JPH02142650A - 連続鋳造機の自動始動方法 - 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、連続鋳造機の自動始動方法に係り。

特にツイン、トリプル鋳造等、共通ストランドガイドに
より複数鋳片を鋳造する連続鋳造機、および計測範囲が
小さい溶鋼湯面位置計測用のレベル計を使用する連続鋳
造機の自動始動方法に関する。

従来の技術 従来の始動方法は、タンディツシュ内溶鋼重量制御装置
またはタンディツシュ内溶鋼レベル制御装置より、タン
ディツシュから鋳型へ溶鋼を注入開始する指令信号を受
け、注湯口のスライドノズルを自動的に開き、タンディ
ツシュから鋳型へ溶鋼を注入開始し、鋳型自溶鋼湯面位
置すなわち溶鋼レベルが放射線方式または渦電流方式に
よるレベル計の下限計測領域に達すると、引抜ロールを
始動すると同時にその速度を制御して鋳型的溶鋼レベル
を定常制御レベルまで上昇させる方法であった・ 発明が解決しようとする課題 上記従来の始動方法によると、レベル計として放射線方
式あるいは渦電流方式等を使用するので。

その計測範囲は実用上は１００ｍ１程度が限界であり定
常制御レベルから下方は６０１１１１程度が計測範囲の
限界となる。本来、連続鋳造機の始動に際しては引抜ロ
ールは緩やかにその速度を立上げるのが効果的であるが
、上述のようなレベル計の制限より引抜ロールの速度を
急速に立上げざるを得ないことになり、鋳型から溶鋼が
オーバフローする等の事故に繋がる危険性があった。ま
た、スライドノズルを制御することは注湯口閉鎖による
鋳造停止という操業上量も避けねばならない状態につな
がる可能性を内在していた。特に、ツイン、トリプル鋳
造等、共通ストランドガイドにより複数鋳片を鋳造する
連続鋳造機においては、引抜ロールの速度を制御して始
動することは極めて困難であった。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、安定した連続鋳
造機の自動始動方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の連続鋳造機の自動始
動方法は、鋳型内の溶鋼湯面位置を計測するレベル計お
よびタンディツシュから鋳型への溶鋼注入量を制御する
ストッパおよびスライドノズルがタンディツシュに装備
されるとともに、これらストッパおよびスライドノズル
の開閉動作をさせる各シリンダ装置の制御装置を有する
連続鋳造機の自動始動方法であって、上記ストッパおよ
びスライドノズルが開かれて鋳型への溶鋼注入が開始さ
れた後、鋳型内の溶鋼湯面位置が上記レベル計の計測可
能範囲に達すると、一旦ストツパを全開となし、次にこ
の状態で所定時間経過させて鋳型内の溶鋼湯面を安定さ
せた後、鋳片の引抜きを開始すると同時に、上記ストッ
パを開くとともに上記スライドノズルの制御により上記
溶鋼湯面を定常レベルまで移行させる方法である。

作用 上記の始動方法によると、鋳型への溶鋼注入開始後、一
旦、ストッパを全開とするので、始動時の鋳型内の溶鋼
湯面が安定し、その後ストッパを再び開き、スライドノ
ズルを制御するとともに引抜ロールも同時に駆動するの
で、安定した溶鋼湯面状態で湯面位置すなわちレベル制
御および鋳片の引抜きが開始される。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づき説明
する。

まず、第１図に基づき連続鋳造機の概略構成について説
明する。第１図において、１はレードルで、その底部に
はし一ドル側スライドノズル２を介してし一ドル側ロン
グノズル３が設けられている。４はし一ドル１の下方に
配置されたタンディツシュで、その底部には注湯口５が
形成されるとともに、その下方には連続鍔造用鋳型６に
タンディツシュ４内の溶鋼を導くためのタンディツシュ
側ロングノズル７が設けられている。上記タンディツシ
ュ４には、注湯口５を開閉する棒状のストッパ８が支持
ロッド９を介して取付けられるとともに、注湯口５の下
方にはタンディツシュ側スライドノズル（以下、単にス
ライドノズルという）ＩＯが配置されている。この支持
ロッド９の端部には、ストッパ８昇降用の手動昇降装置
１１および自動的に昇降させるための第１油圧シリンダ
（シリンダ装置）１２が設けられている。上記手動昇降
袋［１１は、支持ロッド９に取付けられたラック１３と
。

