JPS62183951A - 鋳型内湯面レベル制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数ストランドの連続鋳造鋳片を少なくとも２
ストランド共通の引抜装置にて引抜くように構成した連
続鋳造設備における鋳型内湯面レベル制御方法に関する
。

［従来技術〕 連続鋳造設備は、生産性向上を図るべく多くのものが複
数のストランドを備えている。このような連続鋳造設備
の１タイプとしては、第６図（２ストランドのものを示
す）に示す如く各ストランド別に設けた２個の鋳型６．
２６に対応させてスライディングノズル４．２４を底部
に取付けたタンディツシュ３内の？８　？Ｉｋ、１列え
ば溶鋼２をスライディングノズル（以下単にノズルとい
う）４．２４を介して鋳型６．２６へ注入し、形成され
た２本の連続鋳造鋳片（以下単に鋳片という）１．２１
夫々に各ストランド共ｉ１１駆動の引抜装置４０にてす
べて同一速度で下方（白抜矢符方向）に引抜く構成のも
のがある。これは一般に比較的小断面寸法の１本当たり
の引抜駆動力が小さくて済むブルーム、ビレット鋳片を
連続鋳造するのに使用されており、生産性向上を狙った
ものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

斯かる連続鋳造設備にて鋳造する際の鋳造開始時、或い
はタンディツシュ交換後の鋳造再開時等の場合は、鋳型
６，２６に下方からその一側端部を少し挿入されたダミ
ーバ１０１，１２１　　（第６図参照）上に、或いは交
換前のクンディツシュ内の溶鋼に係る鋳片１．２１上に
、７Ｂ鋼が注入されて鋳型の所定高さレベルに湯面が到
達すると引１友きを開始する。

この引抜開始の際、上記所定高さレベル以上に湯面が上
昇したときに引抜きを開始した場合は、鋳型上端から溶
鋼が溢れ出るという所謂オーバーフローが発生する。こ
れに対して湯面が所定高さレベルよりも低すぎる場合に
は鋳片が鋳型を出るまでに鋳型にて十分冷却されず、こ
のため鋳片の外枠たる凝固シェルの厚さが不足して溶鋼
静圧により凝固シェルが破れ、そこから溶鋼が漏出する
という所謂ブレークアラ１へが発生する虞れがある。

このため引抜開始時の／８朔の湯面レベルは厳格な管理
が望まれている。

また上記ブレークアラ１−を予防するためには、鋳型内
の湯面上昇速度を所定値以下に維持する必要がある。こ
れは前記所定高さレベルで引抜きを開始してもそれまで
の湯面上昇速度が速いと鋳型による冷却時間が短くなり
、凝固シェル厚が不足するからである。

ところで、前述の連続鋳造設備は複数スｌ−ランドの鋳
片の引抜きを開始する場合、各鋳型の湯面を同時に所定
高さレベルに一致させることは困■であり、安定した引
抜開始は望めなかった。

これを以下に詳述する。鋳型には一般に湯面レベルセン
サ７．２７が取付けられるようになっており（第６図参
照）、この湯面レベルセンサ７．２７の検出内容に基づ
いて通常、引抜開始後の安定引抜時の鋳型内湯面レベル
は制御できる。しかし、湯面レベルセンサ７．２７によ
る湯面レベル制御範囲は１５０鶴程度であり（第６図に
ハンチングにて示す）、それよりも長い鋳型（約９００
ｍ５）の全域に亘る湯面レベル制御は不可能であった。

つまり湯面レベルセンサは鋳型の上端側に寄った位置に
設置されるため、引抜開始時のように湯面が例えばダミ
ーバの上面位置から徐々に上昇していきその検出範囲内
となるまで無監視状態である。

即ち、湯面レベルセンサの検出範囲内に入るまでは、ノ
ズルの開度を一定にせざるを得ないが、ノズルの開度に
対する有効断面積は取付は積度、使用開始後に生ずる位
置ずれ、ガタ或いはノズル内での溶鋼の付着、詰り等に
より、各ノズル毎に異なっており、このため同一のノズ
ル開度となるようにこれを調整しても各ノズルから注入
される溶鋼流量は夫々違ったものとなっていて、湯面上
昇速度を各ストランドで同速度とすることができず、湯
面レベルセンサの検出範囲内に入ってからの制御では間
に合わない場合が多くあった。

