JPH0251699B2 - - Google Patents
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- JPH0251699B2 JPH0251699B2 JP60193430A JP19343085A JPH0251699B2 JP H0251699 B2 JPH0251699 B2 JP H0251699B2 JP 60193430 A JP60193430 A JP 60193430A JP 19343085 A JP19343085 A JP 19343085A JP H0251699 B2 JPH0251699 B2 JP H0251699B2
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は連続鋳造プロセスにおいて、溶鋼の注
入開始からダミーバーの引抜きを開始するまでの
鋳造初期における制御方法に関するものである。 〔従来の技術〕 周知のように、連続鋳造においては取鍋等で搬
送された溶鋼をタンデイツシユに一旦貯留し、該
タンデイツシユから浸漬ノズルを介して鋳型に注
入することによつて鋳造が行われる。前記浸漬ノ
ズルはスライデイングノズル等の流量制御装置を
備えていることが普通である。 連続鋳造用の鋳型はその上下が開放されている
ことから、鋳造を開始するにあたつては先ず鋳型
にダミーバーのヘツド部（以下、ダミーバーヘツ
ドと云う）を装着し、鋳型の下端部を閉栓した
後、溶鋼の注入が開始される。鋳型に注入された
溶鋼は鋳型壁に接する表面より冷却され凝固殻が
順次生成されていくが、溶鋼の注入が開始され、
前記凝固殻が所定厚みになると共に鋳型内におけ
る湯面が予め設定されたレベルに達したらダミー
バーの引抜きが開始される（鋳型への溶鋼の注入
開始からダミーバーの引抜き開始までの間を本発
明では鋳型内溶鋼保持時間と称し、以下単に保持
時間と言う。）。 ところで一般的に、保持時間が少なすぎると凝
固殻の生成が不充分なことから鋳片の引抜き力で
凝固殻が破断するブレークアウトが発生し、鋳造
を続行することが不可能となる。一方、保持時間
が過大になると凝固殻がダミーバーヘツドと焼き
付き、両者の切り離しが困難となる。しかしなが
ら保持時間が過大なときの被害に対して過少であ
るときの被害は比較にならない程大きいことか
ら、従来の鋳造初期における制御はブレークアウ
トを回避するために必要な保持時間を過去の経験
より設定し、この保持時間を確保することを第１
条件として引抜き開始のタイミングを決定するこ
とが一般的であつた。また特開昭58−84652号公
報に示されるように、保持時間を確保するために
予め定めた鋳型内湯面レベルの上昇パターンを基
にタンデイツシユ内の溶鋼深さから溶鋼の注入量
とそれに対応するスライデイングノズルの開度を
時々刻々算出し、それに従つて溶鋼注入量制御を
実施する技術も提案されている。 ところが、実際の操業においてはノズル特性の
ばらつきやタンデイツシユ内の溶鋼深さ、溶鋼温
度、成分、或いはノズルの作動不良等の異常など
によつて鋳型に注入される溶鋼の流速、流量に変
動が生じやすい。このため前者の方法では注入量
の変動に追従できず、湯面レベルが後述する適正
な範囲とならない状態で引抜きが開始される事態
がしばしば発生していた。また、後者の方法でも
時々刻々の湯面レベルと予め定めた湯面上昇パタ
ーンとの比較を行つていないため、注入溶鋼の流
速が予め定めた流速と合致しない状態が生じても
そのまま注入されるために保持時間を確保できな
かつたり、或いは保持時間が過大となつた後に引
抜きが開始される事態が発生していた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記従来法はいずれも鋳型に注入される溶鋼の
実際の流速を考慮せずに溶鋼の注入制御、つまり
鋳型内の湯面レベル上昇速度制御を行つていたた
め、種々の外乱より保持時間を一定とすることが
困難であり、この結果、ブレークアウト等のトラ
ブルや通常操業の湯面レベル制御への移行がスム
ーズに行えない等の問題があつた。 本発明は前記従来法における問題点の抜本的な
解決を可能ならしめる制御法を提供するものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 前記問題点を解決するための本発明の手段は、
ダミーバーヘツドが装着された鋳型に流量制御装
置を備えた浸漬ノズルを介して溶鋼の注入を開始
し、前記鋳型内における湯面が予め設定された引
抜き開始レベルに達したことを検出した時点で前
記ダミーバーヘツドの引抜きを開始する連続鋳造
の鋳造初期制御方法において、予め、前記溶鋼注
入開始よりダミーバーヘツド引抜き開始までの鋳
型内溶鋼保持時間を当該操業条件下における凝固
殻生成速度から決定すると共に、該保持時間とほ
ぼ同時に前記湯面が前記引抜き開始レベルに到達
する基本湯上がりパターンを当該鋳造条件から設
定し、次いで溶鋼注入を開始し、前記湯面が予め
定められた中間確認レベルに達するまでの所定時
間を前記基本湯上がりパターンに基づく所要時間
と比較してその偏差を求め、該変差を前記引抜き
開始までの間に解消するように湯上りパターンを
修正すると共に、その後の湯面を時々刻々検出し
て前記修正湯上りパターンに基づく当該時刻にお
ける目標湯面と比較し、前記検出湯面が前記目標
湯面に追従するように溶鋼の流量制御を行い、前
