JPH0431780B2 - - Google Patents

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JPH0431780B2
JPH0431780B2 JP58190073A JP19007383A JPH0431780B2 JP H0431780 B2 JPH0431780 B2 JP H0431780B2 JP 58190073 A JP58190073 A JP 58190073A JP 19007383 A JP19007383 A JP 19007383A JP H0431780 B2 JPH0431780 B2 JP H0431780B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • B22D11/181Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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におけるモールド内の湯面
レベルを制御するための連続鋳造湯面レベル制御
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a continuous casting molten metal level control device for controlling the molten metal level in a mold in a continuous casting machine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

連続鋳造設備におけるモールド内溶鋼湯面レベ
ル制御方法の大部分が、第2図に示すようなタン
デイツシユ1およびスライデイングノズル2によ
る自動開閉制御方法を採用している。
Most methods for controlling the level of molten steel in a mold in continuous casting equipment employ an automatic opening/closing control method using a tundish 1 and a sliding nozzle 2 as shown in FIG.

このような制御はノズル給湯量調整を行うワー
クシリンダ3に、ポテンシヨメータ4を有するポ
テンシヨシリンダ5を接続し、ポテンシヨシリン
ダ5側で間接的にワークシリンダ3の作動を検出
し、電気−油圧式サーボシステムで制御を行つて
いた。
Such control involves connecting a potentiometer 5 with a potentiometer 4 to a work cylinder 3 that adjusts the amount of hot water supplied to the nozzle, and indirectly detecting the operation of the work cylinder 3 on the potentiometer 5 side. It was controlled by a hydraulic servo system.

このようにポテンシヨシリンダ5により油圧を
利用して間接的に位置検出を行つていたのは、ワ
ークシリンダ3に直接、ノズル位置検出器を装着
した場合、作業現場での制御用ケーブルの継ぎ替
え頻度が極端に増えること、あるいは最悪の環境
下(雰囲気温度が高い、油圧油温度が高い、パウ
ダー粉塵等)で振動も多く、検出器と接続プラグ
の接触不良、断線事故等の問題が多いからであ
る。
In this way, the position was indirectly detected using hydraulic pressure by the potentiometer cylinder 5. However, when a nozzle position detector is installed directly on the work cylinder 3, it is difficult to connect the control cable at the work site. There are many problems such as extremely increased replacement frequency, vibration under the worst environment (high ambient temperature, high hydraulic oil temperature, powder dust, etc.), poor contact between the detector and the connecting plug, and disconnection accidents. It is from.

また、特開昭57−159252号公報には上記ワーク
シリンダ3及びポテンシヨシリンダ5に相当する
2つのシリンダにノズル位置検出器を設け、両者
の位置検出値による二重制御を行う電気−油圧式
サーボシステムが開示されている。
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 57-159252, two cylinders corresponding to the work cylinder 3 and the potentiometer cylinder 5 are provided with nozzle position detectors, and an electro-hydraulic type is provided which performs dual control based on the detected position values of both cylinders. A servo system is disclosed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前述の油圧による間接的な位置
検出の場合にも、次のような問題点がある。
However, even in the case of the above-mentioned indirect position detection using hydraulic pressure, there are the following problems.

位置検出が間接検出であること、油圧ホース
の使用量が多くなること、油圧油の圧縮、リー
ク等が生じることから、電気制御信号に対する
作動遅れにより、むだ時間、整定時間が長くか
かり、制御系の応答速度が遅い。
Because position detection is indirect detection, the amount of hydraulic hoses used is large, and compression and leakage of hydraulic oil occur, the delay in response to electrical control signals results in long dead time and long settling time, and the control system response speed is slow.

7つの油圧回路が必要であり、回路が複雑で
機器が多く必要である。
Seven hydraulic circuits are required, making the circuits complex and requiring many devices.

,が直接、間接的に影響してモールド内
湯面レベルの制御精度が±5〜±7mmと良くな
かつた。
, directly and indirectly affected the control accuracy of the level of the molten metal in the mold, which was ±5 to ±7 mm.

湯面レベルが安定しないと(変動が大きいと)
鋳片最外層部の凝固が安定しないことになり、鋳
片縦割れの原因となつたり、湯面上の浮遊介在
物、スラグ等を巻き込み、ブレークアウトの原因
となる。このため、モールド内湯面レベルは、約
±5mm以内に制御されなければならない。さら
に、最近のように高速鋳込操業、高品質鋳片を要
求される場合には、湯面レベルの制御精度を高位
に保持する必要がある。
If the hot water level is not stable (if there are large fluctuations)
The solidification of the outermost layer of the slab becomes unstable, causing vertical cracking of the slab, and floating inclusions, slag, etc. on the surface of the molten metal become involved, causing breakouts. For this reason, the level of the molten metal in the mold must be controlled within about ±5 mm. Furthermore, when high-speed casting operations and high-quality slabs are required, as is the case these days, it is necessary to maintain a high level of control accuracy for the level of the molten metal.

