JPH08112659A - 複数鋳型を有する連続鋳造のスタートアップ時の湯面レベル制御方法 - Google Patents
複数鋳型を有する連続鋳造のスタートアップ時の湯面レベル制御方法Info
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- JPH08112659A JPH08112659A JP25057494A JP25057494A JPH08112659A JP H08112659 A JPH08112659 A JP H08112659A JP 25057494 A JP25057494 A JP 25057494A JP 25057494 A JP25057494 A JP 25057494A JP H08112659 A JPH08112659 A JP H08112659A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数鋳型の連続鋳造で、タンディッシュ内溶
鋼レベル変化に伴うスライディッグノズル装置のノズル
詰まりを解消し、各鋳型でのスタートアップ後の鋳型直
下でのブレークアウト等を防止し、比較的安価な演算シ
ステムで確実に安定して複数の鋳片を製造できるように
する。 【構成】 各鋳型１に対して配置されたＳＮ装置３のノ
ズルを同時に開孔し、各鋳型１内の溶鋼湯面レベルが湯
面測定区間の最下限レベルＬＬに到達すると、実湯面上
昇速度を検出してＰＩＤ制御等の自動制御を行うと共
に、各ＳＮ装置３のノズル開度にリミッターｃを設定し
て制御中にノズル開度が前記リミッターｃを超えて閉じ
ないようにし、各鋳型内の溶鋼湯面レベルがスタートア
ップ時の下限レベルＬ0 とスタートアップセットレベル
ＳＰの間に入ると、各ダミーバー１０または各鋳片１１
を引抜装置１２で引き抜く。
鋼レベル変化に伴うスライディッグノズル装置のノズル
詰まりを解消し、各鋳型でのスタートアップ後の鋳型直
下でのブレークアウト等を防止し、比較的安価な演算シ
ステムで確実に安定して複数の鋳片を製造できるように
する。 【構成】 各鋳型１に対して配置されたＳＮ装置３のノ
ズルを同時に開孔し、各鋳型１内の溶鋼湯面レベルが湯
面測定区間の最下限レベルＬＬに到達すると、実湯面上
昇速度を検出してＰＩＤ制御等の自動制御を行うと共
に、各ＳＮ装置３のノズル開度にリミッターｃを設定し
て制御中にノズル開度が前記リミッターｃを超えて閉じ
ないようにし、各鋳型内の溶鋼湯面レベルがスタートア
ップ時の下限レベルＬ0 とスタートアップセットレベル
ＳＰの間に入ると、各ダミーバー１０または各鋳片１１
を引抜装置１２で引き抜く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、複数ストランドの各
鋳型内に共通のタンディッシュから流量調整ノズル装置
を介して溶鋼を注入し、形成された各鋳片を共通の引抜
装置により同一速度で引き抜く連続鋳造プロセスにおい
て、溶鋼の鋳型への給湯開始から鋳片引抜開始までの鋳
型内湯面レベルを制御する湯面レベル制御方法に関する
ものである。
鋳型内に共通のタンディッシュから流量調整ノズル装置
を介して溶鋼を注入し、形成された各鋳片を共通の引抜
装置により同一速度で引き抜く連続鋳造プロセスにおい
て、溶鋼の鋳型への給湯開始から鋳片引抜開始までの鋳
型内湯面レベルを制御する湯面レベル制御方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、連続鋳造は、取鍋内の溶鋼を中
間容器としてのタンディッシュを介して鋳型内に鋳込
み、この溶鋼を鋳型内の冷却水により一次冷却して外皮
に凝固シェルを形成し、続くガイドロール群内で二次冷
却して凝固を促進し、完全凝固した鋳片をピンチロール
で引き抜いて連続的に鋳片を製造する方法であり、この
ような連続鋳造を行う連続鋳造設備においては、生産性
の向上を図るべく、多くのマシンが複数のストランドを
備えている。特に、比較的小断面のブルーム，ビレット
等の連続鋳造設備では、多ストランドとする傾向にあ
る。
間容器としてのタンディッシュを介して鋳型内に鋳込
み、この溶鋼を鋳型内の冷却水により一次冷却して外皮
に凝固シェルを形成し、続くガイドロール群内で二次冷
却して凝固を促進し、完全凝固した鋳片をピンチロール
で引き抜いて連続的に鋳片を製造する方法であり、この
ような連続鋳造を行う連続鋳造設備においては、生産性
の向上を図るべく、多くのマシンが複数のストランドを
備えている。特に、比較的小断面のブルーム，ビレット
等の連続鋳造設備では、多ストランドとする傾向にあ
る。
【０００３】図６に示すのは、２ストランドのマシンの
例であり、各ストランドにそれぞれ鋳型５０を配置し、
共通のタンディッシュ５１の底部に各鋳型５０に対応さ
せてスライディングノズル装置５２を取り付け、図示し
ない取鍋の溶鋼を共通のタンディッシュ５１で一時的に
貯留し、各スライディングノズル装置５２で流量を調整
しつつ各鋳型５０内に注入し、連続鋳造された鋳片５３
を共通駆動の引抜装置５４により同一速度で引き抜いて
いる。
例であり、各ストランドにそれぞれ鋳型５０を配置し、
共通のタンディッシュ５１の底部に各鋳型５０に対応さ
