JPH06234052A - 連続鋳造設備のオートスタート制御装置 - Google Patents

連続鋳造設備のオートスタート制御装置

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JPH06234052A
JPH06234052A JP2129593A JP2129593A JPH06234052A JP H06234052 A JPH06234052 A JP H06234052A JP 2129593 A JP2129593 A JP 2129593A JP 2129593 A JP2129593 A JP 2129593A JP H06234052 A JPH06234052 A JP H06234052A
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JP
Japan
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mold
molten steel
tundish
level
time
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Pending
Application number
JP2129593A
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English (en)
Inventor
Yukihiko Okumura
村 之 彦 奥
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タンディッシュから鋳型への溶鋼の注入初期
に鋳型内で生じうるスプラッシュ現象に対応し、鋳込開
始時の安定なオートスタートを実現しうる、連続鋳造設
備のオートスタート制御装置を提供すること。 【構成】 少なくとも鋳型実効断面積、鋳型実効高さ、
およびタンディッシュノズルの初期開度を用いて注入開
始時に鋳型内溶鋼が所定レベルに達するまでの時間を計
算する計算手段(21〜26)と、この計算手段によっ
て求められた時間の間、自動制御装置のレベル制御動作
を無効にする手段(27,28)とを備えたオートスタ
ート制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造設備のオート
スタート制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な連続鋳造設備においては、高炉
設備から搬送された溶鋼は一旦レードル内に注入され、
そのレードルから改めてタンディッシュを通して鋳型内
に溶鋼を注入する。この種の一般に知られている連続鋳
造設備のオートスタート制御装置では、レードルからタ
ンディッシュ内に一定量の溶鋼を注入した後、タンディ
ッシュから鋳型への溶鋼注入を開始する。その場合、タ
ンディッシュから鋳型への溶鋼注入量の調整は、通常、
オペレータの目視によるタンディッシュのスライドノズ
ルまたはストッパ(以下、「タンディッシュノズル」と
いう)の開度設定により行うのが一般的であった。しか
し、この設定方法では、オペレータが常時監視していな
ければならないため、現在はオートスタート制御が主流
になりつつある。
【0003】しかし、オートスタート制御においてタン
ディッシュノズルの初期開度制御を実施する場合は、鋳
型内に注入された溶鋼量を例えばうず流式レベル計やγ
線式レベル計などで測定し、その測定結果に従ってノズ
ルの開度制御を実施する。しかしながら鋳造開始指令に
よりタンディッシュノズルを開状態にして直ちに溶鋼注
入を行うと、特に溶鋼の粘性が低い場合、注入初期に溶
鋼が鋳型内で跳ね上がる現象(以下、「初期スプラッシ
ュ現象」という)が起こり、正確な溶鋼量測定をするこ
とができなくなり、従って正確な開度制御を実施するこ
とができなくなる。
【0004】また、初期スプラッシュ現象の影響を被ら
ないようにタンディッシュノズルを当初開状態にしてか
ら一定時間、開度制御を無効にする、すなわち開度制御
を行わないことにすると、溶鋼注入量は鋳型実効断面積
や、鋳型実効高さ、タンディッシュノズル開度などに依
存して変化する。そのため、予め見込んだ初期スプラッ
シュ現象相当時間内にタンディッシュから溶鋼が一定量
だけ流出するとは限らず、極端な場合には鋳型内溶鋼レ
ベルの上昇速度が急速に上がり、初期スプラッシュ現象
相当時間として見込んだ時間内に鋳型内の溶鋼レベルが
許容値を越えて、ついには鋳型から溶鋼が溢れるという
状態に至り、連続鋳造設備を破損することにもなりかね
ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮してなされたもので、タンディッシュから鋳型への溶
鋼の注入初期に鋳型内で生じうるスプラッシュ現象に対
応し、鋳込開始時の安定なオートスタートを実現し得
る、連続鋳造設備のオートスタート制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の連続鋳造設備のオートスタート制御装置
