JPH04179090A - 電気式溶解炉のための温度制御装置 - 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、溶解炉内の溶湯の温度を制御するために、そ
の溶解炉に電力を供給する電源を制御する電気式溶解炉
のための温度制御装置に関するものであり、特にその制
御精度を向上させる技術に関するものである。

従来の技術 電気式溶解炉のための温度制御装置の一例は特開昭５６
−１３２７９０号公報に記載されている。

これは、溶解炉内に存在する溶湯の温度である湯温かか
なり高い場合には湯温測定手段により湯温を連続的に測
定するのは困難であるという事情を背景として為された
ものであって、金属かほとんど溶解した後に湯温測定手
段により湯温を一回だけ測温し、その実測湯温に基づき
、溶解炉内の溶湯の鋳型への鋳込みが開始されるまでに
は湯温か目標温度となるように溶解炉に供給する電力量
を制御するものである。詳細には、溶解炉の保温能力を
表す保温能パラメータ（例えば、溶湯の熱が溶解炉の壁
を通過する割合を表す熱通過率）が不変であるとの前提
の下に、実測湯温と目標湯温との差に応じて一義的に電
力量を決定し、鋳込みか開始されるまでにその電力量か
溶解炉に供給されるように電源を制御するものなのであ
る。

別の例は特開昭５７−１０９２９０号公報に記載されて
いる。これは、同じ溶湯に対して複数回の鋳込みを連続
的に行う場合を想定して為されたものであって、各回の
鋳込みに先立って溶解炉内に残存する溶湯の量を自動的
に測定し、その量に応じた大きさの電力であって、経験
に基づいて溶湯量と電力との間に予め定められている関
係に従うものを溶解炉に供給することにより、各回の鋳
込み時における湯温を一定の目標温度に制御するもので
ある。詳細には、溶湯量が同じであれば湯温を目標温度
に維持するのに適当な電力の大きさも同じであるとの前
提の下に、溶湯量に応じて一義的に電力の大きさを決定
し、その大きさの電力が継続的に溶解炉に供給されるよ
うに電源を制御するものなのである。

発明が解決しようとする課題 先の従来装置は、前記保温能パラメータは変化しないと
の前提を採用しているが、保温能パラメータは例えば溶
解炉の連続運転時間によって変化する。そのため、この
従来装置には、場合によっては鋳込み時における湯温か
目標温度からやや大きく外れてしまうという問題かある
。

一方、後の従来装置は、溶湯量か同じてあれば湯温を目
標温度に維持するのに適当な電力の大きさも同じである
との前提を採用しているが、前述のように、溶解炉の保
温能パラメータ等は時間の経過につれて変化する。その
ため、この従来装置にも、先の従来装置におけると同様
に、場合によっては鋳込み時における湯温か目標温度か
らやや大きく外れてしまうという問題がある。

以上要するに、それら従来装置においてはいずれも、保
温能パラメータ等の変化に基づく湯温の変化を時々刻々
勘案して電源を制御するようには設計されていないため
、湯温を十分には高い精度で制御することができないと
いう問題かあったのである。

本発明は、保温能パラメータ等の変化に基づく湯温の変
化を時々刻々勘案して電源を制御することにより、上記
の問題を解決することを課題として為されたものである
。

課題を解決するための手段 そして、本発明の要旨は、第１図に示すように、溶解炉
１内の溶湯の温度を制御するために、溶解炉ｌに電力を
供給する電源２を制御する電気式溶解炉のための温度制
御装置を、（イ）溶湯の温度である湯温を測定する湯温
測定手段３と、（ロ）その湯温測定手段３により測定さ
れた実測湯温に基づき、その測定以後における湯温の変
化を、溶解炉１の溶湯量、溶解炉１への供給電力、溶解
炉１の周囲温度等の熱的条件の下で推定する湯温推定手
段４と、（ハ）その湯温推定手段４の推定結果に基づき
、湯温の実際値が目標値となるように電源２を制御する
電源制御手段５とを含むものとしたことにある。

なお、ここにおいて溶解炉ｌは例えば、誘導炉。

抵抗炉、アーク炉とすることができる。

また、湯温測定手段３は例えば、放射式、熱電対式とす
ることができる。

本発明の一実施態様は、湯温推定手段４か、鋳込みに先
立って湯温測定手段３により測定された実測湯温に基づ
き、その測定以後における湯温の変化を前記熱的条件の
下で推定し、かつ、電源制御手段５か、その湯温推定手
段４の推定結果に基づき、鋳込み時における湯温の実際
値が目標値となるように電源２を制御するものとするこ
とができる。

なお、ここにおいて鋳込みは例えば、吸引式。

傾注式、取鍋式とすることかできる。

また、その実施態様における電源制御手段５は例えば、
同じ溶湯に対して鋳込みが一回しか行われない場合には
、その鋳込みに先立って測定された実測湯温に基づき、
その鋳込み時における湯温の実際値が目標値となるよう
に電源２を制御するものとすることができる。これに対
して、同じ溶湯に対して鋳込みが複数回連続して行われ
る場合には、ある回の鋳込みに先立って測定された実測
湯温に基づき、その回の鋳込み時における湯温の実際値
が目標値となるように電源２を制御するものとしたり、
その回の鋳込みに後続する回の鋳込み時における湯温の
実際値が目標値となるように電源２を制御するものとす
ることができる。

また、上記実施態様における電源制御手段５は、同じ溶
湯に対して鋳込みが連続して行われる場合には、２回目
以後の各回の鋳込みに先立って湯温を実測によって取得
することはもちろん、前回の鋳込みにおける最終湯温で
あって湯温推定手段４を用いて推定されたものを流用す
ることによって取得することもできる。

鋳込みが吸引式であって、鋳型内のキャビティに連通し
た湯口を溶解炉１内の溶湯に投入させる湯口投入工程と
、溶解炉１内の溶湯をその湯口から吸引して鋳型内に供
給する溶湯吸引工程とを含む場合に本発明を実施する場
合には、電源制御手段５は次のような態様とすることが
望ましい。すなわち、（ａ）湯口投入開始時期から、そ
の直前に溶解炉１に供給されていた大きさの初期電力を
溶解炉１に供給することを想定した場合に溶湯吸引開始
後の一特定時期に湯温か取る実際値を湯温推定手段４を
用いて推定する特定時期湯温推定手段と、（ｂ）その特
定時期から、予定された大きさの昇温電力を溶解炉１に
供給することを想定した場合に湯温か取る実際値を湯温
推定手段４を用いて推定し、その推定値が目標値に到達
する昇温終了時期を決定する昇温終了時期決定手段と、
（Ｃ）その昇温終了時期以後における湯温の実際値を目
標値に維持する保温電力を湯温推定手段４を用いて決定
する保温電力決定手段と、（ｄ）湯口投入開始時期から
特定時期まで初期電力を溶解炉１に供給する初期過程と
、その特定時期から昇温終了時期まで昇温電力を溶解炉
ｌに供給する昇温過程と、その昇温終了時期から必要な
時期まで保温電力を溶解炉１に供給する保温過程とを含
む適正電カバターンを決定する適正電カバターン決定手
段とを含み、その適正電カバターンに従って電源２を制
御する態様とすることが望ましいのである。

