(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造機で作り出されるスラブの少なくとも部分的に張り出したバルジング部分を検出する方法であって、該連続鋳造機は、二つのトラックの長手方向延長線に対して実質的に垂直に配設された複数のローラを有し、該トラックは、互いに他に向かって収束し、かつ、該ローラは、それぞれ支持部材に回動可能に取り付けられ、該ローラの軸方向で二つのローラ部分に分割されており、かつ、前記スラブを搬送する方法において、
-  該スラブが、ローラの該ローラ部分の軸方向内端と外端に位置する各支持部材に加える半径方向荷重を測定する工程と、
-  二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の半径方向の荷重値と、上記二つの隣接するローラ部分の内端部に配設された上記支持部材のそれらとを比較する工程と、
-  上記二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値と内端部に配設された支持部材の荷重値との間の差が、予め決められた値を超える場合は、上記スラブに少なくとも部分的に張り出したバルジング部分が存在する、と判定する工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より大きい場合は、トラックの間の相互距離が、小さすぎる、と判定することとする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より小さい場合は、トラックの間の相互距離が、大きすぎる、と判定することとする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
支持部材は、ころがり軸受であることとする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
支持部材は、すべり軸受であることとする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
支持部材は、荷重測定装置を備えていることとする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造機で作り出されるスラブの少なくとも部分的に張り出したバルジング部分を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
連続鋳造機は、溶融鋼から鋼材を作り出し、該鋼材は、例えば、車両などに用いる薄板を作り出すための圧延工程における出発材料として使用できる。
【０００３】
連続鋳造機では、溶融鋼は、とりべから流れ出て、タンディッシュに入り、そこからさらに流れ下って、鋳型に入る。鋳型は、水冷されており、連続鋳造材料のスラブは、ここで固体のシェルになり始める。次いで、スラブは、セグメント状に配設された多数のローラにより、二つのトラック、すなわち、第一のトラックと第二のトラックとの間を連続的に搬送され、該ローラにより連続的に成形および冷却されて、最終厚さの鋼材になる。トラックの終端では、材料は、適当な個片に切断される。冷却は、スラブおよびローラに水を噴霧することにより行われる。
【０００４】
連続鋳造機のローラは、軸が、前記湾曲トラックの長手方向延長線に対して実質的に垂直になるよう取り付けられ、かつ、それらは、連続鋳造材料のスラブをリードし、かつ、支持できるよう、それぞれ第一トラックのローラおよび第二トラックのローラで対をなして、配設されている。
【０００５】
さらに、ローラは、ローラの各端部において、支持部材に回動可能に取り付けられており、かつ、ローラは、一般に、ローラの長さ、およびそれらへの荷重により、少なくとも二つのローラ部分に分割されており、該ローラ部分は、支持部材に独立的に取り付けられているか、あるいは、共通の軸上に回動不能に設けられ、該軸は、支持部材に回動可能に取り付けられているかのいずれかである。支持部材は、例えば、対応する軸受ハウジング付きのころがり軸受あるいはすべり軸受であってよい。
【０００６】
