JPH07256412A - 溶融金属の流動制御装置 - Google Patents
溶融金属の流動制御装置Info
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- JPH07256412A JPH07256412A JP6049257A JP4925794A JPH07256412A JP H07256412 A JPH07256412 A JP H07256412A JP 6049257 A JP6049257 A JP 6049257A JP 4925794 A JP4925794 A JP 4925794A JP H07256412 A JPH07256412 A JP H07256412A
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Abstract
容易にする。操業状態に変化があるときの鋳造品質の低
下を抑制する。 【構成】 鋳型内空間を第1〜4に区分し、それぞれの
溶鋼をリニアモ−タの#1〜#4コイルで電磁駆動す
る。第1〜4区分それぞれの流速を各センサで検出す
る。検出流速値を、所定複数モ−ドのベクトル成分値に
変換する。各成分値を目標値と比較し成分偏差を算出す
る。成分偏差を第1〜4区分それぞれの偏差流速値に逆
変換する。これらの偏差流速値が零になるように#1〜
#4コイルの3相電流値,周波数あるいは直流電流値を
調整する。
Description
速度を調整する流動制御装置に関し、特に、連続鋳造鋳
型内の溶融金属の表層流の流速および方向を、水平方向
で可及的に一定かつ定方向にするための流動制御装置に
関する。
鋳型に溶鋼が注入され、鋳型において溶鋼は鋳型壁面か
ら次第に冷却されつつ引き抜かれる。同一高さの鋳型壁
面における温度が不均一であると、表面割れやシェル破
断を生じ易い。これを改善するために、従来は、リニア
モ−タを用いて、鋳型内で溶鋼をその上面と平行に、鋳
型壁面に沿って流動駆動する(例えば特開平1−228
645号公報)。
鋼の流動駆動はある程度の効果があるものの、注入ノズ
ルを介してタンデイッシュに流入する溶鋼の流れにより
鋳型壁面に沿った循環流動が乱される。この種の流動駆
動には、鋳型の長辺に沿って配列された複数個の磁極の
それぞれに電気コイルを巻回したリニアモ−タ型の電磁
石が用いられ、電気コイルは3相の各相毎に束ねられ、
120°位相のずれた3相電源の各相に、束ねられた単
位で接続され、3相電源の電圧および又は周波数をイン
バ−タやサイクロコンバ−タで調整され、これにより、
所要の駆動力および速度が得られる。
溶鋼の上面(メニスカス)を見おろした平面を示す。メ
ニスカスでは、注湯ノズルから鋳型内に流れ込む溶鋼流
により、ノズル22に向かう表層流23を生ずる。図1
1の(b)に(a)図のB−B線拡大断面を、図11の
(c)にはC−C線断面を示す。ノズル22から鋳型内
には(c)に実線で示すように溶鋼が流れ込み、鋳型短
辺方向およびやや下方向に溶鋼流を生じ、これが鋳型短
辺に当って一部は上方に他は下方に流れ、上方に流れる
溶鋼流が表層流23を生ずる。この表層流23はメニス
カス上のパウダを巻き込み易い。一方、溶鋼が固体に変
わるときにCOなどの気体(気泡)が発生する。加え
て、鋳型内面の一部に溶鋼が滞留するとパウダが溶鋼に
残留し易くしかもブレ−クアウトの原因となる焼付きと
なり易い。これらを防止するため、表層に安定した整流
を形成させるのが良い。
タ3Fおよび3Lを配置し、溶鋼に電磁駆動力を与え
て、図12の(a)に示すような、流速分布が均一な鋳
型内壁1に沿う循環流を溶鋼の表層に生起するのが良
い。表層部に図12の(a)に示すような循環流が定速
度で安定して流れると、気泡の浮上が促進され、溶鋼中
へのパウダ巻き込みがなくなり、表層付近の鋳型内面が
きれいにぬぐわれて溶鋼の滞留がなくなる。
に示すように、モールドMDに溶鋼を注ぐタンディッシ
ュTDは、更に取鍋29から注湯(溶鋼の注入)される
が、取鍋29を交換するときにタンディッシュTDの溶
鋼レベルが一時低下し、これによりタンディッシュTD
からモ−ルドMDへの注湯圧が取鍋29の交換周期Xで
変動し、例えば図13の(b)に示すように鋳造速度が
変動する。鋳造速度が下がった時点の鋳片は歩止まりQ
