JPS61212460A - 連続鋳造設備の溶鋼注流路詰り防止装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、タンディツシュから鋳型へ溶鋼を導くタンデ
ィツシュノズル、スライディングノズル。

浸漬ノズル等からなる溶鋼注流路が、前記溶鋼内に含ま
れるＡＩ！ｘα及びその他の化合物等の付着によって縮
径又は閉塞等するのを未然に防止するため、前記溶鋼注
流路内へ供給する不活性ガスの流量を自動制御によって
調節する連続鋳造設備の新規な溶鋼注流路詰り防止装置
に関するものである。

「従来技術とその問題点」 第２図は、タンディンシェＡ内の溶鋼孔を鋳型Ｃへ注入
する溶鋼注流路Ｂに、詰り防止対策用の供給管りが設け
られた従来の連続鋳造設備を模式的に描いた図である。

同図に基づいて、まず連続鋳造設備とその操業について
製脱する。

タンディツシュＡに貯留されているｆＪ！ＩＭ、は、タ
ンディツシュノズルＢ轟、スライディングノズルＢｇ＋
浸漬ノズル８３等からなる溶鋼注流路Ｂを経て鋳型Ｃ内
に注がれる。スライディングノズル８ｍは、タンディツ
シュノズルＢＳと浸漬ノズルＢ２との間に介設されて弁
の役割を果たし、鋳型Ｃへの溶鋼Ｍ１の注流量を調節す
る。鋳型Ｃ内に注がれた溶鋼孔は、鋳型Ｃ内壁に触れた
周辺部から冷却され、凝固しで鋳片九となり、ピンチロ
ールによって次第に下方へ引き抜かれ、やがて所定の長
さに切断される。このようにして連続鋳造は、タンディ
ツシュＡ内に貯留された溶鋼Ｍ１が尽きるまで連続的に
操業される。なお、前記詰り防止対策用の供給管りは、
第３図（イ）乃至（ハ）に示す如（、Ａｒガスをはじめ
とする不活性ガスをタンディツシュＡの注出孔ａｉ内又
は溶鋼注流路Ｂの注流路ｂＩ内へ向かって吹き込み、溶
鋼Ｍ＋内に含まれるＡＩ！２０３及びその他の化合物等
が溶鋼注流路Ｂの内壁に付着するのを防止している。

ところで、前記不活性ガスの供給流量は、縫込みの進行
に伴う操業条件の変化に追従してこまめに調節する必要
がある。しかも、不活性ガスの供給流量が多すぎるとタ
ンディツシュＡ内における溶鋼Ｍ１の温度を低下させる
傾向があり、また反対に少なすぎると今度は前記供給管
りの吹込口が熔ｗＩＭｔ又は溶ｗ４Ｍｉ内に含まれるＡ
ｆ’ｔＯａ及びその他の化合物等の付着によって閉塞さ
れてしまうという非常に微妙なものであった。このため
、従来においては不活性ガスの供給量操作を習熟した制
御者の判断に委ねていた。また、通常の連続鋳造設備に
おいては、溶鋼Ｍｌの鋼種、タンディツシュＡ内のｆ４
１１温度、溶鋼注流路Ｂの種類（型式８長さ。

