(57)【要約】【課題】ダミーバーのガタを解消することによって、鋳造開始時における鋳型内の溶鋼の湯面変動を防止する。【解決手段】  鋳型の下流側に多数のロール１０を並設し、溶鋼を当該鋳型からダミーバー５によって引き抜くことで鋳造を開始する。前記ロール１０は、ダミーバー５を挟持可能なピンチロール１１を所定間隔で含む。ダミーバー５を上流側のピンチロール１１ａから下流側のピンチロール１１ｂへ受け渡すときは、ダミーバー５のガタ総量Ｄに基づいて、ピンチロール１１ｂを式（１）の関係を満たす送り周速度で回転するように制御する。０．９８×（１−Ｄ／Ｌ）≦Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（１）Ｖａ：ピンチロール１１ａの送り周速度Ｖｂ：ピンチロール１１ｂの送り周速度Ｄ  ：ダミーバー５の長手方向ガタ総量Ｌ  ：ピンチロール１１ａ・１１ｂに同時に挟持された状態でダミーバー５がピンチロール１１ａを通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）【選択図】図２
2007044742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型の下流側に多数のロールが並設され、溶鋼が当該鋳型からダミーバーによって引き抜かれることで鋳片の鋳造が開始される連続鋳造設備において、
多数の前記ロールは、当該ダミーバーを挟持可能なピンチロールを所定の間隔で含み、
当該ダミーバーが上流側のピンチロールから下流側のピンチロールへ受け渡されるときには、当該ダミーバーの長手方向のガタ総量に基づいて、下流側のピンチロールが下記式（１）の関係を満たす送り周速度で回転するように制御される、ことを特徴とする連続鋳造設備。
０．９８×（１−Ｄ／Ｌ）≦Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（１）
Ｖａ：上流側のピンチロールの送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロールの送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロールに同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロールを通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【請求項２】
鋳型の下流側に多数のロールを並設し、溶鋼を当該鋳型からダミーバーによって引き抜くことで鋳片の鋳造を開始する連続鋳造方法において、
多数の前記ロールは、当該ダミーバーを挟持可能なピンチロールを所定の間隔で含むものとし、
当該ダミーバーを上流側のピンチロールから下流側のピンチロールへ受け渡すときには、当該ダミーバーの長手方向のガタ総量に基づいて、下流側のピンチロールを下記式（１）の関係を満たす送り周速度で回転するように制御する、ことを特徴とする連続鋳造方法。
０．９８×（１−Ｄ／Ｌ）≦Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（１）
Ｖａ：上流側のピンチロールの送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロールの送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロールに同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロールを通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備及び連続鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造設備（以下、単に連鋳機ともいう。）には一般的に、鋳造を開始する前に予めダミーバーが挿入されており、当該ダミーバーはその後端が鋳型内に位置するように連鋳機内に保持された状態となっている。そして連鋳機上部に設けられたタンディッシュより鋳型内に注湯された溶鋼が凝固し、鋳片が鋳造される。そしてダミーバーが連鋳機の下流側へ向かって搬送されることで、当該ダミーバーの後端に連結された鋳片も共に下流側へ向かって引き抜かれるようになっている。
より具体的には連鋳機内に並設される多数のロールのうち幾つかは前記ダミーバーを挟持可能なピンチロールであり、当該ピンチロールは所定の間隔で配置されている。そしてダミーバーは、上流側のピンチロールから下流側のピンチロールへ受け渡されながら、順々に連鋳機の下流側へ向かって搬送されていくのである。
【０００３】
ところで前記のダミーバーは通常、複数のリンク部材をピン連結にて連ねて湾曲自在に構成したものであり、そのピン連結部は円滑に回動するために不可欠な若干のガタを有している（図６参照）。そして当該ダミーバーは、上記のガタの総量分だけ長手方向に伸びきっている状態において、その搬送方向に離隔して設けられる２つのピンチロールに同時に支持される（図２（ａ）も併せて参照）。
