JPH0324299B2

JPH0324299B2 -

Info

Publication number: JPH0324299B2
Application number: JP60073499A
Authority: JP
Inventors: Juji Senda; Shunji Nakamura; Masaru Abe
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-04-09
Filing date: 1985-04-09
Publication date: 1991-04-02
Also published as: JPS61232049A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、連鋳で鋳造され、薄板圧延工程へ供
給される連鋳片の鋳片幅変動を軽減するため鋳型
の設定幅を鋳造中に変更し、もつて鋳造される鋳
片幅を一定にする制御方法に関するものである。

（従来の技術）従来、連鋳で鋳造される鋳片は、サイジングミ
ルやブレークダウンミルによつて、薄板圧延工程
で必要とされる鋳片幅、厚さにサイジングされ、
圧延工程へ供給されていた。その結果、鋳片幅に
多少の変動があつたとしても、サイジングミル等
による中間圧延工程を得ることにより、薄板圧延
工程へ供給される素材としての鋳片（スラブ）
は、その幅がほぼ一定に形成されていた。

最近はこのサイジングミル等を省略し、連鋳か
ら薄板圧延工程へ直送するため、連鋳設備に鋳造
中の鋳型幅を変更するいわゆる鋳型幅可変装置を
設けて、薄板圧延工程で要求される鋳片幅をうる
幅可変が実施されている。鋳造中の鋳型幅可変技
術としては、特公昭54−3452号公報、特開昭51−
14825号公報に示されるものがある。

しかし鋳造された鋳片の幅は、基本的には鋳型
幅によつて決定されるものの、実際には種々の操
業条件によつて、数％程度の鋳片幅の変動が発生
している。特に高速鋳造を行なう連鋳機では、こ
の鋳片幅変動が大きくなり、薄板圧延工程におい
て、大能力の幅圧下設備が必要となる。

したがつて連鋳機で鋳造中幅可変を実施し、サ
イジングミル工程を省略しても、薄板圧延機側の
幅圧下設備の能力アツプが必要となる場合が多
い。

この鋳片幅変動の要因としては、鋳造速度、溶
鋼静圧、機内鋳片抵抗、鋳片温度等の条件が影響
している。具体的な幅変動の概要な第４ｃ図に点
線で示す。

即ち鋳造初期においては、第４ａ図の鋳造開始
時の昇速及び第４ｂ図の鋳片押込み力の増加に伴
つて、鋳片幅は徐々に広くなつて行き、鋳造末期
には第４ｂ図の鋳片押込み力の減少に伴つて徐々
に狭くなつていく。これは鋳片押込み力（機内鋳
片抵抗、溶鋼静圧）の変化に伴う、バルヂング
力、圧縮力による鋳片の変形抵抗が変化するため
と考えられる。

さらに第４ａ図に示すように鋳造中に鋳造速度
が変わると第４ｃ図に示すように鋳造幅も変化す
る。これは鋳造速度に伴い、シエル厚が変り、バ
ルヂング力等による鋳片変形抵抗が変化するため
と変えられる。例えば機長42ｍの連鋳機におい
て、具体的に鋳造速度1.6ｍ／minで鋳造した場
合の鋳造鋳片を、１ｍ間隔で幅測定した例を第５
図に示す。幅最大部と幅最小部の差は約50mm程度
ある。

このような幅変動の実態を鋳造部位別に解析し
たところ、鋳造長が鋳造開始から約７ｍの間に鋳
造速度の上昇に伴つて鋳片幅が急増している。次
に鋳造長が約７ｍから約40ｍにかけて鋳片幅が緩
やかに増加している。これは、鋳造開始から連鋳
機内に鋳片が充満するまで、連鋳機内の鋳片抵抗
及び溶鋼静圧等が次第に増加するためであり、連
鋳機の機長が42ｍであることと符合している。

