JP2024088548A - Molten steel level control method - Google Patents

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圭介 中村
未顕 千田
大河 郡山
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Abstract

Figure 2024088548000001

【課題】スプラッシュが付着することによるレベル計の異常を自動検知して監視を継続できる溶鋼湯面レベル制御方法が提供される。
【解決手段】溶鋼湯面レベル制御方法は、計測された溶鋼湯面レベルに基づいて、溶鋼湯面レベルが目標値であるように制御する溶鋼湯面レベル制御方法であって、2台以上設置された複数のレベル計のうちの1台である第1レベル計によって溶鋼湯面レベルを計測すること(S1)と、第1レベル計によって計測された溶鋼湯面レベルの状態に基づいて、第1レベル計が異常であるかを判定すること(S2)と、第1レベル計が異常であると判定する場合に、複数のレベル計のうちの第1レベル計を除く1台である第2レベル計に切り替えて溶鋼湯面レベルを計測すること(S3)と、を含む。
【選択図】図4

Figure 2024088548000001

A molten steel surface level control method is provided that can automatically detect and continue monitoring abnormalities in a level gauge caused by splash adhesion.
[Solution] The molten steel surface level control method is a molten steel surface level control method for controlling the molten steel surface level to be a target value based on a measured molten steel surface level, and includes the steps of measuring the molten steel surface level using a first level gauge, which is one of two or more level gauges installed (S1), determining whether the first level gauge is abnormal based on the state of the molten steel surface level measured by the first level gauge (S2), and if it is determined that the first level gauge is abnormal, switching to a second level gauge, which is one of the multiple level gauges other than the first level gauge, and measuring the molten steel surface level (S3).
[Selected figure] Figure 4

Description

本開示は、溶鋼湯面レベル制御方法に関する。本開示は、特に、鉄鋼業における鋳型内溶鋼の湯面レベルを制御する溶鋼湯面レベル制御方法に関する。 This disclosure relates to a method for controlling the level of a molten steel surface. This disclosure particularly relates to a method for controlling the level of a molten steel surface in a mold in the steel industry.

鋼の連続鋳造において、鋳型内の溶鋼湯面レベルを一定に制御することは、安全化、安定生産、品質向上のため重要な技術である。鋳型内の溶鋼湯面レベルの測定には一般に渦流式レベル計が用いられる。 In continuous casting of steel, controlling the molten steel level in the mold at a constant level is an important technology for ensuring safety, stable production, and improving quality. Eddy current level gauges are generally used to measure the molten steel level in the mold.

鋼の連続鋳造の鋳型内ではスプラッシュと呼ばれる溶鋼飛散が発生することがある。渦流式レベル計はその測定原理から、レベル計の外筒に溶鋼が付着すると、ある一定のレベル指示を示す。そのため、鋳型内の溶鋼湯面レベルを監視し一定に制御することが不可能になる。 When casting steel continuously, molten steel can scatter inside the mold, known as splash. Due to the measurement principle of the eddy current level gauge, when molten steel adheres to the outer tube of the level gauge, it indicates a certain level. This makes it impossible to monitor and keep the molten steel level inside the mold constant.

この問題に対する従来の対策として、例えば特許文献1は、監視カメラを取り付けてスプラッシュを検知したタイミングでレベル指示を無視する方法を開示する。また、例えば特許文献2は、鋳型内にレベル計へのスプラッシュ付着防止のための防止板を取り付ける方法を開示する。 As a conventional solution to this problem, for example, Patent Document 1 discloses a method of installing a surveillance camera and ignoring the level indication when splash is detected. Also, for example, Patent Document 2 discloses a method of installing a prevention plate in the mold to prevent splash from adhering to the level gauge.

特開2004-351469号公報JP 2004-351469 A 実開平01-135327号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 01-135327

しかし、特許文献1は、スプラッシュが起きたタイミングでの影響を軽減できる方法を提案するが、レベル計に溶鋼が付着し続けるような場合に、その影響を軽減する方法まで示すものでない。 However, although Patent Document 1 proposes a method to reduce the impact when a splash occurs, it does not disclose a method to reduce the impact when molten steel continues to adhere to the level gauge.

また、特許文献2の方法では、防止板が劣化した場合に、スプラッシュを完全に防止しきれない。 Furthermore, the method of Patent Document 2 cannot completely prevent splashes if the prevention plate deteriorates.

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、スプラッシュが付着することによるレベル計の異常を自動検知して監視を継続できる溶鋼湯面レベル制御方法を提供することにある。 The purpose of this disclosure, made in consideration of these circumstances, is to provide a molten steel surface level control method that can automatically detect and continue monitoring abnormalities in a level gauge caused by splash adhesion.

