JP2001287003A - モールドレベル制御装置 - Google Patents
モールドレベル制御装置Info
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- JP2001287003A JP2001287003A JP2000105860A JP2000105860A JP2001287003A JP 2001287003 A JP2001287003 A JP 2001287003A JP 2000105860 A JP2000105860 A JP 2000105860A JP 2000105860 A JP2000105860 A JP 2000105860A JP 2001287003 A JP2001287003 A JP 2001287003A
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- level signal
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- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小断面モールドレベル制御においてパウダー
鋳造する場合のγ線レベル計や熱電対レベル計の計測上
の問題点を解決し、安定的に浸漬深さを確保することが
できる制御装置を提供すること。 【解決手段】 小断面モールドの溶融金属のレベルを連
続的に検出するγ線方式のモールドレベル計２と、同じ
く該レベルを連続的に検出する熱電対方式レベル計１
と、該γ線方式モールドレベル計が検出するモールドレ
ベル信号と該熱電対方式レベル計が検出するモールドレ
ベル信号とから高精度なモールドレベル信号を演算する
レベル信号合成処理フィルタ５と、該レベル信号合成処
理フィルタが演算した該モールドレベル信号を入力とし
てＰＩＤ演算等を行いストッパーの開度あるいはピンチ
ロールの速度として出力する制御装置６とを具備する。
鋳造する場合のγ線レベル計や熱電対レベル計の計測上
の問題点を解決し、安定的に浸漬深さを確保することが
できる制御装置を提供すること。 【解決手段】 小断面モールドの溶融金属のレベルを連
続的に検出するγ線方式のモールドレベル計２と、同じ
く該レベルを連続的に検出する熱電対方式レベル計１
と、該γ線方式モールドレベル計が検出するモールドレ
ベル信号と該熱電対方式レベル計が検出するモールドレ
ベル信号とから高精度なモールドレベル信号を演算する
レベル信号合成処理フィルタ５と、該レベル信号合成処
理フィルタが演算した該モールドレベル信号を入力とし
てＰＩＤ演算等を行いストッパーの開度あるいはピンチ
ロールの速度として出力する制御装置６とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビレット鋳造用小
断面モールドの連続鋳造プロセスにおけるパウダー鋳造
時の溶融金属のレベルを適切に制御するための溶鋼レベ
ル制御装置に関する。
断面モールドの連続鋳造プロセスにおけるパウダー鋳造
時の溶融金属のレベルを適切に制御するための溶鋼レベ
ル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】小断面モールドの連続鋳造プロセスにお
けるモールド内溶鋼レベル制御においては、通常のサイ
ズのモールドにおいて使われる渦流方式のレベル計が、
モールド銅板の影響を受けるため使えない事から、γ線
方式レベル計あるいは熱電対方式レベル計が使われてい
る。
けるモールド内溶鋼レベル制御においては、通常のサイ
ズのモールドにおいて使われる渦流方式のレベル計が、
モールド銅板の影響を受けるため使えない事から、γ線
方式レベル計あるいは熱電対方式レベル計が使われてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、γ線方式レベ
ル計では、溶鋼レベルが高いほどγ線の溶鋼による減衰
量が増える事を利用して溶鋼レベルを検出する方式であ
るため、溶鋼上にパウダーがあると、パウダーによるγ
線の減衰が生じ、正確な溶鋼レベルよりも高目の指示を
出してしまい、その信号をフィードバック信号として溶
鋼レベル制御を行うと、本来目標とする溶鋼レベルより
も低いレベルでの鋳造となり、浸漬ノズル開口部からの
パウダー巻き込み現象などが起こり、浸漬ノズル寿命及
び製品品質に対し重大な問題が生ずる。
ル計では、溶鋼レベルが高いほどγ線の溶鋼による減衰
量が増える事を利用して溶鋼レベルを検出する方式であ
