JPH04118163A - 連続鋳造の鋳造初期湯面レベル制御方法 - Google Patents
連続鋳造の鋳造初期湯面レベル制御方法Info
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- JPH04118163A JPH04118163A JP23833090A JP23833090A JPH04118163A JP H04118163 A JPH04118163 A JP H04118163A JP 23833090 A JP23833090 A JP 23833090A JP 23833090 A JP23833090 A JP 23833090A JP H04118163 A JPH04118163 A JP H04118163A
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- Continuous Casting (AREA)
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。
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〕
本発明は連続鋳造において、溶鋼の注入を開始してから
湯面が目標とする定常レベルに達するまでの鋳造初期に
おける湯面レベル制御方法に関する。
湯面が目標とする定常レベルに達するまでの鋳造初期に
おける湯面レベル制御方法に関する。
鋳造を開始するにあたり、まず鋳型にダミーバーヘッド
を装着し、溶鋼の注入が開始される。鋳型に注入された
溶鋼は、鋳型壁に接することにより冷却され凝固殻（以
下シェルと言う）が順次生成され、前記シェルが所定厚
みになると共に、湯面レベル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（溶鋼注入
開始からダミーバー引抜き開始までの間を以下、保持時
間と言う）。保持時間が少なすぎるとシェルの生成が不
充分なことからシェルが破断するブレークアウトが発生
し、鋳造不可能となる。保持時間を確保することを目的
に湯面レベル上昇パターン設定値を作りＰＩＤ制御をも
って湯面レベルを前記湯面レベル上昇パターン従って上
昇させることが一般的である。
を装着し、溶鋼の注入が開始される。鋳型に注入された
溶鋼は、鋳型壁に接することにより冷却され凝固殻（以
下シェルと言う）が順次生成され、前記シェルが所定厚
みになると共に、湯面レベル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（溶鋼注入
開始からダミーバー引抜き開始までの間を以下、保持時
間と言う）。保持時間が少なすぎるとシェルの生成が不
充分なことからシェルが破断するブレークアウトが発生
し、鋳造不可能となる。保持時間を確保することを目的
に湯面レベル上昇パターン設定値を作りＰＩＤ制御をも
って湯面レベルを前記湯面レベル上昇パターン従って上
昇させることが一般的である。
ところが実際の操業においてＰＩＤ制御では、前記湯面
レベル上昇パターンに従って湯面レベルを上昇させて行
くと湯面の上りすぎ（以下、オーバーシェードと言う）
が発生していた。
レベル上昇パターンに従って湯面レベルを上昇させて行
くと湯面の上りすぎ（以下、オーバーシェードと言う）
が発生していた。
従来のＰＩＤ制御を用いての湯面レベル制御方式では定
常状態での外乱抑制にパラメータを設定してあり、目標
値追従はおろそかにしており、この結果鋳造初期におい
て上昇パータン設定値が、定常レベルに達した時に、湯
面レベルのオーバーシュートが発生する。Ｉ−ＰＤ副制
御使えば、オーバーシュートは防げるが保持時間が長く
なり、ノズルの詰まり現象が起き、引抜きができなくな
る。
常状態での外乱抑制にパラメータを設定してあり、目標
値追従はおろそかにしており、この結果鋳造初期におい
て上昇パータン設定値が、定常レベルに達した時に、湯
面レベルのオーバーシュートが発生する。Ｉ−ＰＤ副制
御使えば、オーバーシュートは防げるが保持時間が長く
なり、ノズルの詰まり現象が起き、引抜きができなくな
る。
本発明は、保持時間を現状のままに保ち、かつ前記オー
