JPH0790340B2 - ミスト冷却の最適空気量制御方法 - Google Patents
ミスト冷却の最適空気量制御方法Info
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- JPH0790340B2 JPH0790340B2 JP22413087A JP22413087A JPH0790340B2 JP H0790340 B2 JPH0790340 B2 JP H0790340B2 JP 22413087 A JP22413087 A JP 22413087A JP 22413087 A JP22413087 A JP 22413087A JP H0790340 B2 JPH0790340 B2 JP H0790340B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ミストノズルを用いて連続鋳造スラブを冷却
するミスト冷却における空気量の制御方法に関する。
するミスト冷却における空気量の制御方法に関する。
（従来の技術） 連続鋳造スラブの表面疵（ヨコヒビ、タテワレ）対策と
して、スラブを均一に冷却することは重要である。この
最も有効な方法としてミスト冷却技術がある。
して、スラブを均一に冷却することは重要である。この
最も有効な方法としてミスト冷却技術がある。
ミスト冷却は水量の制御に加え、空気量の制御が要求さ
れる。水量と空気量の割合を適正に維持することによ
り、良好なミスト状態を保ち、しかも空気コストを最小
限に抑えるためである。
れる。水量と空気量の割合を適正に維持することによ
り、良好なミスト状態を保ち、しかも空気コストを最小
限に抑えるためである。
従来のミスト冷却の主な空気制御方法としては次の３方
法がある： （１）空気量一定制御：水量の変化にかかわらず空気量
を一定に保つ方法。
法がある： （１）空気量一定制御：水量の変化にかかわらず空気量
を一定に保つ方法。
（２）気水比一定制御：空気量と水量の比を一定に維持
するように水量に比例させて空気量を変化させる方法。
するように水量に比例させて空気量を変化させる方法。
（３）空気圧一定制御：水量の変化にかかわらず空気圧
を一定に保つ方法。
を一定に保つ方法。
（発明が解決しようとする問題点） しかしこれらの従来の方法にはそれぞれ次のような欠点
がある： （１）空気量一定制御：水量の高い領域において空気量
が不足状態となる。水量が低い領域では空気コストが著
しく高くなる。
がある： （１）空気量一定制御：水量の高い領域において空気量
が不足状態となる。水量が低い領域では空気コストが著
しく高くなる。
（２）気水比一定制御：水量の低い領域において空気量
が不足する。
が不足する。
（３）空気圧一定制御：空気圧の実測はミストノズルか
ら相当離れた位置で行われており、空気圧測定位置とノ
ズルの間の配管の圧損によりミストノズル先端での圧力
は実測値から外れる。このため制御精度が悪い。
ら相当離れた位置で行われており、空気圧測定位置とノ
ズルの間の配管の圧損によりミストノズル先端での圧力
は実測値から外れる。このため制御精度が悪い。
なお特開昭61−88953号公報は従来の空気圧制御の欠点
を解消する方法として、水量による空気量の制御方法を
変えることを提案している。即ち水量を低水量域、中水
量域、高水量域に分割し、低水量域においてはミスト形
成用空気量を連続噴霧状態保障下限空気量以上とし、中
水量域においては微粒噴射に必要な最小空気量以上に調
整することによりミスト粒径の安定した連続噴霧状態を
得、高水量域においてはミスト形成用空気量をミスト噴
霧形成限界空気量以下とすることを提案している。
を解消する方法として、水量による空気量の制御方法を
変えることを提案している。即ち水量を低水量域、中水
量域、高水量域に分割し、低水量域においてはミスト形
成用空気量を連続噴霧状態保障下限空気量以上とし、中
水量域においては微粒噴射に必要な最小空気量以上に調
整することによりミスト粒径の安定した連続噴霧状態を
得、高水量域においてはミスト形成用空気量をミスト噴
霧形成限界空気量以下とすることを提案している。
しかしこの公報の方法にも問題がある。即ち中水量域に
おいても低水量側ではミスト粒径は粗くなり空気量不足
となる傾向がある上、低水量域、中水量域、高水量域で
の空気量の制御方法を変化させているため、システム構
