JP2009241077A - Stopping control method for sliding nozzle device and plate used in the method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stopping control method for a sliding nozzle device, which suppresses damage of a plate by making a sliding amount of the plate after completion of a molten steel pouring work to be the minimum necessary one, so that the service life of the plate is elongated, and to provide a plate used in the method. <P>SOLUTION: A magnetic flux density detecting sensor 25 is set in the periphery of an upper nozzle 16, which is arranged on the bottom face of a ladle 20. Further, a non-contact displacement gauge 22 is set above a molten steel face SL in the ladle 20. The outputs of the magnetic flux density detecting sensor 25 and the non-contact displacement gauge 22 are inputted into a controller 24, which controls a driving device 23. When the magnetic flux density detecting sensor 25 detects a slag flowing out of the upper nozzle 16, the controller 24 drives the driving device 23 to slide a lower plate 11d in the closing direction. When the rate of change of the molten steel face level measured by the non-contact displacement gauge 22 reaches a previously set value or less, the controller 24 stops the driving device 23. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル装置の停止制御方法及びそれに使用されるプレートに関する。 The present invention relates to a sliding nozzle device stop control method that accompanies the end of molten steel pouring work from a ladle to a tundish, and a plate used therefor.

取鍋からタンディッシュへ注入される溶鋼流量は、取鍋の底部に設置されたスライディングノズル装置により制御される。スライディングノズル装置は、ノズル孔が形成されたスライディングノズル用プレートを摺動させることで、ノズル孔の開閉度を制御している。 The flow rate of molten steel injected from the ladle into the tundish is controlled by a sliding nozzle device installed at the bottom of the ladle. The sliding nozzle device controls the degree of opening and closing of the nozzle holes by sliding the sliding nozzle plate in which the nozzle holes are formed.

取鍋内の溶鋼表面には、酸化物を主成分とするスラグが浮遊しており、取鍋内の溶鋼量が少なくなると、スライディングノズル装置のノズル孔からスラグが流出する。タンディッシュへ注入される溶鋼中にスラグが混入し、鋳片に捕捉された場合、圧延以降の工程並びに製品において疵・割れ等が発生する原因となる。 Slag mainly composed of oxide floats on the surface of the molten steel in the ladle. When the amount of molten steel in the ladle decreases, the slag flows out from the nozzle hole of the sliding nozzle device. When slag is mixed in the molten steel poured into the tundish and is captured by the slab, it may cause cracks and cracks in the processes and products after the rolling.

そこで、溶鋼注入に伴うスラグの流出を抑えるため、電磁誘導を利用したスラグ検知装置を用いてスラグ流出開始時点を判断し、スライディングノズルを閉止する方法が広く普及している（例えば特許文献１参照）。 Therefore, in order to suppress the outflow of slag accompanying molten steel injection, a method of judging the slag outflow start time using a slag detection device using electromagnetic induction and closing the sliding nozzle is widely used (see, for example, Patent Document 1). ).

一方、近年、作業者のハンドリング負荷の軽減やコストダウンの要請からスライディングノズル用プレート（以下では、「スライディングノズル用プレート」を単に「プレート」と呼ぶこともある。）の小型化に対するニーズが高まっている。例えば特許文献２には、プレートのノズル孔の縁からプレートの端までの距離を規定することで溶鋼漏れを起こさない範囲で経済的なプレート形状とすることが記載されている。 On the other hand, in recent years, there has been an increasing need for downsizing of sliding nozzle plates (hereinafter, “sliding nozzle plates” may be simply referred to as “plates”) because of reduced handling burden on workers and cost reduction. ing. For example, Patent Document 2 describes that the plate shape is economical within a range in which molten steel does not leak by defining the distance from the edge of the nozzle hole of the plate to the end of the plate.

特開平５−２７７６８６号公報JP-A-5-277686 特開平１１−１３８２４３号公報JP-A-11-138243

図４は、上プレート１１ｕと下プレート１１ｄからなるスライディングノズル用プレートの側断面図である。図４（Ａ）は、上プレート１１ｕのノズル孔１２ｕと下プレート１１ｄのノズル孔１２ｄが連通していた状態から、下プレート１１ｄを摺動させて上プレート１１ｕのノズル孔１２ｕを下プレート１１ｄで塞いだ後の状態を示したものである。スライディングノズル用プレートに損傷がなければ、図４（Ａ）に示すように、ノズル孔１２ｕの直径分だけ下プレート１１ｄを摺動させれば、ノズル孔１２ｕを閉塞することができる。 FIG. 4 is a side sectional view of a sliding nozzle plate comprising an upper plate 11u and a lower plate 11d. FIG. 4A shows a state in which the nozzle hole 12u of the upper plate 11u and the nozzle hole 12d of the lower plate 11d communicate with each other, and the lower plate 11d is slid to move the nozzle hole 12u of the upper plate 11u with the lower plate 11d. It shows the state after closing. If the sliding nozzle plate is not damaged, the nozzle hole 12u can be closed by sliding the lower plate 11d by the diameter of the nozzle hole 12u as shown in FIG.

