(57)【要約】【課題】簡易な手段によって圧延製品が要求する所要質量に対する余裕質量を極力小さくし、製品歩留まりを向上し得る連続鋳造スラブの切断方法及び装置を提供する。【解決手段】連続鋳造されたストランドをスラブに切断するに当り、クランプ装置でスラブ幅測定を、測長装置でスラブ厚を測定し、得られたストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づきスラブ切断命令長を演算し、前記ストランドを搬送してその搬送距離が前記切断予定スラブのスラブ切断命令長に到達した時点でストランドをクランプして前記連続鋳造スラブの切断を行なう。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造されたストランドをスラブに切り分ける切断装置、ストランドの搬送距離を測定する測長装置及びストランドを任意に杷持・開放可能なクランプ装置とを連続鋳造されたストランドの搬送路上を移動する台車上に搭載してなる連続鋳造スラブ切断設備を用いてストランドから所定長さのスラブを切断するに当り、
前記クランプ装置にはストランド幅測定手段を、前記測長装置には付設されたストランド厚測定手段を付設するとともに、
先行するスラブを切断する際に前記ストランド幅測定手段により該ストランド幅を実測し、ストランドを搬送する際にストランド厚測定装置によりストランド厚を実測し、
得られたストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づきスラブ切断命令長を演算し、
前記ストランドを搬送してその搬送距離が前記切断予定スラブのスラブ切断命令長に到達した時点でストランドをクランプして前記連続鋳造スラブ切断設備をストランドともに移動しつつスラブ切断を行なうことを特徴とする連続鋳造スラブの切断方法。
【請求項２】
ストランドから切断されたスラブの質量を実測し、該スラブの質量実測値を切断命令質量と対比して該スラブの質量実測値と切断命令質量との差が許容範囲を超えているときには、ストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づき演算されたスラブ切断命令長を補正して実行切断命令長に変更してスラブ切断を行なうことを特徴とする請求項１記載の連続鋳造スラブの切断方法。
【請求項３】
ストランド幅測定装置によりストランド幅を実測するに当り、ストランドの搬送中に前記クランプ装置によるストランドの杷持・開放動作を少なくとも複数回行なって得られた測定値に基づきスラブスラブ切断命令長を演算することを特徴とする請求項１又は２記載の連続鋳造スラブの切断方法。
【請求項４】
連続鋳造されたストランドをスラブに切り分ける切断装置、ストランドの搬送距離を測定する測長装置及びストランドを任意に杷持・開放可能なクランプ装置とを連続鋳造されたストランドの搬送路上を移動する台車上に搭載してなる連続鋳造スラブ切断設備において、
前記クランプ装置にはストランド幅測定手段が、前記ストランド搬送距離測定装置にはスラブ厚測定手段が付設されており、かつ、
前記連続鋳造スラブ切断設備には、切断予定スラブの命令質量及び前記ストランド幅測定手段並びにストランド厚測定手段により得られたストランド実幅並びにストランド実厚に基づき切断命令長を演算する切断命令長演算装置、及び該切断命令長演算装置の演算結果に基づき、連続鋳造スラブ切断装置に対しストランドを搬送し、搬送距離が前記切断予定スラブの切断命令長に到達した時点で該ストランドをクランプして前記連続鋳造スラブ切断設備をストランドともに移動しつつスラブ切断を行なうよう切断命令を発するスラブ切断制御装置が付設されていることを特徴とする連続鋳造スラブの切断装置。
【請求項５】
スラブ切断命令長演算装置には、連続鋳造スラブの切断によって生じた先行スラブの実スラブ質量と切断命令質量との対比結果に基づきストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づき演算されたスラブ切断命令長を補正して実行切断命令長に変更する演算手段を具備することを特徴とする請求項４記載の連続鋳造スラブの切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属の連続鋳造工程により得られるストランドを所定長さのスラブに切断する方法及びその装置に係り、特に切断されたスラブの命令質量（重量）に対する余裕代を少なくし得る連続鋳造スラブの切断方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造設備から生じるストランドは非常に長いものであり、圧延工程に送るためには所定長さに切断されなければならない。この切断は、一般に圧延製品（たとえば、厚板、ホットコイル）に要求される質量（命令質量という）ならびに連続鋳造機の鋳型寸法から与えられるストランドの厚さ及び幅を基に命令長と呼ばれるスラブ切断長を決定し、それに基づいてガス切断装置を稼動することによって行われる。