るため、溶鋼上にパウダーがあると、パウダーによるγ
線の減衰が生じ、正確な溶鋼レベルよりも高目の指示を
出してしまい、その信号をフィードバック信号として溶
鋼レベル制御を行うと、本来目標とする溶鋼レベルより
も低いレベルでの鋳造となり、浸漬ノズル開口部からの
パウダー巻き込み現象などが起こり、浸漬ノズル寿命及
び製品品質に対し重大な問題が生ずる。
【０００４】この様なγ線方式レベル計の問題に対し、
比較的パウダーの影響の少ない熱電対レベル計が用いら
れる場合があるが、この方式では、本質的にモールド銅
板に設置された熱電対の温度測定応答がレベル検出器と
しての応答を左右するため、小断面モールドにおける応
答の速い溶鋼レベル変化を制御するには溶鋼レベル検出
応答が遅過ぎるという問題点があった。この際の応答遅
れに対してもパウダーの影響がある事が判っている。
比較的パウダーの影響の少ない熱電対レベル計が用いら
れる場合があるが、この方式では、本質的にモールド銅
板に設置された熱電対の温度測定応答がレベル検出器と
しての応答を左右するため、小断面モールドにおける応
答の速い溶鋼レベル変化を制御するには溶鋼レベル検出
応答が遅過ぎるという問題点があった。この際の応答遅
れに対してもパウダーの影響がある事が判っている。
【０００５】本発明の目的は、小断面モールドレベル制
御においてパウダー鋳造する場合のγ線レベル計や熱電
対レベル計の計測上の上述した問題点を解決し、安定的
に浸漬深さを確保することができるレベル制御装置を提
供することにある。
御においてパウダー鋳造する場合のγ線レベル計や熱電
対レベル計の計測上の上述した問題点を解決し、安定的
に浸漬深さを確保することができるレベル制御装置を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、小断面
モールドの溶融金属レベルを連続的に検出するγ線方式
モールドレベル計と、同じく該溶融金属レベルを連続的
に検出する熱電対方式モールドレベル計と、該γ線方式
モールドレベル計が検出するモールドレベル信号と該熱
電対方式モールドレベル計が検出するモールドレベル信
号とから高精度なモールドレベル信号を演算するレベル
信号合成処理フィルタと、該レベル信号合成処理フィル
タが演算した該モールドレベル信号を入力としてＰＩＤ
演算等を行いストッパーの開度あるいはピンチロールの
速度として出力する制御装置とを具備することを特徴と
する制御装置である。
モールドの溶融金属レベルを連続的に検出するγ線方式
モールドレベル計と、同じく該溶融金属レベルを連続的
に検出する熱電対方式モールドレベル計と、該γ線方式
モールドレベル計が検出するモールドレベル信号と該熱
電対方式モールドレベル計が検出するモールドレベル信
号とから高精度なモールドレベル信号を演算するレベル
信号合成処理フィルタと、該レベル信号合成処理フィル
タが演算した該モールドレベル信号を入力としてＰＩＤ
演算等を行いストッパーの開度あるいはピンチロールの
速度として出力する制御装置とを具備することを特徴と
する制御装置である。
【０００７】即ち、本発明では課題を解決するために、
以下の様にγ線方式レベル計信号と熱電対方式レベル信
号とを合成する。つまり周波数軸上ででみると、γ線方
式レベル計信号はパウダーの影響によりとりわけ直流分
を含む低周波域信号の信頼性が低く、その影響の少ない
高周波域信号の信頼性が高い。一方、熱電対方式レベル
計では、逆に、応答の影響が小さい低周波域信号の信頼
性が高く、応答遅れの影響が現れる高周波域信号の信頼
性が低い。よって、両者の信頼性が高い周波数領域を抽
出し、合成する事により、全周波数領域で信頼性の高い
検出が可能となる。
以下の様にγ線方式レベル計信号と熱電対方式レベル信
号とを合成する。つまり周波数軸上ででみると、γ線方
式レベル計信号はパウダーの影響によりとりわけ直流分
を含む低周波域信号の信頼性が低く、その影響の少ない
高周波域信号の信頼性が高い。一方、熱電対方式レベル
計では、逆に、応答の影響が小さい低周波域信号の信頼
性が高く、応答遅れの影響が現れる高周波域信号の信頼
性が低い。よって、両者の信頼性が高い周波数領域を抽
出し、合成する事により、全周波数領域で信頼性の高い
検出が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により詳細に説明する。図１は、本発明のモールドレベ
ル制御装置及び制御対象の全体を示す略図である。図１
において、本発明の装置は、小断面モールドに放射線源
及び放射線検出器を対面するように設置し、モールド８
