JPH07112253A - 連続鋳造装置における不活性ガス流量制御装置 - Google Patents
連続鋳造装置における不活性ガス流量制御装置Info
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- JPH07112253A JPH07112253A JP25709493A JP25709493A JPH07112253A JP H07112253 A JPH07112253 A JP H07112253A JP 25709493 A JP25709493 A JP 25709493A JP 25709493 A JP25709493 A JP 25709493A JP H07112253 A JPH07112253 A JP H07112253A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続鋳造装置におけるＡｒガスの流量を自動
的に制御できるようにすることにより、良好な品質の製
品を安定して得られるようにする。 【構成】 タンディッシュ１のノズル２に供給する不活
性ガス３の流量を計算する計算手段24、不活性ガスを供
給する管路４の背圧を測定する測定手段10、測定された
背圧から所定の係数を得る変換手段28、前記計算手段の
出力の計算値に前記係数を掛けてノズルに注入する不活
性ガスの流量の目標値を決定する決定手段27、実際にノ
ズルに供給されるガス流量を検出する手段11、前記目標
値と実際のガス流量により不活性ガスの供給量を制御す
る制御手段29により連続鋳造装置における不活性ガス流
量制御装置を構成する。
的に制御できるようにすることにより、良好な品質の製
品を安定して得られるようにする。 【構成】 タンディッシュ１のノズル２に供給する不活
性ガス３の流量を計算する計算手段24、不活性ガスを供
給する管路４の背圧を測定する測定手段10、測定された
背圧から所定の係数を得る変換手段28、前記計算手段の
出力の計算値に前記係数を掛けてノズルに注入する不活
性ガスの流量の目標値を決定する決定手段27、実際にノ
ズルに供給されるガス流量を検出する手段11、前記目標
値と実際のガス流量により不活性ガスの供給量を制御す
る制御手段29により連続鋳造装置における不活性ガス流
量制御装置を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造装置におい
て、ノズル詰まりを防止するためにタンディッシュのノ
ズルに吹き込む不活性ガスの流量を制御する装置に関す
るものである。
て、ノズル詰まりを防止するためにタンディッシュのノ
ズルに吹き込む不活性ガスの流量を制御する装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造装置において、タンディッシュ
のノズル詰まりを防止するため、ノズルへ多孔質部を通
して不活性ガスのＡｒガスをある量供給することが行わ
れている。これは、Ａｒガスの気泡の生成により溶鋼中
の介在物がノズルに詰まるのを防止し、かつモールド内
の介在物を浮上分離するものである。
のノズル詰まりを防止するため、ノズルへ多孔質部を通
して不活性ガスのＡｒガスをある量供給することが行わ
れている。これは、Ａｒガスの気泡の生成により溶鋼中
の介在物がノズルに詰まるのを防止し、かつモールド内
の介在物を浮上分離するものである。
【０００３】このＡｒガスの流量が少ない場合、ノズル
詰まりが発生し、かつ清浄なスラブが製造できない。ま
た、多すぎる場合、Ａｒガスのボイリングによりモール
ド内への溶鋼供給が不安定となる。Ａｒガスが供給され
ると、ノズル内は、Ａｒガス−溶鋼の二相流となる。Ａ
ｒガス流量を増加していくと、この二相流は、安定気泡
流から次第にボイリング流に遷移していく。このボイリ
ングに遷移する限界はガス／溶鋼の体積比およびノズル
の特性により決定される。
詰まりが発生し、かつ清浄なスラブが製造できない。ま
た、多すぎる場合、Ａｒガスのボイリングによりモール
ド内への溶鋼供給が不安定となる。Ａｒガスが供給され
ると、ノズル内は、Ａｒガス−溶鋼の二相流となる。Ａ
ｒガス流量を増加していくと、この二相流は、安定気泡
流から次第にボイリング流に遷移していく。このボイリ