【０００３】
この命令長は、連続鋳造機の鋳型寸法から与えられるストランドの幅及び厚さに基づきストランドの単位長さ当りの質量（一般に「単重」と呼ばれる）を算出しておき、圧延製品に要求される所要質量を前記単重で割ることにより決定していた。その際、切断長は切断されたスラブの質量が不足しないようにする必要があり、そのため、命令長には一定の余裕代をつけるとともに、切断されたスラブの質量を実測して前記命令長の補正を行っていた。
【０００４】
しかし、連続鋳造条件は必ずしも一定ではなく、ストランドが連続鋳造機から切断装置に入るまでの時間も異なるために、ストランドに生ずる熱収縮量が異なる。そのため、単重が変動し、上記の補正を行っても所要スラブ質量を確保することが困難であり、そのため、命令長は圧延製品に要求される所要質量に対して大きな余裕を、例えば厚板の場合には５００〜６００ｋｇの余裕を取るように決定しており、製品歩留まり向上の隘路になっていた。
【０００５】
このような問題を解決する手段とした特許文献１には、連続鋳造において、鋳片断面積を測定し鋳造方向に積分することにより体積を計算し、これに密度を乗じて鋳片重量を計算し、所定の鋳片単重に相当する切断位置を決定し鋳片を切断する鋳片の切断方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５４−６５１１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１記載の手段は、鋳片の断面積を連続的に測定するために相当の設備費を要するなどの問題がある。本発明は、上記の従来技術の問題点を解決することを目的とし、簡易な手段によって圧延製品が要求する所要質量に対して付けられる余裕質量を極力小さくし、製品歩留まりの向上を図り得る連続鋳造スラブの切断方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続鋳造されたストランドをスラブに切り分ける切断装置、ストランドの搬送距離を測定する測長装置及びストランドを任意に杷持・開放可能なクランプ装置とを連続鋳造されたストランドの搬送路上を移動する台車上に搭載してなる連続鋳造スラブ切断設備を用いてストランドから所定長さのスラブを切断するに当り、前記クランプ装置にはスラブ幅測定手段を、前記測長装置にはスラブ厚測定手段を付設するとともに、先行するスラブを切断する際に前記スラブ幅測定手段によりストランドをクランプして該ストランド幅を実測し、ストランドを搬送する際にスラブ厚測定装置によりストランド厚を実測し、得られたストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づきスラブ切断命令長を演算し、前記ストランドを搬送してその搬送距離が前記切断予定スラブのスラブ切断命令長に到達した時点でストランドをクランプして前記連続鋳造スラブ切断設備をストランドともに移動しつつスラブ切断を行なうものである。
【０００９】
上記発明において、ストランドから切断されたスラブの質量を実測し、該スラブの質量実測値を切断命令質量と対比して該スラブの質量実測値と切断命令質量との差が許容範囲を超えているときには、ストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づき演算されたスラブ切断命令長を補正して実行切断命令長に変更してスラブ切断を行なうことが好ましい。
【００１０】
また、ストランド幅測定装置によりストランド幅を実測するに当り、ストランドの搬送中に前記クランプ装置によるストランドの杷持・開放動作を少なくとも複数回行なって得られた測定値のに基づいてスラブ切断命令長を演算することが好ましい。
【００１１】