記溶鋼保持時間を確保して前記ダミーバーヘツド
の引抜きを開始することを特徴とする連続鋳造の
鋳造初期制御方法にある。 〔作用〕 第１図は本発明の基本的構造を説明するための
装置例を示すもので、周知の連続鋳造設備におけ
る鋳型近傍の構造図である。 図において１は溶鋼２を貯留したタンデイツシ
ユであり、３は浸漬ノズル、４は鋳型である。鋳
型４はダミーバーヘツド５が装着されている。浸
漬ノズル３は溶鋼２の流量制御装置であるスライ
デイングノズル６を介して前記タンデイツシユ１
の底部に装着されており、スライデイングノズル
６の開度を調整することにより鋳型４に流入する
溶鋼の流量が制御される。鋳型４には、湯面レベ
ル検出装置７が設けられている。この湯面レベル
検出装置７としては、例えば鋳造方向に対して適
宜な間隔で感温素子７ａを埋設して構成したも
の、或いは放射線または磁力線を利用した周知の
レベル計等を用いればよい。またタンデイツシユ
１には残留溶鋼の深さを把握するために重量検出
装置８が設置されている。 タンデイツシユ１から鋳型４へ溶鋼２の注入を
開始する際の浸漬ノズル近傍の溶鋼温度は一般的
に低くなつていることから、注入開始時のスライ
デイングノズル６の開度は溶鋼のノズル詰まりを
防止する上からも極力大きくすることが好まし
い。しかしながらその開度を維持したままである
と流量が多すぎ、湯面レベルの上昇つまり湯上が
りが速すぎるため、注入開始より或る時間が経過
し、初期のノズル詰まりの恐れがなくなつたらノ
ズル開度を絞る必要がある。 一方、鋳型４に注入された溶鋼２は前述したよ
うに鋳型４の壁面４ａに接する部分より凝固し、
凝固殻９を生成する。この凝固殻９の生成速度は
製造される鋳片のサイズ、鋼種、或いはダミーバ
ーヘツドの形状、鋳型４の材質、冷却条件等の操
業条件によつて変化する。またダミーバー５０の
引抜きを開始した際に生じる引抜力で破断を生じ
ないための凝固殻９の厚みも操業条件によつて変
化する。 従つて、凝固殻生成速度および引抜き力に抗す
る凝固殻厚みを各種の操作条件下において追跡調
査し、予め求めておくことによつて、当該操業条
件下における凝固殻生成速度から引抜力に抗する
凝固厚みが生成する保持時間を決定することがで
きる。 また、ダミーバーヘツド５を停止した状態で溶
鋼の注入を継続すると鋳型内の湯面ａは順次上昇
していく。通常操業においては前記湯面ａのレベ
ルが常に第１図に示す制御範囲Ａ（上限をL1で、
下限をL2で表す）内の所定のレベルになるよう
に鋳造速度或いは溶鋼の流量を制御するレベル制
御が行われている。湯面レベル検出装置７は通
常、前記制御範囲Ａに加えて制御範囲Ａの下方、
所定位置L3から上方の湯面ａを検出できるよう
構成されている。従つて一般的には、溶鋼注入を
開始して湯面が上昇し、湯面ａが前記制御範囲Ａ
に達したらダミーバーの引抜きが開始され、この
引抜き開始信号が得られたら湯面上昇速度制御か
ら前述したレベル制御に切り替えられる。以上の
ように引抜き開始レベルは、前記制御範囲Ａ内の
任意のレベルに設定されることが一般的であり、
湯面レベル検出装置７は少なくとも前記L1〜L3
の範囲の湯面レベルが検出できるように構成され
ている。 ところで鋳型内における湯上がり速度は鋳型４
に流入する溶鋼の単位時間当たりの量と鋳型の断
面積から決定され、鋳造サイズ、タンデイツシユ
内の溶鋼深さ、溶鋼の温度および成分などの鋳造
条件によつて設定できる。 従つて、保持時間が決定されるとその保持時間
とほぼ同時に湯面ａが前述した引抜き開始レベル
に到達するための基本湯上がりパターンを当該鋳
造条件から設定することが可能である。 第２図は前記基本湯上がりパターンと、それに
対応するスライデイングノズルの開度の一例を示
すもので、横軸に溶鋼注入開始からの経過時間
を、縦軸に湯面レベルおよびノズル開度を表す。 保持時間がTcで決定され、また引抜き開始レ
ベルを制御範囲ＡのL21に設定した。前述したよ
うに注入開始時のスライデイングノズル６の詰ま
りを防止するために極力その開度を大きく設定し
た状態（以下、この状態を初期状態と言い、その
時の開度を初期開度と言う）の湯上がりパターン
が初期状態におけるノズルの設定開度と前記鋳造
条件からx1のように決定される。また、初期状態
におけるノズル詰まりの懸念がなくなり通常の湯
面上昇速度制御状態に移行したらノズルの開度を
溶鋼詰まりを生じさせない範囲で極力小さくし、
安定した湯上がり速度を確保する必要がある。従
つて、初期開度の状態の湯上がりパターンx1と、
通常状態に移行した後の安定した湯上がり速度を
確保しつつTcにおいて湯面がL21のレベルに達す
るパターンx2とを決定することによつて基本湯上
がりパターンＸが設定される。第２図において
T0が初期開度から通常状態の開度に切り替える
までの時間であり、L0がその時の湯面レベルで
ある。 基本湯上がりパターンＸが設定されると、この
パターンに基づく湯上がり速度となるようにスラ
イデイングノズル６の開度が制御される。第１図
において１２は演算制御装置であり、前述した諸
条件より基本湯上がりパターンＸの設定や後述す
る各種の演算を行う。１３は流量制御装置であ
り、演算制御装置１２の演算結果に基づいてスラ
イデイングノズル６の開度設定指令を発する。従
つて演算制御装置１２の開度設定指令によりスラ
イデイングノズルの駆動装置１０が駆動され、ス
ライデイング６の開度がF0、Fxのように決定さ