成が非常に複雑になってしまう。
おいても低水量側ではミスト粒径は粗くなり空気量不足
となる傾向がある上、低水量域、中水量域、高水量域で
の空気量の制御方法を変化させているため、システム構
成が非常に複雑になってしまう。
従って本発明の目的は、簡単なシステム構成で低水量域
から高水量域に至る広い範囲で空気量を最適値に制御
し、ミスト粒径を所定範囲内に維持できるミスト冷却に
おける空気量制御方法を提供することである。
から高水量域に至る広い範囲で空気量を最適値に制御
し、ミスト粒径を所定範囲内に維持できるミスト冷却に
おける空気量制御方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の目的を達成すべく研究を重ねた結果次の
事に気付いた。即ち、ミスト粒径を所定限界以下に維持
する水圧対気水比特性曲線（ミスト限界線）は、空気量
一定線と気水比一定線により良く近似される。つまり水
量を所定水量以下の領域と、該所定水量を越える領域の
２つに分割すると、低水量側の領域は空気量一定線で、
また高水量側の領域は気水比一定線によって良く近似さ
れる。この事を利用して両領域の空気量を制御すれば、
簡単なシステムを用い、空気を無駄に使うことなくミス
ト粒径を所定範囲に維持できる。
事に気付いた。即ち、ミスト粒径を所定限界以下に維持
する水圧対気水比特性曲線（ミスト限界線）は、空気量
一定線と気水比一定線により良く近似される。つまり水
量を所定水量以下の領域と、該所定水量を越える領域の
２つに分割すると、低水量側の領域は空気量一定線で、
また高水量側の領域は気水比一定線によって良く近似さ
れる。この事を利用して両領域の空気量を制御すれば、
簡単なシステムを用い、空気を無駄に使うことなくミス
ト粒径を所定範囲に維持できる。
かくして本発明の要旨とするところは、ミストノズルを
用いて連続鋳造スラブを冷却するミスト冷却における空
気量を水量に合わせて最適値に制御し、ミスト粒径を所
定範囲内に維持する方法であって、予め水圧と気水比と
の関係においてミスト限界線を求め、これに近似させた
制御特性曲線を空気量一定曲線と気水比一定曲線とから
構成し、それぞれの曲線に相当する領域において空気量
一定制御および気水比一定制御を行うことを特徴とする
ミスト冷却の最適空気量制御方法である。
用いて連続鋳造スラブを冷却するミスト冷却における空
気量を水量に合わせて最適値に制御し、ミスト粒径を所
定範囲内に維持する方法であって、予め水圧と気水比と
の関係においてミスト限界線を求め、これに近似させた
制御特性曲線を空気量一定曲線と気水比一定曲線とから
構成し、それぞれの曲線に相当する領域において空気量
一定制御および気水比一定制御を行うことを特徴とする
ミスト冷却の最適空気量制御方法である。
（作用） 第１図（Ａ）は、ミストの良好な状態を示す粒滴径150
μｍのミスト限界曲線を破線で示す。水圧の変化に対応
して、この曲線に沿って空気量を変化させるには、複雑
な制御およびシステムが必要となる。本発明において
は、これを第１図（Ｂ）のように気水比一定線と空気量
一定線で近似させ（鎖線グラフ）、現状設備で容易に実
現できるようにした。
μｍのミスト限界曲線を破線で示す。水圧の変化に対応
して、この曲線に沿って空気量を変化させるには、複雑
な制御およびシステムが必要となる。本発明において
は、これを第１図（Ｂ）のように気水比一定線と空気量
一定線で近似させ（鎖線グラフ）、現状設備で容易に実
現できるようにした。
第２図は、スラブセンタ温度T0とスラブコーナ温度T1の
差T0−T1（℃）と、ミスト粒滴径の関係を示す。ミスト
によりスラブを均一に冷却するためにはこの図に示され
るように、粒滴径を150μｍ以下にする必要がある。一
般に空気量を増加させると粒滴径は小さくなるが、空気
コストを考慮すれば粒滴径を100〜150μｍの範囲にコン
トロールするのがよい。
差T0−T1（℃）と、ミスト粒滴径の関係を示す。ミスト
によりスラブを均一に冷却するためにはこの図に示され
るように、粒滴径を150μｍ以下にする必要がある。一
般に空気量を増加させると粒滴径は小さくなるが、空気
コストを考慮すれば粒滴径を100〜150μｍの範囲にコン
トロールするのがよい。
第１図（Ａ）、（Ｂ）のミスト限界線はこの粒滴径150
μｍを維持する限界線であって、図においてこの限界線