内の溶鋼レベルにより放射線の透過量が変化する事を利
用し、溶融金属レベルを連続的に検出するγ線方式モー
ルドレベル計２からのモールドレベル信号（以下、γ線
レベル信号１３という）と、及びモールド銅板に測温点
が溶接された複数の熱電対信号より該溶融金属レベルを
連続的に検出する熱電対方式モールドレベル計１からの
モールドレベル信号（以下、熱電対レベル信号１２とい
う）を、γ線レベル計信号処理装置４および熱電対レベ
ル計信号処理装置３を経て、図２に基づいて後述するレ
ベル信号合成処理装置（レベル信号合成処理フィルタ）
５に入力し、該レベル信号合成処理装置５より合成レベ
ル信号１４を出力し、該合成レベル信号１４を例えばＰ
ＩＤ制御装置などのモールドレベル制御装置６に入力す
る事により、モールドレベルのフィードバック制御ルー
プを構成し、モールド溶鋼レベル制御を実現する。
により詳細に説明する。図１は、本発明のモールドレベ
ル制御装置及び制御対象の全体を示す略図である。図１
において、本発明の装置は、小断面モールドに放射線源
及び放射線検出器を対面するように設置し、モールド８
内の溶鋼レベルにより放射線の透過量が変化する事を利
用し、溶融金属レベルを連続的に検出するγ線方式モー
ルドレベル計２からのモールドレベル信号（以下、γ線
レベル信号１３という）と、及びモールド銅板に測温点
が溶接された複数の熱電対信号より該溶融金属レベルを
連続的に検出する熱電対方式モールドレベル計１からの
モールドレベル信号（以下、熱電対レベル信号１２とい
う）を、γ線レベル計信号処理装置４および熱電対レベ
ル計信号処理装置３を経て、図２に基づいて後述するレ
ベル信号合成処理装置（レベル信号合成処理フィルタ）
５に入力し、該レベル信号合成処理装置５より合成レベ
ル信号１４を出力し、該合成レベル信号１４を例えばＰ
ＩＤ制御装置などのモールドレベル制御装置６に入力す
る事により、モールドレベルのフィードバック制御ルー
プを構成し、モールド溶鋼レベル制御を実現する。
【０００９】図１において、７はモールドレベル制御装
置６からの信号を入力するストッパー駆動制御装置であ
り、該駆動制御装置７からの指令によりステッピングシ
リンダ１１が作動し、タンディシュ９内のストッパー１
０を昇降し、その開度を調整することで、溶鋼レベルを
制御する。なお、ストッパーの開度指令ではなく、連続
鋳造設備におけるピンチロールの速度指令として出力す
ることもできる。
置６からの信号を入力するストッパー駆動制御装置であ
り、該駆動制御装置７からの指令によりステッピングシ
リンダ１１が作動し、タンディシュ９内のストッパー１
０を昇降し、その開度を調整することで、溶鋼レベルを
制御する。なお、ストッパーの開度指令ではなく、連続
鋳造設備におけるピンチロールの速度指令として出力す
ることもできる。
【００１０】図２は図１に示すレベル計信号合成処理フ
ィルタの機能を示す。ここでのフィルタリング処理はデ
ィジタル計算機により行う場合は、例えば（１），
（２），（３）式の様なディジタルフィルタ演算を行
う。また、この場合のディジタルフィルタ設計法は色々
な方法が考えられるが、例えば一次のロウパス、ハイパ
スのアナログフィルタを「双一次変換近似法」あるいは
「後退差分近似法」により離散化する方法が簡便と思わ
れる。その場合のロウパスフィルタのパラメータＦl1，
Ｆl2，Ｆl3及びハイパスフィルタのパラメータＦh1，Ｆ
h2，Ｆh3を表１に示す。
ィルタの機能を示す。ここでのフィルタリング処理はデ
ィジタル計算機により行う場合は、例えば（１），
（２），（３）式の様なディジタルフィルタ演算を行
う。また、この場合のディジタルフィルタ設計法は色々
な方法が考えられるが、例えば一次のロウパス、ハイパ
スのアナログフィルタを「双一次変換近似法」あるいは
「後退差分近似法」により離散化する方法が簡便と思わ
れる。その場合のロウパスフィルタのパラメータＦl1，
Ｆl2，Ｆl3及びハイパスフィルタのパラメータＦh1，Ｆ
h2，Ｆh3を表１に示す。
【００１１】 Ｌlow （ｔ）＝Ｆl1・Ｌlow （ｔ−１）＋Ｆl2・Ｌtc（ｔ）＋Ｆl3 ・Ｌtc（ｔ−１）・・・・・・・（１） Ｌhig （ｔ）＝Ｆh1・Ｌhig （ｔ−１）＋Ｆh2・Ｌgam （ｔ）＋Ｆh3 ・Ｌgam （ｔ−１）・・・・・・（２） Ｌcon （ｔ）＝Ｌlow （ｔ）＋Ｌhig （ｔ）・・（３） ただし Ｌcon ：合成信号出力 Ｌlow ：ロウパスフィルタ出力 Ｌhig ：ハイパスフィルタ出力 Ｌgam ：γ線レベル計出力 Ｌtc：熱電対レベル計出力
【００１２】
【表１】