れ、制御される。 溶鋼注入開始の検出は、スライデイングノズル
６が開となつた状態を開度検出器１４により検出
すること、図示はしないけれども開閉用ストツパ
ーを設けたものにおいてはストツパーの上昇開始
を検出すること、或いは鋳型４のダミーバーヘツ
ド５の直上レベルにレベル検出器１１を設置し、
このレベル検出器１１によつて溶鋼の到達を確認
した時点を注入開始として検出することでもよ
い。本発明者らの経験ではスライデイングノズル
６を開としても溶鋼が直ちに流下を開始しないこ
とが度々あり、かかる点より上昇レベル検出器１
１で鋳型内の所定レベルに実際に溶鋼が到達した
ことを検出する手段を採用することが注入開始を
確実に把握でき、その後の制御精度を高めるうえ
で効果的であつた。 実際の操業における湯上がり速度は前述したよ
うな様々な外乱要因によつて変動することが多
く、予め設定された前記基本湯上がりパターンＸ
から偏倚する事態がしばしば発生する。本発明は
この基本湯上がりパターンＸに対する実際の湯上
がり速度を、湯面ａが引抜き開始レベルまでのお
およそ中間部に達した時点で把握し、その結果偏
差が生じていた場合には湯上がりパターンを修正
するようにしたものである。 第３図は第２図の基本湯上がりパターンＸより
実際の湯上がり速度が偏倚した例を示すもので、
第３図ａが基本湯上がりパターンＸより湯上がり
の速い例、第３図ｂが遅い例である。本発明にお
いては湯面レベル検出装置７に、湯面レベルL0
と引抜き開始レベルL21との間に予め設置された
湯面レベルLy（レベルLyを中間確認レベルと言
い、以下、単に確認レベルと云う）を検出する機
能を付与せしめた。 第３図ａの例において確認レベルLyに湯面が
達する迄の時間はTy1であり、基本湯上がりパタ
ーンＸに基づくレベルLyに達する迄の時間Tyよ
りΔT短くなる。このため予め設定された基本湯
上がりパターンＸに従つて溶鋼注入を継続すると
保持時間Tcにならない内に引抜き開始レベルL21
に達する結果となる。従つて、本発明においては
実際に溶鋼の注入を開始して確認レベルLyに達
するまでの所要時間Ty1を検出し、このTy1と基
本湯上がりパターンに基づく所要時間Tyとを比
較してその偏差を求める。偏差が生じていない場
合は基本湯上がりパターンに従つて流量制御を行
えばよいが、第３図ａのようにTy＞Ty1の場合
には、その後の湯上がり速度を基本湯上がりパタ
ーンより低くし、保持時間Tcを確保した時点で
湯面が引抜き開始レベルL21に達するように湯上
がりパターンを一点鎖線で示すx21のように修正
する。この修正された湯上がりパターンx21に追
従するようにスライデイングノズル６の開度を調
整して溶鋼流量を制御することによつてダミーバ
ーの引抜きを開始する迄の間に前記偏差を解消す
ることができる。 逆に第３図ｂのようにTy＜Ty1の場合には、
その後の湯上り速度を基本湯上がりパターンより
速くした湯上がりパターンx22に修正し、保持時
間Tcを超過することなくその時間とほぼ同時に
湯面が引抜き開始レベルL21に達するように溶鋼
流量を制御すればよい。 前記修正湯上がりパターンx21又はx22に基づい
て、偏差を解消する具体的手段としては、例えば
湯面ａが中間確認レベルに達し、修正湯上がりパ
ターンが設定されたらそれ以降の経過時間と、そ
れに対応する湯面ａを時々刻々検出して、前記修
正湯上がりパターンよりズレが生じた際には直ち
にスライデイングノズル６の開度を制御するフイ
ードバツク制御を行う手段等を採用すればよい。
第７図はこの制御手段の一例を示すブロツク図で
ある。鋳造開始に先立つて前記保持時間が演算さ
れ、基本湯上がりパターンおよびそれに対応する
ノズル開度が設定されるとそれに基づいて溶鋼の
注入が開始される。湯面ａが中間確認レベルLy
に達したら所要時間Ty1とTyの比較を行い、偏
倚が生じた際には直ちに前記基本湯上がりパター
ンを修正し、修正湯上がりパターンを設定する。
ここで第７図の例では修正湯上がりパターンが設
定されるとそのパターンに追従した湯上がり速度
となるようにスライデイングノズル６の開度に調
整され、その後は経過時間と湯面ａを時々刻々検
出し、修正湯上がりパターンより偏倚する状態が
生じたら直ちにスライデイングノズル開度修正信
号を発生し、制御する湯面上昇速度制御を行い、
湯面ａが引抜き開始レベルL21に達した時点で引
抜きを開始する。この例では湯面レベル検出装置
７が確認レベルLyより上方の湯面を検出可能な
ものとする必要があり、前記湯面上昇速度制御も
若干複雑となるが、前述したあらゆる外乱に迅
速、かつ正確に対応した極めて優れた制御性を確
保することができる。 確認レベルLyは注入開始直後に不可避的に生
じる初期状態のレベルL0に達する迄の間を除き、
前述した偏差を求め、その結果に基づき湯上がり
パターンを修正して湯面ａが引抜き開始レベル
L21に達するまでの間に前記偏差を解消しうる余
裕のある範囲で設定する必要があり、第２図に示
すようにL0からL2の間の前記機能を発揮しうる
範囲Ｂの任意のレベルに設定すればよい。 また、確認レベルLyは一点のみに限定するも
のではなく、例えば第４図に示すように中間部Ｂ
の範囲内において２点（Lya、Lyb）、または２
点以上の複数点に設定し、その確認レベルLya、
Lybにおいて第４図ｂに示すようにそれぞれ実際
の所要時間Ty1およびTy2と基本湯上がりパター