作用 本発明に係る電気式溶解炉のための温度制御装置におい
ては、湯温推定手段４が、湯温測定手段３による実測湯
温に基づき、その測定以後における湯温の変化を熱的条
件下で推定する。例えば溶解炉１の保温能パラメータの
変化や鋳込みに起因する溶湯の熱損失量などを勘案しつ
つ、実測以後における湯温の変化を推定するのである。

そして、電源制御手段５が、その推定結果に基づき、湯
温の実際値が目標値となるように電源２を制御する。

発明の効果 このように、本発明に従えば、溶解炉の保温能パラメー
タの変化や鋳込みに伴う溶湯の熱損失などに基づく湯温
の変化が勘案されつつ、溶解炉に供給されるべき電力の
大きさが決定されるから、湯温の実際値が目標値に精度
よく制御できるという効果が得られる。

、さらに、湯温の実際値が目標値となるまで湯温測定手
段による湯温の実測を継続させることが不可欠ではなく
なり、ひいては、湯温測定手段を溶解炉内に連続的に投
入することが不可欠ではなくなって、湯温測定手段にか
かる負担が軽減されるという効果も得られる。

なお、前述の、鋳込みが吸引式である場合に好適な実施
態様を採用する場合には、鋳込みによって低下した湯温
を目標値に上昇させるための昇温電力と、目標値に達し
た湯温をその目標値に維持するための保温電力とが互い
に独立して決定され得るから、湯温を目標温度に迅速に
回復させ得、鋳込みが複数回繰り返される場合には鋳込
みのサイクルタイムの短縮を容易に図り得るという特有
の効果も得られる。

実施例 以下、本発明の実施例である温度制御装置を含む連続吸
引式鋳込みシステムを図面に基づいて詳細に説明する。

第２図においてｌＯは高周波誘導型の溶解炉（これが本
発明における溶解炉ｌの一態様である）である。溶解炉
１０は有底円筒状のるつぼ１２を備えている。るつぼ１
２は保温機能を有する有底円筒状のハウジング１４内に
保持され、また、るつぼ１２の外周には螺旋状の加熱コ
イルＩ６か巻かれて配設されている。この加熱コイル１
６に高周波電流か通電させられることによってるつは１
２内に収容される固体の金属または溶湯が加熱されるよ
うになっているのである。るつぼ１２の開口部は炉蓋２
２によって塞がれる。

るつぼ１２内の溶湯の温度である湯温か熱電対３０を主
体とする温度計３２（これか本発明における湯温測定手
段３の一態様である）によって測定されるようになって
いる。なお、熱電対３０は常には溶解炉１０から離れた
特定の位置に退避させられていて、必要な場合に作業者
の手によって、または自動的に炉蓋２２の投入穴３６を
経て溶湯内に投入されるようになっている。

溶解炉１０は図示しない搬送レールに沿って搬送される
ようになっており、その搬送レールの上方にはそれに沿
って複数の鋳型が一列に並んで固定的に配置されている
。図にはそれら鋳型の一つを４０として示す。鋳型４０
には図示しないキャビティに連通した円筒状の湯口４４
が形成されている。湯口４４は鋳型４０から真下に向か
って延び出させられており、溶解炉ｌＯかその鋳型４０
の真下に位置決めされれば、鋳型４０が下降させられて
湯口４４が溶解炉】０の投入穴３６を経て溶湯内に投入
される。鋳型４０は、キャビティ内を減圧し、るつぼ１
２内の大気圧を利用して溶湯をキャビティ内に押し上げ
て鋳造する吸引鋳造法を取る。なお、これに代えて、る
つは１２内にある溶湯の表面に圧力をかけて湯口４４中
を上昇させ、上部の鋳型４０内に押し上げて鋳造する低
圧鋳造法を取ることもできる。いずれにしても、るつは
１２内の溶湯か差圧により湯口４４を経てキャビティ内
に供給される吸引式の鋳込みが行われるのであり、また
、溶解炉１０内の同じ溶湯に対して複数回の鋳込みが連
続して行われる連続式の鋳込みか行なわれるのである。

なお、−回の鋳込みは、湯口４４を溶解炉１０内に投入
する湯口投入と、その投入された湯口４４を経て溶湯を
鋳型４０内に吸引する溶湯吸引と、その投入された湯口
４４を溶解炉１０から引き抜く湯口退避とから成ってい
る。

前記加熱コイル１６にはそれに高周波電流を供給する電
源５０か接続されている。電源５０は電力信号に応じた
大きさの電流を一定の高周波で加熱コイルＩ６に供給す
るものである。

電源５０から加熱コイル１６に供給される電流の大きさ
ひいては電力の大きさはコントローラ５２によって制御
される。コントローラ５２はＣＰＵ６ｏ、ＲＯＭ６２．
ＲＡＭ６４．　バス６６．６７、入力インターフェース
６８および出力インターフェース７０を含むマイクロコ
ンピュータを主体とするものであって、その出力インタ
ーフェース７０に前記電源５０が接続されている。出力
インターフェース７０にはまた表示手段７２も接続され
ている。一方、入力インターフェース６８には、その表
示手段７２の表示結果に基づき、作業者が必要なデータ
をコントローラ５２に供給するために操作されるキーボ
ード７４か接続されている。入力インターフェース６８
にはまた前記温度計３２も接続されている。

ＲＯＭ６２には、第３図〜第５図のフローチャートで表
される温度制御プログラムを始め、鋳込みを行うための
種々のプログラムか格納されている。ＲＡＭ６４には第
６図に示す各種メモリか設けられている。

次に連続吸引式鋳込みシステムの作動を説明する。

まず、第７図に基づいて概略的に説明する。

溶解炉１０は現在、鋳型４０から離れた特定の位置に退
避させられ、かつ、るつぼ１２が空であると仮定する。

この状態でるつぼ１２内に固体の金属（例えば、鉄系や
ニッケル系やチタン系の合金）が投入されれば、コント
ローラ５２は溶解炉１０を定格電力で通電させ、これに
より固体の金属を溶解させる。続いて、コントローラ５
２は、そのようにして得られた溶湯の湯温θを予め指定
されている目標湯温θ８に上昇させて保温する。

その後、作業者から鋳込み指令か出される毎に、コント
ローラ５２は、−回の鋳込みを行なうとともに、その回
の鋳込みにおける湯口投入および溶湯吸引によって変動
した湯温を目標湯温θ１に回復させて、次回の鋳込みの
直前には湯温θの実際値がちょうど目標湯温θ８となる
ようにする。