バーシュートの抑制を可能とする湯面レベル制御方法を
提供するものである。
バーシュートの抑制を可能とする湯面レベル制御方法を
提供するものである。
本発明の特徴とする手段は、ダミーバーヘンドが装着さ
れた鋳型に、開度調節機構を備えたノズルを介して溶鋼
の注入を開始し、前記鋳造型内における湯面上昇過程で
、所定の湯面レベル検出時点から目標レベルに達するま
での初期時間における湯面レベル上昇パータン設定値に
従って前記ノズルの開度調節機構を制御する連続鋳造の
鋳造初期製造方法において； 湯面レベル検出値と湯面レベル上昇パータンの当該時点
の設定値との偏差をＰＩＤ型伝達関数演算部とＩ−ＰＤ
型伝達関数演算部とに導入し、ここで湯面レベルの上昇
に伴いＰＩＤ型伝達関数演算部からの出力の比率を低く
ｕＩ−ＰＤ型伝達関数演算部からの出力の比率を高く比
率分けしながらこの両出力を加算器で加算しこの加算値
から前記ノズルの開度調節量を求めて前記ノズルの開度
調節機構の制御に出力することを特徴とする連続鋳造の
鋳造初期湯面レベル制御方法にある。
れた鋳型に、開度調節機構を備えたノズルを介して溶鋼
の注入を開始し、前記鋳造型内における湯面上昇過程で
、所定の湯面レベル検出時点から目標レベルに達するま
での初期時間における湯面レベル上昇パータン設定値に
従って前記ノズルの開度調節機構を制御する連続鋳造の
鋳造初期製造方法において； 湯面レベル検出値と湯面レベル上昇パータンの当該時点
の設定値との偏差をＰＩＤ型伝達関数演算部とＩ−ＰＤ
型伝達関数演算部とに導入し、ここで湯面レベルの上昇
に伴いＰＩＤ型伝達関数演算部からの出力の比率を低く
ｕＩ−ＰＤ型伝達関数演算部からの出力の比率を高く比
率分けしながらこの両出力を加算器で加算しこの加算値
から前記ノズルの開度調節量を求めて前記ノズルの開度
調節機構の制御に出力することを特徴とする連続鋳造の
鋳造初期湯面レベル制御方法にある。
以下１本発明を第１図〜第４図を参照して説明する。
第１図において、５０１ｏｎタンデイツシユ１に注入さ
れである溶鋼２は、鋳型（鋳造断面： ２１１０ｍｍＸ
１９００ｍ高さ９００■）８に注入されるが、タンデ
イツシュ１の下部に取付けられたスライディングノズル
３の開度を調整することで注入する溶鋼の洸量が制御さ
れる。
れである溶鋼２は、鋳型（鋳造断面： ２１１０ｍｍＸ
１９００ｍ高さ９００■）８に注入されるが、タンデ
イツシュ１の下部に取付けられたスライディングノズル
３の開度を調整することで注入する溶鋼の洸量が制御さ
れる。
鋳型８には熱電対４を高さ方向に所定１５−間隔で埋設
し、逐次最大高温検出値およびその位置ならびにその直
近上下の検出温度と検出位置に基づいて湯面レベル値を
演算算出する公知の熱電対式湯面レベル検出装置５が設
けられている。
し、逐次最大高温検出値およびその位置ならびにその直
近上下の検出温度と検出位置に基づいて湯面レベル値を
演算算出する公知の熱電対式湯面レベル検出装置５が設
けられている。
湯面レベル検出装置５は、湯面を検知すると湯面レベル
検出値Ｌｎを演算制御装置６に与える。
検出値Ｌｎを演算制御装置６に与える。
演算制御装置６は、予めレベル設定器Ｓで設定された湯
面レベル上昇パターン設定値ＬＯと湯面レベル検出値Ｌ
ｎとを比較し、その偏差値ΔＬをなくすように演算を行
う。
面レベル上昇パターン設定値ＬＯと湯面レベル検出値Ｌ
ｎとを比較し、その偏差値ΔＬをなくすように演算を行
う。
演算制御装置６は、設定値に対する検出値の偏差値Δし
がなくなるように、スライディングノズル３の開度調節
量Ｋを求め駆動制御装置７へ与えてノズル開度を調節し
溶鋼抽出流量を制御することで鋳型８内の湯面レベルの
制御を行う。
がなくなるように、スライディングノズル３の開度調節
量Ｋを求め駆動制御装置７へ与えてノズル開度を調節し
溶鋼抽出流量を制御することで鋳型８内の湯面レベルの
制御を行う。
従来、演算制御装置６のＰＩＤ制御は、レベル上昇パタ
ーンに基づいて目標値（設定値）が逐次変わった時はＰ
（比例項）、■ （積分項）及びＤ（微分項）が、設定
値と湯面レベル検出値との偏差に比例して効く為、外乱
抑制のためのＰＩＤパラメータを用いていると、目標値
