JP2001009565A - 注湯装置の制御方法及びその制御装置 - Google Patents
注湯装置の制御方法及びその制御装置Info
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Abstract
解炉からの溶湯の出湯量をきめ細かく制御することので
きる注湯装置の制御方法及びその制御装置を提供するこ
と。 【解決手段】 傾動角度検出手段32で検出される溶解
炉21の傾動角度を、傾動角度設定器37に供給し、傾
動角度設定器37には予め求めた傾動角度と注湯量との
関係が記憶されており、この関係に基づいて溶解炉21
が所定の注湯量に対応する傾動角度になるように傾動手
段24を駆動させる。
Description
注湯する注湯装置の制御方法及びその制御装置に関し、
更に詳しくは、溶解炉の傾動角度を制御して注湯量を制
御する注湯装置の制御方法及びその制御装置に関する。
5−237635号公報において開示されている、回転
円板状の鋳型に金属や合金の溶湯を注湯して冷却、固化
させる鋳造装置1を示す。真空室7内において、誘導加
熱式の溶解炉2が支柱5の回動軸5aのまわりに傾動自
在に支持されている。傾動手段は油圧シリンダ16であ
る。この溶解炉2を加熱するための誘導加熱コイル4は
電力ケーブル3によって給電される。そして、形成され
る溶湯は傾けた溶解炉2から樋6を経由して下方の回転
する水冷円板11に固定された円板状の鋳型9へ注湯し
て冷却、固化される。
延びる回転軸8によって水平面内で回転される。回転軸
8は、駆動モータ12により、減速機17、減速機17
のスプロケット13、チェーン15、回転軸8のスプロ
ケット14を介して回転される。水冷円板11上には図
示しない冷却水通路が形成されており、この冷却水通路
を塞ぐように円板状の鋳型9を載せてボルトで固定され
ており、鋳型9の周縁部には環状の鋳型枠10が取り外
し可能に固定されている。
は、例えば金属の材料を溶解炉2へ投入し、真空中で誘
導加熱コイル4に高周波の交流を通電することによって
金属材料は溶解され、溶湯が生成されると油圧シリンダ
16によって溶解炉2を、支柱5の回動軸5aを支点と
して傾け鋳型9上へ樋6を介して注湯される。溶湯は鋳
型9の回転によってその全面に展開されて冷却固化され
る。鋳型9内で固化した鋳造品は鋳型枠10と共に鋳型
9から取り外される。
型9内で冷却する方式では、溶湯が冷却され固化するま
でに時間を要し鋳造サイクルの短時間化の要請に対応し
得ないという問題がある。また、樋6を経由させて鋳型
9へ注湯しているので鋳型9上において高温度の溶湯の
供給される部分が限られ、その部分が損傷を受けやすい
という問題もある。
行われるようにした、急冷ロール方式の鋳造装置が、例
えば本願出願人が先に出願した特願平10−19380
3号に示されている。図2に、この急冷ロール方式の鋳
造装置20を示す。
空室内に設置され、誘導加熱式溶解炉21は支柱22の
回動軸22aに支持されており、油圧シリンダ24によ
って、実線で示す位置から、順次、一点鎖線で示す位
置、二点鎖線で示す位置というように回動可能となって
いる。そして、溶解炉21内で溶解された例えば金属材
料の溶湯は出湯口21aからタンディッシュ23へ供給
され、タンディッシュ23で整流化されて、水冷の冷却
ロール25へ注湯される。
8を設けた箱形状であり、溶解炉21から傾斜受板28
の上部へ注がれる溶湯は傾斜受板28を流下して底板2
9に落下し、底板29のほぼ全長(幅方向)に沿って流
れ整流化されて、ノズル状の注湯路27から、前方へ回
転する冷却ロール25の表面へ注湯され、冷却されてフ
レーク状の急冷鋳片となる。そして、冷却ロール25の
下流側の面にスクレーパ26が取り付けられており、急
冷鋳片は冷却ロール25から剥離される。
において高さ調節が可能な支柱30に支持されており、
冷却ロール25の表面から注湯路27の先端までの高さ
を調節し得るようになっている。更に、支柱30の下端
部の両側方に軸支される一対の車輪40と、架台31に
固定された走行用レール41とによって、タンディッシ
ュ23は冷却ロール25の幅方向に移動できるようにな
っている。
は、冷却ロール25の冷却能力に対応させて冷却ロール
25上へ注湯する溶湯の量をきめ細かく制御する必要が
ある。従来は、例えばタンディッシュ23にロードセル
を組み込み、タンディッシュ23と溶湯との総重量を監
視して、その重量が所定値を越えると溶解炉21からタ
ンディッシュ23への注湯を強制的に停止させるなどし
ていた。しかし、ロードセルは耐熱性が良くなく、また
溶湯の揺動などによって重量が変動したりして、ロード
セルによる重量検知は精度良いものではなかった。
部21cの形状、容積が決まれば、溶解炉21をどれだ
け傾ければどれだけ溶湯が流れるかは決まり、従って溶
解炉21の傾動角を制御することにより出湯量を制御す
ることができる。しかし、従来、溶解炉21の傾動は、
単にポテンショメータを手動にて操作し油圧シリンダ2
4の油圧比例弁の電圧を変化させる、またはプログラム
設定器のプログラムにより油圧比例弁の電圧を変化させ
て溶解炉21を傾動させているだけであり、例えば、傾
動角度の現在値を取り込み設定傾動角との比較により、
溶解炉21を所望の傾動角に傾動させるというようなき
め細かなフィードバック制御は行っていない。
れ、溶解炉の傾動角を制御することにより溶解炉からの
溶湯の出湯量をきめ細かく制御する注湯装置の制御方法
及びその制御装置を提供することを課題とする。
によって、支柱に支持された回動軸のまわりに回動され
