JPH0421631Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は溶解容器から溶解金属を連続鋳造する
連続鋳造装置に関し、例えば、中間レードルの出
口における溶解金属の温度を所定の範囲内に維持
するように制御する加熱装置を備えた連続鋳造装
置に係るものである。

（従来の技術と問題点） 連続鋳造においては所望の凝固形態を得るため
に溶解金属の温度が重要性を有している。鋼又は
鉄の通常の鋳造中において、溶解金属の温度は20
℃、場合によつては30℃、すなわちΔT＝±15℃
変動するのが普通である。然しながらΔTの範囲
はもつと狭いものに維持しなければ鋳造品は良好
な品質を保持し得ない。攪拌器を用いてΔT＝±
５℃の範囲に維持するならば、品質がより改善さ
れた鋳造品が得られるが、攪拌器を用いない場合
にはΔTの範囲はもつと狭いものに維持しなけれ
ば良好な品質を有する鋳造品は得られない。

然しながら従来技術においてはかような範囲内
にΔTの値を維持するのが極めて困難であつて、
この目的を達成するためには極めて複雑な制御系
を採用していた。かくて、従来技術においては鋳
造品のコスト高を招くこと必至であつた。

（考案の目的） 本考案は簡単な制御装置を備えることによつ
て、鋳造中における溶解金属の温度の変動を極め
て小さな範囲内に維持することができる連続鋳造
装置を得ることを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本考案は、溶解金属を保持する溶解容器と、 該溶解金属を鋳造する鋳造鋳型と、 前記溶解容器と前記鋳造鋳型との間に配置され
ていて、その中の金属を加熱する加熱装置を有す
る中間レードルと、 を含む連続鋳造装置において、 前記加熱装置を制御して前記中間レードルの出
口における溶解金属の温度を所定範囲内に維持す
る制御信号を発生する制御装置を含み、 この制御装置は、 前記溶解容器内の温度を予想する予想手段と、
前記中間レードルから前記鋳造鋳型に分配される
溶解金属の所望温度を表わす信号を提供する手段
と、前記の予想された温度信号とこの所望温度信
号とを比較して、差信号を発生する比較手段と、
この差信号に応動して前記制御信号を発生する手
段と、前記中間レードル内に流入する溶解金属の
実際の温度を、時々、測定して、前記の予想され
た温度を修正する手段とを備えていることを特徴
とする。

（作用及び効果） 溶解容器内の溶解金属の温度降下曲線の形状は
かなり正確に予想することが可能である。本考案
は鋳造鋳型に注湯される溶解金属の温度を制御す
るために上述した事実を利用するものである。か
ような考え方により、本考案によれば溶解容器内
の溶解金属の温度を実際に且つ連続的に測定する
場合における困難性を除去することができる。

本考案によれば、簡単な制御装置を備えて、第
２の溶解容器から鋳造鋳型に注湯される溶解金属
の温度をほぼ一定に維持することが可能である。

（実施例） 本考案の一実施例においては、溶解金属の温度
降下の予想曲線は、時々、溶解金属の温度を実際
に測定することによつて修正されるようになつて
いる。

第１の溶解容器内の溶解金属の或る時点におけ
る温度は多数の可変フアクターに依存して決まつ
てくる。例えば、容器内のスラグカバーの厚さ、
容器の耐火ライニングの厚さ、容器が予備的に加
熱されている程度及び容器から流出する溶解金属
の流量などによつて決まつてくる。従つて、第１
の溶解容器内の溶解金属の温度を大なる精度でも
つて予想するということは、数々の実験データに
基づいてより精確に予想することができないわけ
ではないが、一般的には難しいことである。かく
て、本考案の実施例においては、時々、溶解金属
の温度を実際に測定して、予想温度（すなわち、
予想した温度降下曲線）を修正するようにしてい
る。かように、時々、予想温度を修正して加熱装
置に印加する電力を調整していくならば、鋳造鋳
型に注湯される溶解金属の温度を、所望温度に、
より正確に維持することが可能である。

以下、図面を参照して本考案の実施例をより詳
しく説明する。

第１図に示した連続鋳造装置において、矢印２
は、注湯口３４を有する第１の溶解容器３５から
溶解金属が湯出しされている場所を示している。
また、矢印３は第２の溶解容器（中間レードル）
７から鋳造鋳型３６内への溶解金属の注湯を示し
ている。第２の溶解容器７はその中の溶解金属を
加熱するための誘導加熱装置１１を備えている。
この加熱装置１１は、この実施例においては、低
周波のチヤンネル型誘導炉の形式が採用されてい
る。溶解金属は鋳造鋳型３６に注湯する前にこの
加熱装置１１によつて加熱される。加熱装置１１
に対する電力の供給は制御装置５によつて制御さ
れ、鋳造鋳型３６へ注湯する溶解金属の温度を一
定にするために電力が導線６を通して加熱装置１
１に供給される。