具体的には、まず、初回の鋳込みに先立って温度計３２
を用いて実測された初期湯温θ。に基づき、初回の湯口
投入の開始時期ｔ。から、そのときに溶解炉１０に供給
されている大きさの初期電力Ｗ。を溶解炉１０に供給し
続けた場合に溶湯吸引開始時期ｔ１の後の一特定時期ｔ
２に湯温θが取る実際値を推定し、その特定時期ｔ２か
ら定格電力ＷＩＩａＫを溶解炉ｌＯに供給することを想
定した場合に湯温θが取る実際値を推定し、その推定値
が目標湯温θ工に到達する昇温終了時期ｔ、から昇温時
間Ｔ　ｕｐを算出し、その昇温終了時期ｔ３以後におけ
る湯温θの実際値を目標湯温θ工に維持するのに適当な
保温電力ＷＨを算出する。その後、コントローラ５２は
、初回の湯口投入の開始時期ｔ０から特定時期ｔ２まで
初期電力Ｗ０を溶解炉ｌＯに供給する初期過程と、その
特定時期ｔ２から昇温時間Ｔ　ｕｐだけ昇温電力、すな
わち、本実施例においては定格電力Ｗ１．８を供給する
昇温過程と、その昇温終了時期ｔ３から次回の湯口投入
の開始時期ｔ　０Ｌの直前まで保温電力ＷＨを溶解炉ｌ
Ｏに供給する保温過程とかそれらの順に並んだ適正電カ
バターンを設定し、その適正電カバターンに従って電源
５０を制御する。

２回目以後の各回の鋳込みにおいては、コントローラ５
２は、前回の鋳込みの最終温度θ２を今回の鋳込みの初
期湯温θ。とじて用い、これにより、初回の鋳込みに先
立って行うように湯温θの実測は行なわない。その後、
コントローラ５２は、初回の鋳込みの場合に準じて、推
定湯温θεの算出および適正電カバターンの設定を行な
う。

初回の鋳込みにおける初期湯温θ。（実測値）に基づき
、各時刻ｔにおける湯温θの実際値を推定する手法につ
いて説明する。なお、２回目以後の各回の鋳込みの初期
湯温θ。（推定値）に基づき、各時刻ｔにおける湯温θ
の実際値を推定する手法については、初期湯温θ。が実
測値であるか推定値であるかが違うだけであって、初回
の鋳込みにおけると同様であるため、説明を省略する。

本実施例においては、次式（１）で表す熱平衡方程式が
用いられている。

Ｍ−ｄ（θ−θ、）＝ｄＱ、−ｄＱＴ−ｄＱ。

−ｄＱＲ・・・（１） ただし、 Ｍ：溶湯の熱容量（ｋｃａｌ／’Ｃ） ｔ：各回の鋳込み開始からの経過時間すなわち各回の鋳
込み開始時を０とした場合の時刻（ｈｒ） ６口：これに続くパラメータの、時間ｔの一定微小増分
Δを当たりの変化量 θ：時刻ｔにおける湯温（°Ｃ） θ、：時刻時刻台ける外気温（℃）（これが本発明にお
ける周囲温度の一態様である）この式（１）においては
、左辺が溶湯に蓄積される熱量の変化量を意味し、右辺
のｄＱｗは加熱コイル１６によって溶湯に加えられる熱
量の変化量を意味し、ｄＱ□は主として熱通過によって
損失する熱量の変化量を意味し、ｄＱ、は湯口４４の溶
湯内への投入によって損失する（湯口４４に奪われる）
熱量の変化量を意味し、ｄＱＲは溶湯の熱が熱放射によ
ってるつぼ工２の内壁面に放出されることによって損失
する熱量の変化量を意味している。なお、ｄＱｌｌは溶
湯の熱が熱伝達によって損失する熱量の変化量を意味す
るものとすることもてきる。

そして、具体的には、 ｄＱｗ＝８６０　・　（Ｗｏ十ΔＷ−η）・・・（２） ｄＱ、＝ＫＬ、、、・　（θ−θ、） ”ＫＬＯ８８・　（（θ’＋ｄθ）−〇、）・・・（３
） ｄＱ、＝Ｍ・　（θ。−θ、） ・　（１−ｅｘｐ（１−ｔ／τ）） ・・・（４） ｄＱｗ　”Ｂ　’　Ｃｍ　　’ΔＡ、−（Ｔ’−Ｔｗ”
）・・・（５） ただし、 Ｗｏ　：初期電力（ｋＷ） ΔＷ：初期電力Ｗ。からの電力変化量（ｋＷ）η：電力
変化量ΔＷの供給に係る電気効率ＫＬｏｓｓ：溶解炉１
０の伝熱面に係る熱損失係数（ｋｃａｌ／ｈｒ’ｃ） θ：時刻ｔにおける湯温（°Ｃ） θ′　：時刻（を−Δｔ）における湯温（”Ｃ’）θ。

：初期湯温（°Ｃ） θ、：時刻ｔにおける外気温（°Ｃ） θゎ　：湯口４４と溶湯との平均混合温度（°Ｃ）Ｂ：
ステファンボルツマン定数 ４、　８８　Ｘ　１０−”　（ｋｃａｌ／ｒｒｆ−ｈｒ
−Ｋ’　）ＣＲ：熱放射パラメータ ΔＡＷ　：各回の鋳込みによって新たに露出するるつぼ
１２の内壁面の面積（ｔｌｆ） Ｔ：湯温θ＋２７３．　１５　（Ｋ） Ｔｗ：るつぼ内壁塩θ、＋２７３．１５　（Ｋ）本実施
例においては、電気効率η２時定数τ。

定数ａおよびｂがいずれも、一連の鋳込みの量変化しな
い値として用いられ、また、熱損失係数に、。、、外気
温θ、およびるつぼ内壁塩θ１がいずれも一回の鋳込み
の間では変化しないか、複数回の鋳込みの間では変化す
る値として用いられている。

また、本実施例においては、各回の鋳込みにおいては、
時刻ｔ０で湯口４４が溶湯内に投入され、時刻ｔ、で溶
解炉１０から鋳型４ｏへ溶湯の吸引が開始されるように
設計されているため、時刻ｔ。

以前は、露出面積増分ΔＡ、が０であってｄＱｌｌが０
となるから、前記式（１）は次式（６）に変形できる。

Ｍ−ｄ（θ−θ−）＝ｄＱｗ−ｄＱｖ　　ｄＱ−・　・
　・（６） そして、コントローラ５２は、各時刻ｔに応じて式（１
）または（６）を用いて、その時刻ｔにおけるｄθを算
出し、そのｄθと時刻（ｔ−Δｔ）における湯温θ′と
の和が時刻ｔにおける湯温θの実際値であると推定する
。

次に、金属が溶解した後にその溶湯の湯温θがほぼ目標
湯温θＸにある状態から複数回の鋳込みが連続して行な
われる場合を使って温度制御を詳細に説明する。ただし
、初回の鋳込みの開始時には、湯温θの実際値が目標値
より少し高い状態（第９．１１，１３．１４図参照）に
あると仮定する。