孔径等）、鋳込み速度、鋳型Ｃ内の溶鋼レベル等、鋳込
みの進行と共に変化する操業条件のデータを逐次表示し
て種々の監視に供するようになされている。従って制御
者は、この表示された種々の鋳込み進行データを目視し
ながら、不活性ガスの供給管りに設けられた流量調節弁
Ｅを手動にて開閉操作し、不活性ガスの供給流量を最適
流量に近づけるように調節していた。しかし、このよう
な調節方法においては、制御者相互間に常に判断基準上
の個人差が存在する。そのうえ、不活性ガスの供給流量
はＩＱＮ　ｌ　／分以下の比較的少量範囲であるから制
御者の手動による弁操作では微妙な調節が極めて困難で
ある。このため、操業条件の変化とこれに対応させて供
給すべき不活性ガス流量との間に時間的な立ち遅れが生
じたり、あるいは不活性ガス流量に過多な兆候が表れた
場合に、制御者が早急に修正しようとして過剰な絞り操
作をする傾向があって、不活性ガスの供給が遮断される
現象が発生したりしていた。いうまでもなく、不活性ガ
スの供給流量にこのようなばらつきがあっては、溶鋼注
流路Ｂを詰りのない正常な状態に保持することができず
、連続鋳造の安定操業に支障を来し、鋳片Ｍｌの品質管
理にも多大な影響を与える。　　　′ 「発明の目的」 本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、刻々と変化する鋳込み操業の進行条件（外乱）に対
応しつつ、不活性ガスの供給流量を目標流量パターンに
近づけるように自動制御し、もって安定操業の維持に寄
与し得る新規な連続鋳造設備のタンディツシュノズル、
スライディングノズル、浸漬ノズル等よりなる溶鋼注流
路詰り防止装置（以下、本件詰り防止装置という）を提
供することを目的とする。

「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 本件詰り防止装置の要旨とするとこ引よ、タンディツシ
ュから鋳型にわたる溶鋼注流路の詰り防止対策に供され
る不活性ガス用の供給管が備付された連続鋳造設備にお
いて、前記供給管Ｇこ流れる不活性ガスの流量を検出す
る流量針と、該流量計によって検出された流量値と連Ｆ
Ａ鋳造の操業条件に基づく前記不活性ガスの目標流量／
＜ターンに沿って指示される流量設定値との偏差値を求
めると共に該偏差値に対応した制御指令を出力するヤＩ
御系と、該制御指令によって不活性ガスの流量を調節す
る流量調節弁とからなることである。

（作用） 制御系内で設定される目標流量パターンは、連続鋳造の
操業条件を規定する諸因子を入力し、該諸因子と当該連
続鋳造設備に備わる特性との関連から演算される。そし
て、供給管を流れる不活性ガスは、前記制御系内の目標
流量パターンに基づく設定値に沿うように制御される。

つまり、通常の連続鋳造操業において予期でき得る不活
性力スの流量変化は前記目標流量パターンに含まれてお
リ、例えば操業の進行に伴って溶鋼注流路内にＡＩ！２
ｏ３及びその他の化合物等が付着する傾向が生じる時期
には、既に不活性ガスの供給流量は多めの供給状態とな
っている。従って、不測の外乱がない限り溶鋼注流路内
にＡｌ２Ｏ３及びその他の化合物等が付着することはな
い、また、仮に供給管の吹込口に溶鋼が付着するという
ような外乱によって前記供給管を流れる不活性ガスの流
量が低下するようなときには、供給管に設けられた流量
針がいちはや（これを検出し、この検出流量値を制御系
へ伝達する。制御系は、目標流量パターンに基づく前記
設定値と入力した検出流量値との偏差値を算出し、該偏
差値に対応した制御指令を出力して流量調節弁を弁操作
する。このようにして調節される不活性ガスの供給流量
は、前述した如くある程度予期し得る状態で既に供給さ
れているものであるため、大幅な弁操作となることはな
く、従来の如き時間的な立ち遅れや流量遮断も起こらな
い。

（実施例） 以下本発明を、その実施例を示す図面に基づいて説明す
ると次のとおりである。

第１図は、本件詰り防止装置を模式的ブロックで表示し
、これを連続鋳造設備へ設置したところを示した概略図
である。

本件詰り防止装置の特色は、連続鋳造の操業において溶
！Ｔｈ１ｌＢ中に含まれるＡｉ’２０ａ及びその他の化
合物等が溶鋼注流路の内壁に付着して詰りを生じ、これ
がために溶鋼１６の円滑な注流が妨害されるのを防止す
るものであることは勿論であるが、この措置を一層合理
的且つ自動的に行うところにある。

