JPS59156559A - 連続鋳造における鋳込温度の設定方法 - Google Patents

連続鋳造における鋳込温度の設定方法

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JPS59156559A
JPS59156559A JP3138983A JP3138983A JPS59156559A JP S59156559 A JPS59156559 A JP S59156559A JP 3138983 A JP3138983 A JP 3138983A JP 3138983 A JP3138983 A JP 3138983A JP S59156559 A JPS59156559 A JP S59156559A
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molten steel
temperature
temp
ladle
pouring
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Takayuki Shimizu
孝之 清水
Yoshinori Onoe
善則 尾上
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/22Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould
    • B22D11/225Controlling or regulating processes or operations for cooling cast stock or mould for secondary cooling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続鋳造に係り、特に、プロセスコンピュータ
を用いた2次冷却制御の基礎となる鋳込温度の設定方法
に関する。
連続鋳造2次冷却におけるダイナミック制御は、鋳片品
質の高位安定化を目的とするもので、所定ノソフトウエ
アを内蔵したプロセスコンピュータのオンライン制御に
より鋳片温度の凝固過程を考慮した冷却を進めてゆくも
のである。このオンライン冷却制御における初期温度は
、鋳込温度としてプロセスコンピュータに入力される。
−ところで、鋳込温度は、本来的にはモールド内メニス
カス部の溶鋼温度であるべきところ、この部分の温度計
測は不可能であるので、従来ではタンディツシュ内の溶
鋼温度の計測値を初期データとしていた。しかも、溶鋼
温度は鋳造中に温度低下をおこすため1チヤージで複数
回、逐時的に計測するのが通常であり、煩雑であるとと
もに経済コストの点で問題があった。
そこで本発明は、プロセスコンピュータに設定する鋳込
温度をより正確に与えることかできるとともに、簡単か
つ経済的に設定できる、連続鋳造における鋳込温度の設
定方法を提供することを目的とする。
本発明は第1図に説明的に示す5つの工程、■。
m、m、rv、vからなる。すなわち、第Iの工程は、
連続鋳造工程の前工程である溶鋼処理工程搬出時に親鍋
内の溶鋼温度を実測し、その実測温度と注入開始までの
経過時間より、新鍋注入開始時の親鍋内溶鋼温度を求め
る。次の第■工程は、注入開始からの経過時間と第工工
程で求めた注入開始時の親鍋内溶鋼温度の値より、新鍋
注入中の親鍋内溶鋼温度を逐次的に求める。第工工程は
、タンディツシュ(以下、「TD」と略記する)への鋳
込開始からの経過時間と、TDの種類と、前記第■工程
で求めた注入中の親鍋内溶鋼温度より、TD内の溶鋼温
度を逐次的に求める。次の第■工程は修正工程で、1チ
ヤージに1回だけTD内の溶鋼温度を実測し、その実測
値に基づいて第■工程で求めた注入中の親鍋内溶鋼温度
と、第工工程で求めたTD内の溶鋼温度の値を修正する
。最終工程の第■工程では、第■工程で修正された溶鋼
温度値を含む第工工程のTD内溶鋼温度の値と、TDの
使用開始時からの経過時間とからモールド内メニスカス
部の溶鋼温度(鋳込温度)を逐次的に求める。こうして
求めた鋳込温度データを鋳片温度の初期値としてコンピ
ュータに設定する。以降は、この初期値が2次冷却制御
たとえばスプレー冷却水制御ないしピンチロール表面温