の上方の領域でミスト状態は良好となる。第１図（Ｂ）
に示す本発明にかかる制御特性曲線は、ミスト限界線を
ミスト良好領域の側、すなわち図において上方側から近
似するものであり、空気量Qa（Nl/min）一定曲線と気水
比Qa/Qw一定曲線の２つの部分から成る。なお第１図で
用いられている各記号の意味は次の通りである： Pw:ミストノズル水圧（kg/cm2）。本発明においては、
ノズルが間欠噴霧を始める水圧下限とノズル仕様水圧上
限の間の水圧領域内のみを変化する。即ち、ノズルの水
圧下限および上限がそれぞれ適切な値（例えば0.5kg/cm
2≦Pw≦6kg/cm2）になるようノズル仕様を選択すること
により、実操業での使用水量に対応する水圧Pwがこの領
域内に納まるようにする。
μｍを維持する限界線であって、図においてこの限界線
の上方の領域でミスト状態は良好となる。第１図（Ｂ）
に示す本発明にかかる制御特性曲線は、ミスト限界線を
ミスト良好領域の側、すなわち図において上方側から近
似するものであり、空気量Qa（Nl/min）一定曲線と気水
比Qa/Qw一定曲線の２つの部分から成る。なお第１図で
用いられている各記号の意味は次の通りである： Pw:ミストノズル水圧（kg/cm2）。本発明においては、
ノズルが間欠噴霧を始める水圧下限とノズル仕様水圧上
限の間の水圧領域内のみを変化する。即ち、ノズルの水
圧下限および上限がそれぞれ適切な値（例えば0.5kg/cm
2≦Pw≦6kg/cm2）になるようノズル仕様を選択すること
により、実操業での使用水量に対応する水圧Pwがこの領
域内に納まるようにする。
Pa:ミストノズル空気圧（kg/cm2）。
Qw:ミストノズル水量（/min）。
Qa:ミストノズル空気量（Nl/min）。
第１図（Ｂ）に鎖線で示される制御特性曲線に沿って空
気量を制御することにより、空気量は第３図斜線で示す
粒滴径100〜150μｍの範囲で水量に応じて変化する。従
って空気を無駄に使うことなくミスト粒滴径を所定範囲
100〜150μｍに維持できる（第５図参照）。
気量を制御することにより、空気量は第３図斜線で示す
粒滴径100〜150μｍの範囲で水量に応じて変化する。従
って空気を無駄に使うことなくミスト粒滴径を所定範囲
100〜150μｍに維持できる（第５図参照）。
（実施例） 実操業の使用水量範囲での水圧が0.5〜6.0kg/cm2になる
ようミストノズルの仕様を適正に選択する。
ようミストノズルの仕様を適正に選択する。
次に各ミストノズルの水圧と水量の関係を表わす水量特
性曲線を予め測定する（第４図）。
性曲線を予め測定する（第４図）。
さらに第１図（Ｂ）に示す粒滴径150μｍのミスト限界
曲線を測定し、気水比一定線と空気量一定線の分岐点水
圧Pw1を求める。またミスト限界曲線をミスト良好領域
の側から近似する制御特性曲線を決定する。
曲線を測定し、気水比一定線と空気量一定線の分岐点水
圧Pw1を求める。またミスト限界曲線をミスト良好領域
の側から近似する制御特性曲線を決定する。
次に第４図の特性曲線から、水圧Pw1に対応する水量Qw1
を求める。
を求める。
水量Qw（/min）はオンラインで測定し、これをパラメ
ータとして空気量Qa（Nl/min）を制御する。この際、分
岐点水量Qw1はスプレーパターンのパラメータとしてプ
ロセスコンピュータに記憶させておき、Qw1と現在ノズ
ルを流れている水量Qwの実測値を比較し、空気量一定線
制御（Qa＝Ｃ×Qw1）にするか、気水比一定線制御（Qa
＝Ｃ×Qw）にするかをプロセスコンピュータにて判定す
る。
ータとして空気量Qa（Nl/min）を制御する。この際、分
岐点水量Qw1はスプレーパターンのパラメータとしてプ
ロセスコンピュータに記憶させておき、Qw1と現在ノズ
ルを流れている水量Qwの実測値を比較し、空気量一定線
制御（Qa＝Ｃ×Qw1）にするか、気水比一定線制御（Qa
＝Ｃ×Qw）にするかをプロセスコンピュータにて判定す
る。
第５図（Ａ）は本発明の制御法に従う場合の水量と空気
量の関係を示す。同図（Ｂ）は該制御法による場合の水
量とミスト粒滴径の関係を示すグラフである。
量の関係を示す。同図（Ｂ）は該制御法による場合の水
量とミスト粒滴径の関係を示すグラフである。
第６図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ第５図（Ａ）、