は、鋳造開始指令に従いタンディッシュからタンディッ
シュノズルを介して鋳型内への溶鋼の注入を開始し、鋳
型内の溶鋼レベルが所定値に達してから自動制御装置に
よる鋳型内溶鋼レベルの自動制御を実施する連続鋳造設
備のオートスタート制御装置であって、少なくとも鋳型
実効断面積、鋳型実効高さ、およびタンディッシュノズ
ルの初期開度を用いて注入開始時に鋳型内溶鋼が所定レ
ベルに達するまでの時間を計算する計算手段と、この計
算手段によって求められた時間の間、自動制御装置のレ
ベル制御動作を無効にする手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】連続鋳造設備のオートスタート制御において、
鋳造開始状態でのタンディッシュノズルの初期開度制御
を実施する際に発生する初期スプラッシュ現象による鋳
型内溶鋼レベル誤動作制御を抑え、また、初期スプラッ
シュ現象を無視するようにタンディッシュノズルを開状
態にしてから一定時間無視するように実施する。鋳造開
始時に初期スプラッシュ現象を回避する時間を算出し、
初期スプラッシュ現象を回避する時間分だけレベル測定
信号を無視して時間到達後、制御を実施することにする
と、溶鋼レベル測定器が誤測定して制御不可能となるこ
とがなくなり、また、鋳型実効断面積、鋳型実効高さ、
およびタンディッシュノズル開度などの変化による溶鋼
吐出量の変化に対応した時間の後で制御を実施すること
により、正確で安定した制御を実施することができる。
【0008】
【実施例】図2は本発明によるオートスタート制御装置
の一実施例を示すものである。図2において、図示して
いない高炉設備から、スライドゲート2を有するレード
ル(取り鍋)1に溶鋼が搬送され、さらに、このレード
ル1から供給される溶鋼をタンディッシュ3で受ける。
タンディッシュ3の底部には、溶鋼吐出量調整手段とし
てタンディッシュノズル4が設けられている。タンディ
ッシュ3の重量がタンディッシュ重量測定器5で測定さ
れ、その測定重量が所定値に達することよりタンディッ
シュノズル4を通して鋳型6内に溶鋼が供給(注湯)さ
れることにより鋳造が開始される。溶鋼レベル測定器7
により鋳型6内の溶鋼レベルLが検出される。鋳型6内
に供給された溶鋼はそこで冷却され、その表層がある程
度まで凝固すると、ダミーバー8が下方から引抜かれて
降下させられ、以下、連続的に鋳造を行う。
【0009】鋳造開始指令Cm に応動して鋳造過程が開
始されると、PID制御装置9はモータ10を介してタ
ンディッシュノズル4を全開とし、鋳造開始時にタンデ
ィッシュ3の溶鋼吐出開孔に付着した溶鋼塊による溶鋼
吐出不能状態を回避するようにする。なお、「PID」
制御装置は一例であって、場合によってはD要素を抜き
にした「PI」制御装置であってもよく、周知の自動制
御装置を適宜用いることができる。鋳造開始指令Cm
発せられた当初は鋳型6内にその底部までダミーバー8
が挿入されており、まだ溶鋼は注入されていない。この
状態でタンディッシュ3からタンディッシュノズル4を
介して鋳型6内へ吐出された溶鋼はダミーバー8に接し
て、上述の初期スプラッシュ現象、すなわち溶鋼が鋳型
6内で跳ね上がるという現象を引き起こす。そのため、
鋳造開始指令Cm のONによりスライドゲート2が全開
となった時点で、スプラッシュ対策装置11に、鋳型実
効高さHw 、鋳型実効断面積Hd 、タンディッシュ径2
r(rは半径)、タンディッシュノズル4の開度Kd
およびタンディッシュ重量Wt を入力し、鋳型6内の溶
鋼レベルLがダミーバー8のトップ上端面からタンディ
ッシュノズル4の溶鋼吐出口のレベルLu に到達するま
での時間Tを算出し、この時間の間、フィードバックさ
れるレベル信号Lを用いたPID制御装置9による溶鋼
レベル制御を無効にする。
【0010】次に、スプラッシュ対策装置11の機能
を、図1を参照してより詳細に説明する。鋳造開始指令
m がONとなった状態で、鋳型実効高さHw 、鋳型実
効断面積Hd 、タンディッシュ半径r、タンディッシュ
ノズル4の開度Kd 、およびタンディッシュ重量Wt
入力し、まず、第1の演算手段21においてタンディッ
シュ重量Wt から次式によりタンディッシュ内溶鋼レベ
ルHt を算出する。 Ht =a・Wt 1/2 +b …(1) ただし、aおよびbはスプラッシュ対策装置11内にパ
ラメータとして設定される係数である。ここで、レベル
t と重量Wt との関係が二次式となるのは、タンディ
ッシュ3が円錐台形状をしていることによる。
【0011】次に、第2の演算手段22においてタンデ
ィッシュノズル4の開度Kd に基づいて次式によりタン
ディッシュノズル4の開孔断面積St を演算する。 St =π・r2 ・{(cos -1(D/r)}/90 −2・D・r・sin ・cos -1(D/r) …(2) ただし、Dは{2r−(タンディッシュ3のストローク
d )}/2であり、角度の単位は度である。また、ス
トロークSd は開度Kd に基づいて第3の演算手段23