コントローラ５２のＣＰＵ６０は前記温度制御プログラ
ムを一定時間毎に繰返し実行する。そして、本温度制御
プログラムの各回の実行時には、まず、第３図のステッ
プＳｌ（以下、単に８１で表す。他のステップについて
も同じ）において、本プログラムの実行に必要な不変デ
ータ（一連の鋳込みの量変化しないデータであり、これ
に対して変化するデータを可変データという）が作業者
によるキーボード７４の操作によりコントローラ５２に
供給される。以下、その不変データを列挙する。

・るつぼ１２の内径Ｄ　（ｍ） ・溶解炉ＩＯの定格電力Ｗ、、、（溶解炉１０が保証す
る最大電力’）（ｋＷ） ・時定数τ（ｈｒ） ・定数ａ ・定数ｂ ・電気効率η ・溶湯の比熱Ｃ（ｋｃａｌ／ｋｇ’ｃ）・湯口４４の比
熱Ｃｓ　　（ｋｃａｌ／ｋｇ’ｃ）・るつぼ１２内に現
に収容されている溶湯の重量である初期溶湯重量Ｖ（ｋ
ｇ） 本ステップにおいてはまた、それら不変データがＲＡＭ
６４の内径メモリ８０．定格電力メモリ８４、時定数メ
モリ９０．定数ａメモリ９２．定数ｂメモリ９４．電気
効率メモリ９６．溶湯比熱メモリ９８．湯口比熱メモリ
１００および溶湯重量メモリ１０２にそれぞれ格納され
る。

その後、Ｓ２において、キーボード７４を介して作業者
から鋳込み指令が出されるのを待つ状態となり、鋳込み
指令が出されれば、ｓ３において、温度制御に必要な可
変データが供給される。以下、その可変データを列挙す
る。

・溶湯の目標湯温θｘ　　（”ｃ） ・外気温θ、（℃） ・今回の鋳込み直前における湯口４４の温度である初期
湯口温θ、　　（”Ｃ） ・今回の鋳込み直前におけるるつは１２の内壁面の温度
である初期るつぼ内壁源θ、（”Ｃ）・今回の鋳込み時
に湯口４４か溶解炉ｌＯ内の溶湯に浸る部分の重量であ
る湯口投入重量Ｖ。

（ｋｇ） ・今回の鋳込みによって溶解炉１０から取り出される溶
湯の重量である鋳込み重量ΔＶ（ｋｇ）なお、外気温θ
、は、作業者が溶解炉１０の周辺に設置されている通常
の温度計で測定することによって取得される。また、初
期湯口源θ８および初期るつぼ内壁源θ、はそれぞれ、
図示しない放射式温度計を用いた非接触式の測温によっ
て取得される。また、今回の一連の鋳込みについては、
各回の鋳込み毎に同じ高さの目標湯温θ工が指定される
と仮定する。

本ステップにおいてはまた、それら可変データがＲＡＭ
６４の目標湯温メモリ１０３．外気温メモリ１０４．初
期湯ロ温メモリ１０６．初期るつぼ内壁源メモリ１０８
．湯ロ投入重量メモリ１１Ｏおよび鋳込み重量メモリ１
１２にそれぞれ格納される。

その後、Ｓ４において、今回の鋳込みか一連の鋳込みの
初回であるか否かが判定される。今回はそうであるから
、判定の結果かＹＥＳとなり、Ｓ５において、温度計３
２を用いた接触式の測温によって初期湯温θ。か取得さ
れ、ＲＡＭ６４の初期湯温メモリ１１４に格納される。

続いて、第４図の３２２において、湯口投入重量メモリ
１１０の湯口投入重量Ｖｓと湯口比熱メモリ１００の湯
口比熱Ｃｓとの積が湯口４４の熱容量Ｍｓ　　（ｋｃａ
ｌ／”Ｃ）として算出され、ＲＡＭ６４の湯口熱容量メ
モリ１２０に格納される。その後、Ｓ２３において、溶
湯比熱メモリ９８の比熱Ｃと溶湯重量メモリ１０２に格
納されている初期溶湯重量Ｖとの積が溶湯の熱容量Ｍと
して算出され、ＲＡＭ６４の溶湯熱容量メモリ１２２に
格納される。なお、本ステップにおいては、２回目以後
の各回の鋳込みには、初期溶湯重量Ｖと鋳込み重量メモ
リ１１２に各回の鋳込み毎に順次格納される鋳込み重量
ΔＶとを用いて、今回の鋳込み直前にるつぼ１２内に残
存する溶湯の重量が今回溶湯重量Ｖとして算出され、溶
湯重量メモリ１０２に格納される。すなわち、初回の鋳
込みについては初期溶湯重量Ｖ、２回目以後の各回の鋳
込みについては今回溶湯重量Ｖが本発明における溶湯量
の一態様なのである。

続いて、Ｓ２４において、溶湯内に湯口４４が投入され
た場合に溶湯および湯口４４か最終的に到達するはずで
ある平均混合湯温θ、が算出される。具体的には、溶湯
熱容量メモリ１２２の溶湯熱容量Ｍと初期湯温メモリ１
１４の初期湯温θ。

との積と、湯口熱容量メモリ１２０の湯口熱容量Ｍ３と
初期湯口温メモリ１０６の初期湯口源θ３との積との和
を、熱容量ＭとＭ、との和で割り算することによって算
出される。

その後、Ｓ２５において、現在溶解炉１０に供給されて
いる電力が今回の初期電力Ｗ０とされ、ＲＡＭ６４の初
期電力メモリ１２６に格納される。

続いて、Ｓ２６において、今回の鋳込みに対応する熱損
失係数Ｋ　Ｌｏａｆｇが算出される。熱損失係数Ｋ　Ｌ
ｏｌｌは主として、溶解炉ｌＯ内の溶湯の熱が熱伝達に
よって溶解炉１０の壁を通過して外気に放出される割合
を表すものである。熱損失係数Ｋ　ＬＯ８８は常に一定
に保たれるのではなく、溶解炉１０の運転時間の長さ等
によって変化することが知られており、そのため、本実
施例においては、各回の鋳込みに先立って個々に算出さ
れるようになっている。以下、熱損失係数Ｋ　ＬＱａ８
が算出される原理を詳細に説明する。

今回は時刻ｔｏ　　（ｔ＝０）について前記式（６）を
考えることとすれば、そのとき湯温θの実際値はほぼ一
定に保たれているはずであるからＭ−ｄ（θ−θ、）は
０、溶解炉１０には初期電力Ｗｏが供給されていてΔＷ
が０であるからｄＱアは８６０・ｗｅ　、時刻ｔは０で
あるからｄＱ、は０となる。また、熱損失係数Ｋ　ＬＯ
８８は一回の鋳込みの間は一定に保たれると仮定された
から、熱損失係数Ｋ　Ｌｏｓｓは次式（７）で表される
。