（Ｂ）に対応するグラフであって、従来の気水比一定制
御の場合を示す。
（Ｂ）に対応するグラフであって、従来の気水比一定制
御の場合を示す。
（発明の効果） 第５図、第６図から判るように従来の気水比一定制御で
は水量３/min以下においてミスト粒滴径が粗くなって
いるのに対し、本発明にかかる空気量一定と気水比一定
を組合せた制御では全領域で安定したミスト状態を維持
している。従って本発明によれば、スラブ鋳造速度が遅
くなり、使用水量が低くなる場合においてもスラブの均
一冷却が保障される。
は水量３/min以下においてミスト粒滴径が粗くなって
いるのに対し、本発明にかかる空気量一定と気水比一定
を組合せた制御では全領域で安定したミスト状態を維持
している。従って本発明によれば、スラブ鋳造速度が遅
くなり、使用水量が低くなる場合においてもスラブの均
一冷却が保障される。
本発明のこの効果をさらに具体的に確かめるためにスラ
ブ鋳造速度（m/min）と、スラブセンタ温度T0（℃）と
スラブコーナ温度T1（℃）の差T0−T1（℃）の関係を、
本発明の場合（実線）と従来の場合（破線）について比
較した。この結果を第７図に示す。
ブ鋳造速度（m/min）と、スラブセンタ温度T0（℃）と
スラブコーナ温度T1（℃）の差T0−T1（℃）の関係を、
本発明の場合（実線）と従来の場合（破線）について比
較した。この結果を第７図に示す。
第７図から、本発明の制御方法により鋳造速度低速域に
おいてもスラブの均一冷却が確保され、従来の制御法に
比較して大幅な改善がなされたことが判る。連続鋳造操
業においては上工程とのアンマッチやトラブル等によ
り、鋳造速度を低下する場合があるので低鋳造速度域に
おけるスラブの冷却均一性の確保は重要である。
おいてもスラブの均一冷却が確保され、従来の制御法に
比較して大幅な改善がなされたことが判る。連続鋳造操
業においては上工程とのアンマッチやトラブル等によ
り、鋳造速度を低下する場合があるので低鋳造速度域に
おけるスラブの冷却均一性の確保は重要である。
第８図は定常速度1.5m/minの中炭材において、鋳造速度
を1.0m/min以下に低下させた場合のスラブのヨコヒビ発
生率を示す。スラブの均一冷却によりヨコヒビ発生が効
果的に抑制されていることが判る。
を1.0m/min以下に低下させた場合のスラブのヨコヒビ発
生率を示す。スラブの均一冷却によりヨコヒビ発生が効
果的に抑制されていることが判る。
このように本発明の空気制御により、操業条件の変化に
対応する均一冷却化が可能となり、非定常速度部のミス
ト表面疵が大幅に改善できる。
対応する均一冷却化が可能となり、非定常速度部のミス
ト表面疵が大幅に改善できる。
第１図（Ａ）、（Ｂ）は、水圧と気水体積比を座標軸と
する平面におけるミスト限界線および本発明にかかる制
御特性曲線を示すグラフ； 第２図は、ミスト粒滴径と冷却スラブ内の温度差の関係
を示すグラフ； 第３図は、最適ミスト粒滴径範囲を得るために必要な水
量と空気量の関係を示すグラフ； 第４図は、ミストノズルの水圧と水量の関係を示すグラ
フ； 第５図（Ａ）は、本発明に係る制御法による水量と空気
量の関係を示すグラフ、第５図（Ｂ）はその場合の水量
とミスト粒滴径の関係を示すグラフ； 第６図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第５図（Ａ）、（Ｂ）
に対応する図であるが、従来の制御法に係る場合を示す
グラフ； 第７図は、スラブ内温度差を本発明による場合と従来の
場合で比較したグラフ；および 第８図は、本発明と従来の制御方法による場合について
ヨコヒビ発生率を比較したグラフである。
する平面におけるミスト限界線および本発明にかかる制
御特性曲線を示すグラフ； 第２図は、ミスト粒滴径と冷却スラブ内の温度差の関係
を示すグラフ； 第３図は、最適ミスト粒滴径範囲を得るために必要な水
量と空気量の関係を示すグラフ； 第４図は、ミストノズルの水圧と水量の関係を示すグラ
フ； 第５図（Ａ）は、本発明に係る制御法による水量と空気
量の関係を示すグラフ、第５図（Ｂ）はその場合の水量
とミスト粒滴径の関係を示すグラフ； 第６図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第５図（Ａ）、（Ｂ）
に対応する図であるが、従来の制御法に係る場合を示す
