(57)【要約】  電気駆動による個々の駆動サポートロール（７ｃ）又は油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント（９）から成るストランド移送部（７）を備えた、溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械のサポートロール（７ｃ）を駆動するための方法及び装置において、すべての駆動部（１０）に関する全体的な駆動トルクを、駆動されている駆動サポートロール（７ｃ）の標準的な力から計算して、各駆動サポートロール（７ｃ）に比例して伝達することと、各駆動サポートロール（７ｃ）の単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基本設定値をベースとすることによって、荷重均等化制御部（１２）を改善している。
2007526128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械のサポートロール（７ｃ）を駆動するための方法であって、電気駆動による個々の駆動サポートロール（７ｃ）と油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント（９）の両方又は一方から成る鋳造ストランド（１）用のストランド移送部（７）が形成されており、そして鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分として、駆動部（１０）用の荷重均等化制御部（１２）が用いられている方法において、
各駆動サポートロール（７ｃ）の単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基本設定値をベースとする形で、すべての駆動部（１０）に関する全体的な駆動トルクが、駆動されている駆動サポートロール（７ｃ）の標準的な力から計算されて、各駆動サポートロール（７ｃ）に比例して伝達されることを特徴とする方法。
【請求項２】
当該の駆動サポートロール（７ｃ）の単位当たりの荷重能力が、ストランド移送部（７）の幾何学形状、強磁性の強さ及びロール間隔（７ｂ）の中の一つ以上から計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ストランド・サポートロールセグメント（９）又は駆動サポートロール（７ｃ）のピストン・シリンダーユニット（１１）の実際の作用力（Ｆ1 〜Ｆn ）及び鋳造形状の関数値が、荷重均等化制御部（１２）にフィードバックされることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
荷重倍数が、個々の回転トルク（Ｍ1-n ）の作用力（Ｆ1 〜Ｆn ）と、各駆動部（１０）の回転トルク設定に関する個々の回転数（ｎ1-n ）と、駆動サポートロール（７ｃ）の実際の標準的な力と理論による標準的な力の比率とから得られることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
鋳造ストランド（１）とサポートロール（７ａ）又は駆動サポートロール（７ｃ）との間のロール磨耗及び摩擦係数に関して、追加の補正係数が考慮されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
当該の単位当たりの荷重能力、荷重倍数及び追加の補正係数から算出される重み付けされていない全体的な係数が考慮されることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
当該の重み付けされていない全体的な係数から、すべての動作している駆動部（１０）の数とすべての動作している駆動部（１０）のすべての重み付けされていない係数の合計との比率を乗算することによって、重み付けされた全体的な係数が算出されて、考慮されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各駆動部（１０）に対して、一つの制御回路が配備されており、この制御回路に、すべての動作している駆動部（１０）の回転駆動トルクの平均値と回転数設定値（ｎSoll）が供給されることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
当該の平均値が、それぞれ重み付けされた全体的な係数と共に、コントローラに目標値（ＭSoll）として供給され、コントローラが、それらを回転数設定値（ｎSoll）に変換することを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
回転駆動トルクの平均値演算又は合計演算に関して、回転駆動トルクの伝達に適した駆動部（１０）だけが考慮されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
ストランド・サポートロールセグメント（９）又は駆動サポートロール（７ｃ）用のピストン・シリンダーユニット（１１）、或いは駆動サポートロール（７ｃ）のピストン・シリンダーユニット（１１）の実際の作用力（Ｆ1 〜Ｆn ）が、所要の回転駆動トルクが伝達されるまで増大されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１２】
溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械の駆動サポートロール（７ｃ）を駆動するための装置であって、電気駆動による個々の駆動サポートロール（７ｃ）と油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント（９）の両方又は一方から成る鋳造ストランド（１）用のストランド移送部（７）が形成されており、そして鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分として、駆動部（１０）用の荷重均等化制御部（１２）が構成されている装置において、
