JPH0857616A - 連続鋳造における鋳型内湯面レベル制御方法 - Google Patents
連続鋳造における鋳型内湯面レベル制御方法Info
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- JPH0857616A JPH0857616A JP20113594A JP20113594A JPH0857616A JP H0857616 A JPH0857616 A JP H0857616A JP 20113594 A JP20113594 A JP 20113594A JP 20113594 A JP20113594 A JP 20113594A JP H0857616 A JPH0857616 A JP H0857616A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続鋳造において、誤差が小さく、高精度に
鋳型内の湯面レベルを制御できる鋳型内湯面レベル制御
方法の提供。 【構成】 鋳型４内の溶鋼２の湯面レベルを湯面レベル
計12にて計測した計測値と目標湯面レベルとの偏差に基
づくストッパ７の開度変化量をレベル制御器10にて求
め、ストッパ７を駆動するシリンダ９の機械性ガタ，タ
ンディッシュ１における溶鋼２の深さを考慮して、溶鋼
２の流量ゲインをゲイン学習演算器11にて学習し、求め
たストッパ７の開度変化量に学習した流量ゲインを乗算
し、その乗算結果をシリンダ９に出力してストッパ７の
開度を調節して、鋳型４内の湯面レベルを制御する。
鋳型内の湯面レベルを制御できる鋳型内湯面レベル制御
方法の提供。 【構成】 鋳型４内の溶鋼２の湯面レベルを湯面レベル
計12にて計測した計測値と目標湯面レベルとの偏差に基
づくストッパ７の開度変化量をレベル制御器10にて求
め、ストッパ７を駆動するシリンダ９の機械性ガタ，タ
ンディッシュ１における溶鋼２の深さを考慮して、溶鋼
２の流量ゲインをゲイン学習演算器11にて学習し、求め
たストッパ７の開度変化量に学習した流量ゲインを乗算
し、その乗算結果をシリンダ９に出力してストッパ７の
開度を調節して、鋳型４内の湯面レベルを制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造における鋳型
内の湯面レベルを制御する方法に関するものである。
内の湯面レベルを制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造設備において、鋳型内の湯面レ
ベルを制御する方法は、鋳型内の湯面レベルを湯面レベ
ル計にて実際に計測し、その計測値と目標レベル値との
偏差に応じて、鋳型内に溶鋼を供給するタンディッシュ
に設けられたストッパまたはスライディングノズルを駆
動するシリンダを制御してこれらの開度を調節する方法
が一般的である。
ベルを制御する方法は、鋳型内の湯面レベルを湯面レベ
ル計にて実際に計測し、その計測値と目標レベル値との
偏差に応じて、鋳型内に溶鋼を供給するタンディッシュ
に設けられたストッパまたはスライディングノズルを駆
動するシリンダを制御してこれらの開度を調節する方法
が一般的である。
【０００３】例えば、特開平４−262845号公報には、タ
ンディッシュから鋳型内への溶鋼流出ゲインを求めて、
この溶鋼流出ゲイン（以下、流量ゲインという）から得
られるゲイン変動量によりストッパの開度指令を補償す
る湯面レベル制御方法が提案されている。この方法で
は、以下の式に従って、流量ゲインＧを求めている。
ンディッシュから鋳型内への溶鋼流出ゲインを求めて、
この溶鋼流出ゲイン（以下、流量ゲインという）から得
られるゲイン変動量によりストッパの開度指令を補償す
る湯面レベル制御方法が提案されている。この方法で
は、以下の式に従って、流量ゲインＧを求めている。
【０００４】
【数１】
【０００５】但し、ΔＳ（ｉ）：ストッパの開度の変化
量であり、具体的にはＳ（ｉ）をストッパの開度とし
て、ΔＳ（ｉ）＝Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ−１） ΔＬ（ｉ）：湯面レベルの変化量 ｉ：サンプリング番号（サンプリングは合計Ｎ回）
量であり、具体的にはＳ（ｉ）をストッパの開度とし
て、ΔＳ（ｉ）＝Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ−１） ΔＬ（ｉ）：湯面レベルの変化量 ｉ：サンプリング番号（サンプリングは合計Ｎ回）
【０００６】この制御方法では、サンプリングのピッチ
時間をΔｔ、隣合うサンプリング間の流量変化をΔＱと
した場合に、湯面レベルの変化量ΔＬがΔＱとΔｔとの
積にて求まる、つまり、以下に示したモデル式に基づい
て、流量ゲインＧを算出している。 ΔＬ＝ΔＱ×Δｔ
時間をΔｔ、隣合うサンプリング間の流量変化をΔＱと
した場合に、湯面レベルの変化量ΔＬがΔＱとΔｔとの
積にて求まる、つまり、以下に示したモデル式に基づい