ンに基づく所要時間Tya、Lybとを比較してその
偏差を求め、逐次湯上がりパターンを修正して、
それに基づくように溶鋼の流量制御を行うことが
可能であり、より精度の高い制御が可能となる。
第４図ｂにおいてx23が１回目の修正パターンで
あり、x24が２回目の修正パターンを示すもので
ある。 〔実施例〕 月産能力16万屯の湾曲型連続鋳造設備において
低炭アルミキルド鋼を製造する際に本発明を実施
した。
入開始からダミーバーの引抜きを開始するまでの
鋳造初期における制御方法に関するものである。 〔従来の技術〕 周知のように、連続鋳造においては取鍋等で搬
送された溶鋼をタンデイツシユに一旦貯留し、該
タンデイツシユから浸漬ノズルを介して鋳型に注
入することによつて鋳造が行われる。前記浸漬ノ
ズルはスライデイングノズル等の流量制御装置を
備えていることが普通である。 連続鋳造用の鋳型はその上下が開放されている
ことから、鋳造を開始するにあたつては先ず鋳型
にダミーバーのヘツド部（以下、ダミーバーヘツ
ドと云う）を装着し、鋳型の下端部を閉栓した
後、溶鋼の注入が開始される。鋳型に注入された
溶鋼は鋳型壁に接する表面より冷却され凝固殻が
順次生成されていくが、溶鋼の注入が開始され、
前記凝固殻が所定厚みになると共に鋳型内におけ
る湯面が予め設定されたレベルに達したらダミー
バーの引抜きが開始される（鋳型への溶鋼の注入
開始からダミーバーの引抜き開始までの間を本発
明では鋳型内溶鋼保持時間と称し、以下単に保持
時間と言う。）。 ところで一般的に、保持時間が少なすぎると凝
固殻の生成が不充分なことから鋳片の引抜き力で
凝固殻が破断するブレークアウトが発生し、鋳造
を続行することが不可能となる。一方、保持時間
が過大になると凝固殻がダミーバーヘツドと焼き
付き、両者の切り離しが困難となる。しかしなが
ら保持時間が過大なときの被害に対して過少であ
るときの被害は比較にならない程大きいことか
ら、従来の鋳造初期における制御はブレークアウ
トを回避するために必要な保持時間を過去の経験
より設定し、この保持時間を確保することを第１
条件として引抜き開始のタイミングを決定するこ
とが一般的であつた。また特開昭58−84652号公
報に示されるように、保持時間を確保するために
予め定めた鋳型内湯面レベルの上昇パターンを基
にタンデイツシユ内の溶鋼深さから溶鋼の注入量
とそれに対応するスライデイングノズルの開度を
時々刻々算出し、それに従つて溶鋼注入量制御を
実施する技術も提案されている。 ところが、実際の操業においてはノズル特性の
ばらつきやタンデイツシユ内の溶鋼深さ、溶鋼温
度、成分、或いはノズルの作動不良等の異常など
によつて鋳型に注入される溶鋼の流速、流量に変
動が生じやすい。このため前者の方法では注入量
の変動に追従できず、湯面レベルが後述する適正
な範囲とならない状態で引抜きが開始される事態
がしばしば発生していた。また、後者の方法でも
時々刻々の湯面レベルと予め定めた湯面上昇パタ
ーンとの比較を行つていないため、注入溶鋼の流
速が予め定めた流速と合致しない状態が生じても
そのまま注入されるために保持時間を確保できな
かつたり、或いは保持時間が過大となつた後に引
抜きが開始される事態が発生していた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記従来法はいずれも鋳型に注入される溶鋼の
実際の流速を考慮せずに溶鋼の注入制御、つまり
鋳型内の湯面レベル上昇速度制御を行つていたた
め、種々の外乱より保持時間を一定とすることが
困難であり、この結果、ブレークアウト等のトラ
ブルや通常操業の湯面レベル制御への移行がスム
ーズに行えない等の問題があつた。 本発明は前記従来法における問題点の抜本的な
解決を可能ならしめる制御法を提供するものであ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 前記問題点を解決するための本発明の手段は、
ダミーバーヘツドが装着された鋳型に流量制御装
置を備えた浸漬ノズルを介して溶鋼の注入を開始
し、前記鋳型内における湯面が予め設定された引
抜き開始レベルに達したことを検出した時点で前
記ダミーバーヘツドの引抜きを開始する連続鋳造
の鋳造初期制御方法において、予め、前記溶鋼注
入開始よりダミーバーヘツド引抜き開始までの鋳
型内溶鋼保持時間を当該操業条件下における凝固
殻生成速度から決定すると共に、該保持時間とほ
ぼ同時に前記湯面が前記引抜き開始レベルに到達
する基本湯上がりパターンを当該鋳造条件から設
定し、次いで溶鋼注入を開始し、前記湯面が予め
定められた中間確認レベルに達するまでの所定時
間を前記基本湯上がりパターンに基づく所要時間
と比較してその偏差を求め、該変差を前記引抜き
開始までの間に解消するように湯上りパターンを
修正すると共に、その後の湯面を時々刻々検出し
て前記修正湯上りパターンに基づく当該時刻にお
ける目標湯面と比較し、前記検出湯面が前記目標
湯面に追従するように溶鋼の流量制御を行い、前
記溶鋼保持時間を確保して前記ダミーバーヘツド
の引抜きを開始することを特徴とする連続鋳造の
鋳造初期制御方法にある。 〔作用〕 第１図は本発明の基本的構造を説明するための
装置例を示すもので、周知の連続鋳造設備におけ
る鋳型近傍の構造図である。 図において１は溶鋼２を貯留したタンデイツシ
ユであり、３は浸漬ノズル、４は鋳型である。鋳
型４はダミーバーヘツド５が装着されている。浸
