JP2013099760A - Continuous casting apparatus and method for determining state of molten metal of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous casting apparatus which can readily determine a state of a molten metal in a crucible.SOLUTION: The continuous casting apparatus includes: a crucible 10 to which a material 13 to be melted is loaded; a material loading part 63 from which the material 13 to be melted is loaded; an induction heating coil 18 positioned in an outer circumference of the crucible 10 and heating the loaded material 13 to be melted to convert it into the molten metal 14; a melting power supply device 50 for supplying a current to the induction heating coil 18; a bottom plate elevating part L for extracting downwardly an ingot that is formed from the partially solidified molten metal 14; a frequency detection part 52 that is provided to detect a surface position of the molten metal 14 in the crucible 10 and detects a frequency of a supply current to the induction heating coil 18; and a control part 40 for controlling casting based on the detected value of the frequency.

Description

本発明は、金属等の被溶解材料をルツボ内で溶湯とし、この溶湯を凝固させることにより、鋳造を連続して行う、連続鋳造装置及びその溶湯状態判断方法に関するものである。   The present invention relates to a continuous casting apparatus and a method for determining a molten metal state in which a material to be melted such as metal is melted in a crucible and the molten metal is solidified to continuously perform casting.

連続鋳造法は、金属等、導電性の被溶解材料をルツボ(溶解炉)に投入しながら溶解して溶湯とし、これと同時に、ルツボ内で溶湯の一部が徐々に冷却されることで、ルツボの断面形状とほぼ同じ断面形状の棒状または厚板状のインゴット(鋳塊)が連続して形成される鋳造方法である。この連続鋳造法を行う連続鋳造装置の一例として、特許文献1に記載された連続鋳造装置が挙げられる。   The continuous casting method melts while melting a conductive material such as metal into a crucible (melting furnace), and at the same time, a part of the molten metal is gradually cooled in the crucible. This is a casting method in which rod-like or thick plate-like ingots (ingots) having substantially the same cross-sectional shape as that of the crucible are continuously formed. An example of a continuous casting apparatus that performs this continuous casting method is the continuous casting apparatus described in Patent Document 1.

図5は、特許文献1に係る発明の連続鋳造装置(コールドウォール誘導溶解連続鋳造装置)におけるルツボ部分を示す断面図である。連続鋳造装置の基本的な構造について、図5を参照して説明する。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a crucible portion in the continuous casting apparatus (cold wall induction melting continuous casting apparatus) of the invention according to Patent Document 1. The basic structure of the continuous casting apparatus will be described with reference to FIG.

ルツボ10は、例えば、内周面の直径が80〜500mm程度である。このルツボ10は、内部に冷却水通路16aを有する複数のセグメント16が所定寸法のスリット17を介して円周方向に分割された側壁20と、この側壁20の外周面に対し、所定の間隔を有して螺旋状に巻回され、内部に冷却水通路18aを有する銅管製の誘導加熱コイル18と、側壁20に対して上下動可能に配置された水冷式の底板1と、この底板1を上下に移動する引抜シャフト12とを備えている。   The crucible 10 has, for example, an inner peripheral surface with a diameter of about 80 to 500 mm. The crucible 10 has a predetermined interval with respect to a side wall 20 in which a plurality of segments 16 each having a cooling water passage 16 a are divided in a circumferential direction through slits 17 having a predetermined size, and an outer peripheral surface of the side wall 20. And a copper tube induction heating coil 18 having a cooling water passage 18a therein, a water-cooled bottom plate 1 disposed so as to be movable up and down with respect to the side wall 20, and the bottom plate 1 And a drawing shaft 12 that moves up and down.

前記底板1は、上部材2と下部材3とからなる。各部材2,3は、側壁20との間で溶湯14が漏れない程度の空間を有するように、水平方向断面における外径が側壁20の内周面の直径よりわずかに小さい寸法で形成されている。上部材2は、径方向寸法よりも上下方向寸法が小さい有底の中空円筒形である。この中空円筒形である上部材2は倒立され、底部2aが上方に、中空筒部(冷却水室)2dが下方に配置されている。上方に配置される底部2aの径方向中央には、非貫通で円錘台形の空間を有する凹部2bが設けられている。この凹部2bを画定する側面2cはテーパ状に形成されていて、下方に行くほど前記空間が広くなっている。一方、下部材3には、前記上部材2の冷却水室2dに連通する2つの貫通孔が設けられており、冷却水の流入口3aと流出口3bとになっている。また、下部材3の下部における径方向中央部には引抜シャフト12が固定されている。   The bottom plate 1 includes an upper member 2 and a lower member 3. Each member 2, 3 is formed with a dimension in which the outer diameter in the horizontal cross section is slightly smaller than the diameter of the inner peripheral surface of the side wall 20 so that the molten metal 14 does not leak between the members 2, 3. Yes. The upper member 2 has a bottomed hollow cylindrical shape whose vertical dimension is smaller than the radial dimension. The upper member 2 having a hollow cylindrical shape is inverted, and the bottom portion 2a is disposed above, and the hollow tube portion (cooling water chamber) 2d is disposed below. A concave portion 2b having a non-penetrating and frustum-shaped space is provided at the radial center of the bottom portion 2a disposed above. The side surface 2c that defines the recess 2b is formed in a tapered shape, and the space becomes wider as it goes downward. On the other hand, the lower member 3 is provided with two through holes communicating with the cooling water chamber 2d of the upper member 2, and serves as a cooling water inlet 3a and an outlet 3b. In addition, a drawing shaft 12 is fixed to a central portion in the radial direction at the lower portion of the lower member 3.

図示した形態では、前記底板1の上部材2と下部材3とは、外周側からシール溶接されて一体にされている。このシール溶接により前記中空筒部2dは、冷却水の流入口3a及び流出口3bと連通した冷却水室2dとなり、流入口3aから流入する冷却水により底板1全体を冷却する。投入された被溶解材料13がルツボ10内で溶解した溶湯14は、溶解の当初には凹部2bに流れ込み、溶湯14の下部に形成される凝固相15の一部となる。この状態で引抜シャフト12を下降させると、凹部2bにおけるテーパ状の側面2cを介して凝固相15に下方への引張り力が伝達され、凝固相15と溶湯14とが徐々に下降する。そして、溶湯14の下部は時間の経過とともに順次凝固相15に変化していき、インゴット(鋳塊)の長さが伸びていく。そして、インゴットが順次下方に引き抜かれ、最終的には、長尺棒状(例えば、長さが300〜1000mm)のインゴットが形成される。   In the illustrated form, the upper member 2 and the lower member 3 of the bottom plate 1 are sealed and integrated from the outer peripheral side. By this seal welding, the hollow cylindrical portion 2d becomes a cooling water chamber 2d communicating with the cooling water inlet 3a and the outlet 3b, and the entire bottom plate 1 is cooled by the cooling water flowing in from the inlet 3a. The molten metal 14 in which the charged material 13 is melted in the crucible 10 flows into the recess 2 b at the beginning of melting and becomes a part of the solidified phase 15 formed in the lower portion of the molten metal 14. When the drawing shaft 12 is lowered in this state, a downward pulling force is transmitted to the solidified phase 15 via the tapered side surface 2c in the recess 2b, and the solidified phase 15 and the molten metal 14 are gradually lowered. And the lower part of the molten metal 14 changes to the solidification phase 15 sequentially with the passage of time, and the length of the ingot (ingot) increases. Then, the ingot is sequentially drawn downward, and finally an ingot having a long rod shape (for example, a length of 300 to 1000 mm) is formed.

図6は、従来の連続鋳造装置の制御装置を含む構成を示す図である。前記引抜シャフト12は、ボールネジ31とナット30とで構成される昇降機構に連結されている。前記引抜シャフト12と前記昇降機構とにより底板昇降部Lが構成される。ボールネジ31を、減速機32を介してサーボモータ33で回転させることにより、引抜シャフト12を上下に昇降できる。また、サーボモータ33は、当該サーボモータ33の回転軸の回転角度を検出するレゾルバ34を備えている。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration including a control device of a conventional continuous casting apparatus. The extraction shaft 12 is connected to a lifting mechanism composed of a ball screw 31 and a nut 30. A bottom plate elevating part L is constituted by the drawing shaft 12 and the elevating mechanism. The drawing shaft 12 can be moved up and down by rotating the ball screw 31 with the servo motor 33 via the speed reducer 32. The servo motor 33 includes a resolver 34 that detects the rotation angle of the rotation shaft of the servo motor 33.

溶解電源装置50は、当該溶解電源装置50と共にLC共振回路を構成する前記誘導加熱コイル18に誘導加熱のための高周波電流を供給する装置であり、例えば、内周面の直径が80mm程度のルツボ10に対して出力100kW程度、周波数10〜50kHz程度の高周波電流を流す装置である。この溶解電源装置50の出力は、溶解電源装置制御部51により制御される。   The melting power supply device 50 is a device that supplies a high-frequency current for induction heating to the induction heating coil 18 that constitutes an LC resonance circuit together with the melting power supply device 50. 10 is a device for supplying a high-frequency current with an output of about 100 kW and a frequency of about 10-50 kHz. The output of the melting power supply device 50 is controlled by the melting power supply device control unit 51.