また、鋳造長の最後端から約20ｍは、最後端部
に向かつて鋳片幅が逆に徐々に減少している。こ
れは、タンデイツシユから鋳型への溶鋼注入が終
了した以降は鋳型への溶鋼充填がないため、鋳片
の引き抜きに伴つて、鋳造開始時とは逆に連鋳機
内の鋳片抵抗及び溶鋼静圧等が次第に減少するた
めである。幅変動の範囲が約20ｍと前述に比べて
短い理由は、湾曲型連鋳機において鋳造最後端部
が連鋳機の水平部に到達するまでに湯溢れ防止の
ため、完全凝固をさせる必要があり、鋳型から水
平部までの長さが24ｍであることによる。

さらに、鋳造中に鋳造速度が変化した場合はシ
エル厚が変化することによつて鋳片幅も変化す
る。例えば、鋳造速度を上げると、同一シエル厚
を形成する位置が連鋳機の下流方向に移動するた
め、連鋳機の任意の固定した位置におけるシエル
厚は薄くなる。その結果、連鋳機内の鋳片抵抗及
び溶鋼静圧等の影響を受けやすく鋳片幅が広が
る。一方、鋳造速度を下げると逆にシエルが厚く
なり、鋳片幅の広がりは抑制される。

（発明が解決しようとする課題）サイジングミルを有していれば、上述の幅変動
はあまり問題にならないが、サイジングミルなし
で、薄板圧延工程へ直接鋳片を供給する場合は、
薄板圧延工程側にこの幅変動を吸収できる幅圧下
設備が必要となり、設備費の増大を招く。

本発明は、高速鋳造における鋳片の幅変動を減
少して、所望幅の鋳片を連続鋳造により得て、こ
の鋳片を中間の圧延工程を経ることなく直接薄板
圧延工程にて受入れることを可能とする鋳造され
る鋳片の幅を一定とする制御方法を提供するもの
である。

（課題を解決するための手段）本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、鋳
造鋳片の幅を長さ方向で一定とするため、制御可
能な要因である鋳型幅を、操業条件の変化に対応
させて鋳造中に制御調整することにより、鋳造さ
れる鋳片幅の変動を最小限に抑えるものである。

すなわち、本発明の要旨は、(1)鋳型の幅可変制
御機能を有する連鋳機により鋼の連続鋳造を行な
う方法において、鋳造開始時は予定鋳片幅にあら
かじめ予想される幅変動量を加えた広幅の幅設定
を行ない、鋳造開始とともに連鋳機内に鋳片が充
満されるまでの鋳造初期に鋳型幅を徐々に縮小す
る幅可変制御を行なつて予定鋳片幅に一致せしめ
る幅一定化制御を行ない、溶鋼の注入が終了する
までの連鋳機内に充満される鋳片相当の溶鋼を鋳
造する鋳造末期には、あらかじめ予想される幅変
動量を加えた鋳型幅となるように徐々に鋳型幅を
拡大する幅可変制御を行なうことにより予定鋳片
幅に鋳造後の鋳片幅を一致せしめるように幅一定
化制御を行なう制御方法、及び(2)鋳造速度が上つ
た場合には、その速度上昇分に応じてあらかじめ
予想される鋳片の幅拡大量に見合つた鋳型幅の幅
縮小を行なう幅可変制御を行ない、鋳造速度が下
つた場合にはあらかじめ予想される鋳片幅の幅縮
小量に見合つた鋳型幅の幅拡大を行なう幅可変制
御を行なうことにより予定鋳片幅に鋳造後の鋳片
幅を一致せしめるように幅一定化制御を上記(1)記
載の方法に加えて行なう制御方法にある。

以下、本発明の具体的方法について述べる。

第１図は本発明を実現する設備の全体構成図で
あり、１は溶鋼取鍋、２はタンデイツシユ、３は
幅可変鋳型、４は鋳片、５は鋳型幅可変制御装
置、６は鋳型幅変動量演算装置、７は予定鋳片幅
設定装置、８は鋳造初期末期鋳型幅変動量設定装
置、９は鋳造速度設定装置である。

