(57)【要約】【課題】  特に、連続鋳造速度が低い場合の幅変更動作において、幅変更動作後の幅寸法を許容寸法内に抑え、幅変更後に鋳造される製品品質の低下や歩留りの低下を防止する鋳片幅変更方法を提供する。【解決手段】  連続鋳造中に鋳型短片を移動させて鋳片幅を拡大または縮小する鋳片幅変更方法において、幅変更動作終了時に鋳片幅精度の良否を判断し、幅精度が許容範囲外の場合に、予め主幹制御装置に記憶させたパターンに基づき鋳型短片駆動の制御装置に速度指令を与えて鋳型短片を拡大または縮小方向に移動させて鋳片幅を補正制御することを特徴とする鋳片幅変更方法。【選択図】    図６
2005246467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造中に鋳型短片を移動させて鋳片幅を拡大または縮小する鋳片幅変更方法において、幅変更動作終了時に鋳片幅精度の良否を判断し、幅精度が許容範囲外の場合に、予め主幹制御装置に記憶させたパターンに基づき鋳型短片駆動の制御装置に速度指令を与えて鋳型短片を拡大または縮小方向に移動させて鋳片幅を補正制御することを特徴とする鋳片幅変更方法。
【請求項２】
請求項１に記載の補正のための鋳型短片の移動制御として低速変更パターンを用いることを特徴とする鋳片幅変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備での連続鋳造中での鋳片幅変更方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、連続鋳造におて、稼働率の向上および鋳片歩留りの向上等の要請から、鋳型への鋳込を停止することなく、鋳型幅の変更を行う連続鋳造方法が行われている。一方、連続鋳造機の運転を止めずに鋳片幅を変更する場合においては、幅が変化する部分の長さをできるだけ短くし、要求される幅に直ちに変更することが重要である。そのために幅変更速度を上昇させることが必要になって来た。この対応として、製品品質を保ちながら幅変更時間を短縮する鋳型短片の制御方法が提案されている。例えば、特開昭６１−１３７６５９号公報（特許文献１）に開示されているように、幅変更開始時のテーパー量と幅変更終了時の目標テーパー量の差から生じる目標幅変更量に対する誤差を、前傾期から後傾期へ移行する間に平行移動期間を設けることにより吸収することを特徴とする連続鋳造中における鋳片幅変更方法が提案されている。
【０００３】
一方、特公平８−９０８８号公報（特許文献２）に開示されているように、幅可変の装置として、ステッピングモータの回転をバルブスプールの直線変位に転換させると共に変位により生じたピストン両端の油圧差により適宜増力させて鋳型に連結されたピストンロッドを移動させる電気油圧サーボシリンダとピストンロッドを原点位置に移動させるときにスプールをスプール原点から離間させるステッピングモータの反転の角度を検出するための角度センサと、この角度センサの検出値に基づいてスプールをスプール原点に移動させるための補正パルス値を演算すると共に、このパルスをサーボシリンダの駆動部に出力する制御手段を備えた鋳型を適宜振動させるための鋳型アクチェータが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１３７６５９号公報
【特許文献２】特公平８−９０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、鋳型短片の上下端を同時に移動させて所要時間の短縮を図られるものであるが、鋳型短片の幅変更移動速度は鋳造速度をパラメータとして決定されているため、鋳造速度が低い場合、幅変更の移動速度を早くすることができず、その結果、変更時間を多く要していた。また、特許文献２に開示されている技術は、ステッピングモータが使用されており、幅変更時間が長くなることにより、鋳型短片の駆動を制御する制御装置に対する鋳型短片移動の速度指令に含まれる誤差が積算され、鋳型短片移動後の鋳片幅精度が許容範囲を外れ、鋳片品質の低下が問題になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、連続鋳造速度が低い場合の幅変更動作において、幅変更動作後の幅寸法を許容寸法内に抑え、幅変更後に鋳造される製品品質の低下や歩留りの低下を防止する鋳片幅変更方法を提供するものである。その発明の要旨とするところは、
（１）連続鋳造中に鋳型短片を移動させて鋳片幅を拡大または縮小する鋳片幅変更方法において、幅変更動作終了時に鋳片幅精度の良否を判断し、幅精度が許容範囲外の場合に、予め主幹制御装置に記憶させたパターンに基づき鋳型短片駆動の制御装置に速度指令を与えて鋳型短片を拡大または縮小方向に移動させて鋳片幅を補正制御することを特徴とする鋳片幅変更方法。