鋳造制御装置40Aは、引抜制御部42と、インバータからなるサーボドライバ44とを主要な構成要素としている。引抜制御部42は、鋳造制御装置40Aの全体を統括制御すると共に、ルツボ10の底板1の昇降動作を制御する。インゴットを下方に引き抜く際には、この引抜制御部42が、前記溶解電源装置制御部51から発された引抜準備完了信号(温度検出等により、ルツボ10内で被溶解材料13が溶解して溶湯14となったことが検知されて発される信号)を受信した後に、サーボドライバ44に指示を出してサーボモータ33を起動することにより底板1を下降させる。この際、前記レゾルバ34により検出されたサーボモータ33の回転角度の検出値は、サーボドライバ44にフィードバックされる。   The casting control apparatus 40A includes a drawing control unit 42 and a servo driver 44 including an inverter as main components. The drawing control unit 42 controls the entire casting control apparatus 40 </ b> A as a whole, and controls the lifting / lowering operation of the bottom plate 1 of the crucible 10. When pulling out the ingot downward, the pull-out control unit 42 uses a pull-out preparation completion signal (temperature detection or the like to dissolve the material 13 to be melted in the crucible 10 from the melting power supply device control unit 51. 14 is detected and the bottom plate 1 is lowered by instructing the servo driver 44 and starting the servo motor 33. At this time, the detected value of the rotation angle of the servo motor 33 detected by the resolver 34 is fed back to the servo driver 44.

この場合、引抜制御部42は、底板1が基準位置(図6に示す底板1の位置)から一定の所定速度で所定位置(例えば、300〜1000mm下方)まで下降するように、サーボドライバ44を介してサーボモータ33の回転(回転速度および回転量)を制御する。このようにして、ルツボ10内で被溶解材料13を溶解して溶湯14とし、凝固させつつ一定速度で引き抜くことで所定長さのインゴットを製造できる。   In this case, the extraction control unit 42 controls the servo driver 44 so that the bottom plate 1 is lowered from the reference position (the position of the bottom plate 1 shown in FIG. 6) to a predetermined position (for example, 300 to 1000 mm below) at a constant predetermined speed. The rotation (rotation speed and rotation amount) of the servo motor 33 is controlled via In this way, an ingot having a predetermined length can be manufactured by melting the material 13 to be melted in the crucible 10 to form a molten metal 14 and drawing it at a constant speed while solidifying.

特開平8−141705号公報JP-A-8-141705 特開2008−194700号公報JP 2008-194700 A

前記のように、従来の連続鋳造装置においては、鋳造制御装置40Aにより、底板1を一定速度で下降させながら、ルツボ10内で溶湯14を凝固させつつ引き抜いている。   As described above, in the conventional continuous casting apparatus, the molten metal 14 is pulled out in the crucible 10 while the bottom plate 1 is lowered at a constant speed by the casting control apparatus 40A.

特許文献1に係る発明では、インゴットの引き抜きは一定速度で行われていた。ここで、引き抜きの途中に、インゴットに割れやくびれ(以下、「割れ等」)が発生することがあった。なお、ここでは、「割れ等」とは、インゴットの上部領域と下部領域が少しでもつながっている状態を言い、各領域が離れてしまった場合を「分断」と言う。   In the invention according to Patent Document 1, the ingot is pulled out at a constant speed. Here, in the middle of drawing, the ingot sometimes cracked or constricted (hereinafter referred to as “crack or the like”). Here, “cracking or the like” means a state in which the upper region and the lower region of the ingot are connected as much as possible, and the case where each region is separated is called “dividing”.

インゴットに割れ等が発生する原因としては、ルツボ10の内周面と凝固相15との間にいわゆる「コジ」(ルツボ10の内周面に凝固相15が引っ掛かる等により過負荷が生じた状態)が発生することで、インゴットに過大な引張応力がかかること、または、インゴットのうち溶湯14に近い部分と遠い部分との間の熱応力差の影響が挙げられる。このように割れ等が発生した場合、発生した割れ等を境としてインゴットの下部領域は引き続いて下方に移動させられるが、インゴットの上部領域は、ルツボ10の内周面との摩擦により、前記上部領域の移動速度が低下したり停滞したりすることにより、割れ等が成長してしまうことがあった。このように割れ等が成長すると、最悪の場合、インゴットが上下に分断されてしまい、分断の状況によっては、溶湯14がルツボ10の底部から下方に流れ出たり、ルツボ10からあふれたりする事故が起こり(湯漏れ)、そうなると、装置全体を破壊してしまう結果を招くため大変危険であった。   The cause of cracks and the like in the ingot is that there is a so-called “koji” between the inner peripheral surface of the crucible 10 and the solidified phase 15 (overload caused by the solidified phase 15 being caught on the inner peripheral surface of the crucible 10, etc. ) Occurs, an excessive tensile stress is applied to the ingot, or an influence of a thermal stress difference between a portion close to the molten metal 14 and a portion far from the molten metal 14 in the ingot is mentioned. When cracks or the like are generated in this way, the lower region of the ingot is continuously moved downward with the generated cracks or the like as a boundary, but the upper region of the ingot is the upper portion due to friction with the inner peripheral surface of the crucible 10. When the moving speed of the region is reduced or stagnated, cracks and the like may grow. When cracks and the like grow in this way, in the worst case, the ingot is divided into upper and lower parts, and depending on the state of the division, an accident occurs in which the molten metal 14 flows downward from the bottom of the crucible 10 or overflows from the crucible 10. (Hot water leak) would be very dangerous because it would result in the destruction of the entire device.

ところで、前記のように、インゴットにおける上部領域の移動速度が低下したり停滞したりすると、被溶解材料13のルツボ10への投入は引き続き行われているため、前記移動速度の低下分、ルツボ10内の溶湯14の表面(液面)が上昇する。このため、ルツボ10内の溶湯14の状態(具体的には、溶湯14の表面が上昇すること)を判断することは、前記事故の発生を予測するために極めて重要である。しかし、従来では、ルツボ10内の溶湯14の状態を判断することは、作業者の目視によってなされていた。しかも、多くの場合では、ルツボ10は気密容器内に設置されており(例えば、図2の状態)、被溶解材料13の溶解および鋳造を、真空中または不活性ガス雰囲気中で行える構造とされている。よって、この構造における目視は、作業者が気密容器に設けられた小さな覗き窓越しに行わざるを得ず、大変困難であった。また、これに加え、インゴットに割れ等がいつ発生するか分からないので、前記目視は、連続鋳造装置の運転中つきっきりで行わねばならず、作業者の負担が大きかった。   By the way, as described above, when the moving speed of the upper region in the ingot decreases or stagnates, the material 13 to be melted 13 is continuously put into the crucible 10, so that the crucible 10 is reduced by the decrease in the moving speed. The surface (liquid level) of the inner molten metal 14 rises. For this reason, judging the state of the molten metal 14 in the crucible 10 (specifically, the surface of the molten metal 14 rising) is extremely important for predicting the occurrence of the accident. However, conventionally, the state of the molten metal 14 in the crucible 10 has been determined by the operator's visual observation. Moreover, in many cases, the crucible 10 is installed in an airtight container (for example, the state shown in FIG. 2), and the melting and casting of the material 13 to be dissolved can be performed in a vacuum or in an inert gas atmosphere. ing. Therefore, visual observation in this structure is very difficult because an operator has to perform through a small viewing window provided in the airtight container. In addition to this, since it is not known when a crack or the like occurs in the ingot, the visual inspection must be performed clearly during operation of the continuous casting apparatus, which places a heavy burden on the operator.

ところで、特許文献2に係る発明は、前記特許文献1に係る発明にて引き抜き動作が一定速度で行われていたことにより、ルツボ10の内周面と凝固相15との間に「コジ」が発生した場合に、ルツボ10の内周面が損傷することを防止すると共に、引き抜いたインゴットの表面に割れや凸凹等の欠陥が発生することを防止することを課題としている。   By the way, in the invention according to Patent Document 2, since the pulling operation is performed at a constant speed in the invention according to Patent Document 1, there is a “koji” between the inner peripheral surface of the crucible 10 and the solidified phase 15. It is an object to prevent the inner peripheral surface of the crucible 10 from being damaged when it occurs, and to prevent the occurrence of defects such as cracks and irregularities on the surface of the drawn ingot.

具体的に、この特許文献2に係る発明の連続鋳造装置は、底板の下降時にサーボモータの負荷トルク電流を検出するトルク電流検出部と、前記トルク電流検出部により検出されたサーボモータの負荷トルク電流が所定の値を超えたことを判定する引抜過負荷判定部と、前記引抜過負荷判定部によりサーボモータの負荷トルク電流が所定の値を超えたと判定された場合に、誘導加熱における溶解電力を所定の割合で増大させる誘導加熱電力増加制御部と、前記引抜過負荷判定部によりサーボモータの負荷トルク電流が所定の値を超えていると判定された状態が所定時間継続した場合に、前記サーボモータを一時休止し前記底板の下降を休止させると共に、所定時間の後に前記サーボモータを再起動し前記底板の下降を再開させる引抜一時休止制御部とを備える。そして、負荷トルク電流が所定の値を超えた場合には、前記誘導加熱電力増加制御部によりルツボにおける溶解電力を増大させ、ルツボの側壁と凝固相との間のコジが発生した部分を軟化あるいは溶解することで過負荷を解消する。   Specifically, the continuous casting apparatus of the invention according to Patent Document 2 includes a torque current detection unit that detects a load torque current of a servo motor when the bottom plate is lowered, and a load torque of the servo motor detected by the torque current detection unit. Extraction overload determination unit for determining that the current exceeds a predetermined value, and melting power in induction heating when the load torque current of the servo motor is determined to exceed a predetermined value by the extraction overload determination unit When the state in which the load torque current of the servo motor is determined to exceed the predetermined value by the induction heating power increase control unit that increases the predetermined amount by the induction heating power increase control unit and the pulling overload determination unit continues for a predetermined time, A pull-out pause system that pauses the servo motor to pause the descent of the bottom plate and restarts the servo motor after a predetermined time to resume the descent of the bottom plate. And a part. When the load torque current exceeds a predetermined value, the induction heating power increase control unit increases the melting power in the crucible to soften or soften the portion where the koji between the crucible side wall and the solidification phase occurs. Eliminates overload by dissolving.