また、特開昭57−159252号公報記載の制御装置
は、二重の制御を行うことにより、ポテンシヨシ
リンダ側でのみ位置検出を行う場合に比べ、湯面
レベルの制御精度や応答性を向上させることを目
的としたものであり、かつ最悪環境下にあるワー
クシリンダ側のノズル位置検出器に関し、断線等
の故障があつた場合でも、制御系の暴走を防止す
ることができる。しかし、制御系が二重制御と複
雑なわりには十分な精度が得難く、故障時には第
2図に示した上記従来例以上に湯面レベル変動が
大きくなるといつた問題がある。
In addition, the control device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-159252 performs dual control, which improves the control accuracy and responsiveness of the level of the hot water compared to the case where position detection is performed only on the potentiometer cylinder side. The control system can be prevented from running out of control even if there is a failure such as wire breakage with respect to the nozzle position detector on the work cylinder side, which is located in the worst environment. However, although the control system is complicated with dual control, it is difficult to obtain sufficient accuracy, and there is a problem in that, in the event of a failure, the fluctuation in the level of the hot water becomes greater than in the conventional example shown in FIG.

本発明のこのような事情に鑑みて提案されたも
ので、その目的は、湯面レベル制御精度を高位に
維持できるとともに、トラブルのない安定した操
業を行い得る湯面レベル制御装置を提供すること
にある。
The present invention was proposed in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a hot water level control device that can maintain a high level of hot water level control accuracy and perform trouble-free and stable operation. It is in.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る湯面レベル制御装置は、タンデイ
ツシユからモールドへの給湯量を調整し得るノズ
ルと、前記ノズルの開度を調整するワークシリン
ダと、モールド内の湯面レベルを検出する湯面レ
ベル検出手段と、前記ノズル位置を検出するノズ
ル位置検出手段と、前記湯面レベル検出手段によ
る出力及び前記ノズル位置検出手段による出力に
基づいて制御信号を出力するサーボアンプとを備
えた連続鋳造湯面レベル制御装置において、前記
ノズル位置検出手段を構成するノズル位置検出器
を直接前記ワークシリンダに設けるとともに、前
記ノズル位置検出手段と前記サーボアンプとの間
に、前記ノズル位置検出手段による出力が一定時
間以上同一の場合に異常と判断する異常検出器を
設け、直接検出により湯面レベル制御精度を向上
させ、異常検出器によりノズル位置検出手段、ケ
ーブル、ケーブルコネクタ部の接続状況等を常時
監視、安定した操業が行われるようにしたもので
ある。
The hot water level control device according to the present invention includes a nozzle that can adjust the amount of hot water supplied from a tundish to a mold, a work cylinder that adjusts the opening degree of the nozzle, and a hot water level detector that detects the hot water level in the mold. a nozzle position detection means for detecting the nozzle position, and a servo amplifier for outputting a control signal based on the output from the hot water level detection means and the output from the nozzle position detection means. In the control device, a nozzle position detector constituting the nozzle position detecting means is provided directly on the work cylinder, and an output from the nozzle position detecting means is provided between the nozzle position detecting means and the servo amplifier for a certain period of time or more. An abnormality detector is installed that determines an abnormality in the same case, and direct detection improves the accuracy of hot water level control.The abnormality detector constantly monitors the connection status of the nozzle position detection means, cables, and cable connectors, etc. to ensure stability. This is to ensure that operations are carried out.

〔作用〕[Effect]

第3図は本発明の装置による湯面レベル制御の
応答性に関する試験結果を示したものである。
FIG. 3 shows test results regarding responsiveness of hot water level control using the apparatus of the present invention.

制御目標をノズル開度6mm増(偏差1mmA)
とした入力信号を第3図aに示すようにステツプ
状に与え、実際のノズル部での変位量(=ワーク
シリンダのシリンダロツドの動き)を測定した結
果が第3図bであり、図中、Aが本発明の装置の
場合、Bが従来の装置の場合である。
Increase control target by 6mm nozzle opening (deviation 1mmA)
Figure 3b shows the result of applying the input signal in a stepwise manner as shown in Figure 3a and measuring the amount of displacement (=movement of the cylinder rod of the work cylinder) at the actual nozzle part. A is the case of the device of the present invention, and B is the case of the conventional device.