このような理由に依り、各ストランドの湯面上昇速度と
引抜開始時の各鋳型内の湯面レベルとを夫々の所定値に
制御できず、安定した引抜開始は望めなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、安定
引抜時の湯面レベル制御に使用する湯面レベルセンサの
鋳型取付は位置よりも下方に複数のスポット的湯面検出
器を設け、その検出器を湯面が通過する時間差及び目標
設定時間との時間差に基づいてノズルの開度をＷＪ整す
る機構とすることにより、鋳造開始時、又はタンディツ
シュ交換後の鋳造再開時等であっても安定した引抜きを
可能とし得る鋳型内湯面レベル制御方法を提供すること
を目的とする。

本発明に係る鋳型内湯面レベル制御方法は、複数ストラ
ンドの各別に設けられた鋳型に、その上方の容器に設け
られた開度調整機能を具備するノズルを介して注入され
た溶融金属から生成される連続鋳造鋳片を、少なくとも
２ス１−ランド共通の引抜装置にて引抜くように構成し
た連続鋳造設備において、前記引抜装置にて連続鋳造鋳
片が引抜かれる各ストランドの鋳型に、鋳型内の熔融全
屈の湯面レベルを検出する湯面検出器を引抜き方向に沿
って複数設け、各ストランド間での湯面検出器の湯面検
出タイミングの時間差及び該時間差が生じた湯面検出範
囲々に設定されている湯面検出の目標時点と実検出時点
との時間差に基づいて前記引抜装置にて連続鋳造鋳片が
引抜かれる各ストランドの湯面レベルを可及的に同一と
するように前記ノズルの開度を調整することを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明においては、複数の湯面検出器により鋳型内の湯
面上昇状況を把握するので、共通の引抜装置で連続鋳造
鋳片が引抜かれる鋳型内での湯面レベルが相異なっても
それを同一レベルとすべくノズル開度に調整しつつ注入
を行う。これにより連続鋳造鋳片の引抜開始時の湯面レ
ベルがｔ＠う。

〔実施例〕

以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。

第１図は本発明を２ストランド共通の引抜装置にて引抜
くように構成した連続鋳造設備に通用した場合の実施状
、態を示す模式図であり、図中３はタンディツシュを示
す。タンディツシュ３にはその上方の図示しないし一ド
ルから／ｇ’ｂＩＡ２が注入されるようになっており、
タンプイノツユ３内のン容Ｓ閃２はタンディツシュ３の
底部に取付けられた２個のノズル４．２４を介して、ノ
ズル４，２４０下側部が挿入されている鋳型６，２６へ
注入される。

鋳型６．２６への溶鋼注入量の制御は、ノズル４゜２４
の一部である開度調整部４ａ、２４ａにシリングロッド
が取付けられた駆動シリンダ４ｂ、２４ｂをサーボアン
プ１１．３１にて進出、退入させて開度調整部４ａ。

２４ａの開度を調整することによってなされ、開度調整
部４ａ＋２４ａの開度は開度検出器５，２５にて検出さ
れ、検出値は夫々の駆動装置たるサーボアンプ１１．３
１及びノズル開度演算器５０へ与えられる。

上記鋳型６．２６には下方からダミーバ１０１．１２１
の上端側が所定長さ挿入されており、鋳型６．２６内へ
注入された溶ｍ２は鋳型６，２６にて１次冷却されて外
側部分に凝固シェルを有した鋳片１，２１となる。この
鋳片ｌ、２１は鋳型６，２６の下方に設けられた２次冷
却帯（図示せず）にて更に冷却されて凝固シェルの厚さ
を増しながら、ピンチロール等の引抜装置４０にてダミ
ーバ１（１１，１２１又は鋳片ｌ、２１自体が引抜かれ
ることにより下方（白抜矢符方向）へ送られる。