荷重均等化制御部（１２）は、回転トルク配分を計算するための計算ブロック（１３）を有し、このブロックの入力変数（１４）は、少なくとも、動作している駆動部（８；１１）の数「ｎ」と、個々の駆動サポートロール（７ｃ）の荷重能力とから構成され、そしてストランド移送部（７）の設備特有の実施形態と鋳造ストランド（１）の幾何学形状データで表される形で処理値が入力されることと、
駆動サポートロール（７ｃ）の磨耗状態に関する情報、実際の作用力Ｆ1-n 及び実際の駆動トルクＭist,1-n が、入力変数（１４）として利用されることと、
を特徴とする装置。
【請求項１３】
計算ブロック（１３）では、入力変数（１４）から、目標値ＭSoll,1-nが計算されて、それぞれ回転トルクコントローラ（１５）に入力変数（１６）として供給されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
回転トルクコントローラ（１５）には、それぞれ回転数コントローラ（１７）が接続されており、この回転数コントローラには、電気モーター（８）への補正回転数（１８）が伝達されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械のサポートロールを駆動するための方法及び装置であって、電気駆動による個々のサポートロールと油圧駆動によるサポートロールセグメントの両方又は一方から成る鋳造ストランド用のストランド移送部が形成されており、そして駆動部用の荷重均等化制御部が、鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数の関数を合計する部分として用いられる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビレット、ブルーム、薄いブルーム、プロフィル半製品又はブロック形状に鋳造された鋳造ストランド用のストランド移送部は、連続鋳造用鋳型から出て来た鋳造ストランドを、ストランド移送部の抵抗に対抗して、そこを通して引っ張り出す運搬装置としての役割を同時に果たしている。このストランド移送部は、牽引される（駆動されない）サポートロールと、サポートロールと向かい合った駆動される駆動サポートロールとから構成される。これらの駆動サポートロールは、牽引されるサポートロールと協働して、移送する力とストランドを運搬する力とを伝達するとともに、所定の作用力で鋳造ストランドを押圧している。駆動サポートロール全体で、ストランドが、ストランド移送部を通る経路上で受ける引っ張り抵抗に打ち勝っている。
【０００３】
この駆動部の能力は、一般的に、一方では各考え得る運用状況において、鋳造ストランドの確実な輸送が保証されるとともに、しかし、他方では製造コストと運用コストが出来る限り低く保たれて、駆動部が、不必要に大きくなりすぎないように規定される。
【０００４】
個々の駆動部の駆動トルクを、二つの異なる形式で鋳造ストランドに伝達することが知られている。
【０００５】
第一の形式は、駆動部を手動で調整して、運用中は放置するものと規定している。
【０００６】
第二の形式（従来技術に関しては、図１を参照）では、すべての動作している駆動部による駆動トルクの合計（Ｍ1 〜Ｍn ）を決定して、その合計から平均値を算出している。この平均値は、目標駆動トルクとして各駆動部にフィードバッグされる。荷重均等化制御部は、各駆動部の回転数を変化させること（ｎSoll-n）によって、その駆動部が加える駆動トルクを目標値に調整するように努めている。
【０００７】
これらの両方の制御方式は、駆動トルクの配分が、実際に伝達される力又は回転トルクにもとづき行われていないという欠点を有する。その結果、標準的な力が小さいために、回転磨耗により、或いは技術的な制約により、目標トルクより小さいトルクしか加えることができず、そのため大幅に速い回転数で恒常的に回転して、それによって駆動ロールが、大きな磨耗を蒙ることとなる。
【０００８】
別の欠点は、プロセスに従って短時間で増大する引っ張り抵抗が生じた場合、より大きな全体的な回転トルクが必要となるが、平均的な回転トルク以上を伝達することができる駆動部では、全体的な回転トルクの平均値しか発生されない、即ち、この駆動部は、能力以下の要求を受ける一方、別の駆動部は、前記の理由から、要求される目標トルクを伝達することができないということである。この事象は、鋳造ストランドを停滞させる可能性が有り、それは、大きな損害を伴う鋳造停止を引き起こす結果となる。
【０００９】
特許文献１により、連続鋳造設備のロールの電気式駆動部に関する移送方法が周知であり、そこでは、鋳造ストランドは、コントローラにより個々に駆動制御されている駆動ロールによって、連続鋳造用鋳型から引っ張り出されるとともに、例えば、回転数設定による、ロール駆動用目標値設定を、荷重に応じて行っている。しかし、この方法は、運用に従った状況と、経験的に通常の場合に加えるべき全体的な駆動力の制御を可能とする能力に対する全体的な負担とを考慮していない。
【特許文献１】欧州特許第０４６３２０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明の課題は、各サポートロールと駆動サポートロールの標準的な力にもとづく当然に伝達可能な能力に対応するように、通常の場合に加えるべき全体的な駆動回転トルクを駆動部に配分することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この設定された課題は、この発明にもとづき、すべての駆動部に関する全体的な駆動トルクを、駆動されているサポートロールの標準的な力から算出して、各サポートロールに比例して伝達することと、各駆動サポートロールの単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基準設定値をベースとすることとによって解決される。こうすることによって、一方では、駆動サポートロールの不必要な空転を防止するとともに、他方では、実際に駆動ロールから鋳造ストランドに最大限可能な駆動トルクを伝達することもできることを保証するものである。更に、それによって、回転磨耗が大幅に低減される。この方法は、別々に作動可能な駆動サポートロールを備えた従来のストランド・サポートロールセグメント、上部構造に組み込まれた駆動ロールを備えたサポートロールセグメント（サイバーリンクセグメント）、ドライブロールを用いた純粋な駆動部及び駆動部の変化形態を混合した構成にも利用することができる。