て、流量ゲインＧを算出している。 ΔＬ＝ΔＱ×Δｔ
【０００７】しかしながら、上述の方法において、スト
ッパの開度の変化量を求める式ΔＳ（ｉ）＝Ｓ（ｉ）−
Ｓ（ｉ−１）には、ストッパの駆動系（シリンダ）のガ
タが含まれており、ストッパの実効開度変化量をΔＬA
とした場合には、以下の関係が一般的である。 ΔＬA ＜ΔＬ また、ガタの特性から、ストッパの開・閉の方向が反転
した場合に、ΔＬA ，ΔＬの両者の差は大きく、一方、
ストッパの開・閉の方向が同一の場合には、これらの両
者の差は小さくなる。よって、この駆動系のガタを補正
しないと、正確な湯面レベル制御を行えないという問題
がある。また、溶鋼の流量特性は、タンディッシュ内の
溶鋼の重量変化により変化するので、この重量変化につ
いても補正する必要がある。
ッパの開度の変化量を求める式ΔＳ（ｉ）＝Ｓ（ｉ）−
Ｓ（ｉ−１）には、ストッパの駆動系（シリンダ）のガ
タが含まれており、ストッパの実効開度変化量をΔＬA
とした場合には、以下の関係が一般的である。 ΔＬA ＜ΔＬ また、ガタの特性から、ストッパの開・閉の方向が反転
した場合に、ΔＬA ，ΔＬの両者の差は大きく、一方、
ストッパの開・閉の方向が同一の場合には、これらの両
者の差は小さくなる。よって、この駆動系のガタを補正
しないと、正確な湯面レベル制御を行えないという問題
がある。また、溶鋼の流量特性は、タンディッシュ内の
溶鋼の重量変化により変化するので、この重量変化につ
いても補正する必要がある。
【０００８】また、例えば、特開平４−251645号公報,
特開平４−251646号公報には、スライディングノズルの
駆動系のガタを補正して、鋳型内の湯面レベルを制御す
る方法が提案されている。前者の特開平４−251645号公
報では、外乱に対する周期よりも充分に短い周期にてス
ライディングノズルを作動すれば駆動系のガタを補正で
きるという原理を利用して、鋳型内の湯面レベル変動の
振幅値が所定範囲内または最小になるような状態で、ス
ライディングノズルの駆動系（シリンダ）の作動周期が
所定値よりも大きくなるようなガタ補正値をスライディ
ングノズルの開度指令値に印加している。また、後者の
特開平４−251646号公報では、スライディングノズルの
駆動系（シリンダ）の変化と鋳型内の湯面レベルの変化
とにおける極値のズレを駆動系のガタと認識して、この
ズレ量に基づいて求めたガタ補正値をスライディングノ
ズルの開度指令値に印加している。
特開平４−251646号公報には、スライディングノズルの
駆動系のガタを補正して、鋳型内の湯面レベルを制御す
る方法が提案されている。前者の特開平４−251645号公
報では、外乱に対する周期よりも充分に短い周期にてス
ライディングノズルを作動すれば駆動系のガタを補正で
きるという原理を利用して、鋳型内の湯面レベル変動の
振幅値が所定範囲内または最小になるような状態で、ス
ライディングノズルの駆動系（シリンダ）の作動周期が
所定値よりも大きくなるようなガタ補正値をスライディ
ングノズルの開度指令値に印加している。また、後者の
特開平４−251646号公報では、スライディングノズルの
駆動系（シリンダ）の変化と鋳型内の湯面レベルの変化
とにおける極値のズレを駆動系のガタと認識して、この
ズレ量に基づいて求めたガタ補正値をスライディングノ
ズルの開度指令値に印加している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、湯面レベル
を制御する際には、シリンダの作動遅れ，給湯流の
遅れ，湯面の波動の誤差，バルジング性（鋳型から
引き抜いた鋳片の完全に凝固していない部分がふくらむ
こと）の変動の４点について補正を行う必要がある。し
かしながら、上述した２例の従来方法では、シリンダ
の作動遅れ（駆動系のガタ）のみしか補正できないの
で、誤差が大きく、正確な湯面レベル制御を行えないと
いう問題点がある。
を制御する際には、シリンダの作動遅れ，給湯流の
遅れ，湯面の波動の誤差，バルジング性（鋳型から
引き抜いた鋳片の完全に凝固していない部分がふくらむ
こと）の変動の４点について補正を行う必要がある。し
かしながら、上述した２例の従来方法では、シリンダ
の作動遅れ（駆動系のガタ）のみしか補正できないの
で、誤差が大きく、正確な湯面レベル制御を行えないと
いう問題点がある。
【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、上述したすべての変動の補正を行った流量ゲイ
ンを学習し、学習したゲインにより鋳型内の湯面レベル
を制御することにより、誤差が小さく、正確な湯面レベ
ル制御を行うことができる連続鋳造における鋳型内湯面
レベル制御方法を提供することを目的とする。
であり、上述したすべての変動の補正を行った流量ゲイ
ンを学習し、学習したゲインにより鋳型内の湯面レベル
を制御することにより、誤差が小さく、正確な湯面レベ
ル制御を行うことができる連続鋳造における鋳型内湯面