従って従来の連鋳機において上記の如くダミーバーを同時に挟持している状態で上流側のピンチロールのダミーバーに対する挟持を解放すると、ダミーバーの後端が上記の長手方向のガタの総量分だけ下流側へ向かって自重により落下することとなる。言い換えればダミーバーが瞬時に長手方向に縮み、当該ダミーバーの後端が上記ガタ総量分だけ下流側へ向かって急激に移動するのである。
そして当該後端の急激な移動は、後端に連結された鋳片の急激な引抜きを誘発し、これによって、鋳型内の溶鋼の湯面（メニスカスともいう。）を一時的に急激に鉛直方向下向きに変動させてしまう（図７参照）。言い換えれば当該後端の急激な移動によって上記鋳片が下流側へ瞬間的に移動したようになり、これが当該湯面（溶鋼面）の高さを急激に低下させてしまうのである。
【０００４】
ところで鋳型内の溶鋼の前記湯面には通常、鋳型と当該鋳型内で凝固して形成される鋳片との接触面を潤滑にすることを目的として適宜のパウダーが添加されている。そこで上述した急激な湯面変動が発生すると、溶鋼中に当該パウダーが混入する恐れがあり、これは不純物として鋳片の品質を低下させてしまう原因となる。このため従来の連鋳機においては上記の湯面変動がある程度発生した場合、当該パウダーが混入した恐れがあるので、当該部位をより低い品質等級にて安価に販売せざるを得ない状況が続いていた。端的に言えば前記の湯面変動は鋳造される鋳片の歩留まりの低下を招いていた。
なお当該湯面変動の原因はダミーバーのガタに他ならないが、ダミーバーが上記の如くピン連結にて構成されているからには、当該ガタをゼロにすることは機能上不可欠である。
【０００５】
そこで特許文献１は、ダミーバーのリンク結合部のガタを取り除くことを目的とした連続鋳造設備のバックラッシュ除去方法を開示する。
このバックラッシュ除去方法では、ダミーバーの移動に伴って順次ダミーバーの下流側に位置するドライブロール用モータをブレーキング運転することにより、ダミーバーの両端間にコンプレッションを働かせて誘導していくことで、ダミーバーリンクの結合部のガタを取り除くことができるとされている。
より具体的にはトルク検出器と比較器を用いることによりドライブロール用モータのトルクがトルク設定値となるように積極的にブレーキング運転を続ける、とされている。
【特許文献１】特開昭５７−３２８６５号公報（バックラッシュ除去方法に関しては第９カラム第１６行から第１０カラム第２行までを、ブレーキング運転に関しては第９カラム第６・７・１２・１３行を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上記特許文献１の如くモータの動作をそのトルクによって制御する制御方法は技術的に困難であり、また特許文献１は上述の如きトルク検出器や比較器などを必要とするので連続鋳造設備の構成が複雑となっている。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
鋳型の下流側に多数のロールが並設され、溶鋼が当該鋳型からダミーバーによって引き抜かれることで鋳片の鋳造が開始される連続鋳造設備において、多数の前記ロールは、当該ダミーバーを挟持可能なピンチロールを所定の間隔で含む。当該ダミーバーが上流側のピンチロールから下流側のピンチロールへ受け渡されるときには、当該ダミーバーの長手方向のガタ総量に基づいて、下流側のピンチロールが下記式（１）の関係を満たす送り周速度で回転するように制御される。
０．９８×（１−Ｄ／Ｌ）≦Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（１）
Ｖａ：上流側のピンチロールの送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロールの送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロールに同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロールを通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【０００９】
以上の如く前記ダミーバーを上流側のピンチロールから下流側のピンチロールに受け渡すときに下流側のピンチロールの送り周速度を上記式（１）の条件を満足するように制御することで、受け渡し完了時にはダミーバーのガタがほとんど解消される。これにより当該受け渡し完了時、即ち上流側のピンチロールのダミーバーに対する挟持を解除したときに、当該ダミーバーの後端がガタに応じて下流側へ向かって急激に落下するのを防止することができる。言い換えれば当該後端の移動速度の変動を抑制することができる。
例えば当該ダミーバーの後端が下流側へ向かって急激に落下したとすると、当該後端に連結される鋳片を介して前記鋳型内の溶鋼の湯面を変動させてしまうが、本発明によれば上記の如く当該後端が落下することがないので、湯面の変動を抑制することができる。
