JPH06587A - Method for measuring and controlling boundary layer level of molten metal in continuous casting for double-layer cast slab - Google Patents
Method for measuring and controlling boundary layer level of molten metal in continuous casting for double-layer cast slabInfo
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- JPH06587A JPH06587A JP18733792A JP18733792A JPH06587A JP H06587 A JPH06587 A JP H06587A JP 18733792 A JP18733792 A JP 18733792A JP 18733792 A JP18733792 A JP 18733792A JP H06587 A JPH06587 A JP H06587A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複層鋳片の連続鋳造に
おいて、鋳型内に注入した溶融金属を上下に分離する境
界層レベルの測定方法および該境界層レベルの制御方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boundary layer-level measuring method and a boundary layer-level controlling method for separating a molten metal injected into a mold into upper and lower parts in continuous casting of multi-layer cast pieces.
【０００２】[0002]
【従来の技術】連続鋳造鋳型に溶融金属を供給して複層
鋳片を鋳造するに際して、鋳型に供給する溶融金属注入
量の制御方法として、例えば図５の模式図に示す複層鋳
片のプロセス制御方式がある。これはロードセルを使用
した２本ノズル方式による複層鋳片の鋳造方法が採用さ
れている。2. Description of the Related Art When a molten metal is supplied to a continuous casting mold to cast a multi-layer slab, a method of controlling the amount of the molten metal injected into the mold is, for example, a multi-layer slab shown in the schematic view of FIG. There is a process control method. This employs a method of casting a multi-layer cast product by a two-nozzle method using a load cell.
【０００３】図５において、別々に溶製された組成の異
なる溶鋼は、それぞれ表層タンディッシュ３１ａ，内層
タンディッシュ３１ｂから表層注入ノズル３２ａ，内層
注入ノズル３２ｂを介して鋳型３０に注入される。In FIG. 5, separately manufactured molten steels having different compositions are injected into the mold 30 from the surface layer tundish 31a and the inner layer tundish 31b through the surface layer injection nozzle 32a and the inner layer injection nozzle 32b, respectively.
【０００４】注入されたそれぞれの溶鋼は、電磁ブレー
キ３３によって形成される境界層３４によって溶鋼制動
力を受け、鋳型内にて上下に分離されて凝固を開始す
る。鋳型３０内の湯面レベル３５は通常の連続鋳造にお
ける大気と接する湯面であり、境界層３４は表層と内層
の分離位置，即ち内層の凝固開始点に相当するものであ
る。Each of the injected molten steels receives a molten steel braking force by the boundary layer 34 formed by the electromagnetic brake 33, and is separated into upper and lower parts in the mold to start solidification. The molten metal level 35 in the mold 30 is a molten metal surface in contact with the atmosphere in normal continuous casting, and the boundary layer 34 corresponds to the separation position between the surface layer and the inner layer, that is, the solidification start point of the inner layer.
【０００５】従って鋳片の表層シェル３６ａの厚みは、
これら溶鋼レベル３５と境界層３４の２つの層の間で成
長する凝固シェル厚で決定される。従って均一な厚みの
表層を有する複層鋳片を得るためには、タンディッシュ
３１ａ，３１ｂからのそれぞれの注入量を正確に制御す
る必要がある。なお図において、３６ｂは内層シェルの
生成を示す。Therefore, the thickness of the surface layer shell 36a of the slab is
It is determined by the solidified shell thickness that grows between these two layers, the molten steel level 35 and the boundary layer 34. Therefore, in order to obtain a multi-layer cast product having a surface layer with a uniform thickness, it is necessary to accurately control the injection amount from each of the tundishes 31a and 31b. In the figure, 36b indicates the generation of the inner layer shell.
【０００６】上記それぞれのタンディッシュ３１ａ，３
１ｂからの注入量を制御する技術として従来方法では、
先ず湯面レベルＬ１を湯面レベル計４１によって検知し
てこれを湯面レベル調節器ＬＣに入力し、湯面レベル設
定値Ｌ１ｒと比較して流量設定値Ｑ２ｒを出力する。Each of the above tundish 31a, 3
In the conventional method as a technique for controlling the injection amount from 1b,
First, the molten metal level L1 is detected by the molten metal level gauge 41, which is input to the molten metal level controller LC, and compared with the molten metal level set value L1r to output the flow rate set value Q2r.
【０００７】ＦＣ１は表層注湯量調節器，ＦＣ２は内層
注湯量調節器であり、上記流量設定値Ｑ２ｒは内層注湯
量調節器ＦＣ２に、また表層注湯量調節器ＦＣ１には、
一定の値に定めた表層流量／内層流量の比率αが乗ぜら
れて流量設定値Ｑ１ｒとして入力される。FC1 is a surface layer pouring amount controller, FC2 is an inner layer pouring amount controller, and the flow rate set value Q2r is shown in the inner layer pouring amount controller FC2 and the surface layer pouring amount controller FC1.
A constant value is multiplied by the determined surface layer flow rate / inner layer flow rate ratio α and is input as the flow rate set value Q1r.
【０００８】同時に表層タンディッシュ３１ａおよび内
層タンディッシュ３１ｂに取り付けられたロードセル４
２ａ，４２ｂにより検出されたタンディッシュ内の溶融
金属の重量より、これを流量演算器４３ａ，４３ｂに入
力し、各タンディッシュ３１ａ，３１ｂの流量Ｑ１，Ｑ
２を演算し、この値をそれぞれ表層注湯量調節器ＦＣ１
および内層注湯量調節器ＦＣ２に入力する。At the same time, the load cells 4 attached to the surface tundish 31a and the inner tundish 31b.