が変更されこれに追従する際にオーバーシュートを生じ
る。
ーンに基づいて目標値（設定値）が逐次変わった時はＰ
（比例項）、■ （積分項）及びＤ（微分項）が、設定
値と湯面レベル検出値との偏差に比例して効く為、外乱
抑制のためのＰＩＤパラメータを用いていると、目標値
が変更されこれに追従する際にオーバーシュートを生じ
る。
Ｉ−ＰＤ副制御オーバーシュートを抑える為に考えられ
たものであるが、設定値と湯面レベル検出値との偏差に
対するフィードバックは■動作のみで行い、目標への応
答性がＰＩＤ制御に比べて著しく遅くなるという問題が
ある。
たものであるが、設定値と湯面レベル検出値との偏差に
対するフィードバックは■動作のみで行い、目標への応
答性がＰＩＤ制御に比べて著しく遅くなるという問題が
ある。
本発明における演算制御部６は、この点に注目し第２図
の様に、湯面レベル検出値Ｌｎと湯面レベル上昇パター
ン設定値ＬｏをＰＩＤ型伝達演算関数部６ａとＩ−ＰＤ
梨型伝達演算関数６ｂに入力し、各部６ａ、６ｂからの
出力Ａ、Ｂは、比率配分係数αにより比率分けし比率分
けされたあとの各出力Ｃ，Ｄの和を制御出力とする。
の様に、湯面レベル検出値Ｌｎと湯面レベル上昇パター
ン設定値ＬｏをＰＩＤ型伝達演算関数部６ａとＩ−ＰＤ
梨型伝達演算関数６ｂに入力し、各部６ａ、６ｂからの
出力Ａ、Ｂは、比率配分係数αにより比率分けし比率分
けされたあとの各出力Ｃ，Ｄの和を制御出力とする。
比較器Ｈ２は、湯面レベル検出値Ｌｎを入力とし湯面レ
ベルが上昇しその値が所定レベル（目標レベルＬｏｌよ
り若干下方のレベル）Ｌ０２を超える前は、設定器Ｓ１
から例えば０の比率配分係数αを出力させ、Ｌｏ２を超
えると設定器Ｓ２から例えば０．３の比率配分係数αが
出力させるようになっている。
ベルが上昇しその値が所定レベル（目標レベルＬｏｌよ
り若干下方のレベル）Ｌ０２を超える前は、設定器Ｓ１
から例えば０の比率配分係数αを出力させ、Ｌｏ２を超
えると設定器Ｓ２から例えば０．３の比率配分係数αが
出力させるようになっている。
減算器Ｇは、各設定器３１．３２から比率配分係数αを
順次導入して〔１−α〕の値をＰＩＤ型伝達演算関数部
６ａからの出力Ａを導入する乗算器Ｊ１に与える。乗算
器Ｊ１は、Ｃ＝Ａ （１−α）を出力する。
順次導入して〔１−α〕の値をＰＩＤ型伝達演算関数部
６ａからの出力Ａを導入する乗算器Ｊ１に与える。乗算
器Ｊ１は、Ｃ＝Ａ （１−α）を出力する。
Ｉ−ＰＤ梨型伝達演算関数６ｂからの出力Ｂを導入する
乗算器Ｊ２は、前記各設定器３１．３２から比率配分係
数αを順次導入してＤ＝Ｂαを出力する。
乗算器Ｊ２は、前記各設定器３１．３２から比率配分係
数αを順次導入してＤ＝Ｂαを出力する。
Ｘは、前記各出力Ｃ，Ｄを導入して加算する加算器、Ｙ
は、加算器Ｘからの加算値を導入してこれからスライデ
ィングノズル３の開度ｍ節量Ｋを求め駆動制御装置７へ
与える変換器である。
は、加算器Ｘからの加算値を導入してこれからスライデ
ィングノズル３の開度ｍ節量Ｋを求め駆動制御装置７へ
与える変換器である。
αが０に近い程、演算制御部６はＰＩＤの特色を持ち、
１に近ければＩ−ＰＤの特色を持つようになる。そこで
注入開始からダミーバー引抜き開始の湯面レベルＬＯ２
に達する迄は、保持時間が長くならないようにする為、
αには０近くの値を与え、湯面レベルＬｏ２への応答性
を狙い、その後湯面レベルＬｏ２に達した時点から定常
レベルつまり目標レベルＬｏ）に到達する前まではαに
１近くの値を与えることで、オーバーシュートを抑える
ものである。
１に近ければＩ−ＰＤの特色を持つようになる。そこで
注入開始からダミーバー引抜き開始の湯面レベルＬＯ２
に達する迄は、保持時間が長くならないようにする為、
αには０近くの値を与え、湯面レベルＬｏ２への応答性
を狙い、その後湯面レベルＬｏ２に達した時点から定常
レベルつまり目標レベルＬｏ）に到達する前まではαに
１近くの値を与えることで、オーバーシュートを抑える
ものである。
本実施例における鋳造初期の操業条件は第１表に示す通
りである。
りである。
第１表に示す条件下におけるシェル生成速度より決定さ
れる保持時間は６０〜７５秒であった。又、引抜き開始
