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JP2831136B2 - 薄鋳片の連続鋳造機におけるサイド堰押圧力制御方法及び装置 - Google Patents

薄鋳片の連続鋳造機におけるサイド堰押圧力制御方法及び装置

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Publication number
JP2831136B2
JP2831136B2 JP2406593A JP40659390A JP2831136B2 JP 2831136 B2 JP2831136 B2 JP 2831136B2 JP 2406593 A JP2406593 A JP 2406593A JP 40659390 A JP40659390 A JP 40659390A JP 2831136 B2 JP2831136 B2 JP 2831136B2
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JP
Japan
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pressure
frictional force
pressing force
cooling drum
increase
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2406593A
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JPH04224052A (ja
Inventor
秀毅 岡
貴士 新井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶湯から薄鋳片を連続し
て鋳造する双ドラム式鋳造技術に関し、特に、サイド堰
押圧力の制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に双ドラム式連続鋳造機(以下連鋳
機と云う)は図に示すように冷却ドラム1,1を平行
にかつ逆方向に回転するように配置し、該冷却ドラム
1,1の両端面にサイド堰2,(2)(サイド堰(2)は
図示せず)を設けて湯溜り部を構成し、該湯溜り部内の
溶湯Mを冷却ドラム1,1の回転によって冷却しつゝ薄
鋳片Sを鋳造するようになっている。また、サイド堰
2,(2)は冷却ドラム1,1の両端面に押圧器4によ
って押付けられ、冷却ドラムの回転による摩耗によって
シール状態を維持して湯漏れを防止している。
【0003】かゝるサイド堰押圧技術に関し、従来種々
な提案がなされている。たとえば鋳造時にサイド堰に作
用する拡開力を制御する技術が特開昭63−177944号公報
又は特開昭64-83337号公報などで開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術ではサイド堰に生じる摩擦力を考慮していないた
め、所望するシール面圧力を得るために、サイド堰押圧
手段で押圧調整したとしても、実際の冷却ドラム両端面
に作用するシール面圧力は摩擦力に起因する押付けの増
減圧力に対応した誤差を伴い、かつ摩擦力の増変化によ
り圧力誤差は徐々に拡がってサイド堰の片減り現象が生
じ、また最悪の場合はシールに必要な密着圧力の維持が
困難となって湯漏れを発生して鋳造を持続できない事態
となる。
【0005】本発明は連鋳機におけるサイド堰の押圧力
に関する上記問題点を解決するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は回転中の冷却ド
ラム両端面とサイド堰平面部との密接部分での圧力状況
の解明によってなされたもので、その特徴は、冷却ドラ
ム両端面とサイド堰との間に生じた摩擦力を求め、この
摩擦力によって生ずるサイド堰押圧力の増減圧力を求
め、しかる後該増減圧力に応じて調整された押圧力でサ
イド堰を冷却ドラム両端面に押圧するところにある。
【0007】以下本発明を詳細に説明する。
【0008】
【作用】回転中の冷却ドラム両端面とサイド堰との間に
は摩擦係数と押圧力とで決まる摩擦力が働く。この摩擦
力はサイド堰を下方へ押下げる作用と、相対する冷却ド
ラム側へ押出す作用とを有する。この作用力は押圧手段
の支持点を介して冷却ドラム両端面に平行な水平軸を中
心とするモーメントと垂直軸を中心とするモーメントを
生じ、該モーメント冷却ドラム両端面とサイド堰の密
接部面圧(シール面圧)を増減させる。
【0009】従って、この摩擦力を求めてシール部分の
増減圧力を算出し、この値で調整した押圧力でサイド堰
を冷却ドラム両端面に押圧すれば、所望のシール面圧を
精度高く、連続して確保することができる。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図1,2及び3において、サイド堰2の冷却ドラム
1,1の端面に接する面と反対側の面に、サイド堰支持
軸3を固設し、該サイド堰支持軸3を断面角状のサイド
堰支持軸シリンダー6に嵌入する。また、上記反対側面
に、押圧器4のロッド4−1〜4−3を固設し、各ロッ
ドを油圧シリンダー5−1〜5−3に嵌入する。なお、
前記サイド堰支持軸シリンダー6と油圧シリンダー5−
1〜5−3の端部はそれぞれ基盤8に固設されている。