レベル制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鋳型内湯面
レベル制御方法は、湯面計で計測した湯面レベルと目標
湯面レベルとの偏差に基づいてタンディッシュから鋳型
への溶鋼の流量を調整する流量調整部材の開度変化量を
求め、求めた開度変化量に、前記流量調整部材の開度と
溶鋼の流量特性とに基づく制御ゲインを乗算し、その乗
算結果に応じて前記流量調整部材の開度を調節すること
により、連続鋳造における鋳型内の湯面レベルを制御す
る方法において、前記流量調整部材を駆動するための駆
動系のガタ，前記タンディッシュにおける溶鋼の深さに
基づいて前記制御ゲインを学習し、学習した制御ゲイン
を用いて鋳型内の湯面レベルを制御することを特徴とす
る。
レベル制御方法は、湯面計で計測した湯面レベルと目標
湯面レベルとの偏差に基づいてタンディッシュから鋳型
への溶鋼の流量を調整する流量調整部材の開度変化量を
求め、求めた開度変化量に、前記流量調整部材の開度と
溶鋼の流量特性とに基づく制御ゲインを乗算し、その乗
算結果に応じて前記流量調整部材の開度を調節すること
により、連続鋳造における鋳型内の湯面レベルを制御す
る方法において、前記流量調整部材を駆動するための駆
動系のガタ，前記タンディッシュにおける溶鋼の深さに
基づいて前記制御ゲインを学習し、学習した制御ゲイン
を用いて鋳型内の湯面レベルを制御することを特徴とす
る。
【００１２】
【作用】本発明の鋳型内湯面レベル制御方法では、鋳型
内の湯面レベルをレベル計にて計測し、その計測値と目
標湯面レベルとの偏差を求める。また、タンディッシュ
から鋳型内への溶鋼量を調整する流量調整部材（ストッ
パまたはスライディングノズル）を駆動するための駆動
系（シリンダ）のガタ，タンディッシュにおける溶鋼の
深さを考慮して、制御ゲイン（流量ゲイン）を学習す
る。そして、前記偏差に基づく流量調整部材の開度変化
量に、学習した制御ゲインを乗算し、その乗算結果を流
量調整部材の駆動系に出力してその開度を調節して、鋳
型内の湯面レベルを制御する。よって、駆動系のガタ，
タンディッシュ内の溶鋼の深さの補正を含めて、鋳型内
の湯面レベルの制御を正確に行え、その制御精度が従来
より向上する。
内の湯面レベルをレベル計にて計測し、その計測値と目
標湯面レベルとの偏差を求める。また、タンディッシュ
から鋳型内への溶鋼量を調整する流量調整部材（ストッ
パまたはスライディングノズル）を駆動するための駆動
系（シリンダ）のガタ，タンディッシュにおける溶鋼の
深さを考慮して、制御ゲイン（流量ゲイン）を学習す
る。そして、前記偏差に基づく流量調整部材の開度変化
量に、学習した制御ゲインを乗算し、その乗算結果を流
量調整部材の駆動系に出力してその開度を調節して、鋳
型内の湯面レベルを制御する。よって、駆動系のガタ，
タンディッシュ内の溶鋼の深さの補正を含めて、鋳型内
の湯面レベルの制御を正確に行え、その制御精度が従来
より向上する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。
いて具体的に説明する。
【００１４】図１は、本発明の制御方法を実施するため
の装置の構成図であり、図中１は図示しない取鍋から溶
鋼２が装入されるタンディッシュである。タンディッシ
ュ１の下面には溶鋼流出孔1aが貫通されており、溶鋼流
出孔1aにはタンディッシュ１内の溶鋼２を鋳型４に鋳込
むための浸漬ノズル３が介装されている。浸漬ノズル３
を介して鋳型４内に鋳込まれた溶鋼２は図示しない冷却
帯で冷却されて凝固シェル５が生成される。また、鋳型
４内の上部には、鋳型４内の溶鋼２の湯面レベルを計測
する渦流式, レーザ式の湯面レベル計12が設けられてお
り、湯面レベル計12は、計測したレベル信号を後述する
レベル制御器10及びゲイン学習演算器11へ出力する。
の装置の構成図であり、図中１は図示しない取鍋から溶
鋼２が装入されるタンディッシュである。タンディッシ
ュ１の下面には溶鋼流出孔1aが貫通されており、溶鋼流
出孔1aにはタンディッシュ１内の溶鋼２を鋳型４に鋳込
むための浸漬ノズル３が介装されている。浸漬ノズル３
を介して鋳型４内に鋳込まれた溶鋼２は図示しない冷却
帯で冷却されて凝固シェル５が生成される。また、鋳型
４内の上部には、鋳型４内の溶鋼２の湯面レベルを計測
する渦流式, レーザ式の湯面レベル計12が設けられてお
り、湯面レベル計12は、計測したレベル信号を後述する
レベル制御器10及びゲイン学習演算器11へ出力する。
【００１５】タンディッシュ１内には、タンディッシュ
１から鋳型４への溶鋼２の流量を調整するストッパ７が
設けられている。ストッパ７の基端は、その一端がシリ
ンダ９に接続されたレバー８の他端に連結されている。
そして、シリンダ９の駆動によるレバー８の作動によっ
て、ストッパ７を溶鋼２の深さ方向（図１では上下方
向）に移動させて、溶鋼流出孔1aの開度を調節してタン
ディッシュ１から鋳型４への溶鋼２の流量を制御するよ