上記方法は、連続鋳造されたストランドをスラブに切り分ける切断装置、ストランドの搬送距離を測定する測長装置及びストランドを任意に杷持・開放可能なクランプ装置とを連続鋳造されたストランドの搬送路上を移動する台車上に搭載してなる連続鋳造スラブ切断設備において、前記クランプ装置にはストランド幅測定手段が、前記ストランド搬送距離測定装置にはスラブ厚測定手段が付設されており、かつ、前記連続鋳造スラブ切断設備には、切断予定スラブの命令質量及び前記ストランド幅測定手段並びにストランド厚測定手段により得られたストランド実幅並びにストランド実厚に基づき切断命令長を演算する切断命令長演算装置、及び該切断命令長演算装置の演算結果に基づき、連続鋳造スラブ切断装置に対しストランドを搬送し、搬送距離が前記切断予定スラブの切断命令長に到達した時点で該ストランドをクランプして前記連続鋳造スラブ切断設備をストランドともに移動しつつスラブ切断を行なうよう切断命令を発するスラブ切断制御装置が付設されている連続鋳造スラブの切断装置を利用できる。
【００１２】
上記連続鋳造スラブの切断装置のスラブ切断命令長演算装置には、連続鋳造スラブの切断によって生じた先行スラブの実スラブ質量と切断命令質量との対比結果に基づきストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づき演算されたスラブ切断命令長を補正して実行切断命令長に変更する演算手段を具備することが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る連続鋳造スラブの切断装置の一例に係る模式的説明図である。ここに例示すように、本発明のスラブ切断設備４は、連続鋳造されたストランド１を搬送するローラーテーブル２とローラーテーブル２上に跨設されたレール５上を移動するように構成されている。スラブ切断設備４は、台車６及びその上に載置されているクランプ装置１０、ストランドの搬送距離の測長装置２０及びストランド１をスラブ３に切り分ける切断装置であるトーチカッター８とからなり、該台車６は、クランプ装置１０がストランド１をクランプするとそれと同期して移動するようになっている。そして、クランプ装置１０にはストランド幅測定手段が、ストランド搬送距離の測長装置２０にはストランド厚測定手段が付設されている。
【００１４】
図２にクランプ装置１０にストランド幅測定手段を付設した例を示す。この例では、台車６上に設置された架台１１に開閉自在のクランプ装置１０が載置されており、そのクランプ用のアーム１３を開閉するシリンダーをシルナックシリンダーと称される位置検出器付シリンダー１４としている。これにより、アーム１３をストランド１へのクランプ位置に固定したとき、直接ストランド幅を測定することが可能になっている。
【００１５】
ストランド１の搬送距離の測長装置２０へのスラブ厚測定手段の付設は、図１に示すように台車６上に位置検出器付シリンダー２２を載置し、リンク機構２４、不動の支点２６を介して測長用ローラー２７と連結することによって行なう。このようにすることにより、ストランド１の測長の際、測長用ローラー２７がストランド厚の変動により上下すると、位置検出器付シリンダー２２が伸縮し、それによりストランド厚を測定することができる。
【００１６】
なお、ストランド１からスラブの切断長さを決めるための測長は、測長用ローラー２７の回転数により行うことができ、そのため測長用ローラー２７は回転計２８に接続され、それによりストランドの搬送距離を測定できるようになっている。
【００１７】
本装置は、その運転・制御のため演算装置３１、制御装置３２を備える。演算装置３１には、切断予定スラブの命令質量が設定部３３から入力されるようになっている。また、クランプ装置１０に付設されたストランド幅測定手段及び測長装置２０に付設されたストランド厚さ測定手段よるスラブ幅測定値及びスラブ厚さ測定値の出力も演算装置３１に入力されるようになっている。これらの入力を受けて、演算装置３１ではストランドの単重を計算し、それに基づき切断予定スラブのスラブ切断命令長を演算することができる。
【００１８】
制御装置３２は、上記演算装置３１からの出力がスラブ切断命令長となったときに、クランプ装置１０に付設されたストランド幅測定手段及びトーチカッター８に対してこれら装置を稼動状態におき、切断作業が終了するまでストランドのクランプを継続させるものである。
【００１９】