ングに遷移する限界はガス／溶鋼の体積比およびノズル
の特性により決定される。
【０００４】従来、Ａｒガスのノズルへの供給は、オペ
レータがモールドの湯面を目視しながら、ボイリングに
遷移する限界に近い領域となるようにＡｒガスの供給を
行っていた。
レータがモールドの湯面を目視しながら、ボイリングに
遷移する限界に近い領域となるようにＡｒガスの供給を
行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにマニュア
ル操作によりＡｒガスの供給量を調整することは、オペ
レータの熟練を要し、また製品の品質がオペレータの能
力により決定されるため、安定して品質の良い製品を得
ることが困難になる。本発明は、連続鋳造装置における
Ａｒガスの流量を自動的に制御できるようにすることに
より、良好な品質の製品を安定して得られるようにする
ことを目的とするものである。
ル操作によりＡｒガスの供給量を調整することは、オペ
レータの熟練を要し、また製品の品質がオペレータの能
力により決定されるため、安定して品質の良い製品を得
ることが困難になる。本発明は、連続鋳造装置における
Ａｒガスの流量を自動的に制御できるようにすることに
より、良好な品質の製品を安定して得られるようにする
ことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ノズルに不活性ガスを供
給するために設けられる多孔質部は耐火物により形成さ
れるため、不活性ガスを通過させる能力は製品ごとに相
違する。また、この多孔質部は、使用時に目詰まりが起
こるため不活性ガスを通過させる能力が変動をする。
給するために設けられる多孔質部は耐火物により形成さ
れるため、不活性ガスを通過させる能力は製品ごとに相
違する。また、この多孔質部は、使用時に目詰まりが起
こるため不活性ガスを通過させる能力が変動をする。
【０００７】本発明は、ノズルに供給する不活性ガス流
量を自動的に行う計算により得、この計算値と前記の多
孔質部の能力とを考慮に入れて目標値を決定し、この目
標値に従って、ノズルに供給する不活性ガスの流量を制
御する。本発明は、以上の機能を実現するため、タンデ
ィッシュのノズルに供給する不活性ガスの流量を計算す
る計算手段、不活性ガスを供給する管路の背圧を測定す
る測定手段、測定された背圧から所定の係数を得る変換
手段、前記計算手段の出力の計算値に前記係数を掛けて
ノズルに供給する不活性ガスの流量の目標値を決定する
決定手段、実際にノズルに供給されるガス流量を検出す
る手段、前記目標値と実際のガス流量により不活性ガス
の供給量を制御する制御手段とから連続鋳造装置におけ
る不活性ガス流量制御装置を構成する。
量を自動的に行う計算により得、この計算値と前記の多
孔質部の能力とを考慮に入れて目標値を決定し、この目
標値に従って、ノズルに供給する不活性ガスの流量を制
御する。本発明は、以上の機能を実現するため、タンデ
ィッシュのノズルに供給する不活性ガスの流量を計算す
る計算手段、不活性ガスを供給する管路の背圧を測定す
る測定手段、測定された背圧から所定の係数を得る変換
手段、前記計算手段の出力の計算値に前記係数を掛けて
ノズルに供給する不活性ガスの流量の目標値を決定する
決定手段、実際にノズルに供給されるガス流量を検出す
る手段、前記目標値と実際のガス流量により不活性ガス
の供給量を制御する制御手段とから連続鋳造装置におけ
る不活性ガス流量制御装置を構成する。
【０００８】
【作用】不活性ガスをノズルに供給する際、管路の背圧
は多孔質部のガス通過能力を反映したものとなる。した
がって、この背圧に対応して不活性ガス流量の目標値を
設定することは、ノズルに実際に供給されるガスの流量
を最適なものとする。また、本発明は、前記目標値の計
算を、タンディッシュ重量およびノズルの通過溶鋼量を
測定し、これらの値を変数として自動的に計算をする。
は多孔質部のガス通過能力を反映したものとなる。した
がって、この背圧に対応して不活性ガス流量の目標値を
設定することは、ノズルに実際に供給されるガスの流量
を最適なものとする。また、本発明は、前記目標値の計
算を、タンディッシュ重量およびノズルの通過溶鋼量を
測定し、これらの値を変数として自動的に計算をする。