漬ノズル３は溶鋼２の流量制御装置であるスライ
デイングノズル６を介して前記タンデイツシユ１
の底部に装着されており、スライデイングノズル
６の開度を調整することにより鋳型４に流入する
溶鋼の流量が制御される。鋳型４には、湯面レベ
ル検出装置７が設けられている。この湯面レベル
検出装置７としては、例えば鋳造方向に対して適
宜な間隔で感温素子７ａを埋設して構成したも
の、或いは放射線または磁力線を利用した周知の
レベル計等を用いればよい。またタンデイツシユ
１には残留溶鋼の深さを把握するために重量検出
装置８が設置されている。 タンデイツシユ１から鋳型４へ溶鋼２の注入を
開始する際の浸漬ノズル近傍の溶鋼温度は一般的
に低くなつていることから、注入開始時のスライ
デイングノズル６の開度は溶鋼のノズル詰まりを
防止する上からも極力大きくすることが好まし
い。しかしながらその開度を維持したままである
と流量が多すぎ、湯面レベルの上昇つまり湯上が
りが速すぎるため、注入開始より或る時間が経過
し、初期のノズル詰まりの恐れがなくなつたらノ
ズル開度を絞る必要がある。 一方、鋳型４に注入された溶鋼２は前述したよ
うに鋳型４の壁面４ａに接する部分より凝固し、
凝固殻９を生成する。この凝固殻９の生成速度は
製造される鋳片のサイズ、鋼種、或いはダミーバ
ーヘツドの形状、鋳型４の材質、冷却条件等の操
業条件によつて変化する。またダミーバー５０の
引抜きを開始した際に生じる引抜力で破断を生じ
ないための凝固殻９の厚みも操業条件によつて変
化する。 従つて、凝固殻生成速度および引抜き力に抗す
る凝固殻厚みを各種の操作条件下において追跡調
査し、予め求めておくことによつて、当該操業条
件下における凝固殻生成速度から引抜力に抗する
凝固厚みが生成する保持時間を決定することがで
きる。 また、ダミーバーヘツド５を停止した状態で溶
鋼の注入を継続すると鋳型内の湯面ａは順次上昇
していく。通常操業においては前記湯面ａのレベ
ルが常に第１図に示す制御範囲Ａ（上限をL1で、
下限をL2で表す）内の所定のレベルになるよう
に鋳造速度或いは溶鋼の流量を制御するレベル制
御が行われている。湯面レベル検出装置７は通
常、前記制御範囲Ａに加えて制御範囲Ａの下方、
所定位置L3から上方の湯面ａを検出できるよう
構成されている。従つて一般的には、溶鋼注入を
開始して湯面が上昇し、湯面ａが前記制御範囲Ａ
に達したらダミーバーの引抜きが開始され、この
引抜き開始信号が得られたら湯面上昇速度制御か
ら前述したレベル制御に切り替えられる。以上の
ように引抜き開始レベルは、前記制御範囲Ａ内の
任意のレベルに設定されることが一般的であり、
湯面レベル検出装置７は少なくとも前記L1〜L3
の範囲の湯面レベルが検出できるように構成され
ている。 ところで鋳型内における湯上がり速度は鋳型４
に流入する溶鋼の単位時間当たりの量と鋳型の断
面積から決定され、鋳造サイズ、タンデイツシユ
内の溶鋼深さ、溶鋼の温度および成分などの鋳造
条件によつて設定できる。 従つて、保持時間が決定されるとその保持時間
とほぼ同時に湯面ａが前述した引抜き開始レベル
に到達するための基本湯上がりパターンを当該鋳
造条件から設定することが可能である。 第２図は前記基本湯上がりパターンと、それに
対応するスライデイングノズルの開度の一例を示
すもので、横軸に溶鋼注入開始からの経過時間
を、縦軸に湯面レベルおよびノズル開度を表す。 保持時間がTcで決定され、また引抜き開始レ
ベルを制御範囲ＡのL21に設定した。前述したよ
うに注入開始時のスライデイングノズル６の詰ま
りを防止するために極力その開度を大きく設定し
た状態（以下、この状態を初期状態と言い、その
時の開度を初期開度と言う）の湯上がりパターン
が初期状態におけるノズルの設定開度と前記鋳造
条件からx1のように決定される。また、初期状態
におけるノズル詰まりの懸念がなくなり通常の湯
面上昇速度制御状態に移行したらノズルの開度を
溶鋼詰まりを生じさせない範囲で極力小さくし、
安定した湯上がり速度を確保する必要がある。従
つて、初期開度の状態の湯上がりパターンx1と、
通常状態に移行した後の安定した湯上がり速度を
確保しつつTcにおいて湯面がL21のレベルに達す
るパターンx2とを決定することによつて基本湯上
がりパターンＸが設定される。第２図において
T0が初期開度から通常状態の開度に切り替える
までの時間であり、L0がその時の湯面レベルで
ある。 基本湯上がりパターンＸが設定されると、この
パターンに基づく湯上がり速度となるようにスラ
イデイングノズル６の開度が制御される。第１図
において１２は演算制御装置であり、前述した諸
条件より基本湯上がりパターンＸの設定や後述す
る各種の演算を行う。１３は流量制御装置であ
り、演算制御装置１２の演算結果に基づいてスラ
イデイングノズル６の開度設定指令を発する。従
つて演算制御装置１２の開度設定指令によりスラ
イデイングノズルの駆動装置１０が駆動され、ス
ライデイング６の開度がF0、Fxのように決定さ
れ、制御される。 溶鋼注入開始の検出は、スライデイングノズル
６が開となつた状態を開度検出器１４により検出
すること、図示はしないけれども開閉用ストツパ
ーを設けたものにおいてはストツパーの上昇開始
を検出すること、或いは鋳型４のダミーバーヘツ
ド５の直上レベルにレベル検出器１１を設置し、
このレベル検出器１１によつて溶鋼の到達を確認
した時点を注入開始として検出することでもよ