度制御等の基礎となる。
実測以外に温度を求める手法は、好ましくは、予め規定
されプログλ、−ムの形式で記述される数式に基づいて
、内蔵する計時手段の時間経過に従い各動作の検出手段
に接続されたオンラインのコンピュータが演算して求め
る。このコンピュータは、2次冷却制御を実行するプロ
セスコンピュータとすることができる。したがって、2
次冷却制御以前も自動化が可能となる。
以下、本発明を、添付図面を参照しながら述べる実施例
に基づきより具体的に説明する。
第1工程: 溶鋼処理工程搬出時における親鍋内溶鋼温度の実測値を
TI*、l!ニジ、このTI*実測時から新鍋注入開始
までの経過時間を(□ とすると、新鍋注入開始時にお
ける親鍋内溶鋼温度の算出値T2は次式のように表わさ
れる。
* T2=f1(T1 、【1 )・・・・・・ (1)そ
してT2は、第2図のように変化するので、* f□はT□ 、【□についての多項式で表わすことがて
きる。そこで、−例として次式のことく規定する。
*     * f  (T  t  ) =T  +at1・川(1−
1)1  1’l    1 ここで、3は単位時間(sec)あたりの親鍋内溶鋼温
度(’C)の温度変化量である。なお、以降で定義され
る温度9時間はすべて℃および5ec(秒)である。
第■工程: 新鍋注入開始時からの経過時間をT2 とすると、新鍋
注入中の親鍋内溶鋼温度の算出値T3 は、次式のよう
に表わされる。なお、T2 は先の第I工程で算出され
る値である。
T3 = T2  (T2 、 T2 )・・・・・・
・・・ (2)そして、T3は第3図に示すように変化
するので、 T2はT2.T2についての多項式で表わ
すことができる。
そこで、−例として次式のごとく規定する。
T2(T2.【2)=T2+b【2・・・・・・・・・
(2−1)ここで、bは単位時間あたりの親鍋内溶鋼温
度の温度変化量である。親鍋内の溶鋼量は減少してゆく
ことから、この係数すは前記係数λよりも絶対値として
は大きく選ばれる。
第工工程: タンディツシュTDの使用開始時からの経過時間をta
 とすると、TD内溶鋼温度の算出値T4は第4図の下
のグラフのように表わされ、次の微分方程式で近似でき
る。
ここで、T3 は先の第■工程で算出される値で、係数
Tc 、 KはタンディツシュTDの種類によって変わ
る値である。すなわち、TcはTD内のレンガに熱が蓄
積するまでの時定数であり、一方には時間t3 が十分
大きくなって定常状態となったときの鍋内溶鋼温度に3
  とTD内溶鋼温度に4  との比率に47 k3で
ある。
TD内溶鋼温度T4の時間変化とパラメータの関係を第
5図に示す。係数Tcは、TDの使用開始時すなわち【
3=0における曲線T4の接線と新鍋内溶鋼温度変化の
直線T3との交差点までの時間である。k3 、 k4
はta−+ooとする外挿演算で簡単に算出できる。
第■工程: この工程はTD内の溶鋼温度を温度センサで直接計測し
その実測値を得て、前記工程で算出した新鍋注入中の新
鍋内溶鋼温度T3およびTD内溶鋼温度T4を修正する
工程である。これら算出値T3. T、aの修正値をそ
れぞれTa’ 、 T’!とあられし、TD内溶鋼温度
の実測値をT4  とすると、のように表わされる。こ
こで、第6図に示すように、時間経過のある時点【0の
温度偏差のみを問題とするから、上記関数f3は先と同
様にT3゜T4 、T4についての多項式で表現するこ
とができる。そこで、−例として次式のごとく規定する
f3(T3.T4.T4*)=CT3+dT4+eT、
”−(4−1)ここで、この第(4−1)式を変形し、
係数を適当に選んで次式を得る。
f 3 ’(T3 、T4 、T4*)= T3− c
’(T4*−T4戸・・・・・(4−2)こうすると、
係数C′は意味をもち、TD内の溶鋼温度偏差(T*−
T)を新鍋内の溶鋼温度算出値4 にフィードバックするための定数となる。この係数C′
の値は、前記工程■で求めた係数K(=に4/ka)の
逆数を用いる。
第V工程: TD内の溶鋼温度算出値T4 (なお、修正値T4′も
含めて代表させる)と、TD使用開始時からの経過時間
t3 とにより、鋳込温度の算出値T5が次式のとおり
求められる。
Ts= f4(T4. ta )・・・・・・・・・ 