Based on the weight of the molten metal in the tundish detected by 2a and 42b, this is input into the flow rate calculators 43a and 43b, and the flow rates Q1 and Q of the tundishes 31a and 31b are input.
2 is calculated, and this value is used as the surface layer pouring amount controller FC1
And the inner layer pouring amount controller FC2.
【０００９】表層注湯量調節器ＦＣ１では流量設定値Ｑ
１ｒと流量Ｑ１とより、また内層注湯量調節器ＦＣ２で
は流量設定値Ｑ２ｒと流量Ｑ２とより、この両者を比較
してそれぞれストッパー駆動装置４４ａ，４４ｂを駆動
してストッパー４５ａ，４５ｂを開閉し、上記流量Ｑ
１，Ｑ２が流量設定値Ｑ１ｒ，Ｑ２ｒと一致するように
調整する。In the surface layer pouring amount controller FC1, the flow rate set value Q
1r and the flow rate Q1, and in the inner layer pouring amount controller FC2, the flow rate set value Q2r and the flow rate Q2 are compared, and both are compared to drive the stopper drive devices 44a and 44b to open and close the stoppers 45a and 45b, respectively. Above flow rate Q
1 and Q2 are adjusted so as to match the flow rate setting values Q1r and Q2r.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところで上記注入量の
制御方法では、鋳造開始時やまた鋳造時の鋳造速度，注
入量の変化等、上下層の溶融金属の流動に大きな変動が
あった場合等に境界層レベルが上下に変動する。By the way, in the above injection amount control method, when there is a large change in the flow of the molten metal in the upper and lower layers, such as when the casting is started or when the casting speed and the injection amount are changed during casting. The boundary layer level fluctuates up and down.
【００１１】この境界層は表層と内層の分離位置である
とともに内層の凝固開始点に相当するものであり、境界
層が変動すると、内層の凝固開始点の変動に伴い表層の
凝固シェル厚が変動し、さらには境界層による溶鋼制動
力の限界を越えると、表層および内層の溶融金属が混合
するという不具合が生ずる。This boundary layer is a separation position between the surface layer and the inner layer and corresponds to the solidification start point of the inner layer. When the boundary layer changes, the solidification shell thickness of the surface layer changes with the change of the solidification start point of the inner layer. However, when the limit of the molten steel braking force due to the boundary layer is exceeded, the molten metal in the surface layer and the molten metal in the inner layer are mixed together.
【００１２】表層，内層の効果的分離のためには、境界
層３４は電磁ブレーキ３３の中心にあることが望まし
い。従って鋳造開始時等にはできるだけ早く境界層を安
定させるとともに、また操業中にも境界層レベルに変動
が生じないように制御する必要がある。The boundary layer 34 is preferably located at the center of the electromagnetic brake 33 for effective separation of the surface layer and the inner layer. Therefore, it is necessary to stabilize the boundary layer as soon as possible at the start of casting, etc., and control it so that the boundary layer level does not change during operation.
【００１３】しかしながら、実際には鋳型に注入された
溶融金属の内部にある境界層レベル位置を正確に測定す
ることは困難であり、従って従来の制御方式では、湯面
の制御は行われているが、境界層レベルを正確に計測
し、またこれを連続的に制御することは行われていなか
った。However, in practice, it is difficult to accurately measure the boundary layer level position inside the molten metal injected into the mold. Therefore, the conventional control system controls the molten metal level. However, it has not been possible to accurately measure the boundary layer level and continuously control it.
【００１４】本発明は上記課題を解決し、複層鋳片の連
続鋳造において、鋳型内の溶融金属を上下に分離する境
界層レベルを迅速かつ正確に測定し、また該境界層レベ
ルを安定して連続的に制御する方法を提供する。The present invention has solved the above-mentioned problems, and in the continuous casting of a multi-layer slab, the boundary layer level for separating the molten metal in the mold into upper and lower parts can be quickly and accurately measured, and the boundary layer level can be stabilized. A continuous control method is provided.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の測定方法は、表
層および内層タンディッシュから各注入ノズルを介して
鋳型内に溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金
属に電磁ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成
される境界層によって表・内層金属を上下に分離させて
複層鋳片を鋳造する連続鋳造において、２本のバブラー
管をその先端の高さを異にして境界層上の表層溶鋼内に
位置するように挿入し、さらに２本のバブラー管をその
先端の高さを異にして境界層下の内層溶鋼内に位置する
ように挿入し、これらバブラー管を発泡させ、表・内層
溶鋼内の各バブラー管のその位置における背圧とその差
圧を測定し、前記差圧より表層および内層の溶鋼密度を
求め、前記背圧，差圧，溶鋼密度の値を基として下記数
２により境界層レベルを求めることを特徴とする複層鋳
片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法
である。The measuring method of the present invention is to inject molten metal into the mold from the surface and inner layer tundish through each injection nozzle, and apply a braking force to each injected molten metal by an electromagnetic brake. In continuous casting, in which the front and inner layers of metal are separated vertically by the boundary layer formed in the mold to cast multi-layer slabs, two bubbler tubes are placed on the boundary layer with different tip heights. Inserted so as to be located in the molten steel of the surface layer, and further inserted two bubbler tubes with different heights of their tips so as to be located in the molten steel of the inner layer below the boundary layer, and foaming these bubbler tubes, The back pressure and the pressure difference at each position of each bubbler pipe in the surface / inner layer molten steel are measured, the molten steel densities of the surface layer and the inner layer are obtained from the pressure difference, and based on the values of the back pressure, the pressure difference, and the molten steel density. Boundary layer The boundary layer level measurement method of the molten metal in continuous casting of multilayer slabs and obtains the Le.