片(低品質材)と称され、格下げ品又は不良品となる。
上述の従来のリニアモ−タによる溶鋼表層駆動は、上述
の循環流を発生するが、注湯圧変動時の歩止まりQ片の
発生を抑止する程に表層流を調整もしくは制御すること
ができない。
化に対応した表層流調整もしくは制御を行ない得る流速
制御装置を提供することを目的とする。
は、溶融金属(MM)を取り囲む鋳型辺の一辺(5F)に沿う方
向に分布する複数個のスロット(BF1a〜)を有する電磁石
コア(4F)と各スロットに挿入された複数個の電気コイル
(CF1a〜)の組合せでなる第1組のリニアモ−タ(3F);前
記一辺に対向するもう1つの辺(5L)に沿って分布する複
数個のスロット(BL1a〜)を有する電磁石コア(4L)と各ス
ロットに挿入された複数個の電気コイル(CL1a〜)の組合
せでなる第2組のリニアモ−タ(3L);第1組および第2
組のリニアモ−タ(3F,3L)の電気コイルに通電する通電
手段(CC1,12a/CC2,12b/CC3,12c/CC4,12d);鋳型辺が取
り囲む空間の溶融金属の上表面の複数の位置のそれぞれ
で溶融金属表層部の流速(vs1〜vs4)を検出する流速検出
手段(11a〜11d,18a);検出した流速(vs1〜vs4)を、予め
設定した複数個の表層部流速分布モ−ドそれぞれの成分
流速(Ms,Mp,Ma,Mt)に変換する流速変換手段(18c);変換
した成分流速(Ms,Mp,Ma,Mt)のそれぞれを各モ−ドの目
標値(Mso,Mpo,Mao,Mto)と比較し、成分流速偏差(dMs,dM
p,dMa,dMt)を算出する補償量算出手段(18c);成分流速
偏差(dMs,dMp,dMa,dMt)を、前記複数の位置それぞれで
の溶融金属表層部の流速偏差(dv1〜dV4)に逆変換する逆
変換手段(18c);および、これらの流速(dv1〜dV4)を零
にするように、前記通電手段を介して前記第1組および
第2組のリニアモ−タ(3F,3L)の電流値を制御する通電
制御手段(18c);を備える。
めに、後述する実施例中の対応する要素の符号を、参考
までに付記した。
向の流速(成分)のベクトル和であるので、溶融金属の上
表面の複数の位置のそれぞれでの溶融金属表層部の流速
(vs1〜vs4)は、複数個の表層部流速分布モ−ド(成分)の
組合せで表わすことができ、同様に目的とする流速分布
を複数個の表層部流速分布モ−ド(成分目標値)の組合せ
で表わすことができる。そして、操業状態に対応して表
層部流速分布を最善なものに変える場合には、操業状態
に対応して、該複数個の表層部流速分布モ−ド(成分目
標値)の組合せ(Mso,Mpo,Mao,Mto)を、最善の流速分布
(vs1〜vs4)をもたらすものに変えればよい。
手段(18c)が、表層部の実際の流速(検出値vs1〜vs4)を
該複数個の表層部流速分布モ−ド(成分)の成分値(Ms,M
p,Ma,Mt)に分解し、補償量算出手段(18c)が、目標値(M
so,Mpo,Mao,Mto)に対するこれらの成分値(Ms,Mp,Ma,M
t)の偏差(dMs,dMp,dMa,dMt)を算出し、逆変換手段(18c)
が、これらの成分偏差(dMs,dMp,dMa,dMt)を実際の流速
分布の偏差(dv1〜dv4)に逆変換して、通電制御手段(18
c)が、これらの流速偏差(dv1〜dv4)を零とするように、
すなわち(dv1〜dv4)を相殺補償する流速を表層各部に与
えるように、リニアモ−タが溶融金属に加える電磁力
を、制御する。これにより、溶融金属の表層部の流速分
布は、複数個の表層部流速分布モ−ド(成分目標値)の組
合せ(Mso,Mpo,Mao,Mto)で指定されたもの(Mso,Mpo,Ma
o,Mtoを実際の流速に逆変換したもの)となる。
整又は制御する場合には、ある部位の調整による流速変
化が他部には外乱として波及するので、各部の一意的な
調整又は制御では所望の流速分布が得られないとか、調
整又は収束に時間がかかるとかの問題があるが、本発明
の流動制御装置の場合には、目標値(Mso,Mpo,Mao,Mto)
を所望の流速分布をもたらすものに変更するだけで、自
動的かつすみやかに目標の流速分布がもたらされる。し
たがって流速分布の設定,変更,調整が容易であり、例
えば、取鍋(29)の交換により鋳型への注湯速度が低下し
ている間は撹拌モ−ド(図12の(a))を強くしてノズル
