JPS6182956A - ノズル詰り検知装置 - 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】 〔発明の技術分野ｊ この発明は、連続鋳造設備を構成する取鍋（レードル）
から溶鋼を流し出すノズルの詰りを検知するノズル詰り
検知装置に関する。

［発明の技術的背景］ 製鉄所の連続鋳造設備においては、電炉なとで作られた
溶鋼をレードルと呼ばれる取鋼に蓄積し、次にこの溶鋼
をこのレードルからタンディツシュと呼ばれる中間鋼に
供給して一時的に蓄積し、このタンディツシュに蓄積さ
れた溶鋼をタンディツシュの底部に取付けられたノズル
を介して連続的に取出して鋳型に流し込み、ここで冷却
してスラブやビレットなどの所望の鋼材を形造している
。

ところで、このような連続鋳造設備において、例えばし
−ドルに蓄積された溶鋼の温度が低下し過ぎたり、溶鋼
内の鋼滓などが流出した場合には、タンディツシュに至
るノズルが詰り、溶鋼がスムーズに流出しないというト
ラブルが発生することがある。そして、このようにノズ
ルか詰ると、タンディツシュに溶鋼が供給されず、プラ
ン１−の操業中断などの大きな問題になる。従って、ノ
ズルが完全に詰る前に可能な限り早くこのようなノズル
の詰りを検出することが重要である。

従来、このようなノズルの詰りを検出するために、第３
図に示すように、溶ｆＪＡ３を蓄積したし一ドル１の底
部に開閉用のゲート５を介して取付レフられたタンディ
ツシュく図示せず）に溶鋼を供給するノズル７の周囲に
コイル４１を巻回し、ノズル７内に溶鋼がスムーズに流
れている場合と溶鋼がノズル７の上端部で詰って溶鋼が
流れていない場合とによってコイル４１のインダクタン
スが変化することを利用していた。そして、このコイル
４１を発振器４３に接続し、コイル４１のインダクタン
スの変化によって変わ″る発振器４３の発振出力をヘテ
ロダイン変換器４７に供給するとともに、このヘテロダ
イン変換器４７には更に標準発掘器４５からの標準の周
波数の信号が中間周波数として供給されている。ヘテロ
ゲイン変換器４７は、このように供給さ社でいる標準発
振器４５と発振器４３との岡山力信号の周波数の差の周
波数の信号を出力するものであるが、標準発掘器４５の
標準周波数は、溶鋼がノズル７内をスムーズに流れてい
る場合におけるコイル４１のインダクタンスで発振器４
３が発振する第１の周波数に等しいように設定されてい
る。従って、溶鋼かノズル７内をスムーズに流れている
場合には、発振器４３の周波数は標準発振器４５の標準
周波数に等しいので、ヘテロゲイン変換器４７から差の
周波数の出力信号は発生しないが、ノズル７カー乙って
溶鋼が流れない場合にはコイル４１のインダクタンスが
変化し、発振器４３の発振周波数は変化づるので、ヘテ
ロダイン変換器４７が画周波数の差の出力信号を発生す
る。この出力信号はフィルタ４９を介した後、Ｆ／Ｖ変
換器５１で電圧に変換され、弁別器５３から詰り信号Ｓ
Ｏとして出力される。なお、第３図において、９はゲー
ト駆動部であり、このゲート駆ｖＪ部９によりゲート５
の開度が制御されるようになっている。

［背景技術の問題点］ このようにノズル７の周囲に巻回されたコイル４１を使
用した従来のノズル詰り検知装置においては、ゲート駆
動部９によりゲート５を開閉制御する時に発生する電気
的ノイズがコイル４１に誘導され、これによって誤動作
し、信頼性上問題がある。また、ノズル７にコイル４１
を直接巻回することができないため、別途円筒コイルを
製作し、これをノズル７に取付ける必要がある。このた
め余計なスペースが占有される上、更にし一ドル１の交
換に伴い当該円筒コイルの取付けや取外しなどの作業を
必要とし、作業効率の向上が図れないという問題がある
。更に、最近ノズル７の周囲を蛇腹などで覆い、不活性
ガスによるシーリングを行なうことが多いが、このよう
な場合に（よコイル４１を取付けることができないとい
う問題もある。