鋳型６，２６は夫々鋳片ｌ、２１と接触している銅板の
外側の上端寄りの位置に、従来より取付けられている湯
面検出範囲の広い湯面レベルセンサ７゜２７を内蔵して
おり、更にその下方に湯面検出範囲が狭いスポットであ
る湯面定点検知センサ８，９及び２８．２９を各２ｆａ
通当な高さだけ離隔して内蔵している。湯面定点検知セ
ンサ８．　９．２８．２９は湯面の上昇、下降時にセン
サ設置高さレベルを湯面が通過したことを検出できるも
のを使用する。例えば超音波発信受信器、放射線発生検
知器、熱電対等の測温素子或いは熔融により断線又はシ
ョートすることを利用して検出する電極等を使用する。

鋳型６Ｘ２６内に注入された溶鋼２の湯面は注入に伴っ
て上昇していき、その高さレベルに応じてまず湯面定点
検知センサ９．２９にて検知され、次いでその上の湯面
定点検知センサ８，２８にて検知される。なお、湯面定
点検知センサ９，２９の鋳型内湯面検出位置をＭＬａ　
（破線）、湯面定点検知センサ８．２８のそれをＭＬｂ
　（破線）とする。湯面定点検知センサ８．　９．２８
．２９の検出信号は夫々第１．第２ストランド用の湯面
上昇速度及び時間演算器１０゜３０へ与えられるように
なっており、湯面上昇速度及び時間演算器１０．３０は
その入力信号に基づいて入力時点を検出して湯面の上界
速度及び注入開始から検出時点までの時間を算出し、算
出値を夫々ノズル開度演算器５０へ出力する。

ノズル開度演算器５０は湯面上昇速度及び時間演算器１
０．３０から信号を入力すると、その入力信号及び前記
開度検出器５，２５からの入力信号に基づき適当な注入
ｍとすべき開度調整部４ａ、２４ａの１３ｆ’Ｊ度補正
量を算出し、算出値をサーボアンプ１１．３１へ出力す
る。サーボループ１１．３１はこの入力信号と前記開度
検出器５．２５からの入力信号とに基づき駆動シリンダ
４ｂ、２４ｂを作動させて開度調整部４ａ、２４ａの開
度を調整し、ノズル４，２４を通流する溶精流量を調節
する。

前記湯面レベルセンサ７．２７は引抜きが安定した段階
における湯面レベルを検出するためのものであり、その
検出範囲を安定引抜時の湯面レベルが中心値となるよう
にしている。検出値はノズル開度演算器５０へ与えられ
、従来同様の一定湯面しベル制御に使用される。

このように構成された連続鋳造設備による本発明の鋳型
内湯面レベル制御方法についてフローチャート（第２図
に示す）に基づき以下に詳述する。

まずノズル４．２４の開度を夫々予め定めた初期開度ｘ
ａに固定しく第３図＋ａ）参照）、ダミーバ１０１，１
２１が挿入された鋳型６，２６ヘタンデイ・ノシュ３内
の溶鋼２を注入開始する（第３図ｆｂｌ参照）。

その注入の際、例えばオペレータは湯面上昇速度及び時
間演算器１０．３０及びノズル開度演算器５０等に作動
開始指令信号を与える。なお、作動開始指令信号につい
ては、鋳型６．２６に熱電対を設けて、またはノズル４
．２４の溶鋼流出口に臨ませてＴＶカメラ等の光学式検
出装置等を設けて、これにて注入開始を検出した時点で
発するようにしてもよい。これにより湯面上昇速度及び
時間演算器１０゜３０は夫々注入開始時点からの経過時
間ｔＭｌ、　ＬＭ２を夫々計時し始める。

注入開始後、鋳型６，２６内の溶鋼２湯面は上昇してい
く。これら湯面の上昇速度は、前述の如く一般にノズル
内での溶鋼２の付若、詰り等によりノズルの有効断面積
が違うために、異なっている。