８６０・Ｗ０ ＃〒＝＝＃量 また、本ステップにおいては、算出された熱損失係数Ｋ
　ＬＯＢ９がＲＡＩＶｆ６４の熱損失係数メモリ１３０
に格納される。

その後、第５図の９３１において、時刻ｔ。

（ｔ＝０）から初期電力Ｗ０で溶湯を加熱し続けた場合
に湯温θが取ることを予想される第１推定湯温θ２が算
出される。本ステップの詳細を第８図に示す。すなわち
、まず、Ｓ５１において、湯口投入の開始時期ｔ０から
経過した時間ｔがＯとされる。なお、この時間ｔは現実
に経過した時間を示しているのではなく、今回の湯口投
入が実際に開始された場合に経過する想像上の時間を示
している。その後、Ｓ５２において、今回時間ｔにおけ
る第１推定湯温θ６　（ただし、今回は推定値ではなく
実測値）が初期湯温θ。とされ、その第１推定湯温θ２
がＲＡＭ６４の第１推定湯温メモリ１３２に時間ｔに関
連付けて格納される。続いて、Ｓ５３において、電力変
化量ΔＷの値が０とされ、その電力変化量ΔＷがＲＡＭ
６４の電力変化量メモリ１３４に格納される。今回は、
鋳込み開始時期（時間ｔ＝０）から初期電力Ｗ０で溶湯
を加熱し続けると仮定されたからである。その後、Ｓ５
４において、ＲＡＭ６４に設けられているフラグＦか０
にリセットされる。

続いて、Ｓ５５において、今回時間ｔか時間ｔ１以上で
あるか否かが判定される。るつぼ１２の内壁面の露出面
が増加したか否かが判定されるのである。今回時間ｔは
０であって、時間ｔ１以上ではないから、判定の結果が
Ｎｏとなり、Ｓ５６において時間ｔが一定微小増分Δｔ
だけ増加させられ、続いて、Ｓ５７において、前記式（
６）を用いて今回時間ｔに対応するｄθが算出される。

算出されたｄθはＲＡＭ６４のｄθメモリ１３６に格納
される。続いて、３５８において、そのｄθと前回の第
１推定湯温θ。′との和が今回の第１推定湯温θ、とし
て時間ｔ（今回は△ｔ）に関連付けて前記第１推定湯温
メモリ１３２に格納される。

その後、Ｓ５９において、その第１推定湯温θ６が目標
湯温メモリ１０３の目標湯温θ８以上であるか否かが判
定される。今回はそうでないと仮定すれば、Ｓ５５に戻
る。

以後、３５５〜５９の実行が繰り返されるうちに今回時
間ｔが時間ｔ８以上となって３５５の判定結果がＹＥＳ
となれば、Ｓ６０において、フラグＦがＯにリセットさ
れているか否かが判定される。現在そうであるから、判
定の結果がＹＥＳとなり、Ｓ６１においてそのフラグＦ
カ月にセットされた後、Ｓ６２において、今回の鋳込み
によって生じる露出面積増分ΔＡ１が次式（８）を用い
て算出される。

ΔＡ、＝４−ΔＶ／　（Ｄ・ρ）　　　　−−−（８）
ただし、 Ｄ：内径メモリ８０に格納されているるっぽＩ２の内径 ρ：溶湯の密度（比重量） その後、Ｓ６３において、熱放射パラメータＯＲが次式
（９）を用いて算出される。

Ｃ１１＝ａ−ｊ７ｎ（π・Ｄ２／ΔＡＷ）十ｂ・・・（
９） ただし、 ａ：定数ａメモリ９２のａ Ｉｎｎ口：これに続くパラメータの自然対数ｂ＝定数ｂ
メモリ９４のｂ このようにして算出された熱放射パラメータＣ３は熱放
射パラメータメモリ１３８に格納される。

続いて、Ｓ６４において、時間ｔか増分Δｔだけ増加さ
せられ、Ｓ６５において、前記式（１）を用いて今回時
間ｔに対応するｄθが算出され、以後Ｓ５８に移行する
。

その後、Ｓ５９において第１推定湯温θ。が目標湯温θ
、以上であるか否かが判定され、今回もそうでなければ
、再びＳ５５に戻り、Ｓ５５において今回時間ｔが時間
ｔ１以上であるか否かが判定されれば、今回もそうであ
るから、Ｓ６０においてフラグＦが０にリセットされて
いるか否かが判定される。現在フラグＦは１にセットさ
れているから、判定の結果がＮＯとなり、Ｓ６１〜６３
の実行がバイパスされてＳ６４に移行する。

以後、Ｓ６４，６５，５８，５９．５５および６０の実
行が繰り返されるうちに、第１推定湯温θ６が目標湯温
θ、以上となって３５９の判定結果がＹＥＳとなれば、
本ルーチンの一回の実行が終了する。そして、これによ
り得られた第１推定湯温θ。の−例をグラフで表せば第
９図に示すものとなる。

その後、第５図の３３２において、時間ｔ１より長い予
定の時間ｔ２の経過時から、溶湯を定格電力ＷＩＩＡｇ
で加熱し続けた場合に湯温θが取ることを予想される第
２推定湯温θ。が算出される。

本ステップの詳細を第１０図に示す。すなわち、まず、
Ｓ７１において今回時間ｔが時間ｔ、と等しくされ、そ
の後、Ｓ７２において、今回時間ｔに対応する第１推定
湯温θつが第１推定湯温メモリ１３２から読み出され、
それが第２推定湯温θ６としてＲＡＭ６４の第２推定湯
温メモリ１４０に格納される。続いて、Ｓ７３において
、定格電力メモリ８４の定格電力Ｗ３．８から初期電力
メモリ１２６の初期電力Ｗ０を差し引いた値が電力変化
量ΔＷとして算出され、その電力変化量ΔＷか電力変化
量メモリ１３４に格納される。

その後、Ｓ７４において、今回時間ｔか増分Δｔだけ増
加させられ、Ｓ７５において、前記式（１）を用いて今
回時間ｔに対応するｄθが算出され、ｄθメモリ１３６
に時間ｔに関連付けて格納される。続いて、Ｓ７６にお
いて、そのｄθと前回の第２推定湯温θ８′との和が今
回時間ｔに対応する第２推定湯温θ８として第２推定湯
温メモリ１４０に格納される。その後、Ｓ７７において
、今回時間ｔにおける第２推定湯温九が目標湯温九以上
であるか否かが判定される。今回はそうでないと仮定す
れば、判定の結果がＮＯとなり、Ｓ７４に戻り、そうで
あると仮定すれば、判定の結果がＹＥＳとなり、Ｓ７８
において今回時間ｔか時間ｔａとされ、３７８において
、その時間ｔ、から時間ｔ２を差し引いた値か昇温時間
ＴｕｐとしてＲＡＭ６４の昇温時間メモリ１４２に格納
される。