せてスライディングノズル装置５２を取り付け、図示し
ない取鍋の溶鋼を共通のタンディッシュ５１で一時的に
貯留し、各スライディングノズル装置５２で流量を調整
しつつ各鋳型５０内に注入し、連続鋳造された鋳片５３
を共通駆動の引抜装置５４により同一速度で引き抜いて
いる。
【０００４】鋳造開始時、またはタンディッシュ交換後
の鋳造再開時等においては、鋳型５０内に挿入されたダ
ミーバー５５のヘッドの上に、あるいはタンディッシュ
交換前の鋳片５３の上に、溶鋼を注入開始し、鋳型内に
所定高さに到達すると、ダミーバー５５あるいは鋳片５
３の引き抜きを開始している。このような引抜開始に際
しては、鋳型内湯面が所定高さレベル以上に上昇した時
に引き抜きを開始した場合には、鋳型上端から溶鋼が溢
れ出る所謂オーバーフローが発生し、逆に所定高さレベ
ルよりも低すぎる場合には、鋳型で溶鋼が十分に冷却さ
れず凝固シェル厚さが不足し、溶鋼静圧により凝固シェ
ルが破れ、溶鋼が漏出する所謂ブレークアウトが発生す
る。また、鋳型内の湯面上昇速度が速い場合にも、ブレ
ークアウトが発生する。
の鋳造再開時等においては、鋳型５０内に挿入されたダ
ミーバー５５のヘッドの上に、あるいはタンディッシュ
交換前の鋳片５３の上に、溶鋼を注入開始し、鋳型内に
所定高さに到達すると、ダミーバー５５あるいは鋳片５
３の引き抜きを開始している。このような引抜開始に際
しては、鋳型内湯面が所定高さレベル以上に上昇した時
に引き抜きを開始した場合には、鋳型上端から溶鋼が溢
れ出る所謂オーバーフローが発生し、逆に所定高さレベ
ルよりも低すぎる場合には、鋳型で溶鋼が十分に冷却さ
れず凝固シェル厚さが不足し、溶鋼静圧により凝固シェ
ルが破れ、溶鋼が漏出する所謂ブレークアウトが発生す
る。また、鋳型内の湯面上昇速度が速い場合にも、ブレ
ークアウトが発生する。
【０００５】このため、引抜開始時の溶鋼の湯面レベル
管理は重要であり、従来においては、複数ストランドに
おけるスタートアップ方法として、特開昭６２−１８３
９５２号公報の鋳型内湯面レベル制御方法が提案されて
いる。
管理は重要であり、従来においては、複数ストランドに
おけるスタートアップ方法として、特開昭６２−１８３
９５２号公報の鋳型内湯面レベル制御方法が提案されて
いる。
【０００６】このスタートアップ方法は、図６（ａ）に
示すように、各鋳型５０内の上部における一定範囲内の
湯面レベルを検出する湯面レベルセンサー５６と、各湯
面レベルセンサー５６および各開度検出器５７からの検
出信号を演算処理するノズル開度演算器５８と、演算結
果に基づいてサーボアンプ５９を介して作動する駆動シ
リンダ６０を使用し、次のように湯面レベル制御を行っ
ている。
示すように、各鋳型５０内の上部における一定範囲内の
湯面レベルを検出する湯面レベルセンサー５６と、各湯
面レベルセンサー５６および各開度検出器５７からの検
出信号を演算処理するノズル開度演算器５８と、演算結
果に基づいてサーボアンプ５９を介して作動する駆動シ
リンダ６０を使用し、次のように湯面レベル制御を行っ
ている。
【０００７】(1) スライディングノズル装置５２のノズ
ル開度を所定開度だけ開き、各鋳型１内に溶鋼を注入開
始し、各スライディングノズル装置５２のノズル開度を
そのまま維持する。
ル開度を所定開度だけ開き、各鋳型１内に溶鋼を注入開
始し、各スライディングノズル装置５２のノズル開度を
そのまま維持する。
【０００８】(2) 各鋳型５０内に注入される溶鋼流量は
各ノズルの状態により異なり、同一の開度に設定しても
各鋳型５０内における湯面上昇速度は同一ではないた
め、図６（ｂ）に示すように、湯面レベルが高く湯面検
出範囲の下限値ＭＬＡに先に到達した先行ストランドの
湯面を、ノズル詰まりを発生させない許容湯面速度の最
低値θmin で上昇させる。
各ノズルの状態により異なり、同一の開度に設定しても
各鋳型５０内における湯面上昇速度は同一ではないた
め、図６（ｂ）に示すように、湯面レベルが高く湯面検
出範囲の下限値ＭＬＡに先に到達した先行ストランドの
湯面を、ノズル詰まりを発生させない許容湯面速度の最
低値θmin で上昇させる。
【０００９】(3) 湯面レベルが低く後に下限値ＭＬＡに
到達した後行ストランドの湯面を、オーバーフローを生
じない許容湯面速度の最高値θmax で上昇させる。
到達した後行ストランドの湯面を、オーバーフローを生
じない許容湯面速度の最高値θmax で上昇させる。
【００１０】(4) 両ストランドの湯面が引抜開始可能範
囲Ａの下限レベルＭＬＰより若干低い目標位置ＭＬＥで
同一レベルになると、両ストランドの湯面を湯面速度θ
opt で上昇させる。
囲Ａの下限レベルＭＬＰより若干低い目標位置ＭＬＥで
同一レベルになると、両ストランドの湯面を湯面速度θ
opt で上昇させる。
【００１１】(5) 両ストランドの実湯面レベルが引抜開
始可能範囲Ａ内となり、かつ両ストランド共に所定保持
時間ｔP 以上に実保持時間が経過すると、スタートアッ
プを行う。
始可能範囲Ａ内となり、かつ両ストランド共に所定保持
時間ｔP 以上に実保持時間が経過すると、スタートアッ
プを行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のスタートアップ方法では、次のような問題点が