本実施例においては、溶鋼注流路へのＡｒ等の不活性ガ
スを、供給管ｌの端末域において分岐する分岐管１ａ及
び１ｂを経て、タンディツシュノズル１２及び浸漬ノズ
ル１４に夫々分配供給し、不活性ガスが溶鋼注流路の全
般に行きわたるように配慮している。しかしもとよりこ
れに限定されるものではなく、必要ならばタンディツシ
ュノズル１２．スライディングノズル１３．浸漬ノズル
１４の総てに分配供給するものであってもよい、そして
本件詰り防止装置は、連続鋳造における操業条件の変化
に対応して、ｆｇｗｉ注流路内へ常に最適な量の不活性
ガスを自動的に供給するよう、その流量を調節制御する
も゛のである。

本件詰り防止装置は、大略区分して、供給管１に介設さ
れた流量計２及び流量調節弁６と、制御系３とよりなる
。

まず、流量計２から説明する。溶鋼注流路内へ供給され
る不活性ガスの量は、通常１ＯＮ　ｍ！　７分以下の比
較的少量であるうえに、その調節も狭い範囲であり、且
つ微妙な調節を必要とする。従って流量計２は、このよ
うな少量の流量を精度よく検出するものであることを要
する０本実施例では、かかる要請と信号変換の便宜をも
考慮して、電磁流量針を採用した。もとより流量針２の
器種を限定するものではない。例えば、熱流式流量針で
あってもよく、また超音波流量針であってもよいこは勿
論である。前記の必要と要請に叶うものであれば、他の
どのような方式の流量計であってもよい、なお、供給管
１へは、不活性ガスの圧力及び温度を検出する圧力針及
び温度針（いずれも図示せず）を設置し、これらを流量
計２に接続して、流量計２が検出した流量値を逐次補正
するようにしておくとよい。

流量調節弁６には、制御用空気圧によって作動するダイ
ヤフラム弁を採用し、特にその弁部は微小流量を調節す
ることができるニードル方式とした。これも、前記の必
要と要請によるものである。

制御系３において主要なものは、流量パターン設定器４
と流量制御器５である。

流量パターン設定器４は、連続鋳造の各チャージにおい
て、その操業開始から終了に至るまでの間、溶鋼注流路
内へ供給する不活性ガス流量の経時的目標値をパターン
化するものである。目標値のパターン化は、現に連続鋳
造が実施されるチャージの操業条件を規定する鋼種、溶
鋼温度、ノズル開度その他（ｅｔｃ）の情報を流量パタ
ーン設定器４へ入力することによって行われる。鋼種が
変われば溶鋼中に含まれるＡｆｔＯａ及びその他の化合
物等の濃度が変わり、溶鋼温度が変われば溶鋼注流路の
詰り進度が変わり、ノズル開度が変われば溶鋼注流路を
通過する溶鋼１６の流量に変化が生ずる。従って、１１
種、溶鋼温度、ノズル開度及びｅｔｃは、いずれも溶鋼
注流路の詰り現象に影響を及ぼす因子である。流量パタ
ーン設定１４は、前記入力された諸情報と当該連続鋳造
設備の特性とを総合演算して、不活性ガスの目標流量パ
ターンを設定し、このパターンに沿った流量設定値信号
αを逐次流量制御器５へ送信する。この流量設定値信号
αは、当該連続鋳造の操業経験から、溶鋼注流路にＡｆ
２０３及びその他の化合物等が付着するのを防止するた
め、必要にして且つ充分な量の不活性ガスを供給するも
のであることは勿論である。