以上で本ルーチンの一回の実行か終了する。そして、こ
れにより得られた第２推定湯温θ、の−例をグラフで表
せば第１１図に実線で示すものどなる。なお、図におい
て二点鎖線のグラフは前記第１推定湯温θ８を示してい
る。

その後、第５図の３３３において、時間ｔ３の経過時す
なわち第２推定湯温θｇか始めて目標湯温θ８以上とな
った時から湯温θの実際値を目標湯温θ８に維持するの
に適正な保温電力ＷＨが算出される。本ステップの詳細
を第１２図に示す。

すなわち、まず、Ｓ９１において今回時間ｔが時間ｔ、
と等しくされ、Ｓ９２において、今回時間ｔに対応する
第２推定湯温θ、が第２推定湯温メモリ１４０から読み
出され、それが今回時間ｔに対応する第３推定湯温θ、
としてＲＡＭ６４の第３推定湯温メモリ１４４に格納さ
れる。その後、Ｓ９３において、溶湯を保温するのに適
当な電力変化量ΔＷの初回の候補値が０とされる。すな
わち、保温電力Ｗ□の初回の候補値として初期電力Ｗ０
か設定されるのである。電力変化量ΔＷの候補値はＲＡ
Ｍ６４の候補電力変化量メモリ１４５に格納される。

続いて、Ｓ９４において、今回時間ｔか増分Δｔだけ増
加させられ、Ｓ９５において、今回時間ｔに対応するｄ
θが前記式（１）を用いて算出され、それがｄθメモリ
１３６に格納され、Ｓ９６において、そのｄθと前回の
第３推定湯温θ、′との和が今回時間ｔに対応する第３
推定湯温θＥとして第３推定湯温メモリ１４４に時間ｔ
に関連付けて格納される。その後、Ｓ９７において、今
回時間ｔが予定の時間１４以上であるか否がか判定され
る。時間ｔ４の長さは、それの満了時が次回の鋳込みが
開始される時期より遅くなるように選定されている。今
回時間ｔは時間１４以上ではないと仮定すれば、判定の
結果がＮＯとなり、Ｓ９４に戻る。以後、３９４〜９７
の実行が繰り返されるうちに今回時間ｔが時間１４以上
となると、Ｓ９７の判定結果がＹＥＳとなる。この３９
４〜９７の実行により、保温電力ＷＨを初期電力Ｗ。で
一定に保って溶湯を加熱し続けた場合に湯温θが取ると
予想される第３推定湯温θ２が算出され、その−例をグ
ラフで表せば第１３図の二点鎖線で示すものとなる。

その後、Ｓ９８において、再び今回時間ｔが時間ｔ３と
等しくされ、Ｓ９９において、今回時間ｔに対応する第
２推定湯温θ６か第２推定湯温メモリ１４０から読み出
され、それか今回時間ｔに対応する第４推定湯温θεと
してＲＡＭ６４の第４推定湯温メモリ１４６に格納され
る。続いて、５１００において、時刻ｔ、〜ｔ４におけ
る第３推定湯温θ２が目標湯温θ、より高いか否かが判
定される。そうであれば５１０１において正の一定微小
量（＋α）が電力変化量ΔＷの変更量δとされるが、そ
うでなければ５１０２において負の一定微小量（−α）
が変更量δとされる。いずれの場合にも５１０３におい
て、電力変化量ΔＷの前回の候補値（今回は０）から上
記変更量δを差し引くことによって電力変化量ΔＷの今
回の候補値が算出される。これにより、保温電力Ｗ。（
＝Ｗ０＋ΔＷ）の今回の候補値が（Ｗ、−δ）となる。

その後、５１０４において、今回時間ｔが増分Δｔだけ
増加させられ、５１０５において、今回時Ｍｔに対応す
るｄθが前記式（１）を用いて算出されてｄθメモリ１
３６に格納され、８１０６において、そのｄθと前回の
第４推定湯温θ６′との和が今回時間ｔに対応する第４
推定湯温θ８として第４推定湯温メモリ１４６に格納さ
れる。保温電力ＷＨか初期電力Ｗ０であることを想定し
た場合に時刻ｔ、〜ｔ４においで湯温θが取る実際値が
推定されるのである。続いて、５１０７において、今回
時間ｔが時ｖＪｔ、以上であるか否かが判定される。今
回はそうではないと仮定すれば、判定の結果がＮＯとな
って５１０４に戻る。５１０４〜１０７の実行が繰り返
されるうちに今回時間ｔが時間ｔ４以上となれば、５１
０７の判定結果がＹＥＳとなり、８１０８において、時
刻ｔ。

〜ｔ４における第４推定湯温θ。を表すグラフが目標湯
温θ工を表すグラフ（第１３図において水平の実線のグ
ラフ）に十分近いか否かが判定される。例えば、第４推
定湯温θ６と目標湯温θ工との各時刻ｔにおける誤差の
絶対値の和か一定値より小さくなり、かつ、第４推定湯
温θ、の各時刻ｔにおける時間微分値（ｄθに対応する
値）の絶対値の和が一定値より小さくなったか否かが判
定され、そうであれば、第４推定湯温θ６が目標湯温θ
工に十分近いと判定され、そうでなければ、十分には近
くないと判定されるのである。今回は第４推定湯温θ２
が目標湯温θ、に十分には近くないと仮定すれば、判定
の結果かＮｏとなって、５１０９において今回時間ｔが
時間ｔ３に復元された後、５１０３に戻る。

５１０３において、電力変化量ΔＷの候補値がさらに変
更量δだけ減少させられた後、８１０４〜１０７の実行
が繰り返される。８１０４〜１０７の今回の実行により
、保温電力ＷＨが（初期電力Ｗ０−２・変更量δ）であ
ることを想定した場合に時刻ｔ、〜ｔ４においで湯温θ
か取る実際値が推定されるのである。今回の実行は２回
目であるから、初期電力Ｗ０から変更量δの引算が２回
行われたものが保温電力ＷＨの今回の候補値となるので
ある。その後、５１０８において、第４推定湯温θ、が
目標湯温θ工に十分に近いか否かが判定され、今回もそ
うでなければ判定の結果がＮｏとなって、５１０９にお
いて今回時間ｔか時間ｔ、に復元された後、５１０３に
戻る。８１０３〜１０９の実行が繰り返されるうちに、
第４推定湯温θ２か目標湯温θ８に十分に近くなったた
めに８１０８の判定結果がＹＥＳとなれば、５ｌｌＯに
おいて、そのときの電力変化量ΔＷの候補値が真の電力
変化量ΔＷに決定され、ＲＡＭ６４の真正電力変化量メ
モリ１４８に格納される。以上で本ルーチンの一回の実
行が終了する。