うになっている。また、タンディッシュ１の下側面に
は、タンディッシュ１の重量を測定する重量計６が設け
られており、重量計６はその測定値をゲイン学習演算器
11へ出力する。
１から鋳型４への溶鋼２の流量を調整するストッパ７が
設けられている。ストッパ７の基端は、その一端がシリ
ンダ９に接続されたレバー８の他端に連結されている。
そして、シリンダ９の駆動によるレバー８の作動によっ
て、ストッパ７を溶鋼２の深さ方向（図１では上下方
向）に移動させて、溶鋼流出孔1aの開度を調節してタン
ディッシュ１から鋳型４への溶鋼２の流量を制御するよ
うになっている。また、タンディッシュ１の下側面に
は、タンディッシュ１の重量を測定する重量計６が設け
られており、重量計６はその測定値をゲイン学習演算器
11へ出力する。
【００１６】シリンダ９にはレベル制御器10が接続され
ている。レベル制御器10は、設計値の流量ゲインとゲイ
ン学習演算器11にて学習された流量ゲインとの比からな
る修正制御ゲインを求め、一方、湯面レベル計12の計測
値と目標湯面レベルとの偏差に基づいてシリンダ９に対
する開度制御値を演算し、演算した開度制御値に求めた
修正制御ゲインを乗算して開度修正制御値を求めてシリ
ンダ９及びゲイン学習演算器11に出力する。シリンダ９
は、この開度修正制御値に応じて、ストッパ７の開度を
制御する。ゲイン学習演算器11は、ストッパ７を駆動す
るシリンダ９のガタ，タンディッシュ１内の溶鋼２の深
さを考慮して、流量ゲインを学習し、学習した流量ゲイ
ンをレベル制御器10へ出力する。なお、ゲイン学習演算
器11における学習手順については、後に詳述する。
ている。レベル制御器10は、設計値の流量ゲインとゲイ
ン学習演算器11にて学習された流量ゲインとの比からな
る修正制御ゲインを求め、一方、湯面レベル計12の計測
値と目標湯面レベルとの偏差に基づいてシリンダ９に対
する開度制御値を演算し、演算した開度制御値に求めた
修正制御ゲインを乗算して開度修正制御値を求めてシリ
ンダ９及びゲイン学習演算器11に出力する。シリンダ９
は、この開度修正制御値に応じて、ストッパ７の開度を
制御する。ゲイン学習演算器11は、ストッパ７を駆動す
るシリンダ９のガタ，タンディッシュ１内の溶鋼２の深
さを考慮して、流量ゲインを学習し、学習した流量ゲイ
ンをレベル制御器10へ出力する。なお、ゲイン学習演算
器11における学習手順については、後に詳述する。
【００１７】また、図２は、本発明の制御方法を実施す
るための他の装置の構成図であり、図中図１と同一部分
には同一番号を付して説明を省略する。溶鋼流出孔1aが
形成されたタンディッシュ１の下面には、タンディッシ
ュ１から鋳型４への溶鋼２の流量を調整するスライディ
ングノズル21が設けられている。スライディングノズル
21は、中央に開孔部22をそれぞれ有する３枚の板状部材
23, 24, 25を上下に積層した構成をなし、真ん中の板状
部材24のみがシリンダ９に接続されて水平方向（図１で
は左右方向）に移動するようになっている。そして、シ
リンダ９の駆動により真ん中の板状部材24を水平方向に
移動させて、上，中，下の板状部材23,24, 25における
各開孔部22の共通面積を変化させ、溶鋼流出孔1aの開度
を調節してタンディッシュ１から鋳型４への溶鋼２の流
量を制御するようになっている。なお、他の構成は、図
１の構成と同様である。
るための他の装置の構成図であり、図中図１と同一部分
には同一番号を付して説明を省略する。溶鋼流出孔1aが
形成されたタンディッシュ１の下面には、タンディッシ
ュ１から鋳型４への溶鋼２の流量を調整するスライディ
ングノズル21が設けられている。スライディングノズル
21は、中央に開孔部22をそれぞれ有する３枚の板状部材
23, 24, 25を上下に積層した構成をなし、真ん中の板状
部材24のみがシリンダ９に接続されて水平方向（図１で
は左右方向）に移動するようになっている。そして、シ
リンダ９の駆動により真ん中の板状部材24を水平方向に
移動させて、上，中，下の板状部材23,24, 25における
各開孔部22の共通面積を変化させ、溶鋼流出孔1aの開度
を調節してタンディッシュ１から鋳型４への溶鋼２の流
量を制御するようになっている。なお、他の構成は、図
１の構成と同様である。
【００１８】次に、動作について説明する。なお、以下
では、図１に示すようなストッパ７を利用する場合につ
いて説明するが、図２に示すようなスライディングノズ
ル21を利用する場合についても同様に行える。
では、図１に示すようなストッパ７を利用する場合につ
いて説明するが、図２に示すようなスライディングノズ
ル21を利用する場合についても同様に行える。
【００１９】浸漬ノズル３を通して、タンディッシュ１
から鋳型４内に溶鋼２が注入されると、鋳型４内への溶
鋼２の鋳込み量と鋳片の引抜き量とのバランスにより、
鋳型４内の湯面レベルがほぼ一定に保たれる。溶鋼２の
鋳込み量，鋳片の引抜き量の他に操業中に変動する操業