ある。
た従来のスタートアップ方法では、次のような問題点が
ある。
【００１３】(1) タンディッシュ内の溶鋼レベルが変動
すると、ヘッド圧が変化し、流量を調整すべくスライデ
ィングノズル装置のノズル開度も変化し、タンディッシ
ュ内溶鋼レベルが大となった場合には、所定の湯上がり
パターンに近づけようとしてスライディングノズル装置
のノズル開度が小さくなり、ノズル開度の絞りによりノ
ズル詰まりを引き起こす可能性が十分にある。また、湯
面上昇速度をノズル詰まりが発生しない速度の最低値と
しているが、明確な規定がなく不明である。
すると、ヘッド圧が変化し、流量を調整すべくスライデ
ィングノズル装置のノズル開度も変化し、タンディッシ
ュ内溶鋼レベルが大となった場合には、所定の湯上がり
パターンに近づけようとしてスライディングノズル装置
のノズル開度が小さくなり、ノズル開度の絞りによりノ
ズル詰まりを引き起こす可能性が十分にある。また、湯
面上昇速度をノズル詰まりが発生しない速度の最低値と
しているが、明確な規定がなく不明である。
【００１４】(2) 下限値ＭＬＡ以前の制御で各ストラン
ドにおける湯面レベルの立ち上がり速度差が大きくな
り、ＭＬＡ後において先行ストランドの上昇レベルに後
行ストランドの上昇レベルを合わせるべく、後行ストラ
ンドを最高値θmax で上昇させるため、鋳型内での初期
凝固殻形成に際し、後行ストランドでは不備が生じ、ス
タートアップ後に鋳型直下でブレークアウトの危険性も
起こり得る。
ドにおける湯面レベルの立ち上がり速度差が大きくな
り、ＭＬＡ後において先行ストランドの上昇レベルに後
行ストランドの上昇レベルを合わせるべく、後行ストラ
ンドを最高値θmax で上昇させるため、鋳型内での初期
凝固殻形成に際し、後行ストランドでは不備が生じ、ス
タートアップ後に鋳型直下でブレークアウトの危険性も
起こり得る。
【００１５】(3) 各鋳型における湯面上昇速度を検出
し、これらの湯面上昇速度差により先行・後行ストラン
ドを決定し、各鋳型での湯面上昇速度が各設定値に一致
するようにフィードバック制御するため、演算システム
が高価なものとなる。
し、これらの湯面上昇速度差により先行・後行ストラン
ドを決定し、各鋳型での湯面上昇速度が各設定値に一致
するようにフィードバック制御するため、演算システム
が高価なものとなる。
【００１６】この発明は、前述のような問題点を解消す
べくなされたもので、その目的は、複数鋳型を有する連
続鋳造プロセスにおいて、タンディッシュ内溶鋼レベル
変化に伴うスライディッグノズル装置のノズル詰まりを
解消できると共に、各ストランドにおけるスタートアッ
プ後の鋳型直下でのブレークアウト等を防止することが
でき、しかも高価な演算システムを用いることなく比較
的安価な演算システムで確実に安定して複数の鋳片を製
造することのできる複数鋳型を有する連続鋳造のスター
トアップ時の湯面レベル制御方法を提供することにあ
る。
べくなされたもので、その目的は、複数鋳型を有する連
続鋳造プロセスにおいて、タンディッシュ内溶鋼レベル
変化に伴うスライディッグノズル装置のノズル詰まりを
解消できると共に、各ストランドにおけるスタートアッ
プ後の鋳型直下でのブレークアウト等を防止することが
でき、しかも高価な演算システムを用いることなく比較
的安価な演算システムで確実に安定して複数の鋳片を製
造することのできる複数鋳型を有する連続鋳造のスター
トアップ時の湯面レベル制御方法を提供することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明は、図１，図２
に示すように、複数ストランドの各鋳型１内に共通のタ
ンディッシュ２から流量調整ノズル装置（スライディン
グノズル装置）３を介して溶鋼を注入し、形成された各
鋳片１１を引抜装置（ピンチロール）１２により同一速
度で引き抜く連続鋳造において、溶鋼の鋳型１への給湯
開始から鋳片引抜開始までの鋳型内湯面レベルを制御す
るに際し、取鍋から注入されるタンディッシュ内の溶鋼
重量が一定値に達すると、各鋳型１に対して配置された
流量調整ノズル装置３のノズルを同時に開孔し、各鋳型
１内の溶鋼湯面レベルが湯面測定区間の最下限レベルＬ
Ｌに到達すると、実湯面上昇速度を検出し、予め設定さ
れた湯面上昇速度と前記実湯面上昇速度とが一致するよ
うにＰＩＤ（比例＋積分＋微分）制御等の自動制御を行
うと共に、各流量調整ノズル装置３のノズル開度にリミ
ッターｃを設定して前記自動制御中にノズル開度が前記
リミッターｃを超えて閉じないようにし、各鋳型内の溶
鋼湯面レベルがスタートアップ時の下限レベルＬ0 とス
タートアップセットレベルＳＰの間に入ると、各ダミー
バー１０または各鋳片１１を引抜装置１２で引き抜く。
に示すように、複数ストランドの各鋳型１内に共通のタ
ンディッシュ２から流量調整ノズル装置（スライディン
グノズル装置）３を介して溶鋼を注入し、形成された各
鋳片１１を引抜装置（ピンチロール）１２により同一速
度で引き抜く連続鋳造において、溶鋼の鋳型１への給湯
開始から鋳片引抜開始までの鋳型内湯面レベルを制御す
るに際し、取鍋から注入されるタンディッシュ内の溶鋼