つまり、この特許文献2に係る発明は、サーボモータの負荷トルク電流を検出することにより、引抜負荷が増大したことを判定する発明である。しかしながら、前記のようにインゴットに割れ等が発生した場合には、必ずしも引抜負荷が増大するとは限らない。それは、引抜負荷一定で引き抜きがなされていても、割れ等が成長することがあるからである。よって、特許文献2に係る発明は、インゴットに割れ等が発生した場合に有効でない場合がある。しかも、前記のようにルツボ内の溶湯の状態を判断することは、特許文献2に係る発明でも考慮されていない。   That is, the invention according to Patent Document 2 is an invention for determining that the extraction load has increased by detecting the load torque current of the servo motor. However, when a crack or the like occurs in the ingot as described above, the drawing load does not always increase. This is because cracks and the like may grow even if the drawing is performed with a constant drawing load. Therefore, the invention according to Patent Document 2 may not be effective when a crack or the like occurs in the ingot. Moreover, judging the state of the molten metal in the crucible as described above is not considered in the invention according to Patent Document 2.

本発明は、このような問題に鑑み、ルツボ内の溶湯の状態を簡単に判断でき、これにより、安全かつ安定した連続鋳造が可能な連続鋳造装置、及び、連続鋳造装置の溶湯状態判断方法を提供することを課題とする。   In view of such problems, the present invention can easily determine the state of the molten metal in the crucible, and thereby a continuous casting apparatus capable of safe and stable continuous casting, and a molten state determination method for the continuous casting apparatus. The issue is to provide.

本発明は、被溶解材料が投入されるルツボと、前記ルツボに被溶解材料を投入する材料投入部と、前記ルツボの外周に位置し、当該ルツボ内に投入された被溶解材料を加熱して溶湯とする誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに電流を供給する溶解電源装置と、前記ルツボが有する底板を昇降でき、当該底板を下降させることで、当該ルツボ内で前記溶湯の一部が凝固して形成されたインゴットを下方に引き抜く底板昇降部と、前記溶解電源装置から前記誘導加熱コイルへの供給電流の周波数を検出する周波数検出部と、前記周波数検出部による周波数の検出値に基づいて鋳造の制御を行う制御部と、を備える連続鋳造装置である。   The present invention provides a crucible into which a material to be melted is charged, a material charging part for charging the material to be melted into the crucible, and an outer periphery of the crucible, and heats the material to be melted into the crucible. An induction heating coil as a molten metal, a melting power supply device for supplying current to the induction heating coil, and a bottom plate of the crucible can be moved up and down, and a part of the molten metal is solidified in the crucible by lowering the bottom plate. Based on the detected value of the frequency by the frequency detection unit, a frequency detection unit for detecting the frequency of the current supplied from the melting power supply device to the induction heating coil, And a control unit that controls casting.

これによれば、周波数検出部が溶解電源装置から誘導加熱コイルへの供給電流の周波数を検出することで、ルツボ内における溶湯の表面位置を検知できる。このため、ルツボ内の溶湯の状態を簡単に判断できる。   According to this, the frequency detection part can detect the surface position of the molten metal in the crucible by detecting the frequency of the current supplied from the melting power supply device to the induction heating coil. For this reason, the state of the molten metal in the crucible can be easily determined.

そして、本発明は、更なる態様として、前記制御部は、被溶解材料の前記ルツボへの投入を制御する材料投入制御部、前記インゴットの下方への引き抜きを制御する引抜制御部のうち少なくとも一つを有する。   As a further aspect of the present invention, the control unit includes at least one of a material charging control unit that controls charging of the material to be melted into the crucible and a pulling control unit that controls the downward pulling of the ingot. Have one.

これによれば、周波数判定部により周波数の検出値が上下範囲内にあるか判定され、この判定に応じて鋳造の制御を行う。このため、ルツボ内における溶湯の表面位置を所定範囲に保って鋳造を行うことができる。   According to this, it is determined by the frequency determination part whether the detected value of the frequency is within the vertical range, and the casting is controlled according to this determination. For this reason, casting can be performed while keeping the surface position of the molten metal in the crucible within a predetermined range.

そして、本発明は、更なる態様として、前記材料投入制御部は、前記周波数検出部による周波数の検出値が設定上限を超えている場合に、前記材料投入部に対し、当該周波数の検出値が設定上限以下になるまで被溶解材料の前記ルツボへの投入を停止させる。   As a further aspect of the present invention, when the detected value of the frequency by the frequency detector exceeds a set upper limit, the material input control unit has a detected value of the frequency for the material input unit. Stop charging the material to be melted into the crucible until the upper limit is reached.

これによれば、周波数の検出値が設定上限を超えている場合に、材料投入制御部が材料投入部による被溶解材料のルツボへの投入を停止させる。このため、ルツボ内の溶湯が増え続けることを抑制できる。   According to this, when the detected value of the frequency exceeds the set upper limit, the material charging control unit stops the charging of the material to be melted by the material charging unit into the crucible. For this reason, it can suppress that the molten metal in a crucible continues increasing.

そして、本発明は、更なる態様として、前記引抜制御部は、前記周波数検出部による周波数の検出値が設定上限を超えた状態が所定時間継続した場合に、前記底板昇降部に対し、前記底板の下降を停止させる。   And as for the present invention, as a further aspect, when the state in which the frequency detection value by the frequency detection unit exceeds a set upper limit continues for a predetermined time, the extraction control unit Stops descending.

これによれば、周波数の検出値が設定上限を超えた状態が所定時間継続した場合に、引抜制御部が底板昇降部による底板の下降を停止させる。このため、インゴットが上下に分断された状態のまま放置されて湯漏れが発生することを抑制したり、分断にまで至らない状態でも、割れ等が成長することでインゴットが分断されてしまうことを抑制したりできる。   According to this, when the state in which the detected value of the frequency exceeds the set upper limit continues for a predetermined time, the extraction control unit stops the lowering of the bottom plate by the bottom plate elevating unit. For this reason, the ingot is left in a state where it is divided into upper and lower portions to suppress the occurrence of hot water leakage, or even in a state where the ingot does not reach division, the ingot is divided due to growth of cracks and the like. It can be suppressed.

そして、本発明は、更なる態様として、前記引抜制御部は、前記周波数検出部による周波数の検出値が設定下限未満の場合に、前記底板昇降部に対し、当該周波数の検出値が設定下限以上になるまで前記底板の下降を停止させる。   As a further aspect of the present invention, when the frequency detection value by the frequency detection unit is less than a set lower limit, the extraction control unit has a frequency detection value that is greater than or equal to a set lower limit with respect to the bottom plate elevating unit. Until the bottom plate is lowered.

これによれば、周波数の検出値が設定下限未満の場合に、引抜制御部が底板昇降部による底板の下降を停止させる。このため、ルツボ内の溶湯が減り続けることを抑制できる。   According to this, when the detected value of the frequency is less than the set lower limit, the drawing control unit stops the bottom plate from being lowered by the bottom plate elevating unit. For this reason, it can suppress that the molten metal in a crucible continues reducing.

また、本発明は、被溶解材料が投入されるルツボと、前記ルツボに被溶解材料を投入する材料投入部と、前記ルツボの外周に位置し、当該ルツボ内に投入された被溶解材料を溶解させて溶湯とする誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに電流を供給する溶解電源装置と、前記ルツボが備える底板を昇降でき、当該底板を下降させつつ、当該ルツボ内で前記溶湯の一部が凝固して形成されたインゴットを下方に引き抜く底板昇降部と、を備える連続鋳造装置における溶湯状態判断方法であって、前記溶解電源装置から前記誘導加熱コイルへの供給電流の周波数を検出し、前記周波数の検出値に基づいて前記溶湯の状態を判断する連続鋳造装置の溶湯状態判断方法である。   Further, the present invention provides a crucible into which a material to be melted is charged, a material charging part for charging the material to be melted into the crucible, and an outer periphery of the crucible and melts the material to be melted into the crucible. An induction heating coil to be melted, a melting power supply device for supplying current to the induction heating coil, and a bottom plate of the crucible can be moved up and down, and a part of the molten metal is in the crucible while lowering the bottom plate. A molten metal state determination method in a continuous casting apparatus comprising a bottom plate elevating part for pulling down an ingot formed by solidification, detecting a frequency of a supply current from the melting power supply device to the induction heating coil, It is the molten state judgment method of the continuous casting apparatus which judges the state of the said molten metal based on the detected value of a frequency.

これによれば、溶解電源装置から誘導加熱コイルへの供給電流の周波数を検出することで、ルツボ内における溶湯の表面位置を検知できる。このため、ルツボ内の溶湯の状態を簡単に判断できる。   According to this, the surface position of the molten metal in the crucible can be detected by detecting the frequency of the current supplied from the melting power supply device to the induction heating coil. For this reason, the state of the molten metal in the crucible can be easily determined.

本発明は、ルツボ内の溶湯の状態を簡単に判断できる。このため、安全かつ安定した連続鋳造が可能である。   The present invention can easily determine the state of the molten metal in the crucible. For this reason, safe and stable continuous casting is possible.

本発明の一実施形態に係る連続鋳造装置の溶解および鋳造に関する部分を示す構成図である。It is a block diagram which shows the part regarding melt | dissolution and casting of the continuous casting apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同連続鋳造装置の全体のうち、鋳造制御装置及び溶解電源装置を除く構成図である。It is a block diagram except a casting control apparatus and a melting power supply apparatus among the whole same continuous casting apparatus. (A)は周波数の検出値の変化を示したグラフであり、(B)は周波数の検出値の状況と、各状況における処置とを示す一覧表である。(A) is the graph which showed the change of the detected value of a frequency, (B) is a table | surface which shows the condition of the detected value of a frequency, and the treatment in each condition. 同連続鋳造装置における鋳造の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of casting in the continuous casting apparatus. 連続鋳造装置のルツボ部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the crucible part of a continuous casting apparatus. 従来の連続鋳造装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional continuous casting apparatus.