また当該湯面の変動は抑制されているので、例えば適宜のパウダーが湯面に添加されている場合において当該パウダーが前記溶鋼中に混入する恐れがなく、従って連続鋳造初期の、即ちダミーバー使用中に形成される鋳片を高品質に維持できるから、歩留まりが向上する。
また下流側のピンチロールの上流側のピンチロールに対する送り周速度比Ｖｂ／Ｖａの下限値を上記の如く定めることで、ピンチロールのダミーバーに対する空転を抑制することができる。従って、鋳片表面品質の低下を招くようなピンチロールの表面の損傷を防止することができる。
また本発明の連続鋳造設備は、単にピンチロールの送り周速度を制御することで上記の効果を奏するので、例えば特許文献１に開示されるものと比較して、制御が極めて容易となり、またトルクを検出する手段なども必要ないことから、構成を簡素とすることができる。
【００１０】
鋳型の下流側に多数のロールを並設し、溶鋼を当該鋳型からダミーバーによって引き抜くことで鋳片の鋳造を開始する連続鋳造方法において、多数の前記ロールは、当該ダミーバーを挟持可能なピンチロールを所定の間隔で含むものとする。当該ダミーバーを上流側のピンチロールから下流側のピンチロールへ受け渡すときには、当該ダミーバーの長手方向のガタ総量に基づいて、下流側のピンチロールを下記式（１）の関係を満たす送り周速度で回転するように制御する。
０．９８×（１−Ｄ／Ｌ）≦Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（１）
Ｖａ：上流側のピンチロールの送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロールの送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロールに同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロールを通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【００１１】
以上の如く前記ダミーバーを上流側のピンチロールから下流側のピンチロールに受け渡すときに下流側のピンチロールの送り周速度を上記式（１）の条件を満足するように制御することで、受け渡し完了時にはダミーバーのガタがほとんど解消される。これにより当該受け渡し完了時、即ち上流側のピンチロールのダミーバーに対する挟持を解除したときに、当該ダミーバーの後端がガタに応じて下流側へ向かって急激に落下するのを防止することができる。言い換えれば当該後端の移動速度の変動を抑制することができる。
例えば当該ダミーバーの後端が下流側へ向かって急激に落下したとすると、当該後端に連結される鋳片を介して前記鋳型内の溶鋼の湯面を変動させてしまうが、本発明によれば上記の如く当該後端が落下することがないので、湯面の変動を抑制することができる。
また当該湯面の変動は抑制されているので、例えば適宜のパウダーが湯面に添加されている場合において当該パウダーが前記溶鋼中に混入する恐れがなく、従って連続鋳造初期の、即ちダミーバー使用中に形成される鋳片を高品質に維持できるから、歩留まりが向上する。
また下流側のピンチロールの上流側のピンチロールに対する送り周速度比Ｖｂ／Ｖａの下限値を上記の如く定めることで、ピンチロールのダミーバーに対する空転を抑制することができる。従って、鋳片表面品質の低下を招くようなピンチロールの表面の損傷を防止することができる。
また本発明の連続鋳造設備は、単にピンチロールの送り周速度を制御することで上記の効果を奏するので、例えば特許文献１に開示されるものと比較して、制御が極めて容易となり、またトルクを検出する手段なども必要ないことから、構成を簡素とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
最初に図１及び図２に基づいて連続鋳造設備１（以下、単に連鋳機ともいう。）の構成を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る連続鋳造設備の側面図であり、図２（ａ）は図１の部分図であって、ダミーバーの先端が下流側の次のピンチロール組に到達した状態を示す図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に類似する図であって、ダミーバーのガタがほとんど解消された状態を示す図である。この連鋳機１とは端的に言えば図１に示すように、鋳型３の下流側に多数のロール１０（図１において破線円及び実線円）を備え、タンディッシュ２より注湯された溶鋼を当該鋳型３によって所定形状に凝固させ、ダミーバー５によって引き抜くことで鋳造を開始するように構成されるものであって、より詳しくは以下の通りである。
【００１３】
図１に示すように本実施形態において連鋳機１は、タンディッシュ２と、鋳型３と、複数のロールスタンド４と、ダミーバー５と、ガス式切断器６を備えており、垂直逐次曲げ型に構成されている。なお垂直逐次曲げ型とは、上記ロール１０が垂直に並設される垂直領域と、同じく円弧状に並設される円弧領域と、当該円弧領域の曲率を無限大に漸増させるための矯正領域と、同じく水平に並設される水平領域とを含むものである。