(5)ここで、第7図に示すごと<、T5 はT4の変
化に追随するものと考えられるから、多項式で表現した
T と同様、f4も多項式で表わすことができる。−例
として次式のごとく規定する。
f4(T4.ta)=gT4+ht3・・・・・・・・
・(5−1)第(5−1)式に関し、先にも述べたとお
り、本来的に鋳込温度を実測することができないことか
ら係数g(!:hの値を決めることができない。しかし
一般論として、TDとモールド内メニスカス部間の熱流
出は極めて少ないものと考えられるので、gを1に近い
値、hを0に近い値に選ぶことができる。
次に、先に掲げた演算式中の係数を、現実に稼イ動して
いる連続鋳造設備における実測データを基礎とし、算出
値の具体例を示す。
第(1−1)式(7)a;  a=−0,005(℃/
5ec)第(2−1)式のbi  b= −0,008
(℃/’S e c)第(3)式のTc 、 K * 
  TC=  300 (SeC)K=0.99 第(4−1)式のc、d、e;  c= 1.00d=
−1,01 e=1.oO すなわち第(4−2)式のc;c=1.01第(5−1
)式のg、h;   g=1.0h =Q、 oo (
’Q/sec )これは理想的な状態とした。
第8図のグラフに示すように、溶鋼処理工程搬* 出時の新鍋内溶鋼温度の実測値T□が1600℃であり
、T1*実測時から新鍋注入開始までの経過時間(□が
153Q secであったので、新鍋注入開始時の新鍋
内溶鋼温度の算出値T2は、 T2= 1600−0.005X 1530 = 15
9”2.3 (’Cル・・・・(1−2)  ’と算出
される。
注入開始時よりの経過時間t2をパラメータとする注入
中溶鋼温度算出値T3 は次の(2−2)式のとおりで
あるから、 Ta =1592.3−0. oos t2・・・・・
・(2−2)例えばt2=500 、 1000. 1
500.2000゜2500.3000 で、T3は夫
々、1588.3゜1584.3.1580.3 .1
576.3.1572.3 。
1568.3  (’C)  と算出される。
TD使用開始時からの経過時間【3を変数とする微分方
程式は、次式(3−1)のとおりで、く算出できる。
t3= 0 (sec)  において、T4= 149
8.0 (℃)j3= 100         =1
520.8t3−200         = 153
5.6【3=300−1546.6 L3= 500         =1559.4t3
=100・Q       =1567.9t3=  
1500       =1566.2t3”” 20
00       =1562.2j3 = 2500
       = 1558.8j3= 3000  
     =1554.9【3 ”= 3500   
    = 1550.9なお、上記微分方程式の初期
値(t3=O)は、当該鋼種における液相温度としてい
る。
TD内溶@温度実測時の修正演算は、修正前の新鍋内溶
鋼温度算出値T3が1581.0 (’C)で、同じく
修正前のTD内溶鋼温度算出値T4が1566.5(’
C)であり、一方実測によりT4*=1570(℃)が
得られたので、修正後のT すなわちT3は■3′−1
581.0−1.01(1566,5−1570)−1
584,5(℃)・・・・・・・・・・・・・(4−3
) となる。そして、T、’ = T4*= 1570 (
℃)となる。
以降は、第8図に示すように、このTi 、 T、、’
を基礎として以前の算出方法に沿って各時点で鋳込温度
の初期値が与えられてゆく。
ちなみに、第9図に本実施例を用いて行った4回のチャ
ージの実際のデータを示す。グラフ中、ム印は各チャー
ジにおける鍋内溶鋼温度の算出値、・印はTD内溶鋼温
度の算出値、O印は1チヤージで1回だけ行ったTD内
溶鋼温度の実測値である。
グラフから明らかなように、第1チヤージでは+5℃、
第2チヤージでは0、第3チヤージでは一2℃、第4チ
ヤージでは一1℃の誤差しか生じていない。したがって
5℃以内の誤差範囲て鋳込温度の設定が可能となった。
5℃以内であると、以降の2次冷却制御において鋳片品
質は充分高品位に維持できるものである。
以上の説明から明らかなように、本発明によれは、鋳込
温度そのものを演算によって求めるようにしたので従来
