JP2978372B2 - 連続鋳造設備におけるタンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置 - Google Patents
連続鋳造設備におけるタンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Continuous Casting (AREA)
Description
タンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置に関す
る。
タンディッシュを介して鋳型へ注湯されるが、タンディ
ッシュから鋳型へ注湯される溶鋼の温度は、良好な品質
の鋳片を得るためには鋳造に支障のない可能なかぎり低
い温度に調整されていることが好ましいとされ、溶鋼温
度の変動を小さく制御して低温鋳造が行われている。そ
して、上記溶鋼温度が万一、所定温度以下になった場
合、タンディッシュ内で溶鋼内から介在物等の不純物が
浮上しきれず鋳片品質に悪影響を与えたり、タンディッ
シュから鋳型へ注湯するノズルを閉塞したりするトラブ
ルが起こることから、これらを避けるために、タンディ
ッシュ内の溶鋼を加熱し、溶鋼温度を所定温度に制御す
ることが行われている。
度を所定温度に制御するための加熱装置としては、主に
プラズマ加熱法と誘導加熱法とを挙げる事ができる。プ
ラズマ加熱法はタンディッシュ蓋を通して昇降自在に制
御されたプラズマトーチと、タンディッシュ内溶鋼間に
電力を供給してプラズマアークを生成し、タンディッシ
ュ内の溶鋼を加熱し、溶鋼温度を所定温度に制御するも
のである。誘導加熱法はタンディッシュに誘導加熱炉を
設け、誘導加熱用コイルに交流電力を供給してタンディ
ッシュ内の溶鋼を誘導加熱し、溶鋼温度を所定温度に制
御するものである。
合、誘導加熱法は溶鋼への入熱効率が高く約90%以上
の入熱効率を実現することも可能であるが、鉄芯や湯溝
構築のためタンディッシュやタンディッシュカーに充分
なスペースが必要となり設備上の制約が大きいことや、
またインダクタを取付けることによるタンディッシュ容
量を減少せざるを得ないことなどの欠点を有する。
約70%程度と言われており、誘導加熱法と比較して若
干劣るものの、タンディッシュ上部にプラズマ加熱室を
設置しプラズマトーチを挿入できるスペースがあればよ
いので、既設の連続鋳造設備へ導入する際のタンディッ
シュ設備上の制約は比較的少ない。このような理由か
ら、適用する連続鋳造設備の設備レイアウトや操業形態
などにも依存するが、一般に既存設備への適用の場合、
プラズマ加熱法が広く利用されている。
めのプラズマ加熱制御装置としては、例えば特開平3−
124351号公報に示される制御装置が考案されてお
り、図2に示している。
シュに設けられたプラズマトーチとタンディッシュ内溶
鋼間に電力を供給して、溶鋼温度を所定温度に保持する
ための連続鋳造設備におけるタンディッシュ内溶鋼のプ
ラズマ加熱制御装置であって、プラズマトーチへの供給
電力を一定になるように制御する主制御部2と、前記主
制御部からプラズマトーチへ供給される電力の電流を検
出する電流検出器3と、プラズマトーチでのアーク電圧
を検出する電圧検出器4と、前記電圧検出器4からの出
力で設定電力を割算する電流演算部5と、前記電流演算
部からの出力と前記電流検出器からの出力とを引算する
電流制御演算部6とを具備し、前記電流制御演算部6の
出力を元に主制御部2においてプラズマトーチへの供給
電力を一定になるように制御するという手法である。
制御では、実操業において、アーク電圧が、タンディッ
シュ13内の雰囲気のガス成分の変動により、あるいは
鋳型(図示せず)への溶鋼注湯量の制御及び/または取
鍋(図示せず)からタンディッシュ13への溶鋼注湯量
の制御による溶鋼面の変動に追従するプラズマトーチ1
0の昇降動作により変化した場合に、電流を制御してプ
ラズマトーチ10への供給電力を一定になるように制御
している。また、プラズマトーチへの供給電力の設定値
は、溶鋼温度を監視しながら、オペレータが手動で変更
している。
タンディッシュ蓋11の開口部を通しタンディッシュ蓋
11の上面に設けた保持具12に保持され、且つその先
端がタンディッシュ13内の溶鋼14面と一定間隔を維
持するように保持具12を介して昇降制御モータ15に
より昇降制御されている。
ィッシュの溶鋼のスループット流量が変更された場合、
該タンディッシュ内の溶鋼量が増減し、その増減後に該
溶鋼の温度に比較的急激な変化が生じる。このとき、前
記従来のプラズマ加熱制御装置におけるように、溶鋼温
度を監視しながらプラズマトーチの供給電力を一定に制
御していたのでは、前記の如くスループット流量が変更
された場合に、溶鋼温度の計測値の変化を検出して、供
給電力を変更するまでにオペレータの操作時間、溶鋼の
