JPH0195849A - 連続鋳造の溶湯レベル制御方法および装置 - 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、連続鋳造のタンディシュ内の溶鋼等の湯面制
御に関するものである。

［従来の技術］ 鋼などの連続鋳造において、レードル（取鍋）の溶湯は
直接に鋳型に注入されることはなく、鋳型湯面の一定化
を図るためにタンディシュを経由して供給される。一般
に、タンディシュにつけられる湯口にはストッパが設け
られ、鋳型への溶湯の供給を調節できるようになってい
るが、精密な流量調整は困難なので、タンディシュ内を
２部分に区分し、鋳型側の部分の湯面を一定にして、鋳
型湯面を安定化させることが行われる。

第５図は実用新案公告昭４４−１７６１９号「連続鋳造
設備における溶融金属流量制御装置」として開示されて
いる従来の連続鋳造の溶湯レベル制御装置の平面図、第
６図は同装置の模式的な側断面図であって、１９は取鍋
、２０は溶融金属の溶湯、２１はタンディシュである。

タンディシュ２１は、溶湯を受入る受入部２２と、鋳型
２７内に自然流出させる湯口２６を有する流出部２３と
、前記受入部２２と前記流出部２３とを連通する溶融金
属流動路２４とよりなっている。

２５は、前記溶融金属流動路２４付近におかれ、同溶融
金属流動路２４内の溶融金属を横切り、この流動路２４
に沿って移動する磁界を発生する展開型移動磁界発生装
置、２６は前記湯口、２７は前記鋳型、２８は同鋳型２
７の湯面を検知する湯面センサ、２９は鋳造された鋳塊
の引抜速度を検知する引抜速度センサ、３０は制御装置
である。

この従来の溶融金属流量制御装置では、タンディシュ内
２１を２分割し、レードルからの溶鋼受入部２２と鋳型
への流出部２３を構成している。

そして両部会を結ぶ流動路２４に移動磁界発生装置２５
を設置し、制御装置３０で湯面センサ２８や引抜速度セ
ンサ２９からの信号で移動磁界の強さを制御し、流出部
２３の湯面レベルを制御している。

このような、タンディシュ内の湯面制御技術が知られて
いるが、特に、ストリップキャスタにおいて、鋳型２７
内での溶鋼レベル制御が難しいため、タンディシュから
鋳造部への溶縮供給量を制御することは、安定な鋳造を
行うために不可欠なものであり、一般に、ストリップキ
ャスタに関しでは、タンディシュ２１内の流出部２３の
湯面を赤外線センサ等で検知して、同流出部２３の湯面
レベルを前記のような移動磁界によって制御することが
行われている。

［解決しようとする問題点コ しかしながら、従来技術では、直接的な方法でタンディ
シュ内湯面レベルを測定していないため、精度及び応答
性が悪い。また、湯面センサ装置に加え、移動磁界発生
装置と制御装置を含めると、非常に大規模で高価な設備
となっている。

本発明は、上記の諸問題を解決しようとするもので、機
構が簡単で精度および応答性のよい連続鋳造の溶湯レベ
ル制御方法および装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の連続鋳造の溶湯レベル制御方法は、タンディシ
ュのモールド注入部にウキを配設して溶融金属湯面を検
知し、前記ウキによって検知されたモールド注入部湯面
レベルの高低によって大きさの異なる直流（静）磁界を
通路近傍に生成せしめで、電導性流体である溶融金属湯
の運動を抑制し、前記の溶湯受入部からモールド注入部
への溶融金属湯流出量を制御して、前記のモールド注入
部の溶融金属湯面を一定とすることを特徴としている。

また、本発明の方法を具現する連続鋳造の溶湯レベル制
御装置は、湯面を検知すべくタンディシュのモールド注
入部に配設されたウキと、通路の近傍に配設され直流で
励磁されているコイルと、同コイルに嵌合しながら前記
モールド注入部に配設されたウキにより駆動され移動す
る可動鉄心、あるいは、前記のコイルと可動鉄心とに代
り、前記モールド注入部に配設されたウキにより駆動さ
れ移動する可動永久磁石とが備えられていることを特徴
としている。

［作用］ 本発明においてとった手段とその作用は、次のとおりで
ある。

（１）タンディシュ内流出部湯面レベルを、湯面に浮か
べたウキによって純機械的に検出する。

（２）前記のウキによって検出された湯面レベル高さに
従い、通路近傍に配置されている電磁石の鉄心あるいは
永久磁石を機械的に移動させる。すなわち、ウキが浮く
と電磁石の鉄心あるいは永久磁石が前記通路に近づくよ
うに構成される。