なお、上記試験は従来の技術の項で述べた特開
昭57−159252号公報記載の制御装置に相当するワ
ークシリンダとポテンシヨシリンダを有する装置
において、ポテンシヨシリンダを切り離し、ワー
クシリンダに直結したノズル位置検出器により制
御を行つた場合を、本発明に相当するものA、ポ
テンシヨシリンダに設けたノズル位置検出器のみ
により制御を行つた場合を、第2図に示した従来
の装置に相当するものBとしている。また、本試
験は冷間状態、無負荷で行つた。
The above test was carried out in a device having a work cylinder and a potentiometer corresponding to the control device described in Japanese Patent Application Laid-open No. 57-159252 mentioned in the prior art section, in which the potentiometer was separated and connected directly to the work cylinder. A case in which control is performed using a nozzle position detector corresponds to the present invention, and a case in which control is performed only by a nozzle position detector provided on a potentiometer cylinder corresponds to the conventional device shown in Fig. 2. B is what you do. Furthermore, this test was conducted in a cold state and under no load.

第3図bに見られるように、本発明の装置に相
当するAでは、ノズル位置検出器をワークシリン
ダに直接設けることで、シリンダの内部リーク量
や油圧作動範囲の減少に伴い応答性が向上するこ
とと、位置検出フイードバツクが早いため制御応
答性が高く、従来の装置に相当するBに比べ応答
性が大幅に(約60%)向上することが実証され
た。
As shown in Figure 3b, in A, which corresponds to the device of the present invention, by providing a nozzle position detector directly on the work cylinder, responsiveness is improved as the amount of internal leakage of the cylinder and the hydraulic operating range are reduced. It has been demonstrated that control responsiveness is high due to the fast position detection feedback and that the responsiveness is significantly improved (approximately 60%) compared to B, which corresponds to the conventional device.

第4図は本発明の装置による湯面レベルの変動
量の低減効果に関する試験結果を示したものであ
る。
FIG. 4 shows test results regarding the effect of reducing the amount of variation in the level of hot water by the apparatus of the present invention.

第4図のグラフは、湯面レベル変動量の比較的
安定期(特に鋳込み速度の安定期)の短時間範囲
(通常1〜2分程度)での上下振幅量を縦軸とし、
鋳込み速度とモールド断面積み積(単位時間当た
りの注湯量=鋳込容量)を横軸として整理した結
果を示したものである。なお、実測値は上下にか
なりのバラツキを示したが代表線(平均線)で示
している。本試験も特開昭57−159252号公報記載
の制御装置に相当するワークシリンダとポテンシ
ヨシリンダを有する装置において、ワークシリン
ダに直結したノズル位置検出器により制御を行つ
た場合を、本発明に相当するものa、ポテンシヨ
シリンダに設けたノズル位置検出器のみにより制
御を行つた場合を、第2図に示した従来の装置に
相当するものbとしている。また、冷間状態、無
負荷で行つた結果である。
The graph in Figure 4 has the vertical axis representing the vertical amplitude in a short period of time (usually about 1 to 2 minutes) during a relatively stable period of fluid level fluctuation (particularly a stable period of pouring speed).
The results are shown in which the horizontal axis represents the pouring speed and mold cross-sectional area (molten metal pouring amount per unit time = pouring capacity). Note that although the actual measured values showed considerable variation above and below, they are shown as a representative line (average line). In this test, a device having a work cylinder and a potentiometer cylinder corresponding to the control device described in JP-A-57-159252 was controlled using a nozzle position detector directly connected to the work cylinder, which corresponds to the present invention. A case in which control is carried out only by a nozzle position detector provided on a potentiometer cylinder is called a case b, which corresponds to the conventional apparatus shown in FIG. Also, these are the results obtained in a cold state with no load.

鋳込み速度は各設備により適正範囲(鋼種等)
が決まつてくるので、大きく変化するものはモー
ルド断面積であり、鋳込容量が大きい程、湯面が
安定するが、本発明の装置では、従来の装置に比
べ湯面レベル変動量は半分以下となり、制御精度
も±1.5〜±3mmとすることができた。
The casting speed is within the appropriate range depending on each equipment (steel type, etc.)
is determined, so what changes greatly is the cross-sectional area of the mold, and the larger the pouring capacity, the more stable the molten metal level becomes. However, with the device of the present invention, the amount of molten metal level fluctuation is half that of conventional devices. The control accuracy was also within ±1.5 to ±3 mm.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の装置を図示する一実施例に基づ
いて説明する。なお、第2図の従来の装置と同一
あるいは相当する部分については説明を省略す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The apparatus of the present invention will be described below based on an illustrative embodiment. Note that the description of parts that are the same as or correspond to those of the conventional device shown in FIG. 2 will be omitted.