【０００９】さらに、本発明は、鋳造鋼種に対応して流
量に上限流量と下限流量を設定し、ノズルに注入する不
活性ガスの流量をこの上限流量と下限流量の範囲内に制
限する。
量に上限流量と下限流量を設定し、ノズルに注入する不
活性ガスの流量をこの上限流量と下限流量の範囲内に制
限する。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図１を用いて説明する。タ
ンディッシュ１のノズル２にＡｒガス３を供給する管路
４が設けられる。この管路４の途中にガス流量を調整す
るバルブ５が設けられる。このバルブ５は、Ａｒガス流
量制御装置６により制御される。図においては、Ａｒガ
スを供給する管路として１つの管路４が示されているの
みであるが、例えば、上ノズルとスリットの２つに対し
て管路を設けることができる。
ンディッシュ１のノズル２にＡｒガス３を供給する管路
４が設けられる。この管路４の途中にガス流量を調整す
るバルブ５が設けられる。このバルブ５は、Ａｒガス流
量制御装置６により制御される。図においては、Ａｒガ
スを供給する管路として１つの管路４が示されているの
みであるが、例えば、上ノズルとスリットの２つに対し
て管路を設けることができる。
【００１１】Ａｒガス流量制御装置６は、ダイレクトデ
ィジタルコントローラ（ＤＤＣ）により構成される。Ａ
ｒガス流量制御装置６には、上位ＣＰＵ７（オンライン
ＣＰＵおよびプロセスＣＰＵ）から、鋼種、鋳造鋼の
幅、厚み、および制御パターン番号等が入力される。ま
た、重量計８からタンディッシュ重量が、ピンチローラ
９からピンチローラ速度が、管路４に設けた背圧計１０
から管路４の背圧が、管路４に設けた流量計１１からＡ
ｒガス流量が、それぞれ入力される。
ィジタルコントローラ（ＤＤＣ）により構成される。Ａ
ｒガス流量制御装置６には、上位ＣＰＵ７（オンライン
ＣＰＵおよびプロセスＣＰＵ）から、鋼種、鋳造鋼の
幅、厚み、および制御パターン番号等が入力される。ま
た、重量計８からタンディッシュ重量が、ピンチローラ
９からピンチローラ速度が、管路４に設けた背圧計１０
から管路４の背圧が、管路４に設けた流量計１１からＡ
ｒガス流量が、それぞれ入力される。
【００１２】次に、Ａｒガス流量制御装置６内の各手段
の機能について説明する。計算手段２１は、以下に説明
する方法により、Ａｒガス流量を計算する。ボイル限界
Ａｒガス実体流量Ｖｇは次の〔数１〕により求められ
る。
の機能について説明する。計算手段２１は、以下に説明
する方法により、Ａｒガス流量を計算する。ボイル限界
Ａｒガス実体流量Ｖｇは次の〔数１〕により求められ
る。
【００１３】
【数１】
【００１４】ただし、Ｆ(B) ：ノズルに依存する値、Ｖ
L ：通過溶鋼量（＝幅×厚×鋳造速度）、α、β：係数 上記Ｖｇについては、ノズル内圧力を評価する必要があ
る。計算による推定圧力を求めると次の〔数２〕とな
る。
L ：通過溶鋼量（＝幅×厚×鋳造速度）、α、β：係数 上記Ｖｇについては、ノズル内圧力を評価する必要があ
る。計算による推定圧力を求めると次の〔数２〕とな
る。
【００１５】
【数２】
【００１６】ただし、Ｐ0 ：大気圧、ρ：溶鋼比重、
Ｈ：タンディッシュヘッド、ｇ：重力加速度、Ｋ：流速
抵抗、ＵST：ノズル内溶鋼流速、ΔＰ：ノズル内圧損、
Ｎ：指数 したがって、制御出力としては、制御系ガス流量Ｖ
ng（Ｎｌ／ｍｉｎ）は次の〔数３〕により得られる。
Ｈ：タンディッシュヘッド、ｇ：重力加速度、Ｋ：流速
抵抗、ＵST：ノズル内溶鋼流速、ΔＰ：ノズル内圧損、
Ｎ：指数 したがって、制御出力としては、制御系ガス流量Ｖ
ng（Ｎｌ／ｍｉｎ）は次の〔数３〕により得られる。
【００１７】
【数３】
【００１８】計算手段２１は上記〔数３〕によりＡｒガ
ス流量を計算するが、式中のＨ：タンディッシュヘッド
は、重量計８から得たタンディッシュ重量を変換手段２
２が変換することにより得られる。また、ＶL ：通過溶
鋼量（＝幅×厚×鋳造速度）は、ピンチローラ９から得
た鋳造速度および上位ＤＤＣ７から与えられた幅、厚を
用いて、ＶL 変換手段２３が計算することにより得られ
る。〔数３〕中のその他の定数については、上位ＤＤＣ
７から与えられた鋼種により定数変換手段２４から得ら
れる。計算手段２１により計算されたＡｒガス流量Ｖng