本装置を利用したスラブ切断工程の手順は、図３に具体的に示す。まず、先行するスラブを切断する際にクランプ装置によりストランドをクランプ状態とするとともに付設されているスラブ幅測定手段によりストランド幅を実測する。次いで、クランプを開放状態として、ストランドを搬送しながら測長装置２０に付設されたストランド厚さ測定手段ストランド厚を実測する。かくして得られたストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づきスラブ切断命令長を演算する。そして、ストランドの搬送距離が上記により演算されたスラブ切断命令長になったとき、ストランドを再クランプし、連続鋳造スラブ切断設備をストランドと同期して移動しながらトーチカッター８を作動させてスラブの切り離しを行なう。
【００２０】
上記のようにすることにより、切断されるストランドの幅及び厚さを実測値として捉えることができるので、ストランドが連続鋳造機から引き出されたのちの経過時間等にかかわらず、ストランドの単重を正確に認識することができ、それによって切断されたスラブの質量を命令質量に近づけることができる。
【００２１】
しかしながら、種々の理由、たとえば合金成分の多寡によりストランドの単重が変動することがある。そのような変動に対処するためには、図３の破線に示すように、ストランドから切断されたスラブの質量を実測し、該スラブの質量実測値を切断命令質量と対比して補正係数を算出し、該補正係数をストランドの実幅並びに実厚及び切断予定スラブの命令質量に基づき演算されたスラブ切断命令長に乗じて実行切断命令長とし、これによりスラブ切断を行なうようにすればよい。なお、この補正は常に行なう必要はなく、スラブの質量実測値と切断命令質量との差が許容範囲を超えているときに行なえばよい。
【００２２】
さらに、連続鋳造機の操業時、たとえばスラブ幅変更が行われると、いわゆるテーパースラブが発生し、ストランドの幅が大きく変動するため、前記のように先行スラブの切断時に実測したストランド幅を用いると、スラブ単重、ひいては切断されたスラブの実測質量が命令質量と大きく異なることになる。
【００２３】
そのような事態を回避するためには、ストランドの搬送中に前記クランプ装置によるストランドの杷持・開放動作を繰り返して行ない、その都度クランプ装置に付設されたストランド幅測定手段によりストランド幅を測定し、得られた実幅に基づいてスラブ切断命令長を演算するのがよい。具体的には、たとえば、得られた実幅の算術平均値をもってストランド実幅とみなすこと、あるいはストランド実幅の測定と同時に測長装置に付設されたスラブ厚測定手段により実スラブ厚保を測定し、これらの積によりストランド断面積を求め、長さ方向に積分することにより所定スラブ質量となる切断長を決定することもできる。
【００２４】
以上、本発明を典型例に基づき説明したが、本発明の実施形態は上記例に限られない。例えば幅の測定や厚さの測定に供する位置検出器付シリンダー１４（２２）は、これを通常のシリンダーに変え、それと並列に変位の測定のできる機構、例えば差動トランスを設けてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によりスラブ切断の基礎となるスラブ単重を正確に与えることができる。その効果は、スラブの搬送が鋳造速度の変化時、スラブ幅や厚みの変化時などの非定常状態に著しい。それにより、スラブ切断の際にスラブに付加する余裕質量を従来に比べて約３０％減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる連続鋳造スラブ切断装置の模式的説明図である。
【図２】本発明で用いるクランプ装置の説明図である。
【図３】本発明による連続鋳造スラブ切断方法の作業行程の流れ図である。
【符号の説明】
１：ストランド
２：ローラーテーブル
３：スラブ
４：スラブ切断設備
５：レール
６：台車
７：車輪
８：トーチカッター
１０：スラブ幅測定手段付きクランプ装置
１１：架台
１３：アーム
１４：位置検出器付シリンダー
２０：スラブ厚さ測定手段付き測長装置
２１：回転軸
２２：位置検出器付シリンダー
２４：リンク機構
２５：アーム
２６：支点
２７：測長用車輪
２８：回転計
３１：演算装置
３２：制御装置
３３：設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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