その後、第５図の３３４において、今回の温度制御に適
正な電カバターンが決定される。具体的には、時刻ｔ０
から時刻ｔ、までは初期電力Ｗ。

と等しく、時刻ｔ２から時刻ｔ、までは定格電力Ｗ、１
！と等しく、時刻ｔ３から時刻ｔ４までは、真正電力変
化量メモリ１４８の電力変化量ΔＷと初期電力Ｗ０との
和である保温電力ＷＨと等しいパターンが決定されるの
である。その適正型カバターンはＲＡＭ６４の適正型カ
バターンメモリ１５０に格納される。

その後、Ｓ３５において、鋳型４ｏの作動を制御する図
示しないコントローラに対して鋳込みを開始させる鋳込
み信号が出され、これにより、今回の鋳込みが開始され
る。続いて、Ｓ３６において、その鋳込み信号が出され
ると同時に、適正電カバターンメモリ１５０に格納され
ている適正電カバターンに基づく電力信号が電源５０に
供給され、これにより、溶解炉１０に適正電力が供給さ
れる。その後、Ｓ３７において、今回の鋳込みに後続す
る鋳込みがあるか否かが表示手段７２を介して作業者に
対して質問される。後続する鋳込みがある旨の情報がキ
ーボード７４に入力されれば判定の結果がＹＥＳとなり
、第３図の８２に戻り、作業者から新たな鋳込み指令が
出されるのを待つ状態となるか、後続する鋳込みがない
旨の情報が入力されれば判定の結果がＮｏとなって、本
温度制御プログラムの一回の実行が終了する。

なお、新たな鋳込み指令が出されたために８２の判定結
果がＹＥＳとなれば、Ｓ３の実行後、Ｓ４において、今
回の鋳込みが初回であるか否かが判定される。今回はそ
うではないから、判定の結果がＮｏとなり、Ｓ６におい
て、第４推定湯温メモリ１４６に格納されている時刻ｔ
２〜ｔ４における第４推定湯温θ８　（真正保温電力Ｗ
Ｈに対応するもの）のうち現実の時刻ｔに対応する第４
推足湯温θ２が、今回の鋳込みの初期湯温θ。とじて初
期湯温メモリ１１４に格納される。２回目以後の各回の
鋳込みにおいては、それの初期湯温θ。

とじて前回の鋳込みの最終湯温θ２か流用されるように
なっていて、２回目以後の鋳込みにおける湯温θの実測
が省略されているのである。

第１４図に本実施例装置を用いた実験結果の一例を示す
。この実験においては、溶解炉１０において金属がすべ
て溶解している状態から３回の鋳込みが連続して行われ
ており、また、溶湯金属は鋳鉄、初期溶湯重量Ｖは４０
ｋｇ、各回の鋳込み重量ΔＶはいずれも１０ｋｇ、各回
の目標湯温θ１はいずれも１５５０℃である。そして、
図には、それら３回の鋳込みのうち初回のものに先立つ
測温結果と、溶解炉１０に供給された電力のパターンと
、推定湯温θ２　（図において実線のグラフで表す）と
、湯温θのいくつかの実際値（図において・で示す）と
を示している。図から明らかなように、２回目の鋳込み
の直前と３回目の鋳込みの直前とにおける湯温θの実際
値か目標湯温θ工と精度よく一致するとともに、各回の
鋳込みにおいて溶湯吸引か開始されれば湯温θの実際値
が迅速に上昇して目標温度θ８に到達している。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
コンピュータの、第３図の全ステップ。

第４図の全ステップ、第５図の８３１．第１Ｏ図のＳ７
１〜７７、第１２図のＳ９１〜１０７および１０９を実
行する部分が湯温推定手段４を構成し、コンピュータの
、第５図の３３４，３６．第１Ｏ図のＳ７８，７９．第
１２図の５１０８および５ｉｌｏを実行する部分が電源
制御手段５を構成している。

以上詳記した実施例においては、各回の鋳込みにおける
溶湯吸引開始後には溶解炉１０に定格電力ｗ、ａＸを供
給することによって溶湯を短時間で昇温させるようにな
っていたが、溶解炉１０にかかる負担を軽減させるべく
、その定格電力Ｗ０．１より小さい電力を供給してもよ
い。

また、本実施例においては、溶解炉１０が外見上明瞭に
判別できるるつぼ１２を備えた形式とされていたが、そ
のようなるつぼ１２を備えることは不可欠ではなく、溶
湯を収容し得る容器を備えたものであれば足りる。

また、本実施例においては、各回の鋳込みの初期湯温θ
。に基づき、次回の鋳込みの湯口投入開始時に湯温θの
実際値か目標湯温θ、となるように電源５０が制御され
るが、例えば、今回の鋳込みまたは次回の鋳込みの溶湯
吸引開始時に湯温θの実際値が目標湯温θ工となるよう
に電源５０を制御してもよい。

また、本実施例においては、一連の鋳込みの間で同じ大
きさの目標湯温θ８か指定されるようになっていたが、
例えば、各回の鋳込み毎に異ならせて指定してもよいの
はもちろんである。

また、初回の鋳込み直前の湯温θの実際値も精度よ（目
標湯温θ工に一致させるためには、その鋳込みに先立っ
て供給される電力Ｗの大きさを、その鋳込みに先立って
実測された湯温に基づき、前記Ｓ３３の場合に準じて決
定すればよい。このようにすれば、初回の鋳込みからそ
れの直前の湯温θの実際値が精度よく目標湯温θ工に一
致することになる。

以上詳記した実施例においては、前記式（１）で示す熱
平衡方程式に基づき、溶湯の推定温度θ６が算出される
ようになっていたが、前記コントローラ５２のマイクロ
コンピュータ上でニューラルネットワーク演算をするこ
とによって算出することもてきる。以下、その形式の二
つの実施例を図面に基づいて説明する。

一方の実施例は、第１５図に示す階層型のニューラルネ
ットワークを採用している。このニューラルネットワー
ク（以下、単にネットワークという）は、１０個のユニ
ットｉ（図において○で表す。他のユニットについても
同じ）から成る入力層２００と、１０個のユニットｊか
ら成る第１中間層２０２と、５個のユニットｋから成る
第２中間層２０４と、１個のユニット１から成る出力層
２０６とを備えている。

入力層２００の各ユニットｉには、入力値をＩｌ、出力
値を０１で表すと次式α０）で表されるリニア関数が出
力関数として与えられている。

０１　＝７．　　　　　　　　　　　　−−−００）第
１中間層２０２の各ユニットｊには、入力値を１１、出
力値を０１て表すと次式〇Ｄで表されるシグモイド関数
が出力関数として与えられている。

Ｃ）＋　＝２／　（１＋ｅｘｐ（Ｉｔ　）　）　　　１
・・・αυ 第２中間層２０４の各ユニットｋには、入力値をＩｋ、
出力値をＯｋで表すと次式α２て表されるシグモイド関
数が出力関数として与えられている。

Ｏｈ　＝２／　（１＋ｅｘｐ（Ｔｋ）　）　　　１・・
・α２ 出力層２０６の各ユニットｌには、入力値をｒｌ、出力
値をＯｌで表すと次式ａ３で表されるシグモイド関数が
出力関数として与えられている。