は、パターン制御手段２５に入力される。
ス流量を計算するが、式中のＨ：タンディッシュヘッド
は、重量計８から得たタンディッシュ重量を変換手段２
２が変換することにより得られる。また、ＶL ：通過溶
鋼量（＝幅×厚×鋳造速度）は、ピンチローラ９から得
た鋳造速度および上位ＤＤＣ７から与えられた幅、厚を
用いて、ＶL 変換手段２３が計算することにより得られ
る。〔数３〕中のその他の定数については、上位ＤＤＣ
７から与えられた鋼種により定数変換手段２４から得ら
れる。計算手段２１により計算されたＡｒガス流量Ｖng
は、パターン制御手段２５に入力される。
【００１９】パターン制御手段２５には、あらかじめ複
数のパターン２６が用意される。上位ＤＤＣ７は、鋳造
鋼に対応したパターン番号をパターン制御手段に出力す
る。パターン制御手段２５は、複数のパターン２６の中
からパターン番号に対応するパターン２６を呼び出し、
そのパターン２６に従って、Ａｒガス流量を出力する。
数のパターン２６が用意される。上位ＤＤＣ７は、鋳造
鋼に対応したパターン番号をパターン制御手段に出力す
る。パターン制御手段２５は、複数のパターン２６の中
からパターン番号に対応するパターン２６を呼び出し、
そのパターン２６に従って、Ａｒガス流量を出力する。
【００２０】パターンの１例を図２に示す。（ｂ）は上
ノズルにおけるパターンを示し、（ｃ）はスリットにお
けるパターンを示す。これらのパターンは、タンディッ
シュ重量により制御される部分と上限流量および下限流
量に制限する部分とからなる。タンディッシュ重量によ
り制御される部分は、鋳造をスタートさせるときに用い
られるもので、吹き込みタイミングをタンディッシュ重
量により決定する。上ノズルに関しては、タンディッシ
ュ重量が（ａ）に示すように上昇して所定値Ｘ 1 になる
と吹き込みが開始される。時間ｔ1 の間は下限流量Ｑ1
に保たれ、時間ｔ1 経過後は、上限流量および下限流量
に制限する部分に移行する。スリットに関してはタンデ
ィッシュ重量が上昇して所定値Ｘ2 になると吹き込みが
開始される。時間ｔ2 の間は下限流量Ｑ2 に保たれ、時
間ｔ2 の経過後は、上限流量および下限流量に制限する
部分に移行する。
ノズルにおけるパターンを示し、（ｃ）はスリットにお
けるパターンを示す。これらのパターンは、タンディッ
シュ重量により制御される部分と上限流量および下限流
量に制限する部分とからなる。タンディッシュ重量によ
り制御される部分は、鋳造をスタートさせるときに用い
られるもので、吹き込みタイミングをタンディッシュ重
量により決定する。上ノズルに関しては、タンディッシ
ュ重量が（ａ）に示すように上昇して所定値Ｘ 1 になる
と吹き込みが開始される。時間ｔ1 の間は下限流量Ｑ1
に保たれ、時間ｔ1 経過後は、上限流量および下限流量
に制限する部分に移行する。スリットに関してはタンデ
ィッシュ重量が上昇して所定値Ｘ2 になると吹き込みが
開始される。時間ｔ2 の間は下限流量Ｑ2 に保たれ、時
間ｔ2 の経過後は、上限流量および下限流量に制限する
部分に移行する。
【００２１】上限流量および下限流量に制限する部分
は、通常運転時に計算手段２１から出力された計算値が
上限流量と下限流量の範囲内の値であれば、計算値その
ものをパターン制御手段の出力として出力する。範囲を
外れ、上限流量以上の計算値が入力されたときは、上限
流量を出力する。逆に、下限流量以下の計算値が入力さ
れたときは、下限流量を出力する。パターン制御手段に
決められたＡｒガス流量ＱSVは目標値決定手段２７に入
力される。
は、通常運転時に計算手段２１から出力された計算値が
上限流量と下限流量の範囲内の値であれば、計算値その
ものをパターン制御手段の出力として出力する。範囲を
外れ、上限流量以上の計算値が入力されたときは、上限
流量を出力する。逆に、下限流量以下の計算値が入力さ
れたときは、下限流量を出力する。パターン制御手段に
決められたＡｒガス流量ＱSVは目標値決定手段２７に入
力される。
【００２２】目標値決定手段２７では、Ａｒガス流量Ｑ
SVと管路４の背圧に対応する係数α n からＱSV×αn を
計算し、目標値を決定する。この係数αn は、背圧計１
０の検出した管路４の背圧を係数変換手段２８が例えば