第２図は本発明に基く鋳型幅の動きと鋳片長さ
との関係の説明図表、第３図は本発明実施時の鋳
片幅変動を表わした図である。

先ず鋳造開始時の鋳型幅は、あらかじめ予想さ
れる幅変動量だけ予定鋳片幅より広めにセツト
し、鋳造初期は、鋳造開始と同時に鋳造初期に生
じる幅変動を補正するため、徐々に幅を縮小する
鋳型幅制御を行う。すなわち、鋳造開始前に要求
鋳片幅（目標鋳片幅）に応じて鋳片幅を一定値に
設定した場合の鋳造長全域における鋳片幅の変動
量から、要求鋳片幅に対する過不足幅を学習して
おき、その結果から、鋳造開始前に予め鋳型幅を
不足幅分だけ広く設定しておき、鋳造開始ととも
に前述の過不足幅に応じた鋳型幅制御を連続的に
行うものである。

ここで鋳造初期とは、鋳造開始から連鋳機内に
鋳片が充満されるまでの期間をいい、この間は、
鋳造開始とともに次第に増加する機内鋳片抵抗・
溶鋼静圧等の影響による鋳片幅の増方向の変動を
抑制するため、あらかじめその変動分だけ広めに
セツトした鋳造開始時の鋳型幅（＝要求鋳片幅／
鋳造開始点鋳片の収縮率）から、鋳造の進行にあ
わせて予定鋳片幅を目標に鋳型の短片面を公知の
幅可変機能により幅縮小方向に連続的に制御す
る。一方鋳造末期は、同様に幅変動に対応した幅
拡大の鋳型幅制御を行う。

ここで鋳造末期とは、鋳型への溶鋼注入が終了
するまでに連鋳機内に充満される鋳片相当の溶鋼
を鋳造する期間をいい、この間に鋳造すべき溶鋼
量を鋳造末期鋳片相当量とする。溶鋼の注入終了
後以降は、鋳型への溶鋼充填もなく鋳片の引き抜
きに伴つて、次第に減少する機内鋳片抵抗・溶鋼
静圧等の影響による鋳片幅の減方向の変動を抑制
するため、タンデイツシユの残存溶鋼量が鋳造末
期鋳片相当量になつた時点から、鋳造終了時の鋳
型幅（＝要求鋳片幅／鋳造終了点鋳片の収縮率）
を目標に鋳造の進行にあわせて鋳型の短片面を同
様の幅可変機能により幅拡大方向に連続的に制御
する。

さらに、鋳造中に鋳造速度の変更が生じた場合
には、その影響による幅変動量の補正制御を行な
うものである。

一般に、全鋳造長から鋳造初期と鋳造末期を除
いた定常部における鋳片幅は、機内に鋳片が常に
満杯であるため、機内鋳片抵抗・溶鋼静圧等は鋳
片サイズで異なるが、ある値で安定している。

そこで定常部鋳片の収縮率と各種幅変動要因の
関係について、実操業データをもとに重回帰分析
を行つた結果、特に鋳造速度と鋳片圧縮力（機内
鋳片抵抗・溶鋼静圧等の合成力）とに強い相関が
あり、定常部鋳片の収縮率は下(1)式で表現できる
ことが判明した。

定常部鋳片の収縮率＝β₀＋β₁×鋳造速度＋β₂×鋳片圧縮力…(1) （但し、β₀・β₁・β₂は回帰係数を表す。）従つて、定常部において鋳造速度の変更があつ
た場合、上式から速度変更後の定常部鋳片幅（＝
要求鋳片幅／定常部鋳片の収縮率）を求め、鋳造
鋳片に応じて鋳型幅を制御する。