る溶解炉の回動角を傾動角度検出手段により検出して、
溶解炉が所定の注湯量に対応する傾動角度になるよう
に、傾動手段を駆動させるようにしたことを特徴とする
注湯装置の制御方法、によって解決される。
に傾動手段により回動可能とした溶解炉の回動角を検出
する傾動角度検出手段と、溶解炉の傾動角度と注湯量と
の関係を予め記憶させた傾動角度設定器とを備え、傾動
角度検出手段で検出される値を傾動角度設定器に供給
し、この傾動角度設定器に予め記憶させた傾動角度と注
湯量との関係から所定の注湯量に対応する傾動角度を得
るようにしたことを特徴とする注湯装置の制御装置、に
よって解決される。
て図面を参照して説明する。
同じ図2を参照して説明するが、急冷ロール方式の装置
20であり、従来と違うのは、溶解炉21に、傾動角度
検出手段としてのロータリエンコーダ32(例えば、光
学式ロータリエンコーダ)が回動軸22aに対して同心
的に設けられている点である。なお、本実施の形態で
は、溶解炉21の傾動角度を制御して注湯量を制御する
ので、タンディッシュ23にはロードセルを組み込む必
要はないが、従来と同様ロードセルによりタンディッシ
ュ23内の溶湯の重量を監視するようにすれば、タンデ
ィッシュ23の詰まりなどにより重量が所定値を越えた
場合溶解炉21からの注湯を強制的に停止させることが
できる。
ように、誘導加熱式溶解炉21は支柱22の回動軸22
aに支持されており、油圧シリンダ24によって、回動
軸22aまわりに回動可能となっている。そして、溶解
炉21内で溶解された例えば金属材料の溶湯は出湯口2
1aからタンディッシュ23へ供給され、タンディッシ
ュ23で整流化されて注湯路27から、前方へ回転する
冷却ロール25の表面へ注湯され、冷却されてフレーク
状の急冷鋳片となる。そして、冷却ロール25の下流側
の面にスクレーパ26が取り付けられており、急冷鋳片
は冷却ロール25から剥離される。
角度制御について説明する。図1は、本実施の形態によ
る注湯装置20の制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
タリエンコーダ32が取り付けられており、ロータリエ
ンコーダ32は回転角に比例してパルスを発生し、シー
ケンサ33へと出力する。シーケンサ33は、ロータリ
エンコーダ32からのカウント値を取り込む高速カウン
タユニット34と、D/Aカード35と、シーケンス制
御用のPLC(programmable logic controller )CP
U36とからなる。高速カウンタユニット34に取り込
まれた現在角度のデジタル値は、D/Aカード35にて
アナログ値の現在角度として傾動角度設定器37へ出力
される。(例えば、180度〜−180度をDC5〜0
Vに対応させて)。
溶解炉21の傾動角度と注湯量との関係が記憶されてい
る。例えば、水平状態の溶解炉21(図2の実線で示さ
れる状態)のキャビティ部21cに最上面まで溶湯を入
れて、ここから徐々に溶解炉21を傾動させるのである
が、例えば毎分当たりの出湯量が一定となるように傾動
させていき、溶湯がなくなるまで続ける。このときの一
定の出湯量とこの出湯量を保つべく行う傾動角の変動と
の関係を予め求めて傾動角度設定器37にメモリーして
おく。
このメモリーデータと、D/Aカード35より受けた傾
動角度の現在値との比較から、今、一定流速で出湯され
るためには傾動角度を何度にしなければならないかを、
傾動角度指令値として、油圧装置(油圧シリンダ24と
油圧比例弁38とからなる)の油圧比例弁38に出力す
る。これにより、油圧シリンダ24は、溶解炉21を所
望の一定流速が得られる角度へと傾動させるべく駆動さ
れる。
表示器39へも傾動角度の現在値が出力され表示されて
おり、例えば、いつまで経っても溶解炉21が傾動しな
い、過剰な速度で傾動するなどの異常を迅速に検知して
安全管理をするようにしている。
スイッチ(図示省略)を設け、水平時には、高速カウン
タユニット34に取り込まれるロータリエンコーダ32
からのカウント値を補正(リセット)するようにしてい
る。
解炉21の傾動角度の変動を制御することにより、精度
良く注湯量を制御することができる。
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
圧装置を用いたが、これに限ることなく、例えば溶解炉
に取り付けたワイヤーをモータで巻き上げることで、溶
解炉を回動軸を支点として持ち上げて、回動軸まわりに
回動させるようにしても良い。この場合には、モータの
回転数を制御することで傾動角度を制御する。
からの注湯をタンディッシュ23で受けてから、冷却ロ
ール25へ注湯したが、タンディッシュ23に代えて、
例えば図3で用いた樋6を介して冷却ロール25へ注湯
するようにしても良い。また、冷却ロール25への注湯
に限らず、例えば、図3で示した水冷円板への注湯でも
良い。
注湯されるように溶解炉21の傾動を制御したが、これ
に限らず、例えば、溶解炉21から注湯されるトータル
量が一定となるべく傾動を制御するようにしても良い。
この場合には、予め、溶解炉21をある角度からある角
度に傾動させたときはどのくらいの量出るのかという関
係を求めておく。
出手段として光学式ロータリエンコーダ32を用いた
が、磁気式のロータリエンコーダでも良く、更にはロー
タリエンコーダに限らず、例えばポテンショメータによ
り抵抗値の変化として角度を検出しても良い。
ンス制御用としてPLCCPU36を用いたが、パーソ
ナルコンピュータ等の機器もしくはトランジスタ等の電