部材(2)からの注湯速度低下による表層流の低下をおぎ
なうことにより、歩留りQ片の発生を回避するとかQ片
長を短くするなどの、操業状態の変化に対応した駆動パ
タ−ンおよび又は駆動力の変更をタイミング良く適切に
行ないうる。
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
続鋳造鋳型の内壁1で囲まれる空間には溶鋼MMが図示
しない注湯ノズル(図11のノズル22)を通して注入
され、溶鋼MMのメニスカス(表面)はパウダPWで覆
われる。鋳型は水箱2に流れる冷却水で冷却され、溶鋼
MMは鋳型に接する表面から次第に内部に固まって行き
鋳片SBが連続的に引き抜かれるが、鋳型内に溶鋼が注
がれるので、鋳型内には常時溶鋼MMがある。溶鋼MM
のメニスカスレベル(高さ方向z)の位置に2個のリニ
アモ−タ3Fおよび3Lが設けられており、これらが溶
鋼MMのメニスカス直下の部分(表層域)に電磁力を与
える。
タ3F,3Lのコア4F,4L部で水平に破断した断面
を示す。図3には、図2の3A−3A線拡大断面を示
す。鋳型の内壁1は、相対向する長辺5F,5Lおよび
相対向する短辺6R,6Lで構成されており、各辺は銅
板7F,7L,8R,8Lに、非磁性ステンレス板9
F,9L,10R,10Lを裏当てしたものである。
のコア4F,4Lは、鋳型長辺5F,5Lの実効長(溶
鋼MMが接するx方向長さ)よりやや長く、それらの全
長にスロットが所定ピッチで36個切られている。
11dが図示しない架台で支持されて吊り下げられてお
り、流速値が必要なタイミングで下げられて、溶鋼MM
の表層部の流速(表層流速)を測定する。各センサ11
a〜11dは、鋳型内の4分割された各空間(第1〜第
4空間)のそれぞれの流速を測定する。
よびグル−プ区分を示し、図5には図2に示す全電気コ
イルの結線を示す。この結線は4極(N=4)のもので
あり、電気コイルに3相交流を通電する。例えば、リニ
アモ−タ3Fの#1,#2グル−プの電気コイル(#
1:CF1a〜CF1r),(#2:CF2a〜CF2
r)は、図5ではこの順に、u,u,u,V,V,V,
w,w,w,U,U,U,v,v,v,W,W,Wと表
わし、#3,#4グル−プの電気コイル(#3:CL1
a〜CL1r),(#4:CL2a〜CL2r)では、
この順に、u,u,u,V,V,V,w,w,w,U,
U,U,v,v,v,W,W,W,と表わしている。そ
して「U」は3相交流のU相の正相通電(そのままの通
電)を、「u」はU相の逆相通電(U相より180度の
位相ずれ通電)を表わし、電気コイル「U」にはその巻
始め端にU相が印加されるのに対し、電気コイル「u」
にはその巻終り端にU相が印加されることを意味する。
同様に、「V」は3相交流のV相の正相通電を、「v」
はV相の逆相通電を、「W」は3相交流のW相の正相通
電を、「w」はW相の逆相通電を表わす。図5に示す端
子U1,V1,W1およびU2,V2,W2はリニアモ
−タ3Fの#1グループ,#2グル−プの電気コイルC
F1a〜CF1r,CF2a〜CF2rの電源接続端子
であり、端子U3,V3,W3およびU4,V4,W4
はリニアモ−タ3Lの#3グル−プ,#4グル−プの電
気コイルCL1a〜CL1r,CL2a〜CL2rの電
源接続端子である。リニアモ−タ3Fのコア4Fの各ス
ロットには、#1グル−プの電気コイルCF1a〜CF
1rおよび#2グル−プの電気コイルCF2a〜CF2
rが装着されている。同様に、リニアモ−タ3Lのコア
4Lの各スロットには、#3グル−プの電気コイルCL
1a〜CL1rおよび#4グル−プの電気コイルCL2
a〜CL2rが装着されている。
の(a)に矢印により示される方向の電磁力を溶鋼MM
に与えようとするものであるが、後述するように、直流
通電により溶鋼MMに制動力を加える機能もある。
り、鋳型内溶鋼には図11の(c)に示す溶鋼流が生
じ、これにより図11の(a)に示す表層流23が生ず
る。図11の(c)および(a)には、ノズル22を中
心に溶鋼流は対称に示しているが、実際には、ノズル2
2からの溶鋼注入が左右で非対称になることがあり、そ
の場合には表層流23も非対称になる。溶鋼の表層の撹
拌は、図12の(a)に示す態様が好ましく、大略で言
うとリニアモ−タ3Fおよび3Lで、図11の(a)に
示す表層流を図12の(a)に示す表層流に変えるよう