（ステップ１） ノズル開度演算器５０は、注入が開始されると湯面上昇
速度及び時間演算器１０．３０から入力される経過時間
ｔＭ１．１Ｍ２と、予め設定された目標経過時間ＴＭＩ
とを夫々比較し、湯面定点検知センサ９゜２９が該当す
るストランドの湯面を検知する前に、つまり該当するス
トランドの湯面がＭＬａに到達する前に、下記（１ａ）
又は（１ｂ）式が成り立つときは、 ｔＭｌ　＞ＴＭＩ　　　　　　　　　　−（Ｉａ）１Ｍ
２　＞ＴＭＩ　　　　　　　　　　・・・（ｌｂ）予め
設定されているノズル開度補正幅Δｘ１（〉０）を該当
ストランドについての現状のノズル開度に一度だけ加算
する。つまり湯面上昇速度を速める。

逆に、上記（ｌａ）、　　（ｌｂ）を満足しないときは
該当ストランドのノズル開度はｘａのままとする。

（ステップ２） また、湯面定点検知センサ９，２９が該当するストラン
ドの湯面を検知した時点で、経過時間ｔＭ１　。

１Ｍ２と、ノズル開度演算器５０に予め設定しである目
標経過時間ＴＭ２　　（＞Ｔ？１１　）とを比較し、下
記（２ａ）、　　（２ｂ）が成立するときは、ｔＭｌ　
　＜７Ｍ２　　　　　　　　　　　・・・（２ａ）１Ｍ
２　＜７Ｍ２　　　　　　　　　　　・・・（２ｂ）ノ
ズル開度演算器５０は、予め設定しであるノズル開度補
正幅ΔＸ２　　（＞０）を該当するストランドの現状の
ノズル開度×ａから一度だけ減算する。つまり、湯面上
昇速度を遅らせる。逆に、上記（２ａ）　。

（２ｂ）を満足しない場合は該当ストランドのノズル開
度はｘａのままとする。

（ステップ３） そして、湯面レベルが高い方のストランド（以下これを
先行ストランドという）の湯面が湯面定点検知センサ８
又は２８にて検知されると、つまりＭＬｂに到達すると
、湯面上昇速度及び時間演算器１０又は３０は、予めこ
れに夫々設定されている下記（３）式により先行ストラ
ンドの湯面上昇速度αａ１を求める。

αａ　Ｉ　＝　（ＭＬｂ　−ＭＬａ　）　／　（ｔｂｌ
　−ｔａｌ　）　・４３）但し、ｔａｌ：湯面定点検知
センサ９．２９による先行ストランドの湯面の検出時点 ｔｂ、ｓｉＪ＆面定点検定点検知センサ８による先行ス
トランドの湯面の検出時点 先行ストランド側の湯面上昇速度及び時間演算″ａ１０
又は３０はこれに続いて湯面レベルセンサ７゜２７にて
可能な湯面レベル制御範囲の下限値肛へに、先行ストラ
ンドの鋳型６又は２６内の湯面レベルを後述する経過時
間ＬＬＡのときに到達させる湯面上昇速度αｂ１を下記
（４）式により求める。

α　ｂ　　ｒ　　−（ＭＬＡ　　　　ＭＬｂ　　）　　
／　　（ｔＬ八　−ｔｂｌ）　　・・・（４）ここで、
上記ｔＬＡは下記（５３式により決定する。

ＭＬ八　−ＭＬＯ ただし、上記ＭＬＯは注入開始時のダミーバ１０１゜１
２１又は鋳造再開時の鋳片１，２１の上端レベル、また
上記ＭＬＰ、ｔＰは夫々引抜装置４０にて引抜開始が可
能である、操業上決定された許容最低レベル及び目標保
持時間値である。つまり、上記ｔＬＡは、ｔｐで湯面が
ＭＬＰに到達させるのに必要な湯面上昇速度で、湯面を
ＭＬＡに到達させる時間である。なお、ｔｐについては
鋳型内の湯面レベル上昇速度が大きすぎる場合には鋳片
の凝固シェル厚さが十分に発達し得ず、前述のブレーク
アウトが発生する虞れがあるため、湯面上界速度及び時
間／：Ａ算器１０゜３０に適当値を定める。例えば厚さ
：　　２１０ｍｍ、幅：１８００龍のスラブ鋳片を長さ
９００８ｍの鋳型にて鋳造する場合は、ｔｐは９０秒程
度となる値に、また外径＝２１３■−の丸ビレツト鋳片
を同じく長さ９００鶴の鋳型にて鋳造する場合はｉｐは
４５秒程度となる値にしている。