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の連続鋳造装置の溶解および鋳造に関する部分の構成を示す図である。この連続鋳造装置は、図2に示すように、ルツボ10が気密容器60内に設置され、金属等の被溶解材料13の溶解および鋳造を、真空中(または不活性ガス雰囲気中)で行うことができる。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a part related to melting and casting of the continuous casting apparatus of the present embodiment. In this continuous casting apparatus, as shown in FIG. 2, the crucible 10 is installed in an airtight container 60, and the melting and casting of the material 13 to be melted such as metal is performed in a vacuum (or in an inert gas atmosphere). Can do.

図1に示す連続鋳造装置は、ルツボ10周りの構成に関しては、従来の連続鋳造装置のうち図5に示した部分と同一である。つまり、底板1が昇降し、ルツボ10内で溶解した被溶解材料13を凝固させながら下方に順次引き抜くことで、インゴット(金属等の鋳塊)を得る装置である。また、底板1を昇降させる昇降機構の駆動源として、サーボモータ33と、減速機32と、ボールネジ31とを用いている。   The configuration of the continuous casting apparatus shown in FIG. 1 is the same as that of the conventional continuous casting apparatus shown in FIG. That is, it is an apparatus for obtaining an ingot (ingot of metal or the like) by raising and lowering the bottom plate 1 and sequentially pulling out the material to be melted 13 melted in the crucible 10 downward. In addition, a servo motor 33, a speed reducer 32, and a ball screw 31 are used as a drive source for a lifting mechanism that lifts and lowers the bottom plate 1.

図2は、図1に示した連続鋳造装置のルツボ10部分を気密容器60内に設置した状態を示す。このようにすることで、溶解および鋳造を、真空中(または不活性ガス雰囲気中)で行うことができる。   FIG. 2 shows a state where the crucible 10 portion of the continuous casting apparatus shown in FIG. By doing in this way, melt | dissolution and casting can be performed in a vacuum (or in inert gas atmosphere).

気密容器60は外部から気密状態に遮断され、気密容器60の本体61を水冷できるように二重壁構造にされ、開閉扉62を有している。開閉扉62には、気密容器60内が作業者から目視可能なように覗き窓62aが設けられている。また、開閉扉62には、開閉時に作業者により把持される把手62bが設けられている。また、気密容器60の本体61にも、覗き窓61a、61bが上面に設けられている。   The airtight container 60 is shut off from the outside in an airtight state, has a double wall structure so that the main body 61 of the airtight container 60 can be cooled with water, and has an open / close door 62. The open / close door 62 is provided with a viewing window 62a so that the inside of the airtight container 60 can be viewed by an operator. Further, the opening / closing door 62 is provided with a handle 62b that is gripped by an operator when opening and closing. Further, the main body 61 of the airtight container 60 is also provided with viewing windows 61a and 61b on the upper surface.

気密容器60の本体61の上部には材料投入部63が設けられており、この材料投入部63により、ルツボ10内に被溶解材料13を投入できる。また、ルツボ10の底板1は引抜シャフト12により昇降可能に構成されているため、この引抜シャフト12と気密容器60との気密性を保持するために、引抜シャフト12の外周部12aの部分に軸シール35が設けられている。   A material charging part 63 is provided at the upper part of the main body 61 of the hermetic container 60, and the material 13 to be melted can be charged into the crucible 10 by this material charging part 63. Further, since the bottom plate 1 of the crucible 10 is configured to be moved up and down by the extraction shaft 12, in order to maintain the airtightness of the extraction shaft 12 and the airtight container 60, the outer peripheral portion 12 a of the extraction shaft 12 is provided with a shaft. A seal 35 is provided.

また、タンク本体61には、第1バルブ64a、第2バルブ64b、第3バルブが並列接続されている。第1バルブ64aは、真空ポンプ65に接続されており、開状態時に気密容器60内の空気を真空ポンプ65により吸引して外部に排気可能にする。第2バルブ64bは、アルゴンガス等を収容したガスボンベ66に接続されており、開状態時にガスボンベ66のアルゴンガス等を気密容器60内に供給可能にする。第3バルブ64cは、外部に開放されており、開状態時に外部の空気を気密容器60に供給可能にする。   The tank body 61 is connected in parallel with a first valve 64a, a second valve 64b, and a third valve. The first valve 64a is connected to the vacuum pump 65, and when in the open state, the air in the airtight container 60 is sucked by the vacuum pump 65 and can be exhausted to the outside. The second valve 64b is connected to a gas cylinder 66 that contains argon gas or the like, and allows the argon gas or the like of the gas cylinder 66 to be supplied into the hermetic container 60 when the gas valve 66 is opened. The third valve 64c is open to the outside, and enables external air to be supplied to the airtight container 60 when the third valve 64c is open.

上記構成により、これらの第1〜第3バルブ64a〜64cの開閉を制御することにより、気密容器60内を真空あるいは不活性ガス雰囲気とした状態において、ルツボ10に材料投入部63から被溶解材料13を投入しつつ、誘導加熱コイル18によりルツボ10内の被溶解材料13を加熱して溶解し、溶湯14とする。   With the above configuration, by controlling the opening and closing of the first to third valves 64a to 64c, the material to be dissolved from the material charging unit 63 to the crucible 10 in a state where the inside of the hermetic container 60 is in a vacuum or an inert gas atmosphere. 13, the material to be melted 13 in the crucible 10 is heated and melted by the induction heating coil 18 to form the molten metal 14.

図1に示す連続鋳造装置の構成のうち、図6に示す従来の連続鋳造装置の構成と相違するのは、制御部としての鋳造制御装置40及び溶解電源装置50の構成であり、他の構成は図6に示す構成と同様である。このため、図上で同一の要素には同一の符号を付してある。以下、従来の連続鋳造装置と構成が異なる、鋳造制御装置40及び溶解電源装置50を中心に説明する。   The configuration of the continuous casting apparatus shown in FIG. 1 is different from the configuration of the conventional continuous casting apparatus shown in FIG. 6 in the configuration of a casting control device 40 and a melting power supply device 50 as control units, and other configurations. Is the same as the configuration shown in FIG. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same element on the figure. Hereinafter, the description will focus on the casting control device 40 and the melting power supply device 50, which are different in configuration from the conventional continuous casting device.

鋳造制御装置40は、周波数判定部41、引抜制御部42、材料投入制御部43、サーボドライバ44を備えている。そして、溶解電源装置50は、溶解電源装置制御部51、周波数検出部52を備えている。ただし、周波数検出部52については、溶解電源装置50でなく、鋳造制御装置40に設けられていても良いし、場合によっては、連続鋳造装置と別体とされ、連続鋳造装置に対して着脱可能とされていても良い。   The casting control device 40 includes a frequency determination unit 41, a drawing control unit 42, a material input control unit 43, and a servo driver 44. The melting power supply device 50 includes a melting power supply device control unit 51 and a frequency detection unit 52. However, the frequency detection unit 52 may be provided not in the melting power supply device 50 but in the casting control device 40. In some cases, the frequency detection unit 52 is separated from the continuous casting device and can be attached to and detached from the continuous casting device. It may be said.

周波数検出部52は、溶解電源装置制御部51に接続されており、溶解電源装置50から誘導加熱コイル18への供給電流(高周波電流)の周波数を検出する。なお、本実施形態では、この周波数検出部52は、溶解電源装置制御部51とは別に溶解電源装置5に備えられているが、溶解電源装置制御部51と一体であっても良い。また、溶解電源装置制御部51が指示する周波数を検出しても良いし、溶解電源装置50から誘導加熱コイル18までの経路上で周波数を測定することにより、周波数を検出しても良い。つまり、溶解電源装置50から誘導加熱コイル18への供給電流の周波数を検出できるのであれば、周波数検出部52の態様は限定されない。   The frequency detection unit 52 is connected to the melting power supply device control unit 51 and detects the frequency of the supply current (high-frequency current) from the melting power supply device 50 to the induction heating coil 18. In this embodiment, the frequency detection unit 52 is provided in the melting power supply device 5 separately from the melting power supply device control unit 51, but may be integrated with the melting power supply device control unit 51. Further, the frequency indicated by the melting power supply device control unit 51 may be detected, or the frequency may be detected by measuring the frequency on the path from the melting power supply device 50 to the induction heating coil 18. That is, the mode of the frequency detection unit 52 is not limited as long as the frequency of the current supplied from the melting power supply device 50 to the induction heating coil 18 can be detected.

周波数判定部41は、前記周波数検出部52から周波数検出信号を受け取り、溶解電源装置50から誘導加熱コイル18への供給電流の周波数の検出値が、あらかじめ設定された理想値に対して上下幅を持たせた上下範囲内(図3(B)参照)にあるか判定する。   The frequency determination unit 41 receives the frequency detection signal from the frequency detection unit 52, and the detected value of the frequency of the current supplied from the melting power supply device 50 to the induction heating coil 18 has a vertical range with respect to a preset ideal value. It is determined whether it is within the given vertical range (see FIG. 3B).

周波数の上限及び下限は、被溶解材料13の材質、投入量、供給電力により変わるが、目安として、上限については、ルツボ10内における溶湯14の表面位置がルツボ10の上端となる周波数、下限については、溶湯14が非凝固相を維持できなくなる(全体の凝固が始まる)周波数とする。周波数の上下幅については、供給電流の周波数(10〜50kHz程度)に対し、数百Hzの幅とする。   The upper and lower limits of the frequency vary depending on the material of the material 13 to be melted, the amount of charge, and the supplied power. As a guideline, the upper limit is the frequency and the lower limit at which the surface position of the molten metal 14 in the crucible 10 becomes the upper end of the crucible 10. Is a frequency at which the molten metal 14 cannot maintain the non-solidified phase (the entire solidification starts). The vertical width of the frequency is several hundred Hz with respect to the frequency of the supply current (about 10 to 50 kHz).