(1)本開示の一実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法は、
計測された溶鋼湯面レベルに基づいて、前記溶鋼湯面レベルが目標値であるように制御する溶鋼湯面レベル制御方法であって、
2台以上設置された複数のレベル計のうちの1台である第1レベル計によって前記溶鋼湯面レベルを計測することと、
前記第1レベル計によって計測された前記溶鋼湯面レベルの状態に基づいて、前記第1レベル計が異常であるかを判定することと、
前記第1レベル計が異常であると判定する場合に、前記複数のレベル計のうちの前記第1レベル計を除く1台である第2レベル計に切り替えて前記溶鋼湯面レベルを計測することと、を含む。
(1) A method for controlling a molten steel surface level according to an embodiment of the present disclosure,
A molten steel level control method for controlling a molten steel level to be a target value based on a measured molten steel level, comprising:
measuring the molten steel surface level with a first level gauge which is one of two or more level gauges installed;
determining whether the first level gauge is abnormal based on a state of the molten steel surface level measured by the first level gauge;
When it is determined that the first level gauge is abnormal, switching to a second level gauge, which is one of the plurality of level gauges other than the first level gauge, to measure the molten steel surface level.

(2)本開示の一実施形態として、(1)において、
前記第1レベル計によって計測された前記溶鋼湯面レベルが変動せずに一定時間が経過した場合に、前記第1レベル計が異常であると判定する。
(2) As an embodiment of the present disclosure, in (1),
When the molten steel surface level measured by the first level gauge does not change for a certain period of time, it is determined that the first level gauge is abnormal.

(3)本開示の一実施形態として、(1)又は(2)において、
前記第1レベル計から切り替えられた前記第2レベル計によって前記溶鋼湯面レベルが計測された場合に、前記溶鋼湯面レベルが段階的に前記目標値に近づくように設定レベルを調整すること、をさらに含む。
(3) As an embodiment of the present disclosure, in (1) or (2),
The method further includes, when the molten steel surface level is measured by the second level gauge switched from the first level gauge, adjusting a set level so that the molten steel surface level gradually approaches the target value.

(4)本開示の一実施形態として、(1)から(3)のいずれかにおいて、
前記複数のレベル計のそれぞれは渦流センサである。
(4) As an embodiment of the present disclosure, in any one of (1) to (3),
Each of the plurality of level gauges is an eddy current sensor.

本開示によれば、スプラッシュが付着することによるレベル計の異常を自動検知して監視を継続できる溶鋼湯面レベル制御方法を提供することができる。 This disclosure provides a molten steel surface level control method that can automatically detect and continue monitoring abnormalities in a level gauge caused by splash adhesion.

図1は、本開示の一実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法を実行する溶鋼湯面レベル制御装置を備えるシステムの構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a system including a molten steel level control device that executes a molten steel level control method according to an embodiment of the present disclosure. 図2Aは、溶鋼湯面レベルの測定値の変化を例示する図である。FIG. 2A is a diagram illustrating a change in the measured value of the molten steel surface level. 図2Bは、溶鋼湯面レベルの設定値の変化を例示する図である。FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a change in the set value of the molten steel surface level. 図2Cは、ノズルの開度の変化を例示する図である。FIG. 2C is a diagram illustrating an example of a change in the nozzle opening degree. 図3は、実施例における複数のレベル計による溶鋼湯面レベルの測定値の変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes in the molten steel surface level measured by a plurality of level gauges in the embodiment. 図4は、本開示の一実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法の処理を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the process of a molten steel surface level control method according to an embodiment of the present disclosure.

以下、図面を参照して本開示の一実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法が説明される。ここで、溶鋼湯面レベルは、モールドに注ぎ入れられた溶鋼の湯面のレベルを意味する。 Hereinafter, a method for controlling the level of a molten steel according to one embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Here, the level of the molten steel refers to the level of the surface of the molten steel poured into the mold.

図1は、溶鋼湯面レベル制御装置を備えるシステムの構成を示す模式図である。溶鋼湯面レベル制御装置は、複数のレベル計5と、判定部7と、レベル制御部9と、を備え、本開示の一実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法を実行する。判定部7は、溶鋼湯面レベルを演算する演算部8と、レベル制御部9へ出力する溶鋼湯面レベルを切り替えるためのスイッチと、を備える。溶鋼湯面レベル制御装置は、計測された溶鋼湯面レベルに基づいて、溶鋼湯面レベルが目標値であるように制御する。レベル計5、判定部7、演算部8及びレベル制御部9の詳細については後述する。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a system including a molten steel level control device. The molten steel level control device includes a plurality of level gauges 5, a judgment unit 7, and a level control unit 9, and executes a molten steel level control method according to one embodiment of the present disclosure. The judgment unit 7 includes a calculation unit 8 that calculates the molten steel level, and a switch for switching the molten steel level output to the level control unit 9. The molten steel level control device controls the molten steel level to a target value based on the measured molten steel level. Details of the level gauges 5, judgment unit 7, calculation unit 8, and level control unit 9 will be described later.