パラメータが多いので、このバランスを維持するため
に、各変動要因におけるそれぞれの制御方法について工
夫が施されている。特に、流量調節にストッパ７または
スライディングノズル21を利用する場合には、これらの
溶損または詰まりによる流量ゲインの変化による湯面レ
ベル変動の制御が重要である。本発明では、種々の操業
パラメータにおける変化を考慮して流量ゲインを学習
し、学習した流量ゲインを用いて、鋳型４内の湯面レベ
ルを制御している。
から鋳型４内に溶鋼２が注入されると、鋳型４内への溶
鋼２の鋳込み量と鋳片の引抜き量とのバランスにより、
鋳型４内の湯面レベルがほぼ一定に保たれる。溶鋼２の
鋳込み量，鋳片の引抜き量の他に操業中に変動する操業
パラメータが多いので、このバランスを維持するため
に、各変動要因におけるそれぞれの制御方法について工
夫が施されている。特に、流量調節にストッパ７または
スライディングノズル21を利用する場合には、これらの
溶損または詰まりによる流量ゲインの変化による湯面レ
ベル変動の制御が重要である。本発明では、種々の操業
パラメータにおける変化を考慮して流量ゲインを学習
し、学習した流量ゲインを用いて、鋳型４内の湯面レベ
ルを制御している。
【００２０】連続鋳造が開始されてタンディッシュ１か
ら鋳型４内に溶鋼２が注入されると、鋳型４内の溶鋼２
の湯面レベルが湯面レベル計12にて計測されてその計測
値がレベル制御器10及びゲイン学習演算器11へ出力され
る。そして、その計測値と外部から入力される目標湯面
レベル値との間に偏差が生じると、その偏差が零になる
ようなシリンダ９に対する制御周期１回分の開度指令変
化量ΔＭＶをレベル制御器10にて演算する。また、ゲイ
ン学習演算器11から入力される学習済の流量ゲインＧと
予めレベル制御器10内に格納されている設計値の流量ゲ
インＧ0 とを用いて以下の式（１）に示すように修正制
御ゲインＫG を求める。 ＫG ＝Ｇ0 ／Ｇ …（１） 求めた開度指令変化量ΔＭＶに修正制御ゲインＫG を乗
算することにより、つまり、以下の式（２）に示すよう
にして、実際にシリンダ９に出力する制御周期１回分の
開度指令変化量ΔＭＶ′を求める。 ΔＭＶ′＝ＫG ×ΔＭＶ …（２）
ら鋳型４内に溶鋼２が注入されると、鋳型４内の溶鋼２
の湯面レベルが湯面レベル計12にて計測されてその計測
値がレベル制御器10及びゲイン学習演算器11へ出力され
る。そして、その計測値と外部から入力される目標湯面
レベル値との間に偏差が生じると、その偏差が零になる
ようなシリンダ９に対する制御周期１回分の開度指令変
化量ΔＭＶをレベル制御器10にて演算する。また、ゲイ
ン学習演算器11から入力される学習済の流量ゲインＧと
予めレベル制御器10内に格納されている設計値の流量ゲ
インＧ0 とを用いて以下の式（１）に示すように修正制
御ゲインＫG を求める。 ＫG ＝Ｇ0 ／Ｇ …（１） 求めた開度指令変化量ΔＭＶに修正制御ゲインＫG を乗
算することにより、つまり、以下の式（２）に示すよう
にして、実際にシリンダ９に出力する制御周期１回分の
開度指令変化量ΔＭＶ′を求める。 ΔＭＶ′＝ＫG ×ΔＭＶ …（２）
【００２１】求められた開度指令変化量ΔＭＶ′に従っ
て、シリンダ９が駆動されて、ストッパ７の開度が調節
され、鋳型４内の湯面レベルが目標レベルに維持され
る。ここで、上記（１），（２）式にあっては、学習し
た流量ゲインＧが設計値の流量ゲインＧ0 より大きい場
合には修正制御ゲインＫG が１より小さくなってレベル
制御器10からの制御演算出力は小さく補正され、一方、
学習した流量ゲインＧが設計値の流量ゲインＧ0 より小
さい場合には修正制御ゲインＫG が１より大きくなって
レベル制御器10からの制御演算出力は大きく補正され
る。
て、シリンダ９が駆動されて、ストッパ７の開度が調節
され、鋳型４内の湯面レベルが目標レベルに維持され
る。ここで、上記（１），（２）式にあっては、学習し
た流量ゲインＧが設計値の流量ゲインＧ0 より大きい場
合には修正制御ゲインＫG が１より小さくなってレベル
制御器10からの制御演算出力は小さく補正され、一方、
学習した流量ゲインＧが設計値の流量ゲインＧ0 より小
さい場合には修正制御ゲインＫG が１より大きくなって
レベル制御器10からの制御演算出力は大きく補正され
る。
【００２２】次いで、ゲイン学習演算器11における流量
ゲインＧの学習動作について説明する。
ゲインＧの学習動作について説明する。
【００２３】まず、タンディッシュ１内の溶鋼２の深さ
を補正する学習動作について説明する。このタンディッ
シュ１内の溶鋼２深さの補正については以下の演算式
（３）が成り立つ。 Ｇ2 ＝Ｋ×Ｇ1 …（３） 但し、Ｇ1 ：流量特性のうちで、タンディッシュ１内の
溶鋼２の深さをある一定の値として、特に、ストッパ７
の開度特性にのみ起因する特性ゲイン Ｇ2 ：タンディッシュ１内の溶鋼２の深さが変化した場