α1 ＝０．７〜α5 ＝１．３というような係数に変換す
ることにより得られる。この管路４の背圧に対応する係
数は、多孔質部のガスのガス通過能力に対応する値であ
るから、係数を用いて目標値を決めることはノズル２に
実際に吹き込まれるＡｒガスの流量を最適な値とする。
この結果得られた目標値がバルブ制御手段２９に入力さ
れる。
SVと管路４の背圧に対応する係数α n からＱSV×αn を
計算し、目標値を決定する。この係数αn は、背圧計１
０の検出した管路４の背圧を係数変換手段２８が例えば
α1 ＝０．７〜α5 ＝１．３というような係数に変換す
ることにより得られる。この管路４の背圧に対応する係
数は、多孔質部のガスのガス通過能力に対応する値であ
るから、係数を用いて目標値を決めることはノズル２に
実際に吹き込まれるＡｒガスの流量を最適な値とする。
この結果得られた目標値がバルブ制御手段２９に入力さ
れる。
【００２３】バルブ制御手段２９は、目標値と管路４に
設けられた流量計１１から得た実際のガス流量とを対比
しながら、管路４のバルブ５の開度を調整する。
設けられた流量計１１から得た実際のガス流量とを対比
しながら、管路４のバルブ５の開度を調整する。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、連続鋳造装置における
Ａｒガスの流量を自動的に制御できるようにすることに
より、良好な品質の製品を安定して得ることができる。
Ａｒガスの流量を自動的に制御できるようにすることに
より、良好な品質の製品を安定して得ることができる。
【図１】本発明の実施例のブロック図。
【図２】図１のパターン制御部の特性を示すグラフ。
１…タンディッシュ ２…ノズル ４…管路 ５…バルブ ６…Ａｒガス流量制御装置 ７…上位ＤＤＣ ８…タンディッシュ重量計 ９…ピンチローラ １０…背圧計 １１…流量計 ２１…計算手段 ２５…パターン制御手段 ２６…パターン ２７…目標値決定手段 ２８…係数変換手段 ２９…バルブ制御手段
Claims (3)
- 【請求項１】 タンディッシュのノズルに供給する不活
性ガスの流量を計算する計算手段、不活性ガスを供給す
る管路の背圧を測定する測定手段、測定された背圧から
所定の係数を得る変換手段、前記計算手段の出力の計算
値に前記係数を掛けてノズルに供給する不活性ガスの流
量の目標値を決定する決定手段、実際にノズルに供給さ
れるガス流量を検出する手段、前記目標値と実際のガス
流量により不活性ガスの供給量を制御する制御手段を具
備したことを特徴とする連続鋳造装置における不活性ガ
ス流量制御装置。 - 【請求項２】 前記計算手段は、前記ノズルにおけるタ
ンディッシュヘッドおよび通過溶鋼量を変数として含む
所定の数式を用いて目標値を自動的に計算することを特
徴とする請求項１記載の連続鋳造装置における不活性ガ
ス流量制御装置。 - 【請求項３】 前記ノズルに注入する不活性ガスの流量
を上限値および下限値の範囲内に制限する手段を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の連続鋳造装置における
不活性ガス流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25709493A JPH07112253A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 連続鋳造装置における不活性ガス流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25709493A JPH07112253A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 連続鋳造装置における不活性ガス流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07112253A true JPH07112253A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17301659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25709493A Pending JPH07112253A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 連続鋳造装置における不活性ガス流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112253A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020016251A (ko) * | 2000-08-25 | 2002-03-04 | 신현준 | 연주공정에 있어서 래들 및 턴디쉬 노즐의 아르곤공급제어시스템 |