本実施形態において、溶鋼湯面レベル制御装置は、鋼の連続鋳造を行うシステムの一部であって、鋳型6(モールド)内の溶鋼湯面レベルを目標値に制御する。鋼の連続鋳造においては、タンディッシュ1から鋳型6に溶鋼を供給し、鋳型6の底部から凝固途中の鋳片を引き抜くことによって、連続的な鋳片が製造される。タンディッシュ1の下部にはスライディングノズル2及び浸漬ノズル4が設けられており、スライディングノズル2の開度に応じた量の溶鋼が鋳型6に供給される。ここで、溶鋼湯面レベル及び目標値は、鋳型6の基準位置(例えば鋳型6の底部)からの高さ方向の距離で示される。溶鋼湯面レベル及び目標値は、例えば基準位置からの高さ[mm]で示されてよいし、基準位置から上限位置までを100%とする場合の相対的な高さ[%]で示されてよい。 In this embodiment, the molten steel level control device is part of a system for continuously casting steel, and controls the molten steel level in the mold 6 to a target value. In continuous casting of steel, molten steel is supplied from a tundish 1 to the mold 6, and a cast piece in the middle of solidification is withdrawn from the bottom of the mold 6 to produce a continuous cast piece. A sliding nozzle 2 and a submerged nozzle 4 are provided at the bottom of the tundish 1, and an amount of molten steel according to the opening degree of the sliding nozzle 2 is supplied to the mold 6. Here, the molten steel level and the target value are indicated by the height distance from the reference position of the mold 6 (e.g., the bottom of the mold 6). The molten steel level and the target value may be indicated, for example, by the height [mm] from the reference position, or may be indicated by the relative height [%] when the distance from the reference position to the upper limit position is set to 100%.

鋳型6内の溶鋼湯面レベルを測定するレベル計5は、非接触で溶鋼湯面レベルを測定する。レベル計5は公知の装置が用いられてよい。レベル計5としては、種々の装置が提案されているが、本実施形態において渦流センサである。渦流センサは、応答性及び検出精度に優れ、取り扱いが簡便である。本実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法が行われるシステムでは、2台以上のレベル計5、すなわち複数のレベル計5が設置される。以下、複数のレベル計5のうちの1台が第1レベル計5Aであるとする。また、複数のレベル計5のうちの第1レベル計5Aを除く1台が第2レベル計5Bであるとする。複数のレベル計5は、第1レベル計5A及び第2レベル計5Bの2台で構成されてよいし、さらに他のレベル計5を含む3台以上で構成されてよい。本実施形態において、複数のレベル計5のそれぞれが溶鋼湯面レベルを計測する。 The level gauge 5, which measures the molten steel surface level in the mold 6, measures the molten steel surface level in a non-contact manner. A known device may be used as the level gauge 5. Various devices have been proposed as the level gauge 5, but in this embodiment, an eddy current sensor is used. The eddy current sensor has excellent response and detection accuracy and is easy to handle. In a system in which the molten steel surface level control method according to this embodiment is performed, two or more level gauges 5, that is, multiple level gauges 5, are installed. Hereinafter, one of the multiple level gauges 5 is assumed to be a first level gauge 5A. Also, one of the multiple level gauges 5 other than the first level gauge 5A is assumed to be a second level gauge 5B. The multiple level gauges 5 may be composed of two, the first level gauge 5A and the second level gauge 5B, or may be composed of three or more including another level gauge 5. In this embodiment, each of the multiple level gauges 5 measures the molten steel surface level.

溶鋼湯面レベル制御装置は、ハードウェア構成として、例えばコンピュータを含んでよい。また、溶鋼湯面レベル制御装置は、少なくとも1つ以上のプロセッサを含んで構成されてよい。プロセッサは、例えばコンピュータのCPU(Central Processing Unit)であってよいが、これらに限られず任意のプロセッサとすることができる。溶鋼湯面レベル制御装置は、以下のようなソフトウェア構成を有してよい。溶鋼湯面レベル制御装置の動作の制御に用いられる1つ以上のプログラムが記憶装置(例えばコンピュータのメモリ)に記憶される。記憶装置に記憶されたプログラムは、プロセッサによって読み込まれると、プロセッサを判定部7、演算部8及びレベル制御部9として機能させる。 The molten steel level control device may include, for example, a computer as a hardware configuration. The molten steel level control device may also include at least one or more processors. The processor may be, for example, a central processing unit (CPU) of a computer, but is not limited to this and may be any processor. The molten steel level control device may have the following software configuration. One or more programs used to control the operation of the molten steel level control device are stored in a storage device (for example, a computer memory). When the program stored in the storage device is loaded by the processor, it causes the processor to function as a judgment unit 7, a calculation unit 8, and a level control unit 9.