【数２】 [Equation 2]
【００１６】ただし Ｈ１１，Ｈ１２ 表層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル である。However, the positions of the bubbler pipes inserted into the H11 and H12 surface molten steel H21 and H22 The positions of the bubbler pipes inserted into the inner molten steel P11, P21 Back pressure of the bubbler pipes inserted into the surface layer and the inner layer ΔP1 Surface molten steel The pressure difference between the two bubbler pipes inserted inside is ΔP2 The pressure difference between the two bubbler pipes inserted inside the molten steel in the inner layer ρ1, ρ2 Surface layer and inner molten steel density L1 Level of melt level L2 Boundary layer level.
【００１７】本発明の制御方法のその１は、表層および
内層タンディッシュから各注入ノズルを介して鋳型内に
溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金属に電磁
ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成される境
界層によって表・内層金属を上下に分離させて複層鋳片
を鋳造する連続鋳造設備に、表層溶鋼流量測定装置と、
内層溶鋼流量測定装置と、表・内層流量比率調節装置
と、湯面レベル計および湯面レベル調節装置、さらに境
界層レベル測定装置および境界層レベル調節装置とを有
し、表層および内層タンディッシュに設けられたストッ
パーまたはスライディングノズル開度を調節して行う湯
面レベル制御および表・内層流量比率制御に加え、境界
層レベルが目標値に一致するように表・内層流量比率を
自動調節することを特徴とする複層鋳片の連続鋳造にお
ける溶融金属の境界層レベル制御方法である。One of the control methods of the present invention is to inject molten metal into the mold from the surface and inner layer tundish through the respective injection nozzles, and apply a braking force to each of the injected molten metals by an electromagnetic brake. In the continuous casting equipment that separates the surface and inner layer metal into upper and lower parts by the boundary layer formed in the continuous casting equipment, the surface molten steel flow rate measuring device,
It has an inner layer molten steel flow rate measuring device, a surface / inner layer flow rate ratio adjusting device, a molten metal level meter and a molten metal level adjusting device, and a boundary layer level measuring device and boundary layer level adjusting device for the surface and inner layer tundish. In addition to the level control and the surface / inner layer flow rate control performed by adjusting the stopper or sliding nozzle opening provided, it is possible to automatically adjust the surface / inner layer flow rate ratio so that the boundary layer level matches the target value. It is a boundary layer level control method for molten metal in continuous casting of a multi-layer slab.
【００１８】本発明の制御方法のその２は、表層および
内層タンディッシュから各注入ノズルを介して鋳型内に
溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金属に電磁
ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成される境
界層によって表・内層金属を上下に分離させて複層鋳片
を鋳造する連続鋳造設備に、湯面レベル計および湯面レ
ベル調節装置、さらに境界層レベル測定装置および境界
層レベル調節装置とを有し、表層または内層タンディッ
シュに設けられたストッパーまたはスライディングノズ
ルの開度を調節することにより湯面レベルが目標値に一
致するように制御し、一方内層または表層タンディッシ
ュに設けられたストッパーまたはスライディングノズル
の開度を調節することにより境界層レベルが目標値に一
致するように制御することを特徴とする複層鋳片の連続
鋳造における溶融金属の境界層レベル制御方法である。The second of the control methods of the present invention is to inject molten metal into the mold from the surface and inner layer tundish through the respective injection nozzles, and apply a braking force to each of the injected molten metals by an electromagnetic brake. A continuous casting facility that separates the front and inner layers of metal into upper and lower parts by a boundary layer formed inside, and is used for continuous casting equipment, a melt level meter and a melt level controller, and a boundary layer level measuring device and boundary layer. It has a level adjusting device and controls the opening level of the stopper or sliding nozzle provided on the surface or inner layer tundish to control the level of the molten metal to match the target value. Control the boundary layer level to match the target value by adjusting the opening of the stopper or sliding nozzle provided The boundary layer level control method of the molten metal in continuous casting of multilayer slab, wherein Rukoto.
【００１９】[0019]
【作 用】以下本発明の境界層レベル測定方法につき詳
細に説明する。[Operation] The boundary layer level measuring method of the present invention will be described in detail below.
【００２０】図１は、本発明の境界層レベル測定方法を
説明する複層鋳片の連続鋳造装置の断面図（ａ）および
模式図（ｂ）である。FIG. 1 is a sectional view (a) and a schematic view (b) of a continuous casting apparatus for a multi-layer cast piece for explaining the boundary layer level measuring method of the present invention.
【００２１】本鋳造装置では、２本のバブラー管６
ａ1 ，６ａ2 をその先端の高さを異にして境界層３上の
表層溶鋼内に位置するように挿入し、さらに２本のバブ
ラー管６ｂ1 ，６ｂ2 をその先端の高さを異にして境界
層３下の内層溶鋼内に位置するように挿入する。In this casting apparatus, two bubbler tubes 6 are used.
a 1 and 6 a 2 are inserted so that the heights of their tips are different and located in the surface molten steel on the boundary layer 3, and two bubbler tubes 6 b 1 and 6 b 2 are different in height of their tips. Then, it is inserted so as to be located in the inner molten steel below the boundary layer 3.