ラック１３の案内部材１４側に設けられるとともにこの
ラック１３に噛み合うピニオン１５と、このビニオン１
５を回転させる操作ハンドル１６とから構成されている
。また、上記スライドノズル１０には、注湯口５の開度
を制御する第２油圧シリンダ（シリンダ装置）　１７が
連結されている。

なお、１８はタンディツシュ４内の溶鋼重量計測用のロ
ードセル、　１９は鋳型６内の溶鋼湯面位置すなわち溶
鋼レベルを計測するためのレベル計（例えば、放射線方
式または渦電流方式のもの）である、　２１はダミーバ
２２を介して鋳片を引抜くための引抜ロールで、減速機
２３を介して電動機２４により駆動され、またこの電動
機２４は引抜き用制御装置２５により制御される。なお
、２６は鋳片の案内ロールである。

次に、連続鋳造機の制御系統を第２図に基づき説明する
。

レベル用制御装置３１には、ロードセル１８からの信号
が重量計測ユニット３２および接点３３を介してオン・
オフ信号として入力され、またレベル計１９からの信号
もレベル計アンプ３４を介して入力されている。また、
ストッパ８を作動させる第１油圧シリンダ１２を制御す
るサーボバルブ３５が設けられるとともに、このサーボ
バルブ３５にはレベル用制御装置３１からの制御信号が
サーボアンプ３６を介して出力されるようにしている。

なお、３７は油圧ユニットである。また、上記第１油圧
シリンダ１２への油圧配管３８途中には、バイパス管３
９が設けられるとともに、このバイパス管３９の途中に
は電磁開閉弁４０が介在されており、１位置では圧油が
バイパスされて第１油圧シリンダ１２がサーボアンプ３
６の信号では作動しないようにされている。勿論、■位
置では第１油圧シリンダ１２が作動する。なお、この電
磁開閉弁４０は、電磁弁用制御装置４１をｆＦＬ、。

てレベル用制御装置３１からその接点４２に入力される
オン・オフ信号によって制御される。また、第１油圧シ
リンダ１２のロッド部１２ａに接続されたストッパ８の
位置検出器（たとえば、ポテンショメータ）４３からの
信号は、サーボアンプ３６およびレベル用制御装置３１
に入力されている。また、スライドノズル１０を作動さ
せる第２油圧シリンダ１７を制御するサーボバルブ４４
が設けられるとともに、このサーボバルブ４４にはレベ
ル用制御装置３１からの制御信号がサーボアンプ４５を
介して出力されるようにしている。なお、４６は油圧ユ
ニットである。

また、第２油圧シリンダ１７のロッド部１７ａに接続さ
れたスライドノズル１０の位置検出器（たとえば、ポテ
ンショメータ）４７からの信号は、サーボアンプ４５お
よびレベル用制御装置３１に入力されている。

さらに、引抜き用制御装［２５は、引抜ロール２１を駆
動する電動機２４を制御するとともに、引抜ロール２１
の回転速度検出器４８からの信号が入力されている。な
お、この引抜き用制御装置２５は、その接点４９に入力
されるレベル用制御装置３１からのオン・オフ信号によ
って制御される。また、５ｏはレベル用制御装置３１の
制御開始用の押釦スイッチである。