ところで、スライディングノズル用プレートに発生する損傷は、絞り注入時にノズル孔のエッジ部が溶損するエッジ溶損、スライディングノズル用プレートの摺動動作によって該プレートの摺動面が損傷するストローク損傷、さらには、酸化による組織劣化、プレート摺動過多、プレート間への地金引き込み等から起こる摺動面の面荒れがあり、これらの損傷は、スライディングノズル用プレートが再使用されるたびに進行する。 By the way, damage that occurs in the sliding nozzle plate includes edge melting that causes the edge portion of the nozzle hole to melt at the time of injection, and stroke damage that damages the sliding surface of the sliding nozzle plate due to sliding operation. In addition, there is a rough surface of the sliding surface that occurs due to tissue deterioration due to oxidation, excessive sliding of the plate, pulling of the metal between the plates, and the damage progresses every time the sliding nozzle plate is reused.

図４（Ｂ）は、スライディングノズル用プレートのノズル孔１２ｕ、１２ｄにエッジ溶損Ｑがある場合において、図４（Ａ）と同じ距離だけ下プレート１１ｄを摺動させた時の状態を示したものである。この場合、同図より明らかなように、エッジ溶損Ｑ箇所から溶鋼漏れが発生し、ノズル孔１２ｕは閉塞されない。このため、ノズル孔１２ｕを閉塞する場合は、通常、図４（Ｃ）に示すように、スライディングノズル用プレートが損傷していても溶鋼漏れが起きないように、全ストローク摺動させる。 FIG. 4B shows a state in which the lower plate 11d is slid by the same distance as in FIG. 4A when there is an edge fusing loss Q in the nozzle holes 12u and 12d of the sliding nozzle plate. Is. In this case, as is apparent from the figure, a molten steel leak occurs from the edge melt-damage Q location, and the nozzle hole 12u is not closed. For this reason, when the nozzle hole 12u is closed, as shown in FIG. 4C, it is usually slid for the entire stroke so that the molten steel does not leak even if the sliding nozzle plate is damaged.

しかしながら、スライディングノズル用プレートを全ストローク摺動させた場合、ストローク損傷や地金引き込み等から起こる摺動面の面荒れが促進され、スライディングノズル用プレートの寿命が低下するという問題がある。 However, when the sliding nozzle plate is slid for all strokes, there is a problem that the surface roughness of the sliding surface caused by stroke damage or pulling in the metal is promoted and the life of the sliding nozzle plate is reduced.

また、これらのプレートの損耗が大きくなると、溶鋼漏れが発生するおそれがあるため、特許文献２で開示されているように、プレートのストローク長はノズル孔の内径の２倍以上を確保しなければならなかった。このため、従来はプレートの全長を小さくすることには限界があった。 Further, when the wear of these plates increases, molten steel leakage may occur. Therefore, as disclosed in Patent Document 2, the stroke length of the plates must be ensured at least twice the inner diameter of the nozzle hole. did not become. For this reason, there has been a limit in reducing the overall length of the plate.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル用プレートの摺動量を必要最小限として、スライディングノズル用プレートの損傷を抑え、以てスライディングノズル用プレートの寿命延長を図ることが可能なスライディングノズル装置の停止制御方法及びそれに使用されるプレートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. The sliding nozzle plate sliding amount at the end of the molten steel pouring operation is minimized so that the sliding nozzle plate is prevented from being damaged, and thus the sliding nozzle plate life is shortened. It is an object of the present invention to provide a sliding nozzle device stop control method that can be extended and a plate used therefor.

上記目的を達成するため、本発明に係るスライディングノズル装置の停止制御方法は、取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル装置の停止制御方法であって、前記取鍋の底部に形成された注湯口に近接して磁束密度検出センサーを設置すると共に、前記取鍋内の溶鋼湯面レベルを測定するための非接触型変位計を溶鋼湯面の上方に設置し、前記磁束密度検出センサーが前記注湯口から流出するスラグを検出した時点から前記スライディングノズル装置を閉方向に作動させ、前記非接触型変位計により測定された溶鋼湯面レベルの変化率が予め設定した値以下になった時点で前記スライディングノズル装置を停止させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a sliding nozzle device stop control method according to the present invention is a sliding nozzle device stop control method upon completion of a molten steel pouring operation from a ladle to a tundish, wherein the bottom portion of the ladle A magnetic flux density detection sensor is installed in the vicinity of the pouring hole formed in the ladle, and a non-contact displacement meter for measuring the molten steel surface level in the ladle is installed above the molten steel surface. The sliding nozzle device is operated in the closing direction from the time when the density detection sensor detects the slag flowing out from the pouring port, and the rate of change of the molten steel surface level measured by the non-contact displacement meter is equal to or less than a preset value. At this point, the sliding nozzle device is stopped.

