JPH01148447A - モールドレベル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は連続鋳造設備のタンディツシュ内の溶鋼をモー
ルド内に給湯する際のモールドレベルを制御する装置に
関する。

（従来の技術） 連続鋳造設備において品質の向上を図リブレークアウト
等を防止して操業を安定させるためには、モールド内の
溶鋼レベルを一定に保ことが重要である。

従来のモールドレベル制御は次のように行われる。

タンディツシュからモールドへの溶鋼の供給はスライデ
ィングノズルを介して行い、モールドレベルを常時、レ
ベル検出器で検出する。モールドレベルが目標値から外
れた場合は、スライディングノズルを開閉させ、モール
ドレベルが一定となるよう制御する。

（発明が解決しようとする問題点） この従来のモールドレベル制御方法は、レベルの変動が
あった後に始めてスライディングノズルを開閉するもの
であるから、原理上どうしてもレベル変動を伴う、ｌｌ
良の状態では±１．０ｍｍ程度の制御精度が達成できる
が、鋳込速度変動などの外乱が生じた際には、精度が悪
化する。

また制御を実施するには各ストランド毎に個別の制御装
置系が必要であり、コストおよびメンテナンスの上で連
鋳設備の負担となっている。

従って本発明の目的は、連続鋳造設備の各ストランド毎
に特別なモールドレベル制御装置を設けることなく、単
一の装置系で全てのストランドのモールドレベルを極め
て高い制御精度で制御することができるモールドレベル
制御装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は上述の目的を達成するため研究を重ねるうち
に次の着想を得た。

タンディツシュからモールドへの給湯をスライディング
ノズルの代わりにサイホン式ノズル（真空吸引式ノズル
）で行う設備においては、モールド内とタンディツシュ
内の溶鋼レベルは大地に対し常に一部する。従ってタン
ディツシュ内の溶鋼レベルを制御することにより全スト
ランドのモールドレベルを一括して制御できる。タンデ
ィツシュの溶鋼レベルは、タンディツシュ全体をバネダ
ンパーで支持し、タンディツシュ重量に合せてクンデイ
ツシュを上下させれば大地を基準として常に一定に維持
する事が可能である。

本発明者らはさらに研究を重ね、バネの動作範囲に合せ
てタンディツシュ重量の一部を油圧ダンパーに支持させ
、バネダンパーの負担を軽くする事等に想到し本発明を
完成した。

かくして本発明の要旨とするところは、タンディツシュ
とモールド内をサイホン作用により結合しタンディツシ
ュ内の溶鋼とモールド内の溶鋼を大地に対し等しいレベ
ルに維持しながらモールド内に溶鋼を給湯する給湯ノズ
ルを備える連続鋳造設備において、 ａ）タンディツシュ重量に応じてタンディツシュを大地
に対し上下させる、タンディツシュを支持するバネダン
パーと、 ｂ）タンディツシュ重量の一部を、支持する補助ダンパ
ーと、 Ｃ〉クンデイツシュの上下位置をバネダンパーおよび補
助ダンパーと独立に調節するタンディツシュ昇降手段と
、 を備えることを特徴とするモールドレベル制御装置であ
る。

（作用） 次に本発明の作用を第１図を参照しながら説明する。始
めに本発明が通用される装置の全体的構成を説明した後
、本発明にかかる制御装置のダンパーおよびタンディツ
シュ昇降装置の作用を説明する。

全１１Ｊ１店 第１図は、本発明にかかるモールドレベル制御装置を用
いた連続鋳造設備の模式図である。し−ドルｌ内の溶鋼
はスライディングノズル１ａを介してタンディツシュ２
に供給される。給湯ノズル３は、タンディツシュ２とモ
ールド４を結合し、サイホン作用によりタンディツシュ
２内の溶鋼をモールド内に給湯する。この結果、鋳片５
が連続的に鋳造される。給湯ノズル３はサイホン作用に
よりタンディツシュとモールドを結ぶ。従ってモールド
内への給湯開始時にはノズル出側からの吸引が必要であ
る。この吸引は真空ポンプ等により行う。

給湯ノズル３は常にモールド４内とタンディツシュ２内
の溶鋼レベルを大地に対し等しく維持しなから、タンデ
ィツシュ２内の溶鋼をモールド４内に給湯する。

タンディツシュ２は、バネダンパー６および補助ダンパ
ーである油圧ダンパー７により支持され、かつ全体の上
下位置が、タンディツシュ昇降手段　　　゛を構成する
タンディツシュ昇降装置（油圧シリンダ）８により調節
できるように構成されている。

タンディツシュ重量の変化はロードセル９により検出さ
れる。タンディツシュ重量制御部ｌＯはロールセル９の
検出値に基づきスライディングノズルの開度を１節する
。またタンディツシュ昇降制御部１１は、該検出値に基
づき油圧ダンパー７およびタンディツシュ昇降装置の圧
力を調節する。