Ｏｒ　＝２／　（１＋ｅｘｐ（Ｉ　Ｉ）　）　　　１・
　・　・０３ 人力層２００の各ユニットｉにはそれぞれ、前記溶湯重
量Ｖ、鋳込み重量△Ｖ、供給電力Ｗ、初期湯温θ。、湯
ロ投入重量Ｖｓ、外気温θ、２時間ｔ、　５ｉｎ（ｔ）
、　ｃｏｓ（ｔ）および１／ｌの各位が−１から＋１ま
での連続値に正規化されて入力される。

また、出力層２０６のユニット１からの出力値は時刻ｔ
における推定湯温θ。（１）に変換される。

入力層２００と第１中間層２０２との間、第１中間層２
０２と第２中間層２０４との間および第２中間層２０４
と出力層２０６との間ではそれぞれ、各ユニットは前段
の層の出力から後段の層の入力に向かって結合されてい
る。各結合には、ユニット相互の結合の強さを表す重み
ω１１．ω、およびωに１が与えられている。それら各
重みωの値はパックプロパゲーション方式の学習によっ
て調整されている。

そして、作業者から鋳込み指令がコントローラ５２に出
されれば、コントローラ５２は、各時刻ｔについて順次
、前記溶湯重量Ｖ等の今回値をそれぞれ正規化して入力
層２００の各ユニットｉに入力し、各結合の重みωに従
って、第１中間層２０２、第２中間層２０４および出力
層２０６の順に各ユニットｊ、におよび１の出力値を算
出し、ユニット１の出力値を変換して推定湯温θｔ　（
Ｄを算出する。

以上要するに、本実施例においては、マイクロコンピュ
ータのうち、ネットワーク演算によって推定湯温θ２（
ｔ）を算出する部分が湯温推定手段４を構成しているの
である。

他方の実施例は第１６図に示すネットワークを示す。こ
のネットワークも先の実施例と同様に階層型であるが、
８個のユニットｉから成る入力層２２０と、５個のユニ
ットｊから成る中間層２２２と、１個のユニットｋから
成る出力層２２４とを備えている。入力層２２０の各ユ
ニットｉには前記式α０）で表されるリニア関数が出力
関数として与えられ、中間層２２２の各ユニットｊには
前記式０９表されるシグモイド関数か出力関数として与
えられ、出力層２２４の各ユニットｋには前記α２て表
されるシグモイド関数か出力関数として与えられている
。

入力層２２０の各ユニットｉにはそれぞれ、前記溶湯重
量Ｖ、鋳込み重量ΔＶ、供給電力Ｗ、初期湯温θ。、各
時刻ｔにおける推定湯温θＥ　（Ｄ　。

外気温θ１．湯ロ投入重量Ｖ８および湯口４４の投入中
であるか否かを示す状態信号Ｓ、の各位が−１から＋１
までの連続値に正規化されて入力される。また、出力層
２２４のユニットｋからの出力値は時刻ｔにおける推定
湯温θＥ　（ｔ）の変化量である推定湯温変化量ｄθ６
（ｔ）に変換される。

入力層２２０と中間層２２２との間および中間層２２２
と出力層２２４との間ではそれぞれ、各ユニットは前段
の層の出力から後段の層の入力に向かって結合されてい
る。各結合には、ユニット相互の結合の強さを表す重み
ω□およびω、か与えられている。なお、本ネットワー
クにおける各重みωの値も先の実施例におけると同様に
してパックプロパゲーション方式の学習によって調整さ
れている。

そして、コントローラ５２に鋳込み指令か出されれば、
コントローラ５２は、各時刻ｔについて順次、前記溶湯
重量Ｖ等の今回値をそれぞれ正規化して入力層２２０の
各ユニットｉに入力し、各結合の重みωに従って、中間
層２２２および出力層２２４の順に各ユニットｊおよび
ｋの出力値を算出し、ユニットにの出力値を変換して推
定湯温変化量ｄθ２（ｔ）を算出する。コントローラ５
２はさらに、今回の推定湯温変化量ｄθ６（ｔ）と時間
ｔの増分Δｔとの積と今回の推定湯温θ、（ｔ）との和
を次回すなわち時刻（を十Δｔ）における推定湯温θ。

（を十△ｔ）として算出し、それを次回のネットワーク
演算の、推定湯温θ２（ｔ）として入力する。

以上要するに、本実施例においても、マイクロコンピュ
ータのうち、ネットワーク演算によって推定湯温θ、（
ｔ）を算出する部分か湯温推定手段４を構成しているの
である。

以上、本発明のいくつかの実施例を図面に基づいて詳細
に説明したが、これらの他にも当業者の知識に基づいて
種々の変形、改良を施した態様で本発明を実施すること
かできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概念的に示す図である。 第２図は本発明の一実施例である温度制御装置を備えた
連続吸引式鋳込みシステムを示す系統図である。第３図
〜第５図はそれぞれ、第２図におけるＲＯＭに格納され
ているプログラムのうち本発明に関連の深いものを取り
出して示すフローチャートである。第６図は第２図にお
けるＲＡＭの構成を概念的に示す図である。第７図は上
記実施例における一連の鋳込みを説明するためのグラフ
である。第８図、第１Ｏ図および第１２図はそれぞれ、
第５図におけるＳ３１，３２および３３の詳細を示すフ
ローチャートである。第９図、第１１図および第１３図
はそれぞれ、上記実施例における推定湯温θ２の算出結
果の一例を示すグラフである。第１４図は上記実施例に
おける温度制御の一例を示すグラフである。第１５図お
よび第１６図はそれぞれ、別の実施例におけるマイクロ
コンピュータか用いるニューラルネットワークを概念的
に示す図である。 １．１０：溶解炉　　　２，５０：を源３：湯温測定手
段　　　４：湯温推定手段５：電源制御手段　　　３ｏ
：熱電対 ３２：温度計　　　　　４０＝鋳型 ４４：湯口　　　　　　５２：コントローラ出願人　　
トヨタ自動車株式会社 同　　株式会社　豊田中央研究所 代理人　弁理士　神　戸　典　和 （ほか２名） 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第１０図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 溶解炉内の溶湯の温度を制御するために、その溶解炉に
   電力を供給する電源を制御する電気式溶解炉のための温
   度制御装置であって、 前記溶湯の温度である湯温を測定する湯温測定手段と、 その湯温測定手段により測定された実測湯温に基づき、
   その測定以後における前記湯温の変化を、前記溶解炉の
   溶湯量、溶解炉への供給電力、溶解炉の周囲温度等の熱
   的条件の下で推定する湯温推定手段と、 その湯温推定手段の推定結果に基づき、前記湯温の実際
   値が目標値となるように前記電源を制御する電源制御手
   段と を含むことを特徴とする電気式溶解炉のための温度制御
   装置。