前記シリンダー6には荷重検出器7−1〜7−4をその
検出端がサイド堰支持軸3の直角方位の周面に接するよ
うに配設する。前記荷重検出器7−1〜7−4には、該
検出器で検出した荷重から摩擦力を演算する摩擦力演算
装置9を連結し、該演算装置9には摩擦力によるシール
面圧の増減圧力を演算する押圧力加減演算装置10を連結
し、更に該演算装置10には増減圧力に応じて調整された
調整圧力信号を出力する押圧力駆動制御装置11−1〜11
−3を連結し、該制御装置を前記押圧器4の油圧シリン
ダー5−1〜5−3に連結する。
【0011】本発明の装置は以上の構成よりなるが、か
ゝる装置を次のようにして作動する。先ず、冷却ドラム
1,1の端面にサイド堰2を油圧シリンダー5−1〜5
−3により所望圧力で押圧し、冷却ドラム1,1を回転
する。湯溜り部内の溶湯は冷却ドラムに接する部分より
冷却されてシェルを形成し、冷却ドラムに圧着されて薄
鋳片を製造するが、鋳造が進むにつれサイド堰の摩耗に
伴い、押圧力が増加して各冷却ドラム端面とサイド堰と
の密接部分における摩擦力が増加する。上記摩擦力は冷
却ドラム両端面に平行な水平軸を中心とするモーメント
と垂直軸を中心とするモーメントを生ぜしめ、サイド堰
と冷却ドラム端面部との密接シール部分の面圧を増減さ
せる。このようにサイド堰の上下左右の面圧にアンバラ
ンスが生じることによってシール不良が発生する。従っ
て、鋳造時、常にサイド堰と冷却ドラム端面の密接部分
の上下左右各方向の摩擦力を求め、面圧のバランスをと
ることが必要である。
【0012】上記多方向の摩擦力を求めるためにサイド
堰支持軸3の周囲に設けた4個の荷重検出器7−1〜7
−4によって荷重が検出され、荷重の信号摩擦力演算
装置9に送られ、こゝで摩擦力が演算される。しかるの
ち、該演算装置9からの摩擦力信号は押圧力加減演算装
置10へ送られ、こゝで該摩擦力データから摩擦力に起因
する押圧力の増減圧力が演算処理で求められる。しかし
て、増減圧力に応じて調整された調整圧力信号を押圧力
駆動制御装置11−1〜11−3に送り、該制御装置によっ
て押圧器の油圧シリンダー5−1〜5−3の押圧作動を
制御するのである。
【0013】すなわち、摩擦力に起因する面圧の変化を
調整押圧力で補正しつゝ所望のシール面圧を維持するよ
うに押圧手段によってサイド堰を押圧するのである。
ゝで、水平軸を中心とするモーメントの場合について上
記摩擦力と押圧力との関係を更に具体的に説明する。
1及び2において、回転する冷却ドラム1,1にサイド
堰2を等しい押圧力 1 ,P 2 で押付けた場合、冷却ド
ラム1,1とサイド堰2の間には、サイド堰2を相対す
る冷却ドラム1,1側へ押出す方向の摩擦力F 1 ,F 2
が働く。通常この摩擦力F 1 ,F 2 は冷却ドラム1,1
の間で同じではないため(図1ではF 2 よりもF 1
大)、サイド堰2には支持点Pを支点とし、ドラム端面
に平行な水平軸を中心とするモーメントを生じる。その
結果、反力R 1 側のシール面圧がR f だけ増大し、反力
2 側のシール面圧がR f だけ減少してシール不良が発
生する。 シール不良を解消するためには、摩擦力の差
(F 1 −F 2 )を求め、この摩擦力の差(F 1 −F 2
によって生じるシール面圧の増減圧力R f を求め、この
増減圧力R f に応じてサイド堰2の押圧力を調整すれば
よい。 水平軸を中心とするモーメントにより発生する摩
擦力の差(F 1 −F 2 )は(1)式で表される。 但し、 f1;荷重検出器(7−2)により検出された荷重 f2;荷重検出器(7−4)により検出された荷重 L ;サイド堰支持点(P)と荷重検出器との距離 L0;サイド堰支持点(P)と冷却ドラム端面との距離 摩擦力の差(F 1 −F 2 )によって生じる増減圧力R f
は、(2)式で表される。 但し、 S;押圧力P 1 ,P 2 を加える位置間の距離 増減圧力R f が生じるため、押圧力P 1 とP 2 を等しく
して押圧しても、ドラム端面に発生するシール面圧は、
1 側がR 1 +R f 、P 2 側がR 2 −R f とな って、反
力はR 1 側が増大し、R 2 側が減少するので、シール面
圧は左右両端で差異が生じる。左右両端面のシール面圧
を等しくするには、増減圧力R f を(2)式により算出
し、押圧力P 1 側をR f だけ減少させ、P 2 側をR f
け増加させて圧力を付与することにより、サイド堰の左
右両端面に所望のシール面圧が与えられる。 次に、垂直
軸を中心とするモーメントの場合について説明する。図
3において、冷却ドラム1,1の回転により、冷却ドラ
ム1とサイド堰2の間には、サイド堰2を下方へ押し下
げる方向の摩擦力F d が働く。この摩擦力F d により、
サイド堰2には支持点Pを支点とし、垂直軸を中心とす
るモーメントを生じる。その結果、サイド堰2の上部の
シール面圧がR ff だけ増大し、下部のシール面圧がR ff
だけ減少してシール不良が発生する。 シール不良を解消
するためには、摩擦力F d を(3)式により求め、この
摩擦力F d によって生じるシール面圧の増減圧力R ff
(4)式により求め、この増減圧力R ff に応じてサイド
堰2の押圧力を調整すればよい。 垂直軸を中心とするモ
ーメントによりドラム端面に発生する摩擦力F d は、