合にその変化を補正した特性ゲイン Ｋ：タンディッシュ１内の溶鋼２の深さを補正する際の
補正ゲイン
を補正する学習動作について説明する。このタンディッ
シュ１内の溶鋼２深さの補正については以下の演算式
（３）が成り立つ。 Ｇ2 ＝Ｋ×Ｇ1 …（３） 但し、Ｇ1 ：流量特性のうちで、タンディッシュ１内の
溶鋼２の深さをある一定の値として、特に、ストッパ７
の開度特性にのみ起因する特性ゲイン Ｇ2 ：タンディッシュ１内の溶鋼２の深さが変化した場
合にその変化を補正した特性ゲイン Ｋ：タンディッシュ１内の溶鋼２の深さを補正する際の
補正ゲイン
【００２４】タンディッシュ１内の溶鋼２の標準深さ
（ストッパ７の流量特性が設計値を出すための深さ）を
Ｈ0 とし、現状の溶鋼２の深さをＨとすると、見かけ上
ゲインはｋ倍になる。従って、真のゲインは１／ｋを乗
ずる必要がある。具体的に補正ゲインＫの値は以下の式
（４）のようにして算出できる。
（ストッパ７の流量特性が設計値を出すための深さ）を
Ｈ0 とし、現状の溶鋼２の深さをＨとすると、見かけ上
ゲインはｋ倍になる。従って、真のゲインは１／ｋを乗
ずる必要がある。具体的に補正ゲインＫの値は以下の式
（４）のようにして算出できる。
【００２５】
【数２】
【００２６】よって、この場合の学習ゲインＧは以下の
ように表される。 Ｇ＝Ｇ2 （＝Ｋ×Ｇ1 ）（ＨとＨ0 とに差がある場合） Ｇ＝Ｇ1 （ＨとＨ0 とに差がない場合）
ように表される。 Ｇ＝Ｇ2 （＝Ｋ×Ｇ1 ）（ＨとＨ0 とに差がある場合） Ｇ＝Ｇ1 （ＨとＨ0 とに差がない場合）
【００２７】本発明例では、重量計６によって溶鋼２を
収納したタンディッシュ１の重量を測定し、その測定値
からタンディッシュ１内の溶鋼２の実際の深さＨを算出
し、標準深さＨ0 との間に差があれば、ストッパ７の流
量特性が変化しているので、これを補正する。もし、こ
の補正を行わなければ、設計値のストッパ７の開度特性
Ｇ1 のみとなって、補正ゲインＫは誤差となるが、本発
明例では、タンディッシュ１内の溶鋼２深さの補正を盛
り込んで、流量特性ゲインをＧ2 ＝Ｋ×Ｇ1 と認識でき
る。
収納したタンディッシュ１の重量を測定し、その測定値
からタンディッシュ１内の溶鋼２の実際の深さＨを算出
し、標準深さＨ0 との間に差があれば、ストッパ７の流
量特性が変化しているので、これを補正する。もし、こ
の補正を行わなければ、設計値のストッパ７の開度特性
Ｇ1 のみとなって、補正ゲインＫは誤差となるが、本発
明例では、タンディッシュ１内の溶鋼２深さの補正を盛
り込んで、流量特性ゲインをＧ2 ＝Ｋ×Ｇ1 と認識でき
る。
【００２８】次に、ストッパ７の駆動系（シリンダ９）
におけるガタを補正する流量ゲインの学習について説明
する。図３はこの流量ゲインの学習の手順を示すフロー
チャートである。
におけるガタを補正する流量ゲインの学習について説明
する。図３はこの流量ゲインの学習の手順を示すフロー
チャートである。
【００２９】まず、求められた開度指令変化量ΔＭＶが
変化し、しかもその開・閉の方向が反転するか否かを判
断する（ステップＳ１）。開度指令変化量ΔＭＶが変化
しないか、または、変化してもその開・閉の方向が同一
である場合には（Ｓ１：ＮＯ）、ガタがないと判断して
そのままリターンする。Ｓ１でＹＥＳである場合には、
以下の式（５）に従って、レベル変化量のモデル推定値
を演算する（ステップＳ２）。
変化し、しかもその開・閉の方向が反転するか否かを判
断する（ステップＳ１）。開度指令変化量ΔＭＶが変化
しないか、または、変化してもその開・閉の方向が同一
である場合には（Ｓ１：ＮＯ）、ガタがないと判断して
そのままリターンする。Ｓ１でＹＥＳである場合には、
以下の式（５）に従って、レベル変化量のモデル推定値
を演算する（ステップＳ２）。
【００３０】
【数３】
【００３１】但し、ΔＬC ：レベル変化量のモデル推定
値 ΔＭＶ：シリンダ９への指令出力の差 ΔＭＶ（ｉ）＝ＭＶ（ｉ）〔今回〕−ＭＶ（ｉ−１）
〔前回〕 ΔＸ：シリンダ９の実ストロークの差 ΔＸ（ｉ）＝Ｘ（ｉ）〔今回〕−Ｘ（ｉ−１）〔前回〕 ａk ，ｂk ：定数 このΔＭＶ（ｉ−ｋ）とΔＸ（ｉ−ｋ）と（ｋ＝０，
１，…，ｎ）に対するΔＬC （ｉ）のモデル式が上述の
式（５）である。
値 ΔＭＶ：シリンダ９への指令出力の差 ΔＭＶ（ｉ）＝ＭＶ（ｉ）〔今回〕−ＭＶ（ｉ−１）
〔前回〕 ΔＸ：シリンダ９の実ストロークの差 ΔＸ（ｉ）＝Ｘ（ｉ）〔今回〕−Ｘ（ｉ−１）〔前回〕 ａk ，ｂk ：定数 このΔＭＶ（ｉ−ｋ）とΔＸ（ｉ−ｋ）と（ｋ＝０，
１，…，ｎ）に対するΔＬC （ｉ）のモデル式が上述の
式（５）である。
【００３２】次に、実際の湯面レベルの変化量とＳ２で
求めたレベル変化量のモデル推定値との偏差の絶対値が
所定値より大きいか否かを、以下の式（６）に従って判
断する（ステップＳ３）。 ｜ΔＬA （ｉ）−ΔＬC （ｉ）｜＞ε …（６） 但し、ΔＬA （ｉ）：実湯面レベルの変化量 ΔＬA （ｉ）＝ＬA （ｉ）〔今回〕−ＬA （ｉ−１）