演算部8は、複数のレベル計5のそれぞれによって計測されたデータを取得して、溶鋼湯面レベルを演算する。演算部8は、レベル計5からの信号を例えばアンプを介して取得し、必要に応じて増幅処理を行ってよい。演算部8は、例えば目標値と比較可能であるように、溶鋼湯面レベルを演算する。例えば目標値が鋳型6の基準位置からの相対的な高さ[%]で設定されている場合に、演算部8は、レベル計5によって計測された数値を相対的な高さ[%]で表される溶鋼湯面レベルに換算してよい。 The calculation unit 8 acquires data measured by each of the multiple level gauges 5 and calculates the molten steel surface level. The calculation unit 8 acquires signals from the level gauges 5, for example, via an amplifier, and may perform amplification processing as necessary. The calculation unit 8 calculates the molten steel surface level so that it can be compared with, for example, a target value. For example, when the target value is set as a relative height [%] from the reference position of the mold 6, the calculation unit 8 may convert the numerical value measured by the level gauges 5 to a molten steel surface level expressed as a relative height [%].

判定部7は、演算部8によって演算された溶鋼湯面レベルのうちの1つがレベル制御部9に出力されるように、スイッチを設定する。ここで、複数のレベル計5のうちの1つが制御用に割り当てられ、その他がバックアップ用に割り当てられる。判定部7は、制御用のレベル計5によって計測されたデータに基づく溶鋼湯面レベルがレベル制御部9に出力されるようにスイッチを設定する。判定部7は、制御用のレベル計5が異常であると判定する場合に、バックアップ用のレベル計5のうちの1つを、新たな制御用のレベル計5に割り当てる。この場合に、判定部7は、新たな制御用のレベル計5によって計測されたデータに基づく溶鋼湯面レベルがレベル制御部9に出力されるようにスイッチを切り替える。ここで、バックアップ用のレベル計5を新たな制御用のレベル計5とする順番は、予め定められている優先順位に従ってよいし、ランダムに決定されてよい。 The judgment unit 7 sets a switch so that one of the molten steel surface levels calculated by the calculation unit 8 is output to the level control unit 9. Here, one of the multiple level gauges 5 is assigned for control, and the others are assigned for backup. The judgment unit 7 sets a switch so that the molten steel surface level based on the data measured by the control level gauge 5 is output to the level control unit 9. When the judgment unit 7 judges that the control level gauge 5 is abnormal, it assigns one of the backup level gauges 5 to a new control level gauge 5. In this case, the judgment unit 7 switches the switch so that the molten steel surface level based on the data measured by the new control level gauge 5 is output to the level control unit 9. Here, the order in which the backup level gauge 5 is set as the new control level gauge 5 may be determined according to a predetermined priority order, or may be determined randomly.

レベル制御部9は、取得した溶鋼湯面レベルに基づいて、溶鋼湯面レベルが目標値となるようにスライディングノズル2の開度を調整する。本実施形態において、レベル制御部9は、シリンダ3を介してスライディングノズル2の開度を調整する。例えばスライディングノズル2の開度が大きくなると、より多くの溶鋼が鋳型6に供給されて、溶鋼湯面レベルが上昇する。 Based on the acquired molten steel surface level, the level control unit 9 adjusts the opening of the sliding nozzle 2 so that the molten steel surface level becomes the target value. In this embodiment, the level control unit 9 adjusts the opening of the sliding nozzle 2 via the cylinder 3. For example, when the opening of the sliding nozzle 2 increases, more molten steel is supplied to the mold 6, and the molten steel surface level rises.

ここで、鋼の連続鋳造において、鋳型6内でスプラッシュ(溶鋼飛散)が生じることがある。スプラッシュによって溶鋼がレベル計5に付着すると、レベル計5が付着した溶鋼を検出してしまうため、正確な計測ができなくなる。例えば渦流センサは磁性体に反応するため、渦流センサであるレベル計5の外筒に磁性体である溶鋼が付着すると、正しい測定対象である鋳型6内の溶鋼湯面レベルを測定できず、一定値を出力し続ける。従来、スプラッシュによる溶鋼付着があった場合に、溶鋼湯面レベルの監視を停止する必要があり、鋼の連続鋳造の操業を中断させることが問題であった。本実施形態では、溶鋼湯面レベル制御装置が以下に説明する制御方法を実行することによって、スプラッシュが付着することによるレベル計5の異常を自動検知して監視を継続できる。 Here, in the continuous casting of steel, splash (molten steel scattering) may occur in the mold 6. If molten steel adheres to the level gauge 5 due to splash, the level gauge 5 detects the molten steel that has adhered, making accurate measurement impossible. For example, since the eddy current sensor reacts to magnetic materials, if molten steel, which is a magnetic material, adheres to the outer tube of the level gauge 5, which is an eddy current sensor, the molten steel level in the mold 6, which is the correct measurement target, cannot be measured, and a constant value continues to be output. Conventionally, when molten steel adheres due to splash, it is necessary to stop monitoring the molten steel level, which is a problem in that it interrupts the operation of continuous casting of steel. In this embodiment, the molten steel level control device executes the control method described below, so that it can automatically detect abnormalities in the level gauge 5 caused by splash adhesion and continue monitoring.