ここで、「スライディングノズル装置を閉方向に作動」とは、固定プレート（スライディングノズル用プレート）に形成されたノズル孔と摺動プレート（スライディングノズル用プレート）に形成されたノズル孔が連通している状態から、固定プレートのノズル孔を摺動プレートで閉塞するため、摺動プレートを固定プレートに沿って摺動させることをいう。
また、「溶鋼湯面レベルの変化率」は、（時刻ｔ２における溶鋼湯面レベル−時刻ｔ１における溶鋼湯面レベル）／（ｔ２−ｔ１）の絶対値である。一方、「予め設定した値」としては、ゼロ若しくはゼロに近い値が設定される。 Here, “operating the sliding nozzle device in the closing direction” means that the nozzle hole formed in the fixed plate (sliding nozzle plate) and the nozzle hole formed in the sliding plate (sliding nozzle plate) communicate with each other. In order to close the nozzle hole of the fixed plate with the sliding plate, the sliding plate is slid along the fixed plate.
The “rate of change of the molten steel surface level” is an absolute value of (molten steel surface level at time t2−molten steel surface level at time t1) / (t2−t1). On the other hand, as the “preset value”, zero or a value close to zero is set.

本発明では、非接触型変位計により測定された溶鋼湯面レベルの変化率が予め設定した値以下になった時点でスライディングノズル装置を停止させるので、溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル用プレートの摺動量を、溶鋼漏れが起きない必要最小量に留めることができる。その結果、スライディングノズル用プレートの損傷度が低下し、スライディングノズル用プレートの寿命を延長させることができる。 In the present invention, since the sliding nozzle device is stopped when the rate of change of the molten steel surface level measured by the non-contact type displacement meter becomes equal to or less than a preset value, the sliding nozzle plate accompanying the end of the molten steel injection operation The sliding amount can be kept to the minimum necessary amount that does not cause molten steel leakage. As a result, the damage degree of the sliding nozzle plate is reduced, and the life of the sliding nozzle plate can be extended.

また、本発明に係るスライディングノズル装置の停止制御方法では、取鍋内の溶鋼湯面レベルを測定するための非接触型変位計に替えて、取鍋内の溶鋼重量を測定するためのロードセルを前記取鍋に設置し、ロードセルにより測定された溶鋼重量の変化率が予め設定した値以下になった時点で前記スライディングノズル装置を停止させるようにしてもよい。
ここで、「溶鋼重量の変化率」は、（時刻ｔ２における溶鋼重量−時刻ｔ１における溶鋼重量）／（ｔ２−ｔ１）の絶対値である。 Moreover, in the stop control method of the sliding nozzle device according to the present invention, a load cell for measuring the molten steel weight in the ladle is used instead of the non-contact type displacement meter for measuring the molten steel surface level in the ladle. You may make it stop the said sliding nozzle apparatus, when it installs in the said ladle and the rate of change of the molten steel weight measured with the load cell becomes below a preset value.
Here, “rate of change of molten steel weight” is an absolute value of (molten steel weight at time t2−molten steel weight at time t1) / (t2−t1).

また、本発明に係るスライディングノズル装置の停止制御方法では、前記非接触型変位計及び前記ロードセルを設置せず、前記磁束密度検出センサーにより測定された磁束密度に基づいて算出された磁束密度の変化率が一定値に収束した時点で前記スライディングノズル装置を停止させてもよい。
ここで、「磁束密度の変化率」は、（時刻ｔ２における磁束密度−時刻ｔ１における磁束密度）／（ｔ２−ｔ１）の絶対値である。 Further, in the stop control method of the sliding nozzle device according to the present invention, the change of the magnetic flux density calculated based on the magnetic flux density measured by the magnetic flux density detection sensor without installing the non-contact displacement meter and the load cell. The sliding nozzle device may be stopped when the rate converges to a constant value.
Here, the “magnetic flux density change rate” is an absolute value of (magnetic flux density at time t2−magnetic flux density at time t1) / (t2−t1).

本発明では、非接触型変位計やロードセルを設置せず、磁束密度検出センサーのみでスライディングノズル装置の停止制御を行うので、既存の連続鋳造設備にも容易に適用することができる。 In the present invention, since the stop control of the sliding nozzle device is performed only by the magnetic flux density detection sensor without installing a non-contact displacement meter or a load cell, it can be easily applied to existing continuous casting equipment.

また、本発明に係るスライディングノズル装置の停止制御方法では、プレートのストローク長が該プレートに形成されたノズル孔径の１．５倍以上２倍未満であることを好適とする。 In the stop control method of the sliding nozzle device according to the present invention, it is preferable that the stroke length of the plate is 1.5 times or more and less than 2 times the diameter of the nozzle hole formed in the plate.

プレートのストローク長がノズル孔径の１．５倍未満の場合には、プレートの損耗代が不十分となり、寿命が短くなる。一方、２倍以上になると、寿命の差はほとんど無くなるが、プレートの全長が長くなってしまう。 If the stroke length of the plate is less than 1.5 times the nozzle hole diameter, the plate wear is insufficient and the life is shortened. On the other hand, if it is twice or more, the difference in lifetime is almost eliminated, but the total length of the plate becomes long.