【００１４】
前記のタンディッシュ２は、図示しない取鍋によって転炉から運ばれてきた溶鋼を一時的に受け止めて前記鋳型３に所定の流量で注湯するためのものであって、先端が鋳型３内の溶鋼内部に浸漬される注湯用浸漬ノズル２ａを備えている。鋳型３はタンディッシュ２の下方に設けられている。前記の鋳型３は矩形中空状に形成されている。
【００１５】
前記の複数のロールスタンド４は上記鋳型３の下流側に多数並べて設けられたロール１０（図１における破線円）を区分けして分担しつつ支持するものであって、前記連鋳機１の垂直領域、円弧領域及び矯正領域において鋳造方向（図１における太線矢印の方向）に沿って並べて設けられている。なお前記ロール１０は搬送されるダミーバー５及び鋳片を鋳造経路の内周側及び外周側から挟むように一対で設けられており、例えば２つ又は３つの当該ロール１０を支持するロールスタンド４も同様に前記鋳造経路を挟むように一対で設けられている。
また複数の前記ロールスタンド４のうち幾つかは、そのロールスタンド４が備える複数のロール１０のうちに、ダミーバー５を挟持可能なピンチロール１１を含む。当該ピンチロール１１も前記鋳造経路を挟んで一対となるように設けられている。言い換えれば多数の前記ロール１０は、ダミーバー５を挟持可能なピンチロール１１を所定の間隔で含んでいる。
【００１６】
前記一対のピンチロール１１は、ダミーバー５を挟持しながら搬送或いは静止させる機能に加えて、前記鋳型３内で鋳造された鋳片を引き抜く機能をも有している。また当該ピンチロール１１は、ダミーバー５を挟持し、又は鋳片を好適な押圧力で空転しない程度に支持するためにピンチロール１１に圧力を加える油圧機構（不図示）と、当該ピンチロール１１の回転を制御するための制御モータ（不図示）と、互いに対向する一対のピンチロール１１の間にダミーバー５の先端５ａが到着したことを検出可能なダミーバー検出器（不図示）を備えている。
また前記一対のピンチロール１１が備える油圧機構・制御モータ・ダミーバー検出器のすべては別設されたピンチロール制御装置（不図示）に適宜の信号線を介して電気的に接続されている。
【００１７】
本実施形態において前記一対のピンチロール１１は、前記の鋳造経路に沿って３組設けられており、説明の都合上、これらを上流側から下流側へ向かって順にピンチロール組１１ａ、ピンチロール組１１ｂ、ピンチロール組１１ｃと呼ぶことにする。尚このピンチロール組とは一対のピンチロールのことであり、特記なき場合、このピンチロール組は（一対の）ピンチロールと読み替えてもよい。なお、対向する一対のピンチロールの回転方向が互いに逆向きであることは勿論である。
【００１８】
また図１に示す水平領域において前記ロール１０はそれぞれ個別に基礎に直接支持されている。
【００１９】
前記のダミーバー５は、前記鋳型３内で鋳造される鋳片を引き抜くためのものであって、鋳造開始時においてのみ用いられるものである。
具体的には当該ダミーバー５は図６に示すように複数のリンク部材をピン連結にて連ねて湾曲自在に構成されるものであり、当該ピン連結部は円滑に回動するために不可欠な若干のガタを有している。また当該ダミーバー５の上流側端部である後端５ｂには奥に向かって広がる凹部（不図示）が凹設されており、当該凹部の内部に注湯された溶鋼が凝固することによってダミーバー５と鋳片が強固に連結されるようになっている（図１参照）。
また図１及び図２（ａ）・（ｂ）に示すように当該ダミーバー５は、前記のピンチロール組１１ａ・１１ｂ・１１ｃのうち少なくとも何れか１組により挟持されながら搬送されるようになっている。
そして当該ダミーバー５を上流側のピンチロール組１１ａから下流側のピンチロール組１１ｂへ受け渡すときは、事前に測定され把握されているダミーバー５の長手方向のガタ総量に基づいて、下流側のピンチロール組１１ｂを下記の式（１）の関係を満たす送り周速度で回転するように制御している（図２（ａ）・（ｂ）参照）。
なおここでいう「受け渡す」とは、ダミーバー５の先端５ａが下流側のピンチロール組１１ｂに到達して当該ピンチロール組１１ｂがダミーバー５を挟持し始めた時点から、上流側及び下流側のピンチロール組１１ａ・１１ｂに同時に挟持された状態でダミーバー５が所定の距離Ｌだけ下流側へ搬送され（図２（ｂ）参照）、その後、上流側のピンチロール組１１ａのダミーバー５に対する挟持が解除される時点までの一連の動作のことをいう。
【００２０】
０．９８×（１−Ｄ／Ｌ）≦Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（１）
Ｖａ：上流側のピンチロール組の送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロール組の送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロール組に同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロール組を通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【００２１】