溶鋼湯面レベル制御装置は、以下の(処理a)から(処理f)を行ってよい。ここで、第1レベル計5Aが制御用であって、第2レベル計5Bがバックアップ用であるとする。 The molten steel surface level control device may perform the following steps (process a) to (process f). Here, the first level gauge 5A is for control and the second level gauge 5B is for backup.

(処理a)として、演算部8は、ある制御周期で測定している複数のレベル計5の溶鋼湯面レベルを示すデータ(計測数値)の前回値と今回値の差分を計算する。演算部8は少なくとも第1レベル計5A(制御用のレベル計5)について差分を計算する。演算部8は複数のレベル計5のそれぞれについて差分を計算してよい。 As (Process a), the calculation unit 8 calculates the difference between the previous value and the current value of data (measurement values) indicating the molten steel surface level of the multiple level gauges 5 measured in a certain control cycle. The calculation unit 8 calculates the difference for at least the first level gauge 5A (control level gauge 5). The calculation unit 8 may calculate the difference for each of the multiple level gauges 5.

(処理b)として、演算部8は第1レベル計5Aの前回値と今回値の差分が閾値を超過したかを判定する。閾値は例えば過去の溶鋼付着時のレベル計5の計測数値の変化などに基づいて決定されてよい。演算部8は、閾値との比較を行う場合に、予め記憶装置に格納されている閾値を記憶装置から読み出してよい。 In (Process b), the calculation unit 8 determines whether the difference between the previous value and the current value of the first level gauge 5A exceeds a threshold value. The threshold value may be determined, for example, based on the change in the measurement value of the level gauge 5 when molten steel has adhered in the past. When comparing with the threshold value, the calculation unit 8 may read out the threshold value that has been stored in advance in the storage device from the storage device.

(処理c)として、演算部8は、(処理b)で差分が閾値を超過した後で、前回値と今回値の差分が変化しない状態が一定時間継続しているかを判定する。一定時間は、例えば数秒であってよいが、過去の溶鋼付着時のレベル計5の計測数値の変化などに基づいて決定されてよい。 In (process c), the calculation unit 8 determines whether the difference between the previous value and the current value remains unchanged for a certain period of time after the difference exceeds the threshold value in (process b). The certain period of time may be, for example, a few seconds, but may be determined based on changes in the measurement values of the level gauge 5 when molten steel has adhered in the past.

(処理d)として、判定部7は、(処理c)で前回値と今回値の差分が変化しない状態が一定時間継続していれば、第1レベル計5Aに溶鋼が付着した状態、すなわち第1レベル計5Aが異常であると判定する。ここで、判定部7は、(処理b)で差分が閾値を超過しない場合又は(処理c)で差分が変化しない状態が一定時間継続していない場合に、第1レベル計5Aが正常であると判定する。正常な第1レベル計5Aは、引き続き制御用のレベル計5として用いられる。 In (process d), if the difference between the previous value and the current value does not change for a certain period of time in (process c), the judgment unit 7 judges that molten steel is attached to the first level gauge 5A, i.e., that the first level gauge 5A is abnormal. Here, if the difference does not exceed the threshold in (process b) or if the difference does not change for a certain period of time in (process c), the judgment unit 7 judges that the first level gauge 5A is normal. The normal first level gauge 5A continues to be used as the level gauge 5 for control.

(処理e)として、判定部7は、第2レベル計5Bが異常でないことを判定する。つまり、判定部7及び演算部8は、対象を第2レベル計5Bとして(処理b)~(処理d)と同様の演算及び判定を実行する。ここで、(処理e)は省略可能である。 In (process e), the determination unit 7 determines that the second level meter 5B is not abnormal. In other words, the determination unit 7 and the calculation unit 8 perform calculations and determinations similar to (process b) to (process d) with the second level meter 5B as the target. Here, (process e) can be omitted.

(処理f)として、判定部7は、第2レベル計5Bを新たな制御用のレベル計5に設定する。したがって、レベル制御部9に出力される溶鋼湯面レベルは、第1レベル計5Aの計測数値から第2レベル計5Bの計測数値に基づくものに切り替わる。このとき、鋼の連続鋳造の操業は中断することなく、継続して実行される。 In (process f), the judgment unit 7 sets the second level gauge 5B as the new control level gauge 5. Therefore, the molten steel surface level output to the level control unit 9 is switched from the measurement value of the first level gauge 5A to the measurement value of the second level gauge 5B. At this time, the continuous steel casting operation continues without interruption.

溶鋼湯面レベル制御装置は、第2レベル計5Bが新たな制御用のレベル計5に設定された場合に、第1レベル計5Aを第2レベル計5Bに置き換えた上で、再び(処理a)~(処理f)を行ってよい。 When the second level gauge 5B is set as the new control level gauge 5, the molten steel surface level control device may replace the first level gauge 5A with the second level gauge 5B and perform steps (a) to (f) again.