この周波数の判定により、ルツボ10内の溶湯14の状態(具体的には溶湯14の表面位置)を検知できる。この検知結果を利用して、ルツボ10内の溶湯の状態を判断することができる。次に、前記検知の原理について説明する。まず、ルツボ10内の溶湯14が増加すると、被溶解材料13は導電性を有しているから、この導電性を有する被溶解材料13が溶解した溶湯14の表面が上昇した分、LC共振回路を構成する誘導加熱コイル18のインダクタンスが小さくなる。   By determining the frequency, the state of the molten metal 14 in the crucible 10 (specifically, the surface position of the molten metal 14) can be detected. Using this detection result, the state of the molten metal in the crucible 10 can be determined. Next, the principle of the detection will be described. First, when the molten metal 14 in the crucible 10 increases, the material 13 to be melted has conductivity, so that the surface of the molten metal 14 in which the material 13 to be melted having melted has risen, and the LC resonance circuit. The inductance of the induction heating coil 18 that constitutes is reduced.

ここで、共振周波数の式
1/f=2π√(LC)
(f:周波数、L:インダクタンス、C:キャパシタンス)
により、インダクタンスとキャパシタンスとの積の平方根に対し、周波数は反比例する関係にある。このため、インダクタンスが小さくなると、供給電流の周波数が大きくなる。
Where the resonance frequency equation 1 / f = 2π√ (LC)
(F: frequency, L: inductance, C: capacitance)
Thus, the frequency is inversely proportional to the square root of the product of inductance and capacitance. For this reason, when the inductance decreases, the frequency of the supply current increases.

つまり、ルツボ10内の溶湯14が増加すると(溶湯14の表面が上昇すると)、周波数が上昇する。逆に、ルツボ10内の溶湯14が減少すると(溶湯14の表面が下降すると)、周波数が下降する。この関係を利用すると、周波数検出部52による周波数の検出値の変化によりルツボ10内の溶湯14の状態を検知できる。   That is, when the molten metal 14 in the crucible 10 increases (when the surface of the molten metal 14 rises), the frequency increases. On the contrary, when the molten metal 14 in the crucible 10 is reduced (when the surface of the molten metal 14 is lowered), the frequency is lowered. If this relationship is utilized, the state of the molten metal 14 in the crucible 10 can be detected by the change in the detected value of the frequency by the frequency detector 52.

次に、引抜制御部42は、ルツボ10の底板1の昇降を制御する。インゴットを引き抜く際には、この引抜制御部42が、溶解電源装置制御部51から引抜準備完了信号(温度検出等により、ルツボ10内で被溶解材料13が溶解して溶湯14となったことが検知されて発される信号)を受信した後に、サーボドライバ44に指示を出してサーボモータ33を起動することにより底板1を下降させ、インゴットを引き抜く。   Next, the drawing control unit 42 controls the raising and lowering of the bottom plate 1 of the crucible 10. When pulling out the ingot, the pull-out control unit 42 receives a pull-out preparation completion signal from the melting power supply device control unit 51 (the melted material 13 is melted in the crucible 10 by the temperature detection or the like to become the molten metal 14. After receiving the detected signal), an instruction is given to the servo driver 44 to activate the servo motor 33 to lower the bottom plate 1 and pull out the ingot.

この場合、引抜制御部42は、底板1が基準位置(図1に示す底板1の位置)から所定速度(一定)で所定位置(例えば、300〜1000mm)まで下降するように、サーボモータ33の回転(回転速度および回転量)を制御する。   In this case, the pull-out control unit 42 controls the servo motor 33 so that the bottom plate 1 is lowered from the reference position (the position of the bottom plate 1 shown in FIG. 1) to a predetermined position (for example, 300 to 1000 mm) at a predetermined speed (constant). Controls rotation (rotation speed and amount).

この底板1の所定位置までの下降制御は、例えば、引抜制御部42に位置決め制御機能(底板1を所定位置まで(または、所定距離分)移動させる機能)を付与しておき、底板1を所定位置まで下降させることにより行われる。   For the lowering control of the bottom plate 1 to a predetermined position, for example, a positioning control function (a function of moving the bottom plate 1 to a predetermined position (or a predetermined distance)) is given to the extraction control unit 42, and the bottom plate 1 is predetermined. This is done by lowering to a position.

また、この下降制御は、例えば、引抜シャフト12の下限位置を検出する位置センサ(図示せず)を設けておき、サーボモータ33を一定速度で回転させることにより引抜シャフト12を下降させ、前記位置センサにより下限位置を検出した場合に、サーボモータ33を停止することにより行われる。このようにして、ルツボ10内で被溶解材料13を溶解し、凝固させつつ引き抜くことで所定長さのインゴットを製造できる。   The lowering control is performed by, for example, providing a position sensor (not shown) for detecting the lower limit position of the extraction shaft 12 and lowering the extraction shaft 12 by rotating the servo motor 33 at a constant speed. This is performed by stopping the servo motor 33 when the lower limit position is detected by the sensor. In this way, the ingot having a predetermined length can be manufactured by melting the material 13 to be melted in the crucible 10 and pulling it out while solidifying.

この引抜制御部42は、周波数判定部41により周波数の検出値が、あらかじめ設定された上限を超えたと判定された状態が所定時間継続した場合、引き抜き動作を終了するようにサーボドライバ44に指示する。   The pull-out control unit 42 instructs the servo driver 44 to end the pull-out operation when the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value exceeds the preset upper limit for a predetermined time. .

また、引抜制御部42は、周波数判定部41により周波数の検出値があらかじめ設定された下限未満と判定された場合、引き抜き動作を停止するようにサーボドライバ44に指示する。この引き抜き動作の停止は、周波数判定部41により周波数の検出値が下限以上と判定されるまで継続する。   Further, when the frequency determination unit 41 determines that the frequency detection value is less than a preset lower limit, the extraction control unit 42 instructs the servo driver 44 to stop the extraction operation. The stop of the pulling-out operation continues until the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value is equal to or higher than the lower limit.

材料投入制御部43は、材料投入部63(後述)からルツボ10への被溶解材料13の投入量を制御する。この材料投入制御部43により、インゴットの引き抜きを行う前には、まず、所定量の被溶解材料13がルツボ10に投入される。そして、インゴットを引き抜く際には、この材料投入制御部43が、溶解電源装置制御部51から前記引抜準備完了信号を受信した後に、材料投入部63に指示を出すことにより、インゴットの引き抜きによって減少した溶湯14分に相当する被溶解材料13をルツボ10に投入(追装)する。   The material charging control unit 43 controls the amount of the material 13 to be melted from the material charging unit 63 (described later) to the crucible 10. A predetermined amount of the material to be melted 13 is first charged into the crucible 10 before the ingot is pulled out by the material charging control unit 43. When the ingot is pulled out, the material charging control unit 43 receives the pulling preparation completion signal from the melting power supply device control unit 51 and then gives an instruction to the material charging unit 63 to reduce the ingot by pulling out the ingot. The material to be melted 13 corresponding to the molten metal for 14 minutes is charged (added) into the crucible 10.

この材料投入制御部43は、周波数判定部41により周波数の検出値が上限を超えたと判定された場合、材料投入部63からるつぼ10への被溶解材料13の投入を所定時間だけ停止し、所定時間経過までに周波数の検出値が上限以下となった場合には、被溶解材料13の投入を再開する。   When the frequency determination unit 41 determines that the frequency detection value has exceeded the upper limit, the material charging control unit 43 stops the charging of the material 13 to be melted from the material charging unit 63 into the crucible 10 for a predetermined time. When the detected value of the frequency becomes equal to or lower than the upper limit by the lapse of time, the charging of the material 13 to be dissolved is resumed.

これら引抜制御部42と材料投入制御部43とにより、周波数判定部41により周波数の検出値が上限を超えたと判定された場合、るつぼ10への被溶解材料13の投入を停止することで、ルツボ10内の溶湯14が増え過ぎないようにできる。そして、前記のように周波数の検出値が上限を超えたと判定された状態が所定時間継続した場合、引き抜き動作を終了することで、インゴットが上下に分断された状態のまま放置されて湯漏れが発生することを抑制したり、分断にまで至らない状態でも、割れ等が成長することでインゴットが分断されてしまうことを抑制したりできる。   When the frequency determining unit 41 determines that the frequency detection value has exceeded the upper limit by the drawing control unit 42 and the material charging control unit 43, the charging of the material 13 to be melted into the crucible 10 is stopped. The molten metal 14 in 10 can be prevented from increasing excessively. If the state where the frequency detection value is determined to have exceeded the upper limit as described above continues for a predetermined time, the pulling operation is terminated, and the ingot is left in a state where it is divided into upper and lower portions, and there is a leakage of hot water. Generation | occurrence | production can be suppressed or it can suppress that an ingot will be parted by a crack etc. growing even in the state which does not reach to parting.

一方、周波数判定部41により周波数の検出値が下限未満と判定された場合、引き抜き動作が停止され、この停止中にルツボ10内の溶湯14の表面位置を元に戻すことができる。   On the other hand, when the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value is less than the lower limit, the drawing operation is stopped, and the surface position of the molten metal 14 in the crucible 10 can be returned to the original position during the stop.

以上のように、本実施形態では、安全かつ安定した連続鋳造が可能である。   As described above, in the present embodiment, safe and stable continuous casting is possible.

次に、周波数検出部52で検出される誘導加熱コイル18への供給電流の周波数(検出値)の変化と、それぞれの場合の処置につき、図3(A)(B)を参照して説明する。   Next, the change in the frequency (detected value) of the current supplied to the induction heating coil 18 detected by the frequency detector 52 and the treatment in each case will be described with reference to FIGS. .