【００１２】
一つの実施形態は、ストランド移送部の幾何学形状、強磁性の強さ及びロール間隔の中の一つ以上から、駆動サポートロールの単位当たりの荷重能力を計算するものと規定する。
【００１３】
設定値の補正は、別の特徴にもとづき、ストランド・サポートロールセグメント又は駆動サポートロールのピストン・シリンダーユニットの実際の作用力と鋳造形状の関数値を荷重均等化制御部にフィードバックすることによって行われる。
【００１４】
一つの発展形態では、これらの補正値により、個々の回転トルクの作用力と、各駆動部の回転トルク設定用の個々の回転数と、駆動サポートロールの実際の標準的な力と理論による標準的な力との比率とから、荷重倍数を得ることができる。
【００１５】
更に、鋳造ストランドとサポートロール又は駆動サポートロールとの間の回転磨耗及び摩擦係数に関する追加の補正係数を考慮することができる。こうすることによって、それまでの偏差の別の判断基準が考慮されることとなる。
【００１６】
別の特徴では、単位当たりの荷重能力、荷重倍数及び追加の補正係数から算出される重み付けされていない全体的な係数を考慮することによって、この制御方法の精度を向上させることができる。
【００１７】
別の発展形態は、この重み付けされていない全体的な係数から、すべての作動している駆動部の数とすべての作動している駆動部のすべての重み付けされていない係数の合計との比率を乗算することによって、重み付けされた全体的な係数を算出して、考慮するものと規定する。
【００１８】
別の特徴は、各駆動部に対して、制御回路を配備して、その制御回路に、すべての動作している駆動部の回転駆動トルクの平均値と回転数設定値を供給することに有る。
【００１９】
この発明では、平均値を、それぞれ重み付けされた全体的な係数と共に、目標値として、コントローラに供給して、コントローラは、それらを回転数設定値に変換する。
【００２０】
更に、回転駆動トルクの平均値演算又は合計演算に関して、回転駆動トルクの伝達に適した駆動部だけを考慮することによって、一つの特徴が得られる。
【００２１】
プロセス状況が、そのような措置を可能とする場合には、ストランド・サポートロールセグメント又は駆動サポートロール用のピストン・シリンダーユニット、或いは駆動サポートロールのピストン・シリンダーユニットの実際の作用力を、所要の回転駆動トルクが伝達されるまで増大するものと規定する。
【００２２】
溶けた金属、特に溶けた鋼鉄材料用の連続鋳造機械の駆動サポートロールを駆動するための装置では、従来技術にもとづき、電気駆動による個々の駆動サポートロールと油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメントの両方又は一方から成る鋳造ストランド用のストランド移送部が形成されており、そして駆動部用の荷重均等化制御部は、鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分として実現されている。
【００２３】
設定された課題は、この発明にもとづき、荷重均等化制御部が、回転トルク配分を計算するための計算ブロックを有し、その入力変数は、少なくとも、動作している駆動部の数「ｎ」と個々の駆動サポートロールの荷重能力とから構成され、そして処理値は、ストランド移送部の設備特有の実施形態と鋳造ストランドの幾何学形状データによって表される形で入力されることと、駆動サポートロールの磨耗状態に関する情報、実際の作用力Ｆ及び実際の駆動トルクＭが、入力変数として利用されることとによって解決される。
【００２４】
この基本的な考えの実施形態では、計算ブロックにおいて、入力変数から目標値Ｍが計算されて、それぞれ回転トルクコントローラに入力変数として供給される。
【００２５】
別の特徴は、回転トルクコントローラには、それぞれ回転数コントローラが接続されており、この回転数コントローラには、電気モータへの補正回転数が伝達される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
この発明の実施例を図面に図示して、以下において詳しく説明する。
【００２７】
鋳造ストランド１（図１と２）は、連続鋳造法で作られ、その方法では、溶けた金属、特に溶けた鋼鉄材料を、取鍋２からタンデッシュ３を通して移送し、連続鋳造用鋳型４で、冷却してストランドの外被を形成して、運び出し、更に冷却して、引っ張っている。
【００２８】
従来技術（図１）に対して、この発明（図２）では、セグメント６の後に続く、相応のロール間隔７ｂを持つ牽引する形で回転するサポートロール７ａと独立して作動される駆動サポートロール７ｃとを備えた（サポートロールの作動部及び駆動部を持たない）セグメントから成る鋳造ストランド１用のストランド移送部７が構成されている。駆動サポートロール７ｃは、サポートロールを回転させるための電気モーター８から成る駆動部１０を備えており、（牽引するサポートロール７ａのセットから成る）ストランド・サポートロールセグメント９に関しても、各駆動サポートロール７ｃにそれぞれそのようなモーター８が有る。駆動部１０としては、個々のサポートロール７ａ及び駆動サポートロール７ｃを作動するための油圧式ピストン・シリンダーユニット１１も含まれる。
【００２９】
荷重均等化制御部１２（図１）では、すべての動作している駆動部１０から、駆動トルクＭ1 〜Ｍn の合計が算出されて、その合計から、平均値が算出される。この平均値は、目標駆動トルクＭSoll nとして、各駆動１０にフィードバックされる。（荷重均等化制御部１２内の）それぞれ一つのコントローラは、各駆動部１０の回転数を変化ｎSoll nさせることによって、各駆動部が発生させる駆動トルクを目標値に調整するように努めている。目標値は、回転数設定値又は回転トルク目標値である。