な電磁力を、溶鋼MMに加えるが、溶鋼表層流は図11
の(a)あるいは図12の(a)に示す態様とは限らな
い。そこで溶鋼表層流の分析のために、この実施例で
は、現実の表層流が、図12の(a)に示す撹拌モード
の表層流(成分s),図12の(b)に示す並進モ−ド
の表層流(成分p),図12の(c)に示す加速モ−ド
の表層流(成分a)および図12の(d)に示すねじれ
モ−ドの表層流(成分t)のベクトル和と見なす。な
お、各モ−ドの中で、各表層流(4個の矢印)は、絶対
値(スカラ量)は同一と定めている。
空間でも鋳型辺に沿い同一方向であるが第1,第2空間
での方向とは逆方向の全空間で流速の絶対値は同一であ
る。なお、第1〜第4空間は図2に示すものである。
が同一である。
に向かう方向で流速が同一である。
方向で第3,第4空間では鋳型辺に沿いノズル部材に向
かう方向で流速の絶対値が全空間で同一である。
モールドMD内の溶鋼MMの、第1〜第4空間のそれぞ
れの表層流の速度を、流速センサ11a〜11dのそれ
ぞれが検出する。図9および図10に流速センサ11a
の構造を示す。
−ス39,40を破断した側面図であり、(b)は
(a)のD−D線断面を示す。流速センサ11aは、流
速測定時には先端が溶鋼MMに浸される、モリブデンサ
ーメットで作られた板体30を有する。この板体30は
支持軸31bを介して支持板31aで回動自在に支持さ
れている。支持板31aにはばね板33の下端が固着さ
れており、ばね板33の上端は固定板37aに固着され
ている。固定板37aは中空管43と一体である。ばね
板33の表,裏には歪ゲージ35a,35bが貼着され
ており、歪ゲ−ド35a,35bに接続された信号線3
6aは中空管43を通っている。中空管43にはセンサ
保護用の外ケ−ス39が固着されており、その下開口3
4をばね板33が付通している。外ケ−ス39は支持ア
−ムである外ケ−ス40の先端に挿入されている。外ケ
−ス40内の通風管42は外ケ−ス39の内空間に開い
ており、この通風管42を通して冷却空気が外ケ−ス3
9に吹込まれる。冷却空気の一部は外ケ−ス39から開
口34を通して外部に出るが、他部は外ケ−ス39から
開口34を通して外ケ−ス40に入り、外ケ−ス40の
内空間を通って、外ケ−ス40の支持基部(図示せず)
から外部に放出される。
と、板体30の下端部が、図10の(a)に示すよう
に、溶鋼MMに浸り、表層流により押される。この力が
ばね板33に加わり、ばね板33が略歪ゲージ35a,
35b部で曲り、これにより歪ゲージ35a,35bの
一方には圧縮応力が、他方には引張応力が作用する。こ
れらの歪ゲージ35a,35bは、図10(および図
6)に示すように流速検出回路18aの動歪計181に
接続されており、動歪計181が歪ゲージ35a,35
bの検出信号の差分を表わす信号を発生する。差分信号
はフィルタ−182を通して低周波分のみがアンプ18
3に与えられる。アンプ183は、差分信号を流速信号
Vs1(方向と速度)に変換して、入力インタ−フェイ
ス18b(図6)を介してCPU18c(図6)のA/
D変換入力ポ−トに与える。
矢印の方向であるとすると、板体30には力F〔N〕が
加わる。この時、抵抗係数をCd、溶鋼の比熱をρ、断
面積をS、更に流速をvsとすると、Fは次式であらわ
される。
され傾斜する。この力を歪ゲージが検出する。歪ゲージ
の検出値をεとすると、 ε=k×F×L ・・・(2) (1)式を(2)式に代入して、 ε=k×Cd×ρ×vs2×S/2g×L ・・・(3) (3)式より vs=√{ε/(k×Cd×ρ×S/2g×L)} で示される。歪ゲ−ジから流速検出回路18aまでの電
気回路は、このような原理に従って流速vsを算出しこ
れを表わす信号Vs1をCPU18cに与える。他の流
速センサ11b〜11dも、流速センサ11aと同一構
造および同一機能であり、同様に流速検出回路18aに
接続されており、それぞれ第2〜4空間の表層流の流速
Vs2〜Vs4(方向と速度)を表わす信号をCPU1
8cに与える。
電気コイルのそれぞれに通電する電気回路の構成概要を
示す。また、図7には、図6に示す演算処理装置18か
ら電源回路12a〜12dまでの、すなわち演算処理装
置18から電気コイル#1,#2,#3,#4の各電源
接続端子U1,V1,W1U2,V2,W2,U3,V