次に、主として第３図のフローチャートに基づき、制御
動作について説明する。

まず、連続鋳造機の運転に先立って、オペレータはその
準備作業としてストッパ８と注湯口５の位置合せを行な
うために操作ハンドル１５を操作する０位置合せが完了
すると一旦、ストッパ８を全閉にし、押釦スイッチ５０
をオンにする。これにより、レベル用制御装置３１は処
理１００を実施し各種設定値を読み込む（処理１０１）
　、次に、支持ロッド９に接続されている第１油圧シリ
ンダ１２のロッド部１２ａの位置を位置検出器４３を介
してライン６１にて取り込む（処理１０２）　、タンデ
ィツシュ４に注入された溶鋼重量はロードセル１８によ
り計測され、この計測信号は重量計測ユニット３２に導
がれる。重量計測ユニット３２は溶鋼重量があらかじめ
設定された値に達すると接点３３を介して信号をレベル
用制御装置３１に出力する。レベル用制御装置３１はオ
ン信号を受信すると自動始動の制御を開始する（処理１
０３）　、すなわち、サーボアンプ３６゜サーボバルブ
３５．サーボバルブ３５に圧油を供給する油圧ユニット
３７、第１油圧シリンダ１２、位置検出器４３およびサ
ーボバルブ３５からの油圧配管３８をバイパスする電磁
開閉弁４０よ°り構成するサーボ系にライン６２よりレ
ベル用制御装置３１の内部にあらかじめ設定しておいた
ストッパ初期開度指令値を与えると同時に接点４２を介
してオン信号を電磁弁用制御装置４１に出力する（処理
１０４）ので、電磁開閉弁４０はバイパス状態から第１
油圧シリンダ１２の制御し得る状態に切り替わる。した
がって、ストッパ８は第１油圧シリンダ１２によりスト
ッパ初期開度指令値となるように位置決めされる。そし
て、同時に、スライドノズル開度指令値（ＳＮＰ）をラ
イン６３を介してサーボアンプ４５に出力する（処理１
０４）ので、サーボアンプ４５、サーボバルブ４４．油
圧配管５１．第２油圧シリンダ１７およびスライドノズ
ル１０の位置検出器４７により構成されるサーボ系が作
動して、スライドノズル１０の開度は開度指令値（ＳＮ
Ｐ）に位置決めされる。このようにして、溶鋼は注湯口
５およびスライドノズルＩＯを経由してタンディツシュ
４がら鋳型６に注入され、鋳型６内の溶鋼レベルが上昇
する。この溶鋼レベルがレベル計１９の測定範囲の下限
に達すると、このレベル計１９は溶鋼レベルの計測を開
始する（第４図（ａ）のＢ位置）。そして、レベル計１
９からのレベル信号はレベル計アンプ３４に導かれ。

増幅されてレベル用制御装置３１に取り込まれる。

なお、第４図（ａ）において、ＬＣは定常レベル制御目
標値、ＬＣＤは上記ＬＣの上方に設定する過渡レベル制
御目標値、ＬＣＵは上記ＬＣの上方に設定する過渡レベ
ル制御目標値、ＬＳＳは自動始動を開始するレベルを検
出するための設定値を示す。なお、設定値の一例として
、第４図（ａ）のＡ点をレベルＯｍｍとした場合、Ｌ　
Ｃ＝ｌｏＯｍ＋　。

ＬＣＤ＝１１０ｍ、ＬＣＵ＝９０ａｍ＋、ＬＳＳ＝１２
０■が挙げられる０次に、溶鋼レベルがレベル用制御装
置３１の内部にあらかじめ設定したおいた自動始動レベ
ル（ＬＳＳ）に達すると、レベル用制御装置３１はライ
ン６２よりストッパ８を全開にする位ｗｔＩ令値（ＳＴ
ＰＣ）をサーボアンプ３６に与える（処理１０５．１０
６）ので、ストッパ８は第１油圧シリンダ１２により全
閉指令値になるように位置決めされ、鋳型６への溶鋼注
入は停止し、鋳型６内の溶鋼レベルの上昇は静止し、安
定する。これを第４図（ａ）のレベル上昇パターンで示
すと、■の領域ではレベル計】９の測定範囲外につきレ
ベル計１９は出力しない。溶鋼レベルがＢ点に達すると
レベル計１９は計測を開始する（領域■）。溶鋼レベル
がＬＳＳに達すると上述のようにストッパ８に全閉指令
を出力するので、ストッパ８が全開となるまでは緩やか
に溶鋼レベルは上昇し、その後静止する（領域■、■）
。そして、レベル用制御装置３１は全閉指令値を出力す
るとタイマーを起動しく処理１０７）、あらかじめ設定
した時間（ＴＬ）を経過する（処理１０８）と、溶鋼レ
ベルの現在値を確定する（処理１０９）　、ここで、溶
鋼レベルの現在値を確定すると言うのは、上記タイマが
ＴＬ時間経過したときの、レベル用制御装置３１に常時
取り込んでいる溶鋼レベルの現在値（Ｌｉ）をＬＳ＝Ｌ
ｉとじてレベル用制御装置３１に記憶させておくことで
ある。