【００３０】
従来技術（図１）に対して、図２では、図示した連続鋳造機械、例えば、溶けた金属、特に溶けた鋼鉄材料用のブルーム連続鋳造設備の駆動サポートロール７ｃを駆動するための方法を前提としており、この機械は、電気駆動による個々の駆動サポートロール７ｃと油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント９から成る、鋳造ストランド１用のストランド移送部７を構成しており、その場合鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分としての、駆動部１０用の荷重均等化制御部１２を前提としている。
【００３１】
すべての駆動部１０に関する全体的な駆動トルクは、駆動されている駆動サポートロール７ｃの標準的な力から計算されて、場所による比率にもとづき比例して、各駆動サポートロール７ｃに伝達され、その場合各駆動サポートロール７ｃの単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基準設定値をベースとする。この駆動サポートロール７ｃの単位当たりの荷重能力は、ストランド移送部７の幾何学形状（例えば、アーチ形設備）、強磁性の強さ（溶けたストランドコア部と連続鋳造用鋳型４のメニスカスとの強さの違い）及びロール間隔７ｂの中の一つ以上から計算される。ストランド・サポートロールセグメント９又は駆動サポートロール７ｃのピストン・シリンダーユニット１１の実際の作用力Ｆ1 〜Ｆn と鋳造形状の関数値は、荷重均等化制御部１２にフィードバックされる。荷重倍数は、個々の回転トルクの作用力Ｆ1 〜Ｆn と、各駆動部１０の回転トルク設定に関する個々の回転数ｎ1-n と、駆動サポートロール７ｃの実際の標準的な力と理論による標準的な力との比率とから得られる。
【００３２】
鋳造ストランド１とサポートロール７ａ又は駆動サポートロール７ｃとの間の回転磨耗及び摩擦係数に関して、追加の補正係数を考慮することができる。更に、単位当たりの荷重能力、荷重倍数及び追加の補正係数から算出される重み付けされていない全体的な係数を考慮することができる。この場合、重み付けされていない全体的な係数から、すべての動作している駆動部１０の数とすべての動作している駆動部１０のすべての重み付けされていない係数の合計との比率を乗算することによって、重み付けされた全体的な係数を算出して、考慮する。
【００３３】
各駆動部１０（駆動サポートロール７ｃと油圧式ピストン・シリンダーユニット１１の両方又は一方）に対して、一つの制御回路を形成して、その制御回路に、すべての動作している駆動部１０の回転駆動トルクの平均値と目標回転数ｎSollを供給する。平均値は、それぞれ重み付けされた全体的な係数と共に、コントローラに、目標値ＭSollとして供給され、コントローラは、それらを回転数設定値ｎSollに変換する。この場合、回転駆動トルクの平均値演算又は合計演算に関して、回転駆動トルクの伝達に適した、即ち、伝達する能力の有る駆動部１０だけが考慮される。
【００３４】
更に、ストランド・サポートロールセグメント９又は駆動サポートロール７ｃ用のピストン・シリンダーユニット１１、或いは駆動サポートロール７ｃのピストン・シリンダーユニット１１の実際の駆動力Ｆ1 〜Ｆn は、所要の回転駆動トルクが伝達されるまで増大することができる。
【００３５】
荷重均等化制御部１２（図３）は、回転トルク配分を計算するための計算ブロック１３を有し、その入力変数１４は、駆動部の数「ｎ」、ストランド移送部７の設備特有の実施形態に関する値、鋳造ストランド１の幾何学形状データ、駆動サポートロール７ｃの磨耗状態及び実際値での作用力Ｆを含み、この場合、個々の駆動サポートロール７ｃの荷重能力も考慮される。ストランド移送部７の設備特有の実施形態と鋳造ストランド１の幾何学形状データに関しては、処理値を規定する。別の入力変数１４として、駆動サポートロール７ｃの磨耗状態及び実際の作用力Ｆに関する情報が、入力変数１４として、実際の駆動回転トルクＭが利用される。計算ブロック１３では、これらの入力変数から、目標値Ｍが計算されて、それぞれ回転トルクコントローラに、入力変数１６として供給される。更に、回転トルクコントローラ１５には、それぞれ回転数コントローラ１７が接続されており、それらには、電気モーター８用の補正回転数１８が伝達される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】現在までの従来技術による荷重均等化制御部を備えた連続鋳造設備の全体側面図
【図２】この発明による荷重均等化制御部を備えた連続鋳造設備の全体側面図
【図３】荷重均等化制御部のブロック接続図
【符号の説明】
【００３７】
１    鋳造スランド
２    取鍋
３    タンデッシュ
４    連続鋳造用鋳型
５    作動部及び駆動部を持たないセグメント
６    独立して作動される駆動サポートロールを備えたセグメント
７    ストランド移送部
７ａ  牽引用サポートロール
７ｂ  ロール間隔
７ｃ  駆動サポートロール
８    電気モーター
９    ストランド・サポートロールセグメント
１０    駆動部
１１    油圧式ピストン・シリンダーユニット
１２    荷重均等化制御部
１３    計算ブロック
１４    入力変数
１５    回転トルクコントローラ
１６    入力変数
１７    回転数コントローラ
１８    補正回転数
【図１】
2007526128.tif 000003
【図２】
2007526128.tif 000004
【図３】