熱容量及び温度計の応答時間などに起因する時間遅れが
生じることから、それに対応して供給電力が変更される
までに、供給電力に過多又は不足が生じて鋳込み温度の
変動が大きなものになるという問題点があった。
くなされたもので、タンディッシュ内の溶鋼温度と該溶
鋼のスループット装置とに基づきプラズマトーチへの供
給電力を制御することにより、溶鋼温度のみならずスル
ープット流量の変動により生ずる溶鋼温度の変動に対応
して供給電力を自動的に制御可能にし、精度良く溶鋼の
温度を目標値に制御することができる、連続鋳造におけ
る該プラズマ加熱制御方法を提供することを目的とす
る。
題を解決するために、タンディッシュに設けられたプラ
ズマトーチと、タンディッシュ内溶鋼間に電力を供給し
て溶鋼温度を所定温度に保持するための連続鋳造設備に
おけるタンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置に
おいて、溶鋼の温度を検出する温度計測器と、該温度計
測器により検出された溶鋼の検出温度と目標温度との差
を演算する制御演算部と、タンディッシュ内溶鋼のスル
ープット流量を、鋳込速度とモールドサイズおよび溶鋼
比重、もしくは取鍋重量およびスライディングノズルの
ゲート開口度、に基づいて算出するスループット演算部
とを具備し、溶鋼温度制御演算部とスループット演算部
との出力に基づきプラズマトーチへの供給電力を制御す
ることを特徴とする連続鋳造設備におけるタンディッシ
ュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置を提案する。
該溶鋼自体の温度の自然降下と取鍋から当該タンディッ
シュに溶鋼を流下させる流量とによって変動すると共
に、タンディッシュからモールド内へ流入する溶鋼のス
ループット流量の変動によっても変動する。なお、この
スループット流量は、例えば溶鋼をモールドへ鋳込む際
の鋳込速度、該モールドの寸法及び溶鋼比重から得るこ
とができるものである。
り起因して溶鋼の温度が変動するのを待たずに、スルー
プット流量の変動を反映して事前にプラズマトーチへの
電力供給量を制御できるため、精度良くタンディッシュ
内の溶鋼を目標温度にすることができる。
を、取鍋中の溶鋼の温度、及び当該取鍋によりタンディ
ッシュ内へ該溶鋼を搬入するときの所定の条件、例えば
取鍋をタンディッシュ上へ移動させる際の溶鋼の温度損
失、タンディッシュ内における溶鋼温度の降下率、更に
鋳込み中の経過時間に基づく所定の演算により、鋳込み
中の溶鋼温度を求める。そして、この求められた溶鋼温
度及び前記タンディッシュの溶鋼のスループット流量に
基づき、プラズマトーチへの供給電力を制御することに
より溶鋼温度を目標温度に制御する。従って、溶鋼の温
度を温度検出器で検出する場合生じた応答遅れを解消
し、溶鋼の温度制御の応答性を更に向上させることがで
きる。
する。尚、図中で従来技術と同じ部分は同符号を以て示
す。図1では、本発明に係わる連続鋳造設備におけるタ
ンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱装置として、直流移
行型プラズマトーチ10により、プラズマトーチとタン
ディッシュ内溶鋼14間にプラズマアーク26を生成し
電力を供給している実施例を示している。なお、プラズ
マトーチで生成するプラズマについて、本実施例は直流
移行型プラズマを例に挙げたが、交流電力によりプラズ
マアークを生成する交流プラズマトーチを用いる場合
や、非移行型プラズマトーチを用いる場合、複数のプラ
ズマトーチを用いる場合などを本実施例が制約すること
はない。
チ10への供給電力を制御する主制御部であり、本発明
ではさらにタンディッシュ内溶鋼の温度Tを検出するた
めの連続型温度計16と、検出温度でTと目標温度Ts
との差ΔT(=T−Ts)を演算する制御演算部17
と、スループット流量Fを算出するスループット演算部
18とが設けられたものである。
より実行することができる。すなわち、温度差ΔTは目
標温度Tsとタンディッシュ内の溶鋼温度Tを減算する
ことで算出できる。また、スループット流量Fは、たと
えば、鋳込み速度VとモールドサイズMおよび溶鋼比重
ρを乗算することで算出することができる。なお、スル
ープット流量Fについては、ロードセル24にて検出し
た取鍋重量Wと取鍋からタンディッシュ内へ流入する溶
鋼量を調整するスライディングノズル21のゲート開口
度Sを基に演算するなどの手法もある。
度差ΔTは、供給電力を制御する主制御部2にて、演算
され供給電力を算出する。供給電力の算出法としては、
たとえば、スループット流量Fと温度差ΔTと鋼種に応
じた溶鋼比熱cを乗算することにより求めることができ
る。算出された供給電力は、電源1に入力され、電圧検