なお、従来の方法では、本実施例のように一旦開いたス
トッパ８を再び全開にするような制御方法を採っていな
かったので自動始動を開始するレベルを確実に把握する
ことが困難であったので、自動始動を十分な信頼性を持
って実施することを難しくしていた一つの要因と推定さ
れる０次に、タイマを起動しく処理１１０）　、あらが
じめ設定した時間（ＴＳ）を経過する（処理１１１）と
、引抜ロール２１の起動（処理１１２）とストッパ８お
よびスライドノズル１０の制御（処理１１３）を同時に
行なう、すなわち、レベル用制御装［３１がら接点４９
を介して引抜き用制御装置Ｅ２５に動作信号が出力され
て引抜ロール２１の駆動用電動機２４が駆動されるとと
もに、引抜き開始時のストッパ８の開度指令値（ＳＴ）
がサーボアンプ３６に、および引抜き開始時のスライド
ノズルｌＯの開度指令値（ＳＮＰＳ）をサーボアンプ４
５に出方する。これらの処理１１２゜１１３により、溶
鋼は再びタンディツシュ４がら鋳型６に注入が開始され
、同時に引抜ロール２１が起動するので連続鋳造機の自
動始動が開始することになる。すなわち、処理１１０と
同じタイミングで上記確定レベル（ＬＳ）を上述の制御
目標値（ＬＣ，ＬＣＤ、ＬＣＵ）に対して比較演算し。

レベル制御目標値を決定する（処理１１４、処理１１５
゜処理１１６、処理１１７、処理１１８）ので、上記処
理１１３にて定まっている５ＮＰＳをスライドノズル開
度の初期値としてレベル制御を開始する（処理１１９）
　。

処理１１９ではＰＩ演算の出力ＭＶ、すなわちスライド
ノズル開度指令値を５ＮＦＳにして初期値としてサーボ
アンプ４５に出力することになる。

上述の比較演算により、制御ラインは（Ａ）、（Ｂ）並
びに（Ｃ）ラインに分岐する。（Ｂ）ラインが自動選択
された場合には、上記ＬＣＤが制御目標値となるので、
ＬＣＤとレベルの現在値（Ｌｉ）との差ｄＬ＝ＬｃＤ−
Ｌｉを算出しく処理１２０）　、上記レベル差ｄＬをＰ
Ｉ演算しその結果をＭＶとしてサーボアンプ４５に出力
する（処理１２２）ので、スライドノズルｌＯは第２油
圧シリンダ１２を介してその開度が増大するように制御
されるので溶鋼レベルが上昇する。処理１２２の結果は
処理１２３により論理演算され、上記Ｌｉが上記目標値
ＬＣＤより小さい間は処理１２０および処理１２２を繰
り返す。上記Ｌｉが上記目標値ＬＣＤ以上になると、制
御目標値をＬＣＤからＬＣに切り替えて（処理１２３、
処理１２５）　、　ＬＣとレベルの現在値（Ｌｉ）との
差ｄＬ＝Ｌｃ−Ｌｉを算出しく処理１２６）　、上記レ
ベル差ｄＬｔｔＰＩ演算しその結果をＭＶとしてサーボ
アンプ４５に出力しく処理１２７）、定常レベル制御を
行う。（Ｃ）ラインが自動選択された場合にも、（Ｂ）
ラインと同様に処理１１９、処理１２１、処理１２２お
よび処理１２４により定常レベル制御に達する。また、
（Ａ）ラインが自動選択された場合には、直ちに処理１
２６および処理１２７を行い定常レベル制御に達する。