〔前回〕ε：定数 式（６）を満足しない場合には（Ｓ３：ＮＯ）、ガタが
ないと判断してそのままリターンする。ステップＳ３で
ＹＥＳである場合には、ガタが存在していると判定する
（ステップＳ４）。
求めたレベル変化量のモデル推定値との偏差の絶対値が
所定値より大きいか否かを、以下の式（６）に従って判
断する（ステップＳ３）。 ｜ΔＬA （ｉ）−ΔＬC （ｉ）｜＞ε …（６） 但し、ΔＬA （ｉ）：実湯面レベルの変化量 ΔＬA （ｉ）＝ＬA （ｉ）〔今回〕−ＬA （ｉ−１）
〔前回〕ε：定数 式（６）を満足しない場合には（Ｓ３：ＮＯ）、ガタが
ないと判断してそのままリターンする。ステップＳ３で
ＹＥＳである場合には、ガタが存在していると判定する
（ステップＳ４）。
【００３３】次いで、以下の式（７）に示すΔＬC ′
（ｉ）がΔＬA （ｉ）となるΔＭＶ0のガタを最小２乗
法にて求める（ステップＳ５）。
（ｉ）がΔＬA （ｉ）となるΔＭＶ0のガタを最小２乗
法にて求める（ステップＳ５）。
【００３４】
【数４】
【００３５】最後に、ステップＳ５で求めたガタ分ΔＭ
Ｖ0 をゲインＧ2 （ゲインＧ2 を学習していなければゲ
インＧ1 ）に補正して流量ゲインＧ3 を算出する（ステ
ップＳ６）。
Ｖ0 をゲインＧ2 （ゲインＧ2 を学習していなければゲ
インＧ1 ）に補正して流量ゲインＧ3 を算出する（ステ
ップＳ６）。
【００３６】上述した３種の流量ゲインＧi （ｉ＝１，
２，３）の関係について説明する。この場合のｉの番号
は学習の深度を示しており、Ｇ3 が最終のゲインＧとし
て、ゲイン学習演算器11からレベル制御器10に出力され
る。１回のレベル制御演算周期内で、サンプリング，Ｇ
2 （またはＧ1 ）の演算，Ｇ3 の演算，学習ゲインＧの
出力，開度指令変化量ΔＭＶ′の算出の手順がこの順に
実行されて、シリンダ９の駆動が制御される。
２，３）の関係について説明する。この場合のｉの番号
は学習の深度を示しており、Ｇ3 が最終のゲインＧとし
て、ゲイン学習演算器11からレベル制御器10に出力され
る。１回のレベル制御演算周期内で、サンプリング，Ｇ
2 （またはＧ1 ）の演算，Ｇ3 の演算，学習ゲインＧの
出力，開度指令変化量ΔＭＶ′の算出の手順がこの順に
実行されて、シリンダ９の駆動が制御される。
【００３７】但し、開度指令変化量ΔＭＶに鋳造速度Ｖ
c （鋳片を引き抜く速度）の変化のＦＦ項（タンディッ
シュ１内の溶鋼２の深さが標準深さと異なっている）が
入っている場合には、ＦＦ項のゲインも補正する必要が
あるので、シリンダ９に出力される開度指令変化量ΔＭ
Ｖ′は以下の式（８）のようになる。
c （鋳片を引き抜く速度）の変化のＦＦ項（タンディッ
シュ１内の溶鋼２の深さが標準深さと異なっている）が
入っている場合には、ＦＦ項のゲインも補正する必要が
あるので、シリンダ９に出力される開度指令変化量ΔＭ
Ｖ′は以下の式（８）のようになる。
【００３８】
【数５】
【００３９】なお、本実施例では、重量計６の測定結果
に基づいてタンディッシュ１内の溶鋼２の深さを求めた
が、タンディッシュ１に湯面レベル計を設けて直接溶鋼
２の深さを測定するようにしても良い。
に基づいてタンディッシュ１内の溶鋼２の深さを求めた
が、タンディッシュ１に湯面レベル計を設けて直接溶鋼
２の深さを測定するようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の制御方法
では、ストッパまたはスライディングノズルを駆動する
ための駆動系のガタ，タンディッシュにおける溶鋼の深
さを考慮して、流量ゲインを学習し、学習した流量ゲイ
ンを用いて鋳型内の湯面レベルを制御するので、極めて
高精度に湯面レベル制御を行うことができ、鋳型内の湯
面レベルを鋳造の全長にわたって最適な目標レベルに正
確に維持でき、鋳片の品質を大幅に向上することが可能
となる。
では、ストッパまたはスライディングノズルを駆動する
ための駆動系のガタ，タンディッシュにおける溶鋼の深
さを考慮して、流量ゲインを学習し、学習した流量ゲイ
ンを用いて鋳型内の湯面レベルを制御するので、極めて
高精度に湯面レベル制御を行うことができ、鋳型内の湯
面レベルを鋳造の全長にわたって最適な目標レベルに正
確に維持でき、鋳片の品質を大幅に向上することが可能
となる。
【図１】本発明の連続鋳造における鋳型内湯面レベル制
御方法を実施するための装置の構成図である。
御方法を実施するための装置の構成図である。
【図２】本発明の連続鋳造における鋳型内湯面レベル制
御方法を実施するための他の装置の構成図である。
御方法を実施するための他の装置の構成図である。
【図３】本発明の連続鋳造における鋳型内湯面レベル制
御方法における流量ゲインの学習方法の手順を示すフロ
ーチャートである。
御方法における流量ゲインの学習方法の手順を示すフロ
ーチャートである。
