鋳片に接触しているときの接触時ロールプロフィルを決定する、請求項11〜13のいずれか1項に記載の板クラウン制御方法。 The continuous casting facility further includes a temperature distribution measuring device that measures the temperature in the plate width direction of the slab on at least one of the upstream side and the downstream side in the casting direction with respect to the correction device,
Based on the temperature distribution in the plate width direction of the slab measured by the temperature distribution measuring device, calculate a parameter representing the temperature asymmetry in the plate width direction of the slab,
The roll profile at the time of contact when the pushing roll is in contact with the slab is determined based on the relationship between the parameter of the slab calculated in advance and the size of the plate crown. The plate crown control method according to claim 1.
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