第1図に示すように、ワークシリンダ3にシリ
ンダの作動を直接検出し得るノズル位置検出器6
が内蔵されている。このノズル位置検出器6は、
ピストン3Aの移動量を検出し得る作動トランス
あるいはポテンシヨメータ等が考えられる。
As shown in FIG. 1, there is a nozzle position detector 6 on the work cylinder 3 that can directly detect the operation of the cylinder.
is built-in. This nozzle position detector 6 is
An actuating transformer or potentiometer that can detect the amount of movement of the piston 3A may be used.

このようなノズル位置検出器6と制御系のサー
ボアンプ7との間には、専用プラグ8、中継端子
箱9、変位計10を介して異常検出器11が設け
られている。
An abnormality detector 11 is provided between the nozzle position detector 6 and the servo amplifier 7 of the control system via a dedicated plug 8, a relay terminal box 9, and a displacement meter 10.

一方、モールド13には湯面レベル検出手段を
構成する湯面検出器14が設けられ、レートメー
タ15、調節計16を介してサーボアンプ7に湯
面レベルを与える出力値が出力される。
On the other hand, the mold 13 is provided with a hot water level detector 14 constituting a hot water level detecting means, and an output value that gives the hot water level to the servo amplifier 7 is outputted via a rate meter 15 and a controller 16.

サーボアンプ7では、ノズル位置検出手段と湯
面レベル検出手段からの出力値の差分をとり、こ
れをワークシリンダ3の制御信号として出力す
る。
The servo amplifier 7 calculates the difference between the output values from the nozzle position detection means and the hot water level detection means, and outputs the difference as a control signal for the work cylinder 3.

また、上記異常検出器11により、ノズル位置
検出器6の作動状況や、制御系のプラグ、ケーブ
ル線、各端子等の接続状況を常時監視し、異常信
号(異常状態)を検知した場合、下記の何れかの
処理を行う(オペレータの習熟度により使い分け
ることができる)。
In addition, the abnormality detector 11 constantly monitors the operating status of the nozzle position detector 6 and the connection status of control system plugs, cable lines, various terminals, etc., and if an abnormal signal (abnormal state) is detected, the following Performs one of the following processes (can be used depending on the operator's proficiency).

(a) 停電油圧回路、非常油圧回路、その他を使用
してスライデイングノズル2を全閉とする。
(a) Fully close the sliding nozzle 2 using the power outage hydraulic circuit, emergency hydraulic circuit, and others.

(b) 警報器12により異常警報を出し、スライデ
イングノズル自動開閉制御を停止させ、その状
態を保持させるとともに手動制御に切替える。
(b) An abnormality alarm is issued by the alarm 12, the sliding nozzle automatic opening/closing control is stopped, the state is maintained, and the control is switched to manual control.

なお、スライデイングノズル2のプレートを駆
動しているワークシリンダ3は、プレートの制御
応答性がプレート摺動時の方が停止している時よ
りも良い(摩擦力が小さくなるため)ことから、
給湯量が一定の時でも、設定値を中心として常に
往復微動させており、ノズル位置検出器6の出力
は常に変化している。
Note that the work cylinder 3 that drives the plate of the sliding nozzle 2 has better control response when the plate is sliding than when it is stationary (because the frictional force is smaller).
Even when the amount of hot water supplied is constant, the nozzle position detector 6 constantly makes small movements back and forth around the set value, and the output of the nozzle position detector 6 is constantly changing.

異常検出器11はこのような特性を利用して異
常の検出をしている。すなわち、正常時には、ノ
ズル位置検出器6の出力電圧は常に変動している
が、ノズル位置検出器6の接続部あるいは入出力
線等で断線等の異常が発生すると、その異常発生
位置により種々の電圧が出力されるものの、その
値は一定であり、このような出力がある一定時間
以上同じ値を示す場合を異常が発生したものと判
断し、前述の異常処理を行うのである。
The abnormality detector 11 detects abnormalities using such characteristics. In other words, under normal conditions, the output voltage of the nozzle position detector 6 is always fluctuating, but if an abnormality such as a disconnection occurs at the connection part of the nozzle position detector 6 or the input/output line, etc., various problems may occur depending on the location of the abnormality. Although a voltage is output, its value is constant, and when such an output shows the same value for a certain period of time or more, it is determined that an abnormality has occurred, and the above-mentioned abnormality processing is performed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

前述の通り、本発明によれば、次のような効果
を奏する。
As described above, the present invention provides the following effects.