（２）前記（１）に記載の補正のための鋳型短片の移動制御として低速変更パターンを用いることを特徴とする鋳片幅変更方法にある。
【発明の効果】
【０００７】
以上述べたように、本発明による鋳造速度が低い場合に幅変動動作を行い、鋳片幅精度が許容値を外れた場合に再度鋳型短片を所定のパターンにて駆動させることにより鋳片幅精度が向上し、歩留向上を図ることができる。また、幅変更を行う際の鋳造速度の制約が緩和されるために、操業条件の幅が広がる等の優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、鋳造速度と幅変更時間との関係を示す図である。この図に示すように、鋳造速度が高い場合は、その速度に応じて幅変更速度も速くすることが出来るので、鋳型短片幅変更時間は短く操作することができる。それに対し、鋳造速度が低くなれば幅変更速度は速くするこが出来ず、幅変更動作は遅くなり、幅変更時間は長くなることを現している。
図２は、短片幅変更装置の概略図である。この図に示すように、短片鋳型の短片１の上下に配置された短片駆動シリンダー２によって上下を拡大または縮小するものであるが、上述したように、鋳造速度が低くなれば幅変更速度もそれに応じて低くしなけらばならず、そのために幅変更時間が長くかかり、その結果、鋳片幅精度も低下する。
【０００９】
その理由を、図２によって説明するに、図２において、鋳型短片幅変更を行う際の鋳型短片上下の鋳型短片速度は、鋳造速度Ｖｚ（ｍｍ／ｍｉｎ）によって決定される。
すなわち、鋳型短片移動速度Ｖ（ｍｍ）は、Ｖ＝（△Ｔ／Ｌ）×Ｖｚ  または  Ｖ＝（△Ｔ／Ｌ）×Ｖｚ＋Ｖｏ  Ｖｏ＝α×Ｖｚ＋βで表すことができる。
ただし、△Ｔ：テーパ量（短片の傾き量）
Ｌ：短片の高さ（ｍｍ）
Ｖｏ：鋳片変形速度
α、β：定数
【００１０】
これにより、鋳型短片移動速度Ｖは、鋳造速度Ｖｚが低いと低くなる。また、鋳片変形速度Ｖｏは鋳造速度が低いと低くなる関係にある。従って、鋳造速度が低いと鋳造速度の関数である鋳片変形速度も低くなるため、鋳型短片の速度指令が上げられずに幅変更時間が長くなる。一方、速度指令に含まれる誤差の積算時間が長くなり、誤差が蓄積されるために、幅変更後の鋳片幅精度も悪くなる。
【００１１】
図３は、主幹制御装置で生成される速度指令と、短片駆動制御装置へ入力される速度指令、各々の指令値の差および差の積算を示す図である。この図に示すように、図中の斜線部分が、各々の指令値の差の積算であり、速度指令に含まれる誤差を表すもので、時間が経過するに従い誤差の積算量が増加し、上述したように、鋳片幅精度が悪くなることが分かる。もともと、図２に示す鋳型短片の上下端を移動させるシリンダ駆動装置（ステッピングシリンダ）に連続鋳造全体を制御する主幹制御装置から速度指令を与える。この主幹制御装置は鋳造速度や鋳片幅等の鋳造条件によりシリンダへ与える速度指令のパターンを作成し、そのパターンに従ってシリンダへ速度指令を与える。しかも、速度指令は一般に電圧にて与えられるものである。
【００１２】
このような速度指令はシリンダの最大速度（１０Ｖ／１００ｍｍ／ｓ）によって分解能が決定されるが、速度指令にはわずかに誤差が含まれる。しかし、速度指令が高い場合は、幅変更時間が短いために積算される誤差もわずかであるため、鋳片幅精度への誤差の影響は小さく無視することができる。すなわち、実際には幅精度の許容範囲は約２．０ｍｍ以下であるからである。逆に、鋳造速度が低く、幅変更の速度指令が低い場合は、図３に示すように、幅変更時間も長くなるため誤差の積算が大きくなり、鋳片幅精度への影響は無視できなくなる。
【００１３】
図４は、本発明に係る高速幅変更時の鋳型短片の移動状況を示す模式図である。この図に示すように、幅拡大の場合を例にとって説明すれば、鋳型内の湯面３に相当する位置での鋳型短片１の上端部および下端部をモールドセンター４から広げる方向に移動させるのであるが、拡大に当たっては最初は鋳型短片１の上端部を下端部より速度を速く拡大方向に移動させ、その後は鋳型短片１は傾斜状態になった時点で上端部および下端部を同一速度で平行に移動させ、最終時点ではスタート時点とは逆に下端部を上端部より速く拡大方向に移動させて最初のスタート時点の傾斜状態と同じになった時点で終了する操作を行うものである。これが高速幅変更操作のパターンである。なお、、符号５は溶鋼を示す。
【００１４】