【００２２】該バブラー管には、Ａｒ等の不活性ガスを
供給するための減圧弁７，定流量装置８ａ1 ，８ａ2 ，
８ｂ1 ，８ｂ2 と、バブラー管６ａ1 ，６ｂ1 にそれぞ
れ圧力発信器９ａ，９ｂを取り付ける。さらにバブラー
管６ａ1 ，６ａ2 間には差圧発信器１１ａおよびバブラ
ー管６ｂ1 ，６ｂ2 間には差圧発信器１１ｂをそれぞれ
取り付ける。A pressure reducing valve 7 for supplying an inert gas such as Ar, constant flow rate devices 8a 1 and 8a 2 , to the bubbler tube,
Pressure transmitters 9a and 9b are attached to 8b 1 and 8b 2 and bubbler tubes 6a 1 and 6b 1 , respectively. Further, a differential pressure transmitter 11a is installed between the bubbler pipes 6a 1 and 6a 2 and a differential pressure transmitter 11b is installed between the bubbler pipes 6b 1 and 6b 2 .
【００２３】１０は演算装置であり、圧力発信器９ａ，
９ｂからの圧力信号，差圧発信器１１ａ，１１ｂからの
差圧信号を受けて湯面レベル，境界層レベルおよび溶鋼
密度を算出する。Reference numeral 10 denotes a computing device, which is a pressure transmitter 9a,
The molten metal level, the boundary layer level, and the molten steel density are calculated by receiving the pressure signal from 9b and the differential pressure signal from the differential pressure transmitters 11a and 11b.
【００２４】次いで供給側より減圧弁を通して一定流量
の不活性ガスを送気し、４本のバブラー管６ａ1 ，６ａ
2 ，６ｂ1 ，６ｂ2 を発泡させて、先ずバブラー管６ａ
1 ，６ｂ1 のその位置における背圧Ｐ１１，Ｐ２１と、
表層溶鋼内のバブラー管６ａ1 ，６ａ2 間の差圧ΔＰ
１，内層溶鋼内のバブラー管６ｂ1 ，６ｂ2 間の差圧Δ
Ｐ２を測定する。Next, a constant flow rate of an inert gas is supplied from the supply side through a pressure reducing valve to supply four bubbler tubes 6a 1 and 6a.
First, bubble 2 , 6b 1 and 6b 2 and then bubbler tube 6a.
A back pressure P11, P21 at the position of 1, 6b 1,
Differential pressure ΔP between bubbler pipes 6a 1 and 6a 2 in surface molten steel
1, the pressure difference Δ between the bubbler pipes 6b 1 and 6b 2 in the inner molten steel
Measure P2.
【００２５】上記の測定により得られた背圧Ｐ１１，Ｐ
２１と差圧ΔＰ１，ΔＰ２は、それぞれ次の（２）〜
（５）式により表される。Back pressures P11 and P obtained by the above measurement
21 and the differential pressures ΔP1 and ΔP2 are as follows (2)-
It is expressed by equation (5).
【００２６】[0026]
【数３】 Ｐ１１＝ρ１（Ｌ１−Ｈ１１） ……（２）## EQU00003 ## P11 = .rho.1 (L1-H11) (2)
【００２７】[0027]
【数４】 Ｐ２１＝ρ１（Ｌ１−Ｌ２）＋ρ２（Ｌ２−Ｈ２１） ……（３）## EQU00004 ## P21 = .rho.1 (L1-L2) +. Rho.2 (L2-H21) (3)
【００２８】[0028]
【数５】 ΔＰ１＝ρ１（Ｈ１１−Ｈ１２） ……（４）## EQU00005 ## .DELTA.P1 = .rho.1 (H11-H12) (4)
【００２９】[0029]
【数６】 ΔＰ２＝ρ２（Ｈ２１−Ｈ２２） ……（５）[Equation 6] ΔP2 = ρ2 (H21−H22) (5)
【００３０】次いでこの背圧Ｐ１１，Ｐ２１と差圧ΔＰ
１，ΔＰ２値を演算装置１０に入力し、演算装置１０に
おいて表層および内層溶鋼密度ρ１，ρ２および湯面レ
ベルＬ１，境界層レベルＬ２を次の（６）〜（９）式の
ように求める。Then, the back pressures P11 and P21 and the differential pressure ΔP
1, ΔP2 values are input to the arithmetic unit 10, and the arithmetic unit 10 obtains the surface layer and inner layer molten steel densities ρ1 and ρ2, the molten metal level L1, and the boundary layer level L2 by the following equations (6) to (9).
【００３１】[0031]
【数７】 [Equation 7]
【００３２】[0032]
【数８】 [Equation 8]
【００３３】[0033]
【数９】 [Equation 9]
【００３４】[0034]
【数１０】 [Equation 10]
【００３５】ただし上記数（２）〜（９）式において、 Ｈ１１，Ｈ１２ 表層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル である。ここでＨ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２は既知
であり、Ｐ１１，Ｐ２１，ΔＰ１，ΔＰ２は測定値であ
る。However, in the above equations (2) to (9), the positions of the bubbler pipes inserted into the H11 and H12 surface molten steels H21 and H22 are the positions of the bubbler pipes inserted into the inner layer molten steel P11 and P21 Surface and inner layers Back pressure of each bubbler tube inserted into the tank ΔP1 Differential pressure of two bubbler tubes inserted into the surface molten steel ΔP2 Differential pressure of two bubbler tubes inserted into the inner molten steel ρ1, ρ2 Surface and inner molten steel density L1 Level L2 Boundary layer level. Here, H11, H12, H21, and H22 are known, and P11, P21, ΔP1, and ΔP2 are measured values.