１ タンディッシュ ２ 溶鋼 ３ 浸漬ノズル ４ 鋳型 ６ 重量計 ７ ストッパ ９ シリンダ 12 湯面レベル計 10 レベル制御器 11 ゲイン学習演算器 21 スライディングノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 湯面計で計測した湯面レベルと目標湯面
レベルとの偏差に基づいてタンディッシュから鋳型への
溶鋼の流量を調整する流量調整部材の開度変化量を求
め、求めた開度変化量に、前記流量調整部材の開度と溶
鋼の流量特性とに基づく制御ゲインを乗算し、その乗算
結果に応じて前記流量調整部材の開度を調節することに
より、連続鋳造における鋳型内の湯面レベルを制御する
方法において、前記流量調整部材を駆動するための駆動
系のガタ，前記タンディッシュにおける溶鋼の深さに基
づいて前記制御ゲインを学習し、学習した制御ゲインを
用いて鋳型内の湯面レベルを制御することを特徴とする
連続鋳造における鋳型内湯面レベル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20113594A JPH0857616A (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 連続鋳造における鋳型内湯面レベル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20113594A JPH0857616A (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 連続鋳造における鋳型内湯面レベル制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857616A true JPH0857616A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16435990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20113594A Pending JPH0857616A (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 連続鋳造における鋳型内湯面レベル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0857616A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029453A1 (fr) * | 1997-12-08 | 1999-06-17 | Nippon Steel Corporation | Appareil de moulage en continu a jauge de niveau du metal |
| KR100775290B1 (ko) * | 2006-12-18 | 2007-11-08 | 주식회사 포스코 | 연속주조공정에서의 탕면레벨 제어장치 |
| JP2008161894A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 連続鋳造圧延装置および連続鋳造圧延方法 |
| CN105108122A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-02 | 张继兰 | 一种能控制流量的自动浇铸机构 |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP20113594A patent/JPH0857616A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999029453A1 (fr) * | 1997-12-08 | 1999-06-17 | Nippon Steel Corporation | Appareil de moulage en continu a jauge de niveau du metal |
| US6337566B1 (en) | 1997-12-08 | 2002-01-08 | Nippon Steel Corporation | Continuous casting apparatus using a molten metal level gauge |
| KR100775290B1 (ko) * | 2006-12-18 | 2007-11-08 | 주식회사 포스코 | 연속주조공정에서의 탕면레벨 제어장치 |
| JP2008161894A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 連続鋳造圧延装置および連続鋳造圧延方法 |
| CN105108122A (zh) * | 2015-08-21 | 2015-12-02 | 张继兰 | 一种能控制流量的自动浇铸机构 |
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