3,W3,U4,V4,W4までの電気回路をやや詳細
に示し、図8には、図7に示す電源回路12aおよび通
電制御器CC1の構成を示す。以下、各図に従って説明
する。
〜第4空間それぞれの表層流の速度(方向と大きさ)は
流速センサ11a,11b,11c,11dで測定し
て、演算処理装置18に与える。ここで、センサ11a
〜11dによって測定された流速をvs1〜vs4とす
る。各流速センサ11a〜11dにおいて測定された流
速の測定値vs1〜vs4は、図6に示す演算処理装置
18のCPU18cに入力される。
s1〜vs4の集合を、図12の(a)〜(d)に示す
各モ−ドの成分値Ms(撹拌モ−ド流速),Mp(並進
モ−ド流速),Ma(加速モ−ド流速)およびMt(ね
じれモ−ド流速)に分解する。
aおよびMtの、CPU18cに設定されているそれぞ
れの目標値Mso,Mpo,MaoおよびMtoに対す
る偏差 dMs=Mso−Ms, dMp=Mpo−Mp, dMa=Msa−Ma, dMt=Mto−Mt を算出する。なお、CPU18cは、それに接続された
図示しない操作,表示ボ−ドからオペレ−タが入力した
目標流速分布(上記測定値の4値対応)を、上記(4)
式に従って各モ−ドの成分目標値Mso,Mpo,Ma
oおよびMtoに分解してレジスタに保持しており、こ
れらが目標値となる。
って、これらの偏差値の集合dMs,dMp,dMa,
dMtを合成して、偏差流速dv1〜dv4を算出す
る。すなわちモ−ド成分偏差を、測定値対応の偏差流速
dv1〜dv4に逆変換する。
〜#4グル−プの電気コイルのそれぞれで補償すべき流
速である。CPU18cは次に、流動制御を開始してか
らここまでの偏差流速の積分値(これは現在の、リニア
モ−タ駆動状態、すなわちリニアモ−タで加えている電
磁力を表わす)のそれぞれを、算出したdv1〜dv4
に加えて、得た値Vi1〜Vi4を新たな積分値として
セ−ブし(積分値レジスタの内容を更新し)、積分値V
i1〜Vi4で表わされる流速をもたらすために必要
な、#1〜#4の電気コイルグル−プに接続された電源
回路12a〜12dの出力電圧Vs1〜Vs4,通電周
波数f1〜f4および直流電圧(直流バイアス)VB1
〜VB4を算出し、電源回路12aの通電制御器CC1
にはVs1,f1およびVB1を指示し、電源回路12
bの通電制御器CC2にはVs2,f2およびVB2を
指示し、電源回路12cの通電制御器CC3にはVs
3,f3およびVB3を指示し、電源回路12dの通電
制御器CC4にはVs4,f4およびVB4を指示す
る。なお、CPU18cは、積分値宛てで電圧Vs,周
波数fおよび直流電圧VBを書込んだデ−タマップ(別
称テ−ブル,メモリの一領域)があり、このデ−タマッ
プをアクセスすることにより、積分値Vi1〜Vi4に
対応したVs1,f1およびVB1,Vs2,f2およ
びVB2,Vs3,f3およびVB3,ならびに、Vs
4,f4およびVB4を読出して、各通電制御器に出力
する。デ−タマップは、積分値が負(撹拌モ−ドの流れ
方向と逆方向)では周波数f=0、積分値の絶対値が大
きいに従ってVs,VBは高となり、積分値が正(撹拌
モ−ドの流れ方向)のときには積分値が大きいに従って
fは低、Vsは高、VBは低となるデ−タを格納してい
る。
値vs1〜vs4から、指令値Vs1〜Vs4,f1〜
f4およびVB1〜VB4を生成するまでの演算過程を
示す。CPU18cは、算出したVs1,f1およびV
B1は通電制御器CC1に、Vs2,f2およびVB2
は通電制御器CC2に、Vs3,f3およびVB3は通
電制御器CC3に、Vs4,f4およびVB4は通電制
御器CC4に出力する(図6,図7)。
の電気コイルに通電を行なう通電制御器CC1および電
源回路12aの構成を示す。3相交流電源(3相電力
線)17には直流整流用のサイリスタブリッジ131が
接続されており、その出力(脈流)はインダクタ132
およびコンデンサ133で平滑化される。平滑化された
直流電圧は3相交流形成用のパワ−トランジスタブリッ
ジ141に印加され、これが出力する3相交流のU相が
図4に示す電源接続端子U1に、V相が電源接続端子V
1に、またW相が電源接続端子W1に印加される。
イルCF1a〜CF1rに与えられる所定のコイル電圧
指令値Vs1が通電制御器CC1において、位相角α算