溶鋼湯面レベル制御装置は、上記の(処理f)によって制御用のレベル計5が切り替えられる場合に、溶鋼湯面レベルの急変を防ぐために、下記のシーケンス(設定レベルを用いる制御)を実施して、操業への影響を軽減する。 When the control level gauge 5 is switched by the above (process f), the molten steel level control device implements the following sequence (control using a set level) to prevent a sudden change in the molten steel level and reduce the impact on operations.

上記のように、レベル制御部9は、取得した溶鋼湯面レベルに基づいて、溶鋼湯面レベルが目標値となるようにスライディングノズル2の開度を調整する。ここで、複数のレベル計5の個体差によって、各レベル計5からの溶鋼湯面レベルを示すデータ(計測数値)は異なっていることがある。図2Aは、レベル制御部9が取得する溶鋼湯面レベルの測定値(測定レベル)の変化を例示する図である。図2Aにおいて、縦軸が測定レベルであって、横軸が時間である。制御用のレベル計5が切り替えられたタイミング(Tc)で、測定レベルが大きく変化している。図2Aの例では、第1レベル計5Aの計測数値に基づく測定レベルが40%であったところ、第2レベル計5Bの計測数値に基づく測定レベルが35%である。また、図2Aの例では、目標値は40%に予め設定されている。 As described above, the level control unit 9 adjusts the opening of the sliding nozzle 2 based on the acquired molten steel surface level so that the molten steel surface level becomes the target value. Here, due to individual differences between the multiple level gauges 5, the data (measurement values) indicating the molten steel surface level from each level gauge 5 may differ. FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a change in the measurement value (measurement level) of the molten steel surface level acquired by the level control unit 9. In FIG. 2A, the vertical axis is the measurement level, and the horizontal axis is time. The measurement level changes significantly at the timing (Tc) when the control level gauge 5 is switched. In the example of FIG. 2A, the measurement level based on the measurement value of the first level gauge 5A is 40%, while the measurement level based on the measurement value of the second level gauge 5B is 35%. Also, in the example of FIG. 2A, the target value is preset to 40%.

レベル制御部9が、制御用のレベル計5の切り替え後に、溶鋼湯面レベルを目標値に合わせるようにスライディングノズル2の開度を大きく変化させると、溶鋼湯面レベルも短時間で大きく変化する。溶鋼湯面レベルの急激な変化は、鋼の連続鋳造の操業において好ましくない。そのため、レベル制御部9は、溶鋼湯面レベルを目標値でなく設定レベルに合わせるように、スライディングノズル2の開度を変化させる。設定レベルは、溶鋼湯面レベルの設定値であって、一時的な目標として機能する。図2Bに示すように、設定レベルは、制御用のレベル計5が切り替えられたタイミング(Tc)の溶鋼湯面レベルから目標値まで、段階的に(階段状に)変化するように設定される。図2Bにおいて、縦軸が設定レベルであって、横軸が時間である。図2Bの例では、Tcにおいて設定レベルが35%であって、その後、ある時間が経過すると目標値である40%に近づくように、設定レベルが少しずつ上昇する。レベル制御部9は、スライディングノズル2の開度について、制御用のレベル計5が切り替えられたタイミング(Tc)で設定レベルを用いる制御を開始する。レベル制御部9は、溶鋼湯面レベルが設定レベルになるように、スライディングノズル2の開度を調整する。そして、設定レベルが目標値と一致すると、レベル制御部9は、設定レベルを用いる制御を終了する。 When the level control unit 9 largely changes the opening degree of the sliding nozzle 2 so as to adjust the molten steel level to the target value after switching the control level gauge 5, the molten steel level also changes largely in a short time. A sudden change in the molten steel level is not preferable in the operation of continuous casting of steel. Therefore, the level control unit 9 changes the opening degree of the sliding nozzle 2 so as to adjust the molten steel level to the set level, not the target value. The set level is a set value of the molten steel level and functions as a temporary target. As shown in FIG. 2B, the set level is set so as to change stepwise (in a step-like manner) from the molten steel level at the timing (Tc) when the control level gauge 5 is switched to the target value. In FIG. 2B, the vertical axis is the set level, and the horizontal axis is the time. In the example of FIG. 2B, the set level is 35% at Tc, and then, after a certain time has passed, the set level gradually increases so as to approach the target value of 40%. The level control unit 9 starts control of the opening degree of the sliding nozzle 2 using the set level at the timing (Tc) when the control level gauge 5 is switched. The level control unit 9 adjusts the opening degree of the sliding nozzle 2 so that the molten steel surface level becomes the set level. Then, when the set level matches the target value, the level control unit 9 ends control using the set level.

図2Cは、スライディングノズル2の開度の変化を例示する図である。図2Cにおいて、縦軸がスライディングノズル2の開度(ノズル開度)であって、横軸が時間である。レベル制御部9が、図2Bに示される設定レベルを用いる制御を実行することによって、Tcにおいても開度が急激に変化することがない。図2Cの例では、スライディングノズル2の開度が70%~90%の範囲内でなだらかに変化している。そして、図2Aに示すように、測定レベルは目標値である40%に緩やかに近づいている。 Figure 2C is a diagram illustrating an example of changes in the opening degree of the sliding nozzle 2. In Figure 2C, the vertical axis represents the opening degree of the sliding nozzle 2 (nozzle opening degree), and the horizontal axis represents time. The level control unit 9 executes control using the set level shown in Figure 2B, so that the opening degree does not change suddenly even at Tc. In the example of Figure 2C, the opening degree of the sliding nozzle 2 changes gently within the range of 70% to 90%. And, as shown in Figure 2A, the measurement level gently approaches the target value of 40%.