前記の演算や送信は、主として流量パターン設定器４に
組み込まれたマイコン等によって行われる。

流量制御器５は、前記流量パターン設定器４からの流量
設定値信号αと、前記流量針２からの流量値信号βとが
夫々入力され、これら両省間の偏差値を演算する。そし
て得られた偏差値は、これに見合った大きさの制御指令
Ｔとしての空気圧に変換され、この制御指令Ｔによって
前記流量関節弁６を開閉操作する。なお、第１図中にお
ける符号７は、チャージ番号２網種、溶鋼温度、ノズル
開度、不活性ガス流量その他の情報を図式的、数値的又
は点滅的に表示する表示器である。また、図中符号８は
連続鋳造設備に不測の事故等が発生した場合に作動する
緊急遮断弁であり、９は休止弁である。

以上の説明によって自明なように、本件詰り防止装置は
、タンディツシュノズル１２．スライディングノズル１
３．浸漬ノズル１４等からなる溶鋼注流路へ供給される
不活性ガスの流量値が、詰り防止に必要な目標流量値に
対して少ない方又は多い方に偏差しているときは、その
偏差に対応して流量調節弁６を自動的に開又は閉の方向
に操作するようになっている。従って、連続鋳造の操業
中に、溶鋼注流路が溶１１１６に含まれるＡｉ’ｚＯａ
及びその他の化合物等によって詰るのを防止するに必要
な量の不活性ガスを、常時過不足なく供給する。また仮
に、不活性ガスの供給管１における端末部が、溶＄１１
６の付着等によって閉塞傾向になるようなことがあうた
としても、その場合には、その閉塞度によって住じる不
活性ガスの流量減少を補償する分だけ流量調節弁６が開
方向に自動的に操作され、溶鋼注流路へは必要にして充
分な量の不活性ガス示供給される。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本件詰り防止装置によれ
ば、溶鋼注流路は常に詰りのない正常な状態に保持され
、溶鋼が鋳型へ日清に注がれ、よって品質にばらつきな
い優れた鋳片が得られる。

また、従来における連続鋳造の操業においては、溶鋼注
流路に溶鋼内の＾ｈＯａ及びその他の化合物等が付着し
て、該溶鋼注流路が一旦縮径してしまうと、不活性ガス
を過剰に供給する等して浄化しなければならなかったが
、本件詰り防止装置ではそもそも溶鋼注流路が縮径する
ことはないから、従来に比して不活性ガスの節減や、操
業能率の向上等が望める。勿論、溶鋼注流路及び不活性
ガスの供給管が閉塞することはないため、該溶鋼注流路
又は供給管の浄化作業、交換作業等は特別な事情による
ものの他、全く必要ない、更に、従来の連続鋳造操業に
必要とされていた不活性ガスの制御者を削減し、この制
御者を別の工程へ廻すことができる等、幾多の優れた利
点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本件詰り防止装置を模式的ブロックで表示し、
これを連続鋳造設備へ設置したところを示した概略図、
第２図は不活性ガスの供給管が設けられた従来の連続鋳
造設備を模式的に描いた図、第３図（イ）乃至（ハ）は
不活性ガスの供給状態を示す概略側断面図である。 ｌ・・・供給管　　　　　２・・・流量計３・・・制御
系　　　　　４・・・流量パターン設定器５・・・流量
制御器　　　６・・・流量調節弁１１・・・タンディツ
シュ　１２・・・タンディツシュノズル１３・・・スラ
イディングノズル １４・・・浸漬ノズル　　　１５・・・鋳型特許出願人
　　住友金属工業株式会社 代　理　人　　弁理士　　内田敞彦 （ロ）　　　　　　　　　　　（ハ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、タンディッシュから鋳型にわたる溶鋼注流路の詰り
   防止対策に供される不活性ガス用の供給管が備付された
   連続鋳造設備において、前記供給管に流れる不活性ガス
   の流量を検出する流量計と、該流量計によって検出され
   た流量値と連続鋳造の操業条件に基づく前記不活性ガス
   の目標流量パターンに沿って指示される流量設定値との
   偏差値を求めると共に該偏差値に対応した制御指令を出
   力する制御系と、該制御指令によって不活性ガスの流量
   を調節する流量調節弁とからなることを特徴とする連続
   鋳造設備の溶鋼注流路詰り防止装置。