前記の電磁石の鉄心あるいは永久磁石の移動により、受
入部と流出部間通路の磁束密度を変化させ、電磁ブレー
キ作用により通路通過溶融金属流の流速を制御する。

（３）同溶融金属流の流速の制御により、流出部に流入
する溶融金属流量が調節され流出部湯面レベルが一定に
制御される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。

第１図は第１の実施例としての連続鋳造の溶湯レベル制
御装置の模式的な側断面図、第２図はウキと鉄心の動作
を説明する図であり、１は溶湯をタンディシュ２に供給
する取鍋、２はタンディシュ、３はキャスタ（鋳造機）
、４は鋳造された鋳片、５は流出部１１の湯面に浮かべ
られたウキ、６はウキ５と鉄心７を連結しているレバー
、７はコイル１５に嵌合して移動可能な鉄心、８は固定
磁石、９はレバー６の支点のピン、１０は取鍋の溶湯を
受入るタンディシュの受入部、１１はキャスタ３へ溶湯
を供給する夕゛ンディシュの流出部、１２は受入部１０
と流出部１１とを連通する通路、１３は湯面レベル設定
棒、１４はレバー６と鉄心７を連結している連結棒、１
５は直流電流で励磁するコイル、１６は溶融金属流であ
る。

第１の実施例の装置は、このように構成されており、次
のように動作する。

タンディシュ２は溶湯受人部１０と溶湯流出部１１から
成り、溶湯は受入部１０から通路１２を経て流出部１１
に流れ込む。

流出部１１の湯面レベル変化はウキ５によって検出され
、湯面レベル設定棒１３、レバー６、連結棒１４を経て
、鉄心７に上下動として伝えられる。ここで、第２図の
、レバー比Ｑ□／Ｑ２を、モーメントの釣合を考慮して
適切に設定することで、円滑に湯面の変動を伝達できる
。

鉄心７はコイル１５に挿入されており、電磁石として作
用する。また、相対する位置に固定磁石８が設置されて
おり、双方の磁石により通路１２に磁界が形成される。

ただし双方の磁石は異極が向き合うように設置するもの
とする。

その磁界により通路１２を通過する溶融金属流１６は減
速される。これはいわゆるＥＭＢＲ（電磁ブレーキ）と
同じ効果である。

第２図において、湯面レベルがＬからＩｌ。

Ｌｈと変化すると、鉄心７の位置もＨからＨｈ。

ＨＱと変化する。それに伴い通路１２に形成される磁束
の密度が変化し、電磁ブレーキ力を変化させる。

すなわち、以下のフローに従い湯面がコントロールされ
る。

湯面が上昇する（Ｌ→Ｌｈ） →　鉄心が下降する（Ｈ→Ｈｆ１） →　磁束密度が大きくなる →　ブレーキ力が大きくなる →　流速が小さくなる →　流量が減る →　湯面が下降する 湯面レベルの初期設定は湯面レベル設定棒１３の長さを
調節することで変更することができる。

第３図は、本発明の第２の実施例としての連続鋳造の溶
湯レベル制御装置の模式的な側断面図、第４図はウキと
可動永久磁石の動作を説明する図であって、１７は可動
永久磁石である。なお、既述の符号は同一の部分を示し
ているので説明は省略する。

第２の実施例の装置は、このように構成されており、次
のように動作する。

第３図において、タンディシュ２は溶湯受入部１０と溶
湯流出部１１からなり、溶湯は受入部１０から通路１２
を経て流出部１１に流れ込む。

流出部１１の湯面レベル変化はウキ５によって検出され
、湯面レベル設定棒１３、レバー６および連結棒１４を
経て可動永久磁石１７に上下動として伝えられる。ここ
で、第４図の、レバー比ａＸ／Ω２を、可動永久磁石１
７によるモーメントとウキ５の浮力によるモーメントが
釣り合うように設定することで、円滑に湯面変動を伝達
できる。

可動永久磁石１７には相対する位置に固定の固定磁石８
が設置されており、磁石８，１７によって通路１２に磁
界が形成される。ただし磁石８゜１７は異極が向き合う
ように設置するものとする。

その磁界により通路１２を通過する溶融金属流１５は減
速される。

第４図において、湯面レベルがＬからＬΩ。

Ｌｈと変化すると磁石８，１７間の距離もＨからＨｈ、
ＨＱと変化する。それに伴い磁束密度の変化が生じ、電
磁ブレーキ力が変化させられる。

すなわち、以下のフローによって湯面が制御される。

湯面が上がる（湯面レベルＬ−＋Ｌｈ）→　磁石間距離
（Ｈ→Ｈｆ１） →　磁束密度が大きくなる →　ブレーキ力が大きくなる →　流速が小さくなる →　流量が減る →　湯面が下がる 最初の設定湯面レベルは、湯面レベル設定棒１３の長さ
を調節することで変化できる。