2007526128.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月4日(2005.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械のサポートロール（７ｃ）を駆動するための方法であって、電気駆動による個々の駆動サポートロール（７ｃ）と油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント（９）の両方又は一方から成る鋳造ストランド（１）用のストランド移送部（７）が形成されており、そして鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分として、駆動部（１０）用の荷重均等化制御部（１２）が用いられており、各駆動サポートロール用モーター（８）の回転トルク及び回転数を個々に調整する部分が配備されている方法において、
各駆動サポートロール（７ｃ）の単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基本設定値をベースとする形で、すべての駆動部（１０）に関する全体的な駆動トルクが、駆動されている駆動サポートロール（７ｃ）の標準的な力から計算されて、各駆動サポートロール（７ｃ）に比例して伝達されることを特徴とする方法。
【請求項２】
当該の駆動サポートロール（７ｃ）の単位当たりの荷重能力が、ストランド移送部（７）の幾何学形状、強磁性の強さ及びロール間隔（７ｂ）の中の一つ以上から計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ストランド・サポートロールセグメント（９）又は駆動サポートロール（７ｃ）のピストン・シリンダーユニット（１１）の実際の作用力（Ｆ1 〜Ｆn ）及び鋳造形状の関数値が、荷重均等化制御部（１２）にフィードバックされることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
荷重倍数が、個々の回転トルク（Ｍ1-n ）の作用力（Ｆ1 〜Ｆn ）と、各駆動部（１０）の回転トルク設定に関する個々の回転数（ｎ1-n ）と、駆動サポートロール（７ｃ）の実際の標準的な力と理論による標準的な力の比率とから得られることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
鋳造ストランド（１）とサポートロール（７ａ）又は駆動サポートロール（７ｃ）との間のロール磨耗及び摩擦係数に関して、追加の補正係数が考慮されることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
当該の単位当たりの荷重能力、荷重倍数及び追加の補正係数から算出される重み付けされていない全体的な係数が考慮されることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
当該の重み付けされていない全体的な係数から、すべての動作している駆動部（１０）の数とすべての動作している駆動部（１０）のすべての重み付けされていない係数の合計との比率を乗算することによって、重み付けされた全体的な係数が算出されて、考慮されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
各駆動部（１０）に対して、一つの制御回路が配備されており、この制御回路に、すべての動作している駆動部（１０）の回転駆動トルクの平均値と回転数設定値（ｎSoll）が供給されることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
当該の平均値が、それぞれ重み付けされた全体的な係数と共に、コントローラに目標値（ＭSoll）として供給され、コントローラが、それらを回転数設定値（ｎSoll）に変換することを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
回転駆動トルクの平均値演算又は合計演算に関して、回転駆動トルクの伝達に適した駆動部（１０）だけが考慮されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
ストランド・サポートロールセグメント（９）又は駆動サポートロール（７ｃ）用のピストン・シリンダーユニット（１１）、或いは駆動サポートロール（７ｃ）のピストン・シリンダーユニット（１１）の実際の作用力（Ｆ1 〜Ｆn ）が、所要の回転駆動トルクが伝達されるまで増大されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１２】
溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械の駆動サポートロール（７ｃ）を駆動するための装置であって、電気駆動による個々の駆動サポートロール（７ｃ）と油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント（９）の両方又は一方から成る鋳造ストランド（１）用のストランド移送部（７）が形成されており、そして鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分として、駆動部（１０）用の荷重均等化制御部（１２）が構成されており、各駆動サポートロール用モーター（８）の回転トルク及び回転数を個々に調整する部分が配備されている装置において、
荷重均等化制御部（１２）は、回転トルク配分を計算するための計算ブロック（１３）を有し、このブロックの入力変数（１４）は、少なくとも、動作している駆動部（８；１１）の数「ｎ」と、個々の駆動サポートロール（７ｃ）の荷重能力とから構成され、そしてストランド移送部（７）の設備特有の実施形態と鋳造ストランド（１）の幾何学形状データで表される形で処理値が入力されることと、
駆動サポートロール（７ｃ）の磨耗状態に関する情報、実際の作用力Ｆ1-n 及び実際の駆動トルクＭist,1-n が、入力変数（１４）として利用されることと、
を特徴とする装置。
【請求項１３】
計算ブロック（１３）では、入力変数（１４）から、目標値ＭSoll,1-nが計算されて、それぞれ回転トルクコントローラ（１５）に入力変数（１６）として供給されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