出器4で検出されて出力されてきた実測電圧値vと電流
検出器3で検出されて出力されてきた実測電流値Iとを
乗算して得られた実測電力とを比較演算し、供給電力の
設定値を実現するように電流値を補正しプラズマトーチ
10への供給電流を制御することで、供給電力を制御す
る。
置においては、溶鋼温度Tの変動に追従してプラズマト
ーチへの供給電力を制御できるのみならず、スループッ
ト流量Fの変動に対応して、プラズマトーチへの供給電
力すなわちプラズマ加熱出力を制御できる。従って、溶
鋼がスループット流量Fの変動に応じて適切に前記供給
電力を制御できるとともに、溶鋼温度Tsを効率よく制
御することができる。
を制御に取り入れてプラズマトーチ10への供給電力を
制御しているので精度のよい且つ応答性のよい供給電力
制御が行える。
14に対しても供給熱量を狭い範囲で制御することがで
き、精度のよい且つ応答性のよい安定した溶鋼温度の制
御ができる。特に、スループット流量を変化させて連々
鋳する際などは、鋳造停止することなく、溶鋼温度を継
続的に維持することが可能となり、鋳造製品品質を確保
しながら連続鋳造を継続して行うことができるという優
れた効果が得られる。
ッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置のブロック図。
溶鋼のプラズマ加熱制御装置のブロック図。
Claims (1)
- 【請求項1】 タンディッシュに設けられたプラズマト
ーチと、タンディッシュ内溶鋼間に電力を供給して溶鋼
温度を所定温度に保持するための連続鋳造設備における
タンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置におい
て、溶鋼の温度を検出する温度計測器と、該温度計測器
により検出された溶鋼の検出温度と目標温度との差を演
算する溶鋼温度制御演算部と、タンディッシュ内溶鋼の
スループット流量を、鋳込速度とモールドサイズおよび
溶鋼比重、もしくは取鍋重量およびスライディングノズ
ルのゲート開口度、に基づいて算出するスループット演
算部とを具備し、溶鋼温度制御演算部とスループット演
算部との出力に基づきプラズマトーチへの供給電力を制
御することを特徴とする連続鋳造設備におけるタンディ
ッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5185369A JP2978372B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 連続鋳造設備におけるタンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5185369A JP2978372B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 連続鋳造設備におけるタンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0740010A JPH0740010A (ja) | 1995-02-10 |
JP2978372B2 true JP2978372B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=16169600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5185369A Expired - Lifetime JP2978372B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 連続鋳造設備におけるタンディッシュ内溶鋼のプラズマ加熱制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2978372B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6772677B2 (ja) * | 2016-08-31 | 2020-10-21 | 日本製鉄株式会社 | タンディッシュ内溶鋼の加熱方法及びタンディッシュプラズマ加熱装置 |
CN112170796A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种直流等离子连铸中间包加热弧的控制方法 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP5185369A patent/JP2978372B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0740010A (ja) | 1995-02-10 |
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