このようにして、第１あるいは第２の実施例の装置によ
り、ウキなど機械部品のみで制御装置を構成して、精度
良く流出部の湯面レベルを検知し電磁石鉄心あるいは可
動永久磁石を移動させることができ、それによって流出
部の湯面を一定に保持することができる。

なお、本実施例は、第１図及び第３図において、双ロー
ルキャスタについての適用を例示したが、本発明は、他
の形式のロールキャスタ或いはスラブ、ビレット用など
、一般的な連鋳機についても有効に適用できる。

［発明の効果］ 本発明の連続鋳造の溶湯レベル制御装置は、湯面を検知
すべくタンディシュのモールド注入部に配設されたウキ
と、通路の近傍に配設され直流で励磁されているコイル
と、同コイルに嵌合しながら前記モールド注入部に配設
されたウキにより騨動され移動する可動鉄心、あるいは
、前記のコイルと可動鉄心とに代り、前記モールド注入
部に配設されたウキにより駆動され移動する可動永久磁
石とが備えられており、本発明の方法によって、タンデ
ィシュのモールド注入部にウキを配設して溶融金属湯面
を検知し、前記ウキによって検知されたモールド注入部
湯面レベルの高低によって大きさの異なる直流（静）磁
界を通路近傍に生成せしめて、電導性流体である溶融金
属湯の運動を抑制し、前記の溶湯受入部からモールド注
入部への溶融金属湯流出量を制御して、前記のモールド
注入部の溶融金属湯面を一定とするので、（１）確実に
流出部の湯面レベルを検出できる。

（２）構造が簡単で非常に安価に実現できる。

（複雑な電源制御装置が不要） （３）湯面レベルの変動そのものを制御に利用するため
、応答性が良く、レベル制御だけでなく、湯面の脈動を
押えるダンパとしての効果も期待できる。

など鋳造品品質の向上、コストの削減等、太きな経済効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の連続鋳造の溶湯レベル制御装置の
模式的な側断面図、第２図は同装置のウキと鉄心の動作
を説明する図、第３図は第２実施例の連続鋳造の溶湯レ
ベル制御装置の模式的な側断面図、第４図は同装置のウ
キと可動永久磁石の動作を説明する図、第５図は従来の
連続鋳造の溶湯レベル制御装置の平面図、第６図は同装
置の模式的な側断面図である。 １・・・・・・取鍋、２・・・・・・タンディシュ、３
・・・・・・キャスタ、４・・・・・・鋳片、５・・・
・・・ウキ、６・・・・・・レバー、７・・・・・・鉄
心、８・・・・・・固定磁石、９・・・・・・通路、１
０・・・・・・受入部、１１・・・・・・流出部、１２
・・・・・・通路、１３・・・・・・湯面レベル設定棒
、１４・・・・・・連結棒、１５・・・・・・コイル、
１６・・・・・・溶融金属流、１７・・・・・・可動永
久磁石。 特許出願人　株式会社　神戸製鋼所 代理人　弁理士　　小　林　　傅 第１図 第３図 第２図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属湯の受入部とモールド注入部と該両部の
   間を接続する通路とを有するタンディシュの、前記通路
   を通過する前記溶融金属湯の流量を制御する連続鋳造の
   溶湯レベル制御方法において、前記モールド注入部にウ
   キを配設して溶融金属湯面を検知し、前記ウキによって
   検知されたモールド注入部湯面レベルの高低によって大
   きさの異なる直流（静）磁界を前記通路近傍に生成せし
   めて、電導性流体である溶融金属湯の運動を抑制し、前
   記の溶湯受入部からモールド注入部への溶融金属湯流出
   量を制御して、前記のモールド注入部の溶融金属湯面を
   一定とすることを特徴とする連続鋳造の溶湯レベル制御
   方法。
2. （２）溶融金属湯の受入部とモールド注入部と該両部の
   間を接続する通路とを有するタンディシュと、前記通路
   を通過する前記溶融金属湯の流量を制御する手段とを備
   えた連続鋳造の溶湯レベル制御装置において、湯面を検
   知すべく前記モールド注入部に配設されたウキと、前記
   通路の近傍に配設され直流で励磁されているコイルと、
   同コイルに嵌合しながら前記モールド注入部に配設され
   たウキにより駆動され移動する可動鉄心とが備えられて
   いることを特徴とする連続鋳造の溶湯レベル制御装置。
3. （３）前記のコイルと可動鉄心とに代り、前記モールド
   注入部に配設されたウキにより駆動され移動する可動永
   久磁石が備えられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の連続鋳造の溶湯レベル制御装置。