図3は、1つの実施例における2台の過流式センサであるレベル計5による溶鋼湯面レベルの測定値の変化を示す。2台のレベル計5は、上記と同様に、第1レベル計5Aと第2レベル計5Bである。最初に、第1レベル計5Aが制御用に割り当てられ、第2レベル計5Bがバックアップ用に割り当てられている。図3の例では、時間が2[秒]となったときに、第1レベル計5Aが一定の値となり、異常を示している。溶鋼湯面レベル制御装置は、一定時間(C)継続して溶鋼湯面レベルが一定の値となっているため、Tcにおいて第2レベル計5Bを制御用に割り当てる。このように、溶鋼湯面レベル制御装置が制御用のレベル計5の自動切り替えを行うことによって、鋼の連続鋳造の操業を中断させることがない。本実施形態において、操業の中断は、複数のレベル計5の全てについて溶鋼湯面レベルが一定の値となった場合に限られ、少なくとも1台のレベル計5が正常でれば操業が継続される。 Figure 3 shows the change in the measured value of the molten steel surface level by two level gauges 5, which are eddy current type sensors, in one embodiment. The two level gauges 5 are the first level gauge 5A and the second level gauge 5B, as described above. First, the first level gauge 5A is assigned for control, and the second level gauge 5B is assigned for backup. In the example of Figure 3, when the time reaches 2 [seconds], the first level gauge 5A reaches a constant value, indicating an abnormality. Since the molten steel surface level has been constant for a certain period of time (C), the molten steel surface level control device assigns the second level gauge 5B for control at Tc. In this way, the molten steel surface level control device automatically switches the level gauge 5 for control, so that the continuous casting operation of steel is not interrupted. In this embodiment, the operation is interrupted only when the molten steel surface level reaches a constant value for all of the multiple level gauges 5, and the operation continues as long as at least one level gauge 5 is normal.

図4は、本実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法の処理を示すフローチャートである。本実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法では、少なくとも図4のステップS1~S3の処理が実行される。 Figure 4 is a flowchart showing the process of the molten steel surface level control method according to this embodiment. In the molten steel surface level control method according to this embodiment, at least the processes of steps S1 to S3 in Figure 4 are executed.

まず、第1レベル計5Aによって溶鋼湯面レベルを計測することが行われる(ステップS1)。つまり、演算部8は、第1レベル計5Aによって計測されたデータを取得して、溶鋼湯面レベルを演算する。 First, the molten steel surface level is measured by the first level gauge 5A (step S1). That is, the calculation unit 8 acquires the data measured by the first level gauge 5A and calculates the molten steel surface level.

そして、第1レベル計5Aによって計測された溶鋼湯面レベルの状態に基づいて、第1レベル計5Aが異常であるかを判定することが行われる。本実施形態において、第1レベル計5Aによって計測された溶鋼湯面レベルが変動せずに一定時間が経過した場合に(ステップS2のYes)、第1レベル計5Aが異常であると判定される。溶鋼湯面レベルについて、変動せずに一定時間が経過することがない場合(ステップS2のNo)、第1レベル計5Aに異常はないと判定され、ステップS1の処理に戻る。 Then, based on the state of the molten steel surface level measured by the first level gauge 5A, it is determined whether the first level gauge 5A is abnormal. In this embodiment, if a certain time has passed without the molten steel surface level measured by the first level gauge 5A changing (Yes in step S2), it is determined that the first level gauge 5A is abnormal. If the certain time has not passed without the molten steel surface level changing (No in step S2), it is determined that there is no abnormality in the first level gauge 5A, and the process returns to step S1.

第1レベル計5Aが異常であると判定する場合に、第2レベル計5Bによって溶鋼湯面レベルを計測する。つまり、判定部7は、制御用のレベル計5を、第1レベル計5Aから第2レベル計5Bに変更する(ステップS3)。そして、ステップS1の処理に戻り、第2レベル計5Bによる計測が行われる。つまり、演算部8は、第2レベル計5Bによって計測されたデータを取得して、溶鋼湯面レベルを演算する。 If it is determined that the first level gauge 5A is abnormal, the molten steel surface level is measured by the second level gauge 5B. That is, the determination unit 7 changes the control level gauge 5 from the first level gauge 5A to the second level gauge 5B (step S3). Then, the process returns to step S1, and measurement is performed by the second level gauge 5B. That is, the calculation unit 8 acquires the data measured by the second level gauge 5B and calculates the molten steel surface level.