【００１３】図３は従来技術であるγ線レベル信号１３
を用いて制御を行った場合で、この場合はパウダー層を
加えたレベルを一定にしようとするため、実際の溶鋼レ
ベルは熱電対レベル信号１２を見ると、レベル設定値で
ある−９０mmよりも下方にあり、パウダーの厚みが変化
するのに合わせて変動しており十分な浸漬深さが確保で
きていない事が判る。一方、図４は本発明の合成レベル
信号１４を用いて制御を行った場合で、低周波域おいて
は熱電対レベル信号により制御されるため定常的には溶
鋼レベルが目標値と一致するよう制御される。図４にお
いて、実際の溶鋼レベルは先と同様に熱電対レベル信号
１２を見ると、レベル設定値である−９０mmあたりにあ
り、必要となる浸漬深さが確保できている事が判る。
を用いて制御を行った場合で、この場合はパウダー層を
加えたレベルを一定にしようとするため、実際の溶鋼レ
ベルは熱電対レベル信号１２を見ると、レベル設定値で
ある−９０mmよりも下方にあり、パウダーの厚みが変化
するのに合わせて変動しており十分な浸漬深さが確保で
きていない事が判る。一方、図４は本発明の合成レベル
信号１４を用いて制御を行った場合で、低周波域おいて
は熱電対レベル信号により制御されるため定常的には溶
鋼レベルが目標値と一致するよう制御される。図４にお
いて、実際の溶鋼レベルは先と同様に熱電対レベル信号
１２を見ると、レベル設定値である−９０mmあたりにあ
り、必要となる浸漬深さが確保できている事が判る。
【００１４】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、γ線方式レ
ベル計を用いた制御により起こるパウダー厚みに応じた
溶鋼レベルの低下変動現象や、熱電対方式レベル計を用
いた制御により起こる応答遅れによるオーバーフロー現
象などを防止し、小断面モールドにおいてパウダー鋳造
を行う場合、必要な浸漬深さを確保し安定な品質を作り
込む上で必須の性能をもたらす点で極めて有用である。
ベル計を用いた制御により起こるパウダー厚みに応じた
溶鋼レベルの低下変動現象や、熱電対方式レベル計を用
いた制御により起こる応答遅れによるオーバーフロー現
象などを防止し、小断面モールドにおいてパウダー鋳造
を行う場合、必要な浸漬深さを確保し安定な品質を作り
込む上で必須の性能をもたらす点で極めて有用である。
【図１】本発明を適用する場合のモールドレベル制御シ
ステム全体の概要図である。
ステム全体の概要図である。
【図２】本発明のレベル信号合成処理装置の機能を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】従来技術であるγ線レベル信号による制御結果
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図４】本発明である合成レベル信号による制御結果を
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
１：熱電対方式モールドレベル計 ２：γ線方式モールドレベル計 ３：熱電対レベル計信号処理装置 ４：γ線レベル計信号処理装置 ５：レベル信号合成処理装置 ６：レベル信号合成処理装置 ７：ストッパー駆動制御装置 ８：モールド ９：タンディシュ １０：ストッパー １１：ステッピングシリンダ １２：熱電対レベル信号 １３：γ線レベル信号 １４：合成レベル信号 ２１：ハイパスフィルタ ２２：ロウパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｆ 23/288 Ｇ０１Ｆ 23/28 Ｃ (72)発明者 東 豊一郎 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 Ｆターム(参考） 2F014 AA07 CA03 FD10 4E004 MB02 MB03 NB02 PA02 PA07
Claims (1)
- 【請求項１】 ビレット鋳造用小断面モールド内の溶融
金属のレベルを連続的に検出するγ線方式のモールドレ
ベル計と、同じく該レベルを連続的に検出する熱電対方
式レベル計と、該γ線方式モールドレベル計が検出する
γ線モールドレベル信号と該熱電対方式レベル計が検出
する熱電対モールドレベル信号とを入力し、合成レベル
信号を演算し出力するレベル信号合成処理フィルタと、
該レベル信号合成処理フィルタが演算した該合成レベル
信号を入力として前記溶融金属のレベルを一定に制御す
べく、ストッパーの開度指令あるいはピンチロールの速
度指令を出力する制御装置とを具備することを特徴とす