| WO2009002105A1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Posco | Apparatus for preventing nozzle clogging, apparatus for continuous casting having the same, method for preventing nozzle clogging and method for continuous casting using the same |
| KR101239649B1 (ko) * | 2009-06-17 | 2013-03-08 | 주식회사 포스코 | 노즐의 막힘 방지 장치, 이를 구비한 연속 주조 장치, 이를 이용한 노즐 막힘 방지 방법 및 연속 주조 방법 |
| KR101353213B1 (ko) * | 2011-10-31 | 2014-01-20 | 주식회사 포스코 | 연속주조용 노즐 |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP25709493A patent/JPH07112253A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020016251A (ko) * | 2000-08-25 | 2002-03-04 | 신현준 | 연주공정에 있어서 래들 및 턴디쉬 노즐의 아르곤공급제어시스템 |
| WO2009002105A1 (en) * | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Posco | Apparatus for preventing nozzle clogging, apparatus for continuous casting having the same, method for preventing nozzle clogging and method for continuous casting using the same |
| EP2170543A1 (en) * | 2007-06-26 | 2010-04-07 | Posco | Apparatus for preventing nozzle clogging, apparatus for continuous casting having the same, method for preventing nozzle clogging and method for continuous casting using the same |
| EP2170543A4 (en) * | 2007-06-26 | 2012-07-25 | Posco | METHOD AND APPARATUS FOR PREVENTING BUSHING OFF, METHOD AND APPARATUS FOR CONTINUOUS CASTING COMPRISING SAME |
| KR101239649B1 (ko) * | 2009-06-17 | 2013-03-08 | 주식회사 포스코 | 노즐의 막힘 방지 장치, 이를 구비한 연속 주조 장치, 이를 이용한 노즐 막힘 방지 방법 및 연속 주조 방법 |
| KR101353213B1 (ko) * | 2011-10-31 | 2014-01-20 | 주식회사 포스코 | 연속주조용 노즐 |
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