【００３６】以上のようにして、（９）式より境界層レ
ベルＬ２を求めることができる。As described above, the boundary layer level L2 can be obtained from the equation (9).
【００３７】[0037]
【実施例】以下本発明の実施例として、複層鋳片の連続
鋳造における溶融金属の境界層レベル制御方法について
説明する。EXAMPLE A method for controlling a boundary layer level of molten metal in continuous casting of a multi-layer cast piece will be described as an example of the present invention.
【００３８】図２は境界層レベルの制御方法を説明する
装置の一例を示す図面である。この装置では、注湯量測
定にロードセルを用いている。これは内層および表層タ
ンディッシュの重量をロードセルで測定し、その重量の
時間変化率から表層内層注湯量をそれぞれ演算で求める
ものである。なお本装置には、それぞれ前記溶融金属中
に挿入したバブラー管の背圧，差圧等から演算される
（９）式で与えられる境界層レベルＬ２信号を発信する
境界層の演算装置１０が設けられている。FIG. 2 is a drawing showing an example of an apparatus for explaining a boundary layer level control method. This device uses a load cell to measure the pouring amount. In this method, the weights of the inner layer and the surface layer tundish are measured with a load cell, and the amount of molten metal poured into the surface layer is calculated from the time change rate of the weight. The present apparatus is provided with a boundary layer arithmetic unit 10 for transmitting a boundary layer level L2 signal given by the equation (9) calculated from the back pressure and differential pressure of the bubbler tube inserted into the molten metal. Has been.
【００３９】別々に溶製された組成の異なる溶鋼は、そ
れぞれ表層タンディッシュ２１ａ，内層タンディッシュ
２１ｂから表層注入ノズル２２ａ，内層注入ノズル２２
ｂを介して鋳型２０に注入される。Molten steels having different compositions, which are separately melted, are supplied from the surface tundish 21a and the inner layer tundish 21b to the surface layer injection nozzle 22a and the inner layer injection nozzle 22, respectively.
It is injected into the mold 20 via b.
【００４０】注入されたそれぞれの溶鋼は、電磁ブレー
キ２３によって形成される境界層２４によって溶鋼制動
力を受け、鋳型内にて上下に分離されて凝固を開始す
る。鋳型２０内の湯面レベル２５は、通常の連続鋳造に
於ける大気と接する湯面であり、境界層２４は表層と内
層の分離位置，即ち内層の凝固開始点に相当するもので
ある。Each of the injected molten steels receives a molten steel braking force by the boundary layer 24 formed by the electromagnetic brake 23, and is separated into upper and lower parts in the mold to start solidification. The molten metal level 25 in the mold 20 is the molten metal level in contact with the atmosphere in normal continuous casting, and the boundary layer 24 corresponds to the separation position between the surface layer and the inner layer, that is, the solidification start point of the inner layer.
【００４１】ＬＣ１は湯面レベル調節器であり、湯面レ
ベルからのレベル信号Ｌ１を受ける。ＦＣ１は表層注湯
量調節器，ＦＣ２は内層流量調節器，ＬＣ２は境界層レ
ベル調節器であり、またαは表層流量／内層流量の比率
を指令する信号である。LC1 is a molten metal level controller, which receives a level signal L1 from the molten metal level. FC1 is a surface layer pouring amount controller, FC2 is an inner layer flow rate controller, LC2 is a boundary layer level controller, and α is a signal instructing a ratio of surface layer flow rate / inner layer flow rate.
【００４２】湯面レベル調節器ＬＣ１は湯面レベル計２
５ａからの湯面レベル信号Ｌ１が設定値Ｌ１ｒに一致す
るように内層流量調節器ＦＣ２の流量設定値Ｑ２ｒを出
力する。同時に演算器Ｘで流量設定値Ｑ２ｒに比率αが
乗ぜられ、その結果としてのＱ１ｒが表層注湯量調節器
ＦＣ１の設定値として与えられる。The melt level controller LC1 is a melt level meter 2
The flow rate set value Q2r of the inner layer flow rate controller FC2 is output so that the molten metal level signal L1 from 5a matches the set value L1r. At the same time, the flow rate set value Q2r is multiplied by the ratio α in the calculator X, and the resulting Q1r is given as the set value of the surface layer pouring amount controller FC1.
【００４３】表層注湯量調節器ＦＣ１，内層流量調節器
ＦＣ２はロードセル２６ａ，２６ｂ重量から流量演算器
２７ａ，２７ｂにより演算した流量Ｑ１，Ｑ２がそれぞ
れ設定値Ｑ１ｒ，Ｑ２ｒに一致するようにストッパー駆
動装置２８ａ，２８ｂを駆動してストッパー２９ａ，２
９ｂの開度を調節する。The surface layer pouring amount controller FC1 and the inner layer flow rate controller FC2 are stopper driving devices so that the flow rates Q1 and Q2 calculated by the flow rate calculators 27a and 27b from the weights of the load cells 26a and 26b match the set values Q1r and Q2r, respectively. 28a, 28b are driven to stop 29a, 2
Adjust the opening of 9b.