ワークシリンダの直接位置検出によりモール
ド内溶鋼湯面レベル精度及び応答性を向上させ
ることができる。
By directly detecting the position of the work cylinder, it is possible to improve the accuracy and responsiveness of the level of the molten steel in the mold.

異常検出器により、機器不良、接触不良、断
線等のオペレータが目視できないトラブルを早
期に検出することができ、溶鋼のオーバーフロ
ー(制御トラブルによる全開時)、蒸気の吹き
上げ(制御トラブルによるノズル全閉時)等の
事故を防止し得る。
The abnormality detector enables early detection of problems that cannot be visually seen by the operator, such as equipment failure, poor contact, and disconnection, and prevents overflow of molten steel (when the nozzle is fully closed due to control problems) and steam blow-up (when the nozzle is fully closed due to control problems). ) and other accidents can be prevented.

ノズル位置検出手段による出力が一定時間以
上同一であることを検知して回路の断線等の異
常を判断するため、確実に異常を検出すること
ができる。
Abnormality such as circuit breakage is determined by detecting that the output from the nozzle position detection means remains the same for a certain period of time or more, so that abnormality can be reliably detected.

上記,により、ワークシリンダでの直接
位置検出が可能となり、湯面レベル制御精度を
高位に維持しつつ、トラブルのない安定した操
業が可能となる。
The above enables direct position detection on the work cylinder, and enables trouble-free and stable operation while maintaining high level control accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る制御装置を示す概略図、
第2図は従来の制御装置を示す概略図、第3図は
本発明の装置による湯面レベル制御の応答性に関
する試験結果を示すグラフ、第4図は本発明の装
置による湯面レベルの変動量の低減効果に関する
試験結果を示すグラフである。 1……タンデイツシユ、2……スライデイング
ノズル、3……ワークシリンダ、4……ポテンシ
ヨメータ、5……ポテンシヨシリンダ、6……ノ
ズル位置検出器、7……サーボアンプ、8……専
用プラグ、9……中継端子箱、10……変位計、
11……異常検出器、12……警報器、13……
モールド、14……湯面検出器、15……レート
メータ、16……調節計。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a control device according to the present invention,
Fig. 2 is a schematic diagram showing a conventional control device, Fig. 3 is a graph showing test results regarding responsiveness of hot water level control by the device of the present invention, and Fig. 4 is a fluctuation in hot water level by the device of the present invention. It is a graph showing the test results regarding the effect of reducing the amount. 1...Tanditudinal, 2...Sliding nozzle, 3...Work cylinder, 4...Potentiometer, 5...Potentiometer cylinder, 6...Nozzle position detector, 7...Servo amplifier, 8...Dedicated Plug, 9...Relay terminal box, 10...Displacement meter,
11... Abnormality detector, 12... Alarm, 13...
Mold, 14... Hot water level detector, 15... Rate meter, 16... Controller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 タンデイツシユからモールドへの給湯量を調
整し得るノズルと、前記ノズルの開度を調整する
ワークシリンダと、前記モールド内の湯面レベル
を検出する湯面レベル検出手段と、前記ノズル位
置を検出するノズル位置検出手段と、前記湯面レ
ベル検出手段による出力及び前記ノズル位置検出
手段による出力に基づいて制御信号を出力するサ
ーボアンプとを備えた連続鋳造湯面レベル制御装
置において、 前記ノズル位置検出手段を構成するノズル位置
検出器を直接前記ワークシリンダに設けるととも
に、前記ノズル位置検出手段と前記サーボアンプ
との間に、前記ノズル位置検出手段による出力が
一定時間以上同一の場合に異常と判断する異常検
出器を設けたことを特徴とする連続鋳造湯面レベ
ル制御装置。
[Scope of Claims] 1. A nozzle that can adjust the amount of hot water supplied from the tundish to the mold, a work cylinder that adjusts the opening degree of the nozzle, and a hot water level detection means that detects the hot water level in the mold. In a continuous casting melt level level control device, comprising: a nozzle position detection means for detecting the nozzle position; and a servo amplifier that outputs a control signal based on the output from the melt level detection means and the output from the nozzle position detection means. , when a nozzle position detector constituting the nozzle position detecting means is provided directly on the work cylinder, and the output from the nozzle position detecting means is the same for a certain period of time or more between the nozzle position detecting means and the servo amplifier; A continuous casting melt level control device characterized by being equipped with an abnormality detector that determines that there is an abnormality.
JP19007383A 1983-10-12 1983-10-12 Device for controlling level of molten metal surface for continuous casting Granted JPS6083760A (en)

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JPS6083760A JPS6083760A (en) 1985-05-13
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JPS6083760A (en) 1985-05-13

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