前記のガス式切断器６は、図１に示すように水平領域に設けられるものであって、鋳造された鋳片を切断する機能を有する。このガス式切断器６があることによって、連続鋳造を開始するために一時的に用いられる前記ダミーバー５を製品としての鋳片から分離切断できるようになっている。
【００２２】
また上記の如く分離されたダミーバー５を回収して格納するためのダミーバー格納装置（不図示）が前記ガス式切断器６の上方に設けられており、当該ダミーバー格納装置を用いることにより、自重によって最も伸びた状態のダミーバー５の長手方向長さが測定可能となっている。
【００２３】
また本実施形態において連鋳機１は、前述の通り前記鋳型３の下流側に多数のロール１０が一対で並設されているが、図１における水平領域において当該ロール１０は搬送される鋳片の下面のみを支持できれば十分であることは勿論である。
【００２４】
なお図１に示す前記のロールスタンド４やロール１０、ピンチロール１１の個数・本数は説明の都合上から実施例とは相違している場合もある。
【００２５】
次に図１及び図２（ａ）・（ｂ）に基づいて、本実施形態における連鋳機１の大まかな作動に関して説明する。
【００２６】
連続鋳造を開始するにあたって、まず前記のダミーバー格納装置によって予め長手方向のガタ総量が把握されているダミーバー５を図１に示すように鋳片の代わりに連鋳機１内に装入しておく。このとき当該ダミーバー５は、その後端５ｂが鋳型３内に位置するように、最も上流側であるピンチロール組１１ａによって先端５ａが挟持され、静止状態とされている。具体的には前記のピンチロール制御装置が、当該ピンチロール組１１ａの油圧機構を作動させてピンチロール１１に強力な押圧力を加えると共に、当該ピンチロール組１１ａの回転を規制するように前記の制御モータを制御する。
【００２７】
そして適宜の処理が施された溶鋼を有する取鍋が前記のタンディッシュ２の上方に設置され、タンディッシュ２に溶鋼が移される。そしてタンディッシュ２内の溶鋼の湯面２ｓには保温効果などの機能を有する適宜のパウダーが添加される。
【００２８】
タンディッシュ２に蓄えられた溶鋼は、前記の浸漬ノズル２ａを介して所定の流量で鋳型３内へ注湯される。注湯された溶鋼は、鋳型３内に位置するダミーバー５の前記後端５ｂによって受け止められると共に、鋳型３の内壁面によって冷却される。これにより溶鋼は鋳型３の内壁面に接触している部分から凝固殻を形成し始め、やがて鋳片が形成される。このときダミーバー５の後端５ｂに設けられた前記の凹部内に充填された溶鋼も同時に凝固するので、鋳片とダミーバー５が強固に連結されることとなる。
【００２９】
上記連結部が十分に凝固するための所定の時間が経過すると前記ピンチロール制御装置は、ダミーバー５の先端５ａを静止した状態で挟持していた前記ピンチロール組１１ａを制御モータを介して所定の送り周速度で回転するように制御する。これによりダミーバー５が下流側へ向かって搬送され始め、ダミーバー５に連結された鋳片も鋳型３から下流側へ向かって引き抜かれ始める。
【００３０】
当該ダミーバー５は、上述の如く所定の間隔で設けられたピンチロール組１１ａ・１１ｂ・１１ｃのうち少なくとも何れか１組によって挟持されながら下流側へ向かって搬送される。当該ダミーバー５がピンチロール組１１ａからピンチロール組１１ｂへ受け渡される際には図２（ａ）・（ｂ）に示すように、これら２組のピンチロール組１１ａ・１１ｂに一時的に同時に挟持された状態で搬送されるようになっている。ピンチロール組１１ｂからピンチロール組１１ｃへ受け渡される際も全く同様であるので、ピンチロール組１１ａ・１１ｂ間に関する後述の説明は、そのままピンチロール組１１ｂ・１１ｃ間に関しても適用できる。
【００３１】
前記ダミーバー５が矯正領域を通過して水平領域に到達し、且つその後端５ｂが前記のガス式切断器６を通過すると、言い換えれば当該ダミーバー５が前記のロールスタンド４のすべてを抜けると、当該後端５ｂに連結された鋳片はガス式切断器６によって当該後端５ｂの極近傍において切断される（図１参照）。言い換えれば当該ダミーバー５は、すべてのロールスタンド４を完全に通過した位置で、鋳片と分離切断される。そしてダミーバー５は、その先端５ａが図示しない前記のダミーバー格納装置によって把持され、鉛直上方に所定の速度で持ち上げられ、格納される。
ダミーバー５のピン連結部が有するガタ総量は、当該ダミーバー５が長手方向に最も伸びた状態で適宜の手段により、任意の頻度で測定される。
【００３２】
前記ダミーバー５の後端５ｂに連結されていた鋳片は、尚も複数のピンチロール組１１ａ〜１１ｃによって適宜の鋳造速度にて下流側へ向かって搬送されると共に、鋳型３内にて継続的に鋳片が鋳造されていく。
【００３３】
また前記の矯正領域において直線状に矯正された鋳片は、当該矯正領域と前記の水平領域との境界近傍に設けられた前記のガス式切断器６によって所定の長さに切断される。
【００３４】
上記の如く連続的に鋳造され、且つ所定の長さに切断された鋳片は、次工程である分塊圧延工程や線材圧延工程を経て、線材に加工される。
【００３５】