【００４４】一方境界層演算装置１０から前記（９）式
で与えられる境界層レベルＬ２が出力される。境界層レ
ベル調節器ＬＣ２は、境界層レベル信号Ｌ２がその設定
値Ｌ２ｒに一致するように、表層流量／内層流量の比率
を指令する信号αの大きさを調整する。On the other hand, the boundary layer arithmetic unit 10 outputs the boundary layer level L2 given by the above equation (9). The boundary layer level adjuster LC2 adjusts the magnitude of the signal α that commands the surface layer flow rate / inner layer flow rate ratio so that the boundary layer level signal L2 matches the set value L2r.
【００４５】このようにして境界層レベルＬ２に変動が
生じた場合は、設定値Ｌ２ｒと比較してα値を調整し、
その結果として表層注湯量調節器ＦＣ１によりストッパ
ー２９ａの開度を調節して、境界層２４が設定値Ｌ２ｒ
に一致するように各注入ノズル２２ａ，２２ｂからのそ
れぞれの溶鋼注入量を加減し、境界層レベル制御を行
う。When the boundary layer level L2 fluctuates in this way, the α value is adjusted by comparing with the set value L2r,
As a result, the opening degree of the stopper 29a is adjusted by the surface layer pouring amount controller FC1 so that the boundary layer 24 sets the set value L2r.
The boundary layer level control is performed by adjusting the amount of molten steel injected from each of the injection nozzles 22a and 22b so as to coincide with.
【００４６】図３は上記図２に示す装置において、時刻
６０秒の時点で湯面レベル設定値Ｌ１ｒを階段状に変更
したときの、実際の湯面レベルＬ１と境界層レベルＬ２
の変動を示している。湯面レベルＬ１は、変更されたレ
ベル−２３８ｍｍに対して境界層レベル調節器ＬＣ２に
よる制御がＯＮの場合，ＯＦＦの場合とも短時間で整定
している。FIG. 3 shows the actual molten metal level L1 and boundary layer level L2 when the molten metal level set value L1r is changed stepwise at the time of 60 seconds in the apparatus shown in FIG.
Shows the fluctuation of. The molten metal level L1 is settled in a short time when the control by the boundary layer level adjuster LC2 is ON or OFF for the changed level of −238 mm.
【００４７】しかし境界層レベルＬ２は、目標値の−６
９０ｍｍに対して制御ＯＦＦの場合は目標値から大きく
外れ、プロセスの自己平衡性により目標値には復帰する
が長時間を要する。これに対し境界層レベル制御ＯＮの
場合は、短時間のうちに整定している。However, the boundary layer level L2 is -6 of the target value.
When the control is OFF for 90 mm, it largely deviates from the target value and returns to the target value due to the self-balancing property of the process, but it takes a long time. On the other hand, when the boundary layer level control is ON, the settling is performed within a short time.
【００４８】このように境界層レベル制御を取り入れる
ことにより、境界層が電磁ブレーキ帯から外れ、表内層
が混合する問題点を回避，あるいは極小に抑えることが
できる。By incorporating the boundary layer level control in this way, it is possible to avoid or minimize the problem that the boundary layer is disengaged from the electromagnetic brake zone and the inner layer is mixed.
【００４９】図４は、構成が簡単な直接レベル制御方式
の境界層レベル制御方法を説明する装置の一例を示す図
面である。この装置では、湯面レベル調節器ＬＣ１は、
湯面レベルＬ１が目標値Ｌ１ｒに一致するように内層ス
トッパー２９ｂ開度を調節する。FIG. 4 is a view showing an example of an apparatus for explaining a boundary layer level control method of a direct level control method having a simple structure. In this device, the level controller LC1 is
The inner layer stopper 29b opening is adjusted so that the molten metal level L1 matches the target value L1r.
【００５０】また境界層レベル調節器ＬＣ２は、境界層
演算装置１０から出力される境界層レベルＬ２が目標値
Ｌ２ｒに一致するように表層ストッパー２９ａ開度を調
節する。この方式は、装置構成が最も簡単で、ロードセ
ル，流量演算器等の溶鋼流量測定装置が不要であるとい
う特長を有する。The boundary layer level adjuster LC2 adjusts the opening degree of the surface layer stopper 29a so that the boundary layer level L2 output from the boundary layer arithmetic unit 10 matches the target value L2r. This method has the features that the apparatus configuration is the simplest and that no molten steel flow rate measuring device such as a load cell or flow rate calculator is required.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明の境界層レベル測定方法およびレ
ベルの制御方法によれば、鋳造開始時やまた鋳造時の鋳
造速度，注入量の変化等、上下層の溶融金属の流動に大
きな変動があった場合でも、溶融金属の境界層レベルは
短時間のうちに正常の位置に復帰または整定し、表層お
よび内層の溶融金属が混合するという問題点を回避で
き、また境界層レベルが安定して形成される表層シェル
厚の精度も向上する。EFFECTS OF THE INVENTION According to the boundary layer level measuring method and level controlling method of the present invention, there are large fluctuations in the flow of the molten metal in the upper and lower layers, such as changes in the casting speed and the injection amount at the start of casting and during casting. Even if there is, the boundary layer level of the molten metal can be returned or settled to the normal position in a short time, the problem that the molten metal of the surface layer and the inner layer is mixed can be avoided, and the boundary layer level can be stabilized. The accuracy of the formed surface shell thickness is also improved.