グラフ； 第７図は、スラブ内温度差を本発明による場合と従来の
場合で比較したグラフ；および 第８図は、本発明と従来の制御方法による場合について
ヨコヒビ発生率を比較したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】ミストノズルを用いて連続鋳造スラブを冷
却するミスト冷却における空気量を水量に合わせて最適
値に制御し、ミスト粒径を所定範囲内に維持する方法で
あって、予め水圧と気水比との関係においてミスト限界
線を求め、これに近似させた制御特性曲線を空気量一定
曲線と気水比一定曲線とから構成させ、それぞれの曲線
に相当する領域において空気量一定制御および気水比一
定制御を行うことを特徴とするミスト冷却の最適空気量
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22413087A JPH0790340B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | ミスト冷却の最適空気量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22413087A JPH0790340B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | ミスト冷却の最適空気量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6471558A JPS6471558A (en) | 1989-03-16 |
| JPH0790340B2 true JPH0790340B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=16809012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22413087A Expired - Lifetime JPH0790340B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | ミスト冷却の最適空気量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790340B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4987950A (en) * | 1989-06-14 | 1991-01-29 | Aluminum Company Of America | Method and apparatus for controlling the heat transfer of liquid coolant in continuous casting |
| JP5094154B2 (ja) * | 2007-02-19 | 2012-12-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 連続鋳造機における鋳片冷却方法 |
| JP5428499B2 (ja) * | 2009-04-28 | 2014-02-26 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ２流体ミストスプレーノズルによる連続鋳造鋳片の二次冷却方法 |
| JP6148447B2 (ja) * | 2012-09-10 | 2017-06-14 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造の二次冷却方法 |
| JP7135710B2 (ja) * | 2018-10-19 | 2022-09-13 | 日本製鉄株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
-
1987
- 1987-09-09 JP JP22413087A patent/JPH0790340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6471558A (en) | 1989-03-16 |
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