回転トルクコントローラ（１５）には、それぞれ回転数コントローラ（１７）が接続されており、この回転数コントローラには、電気モーター（８）への補正回転数（１８）が伝達されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶けた金属、特に溶けた鉄鋼材料用の連続鋳造機械のサポートロールを駆動するための方法及び装置であって、電気駆動による個々のサポートロールと油圧駆動によるサポートロールセグメントの両方又は一方から成る鋳造ストランド用のストランド移送部が形成されており、そして駆動部用の荷重均等化制御部が、鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数の関数を合計する部分として用いられており、各駆動サポートロール用モーターの回転トルク及び回転数を個々に調整する部分が配備されている方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビレット、ブルーム、薄いブルーム、プロフィル半製品又はブロック形状に鋳造された鋳造ストランド用のストランド移送部は、連続鋳造用鋳型から出て来た鋳造ストランドを、ストランド移送部の抵抗に対抗して、そこを通して引っ張り出す運搬装置としての役割を同時に果たしている。このストランド移送部は、牽引される（駆動されない）サポートロールと、サポートロールと向かい合った駆動される駆動サポートロールとから構成される。これらの駆動サポートロールは、牽引されるサポートロールと協働して、移送する力とストランドを運搬する力とを伝達するとともに、所定の作用力で鋳造ストランドを押圧している。駆動サポートロール全体で、ストランドが、ストランド移送部を通る経路上で受ける引っ張り抵抗に打ち勝っている。
【０００３】
この駆動部の能力は、一般的に、一方では各考え得る運用状況において、鋳造ストランドの確実な輸送が保証されるとともに、しかし、他方では製造コストと運用コストが出来る限り低く保たれて、駆動部が、不必要に大きくなりすぎないように規定される。
【０００４】
個々の駆動部の駆動トルクを、二つの異なる形式で鋳造ストランドに伝達することが知られている。
【０００５】
第一の形式は、駆動部を手動で調整して、運用中は放置するものと規定している。
【０００６】
第二の形式（従来技術に関しては、図１を参照）では、すべての動作している駆動部による駆動トルクの合計（Ｍ1 〜Ｍn ）を決定して、その合計から平均値を算出している。この平均値は、目標駆動トルクとして各駆動部にフィードバッグされる。荷重均等化制御部は、各駆動部の回転数を変化させること（ｎSoll-n）によって、その駆動部が加える駆動トルクを目標値に調整するように努めている。
【０００７】
これらの両方の制御方式は、駆動トルクの配分が、実際に伝達される力又は回転トルクにもとづき行われていないという欠点を有する。その結果、標準的な力が小さいために、回転磨耗により、或いは技術的な制約により、目標トルクより小さいトルクしか加えることができず、そのため大幅に速い回転数で恒常的に回転して、それによって駆動ロールが、大きな磨耗を蒙ることとなる。
【０００８】
別の欠点は、プロセスに従って短時間で増大する引っ張り抵抗が生じた場合、より大きな全体的な回転トルクが必要となるが、平均的な回転トルク以上を伝達することができる駆動部では、全体的な回転トルクの平均値しか発生されない、即ち、この駆動部は、能力以下の要求を受ける一方、別の駆動部は、前記の理由から、要求される目標トルクを伝達することができないということである。この事象は、鋳造ストランドを停滞させる可能性が有り、それは、大きな損害を伴う鋳造停止を引き起こす結果となる。
【０００９】
特許文献１により、連続鋳造設備のロールの電気式駆動部に関する移送方法が周知であり、そこでは、鋳造ストランドは、コントローラにより個々に駆動制御されている駆動ロールによって、連続鋳造用鋳型から引っ張り出されるとともに、例えば、回転数設定による、ロール駆動用目標値設定を、荷重に応じて行っている。しかし、この方法は、運用に従った状況と、経験的に通常の場合に加えるべき全体的な駆動力の制御を可能とする能力に対する全体的な負担とを考慮していない。
【００１０】
特許文献２（要約）により、回転トルクと回転数を個々に調整する部分を備えた、溶けた金属用の連続鋳造機械のサポートロールを駆動するための方法又は装置が周知である。この限りでは、最初に述べた種類の周知の構成と同じである。
【００１１】
特許文献３（要約）では、この周知の方法又は周知の装置は、各駆動サポートロール用モーターの回転トルクと回転数を個々に調整する部分を備えている。しかし、この場合、標準的な力が小さいために、回転磨耗により、或いは技術的な制約により、目標回転トルクより小さい回転トルクしか加えることができず、そのため大幅に速い回転数で回転し、それによって駆動ロールが、大きな磨耗を蒙るという前記の欠点を取り除くことができていない。従って、各ドライブロールの荷重トルクを設定するための周知の回転トルク均等化計算ユニットは、所要の全体的な駆動トルクを計算するのに十分なものではない。
【特許文献１】欧州特許第０４６３２０３号明細書
【特許文献２】特開２０００−０３３８５４号公報
【特許文献３】特開平１１−１１１５１５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明の課題は、各サポートロールと駆動サポートロールの標準的な力にもとづく当然に伝達可能な能力に対応するように、通常の場合に加えるべき全体的な駆動回転トルクを駆動部に配分することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この設定された課題は、この発明にもとづき、すべての駆動部に関する全体的な駆動トルクを、駆動されているサポートロールの標準的な力から算出して、各サポートロールに比例して伝達することと、各駆動サポートロールの単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基準設定値をベースとすることとによって解決される。こうすることによって、一方では、駆動サポートロールの不必要な空転を防止するとともに、他方では、実際に駆動ロールから鋳造ストランドに最大限可能な駆動トルクを伝達することもできることを保証するものである。更に、それによって、回転磨耗が大幅に低減される。この方法は、別々に作動可能な駆動サポートロールを備えた従来のストランド・サポートロールセグメント、上部構造に組み込まれた駆動ロールを備えたサポートロールセグメント（サイバーリンクセグメント）、ドライブロールを用いた純粋な駆動部及び駆動部の変化形態を混合した構成にも利用することができる。