以上が本実施形態における連鋳機１の大まかな作動に関する説明である。続けて本実施形態における連続鋳造方法を図１及び図２（ａ）・（ｂ）に基づいてより詳細に説明する。なお図２（ａ）及び図２（ｂ）において細かいハッチングはガタがない状態を、粗いハッチングはガタを含んでいる状態を示す。
【００３６】
図１には前述した鋳造開始時におけるダミーバー５の状態が表されている。本図に示すように当該ダミーバー５は、鋳造開始時において最も上流側であるピンチロール組１１ａに先端５ａが挟持され且つ静止状態となっている。この状態において当該ダミーバー５の後端５ｂに連結するように鋳片が前述の如く形成される。また当該ダミーバー５の長手方向において、当該ピンチロール組１１ａよりも上方に位置する部分においてはその自重による圧縮力によりガタはないが、ピンチロール組１１ａよりも下方に位置する部分においてはその自重による引張力によりガタが生じており、即ち設計上の寸法よりも長手方向に例えば数ミリだけ伸びている状態となっている。
そして鋳造開始直後には、ピンチロール組１１ａは、前記の油圧機構の作用により前記ダミーバー５を挟持しながら、前記の制御モータの作用により当該ダミーバー５を下流側へ向かって所定の送り周速度Ｖａにて搬送している。なおこの所定の送り周速度Ｖａとは、本実施形態における連鋳機１において予め決められた所定の鋳造速度と等しいものである。
【００３７】
図２（ａ）に示す如くダミーバー５の先端５ａがピンチロール組１１ｂに到達すると、ピンチロール組１１ｂが備えているダミーバー検出器によって当該ダミーバー５の到達が検出され、適宜の信号線を介して前記のピンチロール制御装置に知らされる。これを受けて当該ピンチロール制御装置は、ピンチロール組１１ｂがダミーバー５を挟持するように、対応する油圧機構を制御する。これにより当該ダミーバー５は、前記のピンチロール組１１ａ及び１１ｂによって同時に挟持される状態となる。またそれと同時に当該ピンチロール制御装置は、ピンチロール組１１ｂが所定の送り周速度Ｖｂで回転するように制御モータを介して制御する。なおこの所定の送り周速度Ｖｂとは、前述の式（１）の条件を満足するように設定されるものである。端的に言えば下流側のピンチロール組１１ｂを上流側のピンチロール組１１ａよりも遅い送り周速度で回転するように前記制御モータを制御するのである。さらに端的に言えば上流側及び下流側のピンチロール組１１ａ・１１ｂを互いに異なる送り周速度で回転するように制御している。
本図から判る通り、上記の如くダミーバー５の先端５ａがピンチロール組１１ｂに到達したときでも、ダミーバー５の後端５ｂは未だ上流側であるピンチロール組１１ａよりもさらに上流側に位置している。即ちダミーバー５は、その長手方向長さが、その搬送方向においてピンチロール組１１ａとピンチロール組１１ｂとが離隔されている距離よりも長いものとなっている。
【００３８】
図２（ｂ）は、上流側のピンチロール組１１ａ及び下流側のピンチロール組１１ｂによって同時に挟持された状態で搬送される前記のダミーバー５が、下流側のピンチロール組１１ｂの送り周速度Ｖｂが上記の如く設定された条件下で、上流側のピンチロール組１１ａを長さＬだけ通過し終えた状態を示している。この図に示すように下流側のピンチロール組１１ｂの送り周速度Ｖｂを上記の如く設定することで、前記ダミーバー５が図２（ａ）の時点では有していた長手方向のガタが殆ど解消されていることが判る。より厳密に言えば上流側のピンチロール組１１ａと下流側のピンチロール組１１ｂとの間のガタがほとんど解消されている。
この状態、即ち両ピンチロール組１１ａ・１１ｂ間のガタがほとんど解消された状態となって初めて上流側のピンチロール組１１ａのダミーバー５に対する挟持は解除され、当該ダミーバー５の後端５ｂに連結された鋳片に好適な押圧力を付加するようピンチロール制御装置は前記の油圧機構を制御する。
またそれと同時に下流側のピンチロール組１１ｂは、その送り周速度Ｖｂが上流側のピンチロール組１１ａの送り周速度Ｖａまで緩やかに上昇するよう制御される。そして以降は上流側のピンチロール組１１ａに代わり、下流側のピンチロール組１１ｂが前記のダミーバー５を挟持しながら搬送することとなる。
【００３９】
以上の如くダミーバー５は、上流側のピンチロール組１１ａから下流側のピンチロール組１１ｂへ受け渡されるのである。ピンチロール組１１ｂから更に下流側のピンチロール組１１ｃへダミーバー５が受け渡される場合も全く同様に考えることができる。
【００４０】
次に本発明に係る連続鋳造方法の実施例を以下に説明する。
【００４１】
〔実施例１〕
最初に、図１に示すように、それぞれ異なるガタ総量Ｄを有するダミーバー５を用い、前記受け渡しの際の、下流側のピンチロール組１１ｂの上流側のピンチロール組１１ａに対する送り周速度比Ｖｂ／Ｖａ（以下、単に送り周速度比Ｖｂ／Ｖａともいう。）を適宜変更して、湯面変動の有無を確認する試験を行った。本試験の目的は、あるガタ総量を有するダミーバー５を用いた場合、前記受け渡しの際に、どの程度の送り周速度比Ｖｂ／Ｖａを採用すれば湯面変動を防止できるかを把握することにある。当該湯面変動試験の結果を図３に示す。
【００４２】
