JPS6115785B2 - - Google Patents

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JPS6115785B2
JPS6115785B2 JP2950679A JP2950679A JPS6115785B2 JP S6115785 B2 JPS6115785 B2 JP S6115785B2 JP 2950679 A JP2950679 A JP 2950679A JP 2950679 A JP2950679 A JP 2950679A JP S6115785 B2 JPS6115785 B2 JP S6115785B2
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JP
Japan
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molten steel
tundish
weight
level
control
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JP2950679A
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English (en)
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JPS55122659A (en
Inventor
Juichiro Inoe
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば連続鋳造設備等において自動的
に鋳込開始制御を行なう鋳造設備の鋳込開始制御
装置に関する。
連続鋳造設備では鋳込開始制御を自動的に行な
うことが強く要望されているが、未だプロセス状
況を的確に検知する検知器が存在しないために手
動制御にたよらざるを得ないのが現状である。
以下、この点について具体的に述べる。通常、
鋳込開始時、モールド部内の溶鋼レベルとモール
ド部出側の鋳片引抜速度は互いに関連をもたせて
予め設定したパターンに従つて変化させる必要が
ある。鋳片の引抜速度はモールド部出側に配置す
るピンチローラに回転速度発信器を取付け、この
回転速度発信器により検知することが可能であ
る。
一方、溶鋼レベルについては、モールド部入側
近傍に熱電対式レベル検出器又は放射線式レベル
検出器を配置し溶鋼レベルの変動を検知してい
る。そして、レベル検出器で検出した溶鋼レベル
を変速信号に変換し、この変換信号に基づいてモ
ールド部出側に配置するピンチローラの回転速度
を制御している。
しかし、これらのレベル検出器は、モールド部
内に溶鋼が充分鋳込まれているときにその溶鋼レ
ベルを検出できるものであつて、溶鋼レベルの測
定範囲が非常にせまいものである。従つて、鋳造
が安定操業に入つた後の溶鋼レベルの制御には使
用できるが、鋳込開始時を含む広範囲の溶鋼レベ
ルの検出には使用できない。このような理由から
現状では上述したように目視による手動鋳込開始
制御に頼らざるをえなく、このため制御の煩雑さ
もさることながら、プロセス状況を的確に把握で
きないことから品質の不均一性や欠陥品質の鋳片
が製造される等の不都合が生ずる。
本発明は上記実情にかんがみてなされたもので
あつて、鋳込開始時からレベル検出器で溶鋼レベ
ル検出可能になるまでを人為的な操作を経ること
なく連続的かつ自動的に鋳込開始を行なうように
する鋳造設備の鋳込開始制御装置を提供するもの
である。
以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。第1図は本発明装置の構成例であつ
て、11は溶銑溶鋼の貯溜部となるレードルであ
り、この下部にレードル11からタンデイツシユ
12に供給する溶鋼流出量を制御する第1の溶鋼
流量調節体としてのノズル13が取着されてい
る。また、タンデイツシユ12の下部にも溶鋼流
出量を制御する第2の溶鋼流量調節体としてのノ
ズル14が設けられている。15はノズル14を
駆動する駆動シリンダ、16はタンデイツシユ1
2の下部に配置してタンデイツシユ12内の溶鋼
重量を測定する重量測定器、17は重量測定器1
6からの信号を微分して重量変化率を算出し、鋳
込開始時におけるノズル14の開度制御信号を後
続機器で求めやすくする重量変化率算出手段とし
ての微分器である。この微分器17の出力信号で
ノズル13,14の開度制御信号(後述する(1)
式)および鋳片の引抜速度等を制御する統括制御
部18を経由してノズル14に供給される。19
はタンデイツシユ12から供給される溶鋼を冷却
しながら断面所望形状の鋳片20を作るモールド
部であつて、これに例えば放射線式の溶鋼レベル
測定系を使用する。この溶鋼レベル測定系は、放
射線源21−1、レベル検出器21−2および計
数率計21−3からなつている。22はモールド
部19から所定の形状に成型された鋳片20を引
抜くピンチローラであつて、このピンチローラ2
2の引抜速度はピンチローラ22自体に取着した
回転速度発信器23によつて検出されこれが統括
制御部18に供給される。24は統括制御部18
の引抜速度制御信号に基づいてピンチローラ22
の引抜速度を制御する駆動モータである。25は
タンデイツシユ12の重量を制御するためにノズ
ル13に開度制御信号を入力するタンデイツシユ
重量制御部である。
次に、上記構成の装置における鋳込開始時のパ
ターンの条件および溶鋼レベルの上昇速度から溶
鋼レベルを求める例について第2図を参照して述
べ、その後、第1図に示す装置の全体動作を説明
する。
先ず、鋳込開始時のパターンの条件について述
べる。通常、鋳込開始時にあつては、鋳片20が
ないのでその代りにモールド部19の下部にダミ
ーバーを挿入して行なう。この場合モールド部1
9の溶鋼レベルは、零から設定値L0まで第2図
Aのように所定のパターンまで上昇させると同時
に、溶鋼レベルL1に達した時に第2図Bのよう
に引抜きを開始し初期値Vtから設定値V0まで所
定のパターンで増速すれば鋳込開始を的確に行な
うことができる。
次に、溶鋼レベルの上昇速度から溶鋼レベルを
得る例について述べる。従来装置では、溶鋼レベ
ル検出器を用いて引抜速度を制御しているが、そ
の溶鋼レベル検出器自体測定範囲が限定されてい
るので、溶鋼レベルL2以下での測定はできな
い。
そこで、本発明装置は、モールド部19の溶鋼
レベルO〜L2間を他の手段(溶鋼レベルの上昇
速度)によつて求めて鋳込開始制御を自動的に行
なうようにする。先ず、溶鋼レベルO〜L1は、
制御の目的からして溶鋼レベルの位置そのもので
はなくレベルの上昇速度を知れば十分である。こ
の溶鋼レベルO〜L1の上昇速度は微分器17で
タンデイツシユ12の重量変化から次式のように
して求めることができる。
dL/dt={dW/dt−(V′+dL′/dt) ・S′・ρ}/S・ρ−V …(1) 但し、LおよびL′はタンデイツシユ12の該当
ストランドおよび他ストランドの溶鋼レベル、W
はタンデイツシユ12の重量、VおよびV′は該
当ストランドおよび他ストランドの引抜速度、S
およびS′は該当ストランドおよび他のストランド
の鋳片断面積、ρは溶鋼比重である。なお、スト
ランドが1個の場合はV′,dL′,S′は零となる。
当然のことではあるが、上式の演算時にはレード
ル11からタンデイツシユ12への溶鋼供給は停
止しておく必要がある。また、溶鋼レベルLは(1)
式を積分することで求められる。即ち、 但し、(dL/dt)iはサンプリング点iにおける(1)
式の 値であり、△tiはiと(i+1)のサンプリン
グ時間間隔である。
次に、第1図の装置について第2図に示すタイ
ムチヤートに従つて説明する。先ず、溶鋼注入開
始に際しタンデイツシユ12内に溶鋼が存在して
いる必要があり、このため溶鋼注入開始後所定時
間経過するまではノズル13を開としてタンデイ
ツシユ12内に溶鋼を注入し、当該時間経過後に
統轄制御部18からの指令でノズル13を短時間
閉止させ(第2図D参照)、レードル11からタ
ンデイツシユ12への溶鋼供給を停止する。そし
て、重量測定器16によりタンデイツシユ12の
重量を測定し、その重量変化率を微分器17によ
つて求めた後、統轄制御部18で(1)式の演算を行
なつてレベル上昇速度を求める。そして、モール
ド部19内の溶鋼レベルのレベル上昇速度が所定
値V0になるようにノズル14の開度を制御する
(第2図C参照)。この溶鋼レベル上昇速度をV0
とするためのタンデイツシユ側ノズル14の開度
制御について具体的に述べると、鋳込開始時、レ
ードル11側のノズル13が前述したように短時
間強制的に閉止されるが、この結果、タンデイツ
シユ12には入力がなくなる。また、タンデイツ
シユ12側のノズル14はモールド部の溶鋼レベ
ルが低いために開状態となつている。このような
状態においてタンデイツシユ12の重量減少△w
はモールド部19の溶鋼レベル△Lに比例する。
△w=△L・S・ρ …(3) また、タンデイツシユ側ノズル14の開度を
Srとすると、 △w=f(Sr)・△t …(4) なる式が成立する。fはノズル14の開度(開口
面積)と送り出される溶鋼重量との関係関数であ
る。しかして、上記(4)式は △w/△t=f(Sr) …(4)′ で表わされる。また、上記(3)式は、 △w/△t=(△L/△t)・S・ρ =v・S・ρ …(3)′ で表わせる。ここで、vは溶鋼レベル上昇速度で
ある。したがつて、(3)′、(4)′より v・S・ρ=f(Sr) v=(f(Sr)/S・ρ) =(1/A0・ρ)・(△w/△t) …(5) を得ることができる。従つて、予めノズル14の
開度とタンデイツシユ12の重量変化の関係fを
実験または計算によつて求めておき、これを統轄
制御部18にプログラミングしておけば、(5)式よ
り上昇速度v0とするためのノズル14の開度が計
算により求められる。従つて、ノズル14の制御
は、最初の○ホの短時間の間ではタンデイツシユ1
2の溶鋼レベルは変わらないので、その間にモー
ルド部19に落ちる溶鋼量が一定となる。したが
つて、この間に開度を決定しそれ以後はタンデイ
ツシユ12の溶鋼レベルを一定にするように制御
しながら開度を一定に保つて立上げを行う。ノズ
ル14は○イ区間は一定であり、L2に達した後は
自動制御に移るので、ノズル14は自動制御され
るようになる。このようにしてタンデイツシユ1
2のノズル14の開度を維持したままタンデイツ
シユ12からモールド部19へ溶鋼の鋳込を継続
する。このとき、モールド部19内の、可能L1
が到達する時点は統括制御部18により次式で求
める。
t=L/V …(6) 即ち、時間tの経過をもつてL1到達と判定
し、統括制御部18より駆動モータ24に引抜速
度制御信号を与え所定のプログラムに従つてピン
チローラ22を増速し鋳片20の引抜きを行なう
(第2図B参照)。これを区間○ニで示す。
溶鋼レベルL2に達するまでは、統括制御部1
8により(2)式の演算に基づいて定める。即ち、プ
ログラム制御部18は、微分器17の出力信号
((1)式の信号)を(2)式に基づいて積分しレベル判
定し、このレベルパターンと予め定めた所定のパ
ターンと比較しプログラム制御を行なう。このよ
うに本来のレベル検出系によらずに間接的にレベ
ル制御を行なう期間を○イで示す。
溶鋼レベルがレベル検出系の測定下限L2に到
達した以後は、レベル検出器21−2のフイード
バツク信号によつてレベルのプログラム制御を行
なう。この区間を○ホに示す。
溶鋼レベルおよび鋳片20の引抜速度が設定値
L0に達した後は、通常の定値制御に移行する。
これを○ハに示す。
以上のように、本装置はレベル検出器21−2
でモールド部19内の溶鋼レベルを検出できる迄
他の手段つまり溶鋼レベルの上昇速度を知つて間
接的に溶鋼レベルを求めノズルおよびピンチロー
ラを制御して鋳込開始を全て自動的に行なうよう
にしたものである。
以上詳記したように本発明によれば、モールド
部内の溶鋼レベルをタンデイツシユの重量変化率
からレベル上昇速度を求め、この速度から間接的
に溶鋼レベルを知つてモールド部出側のピンチロ
ーラで鋳片の引抜を行なうようにしたので、レベ
ル検出器および人為的な操作を介することなく鋳
込開始を自動的に行なうことができる。従つて、
人為的な感にたよることなく簡単に鋳込開始を実
現でき、さらに、常に一定品質の鋳片を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る装置の一実施例を示す構
成図、第2図は第1図に示す装置の動作を説明す
るタイムチヤートである。 11……レードル、12……タンデイツシユ、
13,14……ノズル、16……重量測定器、1
7……微分器、18……統括制御部、19……モ
ールド部、20……鋳片、21−1……放射線
源、21−2……レベル検出器、22……ピンチ
ローラ、23……回転速度発信器、24……駆動
モータ、25……タンデイツシユ重量制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レードルに貯溜する溶鋼を下部の第1の溶鋼
    流量調節体を経てタンデイツシユに入れた後、こ
    のタンデイツシユ下部の第2の溶鋼流量調節体か
    らモールド部に鋳込みを行つて所定型の鋳片を作
    る鋳造設備の鋳込開始制御装置において、前記タ
    ンデイツシユの重量を制御するために開閉制御信
    号を送出して前記第1の溶鋼流量調節体を開度制
    御するタンデイツシユ重量制御部と、前記タンデ
    イツシユの重量を測定する重量測定器と、この重
    量測定器で測定された重量から前記タンデイツシ
    ユの重量変化率を算出する重量変化率算出手段
    と、前記モールド部から所定の形状に成型された
    鋳片を引抜くピンチローラの引抜速度を引抜速度
    制御信号に基づいて制御する駆動モータと、前記
    鋳込開始から所定時間経過後に前記タンデイツシ
    ユ重量制御部に対して第1の溶鋼流量調節体を短
    時間閉止させるための信号を出力し、この第1の
    溶鋼流量調節体の閉止時に少なくとも前記重量測
    定器を介して重量変化率算出手段によつて求めら
    れた重量変化率をもとに算出されるモールド部内
    の溶鋼レベルの上昇速度が所定の上昇速度になる
    ように前記第2の溶鋼流量調節体の開度を制御
    し、かつ前記所定の上昇速度をもとに前記モール
    ド部内の溶鋼レベルが所定のレベルに達するまで
    の時間を算出し、その時間経過後に所定のプログ
    ラムに基づいて前記駆動モータに前記引抜速度制
    御信号を供給する統轄制御部とを備えた鋳造設備
    の鋳込開始制御装置。
JP2950679A 1979-03-14 1979-03-14 Pouring start control unit of casting equipment Granted JPS55122659A (en)

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JPS55122659A JPS55122659A (en) 1980-09-20
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