のようにタンディツシュ内溶鋼温度で近似するよりも正
確な初期値が設定できるようになった。しかも、従来の
ことくlチャージで複数回実測して鋳込温度の初期値を
与えるのに比べ、本発明では、修正のために1回たけ測
温すればよいからその工程自体簡単であるとともに、コ
スト低減に貢献する。ちなみに、1回の測温では約40
0円かかるが、測温コストに限ってみれば少なくとも1
チヤージで2〜3000円の削減となる。
また、鋳込温度の算出結果を操業運転室のCRTに時々
刻々表示できるので、操業のガイダンスとすることがで
きるといった利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の概念フロー図1、第2図、第
3図、第4図、第5図、第6図および第7図は夫々本発
明の実施例の各工程を説明するためのグラフ、第8図は
具体例の算出結果等を示すグラフ、第9図は実際に4回
のチャージを行ったときの結果を時間順に示したグラフ
である。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人 
弁理士 青 山  葆ほか2名第2図 晴   間 第3図 E%     アJ1 第4図 睦     P、−! 第5図 第6図 0 時 ?よ 第7図 a4−  閏  t3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)連続鋳造工程の前工程である溶鋼処理工程搬出時
    に親鍋内の溶鋼温度を実測し、その実測温度と注入開始
    までの経過時間より、親鍋注入開始時の親鍋内溶鋼温度
    を求める第1工程と、親鍋注入開始からの経過時間と前
    記第1工程で求めた親鍋注入開始時の親鍋内溶鋼温度よ
    り、親鍋注入中の親鍋内溶鋼温度を求める第2工程と、
    タンディツシュへの鋳込開始からの経過時間とこのタン
    ディツシュの種類に基づく定数と前記第2工程で求めた
    注入中の親鍋内溶鋼温1度より、タンディツシュ内の溶
    鋼温度を求める第3工程と、1チヤージに少なくとも1
    回、タンディツシュ内の溶鋼温度を実測しその実測値に
    基づいて前記第2工程及び第3工程で求めた溶鋼温度を
    修正する第4工程と、 前記第3工程で求めた溶鋼温度又は前記第4工程で修正
    された溶鋼温度の値とタンディツシュの使用開始時から
    の経過時間とからモールド内メニスカス部の溶鋼温度を
    求める第5工程とからなり、前記第5工程で得られる鋳
    込温度データを鋳片温度の初期値としてプロセスコンピ
    ュータに設定スるようにしたことを特徴とする連続鋳造
    における鋳込温度の設定方法。
JP3138983A 1983-02-25 1983-02-25 連続鋳造における鋳込温度の設定方法 Granted JPS59156559A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61249655A (ja) * 1985-04-26 1986-11-06 Kawasaki Steel Corp タンデイツシユ内溶鋼温度の制御方法およびその装置
JPH02137656A (ja) * 1988-11-17 1990-05-25 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋳込初期のタンディッシュ内溶鋼温度の制御方法
JP2010264500A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Nippon Steel Corp タンディッシュ出側溶鋼温度変化予測システム及びタンディッシュ出側溶鋼温度推移予測方法

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JP2010264500A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Nippon Steel Corp タンディッシュ出側溶鋼温度変化予測システム及びタンディッシュ出側溶鋼温度推移予測方法

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