子部品で制御しても良い。また、コントロールのための
言語はシーケンス用以外でも制御可能である。
解炉の傾動角度を制御することにより、きめ細かな注湯
量の制御ができる。
成を示すブロック図である。
る。
である。
Claims (10)
- 【請求項1】 溶解炉を、支柱に支持された回動軸のま
わりに傾動手段により回動可能とした注湯装置の制御方
法において、 前記傾動手段による前記回動軸のまわりの回動角を傾動
角度検出手段により検出して、前記溶解炉が所定の注湯
量に対応する傾動角度になるように、前記傾動手段を駆
動させるようにしたことを特徴とする注湯装置の制御方
法。 - 【請求項2】 前記傾動手段は油圧装置であることを特
徴とする請求項1に記載の注湯装置の制御方法。 - 【請求項3】 前記傾動角度検出手段は、前記回動軸に
同心的に設けたロータリエンコーダであることを特徴と
する請求項1又は請求項2に記載の注湯装置の制御方
法。 - 【請求項4】 前記溶解炉からの注湯をタンディッシュ
で受け、該タンディッシュから冷却ロールに注湯を供給
するようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3
の何れかに記載の注湯装置の制御方法。 - 【請求項5】 前記傾動角度検出手段により検出される
値を表示器に表示するようにしたことを特徴とする請求
項1乃至請求項4の何れかに記載の注湯装置の制御方
法。 - 【請求項6】 溶解炉を、支柱に支持された回動軸のま
わりに傾動手段により回動可能とした注湯装置の制御装
置において、 前記傾動手段による前記回動軸のまわりの回動角を検出
する傾動角度検出手段と、前記溶解炉の傾動角度と注湯
量との関係を予め記憶させた傾動角度設定器とを備え、 前記傾動角度検出手段で検出される値を前記傾動角度設
定器に供給し、該傾動角度設定器に予め記憶させた傾動
角度と注湯量との関係から所定の注湯量に対応する傾動
角度を得るようにしたことを特徴とする注湯装置の制御
装置。 - 【請求項7】 前記傾動手段は油圧装置であることを特
徴とする請求項6に記載の注湯装置の制御装置。 - 【請求項8】 前記傾動角度検出手段は、前記回動軸に
同心的に設けたロータリエンコーダであることを特徴と
する請求項6又は請求項7に記載の注湯装置の制御装
置。 - 【請求項9】 前記溶解炉からの注湯を受けるタンディ
ッシュを設け、該タンディッシュから冷却ロールに注湯
を供給するようにしたことを特徴とする請求項6乃至請
求項8の何れかに記載の注湯装置の制御装置。 - 【請求項10】 前記傾動角度検出手段により検出され
る値を表示する表示器を設けたことを特徴とする請求項
6乃至請求項9の何れかに記載の注湯装置の制御装置。
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JP18376099A JP4232878B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 注湯装置の制御方法及びその制御装置 |
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Family Applications (1)
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JP18376099A Expired - Lifetime JP4232878B2 (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 注湯装置の制御方法及びその制御装置 |
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KR100890106B1 (ko) | 2007-11-21 | 2009-03-24 | 현대제철 주식회사 | 전기로 천정선회 제어장치 및 그 방법 |
KR100984449B1 (ko) | 2008-05-28 | 2010-09-29 | 현대제철 주식회사 | 전기로 경동 제어장치 및 그 방법 |
CN103447513A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-18 | 三明学院 | 一种中频感应电炉自动浇注控制系统 |
CN114626151A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-06-14 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的方法 |
CN115178730A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-14 | 北京北方恒利科技发展有限公司 | 一种铜合金中频炉定量浇注装置及方法 |
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CN105909582B (zh) * | 2016-06-30 | 2017-04-05 | 马鞍山市致呈机电有限公司 | 一种钢水包液压翻转装置的液压系统 |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP18376099A patent/JP4232878B2/ja not_active Expired - Lifetime
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