図3(A)に示すように、周波数の検出値の変化例としては、(a)〜(d)が挙げられる。具体的には、以下の例を示している。

(a)引き抜き中のインゴットに割れ等が発生したが、周波数の検出値があらかじめ設定された上下範囲内にあるうちに割れ等が修復(自己修復)した例。
(b)引き抜き中のインゴットに割れ等が発生し、ルツボ10への被溶解材料13の投入を停止した後、所定時間内に割れ等が修復されなかったため、引き抜き動作を終了した例。
(c)ルツボ10への材料投入量が過多の状態であり、ルツボ10への被溶解材料13の投入を停止した後に周波数の検出値が上下範囲内となった例。
(d)ルツボ10への材料投入量が過少の状態であり、引き抜き停止後に周波数の検出値が上下範囲内となった例。

これらの場合の処置について以下に説明する(図3(B)に処置を一覧表にしたものを示す)。なお、図3(A)における、周波数の検出値が変化する変化率(グラフの傾斜)は、ルツボ10内の溶湯14の増減に対応している。
As shown in FIG. 3A, examples of changes in the detected frequency value include (a) to (d). Specifically, the following example is shown.

(A) An example in which a crack or the like is generated in the ingot being pulled out, but the crack or the like is repaired (self-repair) while the detected value of the frequency is within a preset vertical range.
(B) An example in which the pulling operation is terminated because cracking or the like has occurred in the ingot being pulled out and the cracking or the like has not been repaired within a predetermined time after stopping the charging of the material 13 to be melted into the crucible 10.
(C) An example in which the amount of material input to the crucible 10 is in an excessive state, and the detection value of the frequency falls within the vertical range after the material 13 to be melted into the crucible 10 is stopped.
(D) An example in which the amount of material input to the crucible 10 is too small, and the frequency detection value is within the vertical range after the drawing is stopped.

Treatments in these cases will be described below (shown in FIG. 3B is a list of treatments). Note that the rate of change (inclination of the graph) at which the detected frequency value changes in FIG. 3A corresponds to the increase or decrease of the molten metal 14 in the crucible 10.

図3(A)において、周波数の検出値が上方向に変化するということは、すなわち、ルツボ10内の溶湯14の表面が上昇するということである。こうなる原因の一つとしては、ルツボ10への材料投入量が過多であることが考えられる((c)の周波数変化を参照)。   In FIG. 3A, the detected value of the frequency changes upward, that is, the surface of the molten metal 14 in the crucible 10 rises. One possible cause is that the amount of material input to the crucible 10 is excessive (see frequency change in (c)).

原因のもう一つとしては、引き抜き中のインゴットに割れ等が発生した場合が考えられる((a)(b)の周波数変化を参照)。この場合、割れ等を境として、インゴットの下部は引き抜きに伴い引き続き下方に移動するが、割れ等の存在する部分が引き抜きに伴い引き伸ばされ、インゴットの上部の移動速度が下部に比べて低下したり移動が停滞したりすることがある。こうなると、インゴットの引き抜きに伴うルツボ10内における溶湯14の減少量に比べて、ルツボ10に投入される被溶解材料13の量が多くなるため、ルツボ10内の溶湯14が増加する。   Another possible cause is a case where a crack or the like occurs in the ingot being pulled out (refer to the frequency changes in (a) and (b)). In this case, the lower part of the ingot continues to move downward as it is pulled out from the crack, but the part where the crack is present is stretched as it is pulled out, and the moving speed of the upper part of the ingot is reduced compared to the lower part. The movement may be stagnant. In this case, the amount of the melted material 13 put into the crucible 10 increases as compared with the amount of decrease in the molten metal 14 in the crucible 10 that accompanies the withdrawal of the ingot, and the molten metal 14 in the crucible 10 increases.

逆に、図3(A)において、周波数の検出値が下方向に変化するということは、すなわち、ルツボ10内の溶湯14の表面が下降するということである。原因として、ルツボ10への材料投入量が過少であることが考えられる((d)の周波数変化を参照)。   On the other hand, in FIG. 3A, the frequency detection value changes downward, that is, the surface of the molten metal 14 in the crucible 10 descends. As a cause, it is conceivable that the amount of material input to the crucible 10 is too small (refer to the frequency change in (d)).

図3(A)における(a)の場合、引き抜き当初は、ルツボ10における材料投入量とインゴットの引き抜きとがバランスしており、周波数の検出値は一定で推移する。ところが、途中でインゴットに割れ等が発生すると、引き抜きが継続しているにもかかわらず、ルツボ10内の溶湯14の表面が上昇する。これにより、周波数の検出値が上昇する。(a)の場合、途中で周波数の検出値が下降しているが、これは、周波数の上下範囲内で割れ等が自然に修復したからである。詳しく述べると、この周波数の検出値の下降は、割れ等によりインゴットに生じた空間とルツボ10の内部空間とが連通し、インゴットに生じた空間に溶湯が流入した分、ルツボ10内の溶湯14が減少することにより周波数の検出値が下降すると考えられる。このように割れ等が自然に修復されて、周波数の検出値が上下範囲内を推移する場合には、連続鋳造装置としては特に何の処置も行われず、インゴットの引き抜き及び被溶解材料13のルツボ10への投入(追装)が継続する。   In the case of (a) in FIG. 3A, at the beginning of drawing, the material input amount in the crucible 10 and the drawing of the ingot are balanced, and the detected value of the frequency changes constantly. However, if a crack or the like occurs in the ingot on the way, the surface of the molten metal 14 in the crucible 10 rises even though the drawing is continued. As a result, the frequency detection value increases. In the case of (a), the detected value of the frequency drops midway, because the cracks and the like are naturally repaired within the upper and lower ranges of the frequency. More specifically, the decrease in the detected value of this frequency is caused by the amount of the molten metal in the crucible 10 being in communication with the space generated in the ingot due to cracking or the like, and the molten metal flowing into the space generated in the ingot. It is considered that the detected value of the frequency is lowered by the decrease of. When cracks and the like are naturally repaired in this way and the detected value of the frequency changes within the upper and lower ranges, no particular treatment is performed as the continuous casting apparatus, and the ingot is drawn and the crucible of the material 13 to be melted is removed. 10 (additional) continues.

(b)の場合、周波数の検出値が上昇し続け、周波数の上限に達している。このように周波数の上限を超えた時点で、材料投入制御部43は、材料投入部63からルツボ10への被溶解材料13の投入を停止させる。これにより、ルツボ10内の溶湯14の表面が上昇しなくなる。(b)の場合では、被溶解材料13の投入を停止後もインゴットの引き抜きが継続している。しかし、発生した割れ等を境としたインゴットの上部領域がルツボ10内で停滞しているため、ルツボ10内での溶湯14の表面位置が変化せず、周波数の検出値が一定となっている(図示した水平線上を推移)。   In the case of (b), the detected value of the frequency continues to rise and reaches the upper limit of the frequency. As described above, when the upper limit of the frequency is exceeded, the material charging control unit 43 stops the charging of the material 13 to be melted from the material charging unit 63 to the crucible 10. Thereby, the surface of the molten metal 14 in the crucible 10 does not rise. In the case of (b), the ingot is continuously pulled out even after the charging of the material to be melted 13 is stopped. However, since the upper region of the ingot at the boundary of the generated crack or the like is stagnant in the crucible 10, the surface position of the molten metal 14 in the crucible 10 does not change, and the frequency detection value is constant. (Transition on the horizontal line shown).

次に、所定時間経過しても、周波数の検出値が上下範囲内にまで下降しなかった場合、前記のようにインゴットの割れ等が自然に修復せずに、上下に分断されてしまった可能性が高く、もし分断されていなかったとしても分断寸前の状態となっている。このまま引き抜きが継続すると、湯漏れ等の事故につながる可能性があるため、引抜制御部42は、この時点でインゴットの引き抜きを終了する。   Next, if the detected value of the frequency does not fall within the vertical range even after a predetermined time has passed, the cracking of the ingot or the like may have been split up and down without being repaired naturally as described above. Even if it is not divided, it is in a state just before the division. If the drawing is continued as it is, there is a possibility that an accident such as a leak of hot water may occur, so that the drawing control unit 42 ends the drawing of the ingot at this point.

(c)は、インゴットの引き抜きに対応するルツボ10内の溶湯14の減少量に比べ、材料投入量が過多で、ルツボ10内の溶湯14が増加するため、周波数の検出値が上昇する。そして、周波数の上限を超えた時点で、前記(b)の場合と同じく、材料投入制御部43は、材料投入部63からルツボ10への被溶解材料13の投入を停止させる。この場合には、インゴットの引き抜き自体は正常に継続しているため、被溶解材料13の投入が停止されると、ルツボ10内の溶湯14の表面が下降する。このため、周波数の検出値が下降する。周波数の検出値が上限以下になると、被溶解材料13の投入が再開される(図3(A)には記載していない)。材料投入量が変更されない限り、周波数の検出値が上昇・下降を繰り返すように制御される。   In (c), since the amount of material input is excessive and the amount of molten metal 14 in the crucible 10 increases compared to the amount of decrease of the molten metal 14 in the crucible 10 corresponding to the drawing of the ingot, the detected value of the frequency increases. When the frequency exceeds the upper limit, as in the case of (b), the material charging control unit 43 stops the charging of the material 13 to be melted from the material charging unit 63 to the crucible 10. In this case, the drawing of the ingot itself continues normally. Therefore, when the charging of the material to be melted 13 is stopped, the surface of the molten metal 14 in the crucible 10 is lowered. For this reason, the detected value of the frequency decreases. When the detected value of the frequency becomes equal to or lower than the upper limit, the charging of the material 13 to be dissolved is resumed (not shown in FIG. 3A). As long as the material input amount is not changed, the frequency detection value is controlled to repeatedly increase and decrease.