出器20aに与えられ、位相角α算出器20aが、指令
値Vs1に対応する導通位相角α(サイリスタトリガ−
位相角)を算出し、これを表わす信号をゲ−トドライバ
15aに与える。ゲ−トドライバ15aは、各相のサイ
リスタを、各相のゼロクロス点から位相カウントを開始
して位相角αで導通トリガ−する。これにより、トラン
ジスタブリッジ14aには、指令値Vs1が示す直流電
圧が印加される。
発生器20cは、周波数指令値f1で指定された周波数
(この実施例では0〜200Hz)でしかも直流バイア
ス指令VB1で指定された直流バイアス電圧を有する山
ピ−ク/谷ピ−ク間電圧が一定(ただしf=0のときは
0)の3相交流信号を発生して比較器20bに与える。
比較器20bにはまた、三角波発生器20dが、一定周
波数(高周波数,この実施例では3KHz)を持つ定電
圧三角波を与える。比較器20bは、U相信号のレベル
が正のときには、それが三角波発生器20dが与える三
角波のレベル以上のとき高レベルH(トランジスタオ
ン)で、三角波のレベル未満のとき低レベルL(トラン
ジスタオフ)の信号を、U相の正区間(0〜180度)
宛て(U相正電圧出力用トランジスタ宛て)にゲ−トド
ライバ20に出力し、U相信号のレベルが負のときに
は、それが三角波発生器20dが与える三角波のレベル
以下のとき高レベルHで、三角波のレベルを越えるとき
低レベルLの信号を、U相の負区間(180〜360
度)宛て(U相負電圧出力用トランジスタ宛て)にゲ−
トドライバ16aに出力する。V相信号およびW相信号
に関しても同様である。ゲ−トドライバ16aは、これ
ら各相,正,負区間宛ての信号に対応してトランジスタ
ブリッジ14aの各トランジスタをオン,オフ付勢す
る。
接続端子U1には3相交流のU相電圧が出力され、電源
接続端子V1に3相交流のV相電圧が出力され、また電
源接続端子W1に3相交流のW相電圧が出力され、これ
らの電圧のレベルはコイル電圧指令値Vs1で定まる。
すなわち、fが0でないときには、コイル電圧指令値V
s1で指定された電圧値、f1で指定された周波数、な
らびにVBで指定された直流バイアスを有する3相交流
電圧が、図2および図4に示すリニアモ−タ3Fの#1
グル−プの電気コイルCF1a〜CF1rに印加され
る。
12b〜12dの構成と機能は、CC1および12aの
それと同一であり、これらが#2グル−プの電気コイル
CF2a〜CF2r,#3グル−プの電気コイルCL1
a〜CL1rおよび#4グル−プの電気コイルに同様
な、Vs2〜Vs4,f2〜f4およびVB2〜VB4
で定まる3相交流電圧を印加する。
リニアモ−タ3F,3Lに、f=0でないときには3相
交流が印加され、これらのリニアモ−タ3F,3Lによ
り、鋳型内壁1内の溶鋼MMには、積分値Vi1〜Vi
4に対応する推力が加わりf=0のときには制動力が加
わり、ノズル22からの溶鋼の注入による流れは、オペ
レ−タが指定する目標流速分布に収束する。タンディッ
シュの操業状況の影響を受けて注湯ノズルからの溶鋼の
流入速度が変化しても、オペレ−タが指定する目標流速
分布に近い表層流が溶鋼にもたらされる。
調整又は制御する場合には、ある部位の調整による流速
変化が他部には外乱として波及するので、各部の一意的
な調整又は制御では所望の流速分布が得られないとか、
調整又は収束に時間がかかるとかの問題があるが、本発
明の流動制御装置の場合には、目標値(Mso,Mpo,Mao,Mt
o)を所望の流速分布をもたらすものに変更するだけで、
自動的かつすみやかに目標の流速分布がもたらされる。
したがって流速分布の設定,変更,調整が容易であり、
例えば、取鍋(29)の交換により鋳型への注湯速度が低下
している間は撹拌モ−ド(図12の(a))を強くしてノズ
ル部材(2)からの注湯速度低下による表層流の低下をお
ぎなうことにより、歩留りQ片の発生を回避するとかQ
片長を短くするなどの、操業状態の変化に対応した駆動
パタ−ンおよび又は駆動力の変更を適切に行ないうる。
断面を示す斜視図である。
拡大横断面図である。
分を示す、図2相当の断面図である。
図である。
図である。
る制御系の構成概要を示すブロック図である。
1の構成を示すブロック図である。
ケ−スを破断して示す拡大側面図、(b)は(a)に示
すD−D線断面図である。