［発明の目的］ この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、現状の連続鋳造設備を変更することなく
、そのままの状態で使用でき、かつ操業上の負担を増加
せずに高い信頼性でノズルの誌りを検知し得るノズル詰
り検知装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため、この発明は、取鍋から溶鋼を
中間鋼に供給して一時蓄積し、当該中間鍋から溶鋼を鋳
型に連続的に供給する連続鋳造設備にあ（プる前記取鍋
から中間鋼に溶鋼を供給するノズルの詰りを検知する装
置であって、１１ｎ記中間鍋に蓄積された溶鋼の重量を
検出する重量検出手段と、前記重量検出手段で検出され
た溶鋼の重量の変化率を検出する重ｎ１変化率検出手段
と、前記重量変化率検出手段で検出された重量の変化率
の大小に基づいて前記ノズルの詰りを判断する詰り判定
手段とを有することを要旨とする ［発明の実施例］ 以下図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

同図において、レードル１には図示せぬ電炉なとで作ら
れる溶！４３が蓄積されている。このし−ドル１の底部
下側にはゲート５を介してノズル７が取付けられ、この
ノズル７の下方にノズル７から流出される溶鋼を一時的
に受ける中間鋼であるクンディツシュ１１が設Ｃノられ
ている。タンディツシュ１１の底部下側には更にゲート
１３を介してノズル１７が取付けられ、このノズル１７
の下端部に鋳型１つが設けられている。タンティッシュ
１１からノズル１７を介して鋳型１９に供給された溶鋼
はここで冷却され、スラブやビレットなどの鋼材２１に
形造される。

上記ゲート５にはゲート駆動部９が連結され、このゲー
ト駆動部９はタンディツシュ重量コントローラ１５から
供給される制御信号によりゲート５の開度を制御し、ノ
ズル７にレードル１から流出する溶鋼の通を制御する。

このゲート５の開度はゲート開度発信器２３（通常装備
）により検知され、増幅器２５を介して変化率演算器２
７に供給されている。変化率演算器２７は、ゲート５の
開度信号を受信してその変化率を演算するものである。

ゲート５の開度は、シードル１内の溶鋼のヘッド高さ、
すなわち深さおよび溶鋼の温度の高さに反比例して囲く
。すなわち、シードル１内の溶鋼のヘッド高さが高い程
開度は小さく、ヘッド高さが低い程開度は大きくなり、
また溶鋼の温度が低くなる程、溶鋼は固くなるので、開
度は開く。

そして、定常状態においては、第２図（Ｃ）の曲線Ｃ−
１で示すように、レードル１から溶鋼が流出するにつれ
てシードル１内の溶鋼のヘッド高さが低くなるので、ゲ
ート５の開度は徐々に大きくなる。そして、例えば溶鋼
の温度が低下し始めるなどによりノズル７を流出する溶
鋼が詰り始めると、第２図（Ｃ）の曲線Ｃ−２で示すよ
うにゲート５の開度は大きくなり、この詰りをカバーし
ようとする。そして、更に詰りが著しくなると、曲線Ｃ
−３に示すように開度１００％まで開く。

また、タンディツシュ１１の底部は、鋳造制御の必要上
、通常ロードセル２９によって支持されている。各ロー
ドセル２つはそれぞれに加重されるタンディツシュ１１
およびこのタンディツシュ１１内に蓄積されている溶鋼
の重量を測定し、これを加算器３１に供給する。加算器
３１はそれぞれのロードセル２９から供給される重量を
加算して全体のｉｌｌを算出し、これを増幅器３３を介
して変化率演算器３５に供給している。変化率演算器３
５は、このように供給される重量から一定であるタンデ
ィツシュ１１の重量を減じた溶鋼の重量、ずなわちタン
ディツシュ１１内に蓄積されている溶鋼の重量の変化率
を演算する。シードル１内の溶鋼の重量Ｗ１の変化は、
溶鋼を例えばマニュアル操作により一定量タンディツシ
ュ１１内に供給後に鋳造制御が開始された後、定常状態
においては第２図（ａ）の曲線Ａ−１に示すように、溶
鋼の流出とともに徐々に低減しているが、ノズル７が詰
り始めると曲線△−２に示すようにその低減度合は減少
し、更に完全に詰ると曲線Ａ−３に示すように停止する
。このようなシードル１内の溶鋼のｆｆ１ｆｆｉの変化
に対して、タンディツシュ１１内の溶鋼の玉量Ｗ１１は
、レードル１がら溶鋼を一定量供給された後に鋳造制御
が開始された後、定常状態においてはノズル７を介して
常に溶鋼がタンディツシュ１１に供給されているので、
第２図（ｂ）の曲線Ｂ−１に示すように、一定であり変
化しないが、ノズル７が詰り始めし一ドル１からの溶鋼
の供給が減ってくると曲線Ｂ−２で示すように低減し始
め、ノズル７が完全に詰ると曲線８−３で示すように急
激に低減して完全になくなり、ゼロになる。なお、第２
図（ａ　）、（ｂ）、（Ｃ）においては点線は定常状態
を示す。