バ、゛ンパー６およびｔ　　゛ンパー７のバネに荷重を
かけた場合、荷重Ｗ（トン）とバネの変位Ｌ　（＋ｗ）
には次の関係がある：Ｌ−Ｗ／Ｋ（ｍ）　　（Ｋ：バネ
定数）ここでタンディツシュ内部の側面に傾斜がないも
のとする。（例えばその形状をほぼ直方体とする。）こ
の場合、タンディツシュ内の横断面面積をＡ　（ｍ２）
、溶鋼の比重をｇ（トン／ａ＋”）として、バネ定数Ｋ
を に＝Ａ　−Ｌ　−ｇ／Ｌ　＝Ａ・ｇ　（トン／ｍ）と選
定すれば、タンディツシュ２を基準とする溶鋼レベルに
変化があっても、バネダンパー６が固定された架台（つ
まり大地）に対する溶鋼レベルは常に一定に保つことが
できる。

バネダンパー６のみでタンディツシュ２を支えかつ、溶
鋼のレベル変動に追従するためには、強力かつ伸縮中の
大きいバネが必要となる。従って油圧ダンパー７により
重量の一部を支持させバネダンパー６の負担を軽減する
。

いまタンディツシュ重量をＷ（トン）とし、油圧ダンパ
ー７の出力をＷｌ（１−ン）（ただしＷ＞Ｗ、）とすれ
ばバネダンパーにかかる力Ｗ！（トン）は、Ｗｔ　　”
”Ｗ　　Ｗｌ　　（トン） となる。

従ってバネダンパー６の負担が軽減される。油圧ダンパ
ー７の出力Ｗ１は、Ｗ２が制御部１０によるタンディツ
シュ重量制御精度範囲となるようにＷｌを調整する。

ここ＋Ｗ冒よ定数であるから、タンディツシュ重量Ｗが
、Ｗ、を基準としてΔＷ＝Ｗ、変化した時、即ちＷが、 Ｗ工Ｗ、＋ΔＷ−Ｗ、＋Ｗ！ となった時のタンディツシュ２内の溶鋼レベルｌの変化
をΔｌとすれば、選定すべきバネのバネ定数には次式で
与えられる： に冨Ｗｔ／Δｌ 補助ダンパーとしては油圧ダンパーが適当である。油圧
ダンパー７の出力は空のタンディツシュ２をのせた段階
で空重量を補正して決定し、決定した後は常に一定でよ
い、ただしモールド４内レベル目標値を少し変更したい
場合は、油圧ダンパー７の出力を変える事ができる。こ
れにより容易にレベル目標値が変更できる。

タンディツシュ　久”　８の 鋳込末期、レードルｌが終了し、タンディツシュ内レベ
ルが下がり出した時、ダンパー６．７のみではモールド
レベルが制御範囲から外れてしまう。

このような場合、タンディツシュ昇降装置８によりタン
ディツシュ重量に応じて、タンディツシュを持ち上げて
やり、タンディツシュ内溶鋼レベルが大地に対してほぼ
一定となるようにする。ただしこの場合は、ダンパー６
．７で制御する場合程の制御精度は得られない。

（実施例） 次に本発明の実施例の構成および動作について詳しく説
明する。

大施燃亘僕底 第２図および第３図はそれぞれ、本発明の実施例装置の
側面図および平面図であって、第２図は一部、第３図■
−■線に沿う断面を示す、第４図は第２図、第３図のタ
ンディツシュをさらに詳細に示す部分破断側面図である
。なお、この実施例の連続鋳造設備の第２図、第３図に
示されていない部分は第１図と同様に構成される。

タンディツシュ２は、１対のレール１２上を走行するタ
ンディツシュカー１３にバネダンパー６および油圧ダン
パー７を介して載置される。タンディツシュ２とモール
ド４を結ぶ給湯ノズル３には、加熱装置３ａが設けられ
、溶鋼の冷却を抑制する。

加熱装置ｆ３ａ設置個所は、排気ダク１−３ｂを介して
真空ポンプエジエクク−（図示せず）に結合される。

２ストランドのモールド４にはそれぞれ冷却装置４ａが
設けられている。

本発明にかかるバネダンパー６および油圧ダンパー７は
、同心状に設けられ、タンディツシュ２の腕２ａをタン
ディツシュカー１３のフレーム上に支持する。これらの
ダンパー６．７の基部にはロードセル９が設けられてい
る。タンディツシュ昇降装置８は油圧シリンダ８ａから
構成され、タンディツシュカー１３のフレーム全体を上
下する。