制御装置５は導線３′を通して予想手段から予
め設定された予想温度降下曲線に従つた信号を受
ける。この予想温度降下曲線は第２図の実線１で
示されている。第２図において縦軸は温度であ
り、横軸は時間を示している。第１の溶解容器３
５から湯出しされる溶解金属は鋳造の開始点Ａか
ら終了点Ｂに到るまでに、第２図の実線で示され
た予想温度降下曲線１に見るごとく、かなりの温
度降下が予想される。この大きさは、100分間に
わたる鋳造に対して例えば20℃から30℃の間にあ
るような降下である。鋳造鋳型３６に注湯される
溶解金属の所望温度（これをT_Dとする）は制御
装置５内に設定され、刻々と、所望温度T_Dと予
想温度降下曲線１上の温度（これをt_pとする）と
の温度差（T_D−t_p）、すなわち差信号が比較手段
によつて演算され、この温度差（T_D−t_p）に依存
して、加熱装置１１による第２の溶解容器７内の
溶解金属の加熱を制御するための電力が、導線６
を介して加熱装置１１に加えられる。温度差
（T_D−t_p）に基づいてどのような大きさの電力を
加熱装置１１に供給すれば鋳造鋳型３６に注湯さ
れる溶解金属の温度を所望温度T_Dに上昇させ得
るかは、予め実験によつて得たデータによつて決
定されていて、制御装置５は、刻々と、温度差
（T_D−t_p）に基づいて、そのようにして予め決定
されている大きさの電力（制御信号）を加熱装置
１１に供給するわけである。

ところで前述したように、予想温度降下曲線１
というものはあくまでも予想したものであるに過
ぎず（実線に基づいてかなり正確に予想し得るも
のではあるが）、第１の溶解容器３５内の溶解金
属の実際の温度とは少し相違してしまう場合も生
ずる。それで、第１図の位置２における溶解金属
の実際の温度を、時々、測定して、この温度を導
線４を含む伝達装置を介して制御装置５に与え、
これによつて予想温度降下曲線に基く制御を修正
する。第２図の符号８で示された値は、その時間
に測定した溶解金属の実際の温度と予想温度との
間の差を示すものであり、このような結果になる
ということは、温度降下が実線１に従つておら
ず、実際は鎖線のようになつていたことを示して
いる。それで、かように実際の温度が測定される
たびに、制御装置５は、温度差（T_D−t_p−（８の
値））に基づいて加熱装置１１を制御するように
するのである。また、符号９で示すような値を図
示の時点の実際の温度測定で得た場合にも、前述
したと同様のことを繰り返すわけである。かよう
な修正を行いつつ制御するならば、鋳造鋳型３６
に注湯される溶解金属の温度は極めて高い精度に
おいて一定に維持される。

第３図から第５図までに示した、本考案に用い
られる第２の溶解容器、すなわち中間レードルの
実施例においては、Ｕ型のチヤンネル１０を備え
た低周波のチヤンネル型誘導炉が備えられてい
る。このチヤンネル型誘導炉は加熱装置１１と鉄
芯（ヨーク）１６を備え、また、チヤンネル１０
を通過した溶解金属が入る第３図で右側の分配チ
ヤンネルを備えている。分配チヤンネルには複数
のオリフイス１３が備えられ、上方にはふた１５
が載置されている。チヤンネル１０の上方にもふ
た１４が載置され、ふた１４には第１の溶解容器
３５からの溶解金属を受ける開口１２が備えられ
ている。なお、オリフイス１３の数は１個から極
めて多数まで所望により変更することができる。

第６図を参照すると、制御装置５の一実施例の
詳細を示す回路が説明されている。第１の溶解容
器３５内の溶解金属の温度降下の態様は予想装置
１７によつて予想される。予想装置１７は、開始
作動と戻し作動とを行わせるスイツチ１９を備え
た、モータで駆動されるポテンシヨメータ１８に
接続されている。ポテンシヨメータ１８は時間関
数を発生し、この時間関数は予想装置１７におい
て第２図の予想温度降下曲線１の形状を与える信
号（０から出発するマイナスの信号である）に変
えられる。鋳造する溶解金属の温度を所望の値に
するための制御に用いられる、特定の予想温度降
下曲線の形状を与える信号はセレクタ２０によつ
て選択される。このセレクタ２０は、複数の異な
る予想温度降下曲線の形状を与える信号（１７′，
１７″，１７……）のうちから１つを、スイツ
チ２１を切換えることによつて、選択して出力す
るようになつている。