重量が一定値に達すると、各鋳型１に対して配置された
流量調整ノズル装置３のノズルを同時に開孔し、各鋳型
１内の溶鋼湯面レベルが湯面測定区間の最下限レベルＬ
Ｌに到達すると、実湯面上昇速度を検出し、予め設定さ
れた湯面上昇速度と前記実湯面上昇速度とが一致するよ
うにＰＩＤ（比例＋積分＋微分）制御等の自動制御を行
うと共に、各流量調整ノズル装置３のノズル開度にリミ
ッターｃを設定して前記自動制御中にノズル開度が前記
リミッターｃを超えて閉じないようにし、各鋳型内の溶
鋼湯面レベルがスタートアップ時の下限レベルＬ0 とス
タートアップセットレベルＳＰの間に入ると、各ダミー
バー１０または各鋳片１１を引抜装置１２で引き抜く。
【００１８】湯面測定区間の最下限レベルＬＬの範囲
は、注入開始時の鋳型内底面レベル０から湯面測定区間
の最上限レベルＨＨまでの距離に対して０％≦ＬＬ≦３
０％とする。
は、注入開始時の鋳型内底面レベル０から湯面測定区間
の最上限レベルＨＨまでの距離に対して０％≦ＬＬ≦３
０％とする。
【００１９】各流量調整ノズル装置におけるノズル開度
のリミッターｃの範囲は、ノズル開度全開に対して４５
％≦ｃ≦６０％とする。
のリミッターｃの範囲は、ノズル開度全開に対して４５
％≦ｃ≦６０％とする。
【００２０】スタートアップ時の下限レベルＬ0 の範囲
は、鋳型内底面レベル０から湯面測定区間の最上限レベ
ルＨＨまでの距離に対して５０％≦Ｌ0 で、かつＬ0 ≦
ＳＰとする。
は、鋳型内底面レベル０から湯面測定区間の最上限レベ
ルＨＨまでの距離に対して５０％≦Ｌ0 で、かつＬ0 ≦
ＳＰとする。
【００２１】
【作用】以上のような構成において、タンディッシュ内
溶鋼が各鋳型１内に注入開始されると、必要に応じて、
各スライディングノズル装置３のノズル開度を規定開度
ａで一定時間保持した後、規定開度ａより絞られたノズ
ル開度ｂとし、各鋳型内溶鋼湯面レベルが湯面測定区間
の最下限レベルＬＬに到達すると、直ちにＰＩＤ制御等
に移行することにより、オペレーターの技能度に左右さ
れる各鋳型１の溶鋼湯面レベルの立ち上げ速度差が抑制
され、スタートアップまでの溶鋼湯面上昇速度が均等化
され、各ストランドで初期凝固殻形成に必要な保持時間
が確保されることで初期凝固遅れ原因によるブレークア
ウトが防止され、また過剰溶鋼流出によるオーバーフロ
ー等が防止される。また、ＰＩＤ制御等に移行すること
で、急激な湯流れによる小断面鋳型特有の鋳型短辺面へ
のスプラッシュ付着が防止される。
溶鋼が各鋳型１内に注入開始されると、必要に応じて、
各スライディングノズル装置３のノズル開度を規定開度
ａで一定時間保持した後、規定開度ａより絞られたノズ
ル開度ｂとし、各鋳型内溶鋼湯面レベルが湯面測定区間
の最下限レベルＬＬに到達すると、直ちにＰＩＤ制御等
に移行することにより、オペレーターの技能度に左右さ
れる各鋳型１の溶鋼湯面レベルの立ち上げ速度差が抑制
され、スタートアップまでの溶鋼湯面上昇速度が均等化
され、各ストランドで初期凝固殻形成に必要な保持時間
が確保されることで初期凝固遅れ原因によるブレークア
ウトが防止され、また過剰溶鋼流出によるオーバーフロ
ー等が防止される。また、ＰＩＤ制御等に移行すること
で、急激な湯流れによる小断面鋳型特有の鋳型短辺面へ
のスプラッシュ付着が防止される。
【００２２】湯面測定区間の最下限レベルＬＬは、各鋳
型１の溶鋼湯面レベルの立ち上げ速度差が大きく開く前
にＰＩＤ制御に移行させるためには、必要最小限とする
のがよい。また、最下限レベルＬＬの上限値を３０％よ
り大とした場合には、図２におけるスライディング装置
３のノズル開度ｂでの保持時間が長くなり、ノズル閉塞
および鋳型内溶鋼表面の皮張り等を引き起こす原因とな
る。
型１の溶鋼湯面レベルの立ち上げ速度差が大きく開く前
にＰＩＤ制御に移行させるためには、必要最小限とする
のがよい。また、最下限レベルＬＬの上限値を３０％よ
り大とした場合には、図２におけるスライディング装置
３のノズル開度ｂでの保持時間が長くなり、ノズル閉塞
および鋳型内溶鋼表面の皮張り等を引き起こす原因とな
る。
【００２３】ＰＩＤ等の自動制御中、鋳型内湯面は、図
２の予め設定された湯上がりパターンに沿って立ち上が
るはずであるが、スライディングノズル装置におけるノ
ズル流量Ｑは、Ｑ＝ρＡ（２ｇＨ）1/2 （ρ：溶鋼比
重，Ａ：ノズル断面積，ｇ：重力加速度，Ｈ：タンディ
ッシュ内湯面レベル）で表され、スライディングノズル
の開度が一定としても、タンディッシュ内溶鋼レベルＨ
の変化に対してノズル流量Ｑが変化する。従って、タン
ディッシュ内溶鋼レベルＨが大きくなると、予め設定さ
れた湯上がりパターンに近づけようとしてノズル開度は
小さくなり、溶鋼流出を抑えてしまう開度までノズル開
度を絞ってしまい、これによりノズル閉塞を引き起こす
ことになる。これに対して、本発明では、スライディン
グノズル閉じ端側にリミッターを設定することで、鋳型
内溶鋼湯面レベルが最下限レベルＬＬ〜スタートアップ
レベルＳＰまでのＰＩＤ制御中、ノズル閉塞が防止さ
れ、スタートアップまで安定した湯面の立ち上がりが行
われる。
２の予め設定された湯上がりパターンに沿って立ち上が
るはずであるが、スライディングノズル装置におけるノ