い。本発明者らの経験ではスライデイングノズル
６を開としても溶鋼が直ちに流下を開始しないこ
とが度々あり、かかる点より上昇レベル検出器１
１で鋳型内の所定レベルに実際に溶鋼が到達した
ことを検出する手段を採用することが注入開始を
確実に把握でき、その後の制御精度を高めるうえ
で効果的であつた。 実際の操業における湯上がり速度は前述したよ
うな様々な外乱要因によつて変動することが多
く、予め設定された前記基本湯上がりパターンＸ
から偏倚する事態がしばしば発生する。本発明は
この基本湯上がりパターンＸに対する実際の湯上
がり速度を、湯面ａが引抜き開始レベルまでのお
およそ中間部に達した時点で把握し、その結果偏
差が生じていた場合には湯上がりパターンを修正
するようにしたものである。 第３図は第２図の基本湯上がりパターンＸより
実際の湯上がり速度が偏倚した例を示すもので、
第３図ａが基本湯上がりパターンＸより湯上がり
の速い例、第３図ｂが遅い例である。本発明にお
いては湯面レベル検出装置７に、湯面レベルL0
と引抜き開始レベルL21との間に予め設置された
湯面レベルLy（レベルLyを中間確認レベルと言
い、以下、単に確認レベルと云う）を検出する機
能を付与せしめた。 第３図ａの例において確認レベルLyに湯面が
達する迄の時間はTy1であり、基本湯上がりパタ
ーンＸに基づくレベルLyに達する迄の時間Tyよ
りΔT短くなる。このため予め設定された基本湯
上がりパターンＸに従つて溶鋼注入を継続すると
保持時間Tcにならない内に引抜き開始レベルL21
に達する結果となる。従つて、本発明においては
実際に溶鋼の注入を開始して確認レベルLyに達
するまでの所要時間Ty1を検出し、このTy1と基
本湯上がりパターンに基づく所要時間Tyとを比
較してその偏差を求める。偏差が生じていない場
合は基本湯上がりパターンに従つて流量制御を行
えばよいが、第３図ａのようにTy＞Ty1の場合
には、その後の湯上がり速度を基本湯上がりパタ
ーンより低くし、保持時間Tcを確保した時点で
湯面が引抜き開始レベルL21に達するように湯上
がりパターンを一点鎖線で示すx21のように修正
する。この修正された湯上がりパターンx21に追
従するようにスライデイングノズル６の開度を調
整して溶鋼流量を制御することによつてダミーバ
ーの引抜きを開始する迄の間に前記偏差を解消す
ることができる。 逆に第３図ｂのようにTy＜Ty1の場合には、
その後の湯上り速度を基本湯上がりパターンより
速くした湯上がりパターンx22に修正し、保持時
間Tcを超過することなくその時間とほぼ同時に
湯面が引抜き開始レベルL21に達するように溶鋼
流量を制御すればよい。 前記修正湯上がりパターンx21又はx22に基づい
て、偏差を解消する具体的手段としては、例えば
湯面ａが中間確認レベルに達し、修正湯上がりパ
ターンが設定されたらそれ以降の経過時間と、そ
れに対応する湯面ａを時々刻々検出して、前記修
正湯上がりパターンよりズレが生じた際には直ち
にスライデイングノズル６の開度を制御するフイ
ードバツク制御を行う手段等を採用すればよい。
第７図はこの制御手段の一例を示すブロツク図で
ある。鋳造開始に先立つて前記保持時間が演算さ
れ、基本湯上がりパターンおよびそれに対応する
ノズル開度が設定されるとそれに基づいて溶鋼の
注入が開始される。湯面ａが中間確認レベルLy
に達したら所要時間Ty1とTyの比較を行い、偏
倚が生じた際には直ちに前記基本湯上がりパター
ンを修正し、修正湯上がりパターンを設定する。
ここで第７図の例では修正湯上がりパターンが設
定されるとそのパターンに追従した湯上がり速度
となるようにスライデイングノズル６の開度に調
整され、その後は経過時間と湯面ａを時々刻々検
出し、修正湯上がりパターンより偏倚する状態が
生じたら直ちにスライデイングノズル開度修正信
号を発生し、制御する湯面上昇速度制御を行い、
湯面ａが引抜き開始レベルL21に達した時点で引
抜きを開始する。この例では湯面レベル検出装置
７が確認レベルLyより上方の湯面を検出可能な
ものとする必要があり、前記湯面上昇速度制御も
若干複雑となるが、前述したあらゆる外乱に迅
速、かつ正確に対応した極めて優れた制御性を確
保することができる。 確認レベルLyは注入開始直後に不可避的に生
じる初期状態のレベルL0に達する迄の間を除き、
前述した偏差を求め、その結果に基づき湯上がり
パターンを修正して湯面ａが引抜き開始レベル
L21に達するまでの間に前記偏差を解消しうる余
裕のある範囲で設定する必要があり、第２図に示
すようにL0からL2の間の前記機能を発揮しうる
範囲Ｂの任意のレベルに設定すればよい。 また、確認レベルLyは一点のみに限定するも
のではなく、例えば第４図に示すように中間部Ｂ
の範囲内において２点（Lya、Lyb）、または２
点以上の複数点に設定し、その確認レベルLya、
Lybにおいて第４図ｂに示すようにそれぞれ実際
の所要時間Ty1およびTy2と基本湯上がりパター
ンに基づく所要時間Tya、Lybとを比較してその
偏差を求め、逐次湯上がりパターンを修正して、
それに基づくように溶鋼の流量制御を行うことが
可能であり、より精度の高い制御が可能となる。
第４図ｂにおいてx23が１回目の修正パターンで
あり、x24が２回目の修正パターンを示すもので
ある。 〔実施例〕 月産能力16万屯の湾曲型連続鋳造設備において
低炭アルミキルド鋼を製造する際に本発明を実施
した。