定常レベル制御の処理は１例えばオペレータがレベル制
御を終了するまで繰り返し継続する（処理１２８）　。

なお、処理１２３（処理１２４）において制御目標値Ｌ
ＣＤ　（ＬＣＵ）とレベル現在値（Ｌｉ）の比較演算結
果により処理１２５に移行するようにして％するが１通
常のレベル制御ではオーバーシュートが発生することを
考慮している。処理１２３（処理１２４）の結果、制御
目標値がＬＣＤ　（ＬＣＵ）がＬＣへとステップ状に変
化するが設定例のような十数ｍ程度の設定変更は、操業
上では短時間処理であり、レベル制御に実用上悪影響を
与えるものではない。

スライドノズル１０の制御開始から引抜ロール２１の起
動および定常レベル制御に至る一連の制御が実施され連
続鋳造機が自動始動する。

なお、第４図（ｂ）にストッパの開度状態のグラフを示
し、第４図（Ｃ）にスライドノズルの開度状態のグラフ
を示し、第４図（ｄ）に引抜速度のグラフを示す。

発明の詳細 な説明したように５本発明によれば、自動始動開始寸前
の溶鋼湯面位置すなわち溶鋼レベルで一旦タンディッシ
ュから鋳型への溶鋼注入を停止するので、自動始動時の
実レベル計測を、安定した静止状態で行なえると同時に
、自動始動の目的のためだけに特別の引抜速度制御をす
ることなしに、このレベルからスライドノズルを制御し
て定常レベルまでの移行を速やかに行うことができるの
で、オーバーフローとかブレークアウトなしに連続鋳造
機を自動始動する事ができるという極めて優れた効果を
有する。特に、ツイン、トリプル鋳造等、共通ストラン
ドガイドにより複数鋳片を鋳造する連続鋳造機において
は、起動時の鋳型内溶鋼レベルを一定値に安定させるこ
とが出来るので自動始動が容易に達成される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は連続鋳
造機の概略構成を示す断面図、第２図は制御系統の概略
ブロック図、第３図は自動始動方法のフローチャート、
第４図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）　（ｄ）は、溶鋼レベル
と時間、ストッパ開度と時間、スライドノズル開度と時
間、引抜速度と時間との関係をそれぞれ示すグラフであ
る。 ４・・・タンディツシュ、５・・・注湯口、６・・・鋳
型。 ８・・・ストッパ、１０・・・スライドノズル、１２・
・・第１油圧シリンダ、１７・・・第２油圧シリンダ、
１８・・・ロードセル、　１９・・・レベル計、　２１
川引抜ロール、２５・・・引抜き用制御装置、３１・・
・レベル用制御装置、３２・・・重量計測ユニット、４
４・・・サーボバルブ、４７・・・位置検出器。 代理人　　　森　　木　　義　　弘 第３図Ｃ量の２） 第３図Ｃ量３） ○ギＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋳型内の溶鋼湯面位置を計測するレベル計およびタ
   ンディッシュから鋳型への溶鋼注入量を制御するストッ
   パおよびスライドノズルがタンディッシュに装備される
   とともに、これらストッパおよびスライドノズルの開閉
   動作をさせる各シリンダ装置の制御装置を有する連続鋳
   造機の自動始動方法であって、上記ストッパおよびスラ
   イドノズルが開かれて鋳型への溶鋼注入が開始された後
   、鋳型内の溶鋼湯面位置が上記レベル計の計測可能範囲
   に達すると、一旦ストッパを全閉となし、次にこの状態
   で所定時間経過させて鋳型内の溶鋼湯面を安定させた後
   、鋳片の引抜きを開始すると同時に、上記ストッパを開
   くとともに上記スライドノズルの制御により上記溶鋼湯
   面を定常レベルまで移行させることを特徴とする連続鋳
   造機の自動始動方法。