ここで、プレートのストローク長とは、当該プレートが使用されるスライディングノズル装置において、当該プレートのノズル孔中心と当該プレートと接する相手プレートのノズル孔中心との間の距離が最大となる位置における、当該プレートのノズル孔中心と、相手プレートのノズル孔中心を当該プレート上に仮想した仮想点との間の距離をいう。図６は、プレートが使用されるスライディングノズル装置において、ノズル孔間の距離が最大の位置を示しており、上プレートのストローク長は、上プレートのノズル孔中心Ａと、下プレートのノズル孔中心に対応する上プレートの仮想点Ｂとの間の距離Ｓとなる。 Here, the stroke length of the plate is a position where the distance between the nozzle hole center of the plate and the nozzle hole center of the mating plate in contact with the plate is maximum in the sliding nozzle device in which the plate is used. The distance between the nozzle hole center of the plate and a virtual point where the nozzle hole center of the mating plate is virtually plotted on the plate. FIG. 6 shows a position where the distance between the nozzle holes is the maximum in the sliding nozzle device in which the plate is used, and the stroke length of the upper plate is the nozzle hole center A of the upper plate and the nozzle hole center of the lower plate. Is a distance S between the upper plate and the virtual point B corresponding to.

また、本発明では、上記スライディングノズル装置の停止制御方法において使用されるプレートは、ストローク長がノズル孔径の１．５倍以上２倍未満であることを好適とする。 Moreover, in this invention, it is suitable for the plate used in the stop control method of the said sliding nozzle apparatus that stroke length is 1.5 times or more and less than 2 times the nozzle hole diameter.

本発明に係るスライディングノズル装置の停止制御方法では、センサーにより測定された溶鋼量の変化率が予め設定した値以下になった時点でスライディングノズル装置を停止させるので、溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル用プレートの摺動量を必要最小限に留めて、スライディングノズル用プレートの損傷を抑え、スライディングノズル用プレートの寿命延長を図ることができる。
また、プレートのストローク長をノズル孔径の１．５倍以上２倍未満とすることで、プレートのサイズを小さくすることが可能となる。 In the stop control method of the sliding nozzle device according to the present invention, the sliding nozzle device is stopped when the rate of change of the molten steel amount measured by the sensor is equal to or less than a preset value. The sliding amount of the nozzle plate can be kept to the minimum necessary, the damage of the sliding nozzle plate can be suppressed, and the life of the sliding nozzle plate can be extended.
Further, by setting the stroke length of the plate to be 1.5 times or more and less than 2 times the nozzle hole diameter, the plate size can be reduced.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.

［第１の実施の形態］
図１に、本発明の第１の実施の形態に係るスライディングノズル装置の停止制御方法を説明するための模式図を示す。以下では、スライディングノズル用プレートが上プレートと下プレートの２枚からなる場合について説明するが、上プレート（上部固定プレート）、中プレート（摺動プレート）、下プレート（下部固定プレート）の３枚からなる場合も基本的に同様である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a stop control method for a sliding nozzle device according to a first embodiment of the present invention. In the following, the case where the sliding nozzle plate consists of two plates, an upper plate and a lower plate, will be described. Three plates, an upper plate (upper fixed plate), a middle plate (sliding plate), and a lower plate (lower fixed plate). The same applies to the case of comprising.

スライディングノズル装置１０は、スライディングノズル用プレート１１と、スライディングノズル用プレート１１を摺動させる摺動手段とから構成される。
スライディングノズル用プレート１１は、上ノズル１６のノズル孔（注湯口）と連通するノズル孔１２ｕが形成された上プレート１１ｕ（固定プレート）と、下ノズル１７のノズル孔と連通するノズル孔１２ｄが形成され、上プレート１１ｕの下面に密着して摺動する下プレート１１ｄ（摺動プレート）とから構成される。上プレート１１ｕは、取鍋２０の底部に固定された固定金枠１３に保持され、下プレート１１ｄは、固定金枠１３に対して開閉可能に設けられた開閉金枠１５の内側に配置されたスライド金枠１４に保持される。また、飛び跳ねた溶鋼がスライディングノズル装置１０に付着しないように、開閉金枠１５の下面には、スプラッシュ防止板２１が装着されている。 The sliding nozzle device 10 includes a sliding nozzle plate 11 and sliding means for sliding the sliding nozzle plate 11.
The sliding nozzle plate 11 is formed with an upper plate 11u (fixed plate) in which a nozzle hole 12u communicating with the nozzle hole (pouring port) of the upper nozzle 16 and a nozzle hole 12d communicating with the nozzle hole of the lower nozzle 17 are formed. The lower plate 11d (sliding plate) slides in close contact with the lower surface of the upper plate 11u. The upper plate 11 u is held by a fixed metal frame 13 fixed to the bottom of the ladle 20, and the lower plate 11 d is disposed inside an open / close metal frame 15 that can be opened and closed with respect to the fixed metal frame 13. It is held by the slide metal frame 14. Further, a splash prevention plate 21 is attached to the lower surface of the opening / closing metal frame 15 so that the molten steel that has jumped off does not adhere to the sliding nozzle device 10.

スライド金枠１４の一端は、中央部が取鍋２０に回動自在に軸支された「く」の字形状のアーム１８の一端に連結されている。一方、アーム１８の他端には、駆動装置２３により作動する油圧シリンダ１９が連結されている。 One end of the slide metal frame 14 is connected to one end of a “<”-shaped arm 18 whose center is pivotally supported by the ladle 20. On the other hand, the other end of the arm 18 is connected to a hydraulic cylinder 19 that is operated by a driving device 23.