ポテンシヨメータ２２において第１の溶解容器
３５内の溶解金属の実際の温度（最初に測定す
る）を示す信号To_ioが鋳造の開始時点において設
定される。鋳造が開始されると、モータで駆動さ
れるポテンシヨメータ１８は時間関数を発生し、
予想装置１７から予想温度降下曲線の形状を示す
信号ΔT_ioが出力される。この信号ΔT_io（マイナス
の信号である）と信号To_ioとは加算されて第２図
に示されているような溶解金属の予想温度降下曲
線１に対応する信号T_ioが形成される。この信号
T_ioは第１図の導線３′を通つて制御装置５に入力
される。信号T_ioは増巾器２４，２５を介して測
定装置２３によつて表示される。この測定装置２
３は1550℃から1700℃までの温度範囲を表示し得
るようになつている。

信号T_ioは、ポテンシヨメータ２６によつて設
定された鋳造鋳型３６に注湯される溶解金属の所
望温度を示す信号T_putから減算器２７により減算
される。その差信号T_put−T_ioは増巾器２８で増
巾された後、乗算器３１によつてｍ×Cp倍にさ
れる。すなわち、ｍ×Cp（T_put−T_io）が演算され
る。ここにおいて、ｍは注湯される溶解金属の流
量であり、Cpは溶解金属材料によつて決まる常
数である。

ｍ×Cpの値はポテンシヨメータ装置２９から
の信号を増巾器３０で増巾して得られる。

乗算器３１から得られたｍ×Cp（T_put−T_io）な
る信号はポテンシヨメータ３３から得られた基準
信号P_fと加算器３２において加算される。基準信
号P_fは加熱装置１１に加えるべきエネルギの基準
を与えるもので、例えT_put＝T_ioであつても加熱
装置１１に与えておかなければならないエネルギ
の大きさに対応するものである。かくて、加算器
３２からの出力信号P_iodに対応するエネルギ、例
えば電力が導線６を介して加熱装置１１に供給さ
れる。

前述したように、信号T_ioを修正するために、
時々において測定された溶解金属の温度が用いら
れる。信号T_ioが実際に測定した温度T_nと相違す
る場合においては、ポテンシヨメータ２２が調整
されてT_ioがT_nに等しいように修正される（測定
装置２３を見ながらポテンシヨメータ２２を調整
すれば、この修正は容易であろう。この調整は手
動で行われる）。かようにして鋳造が終了したな
らば、スイツチ１９が切換えられて、ポテンシヨ
メータ１８が最初の状態に戻され、次の鋳造の準
備をする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の連続鋳造装置の一実施例の全
体構造を説明するための一部を断面で示した構成
図、第２図は溶解金属の時間に対する予想温度降
下を説明するグラフ、第３図は本考案に用いられ
る第２の溶解容器（すなわち、中間レードル）の
一例を示す断面図、第４図は第３図で示された溶
解容器の一部平面図、第５図は第４図の溶解容器
を左側から見た一部断面で示す側面図、第６図は
制御装置の一実施例の詳細を示す回路図である。 ２……位置、３……注湯、４……導線、５……
制御装置、６……導線、７……第２の溶解容器、
１０……チヤンネル、１１……加熱装置、１２…
…開口、１３……オリフイス、１４，１５……ふ
た、３５……第１の溶解容器、３６……鋳造鋳
型。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 溶解金属を保持する溶解容器と、 該溶解金属を鋳造する鋳造鋳型と、 前記溶解容器と前記鋳造鋳型との間に配置さ
   れていてその中の金属を加熱する加熱装置を有
   する中間レードルと、 を含む連続鋳造装置において、 前記加熱装置を制御して前記中間レードルの
   出口における溶解金属の温度を所定範囲内に維
   持する制御信号を発生する制御装置を含み、 この制御装置は、 前記溶解容器内の温度を予想する予想手段
   と、前記中間レードルから前記鋳造鋳型に分配
   される溶解金属の所望温度を表わす信号を提供
   する手段と、前記の予想された温度信号とこの
   所望温度信号とを比較して、差信号を発生する
   比較手段と、この差信号に応動して前記制御信
   号を発生する手段と、前記中間レードル内に流
   入する溶解金属の実際の温度を、時々、測定し
   て、前記の予想された温度を修正する手段とを
   備えていることを特徴とする連続鋳造装置。 (2) 前記中間レードルはチヤンネルを含み、前記
   加熱装置は前記チヤンネル内に装架された誘導
   コイルである実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の連続鋳造装置。