一方、鋳造初期または鋳造末期では鋳造速度の
変更があつた場合は、速度変更後の鋳造開始・終
了時の鋳型幅と定常部鋳型幅の関係から、速度変
更後の当該鋳造位置における鋳型幅を求めること
ができる。

また、薄板圧延工程で要求される鋳片幅すなわ
ち製造仕様が設定変更になることによる鋳型幅変
更があつた場合には、その要求鋳片幅に応じた鋳
造開始・終了時の鋳造幅と定常部鋳型幅及び幅変
更時の鋳造位置の関係から、幅変動制御を考慮し
た制御目標鋳型幅を決定すればよい。

ここで幅変動を抑えるための鋳型幅変更と、製
造仕様変更による要求鋳片幅が変ることによる鋳
型幅変更の関係を、第２図に示す。

第２図ａは、製造仕様にある予定鋳片幅を示
す。前述の幅変動がなければ第２図ａのプロフイ
ルに従つて鋳型幅の設定変更を行なえばよい。第
２図ｂは製造仕様による予定鋳片幅が変らないと
仮定した場合に、本発明にもとづき鋳片幅を一定
とするための鋳型幅の可変状況を示すものであ
る。したがつて薄板圧延工程が要求する鋳片幅
で、さらに要求幅からの変動を少なくするために
は、それらの要因を組合せればよい。すなわち、
第２図ｃのように鋳型幅を変更する。

これらの制御は第１図に示す予定鋳片幅設定装
置７、鋳造初期末期の鋳型幅変動量設定装置８、
鋳造速度設定装置９により設定入力し、これらの
入力値を鋳型幅変動量演算装置６にて演算後、鋳
型幅可変制御装置５により、機械的、電気的制御
量に変換し、幅可変鋳型３に伝達して所望の鋳型
幅とする。

実施例１機長42ｍの湾曲型連鋳機により炭素当量0.35％
の溶鋼から要求鋳片幅が1010mmで、厚さが250mm
の鋳片を得るべく、第１図に示すように設備を構
成し、鋳造速度1.4ｍ／分で連続鋳造を行つた。

この場合、要求鋳片幅が1010mmであるにもかか
わらず、最初の鋳片幅を1034mmにセツトした。鋳
造初期は鋳造開始とともに鋳型幅を1034mmから
1015mmに向かつて縮小方向に前記し、鋳造末期は
1015mmから1050mmに拡大方向に制御を行つた。そ
の結果、第３図に示すように鋳片の実鋳片幅は鋳
造長全域において目標寸法に対し±10mm以内にお
さめることができた。何もしない場合を示した第
５図の鋳片幅変動と比較すると、大幅な軽減がで
きていることがわかる。

実施例２機長42ｍの湾曲型連続鋳造機により、炭素当量
0.1％の溶鋼から要求鋳片幅が1240mmで、厚さが
250mmの鋳片を得べく、第１図に示すように設備
を構成し、連続鋳造を行なつた。

第６図は、その場合の鋳型幅の変更量と、それ
により得られた鋳造後の鋳片幅すなわちスラブ実
測幅を要求鋳片幅とともに記載した図表である。

すなわち、要求鋳片幅が1240mmであるにもかか
わらず、最初の鋳型幅は1270mmにセツトした。鋳
造初期は鋳造開始とともに鋳型幅を1270mmから
1245mmに向かつて縮小方向に制御し、鋳造末期は
1241mmから1285mmに拡大方向に制御し、さらに、
鋳造中には鋳造速度が1.4ｍ／分→1.1ｍ／分→1.5
ｍ／分と変更したため、変更速度に応じた幅変動
を抑制するため、鋳型幅を1243mm→1253mm→1241
mmと制御した。