また、取鍋２０の底面に設置された上ノズル１６の外周部には、磁束密度検出センサー２５（いわゆるスラグ検出センサー）が設置されると共に、取鍋２０内の溶鋼湯面ＳＬの上方には、非接触型変位計２２が設置され、磁束密度検出センサー２５及び非接触型変位計２２の出力は、駆動装置２３の制御を行う制御装置２４に入力される。 In addition, a magnetic flux density detection sensor 25 (so-called slag detection sensor) is installed on the outer peripheral portion of the upper nozzle 16 installed on the bottom surface of the ladle 20 and above the molten steel surface SL in the ladle 20. The non-contact displacement meter 22 is installed, and the outputs of the magnetic flux density detection sensor 25 and the non-contact displacement meter 22 are input to the control device 24 that controls the drive device 23.

磁束密度検出センサー２５は、スラグと溶鋼の導電率が大きく異なることを利用してスラグの流出を検出する。磁界を誘起するための一次コイルと、誘導電流が流れる二次コイルとを有し、溶鋼中に混入したスラグによって変化する誘導磁場を、二次コイルに発生する誘導電流の変化として検知することで、スラグの流出を検知する。 The magnetic flux density detection sensor 25 detects the outflow of slag by utilizing the fact that the electrical conductivity of slag and molten steel is greatly different. By having a primary coil for inducing a magnetic field and a secondary coil through which an induced current flows, detecting an induced magnetic field that changes due to slag mixed in the molten steel as a change in the induced current generated in the secondary coil. Detecting slag outflow.

一方、非接触型変位計２２は、取鍋２０内の溶鋼湯面ＳＬのレベルを測定するために設置され、レーザー式変位計や超音波式変位計などが利用できる。レーザー式変位計や超音波式変位計は、対象物の材質に依らず使用が可能であり、対象物の表面状態による影響も殆ど受けない。また、レーザー式変位計は高精度の測定が可能であり、超音波式変位計は測定レンジが大きく、耐環境性にも優れているという特徴がある。 On the other hand, the non-contact type displacement meter 22 is installed to measure the level of the molten steel surface SL in the ladle 20, and a laser displacement meter, an ultrasonic displacement meter, or the like can be used. Laser displacement meters and ultrasonic displacement meters can be used regardless of the material of the object, and are hardly affected by the surface condition of the object. The laser displacement meter can measure with high accuracy, and the ultrasonic displacement meter is characterized by a large measurement range and excellent environmental resistance.

本実施の形態では、非接触型変位計２２としてレーザー式変位計を使用する。レーザー式変位計には、共焦点測定方式と三角測距方式の２方式があり、共焦点測定方式は、測定スポット及び測定範囲が小さく、三角測距方式は、測定スポットは標準的で、測定範囲が大きいという特徴がある。本実施の形態では、三角測距方式のレーザー式変位計を使用するものとし、図２を用いて三角測距方式の原理について説明する。 In the present embodiment, a laser displacement meter is used as the non-contact displacement meter 22. There are two types of laser displacement meters: confocal measurement method and triangular distance measurement method. The confocal measurement method has a small measurement spot and measurement range, and the triangulation distance measurement method has a standard measurement spot. It is characterized by a large range. In the present embodiment, it is assumed that a laser displacement meter of a triangulation system is used, and the principle of the triangulation system will be described with reference to FIG.

レーザー式変位計内には、半導体レーザー２６とＣＣＤ２８が内蔵されており、半導体レーザー２６の前方には投光レンズ２７が、ＣＣＤ２８の前方には受光レンズ２９がそれぞれ配置されている。
半導体レーザー２６から放射されたレーザー光Ｂは、投光レンズ２７を透過して溶鋼湯面ＳＬで拡散反射する。その反射光の一部が受光レンズ２９で集光され、ＣＣＤ２８上に結像される。溶鋼湯面ＳＬのレベルが変化すると、反射光の角度が変化し、ＣＣＤ２８上の結像位置が移動する。その差を検出することにより、溶鋼湯面ＳＬのレベル変位量が測定できる。 The laser displacement meter incorporates a semiconductor laser 26 and a CCD 28, and a light projecting lens 27 is disposed in front of the semiconductor laser 26, and a light receiving lens 29 is disposed in front of the CCD 28.
The laser beam B emitted from the semiconductor laser 26 passes through the light projection lens 27 and is diffusely reflected by the molten steel surface SL. Part of the reflected light is collected by the light receiving lens 29 and imaged on the CCD 28. When the level of the molten steel surface SL changes, the angle of the reflected light changes and the imaging position on the CCD 28 moves. By detecting the difference, the level displacement amount of the molten steel surface SL can be measured.

なお、溶鋼湯面ＳＬの上方に設置される非接触型変位計２２は、耐熱ガラスが装着された空冷ボックス（図示省略）内に収納されており、溶鋼注入末期のみ、遠隔自動操作で空冷ボックスごと取鍋２０の上方へ移動するようになっている。また、スプラッシュや粉塵が付着しないように、空冷ボックスの表面からエアーを噴射してスプラッシュや粉塵を吹き飛ばすようにしている。 The non-contact displacement meter 22 installed above the molten steel surface SL is housed in an air-cooled box (not shown) equipped with heat-resistant glass, and is air-cooled by remote automatic operation only at the end of molten steel injection. The entire ladle 20 is moved upward. In addition, air is sprayed from the surface of the air-cooled box so that splash and dust are blown away so that splash and dust do not adhere.

次に上記構成を有するスライディングノズル装置１０の停止制御方法について説明する。
（１）取鍋２０からタンディッシュへの溶鋼注入が末期に近づいた段階で、遠隔自動操作により非接触型変位計２２を空冷ボックスごと取鍋２０の上方へ移動させ、溶鋼湯面レベルの測定を開始する。
（２）磁束密度検出センサー２５が上ノズル１６から流出するスラグを検出すると、制御装置２４は駆動装置２３を駆動してスライディングノズル装置１０を閉方向に作動させる。
（３）制御装置２４は、非接触型変位計２２により測定された溶鋼湯面レベルの変化率を逐次算出し、溶鋼湯面レベルの変化率が予め設定した値以下になった時点で、駆動装置２３に指示してスライディングノズル装置１０を停止させる。 Next, a stop control method of the sliding nozzle device 10 having the above configuration will be described.
(1) When the molten steel injection from the ladle 20 to the tundish is approaching the end stage, the non-contact type displacement gauge 22 is moved to the upper side of the ladle 20 together with the air cooling box by remote automatic operation, and the molten steel surface level is measured. To start.
(2) When the magnetic flux density detection sensor 25 detects the slag flowing out from the upper nozzle 16, the control device 24 drives the driving device 23 to operate the sliding nozzle device 10 in the closing direction.
(3) The control device 24 sequentially calculates the rate of change of the molten steel surface level measured by the non-contact type displacement gauge 22, and is driven when the rate of change of the molten steel surface level becomes equal to or less than a preset value. The device 23 is instructed to stop the sliding nozzle device 10.

因みに、ノズル孔径を８０ｍｍ、スライディングノズル用プレート１１の摺動速度を約２０ｍｍ／ｓｅｃとすると、制御装置２４の停止信号が仮に０．２〜０．３ｓｅｃ遅れた場合のスライディングノズル用プレート１１のオーバーシュートは４〜６ｍｍ程度である。また、スライディングノズル用プレート１１の摺動速度を調節することも可能であり、スライディングノズル装置１０の停止遅れは問題とならない。 Incidentally, if the nozzle hole diameter is 80 mm and the sliding speed of the sliding nozzle plate 11 is about 20 mm / sec, the sliding nozzle plate 11 is over when the stop signal of the control device 24 is delayed by 0.2 to 0.3 sec. The chute is about 4 to 6 mm. Further, the sliding speed of the sliding nozzle plate 11 can be adjusted, and the delay in stopping the sliding nozzle device 10 does not cause a problem.

［第２の実施の形態］
図３に、本発明の第２の実施の形態に係るスライディングノズル装置の停止制御方法を説明するための模式図を示す。なお、以下では、第１の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明を省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a stop control method for the sliding nozzle device according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

取鍋２０の側面には、取鍋２０を支持する張り出し部２０ａが設けられている。張り出し部２０ａの直下には、取鍋２０内の溶鋼重量を測定するためのロードセル３２が設置されており、ロードセル３２の出力は、駆動装置２３の制御を行う制御装置２４に入力される。 An overhang portion 20 a that supports the ladle 20 is provided on a side surface of the ladle 20. A load cell 32 for measuring the weight of the molten steel in the ladle 20 is installed directly below the overhanging portion 20 a, and the output of the load cell 32 is input to the control device 24 that controls the drive device 23.

スライディングノズル装置１０の停止制御は以下のように行う。
（１）磁束密度検出センサー２５が上ノズル１６から流出するスラグを検出すると、制御装置２４は駆動装置２３を駆動してスライディングノズル装置１０を閉方向に作動させる。
（２）制御装置２４は、ロードセル３２により測定された取鍋２０内の溶鋼重量の変化率を逐次算出し、溶鋼重量の変化率が予め設定した値以下になった時点で、駆動装置２３に指示してスライディングノズル装置１０を停止させる。 Stop control of the sliding nozzle device 10 is performed as follows.
(1) When the magnetic flux density detection sensor 25 detects the slag flowing out from the upper nozzle 16, the control device 24 drives the drive device 23 to operate the sliding nozzle device 10 in the closing direction.
(2) The control device 24 sequentially calculates the rate of change of the molten steel weight in the ladle 20 measured by the load cell 32, and when the rate of change of the molten steel weight becomes equal to or less than a preset value, An instruction is given to stop the sliding nozzle device 10.

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態に係るスライディングノズル装置の停止制御方法では、非接触型変位計２２やロードセル３２を設置せず、磁束密度検出センサー２５によりスライディングノズル装置１０の停止制御を行う。 [Third Embodiment]
In the sliding nozzle device stop control method according to the third embodiment of the present invention, the non-contact displacement meter 22 and the load cell 32 are not installed, and the magnetic flux density detection sensor 25 performs stop control of the sliding nozzle device 10.