レベルＬｏ２は、鋳型上端より１６０−のレベルとし、
定常レベルは鋳型上端より１２０Ｍとした。
れる保持時間は６０〜７５秒であった。又、引抜き開始
レベルＬｏ２は、鋳型上端より１６０−のレベルとし、
定常レベルは鋳型上端より１２０Ｍとした。
第１表
第３図は従来通り演算制御部６にＰＩＤ制御を用いて、
湯面レベル制御をした結果を示す線図である。第３図お
よび第４図の線ａは、湯面レベル設定値（基本湯面レベ
ル上昇パターン設定値）、線すは湯面レベル検出値、線
Ｃは該ノズル３の開度を示す。
湯面レベル制御をした結果を示す線図である。第３図お
よび第４図の線ａは、湯面レベル設定値（基本湯面レベ
ル上昇パターン設定値）、線すは湯面レベル検出値、線
Ｃは該ノズル３の開度を示す。
第３図の湯面レベル検出値の線すがら判るように、注入
開始から引抜き開始までの保持時間は６５秒で、６０−
７５秒以内に収まっており良いが、オーバーシュートが
２５ｍ＋ａ程度でている。
開始から引抜き開始までの保持時間は６５秒で、６０−
７５秒以内に収まっており良いが、オーバーシュートが
２５ｍ＋ａ程度でている。
第４図は演算制御部６に本発明である演算制御を用いて
、湯面レベル制御した結果を示す。第２図のブロック線
図の中の比較器Ｈ２に予めレベルの値Ｌｏ２を設定し、
設定器Ｓ１と、設定器Ｓ２に前記のごとくαの値を設定
しておき、湯面レベル検出値Ｌｎと前記の設定レベル値
Ｌｏ２とを比較し、湯面レベル検出信号が前記設定レベ
ル値より大きくなったら前記設定のαの値を設定器Ｓ１
から設定器Ｓ２の設定値に変えるのである。そこで前述
理由より湯面レベルが鋳型上端からの距離３５０閣にな
った時にαを０から０．３に変わるように設定した。
、湯面レベル制御した結果を示す。第２図のブロック線
図の中の比較器Ｈ２に予めレベルの値Ｌｏ２を設定し、
設定器Ｓ１と、設定器Ｓ２に前記のごとくαの値を設定
しておき、湯面レベル検出値Ｌｎと前記の設定レベル値
Ｌｏ２とを比較し、湯面レベル検出信号が前記設定レベ
ル値より大きくなったら前記設定のαの値を設定器Ｓ１
から設定器Ｓ２の設定値に変えるのである。そこで前述
理由より湯面レベルが鋳型上端からの距離３５０閣にな
った時にαを０から０．３に変わるように設定した。
第４図の線すから判るように、本発明の実施によれば、
保持時間は７０秒と良く、かつオーバーシュートも５ｍ
ｍに抑えられている。尚本発明は溶鋼に限らず湯面レベ
ル制御一般に通用することは勿論である。
保持時間は７０秒と良く、かつオーバーシュートも５ｍ
ｍに抑えられている。尚本発明は溶鋼に限らず湯面レベ
ル制御一般に通用することは勿論である。
以上のように本発明によれば、鋳片引抜き開始までの保
持時間を条件内に抑え、かつオーバーシュートも抑える
ことが可能であり、これによりブレークアウト、品質異
常等を防止できる等々の効果を有する。
持時間を条件内に抑え、かつオーバーシュートも抑える
ことが可能であり、これによりブレークアウト、品質異
常等を防止できる等々の効果を有する。
第１図は本発明方法を実施するための制御装置の一例を
示すブロック図である。 第２図は第１図の要部の詳細を示すブロック図である。 第３図は従来方法による鋳造初期の湯面レベル制御結果
を示すグラフである。 第４図は本発明方法による鋳造初期の湯面レベル制御結
果を示すグラフである。 １ タンデイツシュ ２．溶鋼 ３ニスライデイングノズル ４ニレベル検出素子（熱電対） ５：湯面レベル検出装置
示すブロック図である。 第２図は第１図の要部の詳細を示すブロック図である。 第３図は従来方法による鋳造初期の湯面レベル制御結果
を示すグラフである。 第４図は本発明方法による鋳造初期の湯面レベル制御結
果を示すグラフである。 １ タンデイツシュ ２．溶鋼 ３ニスライデイングノズル ４ニレベル検出素子（熱電対） ５：湯面レベル検出装置
Claims (1)
- ダミーバーヘッドが装着された鋳型に、開度調節機構を
備えたノズルを介して溶鋼の注入を開始し、前記鋳型内
における湯面上昇過程で、所定の湯面レベル検出時点か
ら目標レベルに達するまでの初期時間における湯面レベ
ル上昇パータン設定値に従つて前記ノズルの開度調節機