湯面上昇速度及び時間演算器ＩＯ又は３０は求めた湯面
上昇速度αｂ、をノズル開度波Ｗ、器５０へ出力する。

ノズル開度演算器５０はαｂ１とすべく先行ストランド
におけるノズル開度を算出する。先行ストランド側のノ
ズル４又は２４での熔ｍ流量Ｑ１は下記（６）式にて求
まり、 Ｑ、＝αｂ、ＸＤ、　　　・・・（６）但し、ＤＩ　：
鋳型６又は２６内断面積（６）式はノズル開度ｆ４Ｗ、
器５０に予め設定されている。

ノズル開度演算器５０はαｂ１を入力するとαｂ１及び
（６）式に基づきＱｌを算出し、またＱｌと比例関係に
あるノズル内有効断面積Ｓ１を下記（７）式により求め
る。

Ｓ　１＝　Ｋ　Ｘ　Ｑ　１−　（７１ 但し、Ｋ：タンディツシュ内の１８鋼ヘット高さにて決
定される定数 そして、ノズル開度演算器５０はＳｌを求めると、これ
と一義的な関係を有するノズル開度にｂｌｌを下記（８
）式にて求め、 ｘｂ’　１　”　Ｆ　（Ｓ　ｌ）　　　”・（８）但し
、Ｆ（Ｓｔ）：ＳＬの関数 次いで先行ストランドの開度検出器５又は２５がら入力
した開度信号にａｌに基づきｘｂ’ｌを補正する。

これを詳述すると、開度信号χａｌと、前記αａｌに基
づき上述のようにして算出したＸａｌのときの計算上の
ノズル開度Ｘａ’ｌとの差を下記（９）式により求め、
これにより開度誤差Δｘ１を算出する。

ΔＸｌ　””Ｘａｌ　−Ｘａ’　ｌ　　　・・・（９）
ここでノズル毎に求めるべきノズル開度ｘｂ、は、前記
ノズル開度ｘｂ’１に夫々開度誤差ΔＸｌを加算する下
記００式にて表わされる。

ｘｂＩ＝ｘｂ’　Ｈ＋ΔＸＩ ＝Ｆ（ＳＬ）＋ΔＸｌ・・・α・ 従ってノズル開度演算器５０は湯面上昇速度演算器ＩＯ
又は３０からの入力信号αｂ１及び（６）、（７）、（
８１゜（９１，Ｑ（１式に基づいてｘｂｌを求め、求め
られた値ｘＪをサーボアンプ１１又は３１へ出力する。

サーボアンプ１１又は３１はその入力信号に基づき駆動
シリンダ４ｂ又は２４ｂを駆動して開度調整部４ａ又は
２４ａの開度をｘａ　１−ｘｂ　１に調整する。

（ステップ４） 一方、湯面レベルが低い方のストランド（以下これを後
行ストランドという）については、先行ストランドの湯
面が湯面定点検知センサ８又は２８にて検知されたとき
に、ノズル開度波Ｗ器５０は後行ストランドの湯面上昇
速度を速めるべくそれ以降のノズル開度を、予め設定さ
れたノズル開度補正幅ΔＸ３　　（＞０）を現状のノズ
ル開度に一度だけ加算する。

（ステップ５） その後、後行ストランドに関する経過時間ｔＭｌ又はｔ
Ｍ２が予め設定された目標経過時間ＴＭ３を超えても湯
面定点検知センサ８又は２８が後行ストランドの湯面を
検知しない場合、つまり下記（Ｉｌａ　）又は（ｌｌｂ
　）式が成立する場合には、ｔＭｌ　＞７Ｍ３　　　　
　　　　　−　（ｌｌａ　）ｔＭ２　＞７Ｍ３　　　　
　　　　　　・・・（ｌｌｂ　）予め設定されたノズル
開度補正幅ΔＸ４（＞Ｏ）を現状のノズル開度に一度だ
け加算する。つまり、湯面上昇速度を更に速める。