【表】
本発明の実施により、種々の外乱が生じてもそ
れに応じた適切な溶鋼の流量制御を迅速に行える
ようになつた。このため予め設定された保持時間
を確保し、かつ適正な湯面レベルで引抜きを開始
できるようになり、ブレークアウトの防止やレベ
ル制御へのスムーズな移行による安定した操業が
可能となつた。
れに応じた適切な溶鋼の流量制御を迅速に行える
ようになつた。このため予め設定された保持時間
を確保し、かつ適正な湯面レベルで引抜きを開始
できるようになり、ブレークアウトの防止やレベ
ル制御へのスムーズな移行による安定した操業が
可能となつた。
第１図は本発明の基本的構成を説明するための
装置例を示すもので、周知の連続鋳造設備におけ
る鋳型近傍の構造図、第２図は基本湯上がりパタ
ーンの一例を示す線図、第３図は基本湯上がりパ
ターンＸより実際の湯上がり速度が偏倚した例を
示す線図で、同図ａが基本湯上がりパターンＸよ
り湯上がりの速い例、同図ｂが遅い例、第４図は
基本湯上がりパターンおよび実際の湯上がり速度
が偏倚した他の実施例を示す線図、第５図は本発
明に基づく実施例の鋳造初期の制御状況を示す線
図、第６図は第５図の実施例に用いたダミーバー
ヘツドの形状を示す正面図（同図ａ）、及び側断
面図（同図ｂ）、第７図は修正湯上がりパターン
に基づいて、偏差を解消する具体的手段を示すブ
ロツク図である。 １……タンデイツシユ、２……溶鋼、３……浸
漬ノズル、４……鋳型、５……ダミーバーヘツ
ド、５０……ダミーバー、６……スライデイング
ノズル、７……湯面レベル検出装置、８……重量
検出装置、９……凝固殻、１０……スライデイン
グノズルの駆動装置、１１……レベル検出器、１
２……演算制御装置、１３……流量制御装置、１
４……開度検出器。
装置例を示すもので、周知の連続鋳造設備におけ
る鋳型近傍の構造図、第２図は基本湯上がりパタ
ーンの一例を示す線図、第３図は基本湯上がりパ
ターンＸより実際の湯上がり速度が偏倚した例を
示す線図で、同図ａが基本湯上がりパターンＸよ
り湯上がりの速い例、同図ｂが遅い例、第４図は
基本湯上がりパターンおよび実際の湯上がり速度
が偏倚した他の実施例を示す線図、第５図は本発
明に基づく実施例の鋳造初期の制御状況を示す線
図、第６図は第５図の実施例に用いたダミーバー
ヘツドの形状を示す正面図（同図ａ）、及び側断
面図（同図ｂ）、第７図は修正湯上がりパターン
に基づいて、偏差を解消する具体的手段を示すブ
ロツク図である。 １……タンデイツシユ、２……溶鋼、３……浸
漬ノズル、４……鋳型、５……ダミーバーヘツ
ド、５０……ダミーバー、６……スライデイング
ノズル、７……湯面レベル検出装置、８……重量
検出装置、９……凝固殻、１０……スライデイン
グノズルの駆動装置、１１……レベル検出器、１
２……演算制御装置、１３……流量制御装置、１
４……開度検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ダミーバーヘツドが装着された鋳型に流量制
御装置を備えた浸漬ノズルを介して溶鋼の注入を
開始し、前記鋳型内における湯面が予め設定され
た引抜き開始レベルに達したことを検出した時点
で前記ダミーバーヘツドの引抜きを開始する連続
鋳造の鋳造初期制御方法において、 予め、前記溶鋼注入開始よりダミーバーヘツド
引抜き開始までの鋳型内溶鋼保持時間を当該操業
条件下における凝固殻生成速度から決定すると共
に、該保持時間とほぼ同時に前記湯面が前記引抜
き開始レベルに到達する基本湯上がりパターンを
当該鋳造条件から設定し、次いで溶鋼注入を開始
し、前記湯面が予め定められた中間確認レベルに
達するまでの所要時間を前記基本湯上がりパター
ンに基づく所要時間と比較してその偏差を求め、
該偏差を前記引抜き開始までの間に解消するよう
に湯上りパターンを修正すると共に、その後の湯
面を時々刻々検出して前記修正湯上りパターンに
基づく当該時刻における目標湯面と比較し、前記
検出湯面が前記目標湯面に追従するように溶鋼の
流量制御を行い、前記溶鋼保持時間を確保して前
記ダミーバーヘツドの引抜きを開始することを特
徴とする連続鋳造の鋳造初期制御方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19343085A JPS6254562A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 連続鋳造の鋳造初期制御方法 |
| EP86306502A EP0214797B1 (en) | 1985-09-02 | 1986-08-21 | Method for controlling early casting stage in continuous casting process |
| DE8686306502T DE3679950D1 (de) | 1985-09-02 | 1986-08-21 | Verfahren zum regeln des anfangsstadiums beim stranggiessen. |
| US06/899,483 US4771821A (en) | 1985-09-02 | 1986-08-22 | Method for controlling early casting stage in continuous casting process |