図５は、磁束密度検出センサーにより測定された磁束密度に基づいて算出された磁束密度の変化率の時刻歴変化を示したグラフであり、ノズル孔径８０ｍｍ、摺動プレートの摺動速度が２０ｍｍ／ｓｅｃのときの結果を示している。以下、図５を用いてスライディングノズル装置１０の停止制御方法について説明する。
（１）制御装置２４は、磁束密度検出センサー２５により測定された磁束密度に基づいて磁束密度の変化率を逐次算出する。
（２）磁束密度の変化率の値が減少し始めると（図５のＡ点、スラグの流出検知点）、制御装置２４は駆動装置２３を駆動してスライディングノズル装置１０を閉方向に作動させる。
（３）磁束密度の変化率が一定値に収束すると（図５のＢ点）、制御装置２４は駆動装置２３に指示してスライディングノズル装置１０を停止させる。 FIG. 5 is a graph showing the time history change of the change rate of the magnetic flux density calculated based on the magnetic flux density measured by the magnetic flux density detection sensor. The nozzle hole diameter is 80 mm, and the sliding speed of the sliding plate is 20 mm / The result at the time of sec is shown. Hereinafter, the stop control method of the sliding nozzle device 10 will be described with reference to FIG.
(1) The control device 24 sequentially calculates the change rate of the magnetic flux density based on the magnetic flux density measured by the magnetic flux density detection sensor 25.
(2) When the value of the change rate of the magnetic flux density starts to decrease (point A in FIG. 5, slag outflow detection point), the control device 24 drives the driving device 23 to operate the sliding nozzle device 10 in the closing direction. .
(3) When the change rate of the magnetic flux density converges to a constant value (point B in FIG. 5), the control device 24 instructs the drive device 23 to stop the sliding nozzle device 10.

次に、プレートの寿命とストローク長との関係について図７に示す。
第１の実施の形態で示したスライディングノズル装置の停止制御方法においてスライディングノズル装置の設定変更によりプレートのストローク長のみを変えてテストを行った。使用したプレートは、長さ６００ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚さ５０ｍｍ、ノズル孔径８５ｍｍ、Ａｌ２Ｏ３含有率８０％以上のアルミナカーボン材質でタールを含浸したタイプを使用した。なお、試験時の面圧は１００ｋＮ、鋳造時間は１チャージが４５〜５５分、取鍋容量は３００ｔｏｎであった。 Next, the relationship between the life of the plate and the stroke length is shown in FIG.
In the sliding nozzle device stop control method shown in the first embodiment, the test was performed by changing only the stroke length of the plate by changing the setting of the sliding nozzle device. The plate used was a type in which tar was impregnated with an alumina carbon material having a length of 600 mm, a width of 260 mm, a thickness of 50 mm, a nozzle hole diameter of 85 mm, and an Al 2 O 3 content of 80% or more. The surface pressure during the test was 100 kN, the casting time was 45 to 55 minutes for one charge, and the ladle capacity was 300 tons.

各ストローク長のプレートについて３個のプレートを使用してテストを行い、プレート寿命の平均値で評価した。テストの結果、ストローク長がノズル孔径の１．５倍未満になると、プレートの寿命が急激に低下するが、ストローク長が２倍以上になってもプレートの寿命に大きな変化は無いことがわかった。 The test was conducted using three plates for each stroke length, and the average value of the plate life was evaluated. As a result of the test, when the stroke length was less than 1.5 times the nozzle hole diameter, the plate life decreased rapidly, but it was found that there was no significant change in the plate life even when the stroke length was doubled or more. .

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations described in the above-described embodiments, and is considered within the scope of the matters described in the claims. Other embodiments and modifications are also included.

本発明の第１の実施の形態に係るスライディングノズル装置の停止制御方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the stop control method of the sliding nozzle apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. レーザー式変位計の原理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of a laser type displacement meter. 本発明の第２の実施の形態に係るスライディングノズル装置の停止制御方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the stop control method of the sliding nozzle apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. スライディングノズル用プレートの側断面図であり、（Ａ）は、閉方向へ下プレートを摺動させて上プレートのノズル孔を閉塞させた場合、（Ｂ）は、エッジ損傷がある場合、（Ｃ）は、下プレートを全ストローク閉方向へ摺動させて上プレートのノズル孔を閉塞させた場合をそれぞれ示す。It is a sectional side view of the plate for sliding nozzles, (A) is when the lower plate is slid in the closing direction to close the nozzle hole of the upper plate, (B) is when the edge damage is (C ) Shows the case where the lower plate is slid in the full stroke closing direction to close the nozzle hole of the upper plate. 磁束密度検出センサーにより測定された磁束密度に基づいて算出された磁束密度の変化率の時刻歴変化を示したグラフである。It is the graph which showed the time history change of the change rate of the magnetic flux density calculated based on the magnetic flux density measured by the magnetic flux density detection sensor. プレートの側断面図である。It is a sectional side view of a plate. プレートの寿命とストローク長との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the lifetime of a plate, and stroke length.