本実施例において鋳型３のサイズ、即ち当該鋳型３で鋳造される鋳片の長手方向に垂直な断面のサイズは６００ｍｍ×３８０ｍｍとした。また鋳型３内における溶鋼の湯面３ｓを基点として、最も上流側であるピンチロール組１１ａまでの距離は９１００ｍｍとし、当該ピンチロール組１１ａの下流側に位置する次のピンチロール組１１ｂまでの距離は２１１００ｍｍとした。なおピンチロール組１１ａ・１１ｂが備えるピンチロール１１のロール径は共に４００ｍｍであり、前記ダミーバー５の長手方向長さ（設計段階における長さ）は１４２００ｍｍであり、鋳片の引き抜き速度（鋳造速度）は７００ｍｍ／ｍｉｎとした。また上流側と下流側のピンチロール組１１ａ・１１ｂに同時に挟持されながらダミーバー５が上流側の前記ピンチロール組１１ａを通過する距離Ｌを４００ｍｍとした。この距離は言い換えれば、ダミーバー５が下流側のピンチロール組１１ｂに到達し挟持され始めた時点から、上流側のピンチロール組１１ａのダミーバー５に対する挟持が解除される時点までにダミーバー５が上流側の前記ピンチロール組１１ａを通過した距離である。
またダミーバー５はガタ総量Ｄが５ｍｍ〜２５ｍｍであるものを用い、前記送り周速度比Ｖｂ／Ｖａは０．９４〜０．９９の間から選択した。
そして上記の条件に基づいて行われた湯面変動試験とは具体的には上流側のピンチロール組１１ａのダミーバー５に対する挟持が解除されたときに鋳型３内において溶鋼の湯面変動の状態を適宜の湯面センサで測定するものである。
【００４３】
図３から判る通り、下記の式（２）を満たしていない領域、即ち図３のグラフにおける斜めの太線より下側の領域においては、上流側のピンチロール組１１ａのダミーバー５に対する挟持が解除された瞬間に少なくとも５ｍｍ以上の湯面変動が確認された。
この湯面変動は当該領域において前記ダミーバー５の長手方向のガタが完全には解消されていないことを表している。湯面３ｓの変動はダミーバー５のガタに起因するものだからである。
なお当該湯面３ｓは鋳造時、常に２〜３ｍｍ程度は変動しているものであり、この程度の変動であれば鋳片の品質は殆ど低下しない（図７参照）。
【００４４】
Ｖｂ／Ｖａ≦（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（２）
Ｖａ：上流側のピンチロール組の送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロール組の送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロール組に同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロール組を通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【００４５】
〔実施例２〕
一方で上記式（２）は満たしているものの前記の送り周速度比Ｖｂ／Ｖａを小さくし過ぎると、ガタは確かに解消されるが、上流側及び／又は下流側のピンチロール組１１ａ・ｂがダミーバー５に対して空転してしまう。そして当該ダミーバー５とピンチロール組１１ａ及び／又はピンチロール組１１ｂとが擦れ合うことで、ピンチロール１１の表面に疵が発生してしまう。
ここでピンチロール１１は、ダミーバー５を引き抜く為だけのものではなく、前述の如くダミーバー５の後に通過する鋳片を引き抜く為のものでもある。従って当該ピンチロール１１の表面に疵が発生すると、その疵が製品である鋳片の表面に転写されて品質の低下を招く恐れがあり、特に１０ｍｍ以上の疵は鋳片表面品質を著しく劣化させるとされている。従って前記送り周速度比Ｖｂ／Ｖａの下限を定めるべく、以下の試験を行った。
【００４６】
即ち前記の送り周速度比Ｖｂ／Ｖａを仮に下記の式（３）で定め、図４に示すように当該式（３）における係数Ａを０．９３〜１．００の間で変化させて、ピンチロール１１の表面に発生した１０ｍｍ以上の疵の平均個数を計測した。なお本試験においてはガタ総量が２０ｍｍであるダミーバーを用い、その他の試験条件は実施例１の湯面変動試験と同様である。その結果を図４に示す。図４は各係数Ａにおけるピッチロールの表面に発生した１０ｍｍ以上の疵の平均個数を示す図である。
【００４７】
Ｖｂ／Ｖａ＝Ａ×（１−Ｄ／Ｌ）・・・・・・（３）
Ａ  ：係数
Ｖａ：上流側のピンチロールの送り周速度
Ｖｂ：下流側のピンチロールの送り周速度
Ｄ  ：ダミーバーの長手方向のガタ総量
Ｌ  ：上流側及び下流側のピンチロールに同時に挟持された状態でダミーバーが上流側のピンチロールを通過する距離（ただし、Ｄ＜Ｌ）
【００４８】
図４に示す通り、前記ピンチロール１１の表面に１０ｍｍ以上の疵が発生するのを防止するためには、上記の係数Ａが０．９８以上であることが好ましいことが判る。
なお上述した式（１）は、これら上記の式（２）と式（３）とを同時に満足するものである。
【００４９】
上述の湯面変動試験と上記の送り周速度比Ｖｂ／Ｖａの下限を定める試験とをまとめて理解するために、湯面変動量と送り周速度比Ｖｂ／Ｖａ（及び係数Ａ）との関係を図５に模式的に示す。この図における太い実線は、ガタ総量Ｄが１５ｍｍであるダミーバー５を用いた場合の前記関係を示している。
【００５０】
本図からも判る通り本実施形態に係る連続鋳造方法を適用すれば、鋳造開始時に用いられ、鋳片を引き抜くためのダミーバー５を上流側のピンチロール組１１ａから下流側のピンチロール組１１ｂへ受け渡すときにほとんど湯面変動を発生せず、しかも何れのピンチロール１１の表面にも１０ｍｍ以上の疵が発生することがない。
【００５１】
以上の如く前記ダミーバー５を上流側のピンチロール組１１ａから下流側のピンチロール組１１ｂに受け渡すときに下流側のピンチロール組１１ｂの送り周速度Ｖｂを上記式（１）の条件を満足するように制御することで、受け渡し完了時にはダミーバー５のガタがほとんど解消される。これにより当該受け渡し完了時、即ち上流側のピンチロール組１１ａのダミーバー５に対する挟持を解除したときに、当該ダミーバー５の後端５ｂがガタに応じて下流側へ向かって急激に落下するのを防止することができる。言い換えれば当該後端５ｂの移動速度を一定とすることができる。
例えば当該ダミーバー５の後端５ｂが下流側へ向かって急激に落下したとすると、当該後端５ｂに連結される鋳片を介して前記鋳型３内の溶鋼の湯面３ｓを変動させてしまうが、本実施形態によれば上記の如く当該後端５ｂが落下することがないので、湯面３ｓの変動を抑制することができる。
ところで前記湯面３ｓには通常、鋳型３と鋳型３内で凝固して形成される鋳片との接触面を潤滑にすること、及び当該湯面３ｓの保温を目的として適宜のパウダーが添加されている。このパウダーは、当該溶鋼中に混入すると、不純物として鋳片の品質を低下させてしまうものである。
この点、本実施形態によれば当該湯面３ｓの変動は抑制されているので、上記の如くパウダーが湯面３ｓに添加されている場合において当該パウダーが前記溶鋼中に混入する恐れがなく、従って連続鋳造初期の、即ちダミーバー５を使用中に形成される鋳片を高品質に維持できるから、歩留まりが向上する。
また下流側のピンチロール組１１ｂの上流側のピンチロール組１１ａに対する送り周速度比Ｖｂ／Ｖａの下限値を上記の如く好適に定めることで、下流側のピンチロール組１１ｂのダミーバー５に対する空転を抑制することができる。これにより、鋳片表面品質の低下を招くようなピンチロール組１１ｂの表面疵を防止することができる。
また本実施形態の連続鋳造方法は、単にピンチロール組１１の送り周速度を制御しているだけなので、例えば特許文献１のようなトルク制御による方法と比較して、制御が極めて容易となり、またトルクを検出する手段なども必要ないことから、構成を簡素とすることができる。
【００５２】
なお式（１）に表されるようなピンチロール組１１ａ〜１１ｃの送り周速度制御は鋳造開始時において特にダミーバー５が長手方向に隣り合う２つのピンチロール組１１に同時に挟持されているときにのみ行われるものであって、通常の鋳片の引き抜き時にはすべてのピンチロール組１１ａ〜１１ｃは同一の送り周速度にて回転するよう制御されている。例えば延在する鋳片を同時に挟持している複数のピンチロール組１１ａ〜１１ｃが異なる送り周速度で回転した場合は、当該ピンチロール組１１ａ〜１１ｃやそれを駆動する制御モータに予期せぬ負荷が加わって故障の原因となり得るのは勿論である。
【００５３】
また本実施形態において前記ダミーバー５の長手方向のガタ総量Ｄは、ダミーバー格納装置によって測定されるものとしたが、これに限らず、例えば連鋳機１内に装入されている状態において当該ガタ総量を測定できるように当該連鋳機１を構成してもよい。
【００５４】
また前記のダミーバー検出器はピンチロール組１１ａ〜１１ｃが備えているものとしたが、これに限ることはなく、例えば当該ピンチロール組１１ａ〜１１ｃの配置とは無関係に、前記ダミーバー５の搬送方向に沿って適宜に並べて設けられるものであってもよい。
【００５５】
また全てのピンチロール１１のロール径が等しい場合は、上記の送り周速度Ｖａ・Ｖｂを、単に回転速度ωａ・ωｂと置き換えて式（１）〜（３）を定義しても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係る連続鋳造設備の側面図。
【図２】（ａ）は図１の部分図であって、ダミーバーの先端が下流側の次のピンチロール組に到達した状態を示す図であり、（ｂ）は図２（ａ）に類似する図であって、ダミーバーのガタがほとんど解消された状態を示す図。
【図３】湯面変動試験の結果を示す図。
【図４】各係数Ａにおけるピッチロールの表面に発生した１０ｍｍ以上の疵の平均個数を示す図。
【図５】湯面変動量と送り周速度比Ｖｂ／Ｖａ（係数Ａ）との関係を示す図。
【図６】一般的なダミーバーのリンク構造を示す図。
【図７】鋳型内の溶鋼の湯面変動を示す図。
【符号の説明】
【００５７】
１  連鋳機（連続鋳造設備）
５  ダミーバー
１０  ロール
１１  ピンチロール
１１ａ  上流側のピンチロール組
１１ｂ  下流側のピンチロール組
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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