【００５２】また本発明では、常に湯面レベルおよび境
界層レベルが正常の位置にあるように制御されるので、
溶融金属の注入に際して流量計は必要ではなく、装置を
簡略化することができる。Further, in the present invention, since the molten metal level and the boundary layer level are always controlled to be in the normal positions,
A flow meter is not necessary for injecting the molten metal, and the device can be simplified.
【図１】本発明の境界層レベル測定方法を説明する複層
鋳片の連続鋳造装置の断面図（ａ）および模式図（ｂ）
である。FIG. 1 is a sectional view (a) and a schematic view (b) of a continuous casting apparatus for a multi-layer cast for explaining a boundary layer level measuring method of the present invention.
Is.
【図２】境界層レベルの制御方法を説明する装置の一例
を示す図面である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an apparatus for explaining a boundary layer level control method.
【図３】境界層レベルの制御による効果を説明する図面
である。FIG. 3 is a diagram illustrating an effect of controlling a boundary layer level.
【図４】境界層レベル制御方法の他の例を示す装置の一
例を示す図面である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an apparatus showing another example of the boundary layer level control method.
【図５】複層鋳片連続鋳造のプロセス制御方式の従来例
を示す図面である。FIG. 5 is a drawing showing a conventional example of a process control system for continuous casting of multi-layer cast slabs.
１，２０ 鋳型 ２，２３ 電磁ブレーキ ３，２４ 境界層 ４，２５ 湯面レベル ５ａ，５ｂ 表層，内層の凝固シェル ６ａ1 ，６ａ2 , ６ｂ1 ，６ｂ2 バブラー管 ７ 減圧弁 ８ａ1 ，８ａ2 ，８ｂ1 ，８ｂ2 定流量装置 ９ａ，９ｂ 圧力発信器 １０ 境界層の演算装置 １１ａ，１１ｂ 差圧発信器 ２１ａ，２１ｂ タンディッシュ ２２ａ，２２ｂ 注入ノズル ２５ａ 湯面レベル計 ２６ａ，２６ｂ ロードセル ２７ａ，２７ｂ 流量演算器 ２８ａ，２８ｂ ストッパー駆動装置 ２９ａ，２９ｂ ストッパー ＬＣ１ 湯面レベル調節器 ＬＣ２ 境界層レベル調節器 ＦＣ１ 表層注湯量調整器 ＦＣ２ 内層注湯量調整器 Ｘ 演算器1, 20 Mold 2, 23 Electromagnetic brake 3, 24 Boundary layer 4, 25 Level 5a, 5b Surface layer, inner layer solidified shell 6a 1 , 6a 2, 6b 1 , 6b 2 Bubbler tube 7 Pressure reducing valve 8a 1 , 8a 2 , 8b 1 , 8b 2 Constant flow rate device 9a, 9b Pressure transmitter 10 Boundary layer calculation device 11a, 11b Differential pressure transmitter 21a, 21b Tundish 22a, 22b Injection nozzle 25a Level gauge 26a, 26b Load cell 27a, 27b Flow rate calculator 28a, 28b Stopper drive device 29a, 29b Stopper LC1 Molten metal level controller LC2 Boundary layer level controller FC1 Surface layer pouring amount regulator FC2 Inner layer pouring amount regulator X Calculator
フロントページの続き (72)発明者 竹内 栄一 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 荒木 誠之 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内Front page continued (72) Inventor Eiichi Takeuchi 20-1 Shintomi, Futtsu, Chiba Shin Nippon Steel Co., Ltd.Technology Development Division (72) Inventor Masayuki Araki 20-1 Shintomi, Futtsu, Chiba Shin Nippon Steel Co., Ltd. Technology Development Division
Claims (3)
入ノズルを介して鋳型内に溶融金属を注入し、注入した
それぞれの溶融金属に電磁ブレーキによって制動力を与
え、鋳型内に形成される境界層によって表・内層金属を
上下に分離させて複層鋳片を鋳造する連続鋳造におい
て、２本のバブラー管をその先端の高さを異にして境界
層上の表層溶鋼内に位置するように挿入し、さらに２本
のバブラー管をその先端の高さを異にして境界層下の内
層溶鋼内に位置するように挿入し、これらバブラー管を
発泡させ、表・内層溶鋼内の各バブラー管のその位置に
おける背圧とその差圧を測定し、前記差圧より表層およ
び内層の溶鋼密度を求め、前記背圧，差圧，溶鋼密度の
値を基として下記数１により境界層レベルを求めること
を特徴とする複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境
界層レベル測定方法。 【数１】 ただし Ｈ１１，Ｈ１２ 表層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル1. A molten metal is injected into the mold from the surface layer and the inner layer tundish through each injection nozzle, and a braking force is applied to each of the injected molten metals by an electromagnetic brake, whereby a boundary layer formed in the mold is used. In continuous casting in which the front and inner layer metals are separated into upper and lower parts to cast a multi-layer slab, two bubbler tubes are inserted with different heights of their tips so that they are located in the surface molten steel on the boundary layer. , And insert two bubbler pipes with different heights of their tips so as to be located in the molten steel of the inner layer under the boundary layer, foam these bubbler tubes, and The back pressure at the position and its differential pressure are measured, the molten steel densities of the surface layer and the inner layer are calculated from the differential pressure, and the boundary layer level is calculated by the following formula 1 based on the values of the back pressure, the differential pressure, and the molten steel density. Characteristic multi-layer slab Method for Measuring Boundary Layer Level of Molten Metal in Continuous Casting of Steel. [Equation 1] However, H11, H12 Position of each bubbler tube inserted in the surface molten steel H21, H22 Position of each bubbler tube inserted in the inner molten steel P11, P21 Back pressure of each bubbler tube inserted in the surface layer and inner layer ΔP1 Inserted in the surface molten steel Pressure difference between the two bubbler pipes ΔP2 Pressure difference between the two bubbler pipes inserted into the inner molten steel ρ1, ρ2 Surface layer and inner layer molten steel density L1 Level of molten metal L2 Boundary layer level
入ノズルを介して鋳型内に溶融金属を注入し、注入した
それぞれの溶融金属に電磁ブレーキによって制動力を与
え、鋳型内に形成される境界層によって表・内層金属を
上下に分離させて複層鋳片を鋳造する連続鋳造設備に、
表層溶鋼流量測定装置と、内層溶鋼流量測定装置と、表