変化率演算器２７からのゲート５の開度の変化率信号お
よび変化率演算器３５がらのタンディツシュ１１内の溶
鋼重量の変化率信号は、それぞれ引算器３７に供給され
ている。この引韓器３７においては、ゲート５の開度変
化率をαどし、タンディツシュ１１内の溶鋼の重量変化
率をβとすると、開度変化率αから重量変化率βを引い
て両省の差を算出し、この差を次段の比較器３９に供給
する。比較器３つにＪ５いては、この変化率の差を所定
の基準値Ｈｃ　１と比較して詰りか発生したが否かを判
定している。この場合において、ノズル７が詰り始めた
場合の開度変化率αは増加する正方向の変化であり、重
量変化率βは減少する負方向の変化であるので、詰りを
判定する式は次のようになる。

α−（−β）＝α十β≧Ｈｃ　１ すなわち、この式に示すように、ノズル７が詰ったこと
の判定は、開度変化率αと重量変化率βとの和になるの
で、開度変化率αおよび重量変化率βが小ざい場合にも
加算された値は大きくなり、恰も増幅されたようになっ
て、高分解能で詰りの変化を検出し得るようになってい
る。

なお、タンディツシュ歪量コントローラ１５は、増幅器
３３の出力であるタンディツシュ１１内の溶鋼の重量変
化を監視し、この変化に基づき重量が低減してきた時に
は、ゲート駆動部９を介してグー（〜５を開くように制
御している。

次に作用を説明する。

まず、正常状態においては、シードル１内の溶鋼はゲー
ト５およびノズル７を介してタンディツシュ１１内にス
ムーズに供給され、またタンディツシュ１１に供給され
た溶鋼はゲート１３およびノズル１７を介して鋳型１９
に供給され、ここで冷却されてスラブやビレットなどの
鋼材に形造されている。この場合、タンディツシュ１１
から流出する溶鋼とタンディツシュ１１から流出する溶
鋼とは、同じ量であるように制御されているので、タン
ディツシュ１１内の溶鋼の重量は第２図（Ｌｌ）の曲線
Ｂ−１に示すように一定である。従って、重量変化率演
算器３５はその変化率を検出することはできない。また
、シードル１内の溶鋼の流出とともにゲート５はタンデ
ィツシュｌｆｆ１コントローラ１５の制御のもとに第２
図（ｃ）の曲′ｌ；Ａｃ　−１に示すように一定の割合
で徐々に開く。従って、開度変化率演算器２７は、ゲー
ト５の開度の急激な変化率の増加がないので、出力を発
生しない。