ズル流量Ｑは、Ｑ＝ρＡ（２ｇＨ）1/2 （ρ：溶鋼比
重，Ａ：ノズル断面積，ｇ：重力加速度，Ｈ：タンディ
ッシュ内湯面レベル）で表され、スライディングノズル
の開度が一定としても、タンディッシュ内溶鋼レベルＨ
の変化に対してノズル流量Ｑが変化する。従って、タン
ディッシュ内溶鋼レベルＨが大きくなると、予め設定さ
れた湯上がりパターンに近づけようとしてノズル開度は
小さくなり、溶鋼流出を抑えてしまう開度までノズル開
度を絞ってしまい、これによりノズル閉塞を引き起こす
ことになる。これに対して、本発明では、スライディン
グノズル閉じ端側にリミッターを設定することで、鋳型
内溶鋼湯面レベルが最下限レベルＬＬ〜スタートアップ
レベルＳＰまでのＰＩＤ制御中、ノズル閉塞が防止さ
れ、スタートアップまで安定した湯面の立ち上がりが行
われる。
【００２４】なお、ノズル開度の下限制限値を４５％よ
り小とした場合には、ノズル詰まりが発生し、６０％よ
り大とした場合には、ノズル開度制御が制限される。
り小とした場合には、ノズル詰まりが発生し、６０％よ
り大とした場合には、ノズル開度制御が制限される。
【００２５】スタートアップ時の下限レベルＬ0 を５０
％より小とした場合には、鋳片トップへのパウダー巻き
込みが増大され、鋳片トップ品質悪化の原因となる。
％より小とした場合には、鋳片トップへのパウダー巻き
込みが増大され、鋳片トップ品質悪化の原因となる。
【００２６】また、従来の湯面レベル制御では、各鋳型
における湯面上昇速度を検出し、これらの湯面上昇速度
差により先行・後行ストランドを決定し、各鋳型での湯
面上昇速度が各設定値に一致するようにフィードバック
制御するため、高価な演算システムとなるが、本発明で
は、連続鋳造の溶鋼レベル制御におけるオーソドックス
なＰＩＤ制御等の組み合わせであるため、比較的安価な
演算システムにより、複数ストランドにおけるスタート
アップを行うことができる。
における湯面上昇速度を検出し、これらの湯面上昇速度
差により先行・後行ストランドを決定し、各鋳型での湯
面上昇速度が各設定値に一致するようにフィードバック
制御するため、高価な演算システムとなるが、本発明で
は、連続鋳造の溶鋼レベル制御におけるオーソドックス
なＰＩＤ制御等の組み合わせであるため、比較的安価な
演算システムにより、複数ストランドにおけるスタート
アップを行うことができる。
【００２７】
【実施例】以下、この発明を図示する一実施例に基づい
て詳細に説明する。これは、２ストランドの連続鋳造設
備に適用した例である。図１に本発明に係るスタートア
ップ時の湯面レベル制御を行う連続鋳造設備を示し、図
２に本発明の各ストランドにおける湯面レベルの経時変
化とスライディングノズル装置のノズル開度変化を示
す。
て詳細に説明する。これは、２ストランドの連続鋳造設
備に適用した例である。図１に本発明に係るスタートア
ップ時の湯面レベル制御を行う連続鋳造設備を示し、図
２に本発明の各ストランドにおける湯面レベルの経時変
化とスライディングノズル装置のノズル開度変化を示
す。
【００２８】図１において、各ストランドにおける各鋳
型１の上方に共通のタンディッシュ２が配置され、この
タンディッシュ２の下部に各鋳型１に対応してスライデ
ィングノズル装置（以下、ＳＮ装置と記載）３および浸
漬ノズル４が設けられている。また、タンディッシュ２
の下部中央には、タンディッシュ内溶鋼重量を検出する
ロードセル５が設けられている。
型１の上方に共通のタンディッシュ２が配置され、この
タンディッシュ２の下部に各鋳型１に対応してスライデ
ィングノズル装置（以下、ＳＮ装置と記載）３および浸
漬ノズル４が設けられている。また、タンディッシュ２
の下部中央には、タンディッシュ内溶鋼重量を検出する
ロードセル５が設けられている。
【００２９】各鋳型１には、湯面制御に一般に使用され
る湯面レベルセンサー６が設置されている。この湯面レ
ベルセンサー６の検出範囲は、最下限レベルＬＬから最
上限レベルＨＨまでであり、最下限レベルＬＬの範囲
は、鋳型内底面レベル０から湯面測定区間の最上限レベ
ルＨＨまでの距離に対して０％≦ＬＬ≦３０％とし、湯
面検出区間を大きくとる。例えば、高さ３００ｍｍの鋳
型１に対してダミーバー１０の挿入位置が中間位置の場
合には、湯面測定区間を１００〜１５０ｍｍとする。
る湯面レベルセンサー６が設置されている。この湯面レ
ベルセンサー６の検出範囲は、最下限レベルＬＬから最
上限レベルＨＨまでであり、最下限レベルＬＬの範囲
は、鋳型内底面レベル０から湯面測定区間の最上限レベ
ルＨＨまでの距離に対して０％≦ＬＬ≦３０％とし、湯
面検出区間を大きくとる。例えば、高さ３００ｍｍの鋳
型１に対してダミーバー１０の挿入位置が中間位置の場
合には、湯面測定区間を１００〜１５０ｍｍとする。
【００３０】また、ロードセル５および湯面レベルセン
サー６の検出信号は、演算器７に入力され、演算器７か
らの出力信号がサーボアンプ８により信号変換され、Ｓ
Ｎ開度検出器内蔵型油圧シリンダ９が作動され、ＳＮ装
置３のノズル開度が制御される。また、演算器７からの
指令信号により２ストランド共通のピンチロール１２の
モータ１３が駆動され、各ダミーバー１０または各鋳片
１１が同期して同一速度で引き抜かれる。
サー６の検出信号は、演算器７に入力され、演算器７か
らの出力信号がサーボアンプ８により信号変換され、Ｓ
Ｎ開度検出器内蔵型油圧シリンダ９が作動され、ＳＮ装
置３のノズル開度が制御される。また、演算器７からの
指令信号により２ストランド共通のピンチロール１２の
モータ１３が駆動され、各ダミーバー１０または各鋳片
１１が同期して同一速度で引き抜かれる。
【００３１】以上のような構成において、次のように鋳
型内湯面レベル制御が行われる（図２参照）。
型内湯面レベル制御が行われる（図２参照）。
【００３２】(1) 溶鋼が図示しない取鍋からタンディッ
シュ２内に注入され、ロードセル５で検出されたタンデ
ィッシュ内溶鋼重量が一定値になると、ＳＮ装置３をノ
ズル開度を規定開度ａまで開方向に作動させ、溶鋼を各
鋳型１内に注入開始する。
シュ２内に注入され、ロードセル５で検出されたタンデ
ィッシュ内溶鋼重量が一定値になると、ＳＮ装置３をノ
ズル開度を規定開度ａまで開方向に作動させ、溶鋼を各
鋳型１内に注入開始する。
【００３３】(2) 溶鋼が各鋳型１内に注入された後、各
ＳＮ装置３の規定開度ａをｔ0 秒間保持し、その後、Ｓ
Ｎ装置３を閉じ側に作動させてノズル開度をｂとし、鋳
型内溶鋼上昇速度を減少させる。
ＳＮ装置３の規定開度ａをｔ0 秒間保持し、その後、Ｓ
Ｎ装置３を閉じ側に作動させてノズル開度をｂとし、鋳
型内溶鋼上昇速度を減少させる。
【００３４】(3) 各鋳型１内における溶鋼湯面レベルが
上昇してゆき、湯面測定区間の最下限レベルＬＬに到達
すると、演算器７の内部で自動的にＳＮ装置３の溶鋼流
量制御は手動から自動に切り替わり、ＰＩＤ制御により
湯面レベルがコントロールされる。
上昇してゆき、湯面測定区間の最下限レベルＬＬに到達
すると、演算器７の内部で自動的にＳＮ装置３の溶鋼流
量制御は手動から自動に切り替わり、ＰＩＤ制御により
湯面レベルがコントロールされる。
【００３５】ここで、注入開始時の鋳型内底面レベル０
から最下限レベルＬＬまでの距離は、必要最小限の０％
≦ＬＬ≦３０％であり、注入開始後、直ちにＰＩＤ制御
に移行することにより、各鋳型１における湯面上昇速度
差を抑制することができる。
から最下限レベルＬＬまでの距離は、必要最小限の０％
≦ＬＬ≦３０％であり、注入開始後、直ちにＰＩＤ制御
に移行することにより、各鋳型１における湯面上昇速度
差を抑制することができる。
【００３６】また、図３は、鋳型サイズ５００〜７００
ｍｍ×３００ｍｍのツイン鋳型において湯面測定区間の
下限レベルＬＬの設定値を変更させた時の湯面測定区間
の下限レベルＬＬまでの時間を示すグラフであり、タン
ディッシュ内溶鋼レベルＨ2 （Ｈ2 ＜Ｈ1 ）において
は、測定区間下限レベルＬＬが３０％より大になると、
ノズル開度ｂでの保持時間が長くなり、ＳＮ装置３にお
けるノズルの溶鋼流れ状況により詰まり現象が発生し
（図３の黒丸表示）、安定的にオートスタートができな
い。これらの条件より、鋳造初期のタンディッシュ内溶
鋼レベルに左右されない範囲である３０％以下としたこ
とで良好な結果が得られた。
ｍｍ×３００ｍｍのツイン鋳型において湯面測定区間の
下限レベルＬＬの設定値を変更させた時の湯面測定区間
の下限レベルＬＬまでの時間を示すグラフであり、タン
ディッシュ内溶鋼レベルＨ2 （Ｈ2 ＜Ｈ1 ）において
は、測定区間下限レベルＬＬが３０％より大になると、
ノズル開度ｂでの保持時間が長くなり、ＳＮ装置３にお
けるノズルの溶鋼流れ状況により詰まり現象が発生し
（図３の黒丸表示）、安定的にオートスタートができな
い。これらの条件より、鋳造初期のタンディッシュ内溶
鋼レベルに左右されない範囲である３０％以下としたこ
とで良好な結果が得られた。
【００３７】また、前記ＰＩＤ制御中、実湯面レベルは
予め設定された湯面立ち上がり速度で立ち上がるが、Ｐ
ＩＤ制御中、タンディッシュ内溶鋼レベル変動に伴い、
ヘッド圧が変化し、ＳＮ装置３のノズル開度も変化す
る。場合によっては、溶鋼が閉塞するノズル開度までＳ
Ｎ装置３が作動し、ノズル閉塞を起こすことがあるが、
ＳＮ開度がリミッターｃより閉じ側に作動することがな
く、ノズル閉塞が防止される。
予め設定された湯面立ち上がり速度で立ち上がるが、Ｐ
ＩＤ制御中、タンディッシュ内溶鋼レベル変動に伴い、
ヘッド圧が変化し、ＳＮ装置３のノズル開度も変化す
る。場合によっては、溶鋼が閉塞するノズル開度までＳ
Ｎ装置３が作動し、ノズル閉塞を起こすことがあるが、
ＳＮ開度がリミッターｃより閉じ側に作動することがな
く、ノズル閉塞が防止される。
【００３８】図４は、鋳型サイズ５００〜７００ｍｍ×
３００ｍｍのツイン鋳型でのオートスタート成功率を示
すグラフであり、リミッターｃを設定することにより、
成功率を従来よりも大幅に向上させることができた。
３００ｍｍのツイン鋳型でのオートスタート成功率を示
すグラフであり、リミッターｃを設定することにより、
成功率を従来よりも大幅に向上させることができた。
【００３９】(4) 各鋳型１内の溶鋼レベルがスタートア
ップ時の下限レベルＬ0 に到達し、両方の溶鋼レベルが
スタートアップ時の下限レベルＬ0 〜スタートアップセ
ットレベルＳＰ（セットポイント）内に入ると、スター
トアップを行う。
ップ時の下限レベルＬ0 に到達し、両方の溶鋼レベルが
スタートアップ時の下限レベルＬ0 〜スタートアップセ
ットレベルＳＰ（セットポイント）内に入ると、スター
トアップを行う。
【００４０】図５は、鋳型内のスタートアップ時の下限
レベルＬ0 を５０％より小と、５０％以上とに分けて鋳
造した鋳片表面のピンホール個数を比較したグラフであ
る。
レベルＬ0 を５０％より小と、５０％以上とに分けて鋳
造した鋳片表面のピンホール個数を比較したグラフであ
る。
【００４１】５０％より小とした場合には、鋳型内浸漬
ノズル４の吐出孔とメニスカス近傍での溶鋼流による攪
拌の影響が鋳片品質に及ぼす範囲が広く、またスタート
アップセットレベルＳＰ、即ち鋳型内定常レベルまでの
経過時間も長くなる。これらのことを考慮してスタート
アップ時の下限レベルＬ0 ≧５０％とすることで、鋳片
トップの表面品質も良好な結果となった。
ノズル４の吐出孔とメニスカス近傍での溶鋼流による攪
拌の影響が鋳片品質に及ぼす範囲が広く、またスタート
アップセットレベルＳＰ、即ち鋳型内定常レベルまでの
経過時間も長くなる。これらのことを考慮してスタート
アップ時の下限レベルＬ0 ≧５０％とすることで、鋳片
トップの表面品質も良好な結果となった。
【００４２】なお、以上は２ストランドの連続鋳造設備
について説明したが、３ストランド以上の連続鋳造設備
にも本発明を適用できることはいうまでもない。
について説明したが、３ストランド以上の連続鋳造設備
にも本発明を適用できることはいうまでもない。
【００４３】
【発明の効果】この発明は、以上のような構成からなる
ので、次のような効果を奏する。
ので、次のような効果を奏する。
【００４４】(1) タンディッシュ内溶鋼が各鋳型内に注
入開始され、各鋳型の溶鋼湯面が湯面測定区間の最下限
レベルＬＬに到達すると、ＰＩＤ制御等の自動制御に移
行するようにしたため、各鋳型でスタートアップまでの
湯面上昇速度差が抑制され湯面上昇速度が均等化され、
初期凝固殻形成に必要な保持時間を確保することがで
き、各ストランドにおいてスタートアップ後の鋳型直下
におけるブレークアウトを防止することができ、また過
剰溶鋼流出によるオーバーフロー等も防止することがで
き、操業トラブルの減少を図れる。
入開始され、各鋳型の溶鋼湯面が湯面測定区間の最下限
レベルＬＬに到達すると、ＰＩＤ制御等の自動制御に移
行するようにしたため、各鋳型でスタートアップまでの
湯面上昇速度差が抑制され湯面上昇速度が均等化され、
初期凝固殻形成に必要な保持時間を確保することがで
き、各ストランドにおいてスタートアップ後の鋳型直下
におけるブレークアウトを防止することができ、また過
剰溶鋼流出によるオーバーフロー等も防止することがで
き、操業トラブルの減少を図れる。
【００４５】(2) スライディングノズル閉じ端側にリミ
ッターを設定することで、鋳型内溶鋼湯面レベルが最下
限レベルＬＬ〜スタートアップレベルＳＰまでのＰＩＤ
等の自動制御中、タンディッシュ内溶鋼レベルに左右さ
れるノズル閉塞を防止することができ、スタートアップ
まで安定した湯面の立ち上がりを行うことができる。
ッターを設定することで、鋳型内溶鋼湯面レベルが最下
限レベルＬＬ〜スタートアップレベルＳＰまでのＰＩＤ
等の自動制御中、タンディッシュ内溶鋼レベルに左右さ
れるノズル閉塞を防止することができ、スタートアップ
まで安定した湯面の立ち上がりを行うことができる。
【００４６】(3) 鋳型への注入開始後、連続鋳造の溶鋼
レベル制御のオーソドックスなＰＩＤ制御へ移行させる
ため、高価な演算システムを必要とせず、比較的安価な
演算システムにより、複数ストランドにおけるオートス
タートを安定的に行うことができる。
レベル制御のオーソドックスなＰＩＤ制御へ移行させる
ため、高価な演算システムを必要とせず、比較的安価な
演算システムにより、複数ストランドにおけるオートス
タートを安定的に行うことができる。
【図１】この発明に係る湯面レベル制御を行うための連
続鋳造設備の一例であり、（ａ）は全体概略図、（ｂ）
は部分概略図である。
続鋳造設備の一例であり、（ａ）は全体概略図、（ｂ）
は部分概略図である。
【図２】この発明に係る鋳型内における湯面レベルの経
時変化と、スライディングノズル装置のノズル開度変化
を示すグラフである。
時変化と、スライディングノズル装置のノズル開度変化
を示すグラフである。
【図３】測定区間下限レベルＬＬを変更した場合のスラ
イディングノズル開孔からＬＬまでの時間を、タンディ
ッシュ内溶鋼レベルを変えて示したグラフである。
イディングノズル開孔からＬＬまでの時間を、タンディ
ッシュ内溶鋼レベルを変えて示したグラフである。
【図４】ツイン鋳造時のオートスタート成功率をリミッ
ターの有無で比較したグラフである。
ターの有無で比較したグラフである。
【図５】鋳込みトップよりの距離に対する鋳片表面ピン
ホール個数を、スタートアップ下限レベルＬ0 を変えて
示したグラフである。
ホール個数を、スタートアップ下限レベルＬ0 を変えて
示したグラフである。
【図６】従来の湯面レベル制御であり、（ａ）はその連
続鋳造設備を示す概略図、（ｂ）はその制御を示すグラ
フである。
続鋳造設備を示す概略図、（ｂ）はその制御を示すグラ
フである。
１…鋳型 ２…タンディッシュ ３…スライディングノズル装置（流量調整ノズル装置） ４…浸漬ノズル ５…ロードセル ６…湯面レベルセンサー ７…演算器 ８…サーボアンプ ９…ＳＮ開度検出器内蔵型油圧シリンダ １０…ダミーバー １１…鋳片 １２…ピンチロール（引抜装置） １３…モータ
Claims (4)
- 【請求項１】 複数ストランドの各鋳型内に共通のタン
ディッシュから流量調整ノズル装置を介して溶鋼を注入
し、形成された各鋳片を引抜装置により同一速度で引き
抜く連続鋳造において、溶鋼の鋳型への給湯開始から鋳
片引抜開始までの鋳型内湯面レベルを制御するに際し、 取鍋から注入されるタンディッシュ内の溶鋼重量が一定
値に達すると、各鋳型に対して配置された流量調整ノズ
ル装置のノズルを同時に開孔し、各鋳型内の溶鋼湯面レ
ベルが湯面測定区間の最下限レベルＬＬに到達すると、
実湯面上昇速度を検出し、予め設定された湯面上昇速度
と前記実湯面上昇速度とが一致するように自動制御を行
うと共に、各流量調整ノズル装置のノズル開度にリミッ
ターｃを設定して前記自動制御中にノズル開度が前記リ
ミッターｃを超えて閉じないようにし、各鋳型内の溶鋼
湯面レベルがスタートアップ時の下限レベルＬ0 とスタ
ートアップセットレベルＳＰの間に入ると、各ダミーバ
ーまたは各鋳片を引抜装置で引き抜くことを特徴とする
複数鋳型を有する連続鋳造のスタートアップ時の湯面レ
ベル制御方法。 - 【請求項２】 湯面測定区間の最下限レベルＬＬの範囲
を、鋳型内底面レベル０から湯面測定区間の最上限レベ
ルＨＨまでの距離に対して０％≦ＬＬ≦３０％としたこ
とを特徴とする請求項１に記載の複数鋳型を有する連続
鋳造のスタートアップ時の湯面レベル制御方法。 - 【請求項３】 各流量調整ノズル装置におけるノズル開
度のリミッターｃの範囲を、ノズル開度全開に対して４
５％≦ｃ≦６０％としたことを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載の複数鋳型を有する連続鋳造のスター
トアップ時の湯面レベル制御方法。 - 【請求項４】 スタートアップ時の下限レベルＬ0 の範
囲を、鋳型内底面レベル０から湯面測定区間の最上限レ
ベルＨＨまでの距離に対して５０％≦Ｌ0 で、かつＬ0
≦ＳＰとしたことを特徴とする請求項１，請求項２また
は請求項３に記載の複数鋳型を有する連続鋳造のスター
トアップ時の湯面レベル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25057494A JP2874567B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 複数鋳型を有する連続鋳造のスタートアップ時の湯面レベル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25057494A JP2874567B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 複数鋳型を有する連続鋳造のスタートアップ時の湯面レベル制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112659A true JPH08112659A (ja) | 1996-05-07 |
| JP2874567B2 JP2874567B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=17209921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25057494A Expired - Lifetime JP2874567B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | 複数鋳型を有する連続鋳造のスタートアップ時の湯面レベル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874567B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104070146A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 结晶器调宽系统中的定位装置及定位控制方法 |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25057494A patent/JP2874567B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104070146A (zh) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 结晶器调宽系统中的定位装置及定位控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2874567B2 (ja) | 1999-03-24 |
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