図５は、前述の高速幅変更での鋳型短片の移動の結果、鋳片幅精度が許容値を外れた場合の補正動作として行う鋳型短片の移動状況を示す模式図である。この図５に示すように、図４と同様に、幅拡大の場合を例にとって説明すれば、鋳型内の湯面３に相当する位置での鋳型短片１の上端部を拡大方向に移動する際に鋳型短片１の下端部を固定５の状態にしてモールドセンター４から広げる方向に移動させ、その後は鋳型短片１が傾斜状態になった時点で上端部および下端部を同一速度で平行に移動させ、最終時点ではスタート時点とは逆に、上端部を固定５の状態にして下端部を拡大方向に移動させて最初のスタート時点の傾斜状態になった時点で終了する操作を行うものである。いずれにしてもスタートと中間と最終の３ステップ操作により移動操作を行うものである。
【００１５】
このような幅変更操作をするに当たって、幅変動終了時の鋳片幅の実績値と幅変更前に設定された鋳片幅の設定値の差を、予め主幹制御装置に記憶させた幅精度の許容値と比較し、鋳片幅の精度の良否を判断するもので、幅精度が許容値より外れた場合は、予め主幹制御装置に記憶させた図５の補正動作パターンに基づき鋳型短片駆動の制御装置に速度指令を与え鋳型短片を移動させて鋳片幅を所定の精度内に納めるものである。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明について実施例である図６に従って具体的に説明する。
図６は、本発明に係る幅変更動作を行うためのフローチャートを示す図である。この図に示すように、連続鋳造主幹制御装置７および短片駆動制御装置８（ステッピングシリンダ制御装置）を配設し、連続鋳造主幹制御装置７内に設定されている速度指令に基づいて、短片駆動制御装置８に鋳型短片幅変動開始を指令する。この場合の速度パターンは図４に示す高速動作パターンに従って幅変更動作が行われる。幅変更動作が終了した時点で、幅変動終了時の鋳片幅の実績値と幅変更前に設定された鋳片幅の設定値の差を、予め主幹制御装置に記憶させた幅精度の許容値と比較し、鋳片幅の精度の良否を判断する。幅精度が許容値内であればは、幅変更を完了する。
【００１７】
幅変更精度が許容値より外れた場合は、本発明として新たな補正機能を設けた、いわゆる、補正動作指令に従って補正動作を開始する。この補正動作開始に当たって、図５に示すような低速作動パターンでの３ステップ動作を採用することにより、予め主幹制御装置に記憶させたパターンに基づき短片駆動の制御装置に速度指令を与え短片を移動させて鋳片幅を所定の精度内に納めることにより、補正動作を終了し、幅変更を完了させる。そのシュミレーション結果を表１に示す。
【００１８】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜２は本発明例であり、Ｎｏ．３〜４は比較例である。Ｎｏ．３〜４の補正機能無しの比較例の場合の東西鋳型短片の停止位置での誤差が可なり生じているに対し、補正機能を設けたＮｏ．１〜２の本発明例の場合は鋳型短片の補正により誤差が生じていないことが分かる。このように、特に鋳造速度の低い場合の幅変更動作において、幅変更動作後の幅寸法を許容寸法内に抑えることが出来、幅変更後に鋳造される製品品質の低下や歩留りの低下を防止することが可能となった。
【００１９】
【表１】
2005246467.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】鋳造速度と幅変更時間との関係を示す図である。
【図２】鋳型短片幅変更装置の概略図である。
【図３】主幹制御装置で生成される速度指令と、短片駆動制御装置へ入力される速度指令、各々の指令値の差および差の積算を示す図である。
【図４】本発明に係る高速幅変更時の鋳型短片の移動状況を示す模式図である。
【図５】高速幅変更での鋳型短片の移動の結果、鋳片幅精度が許容値を外れた場合の補正動作として行う鋳型短片の移動状況を示す模式図である。
【図６】本発明に係る幅変更動作を行うためのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  鋳型短片
２  鋳型短片駆動シリンダー
３  湯面
４  モールドセンター
５  固定
６  溶鋼
７  連続鋳造主幹制御装置
８  鋳型短片駆動制御装置
特許出願人    新日本製鐵株式会社  他１名
代理人  弁理士    椎  名    彊  他１
【図１】
2005246467.tif 000004
【図２】
2005246467.tif 000005
【図３】
2005246467.tif 000006
【図４】
2005246467.tif 000007
【図５】
2005246467.tif 000008
【図６】
2005246467.tif 000009