| ZA866494A ZA866494B (en) | 1985-09-02 | 1986-08-27 | Method for controlling early casting stage in continuous casting process |
| AU61880/86A AU575259B2 (en) | 1985-09-02 | 1986-08-27 | Method for controlling early casting stage in continuous casting process |
| BR8604179A BR8604179A (pt) | 1985-09-02 | 1986-09-01 | Processo para controlar o estagio de fundicao inicial em um processo de fundicao continua |
| ES8601543A ES2001920A6 (es) | 1985-09-02 | 1986-09-01 | Un metodo para controlar una etapa temprana en un proceso de colada continua |
| CA000517321A CA1272366A (en) | 1985-09-02 | 1986-09-02 | Method for controlling early casting stage in continuous casting process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19343085A JPS6254562A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 連続鋳造の鋳造初期制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254562A JPS6254562A (ja) | 1987-03-10 |
| JPH0251699B2 true JPH0251699B2 (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=16307844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19343085A Granted JPS6254562A (ja) | 1985-09-02 | 1985-09-02 | 連続鋳造の鋳造初期制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254562A (ja) |
| ZA (1) | ZA866494B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000135550A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造の湯面レベル制御方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3608503C2 (de) * | 1986-03-14 | 1994-09-01 | Stopinc Ag | Verfahren zum automatischen Angießen eines Stranges einer Stranggießanlage |
| JP5998914B2 (ja) * | 2012-12-19 | 2016-09-28 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造設備における湯面レベルのモデル予測制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61219457A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-29 | メタコン・アクチエンゲゼルシヤフト | 連続鋳造装置の自動始動方法 |
-
1985
- 1985-09-02 JP JP19343085A patent/JPS6254562A/ja active Granted
-
1986
- 1986-08-27 ZA ZA866494A patent/ZA866494B/xx unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61219457A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-29 | メタコン・アクチエンゲゼルシヤフト | 連続鋳造装置の自動始動方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000135550A (ja) * | 1998-10-29 | 2000-05-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 連続鋳造の湯面レベル制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6254562A (ja) | 1987-03-10 |
| ZA866494B (en) | 1987-04-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |