JPS60218581A - 溶融金属の流量制御方法 - Google Patents

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】 〔本発明の技術分野〕 本発明は、溶融金属の流量制御方法に関する。

特に、本発明は、連続製鋼プラントに於いて安定した品
質すなわち安定した炭素濃度の製品を製造すべく、キュ
ポラから精錬炉へ溶湯を連続的に定量供給するための溶
融金属の流量制御方法に関する。

〔従来の連続製鋼プラント〕

従来の連続製鋼プラントの概要は第６図に示すようであ
シ、キュポラ１にて溶解された高炭素溶湯を精錬炉５へ
連続的に導いて精錬炉５内で所定の炭素濃度まで脱炭し
て溶鋼全行、これを連続鋳造する一連のプラントである
。すなわち、キュポラ１からの高炭素溶湯は、脱硫槽２
、前炉３を経て、定量供給タンディツシュ４に導入し、
該タンディツシュ４から精錬炉５へ連続的に、しかも、
定量的に溶湯が供給される。精錬炉５からの脱炭溶湯は
、脱酸槽６、成分調整炉Ｚを経て、連続鋳造機９の連続
鋳造タンディツシュ８に供給される。

〔従来の定量供給タンディツシュ］ 従来の連続製鋼プラントにおいては、上記したように、
キュポラ１から精錬炉５へ連続かつ定量的に溶湯を供給
する手段として、定量供給タンディツシュ４が設置され
ている。

この定量供給タンディツシュ４は、第４図に示すように
、所定の内径を有する耐火材ノズル１５を有するもので
ある。なお、第４図において、１１は溶湯、１２は耐火
材、１６は鉄皮、１４はロードセル、１６は溶湯ストリ
ームである。

〔従来の上記タンディツシュの欠点〕

従来の上記タンディツシュ４は、上記したように、所定
の内径を有する耐火材ノズル１５を有するものであり、
該ノズル１５中に溶湯１１を通過させることによって、
所定流量の溶湯１１を精錬炉５へ連続、がっ、定量的に
供給するようにしたものである。

しかしながら、該耐火ノズル１５の内径側にアルミナ（
ｈｔ２０３）等の酸化物系介在物等が付着してノズル内
径が縮少したシ、あるいは高温の溶湯によってノズル内
径側が溶損して内径が拡大することによシ溶湯の流量が
変化し、定量供給が困難になる。−万、精錬炉５では所
定の炭素濃度になるように、酸素ガスを供給して脱炭を
行っているが、溶湯の流量が変化すると精錬炉５から出
ていく溶鋼中の炭素濃度が変動し製品品質上好ましくな
い。すなわち定量供給タンディツシュ４のノズル内径が
変化すると、溶湯流量が変化し、この為製品の品質上置
も重要である炭素濃度が時間的に変化して安定した品質
の製品全行にくいという問題がある。

〔本発明の目的〕

本発明は、上記欠点全解消すること全目的とし、連続製
鋼プラントにおいて、安定した品質すなわち安定した炭
素濃度の製品全製造すべく、キュポラから精錬炉へ溶湯
全連続的に定量供給するための溶融金属の流量制御方法
を提供することを目的とする。

〔本発明の構成〕

そして、本発明は、上記目的を達成するために、底面に
ノズルを有する溶融金属の連続的定量供給槽に於いて、
槽内の溶融金属の重量を計測し、同時にノズル内の溶融
金属の直径ｉＸ線を利用して測定し、この重量及び直径
の測定結果に基づいて、槽内に滞溜する溶融金属の重量
を調節することによシノズルを通過する流量を制御する
ことを特徴とする溶融金属の流量制御方法である。

以下、本発明全第１図に基づいて詳細に説明する。第１
図は本発明の詳細な説明するための概略図である。

本発明では、定量供給タンディツシュ４から精錬炉（第
１図では省略、第３図参照）の多湯口へ落下する溶湯ス
トリーム１６０直径を耐火ノズル１５内にてＸ線を連続
的に照射して撮影する。ここでノズル１５の形状は第４
図に示すように鉄皮１５の下方へ突出した形状とし、こ
の突出した部分にＸ線を照射する。溶湯１１と耐火ノズ
ル１５とはＸ線の透過率が大きく異なる為、第１図に示
すようにノズル１５の外側の片方からＸ線発生源２６に
てＸ線を照射し、反対側にＸ線受像計２４全設置すると
、耐火ノズル１５内の溶湯ストリーム１６の形状を撮影
することができる。Ｘ線受像計２４には溶湯ストリーム
１６の形状は明暗の差として現われる為、この明暗の差
を利用して影像解析装置２５によシ溶湯ストリーム１６
の直径全連続的にめる。

−万、定量供給タンディツシュ４内の溶湯重量をロード
セル１４にて連続的に計測する。上記方法にて測定した
ス）　ＩＪ−ム直径と定量供給タンディツシュ内溶湯重
量を用いて次式によシ溶湯流量をめる。

ただしＱ：ノズルを通過する溶湯流量（２７θθＣ）π
：円周率（＝五１４） Ｃ：流量係数（−） ｄ：ノズル直径（Ｃｍ） ２：重力加速度（＝　９８０　ｃｍ／　ｓｅｃ’！　）
ρ：溶湯の密度（ｔ　／ｃｍ３） Ｗ：定量供給タンディツシュ内の溶湯 重量（ｆ） Ａ：定量供給タンディツシュの水平断 面積（ｄ） Ｈ２：ノズルの高さくＣｒｎ）　（第４図参照）（１）
式に於いてπ、Ｃ９ρ＊　”＋　Ａ、Ｈ２は既仰である
から溶湯ストリーム径ｄと定量供給タンディツシュ内の
溶湯重量ｗ’２測定すれば溶湯流量Ｑｋ求めることがで
きる。溶湯ストリーム径は上記の方法にて測定し、−万
溶湯重量は前記のように第１図に示した定量供給タンデ
ィツシュ４の底部に設置したロードセル１４にて連続的
に測定する。これらのストリーム径と溶湯重量の測定値
が連続的にコントローラ２０に入シ、（１）式により計
算した溶湯流量が所定の値（設定値）よシ小さい（少な
い）と油圧モータ２１′ｆｔ介して油圧シリンダー２２
を作動させて前炉３を傾動させて定量供給タンディツシ
ュ４への注湯量を多くして定量供給タンディツシュ４内
の溶湯量（すなわち溶湯深さ）を増加させることにより
定量供給タンディツシュ４からの出湯流量を増大させる
。逆にストリーム径と定量供給タンディツシュ４内の溶
湯重量の測定値から計算した溶湯流量が所定の値よシ大
きい（多い）と、油圧シリンダー２２を作動させて前炉
３の傾転角度金小さくして定量供給タンディツシュ４へ
の注湯量を少なくして定量供給タンディツシュ４内の溶
湯量（すなわち溶湯深さ）を減少させることによル定量
供給タンディツシュ４からの出湯流量を減少させる。こ
のように定量供給タンディツシュ４のノズル１５を通過
する溶湯ストリーム直径と定量供給タンディツシュ内の
溶湯重量を連続的に測定することにより、定量供給タン
ディツシュ４からの出湯流量をめて、設定値からのＮず
れ〃に応じて定量供給タンディツシュ４内の溶湯重量を
増減することにより溶湯流量を制御する。なお、第１図
において１９はロードセル出力信号変換器である。

上記方法にて定量供給タンディツシュからの出湯流量を
制御することにより、定量供給タンディツシュ４のノズ
ル径すなわちストリーム径が変化しても一足流量の溶湯
を精錬炉へ連続的に供給することができる。

以上本発明の詳細な説明したが、さらに本発明による具
体例をあげて、本発明をより詳細に説明する。

〔具体例〕

定量供給タンディツシュから精錬炉へ溶湯を連続かつ定
量供給する際の設定値を２０．０　ｔ／ｈとし、本発明
による流量制御を行った。その結果を第２図に示す。第
２図は溶湯流量の経時変化を示したものであシ、この図
から明らかなように、設定値２０．　ｏ！？ｈに対して
、実際の操業値は平均値が２ｃＬＯｔ／ｈ１標準偏差が
０１４ｔ／ｈであった。

一万、本発明によら外い場合の標準偏差は、１．５ｔ／
ｈであり、これと本発明によるものと比較すると、本発
明では精度の良い流量制御が可能であることが判明し、
その結果製品の成分（特に炭素濃度）の変動が小さくな
ることが確認された。

〔本発明の効果〕

本発明は、以上詳記したように、ノズルを通過する溶融
金属の流量を制御するものであるから、以下の（１）〜
（３）の顕著な効果が生ずるものである。

（１）定量供給タンディツシュのノズル径が変化しても
一定流量の溶湯を連続的に精錬炉へ供給することができ
る。

（２）　これによシキュボラでの溶解量と連続鋳造設備
での鋳片の製造量をコ／ｈａ−ル及びマツチングさせる
ことができる。

（３〕　精錬炉での脱炭量制御（酸素吹精量の制御）が
容易になり、製品（連鋳片）の成分（特に炭素濃度）が
安定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための概略図であり、
′第２図は本発明による場合の定量供給タンディツシュ
の溶湯流量の経時変化を示す図である。第３図は従来の
連続製鋼プラントの概略図であり、第４図は同グラ／ト
に設置されている従来の定量供給タンディツシュの拡大
詳細図である。 復代理人　内　１）　明 復代理人　萩　原　亮　− 第１図 第２図 時　間　（ｈ、）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 底面にノズルを有する溶融金属の連続的定量供給槽に於
   いて、槽内の溶融金属の重量を計測し、同時にノズル内
   の溶融金属の直径ｌＸ線を利用して測定し、この重量及
   び直径の測定結果に基づいて、槽内に滞溜する溶融金属
   の重量を調節することによりノズルを通過する流量を制
   御することを特徴とする溶融金属の流量制御方法・