において次式により演算する。 Sd ={Kd (125/100)−25}・(2r/100) …(3) ただし、ここでは、開度Kd の0%がストロークSd
−25%に相当し、開度Kd の100%がストロークS
d の100%に相当するものとしている。
【0012】先に求めたタンディッシュ溶鋼レベル
t 、およびタンディッシュ開孔断面積St に基づき第
4の演算手段24において次式によりタンディッシュ3
の溶鋼吐出量Fを演算する。 F=C・St ・(2g・Ht 1/2 ・ρ・Ct …(4) ただし、Cは流量係数、gは重力加速度、ρは溶鋼比
重、Ct はスプラッシュ対策装置11の処理周期であ
る。これらのうち、流量係数C、重力加速度g、および
溶鋼比重ρはスプラッシュ対策装置11内で設定され
る。
【0013】鋳造開始指令Cm がONになった状態で鋳
型実効高さHw および鋳型実効断面積Hd 、並びに、予
め測定しスプラッシュ対策装置11で設定したダミーバ
ー8のトップ上端面からタンディッシュ溶鋼吐出ノズル
4の溶鋼吐出口レベルLu までの高さΔLの間に存在す
る溶鋼の重量Wを第5の演算手段25において算出す
る。 W=Hw ・Hd ・ΔL・ρ …(5) 以上の諸式に従って求めたタンディッシュ2の溶鋼吐出
量Fおよび鋳型6内の溶鋼重量Wを用いて、鋳型6内で
溶鋼がレベルLu に到達するまでの時間Tを第6の演算
手段26において次式により算出する。 T=W/F …(6) 第6の演算手段26は、このようにして溶鋼が鋳型6内
のレベルLu に到達するまでの時間Tを算出し、その演
算結果に従ってスプラッシュ対策信号Qを出力する。ス
プラッシュ対策信号Qは、溶鋼が鋳型6内のレベルLu
に到達するまでの時間Tの間は“1”であり、時間Tが
経過することによって“0”となる。
【0014】第6の演算手段26の出力側にはANDゲ
ート28が設けられており、その第1の入力端には鋳造
開始指令Cm が入力され、第2の入力端にはスプラッシ
ュ対策信号Qをインバータ27を介して反転した信号が
入力される。従って、ANDゲート28は、スプラッシ
ュ対策信号Qが“1”のときは鋳造開始指令Cm を通さ
ず、Q=“0”すなわち上記時間Tが経過してはじめて
鋳造開始指令Cm を改めて制御開始指令Cc としてPI
D制御装置9に向けて送出する。
【0015】以上述べたように鋳造開始指令Cm がON
となった時点から溶鋼が上端レベルLu に到達するまで
の間、溶鋼レベル測定器7からフィードバックされる溶
鋼レベルLを用いたPID制御装置9によるレベル制御
は無効とされ、溶鋼が上端レベルLu に到達した時点で
はじめて溶鋼レベル測定器7の測定信号をフィードバッ
ク信号とするレベル制御が実施される。かくして、初期
スプラッシュ現象によるPID制御装置9の誤動作を無
くし、また、鋳型6の許容レベルを越えて溶鋼があふれ
たりする(オーバーフローしたりする)という不都合を
回避し、連続鋳造のオートスタートを安定に実施するこ
とができる。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、連続鋳造設備のオート
スタート制御を実施するにあたり、タンディッシュから
鋳型への溶鋼の注入初期に鋳型内で生じうるスプラッシ
ュ現象に対応し、鋳込開始時の安定なオートスタートを
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2の装置におけるスプラッシュ対策装置の詳
細を示すブロック図。
【図2】本発明による連続鋳造設備のオートスタート制
御装置の一実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
1 レードル 2 スライドゲート 3 タンディッシュ 4 タンディッシュノズル 5 タンディッシュ重量測定器 6 鋳型 7 溶鋼レベル測定器 8 ダミーバー 9 PID制御装置 10 モータ 11 スプラッシュ対策装置 21〜26 演算手段 27 インバータ 28 ANDゲート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋳造開始指令に従いタンディッシュからタ
    ンディッシュノズルを介して鋳型内への溶鋼の注入を開
    始し、鋳型内の溶鋼レベルが所定値に達してから自動制
    御装置による鋳型内溶鋼レベルの自動制御を実施する連
    続鋳造設備のオートスタート制御装置であって、 少なくとも鋳型実効断面積、鋳型実効高さ、およびタン
    ディッシュノズルの初期開度を用いて注入開始時に鋳型
    内溶鋼が所定レベルに達するまでの時間を計算する計算
    手段と、 この計算手段によって求められた時間の間、自動制御装
    置のレベル制御動作を無効にする手段とを備えた連続鋳
    造設備のオートスタート制御装置。
JP2129593A 1993-02-09 1993-02-09 連続鋳造設備のオートスタート制御装置 Pending JPH06234052A (ja)

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