(d)は、インゴットの引き抜きに対応するルツボ10内の溶湯14の減少量に比べ、材料投入量が過少で、ルツボ10内の溶湯14が減少するため、周波数の検出値が下降する。そして、周波数の下限未満となった時点で、引抜制御部42は、インゴットの引き抜きを停止する。これにより、ルツボ10内の溶湯14の表面が上昇する。このため、周波数の検出値が上昇する。周波数の検出値が下限以下になると、インゴットの引き抜きが再開される(図3(A)には記載していない)。材料投入量が変更されない限り、周波数の検出値は下降・上昇を繰り返すように制御される。   In (d), since the amount of material input is excessive and the amount of molten metal 14 in the crucible 10 decreases compared to the amount of decrease of the molten metal 14 in the crucible 10 corresponding to the drawing of the ingot, the detected value of the frequency decreases. And when it becomes less than the minimum of a frequency, the extraction control part 42 stops extraction of an ingot. Thereby, the surface of the molten metal 14 in the crucible 10 rises. For this reason, the detected value of the frequency increases. When the detected value of the frequency falls below the lower limit, ingot extraction is resumed (not shown in FIG. 3A). As long as the material input amount is not changed, the frequency detection value is controlled to repeatedly decrease and increase.

次に、図4は、本実施形態の連続鋳造装置における鋳造の流れをフローチャートで示したものである。以下、図4を参照して説明する。   Next, FIG. 4 is a flowchart showing a casting flow in the continuous casting apparatus of the present embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

ルツボ10内にあらかじめ投入されていた被溶解材料13が溶解し、インゴットの引き抜き準備が完了すると(ステップS1)、引抜制御部42は、サーボドライバ44に指示信号を送ってサーボモータ33を起動し、ルツボ10の底板1を下降させ、これと共に、材料投入制御部43から材料投入部63に指示信号を送り、ルツボ10に被溶解材料13を投入(追装)する(ステップS2)。   When the material 13 to be melted previously charged in the crucible 10 is melted and the preparation for drawing out the ingot is completed (step S1), the drawing control unit 42 sends an instruction signal to the servo driver 44 to start the servo motor 33. Then, the bottom plate 1 of the crucible 10 is lowered, and at the same time, an instruction signal is sent from the material input control unit 43 to the material input unit 63, and the material 13 to be dissolved is input (added) to the crucible 10 (step S2).

周波数判定部41は、溶解電源装置50による誘導加熱コイル18への供給電流(高周波電流)の周波数検出信号を周波数検出部52から受け取り(ステップS3)、周波数の検出値が上限以内かどうか(つまり、被溶解材料13の投入とインゴットの引き抜きとがバランスしているか)を判定する(ステップS4)。この周波数判定部41により、前記周波数の検出値が上限以下と判定された場合は(ステップS4:YES)、ステップS5に移行する。   The frequency determination unit 41 receives a frequency detection signal of the supply current (high-frequency current) supplied to the induction heating coil 18 by the melting power supply device 50 from the frequency detection unit 52 (step S3), and whether the frequency detection value is within the upper limit (that is, Whether or not the introduction of the material 13 to be melted and the withdrawal of the ingot are balanced is determined (step S4). When the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value is equal to or lower than the upper limit (step S4: YES), the process proceeds to step S5.

ステップS5にて、周波数判定部41は、周波数検出部52による周波数の検出値が下限以上かどうかを判定する(ステップS5)。この周波数判定部41により、前記周波数の検出値が下限以上と判定された場合は(ステップS5:YES)、ステップS6に移行する。   In step S5, the frequency determination unit 41 determines whether the frequency detection value by the frequency detection unit 52 is equal to or higher than the lower limit (step S5). When the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value is equal to or higher than the lower limit (step S5: YES), the process proceeds to step S6.

ステップS6にて、引抜制御部42は、底板1が下限(引き抜き位置下限)に到達したかどうかにより所定引き抜き量に到達したかを判定し、所定引き抜き量に到達していないと判定した場合は(ステップS6:NO)、インゴットの引き抜きを継続するためステップS3に移行する。所定引き抜き量に到達したと判定した場合(ステップS6:YES)、引抜制御部42はサーボドライバ44に指示信号を送り、引き抜き動作を終了し、これと共に、材料投入部63によるルツボ10内への被溶解材料13の投入も終了する(ステップS7)。これで鋳造が完了する(ステップS8)。   In step S6, the extraction control unit 42 determines whether the predetermined extraction amount has been reached by determining whether the bottom plate 1 has reached the lower limit (extraction position lower limit), and if it has determined that the predetermined extraction amount has not been reached. (Step S6: NO), the process proceeds to Step S3 in order to continue withdrawing the ingot. When it is determined that the predetermined extraction amount has been reached (step S6: YES), the extraction control unit 42 sends an instruction signal to the servo driver 44 to complete the extraction operation, and at the same time, the material input unit 63 enters the crucible 10 into the crucible 10. The charging of the material to be melted 13 is also finished (step S7). This completes casting (step S8).

一方、ステップS4にて、周波数の検出値が上限を超えていると周波数判定部41により判定された場合は(ステップS4:NO)、材料投入過多、あるいは、インゴットに割れ等が発生したことにより、るつぼ10内の溶湯14が増加した状態であるため、材料投入制御部43から材料投入部63に指示信号を送り、被溶解材料13の投入を停止する(ステップS9)。   On the other hand, when the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value exceeds the upper limit in step S4 (step S4: NO), the material is excessively charged or the ingot is cracked. Since the molten metal 14 in the crucible 10 is in an increased state, an instruction signal is sent from the material charging control unit 43 to the material charging unit 63, and the charging of the material 13 to be melted is stopped (step S9).

材料投入制御部43は、被溶解材料13の投入停止状態を所定時間継続させ、所定時間経過後に(ステップS10:YES)、ステップS11に移行する。所定時間経過までは、ステップS10を繰り返す。   The material charging control unit 43 continues the charging stop state of the material to be melted 13 for a predetermined time, and proceeds to step S11 after the predetermined time has elapsed (step S10: YES). Step S10 is repeated until the predetermined time has elapsed.

ステップS11では、周波数判定部41により、周波数の検出値が上限以内かどうかを判定する。周波数の検出値が上限以内と判定された場合は(ステップS11:YES)、材料投入制御部43から材料投入部63に指示信号を送り、被溶解材料13の投入を開始(再開)し(ステップS12)、インゴットの引き抜きを継続するためステップS3に移行する。   In step S11, the frequency determination unit 41 determines whether the detected frequency value is within the upper limit. When it is determined that the detected value of the frequency is within the upper limit (step S11: YES), an instruction signal is sent from the material input control unit 43 to the material input unit 63 to start (restart) input of the material 13 to be dissolved (step) S12) The process proceeds to step S3 in order to continue withdrawing the ingot.

一方、周波数検出部52による周波数の検出値が上限を超えていると判定された場合は(ステップS11:NO)、引抜制御部42はサーボドライバ44に指示信号を送り、引き抜き動作を停止する(ステップS13)。具体的には、サーボモータ33を停止させて底板1の下降を停止させる。これにより鋳造が中止される(ステップS14)。   On the other hand, when it is determined that the frequency detection value by the frequency detection unit 52 exceeds the upper limit (step S11: NO), the extraction control unit 42 sends an instruction signal to the servo driver 44 and stops the extraction operation ( Step S13). Specifically, the servo motor 33 is stopped and the lowering of the bottom plate 1 is stopped. Thereby, casting is stopped (step S14).

また、ステップS5にて、周波数の検出値が下限未満と周波数判定部41により判定された場合は(ステップS5:NO)、ルツボ10内の溶湯14が減少しているため、引抜制御部42はサーボドライバ44に指示信号を送り、引き抜き動作を停止する(ステップS15)。具体的には、サーボモータ33を一時停止させて底板1の下降を停止させる。   In step S5, when the frequency determination unit 41 determines that the detected frequency value is less than the lower limit (step S5: NO), since the molten metal 14 in the crucible 10 has decreased, the withdrawal control unit 42 An instruction signal is sent to the servo driver 44, and the extraction operation is stopped (step S15). Specifically, the servo motor 33 is temporarily stopped to stop the lowering of the bottom plate 1.

引抜制御部42は、引き抜き動作の停止状態を所定時間継続させ、所定時間経過後に(ステップS16:YES)、ステップS17に移行する。所定時間経過までは、ステップS16を繰り返す。   The extraction control unit 42 continues the extraction operation stop state for a predetermined time, and after a predetermined time has elapsed (step S16: YES), the extraction control unit 42 proceeds to step S17. Step S16 is repeated until the predetermined time has elapsed.

ステップS17では、周波数判定部41により、周波数検出部52による周波数の検出値が下限以上かどうかを判定する。周波数の検出値が下限以上と判定された場合は(ステップS17:YES)、引抜制御部42はサーボドライバ44に指示信号を送り、引き抜き動作を開始(再開)し(ステップS18)、ステップS6に移行する。   In step S <b> 17, the frequency determination unit 41 determines whether the frequency detection value by the frequency detection unit 52 is equal to or higher than the lower limit. If it is determined that the detected frequency value is equal to or higher than the lower limit (step S17: YES), the extraction control unit 42 sends an instruction signal to the servo driver 44 to start (restart) the extraction operation (step S18), and then to step S6. Transition.

一方、周波数検出部52による周波数の検出値が下限未満と判定された場合は(ステップS17:NO)、ステップS16に移行する。   On the other hand, when the frequency detection value by the frequency detection unit 52 is determined to be less than the lower limit (step S17: NO), the process proceeds to step S16.