【００１４】
一つの実施形態は、ストランド移送部の幾何学形状、強磁性の強さ及びロール間隔の中の一つ以上から、駆動サポートロールの単位当たりの荷重能力を計算するものと規定する。
【００１５】
設定値の補正は、別の特徴にもとづき、ストランド・サポートロールセグメント又は駆動サポートロールのピストン・シリンダーユニットの実際の作用力と鋳造形状の関数値を荷重均等化制御部にフィードバックすることによって行われる。
【００１６】
一つの発展形態では、これらの補正値により、個々の回転トルクの作用力と、各駆動部の回転トルク設定用の個々の回転数と、駆動サポートロールの実際の標準的な力と理論による標準的な力との比率とから、荷重倍数を得ることができる。
【００１７】
更に、鋳造ストランドとサポートロール又は駆動サポートロールとの間の回転磨耗及び摩擦係数に関する追加の補正係数を考慮することができる。こうすることによって、それまでの偏差の別の判断基準が考慮されることとなる。
【００１８】
別の特徴では、単位当たりの荷重能力、荷重倍数及び追加の補正係数から算出される重み付けされていない全体的な係数を考慮することによって、この制御方法の精度を向上させることができる。
【００１９】
別の発展形態は、この重み付けされていない全体的な係数から、すべての作動している駆動部の数とすべての作動している駆動部のすべての重み付けされていない係数の合計との比率を乗算することによって、重み付けされた全体的な係数を算出して、考慮するものと規定する。
【００２０】
別の特徴は、各駆動部に対して、制御回路を配備して、その制御回路に、すべての動作している駆動部の回転駆動トルクの平均値と回転数設定値を供給することに有る。
【００２１】
この発明では、平均値を、それぞれ重み付けされた全体的な係数と共に、目標値として、コントローラに供給して、コントローラは、それらを回転数設定値に変換する。
【００２２】
更に、回転駆動トルクの平均値演算又は合計演算に関して、回転駆動トルクの伝達に適した駆動部だけを考慮することによって、一つの特徴が得られる。
【００２３】
プロセス状況が、そのような措置を可能とする場合には、ストランド・サポートロールセグメント又は駆動サポートロール用のピストン・シリンダーユニット、或いは駆動サポートロールのピストン・シリンダーユニットの実際の作用力を、所要の回転駆動トルクが伝達されるまで増大するものと規定する。
【００２４】
溶けた金属、特に溶けた鋼鉄材料用の連続鋳造機械の駆動サポートロールを駆動するための装置では、従来技術にもとづき、電気駆動による個々の駆動サポートロールと油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメントの両方又は一方から成る鋳造ストランド用のストランド移送部が形成されており、そして駆動部用の荷重均等化制御部は、鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分として実現されており、各駆動サポートロール用モーターの回転トルク及び回転数を個々に調整する部分が配備されている。
【００２５】
設定された課題は、この発明にもとづき、荷重均等化制御部が、回転トルク配分を計算するための計算ブロックを有し、その入力変数は、少なくとも、動作している駆動部の数「ｎ」と個々の駆動サポートロールの荷重能力とから構成され、そして処理値は、ストランド移送部の設備特有の実施形態と鋳造ストランドの幾何学形状データによって表される形で入力されることと、駆動サポートロールの磨耗状態に関する情報、実際の作用力Ｆ及び実際の駆動トルクＭが、入力変数として利用されることとによって解決される。
【００２６】
この基本的な考えの実施形態では、計算ブロックにおいて、入力変数から目標値Ｍが計算されて、それぞれ回転トルクコントローラに入力変数として供給される。
【００２７】
別の特徴は、回転トルクコントローラには、それぞれ回転数コントローラが接続されており、この回転数コントローラには、電気モータへの補正回転数が伝達される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
この発明の実施例を図面に図示して、以下において詳しく説明する。
【００２９】
鋳造ストランド１（図１と２）は、連続鋳造法で作られ、その方法では、溶けた金属、特に溶けた鋼鉄材料を、取鍋２からタンデッシュ３を通して移送し、連続鋳造用鋳型４で、冷却してストランドの外被を形成して、運び出し、更に冷却して、引っ張っている。
【００３０】
従来技術（図１）に対して、この発明（図２）では、セグメント６の後に続く、相応のロール間隔７ｂを持つ牽引する形で回転するサポートロール７ａと独立して作動される駆動サポートロール７ｃとを備えた（サポートロールの作動部及び駆動部を持たない）セグメントから成る鋳造ストランド１用のストランド移送部７が構成されている。駆動サポートロール７ｃは、サポートロールを回転させるための電気モーター８から成る駆動部１０を備えており、（牽引するサポートロール７ａのセットから成る）ストランド・サポートロールセグメント９に関しても、各駆動サポートロール７ｃにそれぞれそのようなモーター８が有る。駆動部１０としては、個々のサポートロール７ａ及び駆動サポートロール７ｃを作動するための油圧式ピストン・シリンダーユニット１１も含まれる。
【００３１】