るモールドレベル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105860A JP2001287003A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | モールドレベル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105860A JP2001287003A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | モールドレベル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001287003A true JP2001287003A (ja) | 2001-10-16 |
Family
ID=18619120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105860A Pending JP2001287003A (ja) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | モールドレベル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001287003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1256401A2 (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-13 | O.R.I. Martin Acciaieria E Ferriera Di Brescia S.p.A. | Method and device for controlling the level of steel in a continuous casting mold |
| DE102011003338B4 (de) | 2011-01-28 | 2018-03-08 | Berthold Technologies Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Messen eines Gießspiegels mittels eines radiometrischen Messsystems und radiometrisches Messsystem |
-
2000
- 2000-04-07 JP JP2000105860A patent/JP2001287003A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1256401A2 (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-13 | O.R.I. Martin Acciaieria E Ferriera Di Brescia S.p.A. | Method and device for controlling the level of steel in a continuous casting mold |
| EP1256401A3 (en) * | 2001-05-10 | 2003-10-29 | O.R.I. Martin Acciaieria E Ferriera Di Brescia S.p.A. | Method and device for controlling the level of steel in a continuous casting mold |
| DE102011003338B4 (de) | 2011-01-28 | 2018-03-08 | Berthold Technologies Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Messen eines Gießspiegels mittels eines radiometrischen Messsystems und radiometrisches Messsystem |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040902 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050323 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |