JPH0811289B2 - 加圧式自動注湯炉の制御装置 - Google Patents

加圧式自動注湯炉の制御装置

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JPH0811289B2
JPH0811289B2 JP61216297A JP21629786A JPH0811289B2 JP H0811289 B2 JPH0811289 B2 JP H0811289B2 JP 61216297 A JP61216297 A JP 61216297A JP 21629786 A JP21629786 A JP 21629786A JP H0811289 B2 JPH0811289 B2 JP H0811289B2
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molten metal
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信文 石田
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日本鋼管継手株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は加圧式自動注湯炉の制御装置に関する。
〔従来の技術〕
加圧式自動注湯炉は、密閉された溶湯室と、この溶湯
室に連通する出湯口及び受湯口を備えた構成となってお
り、鋳枠への注湯時には溶湯室の内圧を制御することに
よって出湯口の湯面レベルが一定の高さにまで上昇され
る。
従来、加圧式自動注湯炉を用いて鋳枠に注湯する場
合、注湯量を出湯口の湯面レベルを基準として制御する
方式や、注湯炉に収められた溶湯の重量を基準として制
御する方式などが行われていた。
前者は、例えば特公昭60−1111号公報で開示されてい
るように、溶湯室の内圧を上昇させることにより、出湯
口の湯面を湯面検知棒に接触するプリレベルまで上げ、
次に、湯面検知棒を注湯に必要な湯面レベルに相当する
高さにまで引き上げた後、溶湯室の制御圧にショット圧
と呼ばれる圧力を加重することによって出湯口の湯面レ
ベルを上記検知棒の近くまで上げ、この状態から注湯す
る方式である。
ところが、上記公報のものは、湯面検知棒が溶湯と接
触するので、その検知棒に溶湯滓などが付着し、注湯が
繰り返されると、湯面レベルの検出精度が低下する。そ
のため、湯面検知棒を比較点頻繁に取り替える必要が生
じ、経済性が損なわれるという問題があるほか、出湯口
の湯面レベルを注湯中に連続的に検出していないので注
湯精度が悪く、特に、受湯を併行する場合の注湯精度が
極端に悪くなるという問題がある。さらに、注湯はショ
ット圧によって設定された出湯口の湯面レベルと上記プ
リレベルとの落差によってなされるので、注湯流量を変
えたいときには、上記検知棒の設定高さや出湯口の開口
面積を変更する必要があり、このことが、必要注湯量の
異なる複数の鋳枠に注湯するときの作業性を悪化させて
いるという問題がある。
また、出湯口をストッパにより開閉することによって
注湯と注湯停止を制御する場合がある。これによると、
ストッパにより出湯口の開度を調節できるので、上記検
知棒の設定高さや出湯口の開口面積を変更することなく
注油流量をかえることができる。しかし、このものは、
ストッパが溶湯に常時されされ、溶湯滓などがストッパ
に付着するので、そのストッパを頻繁に取り替えること
が必要になり、経済性で問題がある。
これに対し、後者に属するものとして、歪ゲージなど
の重量測定センサ(ロードセル)を用いて溶湯を収容し
た注湯炉の重量を常時検出し、注湯中に溶湯残量に見合
った制御圧を溶湯室に加重することによって注湯量を制
御するものがあった。しかし、このものは注湯炉自体の
重量が溶湯重量に対して大きな比率を持つため、注湯量
を正確に制御することができず、このことが注湯精度の
悪化を招いているという問題があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
叙述したところから明らかなように、従来の制御方式
には、メンテナンス回数が増大し、しかもランニングコ
ストが高くつくといった経済性での問題のみならず、注
湯精度の向上を図りにくいという問題や、複数の異なる
鋳枠に連続注湯するときの作業性が悪いといった問題が
あった。
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、メンテ
ナンス回数の減少およびランニングコストの低減を図る
ことができるのはもとより、注湯時および注湯停止時に
おける出湯口の湯面レベルの調節時間を短縮化して高速
鋳造ラインへの対応が可能であり、しかも、炉内の溶湯
残量に関係なく、注湯量を正確に制御して注湯精度の向
上を図ることができる加圧式自動注湯炉の制御装置を提
供することを目的としている。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために、この発明は、溶湯室と出
湯口と受湯口とを備え、溶湯室の内圧を制御することに
よって注湯時および注湯停止時における出湯口の湯面レ
ベルを自動調節するように構成された加圧式自動注湯炉
の制御装置において、上記出湯口の湯面レベルを連続的
に検出する非接触式レベル計と、加圧ガス供給源と溶湯
室とをつなぐ加圧ガス管路に介在されて上記溶湯室の内
圧に比例した二次圧を出力する圧力制御用ブースタと、
このブースタの二次側において上記加圧ガス管路に介在
され各開度が無段階に調節可能に構成された加圧弁及び
排気弁と、上記溶湯室の内圧を連続的に検出する圧力検
出器と、上記レベル形により検出された湯面レベルと注
湯時および注湯停止時のそれぞれに設定されさ目標レベ
ルとを常時比較して、そのレベル差に応じて上記加圧弁
及び排気弁の各開度を調節する一方、上記圧力検出器に
よる検出圧力に基づいて上記ブースタの二次側圧力を上
記溶湯室の内圧に比例した圧力に制御し、かつ、上記検
出圧力が一定値以上に上昇したとき受湯命令を出力する
制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
[作用] この発明によれば、注湯待機状態においては、非接触
式レベル形による検出湯面レベルに基づいて出湯口の湯
面レベルが準備レベルに保持されるように加圧弁及び排
気弁の各開度を無段階に調節しながら溶湯室の内圧を所
定の圧力に調整する。このとき、ブースタは溶湯室の内
圧に比例した二次圧を出力している。このような注湯待
機状態から注湯命令を受けた場合や、注湯状態において
注湯停止命令を受けた場合は、上記非接触式レベル計に
よる検出湯面レベルと注湯時および注湯停止時の設定目
標レベルとが比較されて、そのレベル差に応じて上記加
圧弁及び排気弁の各開度を無段階に調節して溶湯室の内
圧を制御することにより出湯口の湯面レベルが上記各目
標レベルになるように上昇又は下降される。このとき
も、ブースタは溶湯室の内圧に比例した二次圧を出力し
ている。このように注湯時および注湯停止時の湯面レベ
ルの制御を、ブースタの二次側圧力は溶湯室の内圧に比
例させたままにして加圧弁及び排気弁の各開度の無段階
調節にともなう溶湯室内圧の制御で行なうことによっ
て、加圧ガスとして空気等の圧縮ガスを用いながらも制
御系の遅れがなく、湯面レベルの上昇、下降時間を短縮
化することが可能である。
また、注湯にともなって溶湯室内の溶湯残量が減少し
たときは、その溶湯残量の減少に反比例して上昇するこ
とになる溶湯室の内圧が圧力検出器によって検出され、
その検出圧力が一定値以上に上昇したとき受湯命令が出
されて溶湯室への受湯が行なわれる。この受湯は制御系
の外乱要因となり、上記加圧弁及び排気弁の動作が複雑
になると考えられるが、上述のようにブースタの二次側
圧力が溶湯室の内圧と適正な比例関係に保たれているた
めに、溶湯室内の溶湯残量に関係なく、注湯時における
加圧弁及び排気弁の動作は一定となり、受湯しながらの
注湯であっても安定のよい注湯制御が可能である。
〔実施例〕
図はこの発明の実施例による制御装置を示すもので、
以下、この図を参照しながら実施例による制御方法及び
制御装置を説明する。
図中、1は加圧式自動注湯炉であって、溶湯室2と出
湯口3と受湯口4とを備え、溶湯室2の底部には溶湯の
保温ないし昇温のためのインダクタ5が配備されてい
る。また、出湯口3には湯面検出口7が具備されてい
る。8は過流式の非接触式レベル計で、上記湯面検出口
7に臨み、出湯口3の湯面レベルL1を連続的に検出し、
その検出信号を制御手段の一例であるマイコン9に入力
する。10は圧力検出器で、上記溶湯室2の内圧を連続的
に検出し、その検出信号を上記マイコン9に入力する。
11は加圧ガス供給源12と上記溶湯室2とをつなぐ加圧ガ
ス管路であり、加圧ガスとしては例えば空気が使用され
る。この加圧ガス管路11には圧力制御用ブースタ13が介
在されていると共に、このブースタ13の二次側において
加圧弁14及び排気弁15が介在されている。加圧弁14と排
気弁15は弁開度を無段階に調節できる機構を備えてお
り、排気弁15の出口は大気中に通じている。また、上記
ブースタ13、加圧弁14及び排気弁15はいずれも上記マイ
コン9からの指令信号によって制御される構成となって
いる。ここで、マイコン9は、注湯時や注湯停止時にお
ける出湯口3の適正な湯面レベル、すなわち目標レベル
をいつでも所望の高さに設定できる機能を備えていると
共に、設定された目標レベルと上記レベル計8により検
出された実際の湯面レベルL1とを常時比較し、そのレベ
ル差に応じた制御信号を上記ブースタ13、加圧弁14及び
排気弁15に対して出力するのみならず、上記圧力検出器
10により検出された溶湯室2の内圧の変動に基づいて受
湯制御信号を出力する機能を備えている。
以上において、注湯時には目標レベルが注湯レベルに
設定され、注湯停止時には目標レベルが注湯停止に必要
なレベルに設定される。そして、たとえば注湯時におい
て、レベル計8により検出された湯面レベルL1が目標レ
ベルより低くなっているときは、そのレベル差に応じた
マイコン9からの制御信号によって加圧弁14の弁開度が
増大されると共に、排気弁15の弁開度が減少され、湯面
レベルL1が目標レベルと同等のレベルまで上げられる。
逆に、湯面レベルL1が目標レベルより高くなっていると
きは、そのレベル差に応じたマイコン9からの制御信号
によって加圧弁14の弁開度が減少されると共に、排気弁
15の弁開度が増大され、湯面レベルL1が目標レベルと同
等のレベルまで下げられる。また、添湯時において目標
レベルを変える必要が生じ、その変更を行ったときに
は、変更後の目標レベルと湯面レベルL1が比較され、湯
面レベルL1が目標レベルと同等のレベルに補正される。
注湯停止時においても同様の制御が行われる。
一方、注湯後には注湯炉1の溶湯残量が減少して、溶
湯室2の内圧P1が上昇し、該溶湯室2の内圧P1が圧力検
出器10により検出され、その検出信号がマイコン9に入
力されてブースタ13の二次側圧力P2が上記溶湯室2の内
圧P1に比例した圧力に制御される。また、注湯炉1の溶
湯残量はその注湯炉1における溶湯炉2の内圧に反比例
するので、溶湯残量が少なくなると圧力検出器10による
検出圧力が上昇する。そこで、たとえばこの検出圧力が
一定値以上に上がったときに、受湯命令がマイコン9か
ら出されるようにしておけば、注湯中であるか注湯停止
中であるかにかかわらず、溶湯残量を適正に保つことが
可能になる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、出湯口の湯面レベ
ルを検出するレベル計として非接触式のレベル計を用い
ることによって、該レベル計に溶湯滓などが付着するこ
とを未然に防止できることと、制御手段として汎用マイ
コンを使用できることとによって、メンテナンス回数の
減少およびランニングコストの低減を図れて、経済性を
大幅に向上することができるのはもとより、注湯時およ
び注湯停止時の湯面レベルの制御を、ブースタの二次側
圧力は溶湯室の内圧に比例させたままにして加圧弁及び
排気弁の各開度の無段階調節にともなう溶湯室内圧の制
御で行なえるために、加圧ガスとして空気や窒素等の圧
縮性ガスを用いながらも制御系の遅れがなく、湯面レべ
ルの上昇、下降時間を短縮化して、高速鋳造ラインへの
対応を可能とできる。しかも、注湯にともなって溶湯室
内の溶湯残量が減少することに反比例して上昇する溶湯
室の内圧を圧力検出器によって検出して、その検出圧力
が一定値以上に上昇したとき受湯命令が出力されて制御
系の外乱要因となる受湯が行なわれるが、このときも、
ブースタの二次側圧力は溶湯室の内圧と適正な比例関係
に保たれるために、溶湯室内の溶湯残量に関係なく、注
湯時における加圧弁及び排気弁の動作は一定となり、受
湯しながらの注湯であっても、高い注湯精度を保つこと
ができる。また、溶湯室の内面にフラグなどが付着して
その断面が変化するなど注湯量に微妙に影響する事態が
発生した場合、排気弁を通して溶湯室の内圧を外部に逃
がしながら制御することが可能となり、炉の状態変化に
かかわらず高精度な注油制御を安定よく行なうことがで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の実施例による制御装置を示す説明図であ
る。 1……加圧式自動注湯炉、2……溶湯室、3……出湯
口、4……受湯口、8……非接触式レベル計、9……制
御手段、10……圧力検出器、11……加圧ガス管路、12…
…加圧ガス供給源、13……ブースタ、14……加圧弁、15
……排気弁、L1……湯面レベル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶湯室と出湯口と受湯口とを備え、溶湯室
    の内圧を制御することによって注湯時および注湯停止時
    における出湯口の湯面レベルを自動調節するように構成
    された加圧式自動注湯炉の制御装置において、 上記出湯口の湯面レベルを連続的に検出する非接触式レ
    ベル計と、加圧ガス供給源と溶湯室とをつなぐ加圧ガス
    管路に介在されて上記溶湯室の内圧に比例した二次圧を
    出力する圧力制御用ブースタと、このブースタの二次側
    において上記加圧ガス管路に介在され各開度が無段階に
    調節可能に構成された加圧弁及び排気弁と、上記溶湯室
    の内圧を連続的に検出する圧力検出器と、上記レベル計
    により検出された湯面レベルと注湯時および注湯停止時
    のそれぞれに設定された目標レベルとを常時比較して、
    そのレベル差に応じて上記加圧弁及び排気弁の各開度を
    調節する一方、上記圧力検出器による検出圧力に基づい
    て上記ブースタの二次側圧力を上記溶湯室の内圧に比例
    した圧力に制御し、かつ、上記検出圧力が一定値以上に
    上昇したとき受湯命令を出力する制御手段とを備えてい
    ることを特徴とする加圧式自動注湯炉の制御装置。
JP61216297A 1986-09-12 1986-09-12 加圧式自動注湯炉の制御装置 Expired - Lifetime JPH0811289B2 (ja)

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JPS6372470A JPS6372470A (ja) 1988-04-02
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JPS60115357A (ja) * 1983-11-25 1985-06-21 Nachi Fujikoshi Corp 溶湯定量汲出し装置

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