荷重均等化制御部１２（図１）では、すべての動作している駆動部１０から、駆動トルクＭ1 〜Ｍn の合計が算出されて、その合計から、平均値が算出される。この平均値は、目標駆動トルクＭSoll nとして、各駆動１０にフィードバックされる。（荷重均等化制御部１２内の）それぞれ一つのコントローラは、各駆動部１０の回転数を変化ｎSoll nさせることによって、各駆動部が発生させる駆動トルクを目標値に調整するように努めている。目標値は、回転数設定値又は回転トルク目標値である。
【００３２】
従来技術（図１）に対して、図２では、図示した連続鋳造機械、例えば、溶けた金属、特に溶けた鋼鉄材料用のブルーム連続鋳造設備の駆動サポートロール７ｃを駆動するための方法を前提としており、この機械は、電気駆動による個々の駆動サポートロール７ｃと油圧駆動によるストランド・サポートロールセグメント９から成る、鋳造ストランド１用のストランド移送部７を構成しており、その場合鋳造速度、モーター回転トルク、モーター回転数及び通常の補正係数に関する個々の力を合計する部分としての、駆動部１０用の荷重均等化制御部１２を前提としている。
【００３３】
すべての駆動部１０に関する全体的な駆動トルクは、駆動されている駆動サポートロール７ｃの標準的な力から計算されて、場所による比率にもとづき比例して、各駆動サポートロール７ｃに伝達され、その場合各駆動サポートロール７ｃの単位当たりの荷重能力として、回転トルク配分の定常的な基準設定値をベースとする。この駆動サポートロール７ｃの単位当たりの荷重能力は、ストランド移送部７の幾何学形状（例えば、アーチ形設備）、強磁性の強さ（溶けたストランドコア部と連続鋳造用鋳型４のメニスカスとの強さの違い）及びロール間隔７ｂの中の一つ以上から計算される。ストランド・サポートロールセグメント９又は駆動サポートロール７ｃのピストン・シリンダーユニット１１の実際の作用力Ｆ1 〜Ｆn と鋳造形状の関数値は、荷重均等化制御部１２にフィードバックされる。荷重倍数は、個々の回転トルクの作用力Ｆ1 〜Ｆn と、各駆動部１０の回転トルク設定に関する個々の回転数ｎ1-n と、駆動サポートロール７ｃの実際の標準的な力と理論による標準的な力との比率とから得られる。
【００３４】
鋳造ストランド１とサポートロール７ａ又は駆動サポートロール７ｃとの間の回転磨耗及び摩擦係数に関して、追加の補正係数を考慮することができる。更に、単位当たりの荷重能力、荷重倍数及び追加の補正係数から算出される重み付けされていない全体的な係数を考慮することができる。この場合、重み付けされていない全体的な係数から、すべての動作している駆動部１０の数とすべての動作している駆動部１０のすべての重み付けされていない係数の合計との比率を乗算することによって、重み付けされた全体的な係数を算出して、考慮する。
【００３５】
各駆動部１０（駆動サポートロール７ｃと油圧式ピストン・シリンダーユニット１１の両方又は一方）に対して、一つの制御回路を形成して、その制御回路に、すべての動作している駆動部１０の回転駆動トルクの平均値と目標回転数ｎSollを供給する。平均値は、それぞれ重み付けされた全体的な係数と共に、コントローラに、目標値ＭSollとして供給され、コントローラは、それらを回転数設定値ｎSollに変換する。この場合、回転駆動トルクの平均値演算又は合計演算に関して、回転駆動トルクの伝達に適した、即ち、伝達する能力の有る駆動部１０だけが考慮される。
【００３６】
更に、ストランド・サポートロールセグメント９又は駆動サポートロール７ｃ用のピストン・シリンダーユニット１１、或いは駆動サポートロール７ｃのピストン・シリンダーユニット１１の実際の駆動力Ｆ1 〜Ｆn は、所要の回転駆動トルクが伝達されるまで増大することができる。
【００３７】
荷重均等化制御部１２（図３）は、回転トルク配分を計算するための計算ブロック１３を有し、その入力変数１４は、駆動部の数「ｎ」、ストランド移送部７の設備特有の実施形態に関する値、鋳造ストランド１の幾何学形状データ、駆動サポートロール７ｃの磨耗状態及び実際値での作用力Ｆを含み、この場合、個々の駆動サポートロール７ｃの荷重能力も考慮される。ストランド移送部７の設備特有の実施形態と鋳造ストランド１の幾何学形状データに関しては、処理値を規定する。別の入力変数１４として、駆動サポートロール７ｃの磨耗状態及び実際の作用力Ｆに関する情報が、入力変数１４として、実際の駆動回転トルクＭが利用される。計算ブロック１３では、これらの入力変数から、目標値Ｍが計算されて、それぞれ回転トルクコントローラに、入力変数１６として供給される。更に、回転トルクコントローラ１５には、それぞれ回転数コントローラ１７が接続されており、それらには、電気モーター８用の補正回転数１８が伝達される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】現在までの従来技術による荷重均等化制御部を備えた連続鋳造設備の全体側面図
【図２】この発明による荷重均等化制御部を備えた連続鋳造設備の全体側面図
【図３】荷重均等化制御部のブロック接続図
【符号の説明】
【００３９】
１    鋳造スランド
２    取鍋
３    タンデッシュ
４    連続鋳造用鋳型
５    作動部及び駆動部を持たないセグメント
６    独立して作動される駆動サポートロールを備えたセグメント
７    ストランド移送部
７ａ  牽引用サポートロール
７ｂ  ロール間隔
７ｃ  駆動サポートロール
８    電気モーター
９    ストランド・サポートロールセグメント
１０    駆動部
１１    油圧式ピストン・シリンダーユニット
１２    荷重均等化制御部
１３    計算ブロック
１４    入力変数
１５    回転トルクコントローラ
１６    入力変数
１７    回転数コントローラ
１８    補正回転数
【国際調査報告】
2007526128.tif 000006
2007526128.tif 000007
2007526128.tif 000008
2007526128.tif 000009
2007526128.tif 000010
2007526128.tif 000011