鋳造材料の凝固工程を考えると、凝固工程は、スラブの表面で始まり、実質的に凝固した材料の薄層が、液状コアーの周りに形成される。さらに冷却が進むと、スラブの側縁部が徐々に凝固し、一方、スラブの中央部は、表面層を除き、依然として、実質的に液状である。しかし、液状材料のコアーは、徐々に減少し、遂にコアーは、完全に凝固する。凝固の際、材料が冷却されると、材料は、高温金属の方が低温金属より体積が大きいため、一般に収縮する。
【０００７】
この収縮では、問題が生ずる。なぜなら、品質が高く、厚さが一様な鋳造材料を得るために満足しなければならない条件の一つは、工程全体を通じて、第一トラックのローラと第二トラックのローラで、スラブを正しく支持し、かつ、その厚さを制御できねばならないということだからである。したがって、二つのトラックの間の相互距離は、工程中のどの時点でも、スラブの所望の厚さに対応していなければならず、また、機械のそのような段取りは、達成が極めて難しい。
【０００８】
しかしながら、二つのトラックが、互いに下流に向かって収束しなければならないかどうかは、判定可能である。これは、スラブの温度が非常に高い機械の上部において、第一トラックのローラと第二トラックののローラの間の相互距離が、スラブが冷却し、したがっていくらか収縮している機械のさらに下流の場所におけるそれよりも大きいことを意味する。
【０００９】
トラック間の相互距離が、正しくない場合、すなわち、トラックが、互いに他に向かって正確なやり方で収束していない場合は、鋳造材料の厚さは、一様でなくなる。ローラ間の相互距離が、大きすぎる場合のローラ対を考えると、鋳造材料の横断面輪郭は、少なくとも部分的に外方に張り出したバルジング部分を有する輪郭、すなわち、スラブの中央部が、側縁部よりより厚い凸輪郭となる。これは、側部が凝固し始めても、スラブの中心部は、依然として液状である、という事実による。ローラからの圧力がなければ、鋳型から流れ下る材料の内部圧力により、より多くの材料がスラブの液状中心部に押し込まれ、したがって、スラブの中央部が、膨張することになる。変形は、スラブコーナー部近くの凹みとなる場合があり、さらに、長手方向のコーナー亀裂となる場合がある。
【００１０】
他方、ローラ間の相互距離が、小さすぎる場合のローラ対を考えると、材料は、少なくとも部分的に内方に変形した状態で、ローラ間で圧搾され、かつ、圧延されることになる。圧延運動は、溶融コアーの材料のいくらかを搬送方向に対して逆流させる。したがって、スラブが冷却された時、その中央部には、材料が少なくなり、スラブの輪郭は、凹になる。さらに、この圧延運動は、ローラおよび支持部材に対して、動的な力を加え、これは、スラブの荷重およびローラの重量と相俟って、支持部材に対する非常に高い荷重となり、そのため、支持部材の破損となる場合がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
トラック間の相互距離の間違いを検出して、ローラの正しい調整ができるならば、有利であろうことは、以下の論議から理解できる。
【００１２】
今後、第一トラックと第二トラックとの間の相互距離の間違いは、トラック間の間違った収束として表されることになる。本発明の目的の一つは、連続鋳造機で作り出されるスラブの少なくとも部分的に張り出したバルジング部分を検出する方法であって、該方法は、該スラブが、ローラの該ローラ部分の軸方向内端と外端に位置する各支持部材に加える半径方向荷重を測定する工程と、二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の半径方向の荷重値と、上記二つの隣接するローラ部分の内端部に配設された上記支持部材のそれらとを比較する工程と、上記二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値と内端部に配設された支持部材の荷重値との間の差が、予め決められた値を超える場合は、上記スラブに少なくとも部分的に張り出したバルジング部分が存在する、と判定する工程と、を含むことを特徴とする方法によって達成される。
【００１３】
二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より大きい場合は、トラックの間の相互距離が、小さすぎる、と判定することができる。
【００１４】
二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より小さい場合は、トラックの間の相互距離が、大きすぎる、と判定することができる。
【００１５】