用状態を示す断面図、(b)は、図6に示す流速検出回
路18a内部の、流速センサ11aの検出信号より流速
信号を生成する回路要素を示すブロック図である。
表層流を示す平面図、(b)は(a)のB−B線拡大断
面図、(c)は(a)のC−C線拡大断面図である。
ベクトル成分を示す平面図であり、(a)は撹拌モード
成分を、(b)は並進モード成分を、(c)は加速モー
ド成分を、(d)はねじれモード成分を示す。
タンディッシュTDおよびそれに溶鋼を供給する取鍋2
9を示す縦断面図である。(b)は、モールド流速の変
化を連速鋳造開始より終了までの期間で示したグラフで
ある。
部の概要を示すブロック図である。
ウダ MM:溶鋼 SB:鋳
片 4F,4L:コア 5F,5
L:長辺 6R,6L:短辺 7F,7
L:銅板 8R,8L:銅板 9F,9
L:非磁性ステンレス板 10R,10L:非磁性ステンレス板 CF1a〜CF1r:#1グル−プの電気コイル CF2a〜CF2r:#2グル−プの電気コイル CL1a〜CL1r:#3グル−プの電気コイル CL2a〜CL2r:#4グル−プの電気コイル U1,V1,W1:コア4Fの#1グル−プ電源接続端子 U2,V2,W2:コア4Fの#2グル−プ電源接続端子 U3,V3,W3:コア4Lの#3グル−プ電源接続端子 U4,V4,W4:コア4Lの#4グル−プ電源接続端子 11a〜11d:流速センサ 12a〜
12d:電源回路 22:注湯ノズル 15a〜
15d:ゲ−トドライバ 16a〜16d:ゲートドライバ 23:表
層流 25〜28:表層流成分 24:流
出口 17:三相交流信号発生器 18:演
算処理装置 18c:CPU
Claims (5)
- 【請求項1】溶融金属を取り囲む鋳型辺の一辺に沿う方
向に分布する複数個のスロットを有する電磁石コアと各
スロットに挿入された電気コイルの組合せでなる第1組
のリニアモ−タ;前記一辺に対向するもう1つの辺に沿
って分布する複数個のスロットを有する電磁石コアと各
スロットに挿入された複数個の電気コイルの組合せでな
る第2組のリニアモ−タ;第1組および第2組のリニア
モ−タの電気コイルに通電する通電手段;鋳型辺が取り
囲む空間の溶融金属の上表面の複数の位置のそれぞれで
溶融金属表層部の流速を検出する流速検出手段;検出し
た流速を、予め設定した複数個の表層部流速分布モ−ド
それぞれの成分流速に変換する流速変換手段;変換した
成分流速のそれぞれを各モ−ドの目標値と比較し、成分
流速偏差を算出する補償量算出手段;成分流速偏差を、
前記複数の位置それぞれでの溶融金属表層部の流速偏差
に逆変換する逆変換手段;および、 これらの流速偏差を零にするように、前記通電手段を介
して前記第1組および第2組のリニアモ−タの電流値を
制御する通電制御手段;を備える溶融金属の流動制御装
置。 - 【請求項2】前記流速検出手段は、鋳型辺が取り囲む空
間に溶融金属を供給するノズル部材の中心を通り前記一
辺に直交する仮想上の第1平面とノズル部材の中心を通
り第1平面に直交する仮想上の第2平面で鋳型辺が取り
囲む空間を4分割しこれらの分割した空間をノズル部材
を中心に時計廻りで第1空間,第2空間,第3空間およ
び第4空間とすると、第1空間,第2空間,第3空間お
よび第4空間のそれぞれで溶融金属表層部の流速を検出
する複数個の流速センサを含み;表層部流速分布モ−ド
は、第1,第2空間では鋳型辺に沿い同一方向、第3,
第4空間でも鋳型辺に沿い同一方向であるが第1,第2
空間での方向とは逆方向の全空間で流速の絶対値は同一
の撹拌モ−ド,全空間で鋳型辺に沿い同一方向で流速が
同一の並進モ−ド,全空間で鋳型辺に沿いかつノズル部
材に向かう方向で流速が同一の加速モ−ド、および、第
1,第2空間では鋳型辺に沿いノズル部材から離れる方
向で第3,第4空間では鋳型辺に沿いノズル部材に向か
う方向で流速の絶対値が全空間で同一のねじれモ−ド、
の4者であり;通電手段は、それぞれが第1組および第
2組のリニアモ−タの電気コイルの、第1〜第4空間領
域に対向するものに通電する、第1〜第4電源回路を含
む;請求項1記載の溶融金属の流動制御装置。 - 【請求項3】通電手段は、出力電流レベルが可調整の電
源回路である、請求項1又は請求項2記載の溶融金属の
流動制御装置。 - 【請求項4】通電手段は、出力電流の周波数が可調整の
電源回路である、請求項1,請求項2又は請求項3記載