その結果、鋳造中に鋳造速度の変動があつたに
もかかわらず、鋳片の実績幅は鋳造長全域におい
て目標寸法に対し±10mm以内におさめることがで
きた。

（発明の効果）本発明によれば、鋳片幅変動の大きい連鋳機に
おいても、鋳片幅の変動を減少せしめ、薄板圧延
工程の幅圧下設備の能力を増強することなく、ま
た連鋳機からサイジングミルなしで、直接供給す
ることが可能となるなど、工業的効果は大きい。

なお、上述の説明は主としてスラブのような厚
みに対し幅の広い鋳片の幅変動について行なつて
きたが、ブルームのような厚みと幅とがあまり変
らない鋳片においても同様の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する場合の設備の構成例
を示す説明図、第２図ａは製造仕様の変更による
鋳型幅の設定変更を、同図ｂは製造仕様による変
更がない場合の本発明にもとづく鋳型幅の変更
を、同図ｃはそれらの要因が組合わされた場合の
鋳型幅の変更を、鋳片の長さとの関係で示した説
明図、第３図は本発明により得られる鋳造後の鋳
片幅の変動状況を示す図表、第４図ａ，ｂ，ｃは
従来法による鋳型幅一定時における鋳造速度、鋳
片押入力および鋳片幅の変動状況を示す説明図、
第５図は従来法の鋳型幅一定時における鋳片幅の
より詳細な変動の状況を示す図表、第６図は本発
明の実施例における鋳型幅の変更量と、それに対
する鋳造後の鋳片幅の状況を示す図表である。１：取鍋、２：タンデイツシユ、３：幅可変鋳
型、４：鋳片、５：鋳型幅可変制御装置、６：鋳
型幅変動量演算装置、７：予定鋳片幅設定装置、
８：鋳造初期、末期の鋳型幅変動量設定装置、
９：鋳造速度設定装置。

Claims

【特許請求の範囲】１鋳型の幅可変制御機能を有する連鋳機により
鋼の連続鋳造を行なう方法において、鋳造開始時
は予定鋳片幅にあらかじめ予想される幅変動量を
加えた広幅の幅設定を行ない、鋳造開始とともに
連鋳機内に鋳片が充満されるまでの鋳造初期に鋳
造幅を徐々に縮小する幅可変制御を行なつて予定
鋳片幅に一致せしめる幅一定化制御を行ない、溶
鋼の注入が終了するまでの連鋳機内に充満される
鋳片相当の溶鋼を鋳造する鋳造末期には、あらか
じめ予想される幅変動量を加えた鋳型幅となるよ
うに徐々に鋳型幅を拡大する幅可変制御を行なう
ことにより、予定鋳片幅に鋳造後の鋳片幅を一致
せしめるように幅一定制御を行なうことを特徴と
する連鋳鋳片幅一定化制御方法。２鋳型の幅可変制御機能を有する連鋳機により
鋼の連続鋳造を行なう方法において、鋳造開始時
は予定鋳片幅にあらかじめ予想される幅変動量を
加えた広幅の幅設定を行ない、鋳造開始とともに
連鋳機内に鋳片が充満されるまでの鋳造初期に鋳
造幅を徐々に縮小する幅可変制御を行なつて予定
鋳片幅に一致せしめる幅一定化制御を行ない、溶
鋼の注入が終了するまでの連鋳機内に充満される
鋳片相当の溶鋼を鋳造する鋳造末期には、あらか
じめ予想される幅変動量を加えた鋳型幅となるよ
うに徐々に鋳型幅を拡大する幅可変制御を行な
い、鋳造速度が上つた場合には、その速度上昇分
に応じてあらかじめ予想される鋳片の幅拡大量に
見合つた鋳型幅の幅縮小を行う幅可変制御を行な
い、鋳造速度が下つた場合にはあらかじめ予想さ
れる鋳片幅の幅縮小量に見合つた鋳型幅の幅拡大
を行なう幅可変制御を行なうことにより、予定鋳
片幅に鋳造後の鋳片幅を一致せしめるように幅一
定化制御を行なうことを特徴とする連鋳鋳片幅一
定制御方法。