したがって、二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値に等しいか、あるいは、実質的に等しい場合は、該トラックの間の相互距離が適切である、と判定することができる、と言える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、上部セグメント１２、内部冷却室１４および外部冷却室１６を有する連続鋳造機の代表的な一部のローラ列１０を図式的に示す斜視図であり、ローラ対１０は、長尺の連続鋳造材料のスラブ１８をリードし、かつ、支持している。上部セグメント１２では、スラブ１８は、多かれ少なかれ、液状のコアー１９を有しているが、矢印で示した方向における連続送り運動中に、例えば、スラブ１８およびローラ１０に噴霧される水によって冷却されつつ凝固していく。
【００１７】
ローラ１０は、それぞれ、二つのトラック、すなわち、第一のトラック２０および第二のトラック２２の長手方向延長線に対して実質的に垂直な軸に取り付けられており、該トラック２０およびトラック２２において、ローラ１０は、各ローラ１０の各端部における支持部材２４に、回動可能に取り付けられている。
【００１８】
一般に、ローラ１０は、軸方向で二つのローラ部分２６に分割されており、該ローラ部分２６は、互いに他の後に軸方向に位置決めされており、また、該ローラ部分２６は、支持部材２４に独立的に取り付けられているか、あるいは、共通の軸上に回動不能に設けられ、該軸は、支持部材２４に取り付けられているかのいずれかである。例えば、支持部材２４は、対応する軸受ハウジングを有するころがり軸受またはすべり軸受であってよい。
【００１９】
上述の通り、高温の溶融金属は、低温の凝固した金属よりも体積が大きいので、スラブ１８の厚さは、スラブ１８の液状コアー１９が冷却する際、収縮により、徐々に減少する。したがって、二つのトラック２０，２２は、互いに他に向かって徐々に収束し（図２）、したがって、各ローラ対１０におけるトラック２０，２２の間の相互距離は、その時点におけるスラブ１８の所望の厚さに対応するのが望ましい。そうすれば、ローラ１０は、スラブ１８を正しく支持可能であり、作り出された材料の厚さは、実質的に一様なものとなるであろう。
【００２０】
上述のように、スラブ１８は、二つのトラック２０，２２の間の収束が間違うと、凹あるいは凸輪郭となり始める。トラック２０，２２の間の相互距離が、小さすぎると、スラブ１８は、少なくとも部分的に凹輪郭を有することになる。これは、ローラ１０が、スラブ１８を共に圧搾して、スラブ１８の中心部における液状コアー１９のいくらかを進行の後方に押しやるという事実による。したがって、スラブ１８の中心部は、側部よりより少ない材料を有し、スラブ１８のコアー１９の残りは、凝固し、したがって、収縮し、スラブ１８の中心部における厚さは、側部より小さくなる。
【００２１】
一方、トラック２０，２２の間の相互距離が、大きすぎると、スラブ１８は、少なくとも部分的に外方に張り出すバルジング部分、すなわち、凸輪郭２８を有することになる。スラブ１８の中央部は、側部が凝固し始めた時、側縁部より厚く、一方、スラブ１８の中心部は、依然として液状で、したがって、鋳型から流れ下る材料の内部圧力により、より多くの材料がスラブ１８に押し込まれる。したがって、スラブ１８の中央部が、膨張することになる。
【００２２】
鋳造されつつある材料のこの種の変形は、本発明の方法により検出可能である。基本原理は、材料がローラのローラ部分の各支持部材に加える半径方向の荷重を測定し、次いで、二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の半径方向の荷重値と、上記二つの隣接するローラ部分の内端部に配設された支持部材のそれらとを比較し、かつ、二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値と内端部に配設された支持部材の荷重値との間の差が、予め決められた値を超える場合は、スラブの少なくとも部分的に張り出したバルジング部分が存在する、と判定することに関する。
【００２３】
二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より大きい場合は、トラックの間の相互距離が、小さすぎる、と判定することができ、また、上記二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より小さい場合は、トラックの間の相互距離が、大きすぎる、と判定することができる。