ここで、制御用のレベル計5が切り替えられた場合に、レベル制御部9は設定レベルを用いる制御を実施する。つまり、レベル制御部9は、第1レベル計5Aから切り替えられた第2レベル計2Bによって溶鋼湯面レベルが計測された場合に、溶鋼湯面レベルが段階的に目標値に近づくように設定レベルを調整する。 Here, when the control level gauge 5 is switched, the level control unit 9 performs control using the set level. In other words, when the molten steel level is measured by the second level gauge 2B, which has been switched from the first level gauge 5A, the level control unit 9 adjusts the set level so that the molten steel level gradually approaches the target value.

以上のように、本実施形態に係る溶鋼湯面レベル制御方法は、上記の構成によって、スプラッシュが付着することによるレベル計5の異常を自動検知して、溶鋼湯面レベルの監視を継続できる。第1レベル計5Aが異常である場合に第2レベル計5Bによって溶鋼湯面レベルの計測が継続されるため、連続鋳造などにおける安定操業が可能になる。また、複数のレベル計5の数は2台より多くてよく、この場合に2台以上のバックアップ用のレベル計5が用意されるため、さらなる鋳造の操業安定化を図ることが可能である。 As described above, the molten steel surface level control method according to this embodiment can automatically detect abnormalities in the level gauge 5 caused by splash adhesion and continue to monitor the molten steel surface level due to the above-mentioned configuration. If the first level gauge 5A is abnormal, the second level gauge 5B continues to measure the molten steel surface level, enabling stable operations such as continuous casting. Furthermore, the number of multiple level gauges 5 may be more than two, and in this case, two or more backup level gauges 5 are prepared, making it possible to further stabilize the casting operation.

本開示の実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり又は分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行されるプログラム又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 Although the embodiments of the present disclosure have been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art would easily be able to make various modifications or amendments based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications or amendments are included in the scope of the present disclosure. For example, the functions included in each component or step can be rearranged so as not to cause logical inconsistencies, and multiple components or steps can be combined or divided into one. The embodiments of the present disclosure can also be realized as a program executed by a processor included in the device or a storage medium having a program recorded thereon. It should be understood that these are also included in the scope of the present disclosure.

1 タンディッシュ
2 スライディングノズル
3 シリンダ
4 浸漬ノズル
5 レベル計
5A 第1レベル計
5B 第2レベル計
6 鋳型
7 判定部
8 演算部
9 レベル制御部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Tundish 2 Sliding nozzle 3 Cylinder 4 Submerged nozzle 5 Level gauge 5A First level gauge 5B Second level gauge 6 Mold 7 Judging unit 8 Calculating unit 9 Level control unit

Claims (4)

計測された溶鋼湯面レベルに基づいて、前記溶鋼湯面レベルが目標値であるように制御する溶鋼湯面レベル制御方法であって、
2台以上設置された複数のレベル計のうちの1台である第1レベル計によって前記溶鋼湯面レベルを計測することと、
前記第1レベル計によって計測された前記溶鋼湯面レベルの状態に基づいて、前記第1レベル計が異常であるかを判定することと、
前記第1レベル計が異常であると判定する場合に、前記複数のレベル計のうちの前記第1レベル計を除く1台である第2レベル計に切り替えて前記溶鋼湯面レベルを計測することと、を含む、溶鋼湯面レベル制御方法。
A molten steel level control method for controlling a molten steel level to be a target value based on a measured molten steel level, comprising:
measuring the molten steel surface level with a first level gauge which is one of two or more level gauges installed;
determining whether the first level gauge is abnormal based on a state of the molten steel surface level measured by the first level gauge;
and when it is determined that the first level gauge is abnormal, switching to a second level gauge, which is one of the plurality of level gauges other than the first level gauge, to measure the molten steel surface level.
前記第1レベル計によって計測された前記溶鋼湯面レベルが変動せずに一定時間が経過した場合に、前記第1レベル計が異常であると判定する、請求項1に記載の溶鋼湯面レベル制御方法。 The molten steel level control method according to claim 1, wherein the first level gauge is determined to be abnormal if the molten steel level measured by the first level gauge does not change for a certain period of time. 前記第1レベル計から切り替えられた前記第2レベル計によって前記溶鋼湯面レベルが計測された場合に、前記溶鋼湯面レベルが段階的に前記目標値に近づくように設定レベルを調整すること、をさらに含む、請求項1又は2に記載の溶鋼湯面レベル制御方法。 The molten steel level control method according to claim 1 or 2, further comprising: adjusting a set level so that the molten steel level gradually approaches the target value when the molten steel level is measured by the second level gauge switched from the first level gauge. 前記複数のレベル計のそれぞれは渦流センサである、請求項1又は2に記載の溶鋼湯面レベル制御方法。 The molten steel surface level control method according to claim 1 or 2, wherein each of the plurality of level gauges is an eddy current sensor.
JP2022203788A 2022-12-20 Molten steel level control method Pending JP2024088548A (en)

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