符号の説明Explanation of symbols

１０：スライディングノズル装置、１１：スライディングノズル用プレート、１１ｕ：上プレート（固定プレート）、１１ｄ：下プレート（摺動プレート）、１２ｕ、１２ｄ：ノズル孔、１３：固定金枠、１４：スライド金枠、１５：開閉金枠、１６：上ノズル、１７：下ノズル、１８：アーム、１９：油圧シリンダ、２０：取鍋、２０ａ：張り出し部、２１：スプラッシュ防止板、２２：非接触型変位計、２３：駆動装置、２４：制御装置、２５：磁束密度検出センサー、２６：半導体レーザー、２７：投光レンズ、２８：ＣＣＤ、２９：受光レンズ、３２：ロードセル 10: Sliding nozzle device, 11: Plate for sliding nozzle, 11u: Upper plate (fixed plate), 11d: Lower plate (sliding plate), 12u, 12d: Nozzle hole, 13: Fixed metal frame, 14: Slide metal frame 15: Opening / closing metal frame, 16: Upper nozzle, 17: Lower nozzle, 18: Arm, 19: Hydraulic cylinder, 20: Ladle, 20a: Overhang part, 21: Splash prevention plate, 22: Non-contact displacement meter, 23: Drive device, 24: Control device, 25: Magnetic flux density detection sensor, 26: Semiconductor laser, 27: Projection lens, 28: CCD, 29: Light reception lens, 32: Load cell

Claims (5)

取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル装置の停止制御方法であって、
前記取鍋の底部に形成された注湯口に近接して磁束密度検出センサーを設置すると共に、前記取鍋内の溶鋼湯面レベルを測定するための非接触型変位計を溶鋼湯面の上方に設置し、
前記磁束密度検出センサーが前記注湯口から流出するスラグを検出した時点から前記スライディングノズル装置を閉方向に作動させ、前記非接触型変位計により測定された溶鋼湯面レベルの変化率が予め設定した値以下になった時点で前記スライディングノズル装置を停止させることを特徴とするスライディングノズル装置の停止制御方法。 A sliding nozzle device stop control method accompanying the end of molten steel injection work from the ladle to the tundish,
A magnetic flux density detection sensor is installed close to the pouring hole formed at the bottom of the ladle, and a non-contact displacement meter for measuring the molten steel surface level in the ladle is disposed above the molten steel surface. Install
The sliding nozzle device is operated in the closing direction from the time when the magnetic flux density detection sensor detects the slag flowing out from the pouring port, and the rate of change of the molten steel surface level measured by the non-contact displacement meter is preset. A sliding nozzle device stop control method, wherein the sliding nozzle device is stopped when the value becomes equal to or less than a value. 取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル装置の停止制御方法であって、
前記取鍋の底部に形成された注湯口に近接して磁束密度検出センサーを設置すると共に、前記取鍋内の溶鋼重量を測定するためのロードセルを前記取鍋に設置し、
前記磁束密度検出センサーが前記注湯口から流出するスラグを検出した時点から前記スライディングノズル装置を閉方向に作動させ、前記ロードセルにより測定された溶鋼重量の変化率が予め設定した値以下になった時点で前記スライディングノズル装置を停止させることを特徴とするスライディングノズル装置の停止制御方法。 A sliding nozzle device stop control method accompanying the end of molten steel injection work from the ladle to the tundish,
While installing a magnetic flux density detection sensor close to the pouring spout formed at the bottom of the ladle, installing a load cell for measuring the molten steel weight in the ladle in the ladle,
When the magnetic flux density detection sensor detects the slag flowing out from the pouring port, the sliding nozzle device is operated in the closing direction, and the rate of change of the molten steel weight measured by the load cell is equal to or less than a preset value. The sliding nozzle device stop control method characterized by stopping the sliding nozzle device. 取鍋からタンディッシュへの溶鋼注入作業の終了に伴うスライディングノズル装置の停止制御方法であって、
前記取鍋の底部に形成された注湯口に近接して磁束密度検出センサーを設置し、
前記磁束密度検出センサーが前記注湯口から流出するスラグを検出した時点から前記スライディングノズル装置を閉方向に作動させ、前記磁束密度検出センサーにより測定された磁束密度に基づいて算出された磁束密度の変化率が一定値に収束した時点で前記スライディングノズル装置を停止させることを特徴とするスライディングノズル装置の停止制御方法。 A sliding nozzle device stop control method accompanying the end of molten steel injection work from the ladle to the tundish,
Install a magnetic flux density detection sensor close to the pouring spout formed at the bottom of the ladle,
Changes in the magnetic flux density calculated based on the magnetic flux density measured by the magnetic flux density detection sensor by operating the sliding nozzle device in the closing direction from the time when the magnetic flux density detection sensor detects the slag flowing out from the pouring port. A sliding nozzle device stop control method, wherein the sliding nozzle device is stopped when the rate converges to a constant value. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスライディングノズル装置の停止制御方法において、プレートのストローク長が該プレートに形成されたノズル孔径の１．５倍以上２倍未満であるスライディングノズル装置の停止制御方法。 4. The sliding nozzle device stop control method according to claim 1, wherein a stroke length of the plate is 1.5 times or more and less than 2 times a nozzle hole diameter formed in the plate. 5. Stop control method. 請求項４記載のスライディングノズル装置の停止制御方法において使用されるプレートであって、ストローク長がノズル孔径の１．５倍以上２倍未満であるプレート。 The plate used in the stop control method of the sliding nozzle device according to claim 4, wherein the stroke length is 1.5 times or more and less than 2 times the nozzle hole diameter.
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