・内層流量比率調節装置と、湯面レベル計および湯面レ
ベル調節装置、さらに境界層レベル測定装置および境界
層レベル調節装置とを有し、表層および内層タンディッ
シュに設けられたストッパーまたはスライディングノズ
ル開度を調節して行う湯面レベル制御および表・内層流
量比率制御に加え、境界層レベルが目標値に一致するよ
うに表・内層流量比率を自動調節することを特徴とする
複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル制
御方法。2. A molten metal is injected into the mold from the surface layer and the inner layer tundish through each injection nozzle, and a braking force is applied to each of the injected molten metals by an electromagnetic brake, whereby a boundary layer formed in the mold is used. For continuous casting equipment that separates the front and inner layer metal into upper and lower parts and casts multi-layer slabs
It has a surface molten steel flow rate measuring device, an inner layer molten steel flow rate measuring device, a surface / inner layer flow rate ratio adjusting device, a melt level meter and a melt level adjusting device, and a boundary layer level measuring device and boundary layer level adjusting device. In addition to the level control of the metal surface and the surface / inner layer flow rate ratio by adjusting the stoppers or sliding nozzle openings provided on the surface and inner layer tundish, the surface / inner layer flow rate is adjusted so that the boundary layer level matches the target value. A boundary layer level control method for molten metal in continuous casting of multi-layer slab, which is characterized by automatically adjusting a ratio.
入ノズルを介して鋳型内に溶融金属を注入し、注入した
それぞれの溶融金属に電磁ブレーキによって制動力を与
え、鋳型内に形成される境界層によって表・内層金属を
上下に分離させて複層鋳片を鋳造する連続鋳造設備に、
湯面レベル計および湯面レベル調節装置、さらに境界層
レベル測定装置および境界層レベル調節装置とを有し、
表層または内層タンディッシュに設けられたストッパー
またはスライディングノズルの開度を調節することによ
り湯面レベルが目標値に一致するように制御し、一方内
層または表層タンディッシュに設けられたストッパーま
たはスライディングノズルの開度を調節することにより
境界層レベルが目標値に一致するように制御することを
特徴とする複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界
層レベル制御方法。3. A molten metal is injected into the mold from the surface and inner layer tundish through each injection nozzle, and a braking force is applied to each of the injected molten metals by an electromagnetic brake, whereby a boundary layer formed in the mold is used. For continuous casting equipment that separates the front and inner layer metal into upper and lower parts and casts multi-layer slabs
It has a molten metal level meter and a molten metal level adjusting device, and further a boundary layer level measuring device and a boundary layer level adjusting device,
By controlling the opening of the stopper or sliding nozzle provided on the surface or inner layer tundish, the molten metal level is controlled to match the target value, while the stopper or sliding nozzle on the inner layer or surface layer tundish is controlled. A method for controlling a boundary layer level of a molten metal in continuous casting of a multi-layer slab, wherein the boundary layer level is controlled so as to match a target value by adjusting an opening degree.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18733792A JPH06587A (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Method for measuring and controlling boundary layer level of molten metal in continuous casting for double-layer cast slab |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18733792A JPH06587A (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Method for measuring and controlling boundary layer level of molten metal in continuous casting for double-layer cast slab |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06587A true JPH06587A (en) | 1994-01-11 |
Family
ID=16204237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18733792A Withdrawn JPH06587A (en) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | Method for measuring and controlling boundary layer level of molten metal in continuous casting for double-layer cast slab |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06587A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998020996A1 (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | W. Strikfeldt & Koch Gmbh | Metering oven |
| CN104439142A (en) * | 2014-09-22 | 2015-03-25 | 中南大学 | Method used for detecting liquid level of liquid steel and protecting thickness of slag layer of slag liquid in crystallizer |
| CN112188940A (en) * | 2018-06-08 | 2021-01-05 | 日本制铁株式会社 | Method, device and program for controlling continuous casting process of multilayer cast slab |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP18733792A patent/JPH06587A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
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| CN104439142B (en) * | 2014-09-22 | 2016-06-22 | 中南大学 | A kind of for detecting Mold liquid level and the method for covering slag liquid slag layer thickness |
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| CN112188940B (en) * | 2018-06-08 | 2022-04-29 | 日本制铁株式会社 | Method and apparatus for controlling continuous casting process of multilayer cast plate, and recording medium |
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