の溶融金属の流動制御装置。 - 【請求項5】通電手段は、出力電流の直流成分が可調整
の電源回路である、請求項1,請求項2,請求項3又は
請求項4記載の溶融金属の流動制御装置。
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
JP6049257A JP3067941B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 溶融金属の流動制御装置 |
US08/646,230 US5746268A (en) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | Continuous casting method and apparatus |
CN95191244A CN1077470C (zh) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | 连续铸造的方法和设备 |
PCT/JP1995/000027 WO1995024285A1 (fr) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | Procede et appareil de coulage continu |
BR9506647A BR9506647A (pt) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | Processo de lingotamento continuo para lingotar uma placa de metal e aparelho de lingotamentoi contínuo para lingotar continuamente uma placa de metal |
EP95905764A EP0750958B1 (en) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | Continuous casting method and apparatus |
DE69528969T DE69528969T2 (de) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | Verfahren und vorrichtung zum stranggiessen |
KR1019960703013A KR100202471B1 (ko) | 1994-03-07 | 1995-01-12 | 연속 주조 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6049257A JP3067941B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 溶融金属の流動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07256412A true JPH07256412A (ja) | 1995-10-09 |
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Family
ID=12825789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6049257A Expired - Lifetime JP3067941B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-18 | 溶融金属の流動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3067941B2 (ja) |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP6049257A patent/JP3067941B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3067941B2 (ja) | 2000-07-24 |
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