【００２４】
以下、図３を参照して、本発明の一実施形態を、スラブ１８の凸輪郭２８に至る二つのトラック２０，２２の間の間違った収束の場合で説明する。
【００２５】
本実施形態は、本発明の基本原理を説明するものであり、連続鋳造機におけるローラ１０の第二のトラックのみを考えることにする。また、ローラ１０は、支持部材２４に独立的に取り付けられている二つのローラ部分２６に分割されている。
【００２６】
スラブ１８のこの凸輪郭２８を検出するために、鋳造されつつある材料がローラ１０のローラ部分２６の各支持部材２４に加える半径方向荷重（Ｆで表す）を測定する。
【００２７】
この方法によれば、各ローラ部分２６の各支持部材２４に、荷重測定装置３０が設けられる。この測定装置３０は、支持部材に作用する半径方向荷重値Ｆを測定することが可能である。
【００２８】
この実施形態では、二つの隣接するローラ部分２６の外端部に配設された支持部材２４の半径方向荷重値Ｆを測定する。これら二つの端部を、それぞれ、ＡおよびＤで表し、支持部材への荷重をＦＡおよびＦＤで表す。また、上記二つの隣接するローラ部分２６の内端部に配設された支持部材２４の半径方向荷重値Ｆを測定する。これら二つの端部を、それぞれ、ＢおよびＣで表し、支持部材への荷重をＦＢおよびＦＣで表す。ローラ１０のこのような全ての半径方向荷重値Ｆが計測されると、上記二つのローラ部分２６の外端部ＡおよびＤに配設された支持部材２４の半径方向荷重値Ｆと、内端部ＢおよびＣに配設された支持部材２４のそれらとが比較される。すなわち、荷重ＦＡおよびＦＤの値と、荷重ＦＢおよびＦＣの値とが比較される。
【００２９】
スラブ１８が、凸輪郭２８を有している場合は、中央部分は、外方に張り出し、スラブ１８は、ローラ１０とその側端部で疎に接触することになる。したがって、スラブ１８の荷重は、ローラ１０の中央部分に、すなわち、ローラ部分２６の内端部ＢおよびＣの支持部材２４に集中する。したがって、ローラ部分２６の内端部ＢおよびＣに配設された支持部材の半径方向荷重値Ｆは、外端部ＡおよびＤに配設された支持部材２４の荷重より大きくなる。
【００３０】
したがって、この例では、値ＦＡ＋ＦＤと値ＦＢ＋ＦＣとの間に差が有り、この差は、スラブ１８の張り出しが大きすぎると考えられる直前の最高許容値である予め決められた値を超えている。
【００３１】
このような差が有る場合は、トラック２０，２２の間に間違った収束が有る、と判定することができ、二つの隣接するローラ部分の外端部に配設された支持部材の荷重値が、内端部に配設された支持部材の荷重値より小さい場合は、トラック２０，２２の間の相互距離が、大きすぎる、と判定することができる。
【００３２】
次いで、ローラ１０を変位させて、二つのトラック２０，２２の間の相互距離を正しく調整することが可能である。スラブ１８が、上例のように、凸輪郭２８を有する場合は、距離が低減修正されることになる。また、スラブの輪郭が、凹の場合は、トラック２０，２２の間の相互距離が小さすぎ、したがって、増加修正されることになる。
【００３３】
本発明は、上記の、かつ、図示の実施形態に限定されず、添付のクレームの範囲内で変形ができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続鋳造機の一組のローラの図式的な斜視図である。
【図２】第一のトラックと第二のトラックが、互いに他に向かって収束する有様を示す側面図である。
【図３】トラック間の相互距離が大きすぎるため外側に張り出したスラブの模式図である。
【符号の説明】
１０  ローラ
１２  連続鋳造機の上部セグメント
１４  内部冷却室
１６  外部冷却室
１８  スラブ
１９  液状コアー
２０  第一のトラック
２２  第二のトラック
２４  支持部材
２６  ローラ部分
２８  凸輪郭
３０  測定装置
Ｆ  半径方向荷重
ＦＡ  端部Ａの半径方向荷重
ＦＢ  端部Ｂの半径方向荷重
ＦＣ  端部Ｃの半径方向荷重
ＦＤ  端部Ｄの半径方向荷重
【図１】
0003605090.tif 000002
【図２】
0003605090.tif 000003
【図３】
0003605090.tif 000004