この実施例の主な諸元を例示すれば次のとおりである： タンデイツシユニ高さｈ　　　　　２０００ａｍ内寸法
（ｘ　Ｘ　ｙ）　１５００ｉｍ　Ｘ　７０００ｍｍ給湯
ノズル　　ニスパン１　＋　　　２３０ｈｍ内径　　　
　　？Ｏｎ＋ｍ モールド　　　：最大　２７０ｓ＠Ｘ　１８００ｍｍレ
ール間距離１　ｘ　：　　　　１０００Ｑ＋ａｍタンデ
ィツシュ重量制御精度： ±１トン（レベル変位±４０ｍ５） バネダンパー　バネ定数に＝２５ｋｇ／ｌｌｌ１１油圧
ダンパー最大出力＝８０トン（２０トン×４個）タンデ
ィツシュ昇降装置最大出カニ１００トン大施■■軌止 第５図は本発明のモールドレベル制御装置を用いた連続
鋳造設備の動作を示すフローチャートであり、第６図は
、動作時における各変数の時間的変化を示すグラフであ
る。

まず油圧ダンパー７の出力を設定し、タンディツシュ昇
降装置８によりタンディツシュ２を下限位置に移動させ
る。さらにし−ドル位置のノズルｌａを開孔し、クンデ
イツシュ重量がＷＩ　トンとなるのを待って給湯ノズル
３のニジエフクーを駆動し、溶鋼の吸引を開始する。

次にモールドレベルが下限Ｌ０に達するのを待って鋳片
の引抜きを開始し、タンディツシュ重量がＷ、となった
所で引抜きを終了する。この間の鋳込速度■の変化は第
６図下段のグラフに示すようになる。

一方、クンデイツシュ側においては、タンディツシュ重
量ＷがＷ２　トン以上となった所で重量制御部１０　（
第１図）による自動重量制御を開始する。

その後し一ドル１からの給湯が終了するとタンディツシ
ュ昇降装置８によりタンディツシュ２を上昇させて大地
に対する溶鋼レベルを維持するとともにタンディツシュ
重量制御を手動に切り換える。

この間のタンディツシュ重量は制御精度の±１トン程度
で上下するが、大地を基準とする溶鋼レベルはダンパー
７．８の作用により正確に一定に維持される。従ってモ
ールドレベルＬの制御精度は実質的に±０である。

（発明の効果） 本発明のモールドレベル制御装置は以上のように構成さ
れ作用する。従って鋳込中にタンディツシュ重量が外乱
により変動してもタンディツシュの溶鋼場面レベルは大
地に対し一定の高さに維持される。よってタンディツシ
ュとサイホン式ノズルで結ばれたモールドの溶鋼レベル
も一定に維持される。従来の装置では、モールドレベル
は外乱に伴い±２−ｍ程度変動していたが本発明により
レベル変動を実質的に±０にできる。

このようにモールドレベルが常に一定であることから、
本発明は次の効果を有する： ■レベル変動による介在物混入を防止し、鋳片品質を向
上できる。

■パウダー流込み不均一、ノロかみ込み等による拘束性
ブレークアウトの発生を防止できる。

またモールドレベル制御装置を各ストランド毎に設ける
必要がなく、モールドレベル検出器も必要としない。よ
って本発明は次の効果を併せ持つ：の設備費が安くなる
。

■メンテナンスが容易である。

■レベル検出器に使用される放射性同位元素等の危険物
が必要なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のレベル制御装置を備える連続鋳造設
備の模式図； 第２図および第３図はそれぞれ、本発明の実施例装置を
備える連続鋳造設備タンディツシュ近傍の側面図および
平面図； 第４図は、第２図・第３図のタンディツシュの詳細を示
す側面図； 第５図は、本発明のレベル制御装置を備える連続鋳造設
備の動作を示すフローチャート；および第６図は、第５
図に示す動作時における各変数の時間的変化を示すグラ
フである。 １：　レードル　　　２：　タンディツシュ３：給湯ノ
ズル　　４：　モールド ５：鋳片　　　　　６：　バネダンパー７：油圧ダンパ
ー ８：タンディツシュ昇降装置 ９：ロードセル １０：　タンディツシュ重量制御部 １１：タンディツシュ昇降制御部 １２：　　レール Ｉ３：　クンデイツシュカー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　タンディッシュとモールド内をサイホン作用により結
   合しタンディッシュ内の溶鋼とモールド内の溶鋼を大地
   に対し等しいレベルに維持しながらモールド内に溶鋼を
   給湯する給湯ノズルを備える連続鋳造設備において、 ａ）タンディッシュ重量に応じてタンディッシュを大地
   に対し上下させる、タンディッシュを支持するバネダン
   パーと、 ｂ）タンディッシュ重量の一部を支持する補助ダンパー
   と、 ｃ）タンディッシュの上下位置を、バネダンパーおよび
   補助ダンパーと独立に調節するタンディッシュ昇降手段
   と、 を備えることを特徴とするモールドレベル制御装置。