前記流れにより、本実施形態では、インゴットの引き抜き時に、溶解電源装置50による誘導加熱コイル18への供給電流(高周波電流)の周波数を検出し、それを基に引き抜き制御及び材料投入制御を行う。これにより、インゴットに割れ等が発生した場合であっても、湯漏れ等の重大な事故に至ることを回避できる。このため、事故の発生可能性を予測したり、インゴットの引き抜きが安定していることを予測したりできる。よって、安全で安定した連続鋳造が可能である。また、インゴットの品質を高く保つことができる。   According to this flow, in this embodiment, when the ingot is drawn, the frequency of the supply current (high-frequency current) supplied to the induction heating coil 18 by the melting power supply device 50 is detected, and the drawing control and the material charging control are performed based on the detected frequency. Thereby, even when a crack etc. generate | occur | produce in an ingot, it can avoid reaching serious accidents, such as a hot water leak. For this reason, it is possible to predict the possibility of an accident or to predict that the ingot is being pulled out stably. Therefore, safe and stable continuous casting is possible. In addition, the quality of the ingot can be kept high.

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although one embodiment was taken up and explained about the present invention, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various changes are possible in the range which does not deviate from the gist of the present invention.

例えば、ルツボ10への被溶解材料13の投入が過多である場合(図3に示した(c)の場合)、または、過少である場合(図3に示した(d)の場合)への対策として、周波数検出部52で検出された周波数の変化に応じて材料投入量を増減させ、被溶解材料13の投入を適正化する制御を行っても良い。   For example, when the material 13 to be melted into the crucible 10 is excessive (in the case of (c) shown in FIG. 3), or is insufficient (in the case of (d) shown in FIG. 3). As a countermeasure, control may be performed to increase or decrease the amount of material input in accordance with a change in frequency detected by the frequency detection unit 52 to optimize the input of the material 13 to be dissolved.

また、本実施形態では、周波数の検出値が上下範囲内にある場合には、特に何の処置も行われないが、周波数の理想値(図3(B)参照)を目標値として、材料投入量またはインゴットの引き抜き速度を調整する制御を行っても良い。また、周波数の検出値の変化率の変化(図3(B)におけるグラフの傾きの変曲点)を基に、インゴットに割れ等が発生したことを検知し、その時点で即、材料投入量またはインゴットの引き抜き速度を調整する制御を行っても良い。   In the present embodiment, when the detected frequency value is within the upper and lower ranges, no particular action is taken. However, the material is input with the ideal frequency value (see FIG. 3B) as the target value. You may perform control which adjusts the quantity or the drawing speed of an ingot. Further, based on the change in the change rate of the detected frequency value (the inflection point of the slope of the graph in FIG. 3B), it is detected that a crack or the like has occurred in the ingot. Alternatively, control for adjusting the drawing speed of the ingot may be performed.

また、本実施形態では、周波数検出部52による周波数の検出値を周波数判定部41で判定し、この判定結果に応じて引抜制御部41及び材料投入制御部42が動作しているが、これ以外に、前記周波数の検出値を用いて、警報の表示、警報音の発出、溶湯14の状況(表面位置等)の表示等を行っても良く、前記周波数の検出値を用いて種々の動作をさせることができる。   In the present embodiment, the frequency detection value is determined by the frequency determination unit 41 and the drawing control unit 41 and the material input control unit 42 are operated according to the determination result. In addition, the detected value of the frequency may be used to display an alarm, issue an alarm sound, display the status of the molten metal 14 (surface position, etc.), and perform various operations using the detected value of the frequency. Can be made.

10 ルツボ
1 底板
13 被溶解材料
14 溶湯
18 誘導加熱コイル
40 制御部、鋳造制御装置
41 周波数判定部
42 引抜制御部
43 材料投入制御部
52 周波数検出部
50 溶解電源装置
63 材料投入部
L 底板昇降部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crucible 1 Bottom plate 13 Material to be melted 14 Molten metal 18 Induction heating coil 40 Control unit, casting control device 41 Frequency determination unit 42 Extraction control unit 43 Material input control unit 52 Frequency detection unit 50 Melting power supply unit 63 Material input unit L Bottom plate lifting unit

Claims (6)

被溶解材料が投入されるルツボと、
前記ルツボに被溶解材料を投入する材料投入部と、
前記ルツボの外周に位置し、当該ルツボ内に投入された被溶解材料を加熱して溶湯とする誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルに電流を供給する溶解電源装置と、
前記ルツボが有する底板を昇降でき、当該底板を下降させることで、当該ルツボ内で前記溶湯の一部が凝固して形成されたインゴットを下方に引き抜く底板昇降部と、
前記溶解電源装置から前記誘導加熱コイルへの供給電流の周波数を検出する周波数検出部と、
前記周波数検出部による周波数の検出値に基づいて鋳造の制御を行う制御部と、を備える連続鋳造装置。
A crucible into which the material to be melted is charged;
A material charging unit for charging a material to be melted into the crucible;
An induction heating coil located on the outer periphery of the crucible and heating the material to be melted in the crucible to form a molten metal;
A melting power supply for supplying current to the induction heating coil;
A bottom plate lifting and lowering unit that pulls down an ingot formed by solidifying a part of the molten metal in the crucible by lowering the bottom plate by lowering the bottom plate of the crucible;
A frequency detection unit for detecting a frequency of a supply current from the melting power supply device to the induction heating coil;
And a control unit that controls casting based on a detected value of the frequency by the frequency detection unit.
前記制御部は、被溶解材料の前記ルツボへの投入を制御する材料投入制御部、前記インゴットの下方への引き抜きを制御する引抜制御部のうち少なくとも一つを有する請求項1に記載の連続鋳造装置。   2. The continuous casting according to claim 1, wherein the control unit includes at least one of a material charging control unit that controls charging of the material to be melted into the crucible and a pulling control unit that controls pulling of the ingot downward. apparatus. 前記材料投入制御部は、前記周波数検出部による周波数の検出値が設定上限を超えている場合に、前記材料投入部に対し、当該周波数の検出値が設定上限以下になるまで被溶解材料の前記ルツボへの投入を停止させる請求項2に記載の連続鋳造装置。   When the detected value of the frequency by the frequency detection unit exceeds a set upper limit, the material input control unit, with respect to the material input unit, until the detected value of the frequency falls below a set upper limit, the material to be dissolved The continuous casting apparatus according to claim 2, wherein charging into the crucible is stopped. 前記引抜制御部は、前記周波数検出部による周波数の検出値が設定上限を超えた状態が所定時間継続した場合に、前記底板昇降部に対し、前記底板の下降を停止させる請求項3に記載の連続鋳造装置。   4. The pulling control unit according to claim 3, wherein the bottom plate lifting unit stops the descent of the bottom plate when a state in which the frequency detection value by the frequency detection unit exceeds a set upper limit continues for a predetermined time. Continuous casting equipment. 前記引抜制御部は、前記周波数検出部による周波数の検出値が設定下限未満の場合に、前記底板昇降部に対し、当該周波数の検出値が設定下限以上になるまで前記底板の下降を停止させる請求項2または3に記載の連続鋳造装置。   When the frequency detection value by the frequency detection unit is less than a set lower limit, the drawing control unit causes the bottom plate lifting unit to stop the descent of the bottom plate until the frequency detection value is equal to or higher than a set lower limit. Item 4. The continuous casting apparatus according to Item 2 or 3. 被溶解材料が投入されるルツボと、
前記ルツボに被溶解材料を投入する材料投入部と、
前記ルツボの外周に位置し、当該ルツボ内に投入された被溶解材料を溶解させて溶湯とする誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルに電流を供給する溶解電源装置と、
前記ルツボが備える底板を昇降でき、当該底板を下降させつつ、当該ルツボ内で前記溶湯の一部が凝固して形成されたインゴットを下方に引き抜く底板昇降部と、を備える連続鋳造装置における溶湯状態判断方法であって、
前記溶解電源装置から前記誘導加熱コイルへの供給電流の周波数を検出し、前記周波数の検出値に基づいて前記溶湯の状態を判断する連続鋳造装置の溶湯状態判断方法。
A crucible into which the material to be melted is charged;
A material charging unit for charging a material to be melted into the crucible;
An induction heating coil that is located on the outer periphery of the crucible and melts the material to be melted in the crucible to form a molten metal;
A melting power supply for supplying current to the induction heating coil;
Molten state in a continuous casting apparatus comprising: a bottom plate elevating unit that can lower and lower a bottom plate provided in the crucible, and lowers the bottom plate while pulling down an ingot formed by solidifying a part of the molten metal in the crucible. A determination method,
A molten state determination method for a continuous casting apparatus that detects a frequency of a current supplied from the melting power supply device to the induction heating coil and determines a state of the molten metal based on a detected value of the frequency.
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CN106524759A (en) * 2016-12-12 2017-03-22 昆明理工大学 Microwave equipment capable of continuously smelting metal powder
CN107808702A (en) * 2016-09-09 2018-03-16 国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司 Fused mass experimental rig with lifting chassis
CN113203285A (en) * 2021-03-24 2021-08-03 上海一郎合金材料有限公司 Tube furnace device convenient for feeding in production and use method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111024152A (en) * 2019-11-19 2020-04-17 中国第一汽车股份有限公司 Method for indirectly detecting material performance of cylinder block casting

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107808702A (en) * 2016-09-09 2018-03-16 国核华清(北京)核电技术研发中心有限公司 Fused mass experimental rig with lifting chassis
CN106524758A (en) * 2016-12-12 2017-03-22 昆明理工大学 Multifunctional high-temperature microwave metal smelting equipment
CN106524759A (en) * 2016-12-12 2017-03-22 昆明理工大学 Microwave equipment capable of continuously smelting metal powder
CN113203285A (en) * 2021-03-24 2021-08-03 上海一郎合金材料有限公司 Tube furnace device convenient for feeding in production and use method

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