この結果、引棹器３７の出力は比較器３９において詰り
信号を発生することはない。

次に、シードル１内の溶鋼がその温度の低下または溶鋼
内の鋼滓などによりノズル７で詰り始めた場合には、タ
ンディツシュ１１内の溶鋼の重量は第２図（ｂ　）の曲
線Ｂ−２で示１ように低減し始める。これは、ロードセ
ル２９により検出され、加算器３１および増幅器３３を
介して変化率演算器３５およびタンディツシュ重量コン
トローラ１５に供給される。タンディツシュ重量コン１
〜ローラ１５は、この溶鋼の重量の低減に応じて、この
低減を回復するのに十分な溶鋼を流出させるべくゲート
駆動部９を介してゲート５の開度を＠量の低減率に応じ
て比較的急速に開く方向に第２図＜Ｃ）の曲線Ｃ−２で
示すように制御する。回度変化率演算器２７は、上述し
たようなゲート５の開度の変化をゲート開度光信器２３
および増幅器２５を介して受信し、ゲート５の正方向の
開度変化率αを算出する。また、重量変化率演算器３５
は、上述したように、タンディツシュ１１内の溶鋼の重
量の変化をロードセル２９、加算器３１、増幅器３３を
介して受信し、タンディツシュ１１内の溶鋼重量の第２
図（ｂ　）の曲線Ｂ−２で示ず負方向の変化率βを算出
する。このようにして変化率演算器２７および３５でそ
れぞれ算出されたゲート開度変化率αおよび溶′ｄＡ重
葦変化率βは、引綽器３７において前）ホした式に示づ
゛ように加算され、その加算出力は比較器３９において
前記所定の基準値と比較される。この結果、ゲート５が
詰り始めた場合の開度変化率αと重量変化率βとの加算
出力が前記基準値より大きいと、比較器３９はすぐに詰
り信号を出力し、グー！〜５が詰り始めたことを報知す
る。この結果、ゲート５が完全に詰る前に早めにその詰
り始めたことを知ることができるので、早急に必要な対
策をたてることができるのである。

なお、本実施例では、ゲート開度変化率αと溶鋼重量変
化率βとに基づいてノズルの詰りを検知するように構成
されているが、いずれか一方の変化率のみに基づいてノ
ズルの詰りを検知するようにしてもよい。すなわち、重
量変化率βに基づく場合には、第１図におけるロードセ
ル２９、加算器３１、増幅器３３、変化率演算器３５、
比較器３つを禍成要件とし、前記第２図＜ｂ＞に示づ−
如く、ノズルの詰りに伴うタンティッシュ１１内の溶鋼
重量の低下率を所定の基準値と比較するようにすればよ
い。また、開度変化率αに基づく場合には、第１図にお
けるゲート開度光信器２３、増幅器２５、変化率演算器
２７、比較器３９を面成要件とし、前記第２図（Ｃ）に
示づ−如く、ノズルの詰りに伴うレードルグート開度の
急激な増加率を所定の基準値と比較するようにすればよ
い。

［発明の効果ｊ 以上説明したように、この発明によれば、中間鋼内に一
時的に蓄積される溶鋼の重量の変化率を検出し、この重
量変化率の大小に基づいて取鋼から中間鋼に至るノズル
の詰りを検出している。そして、館記容器内の溶鋼の小
量を検出する手段は、通常の連続鋳造設備が有する重量
計を流用することができ、また重量変化率の算出および
比較も通常の設備が有している装置の比較的簡単な回路
またはソフトの追加または変更などで達成することがで
き、大幅なプラントの変更も生じることがなく、経済的
にノズルの詰りを検出することができる。また、従来の
ようにゲートの開閉によるノイズの影響を受けるような
こともなく、装置の信頼性を向上することができ、確実
にノズルの詰りを検出することができる。更に、この装
置を作動させるのに特別な操作が不用であるので、操作
者や保守者に特別な操業の負担をかけない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すノズル詰り検知装置
の構成図、第２図は第１図の作用を説明する特性図、第
３図は従来のノズル詰り検知装置ηの構成図である。 １・・・レードル、　　　　　３・・・溶鋼、５・・・
ゲート、　　　　　　７・−・ノズル、１１・・・タン
ディツシュ、２つ・・・ロードセル、３１・・・加算器
、　　　　３５・・−変化率演算器、３７・・・引算器
、　　　　３つ・・・比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 取鍋から溶鋼を中間鋼に供給して一時蓄積し、当該中間
   鍋から溶鋼を鋳型に連続的に供給する連続鋳造設備にお
   ける前記取鋼から中間鍋に溶鋼を供給するノズルの詰り
   を検知する装置であって、前記中間鍋に蓄積された溶鋼
   の重量を検出する重量検出手段と、前記重量検出手段で
   検出された溶鋼の重量の変化率を検出する重量変化率検
   出手段と、前記重量変化率検出手段で検出された重量の
   変化率の大小に基づいて前記ノズルの詰りを判定する詰
   り判定手段とを有することを特徴とするノズル詰り検知
   装置。