(3)式で表される。 但し、 f3;荷重検出器(7−1)により検出された荷重 f4;荷重検出器(7−3)により検出された荷重 L ;サイド堰支持点(P)と荷重検出器との距離 L0;サイド堰支持点(P)と冷却ドラム端面との距離 摩擦力F d によって生じるシール面圧の増減圧力R
ff は、(4)式で表される。 但し、 H;押圧力P u ,P d を加える位置間の距離 なお、押圧力P u は油圧シリンダー5−1,5−2の合
計押圧力である。 前記と同様に増減圧力R ff が生じるた
め、押圧力P u とP d を等しくして押圧しても、ドラム
端面に発生するシール面圧は、上部合計がR u +R ff
下部合計がR d −R ff となるため、シール面圧は上下に
おいてR ff だけの増減差異が生じる。シール面圧を等し
くするには、増減圧力R ff を(4)式により算出し、押
圧力P u 側はR ff だけ減少させ、P d 側はR ff だけ増加
させて圧力を付与することにより、上下両端面に所望の
シール面圧が与えられる。 なお、摩擦力は前述の荷重検
出器の代りにサイド堰支持軸の曲げ検出器によって検知
するようにしてもよい。
【0014】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、摩擦
力の外乱の影響を受けることなく、所望のシール面圧で
ある溶湯のシールに必要な最小限の密接圧力を常時維持
することが可能となり、サイド堰の片減り現象、シール
面圧不足による湯漏れを回避することができるので、長
時間の鋳造が安定して継続できるという優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す一部断面平面図であ
る。
【図2】図1X−X線断面図である。
【図3】 本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図4】従来の連鋳機を示す概略側面図である。
【符号の説明】
1…冷却ドラム 2…サイド堰 3…サイド堰支持軸 4…押圧器 4−1〜4−3…ロッド 5−1〜5−3…油圧シリンダー 6…サイド堰支持軸シリンダー 7−1〜7−4…荷重検出器 8…基盤 9…摩擦力演算装置 10…押圧力加減演算装置 11−1〜11−3…押圧力駆動制御装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−177944(JP,A) 特開 昭63−36954(JP,A) 特開 昭64−83337(JP,A) 特開 平3−230848(JP,A) 特開 平4−46656(JP,A) 特開 昭64−34545(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の冷却ドラムの軸方向両端面にそれ
    ぞれサイド堰を押圧して構成した湯溜り部へ溶湯を注入
    し、前記冷却ドラムの回転により前記溶湯を冷却して連
    続的に薄鋳片を鋳造するに際し、前記冷却ドラムの軸方
    向両端面と前記サイド堰との間に生じた摩擦力を求め
    該摩擦力に起因するサイド堰押圧力の増減圧力を求め、
    しかる後該増減圧力に応じて調整された押圧力によって
    前記サイド堰を前記冷却ドラムの軸方向両端面へ押圧す
    ることを特徴とする薄鋳片の連続鋳造機におけるサイド
    堰押圧力制御方法。
  2. 【請求項2】 一対の冷却ドラムと、該冷却ドラムの軸
    方向両端面に押圧して設けたサイド堰とによって湯溜り
    部を形成し、該湯溜り部内の溶湯を冷却ドラムの回転に
    よって冷却しつゝ連続的に薄鋳片を鋳造する双ドラム式
    連続鋳造機において、前記サイド堰の支持部分に該サイ
    ド堰と前記冷却ドラムの両端面との間に生ずる摩擦力
    相関をもつ荷重を検出する荷重検出器を設け、更に該検
    出器による検出値より摩擦力を演算する摩擦力演算装置
    と該摩擦力によるサイド堰押圧力の増減圧力を演算する
    押圧力加減演算装置と該増減圧力信号に応じて調整され
    た調整圧力信号を出力する押圧力駆動制御装置を設け、
    かつ該押圧力駆動制御装置からの調整圧力信号によって
    駆動される押圧器を前記サイド堰に設けたことを特徴と
    する薄鋳片の連続鋳造機におけるサイド堰押圧力制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記荷重検出器がサイド堰支持軸に設け
    た荷重検出器である請求項2記載の制御装置。
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FR2721844B1 (fr) * 1994-06-30 1996-08-30 Usinor Sacilor Procede et dispositif de coulee continue de produits metalliques minces entre cylinders
CH691574A5 (de) * 1999-09-24 2001-08-31 Main Man Inspiration Ag Bandgiessmaschine zur Erzeugung eines Metallbandes.
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