構を制御する連続鋳造の鋳造初期湯面レベル制御におい
て；湯面レベル検出値と湯面レベル上昇パータンの当該
時点の設定値との偏差をＰＩＤ型伝達関数演算部とＩ−
ＰＤ型伝達関数演算部とに導入し、ここで湯面レベルの
上昇に伴いＰＩＤ型伝達関数演算部からの出力の比率を
低くしＩ−ＰＤ型伝達関数演算部からの出力の比率を高
く比率分けしながらこの両出力を加算器で加算しこの加
算値から前記ノズルの開度調節量を求めて前記ノズルの
開度調節機構の制御に出力することを特徴とする連続鋳
造の鋳造初期湯面レベル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23833090A JPH04118163A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 連続鋳造の鋳造初期湯面レベル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23833090A JPH04118163A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 連続鋳造の鋳造初期湯面レベル制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04118163A true JPH04118163A (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=17028607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23833090A Pending JPH04118163A (ja) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | 連続鋳造の鋳造初期湯面レベル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04118163A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5918662A (en) * | 1995-02-28 | 1999-07-06 | Nkk Corporation | Method of controlling the operation of continuous casting and apparatus therefor |
| JP2020505235A (ja) * | 2017-11-15 | 2020-02-20 | ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． | 流速要求の移行時における金属レベルのオーバーシュートまたはアンダーシュートの軽減 |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP23833090A patent/JPH04118163A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5918662A (en) * | 1995-02-28 | 1999-07-06 | Nkk Corporation | Method of controlling the operation of continuous casting and apparatus therefor |
| JP2020505235A (ja) * | 2017-11-15 | 2020-02-20 | ノベリス・インコーポレイテッドＮｏｖｅｌｉｓ Ｉｎｃ． | 流速要求の移行時における金属レベルのオーバーシュートまたはアンダーシュートの軽減 |
| US10632528B2 (en) | 2017-11-15 | 2020-04-28 | Novelis Inc. | Metal level overshoot or undershoot mitigation at transition of flow rate demand |
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