（ステップ６） 然る後、後行ストランドの湯面が湯面定点検知センサ８
又は２８にて検知されると、つまり後行ストランドの湯
面が肚すに到達すると、それに到達したときの湯面上界
速度αａ２を、ＭＬａ以上となった後の速度変更状況に
応じて下記（１２）、　（１２′）。

（１３）又は（１３’　）式により求める。

（１１ｔｂ＋≧ｔａ２（７Ａ面定点検知センサ９，２９
による後行ストランドの湯面の検出時点）の場合（イ）
ステップ５でΔｘ４の加算がなかった時＋　（ｔｂ２−
ｔｂ＋　）　）　−（１２）（ロ）ステップ５でΔｘ４
の加算があった時Ｓ　（ｘｃ） ａ　ａ　２　＝　（ＭＬｂ−ＭＬａ）／　（□Ｓ　（ｘ
ｃ＋Δｘ３＋ΔＸ４） Ｓ（にＣ＋Δｘ３＋ΔＸ４） ・　（７Ｍ３−ｔｂ＋　）　＋　（ｔｂ　２−７Ｍ３）
　）−（１３）但し、　にＣ：後行ストランドの湯面が
ＭＬａに到達したときのノズル開度 Ｓ：ノズル開度に応じて変化するノズ ル内有効断面禎に関する関数 ｔｂ２：　’ｔＪＪ、面定点検知センサ８，２８による
後行ストランドの湯面の検出時点 上記（１２）式はｘｃのときの湯面上昇速度をθ、。

ｘｃ＋Δｘ３のときのそれを０２として成り立つ下記（
１４）　、　（１５）　、　（１６）式よりαａ２につ
いて整理することにより得た式であり、 θｌ　・（ｔｂ、　−ｔａ２　）＋０２　・（７Ｍ３　
　ｔｂ＋　）　・＝　（１５）θ２−αａ２　　　　　
　　　　　　　・・・（１６）上記（１３）式は、θ１
．θ２を前同様としＸＣ＋Δｘ３＋Δｘ４のときの湯面
上界速度をθ３として成り立つ下記（１４′）、（１５
Ｎ、（１６’）式よりαａ２について整理することによ
り得た式である。

Ｓ　（ｘｃ）　　　Ｓ　（ｘｃ　＋Δ）Ｃ３）　　　５
（ｘｃ＋Δｘ３＋Δｘ４）−（１４’） θ１　・（ｔｂｌ−ｔａ　２）　　＋θ２　　・（７Ｍ
３−ｔｂ　１）＋０３　・（ｔｂ　２　７Ｍ３）＝ＭＬ
ｂ−札ａ　　−（１５’　＞０３−αａ２　　　　　　
　　　　　　　　　　・・・　（１６”　）（２）　ｔ
ｂｌ＜ｔａ２の場合 （イ）ステップ５でΔｘ４の加算がなかった時Δａ　２
　＝（ＭＬｂ−ＭＬａ）／　（ｔｂｌ　−ｔａＩ）　　
　　−（１２’）（ロ）ステップ５でΔＸ、の加算があ
った時＋（ｔｂ、、−７Ｍ３））・−（１３’）（１３
’　）式は、θ１を前同様とし、ｘｃ＋Δｘ４のときの
それをθ、として成り立つ下記（１４’）。

（１５’）　、　（１６’）式よりα３２について整理
することにより得た式である。

θ１　　　　　　θ。

＝　　　　　　　　　　　　　　・−（１４’）Ｓ　（
ｘｃ）　　　Ｓ　（ｘｃ　十Δｘ４）θ＋　　・（７Ｍ
３　　ｔａ２）　　＋θ４　−　（ｔｂ　２−７Ｍ３　
）＝　ＭＬｂ　　ＭＬａ　−−（１５’　）θ２＝αａ
２　　　　　　　　　　　　　−（１６”）後行ストラ
ンド側の湯面上昇速度及び時間演算器１０又は３０は、
これに続いて先行ストランドの場合の（４）式と同様の
下記（１７）式にて経過時間ｔＬＡのときに札＾に湯面
を到達させ得る湯面上昇速度αｂ２を求め、 αｂ２−　（ＭＬＡ　−ＭＬｂ　）　／（ｔＬＡ−ｔｂ
２）・・・（１７）求めたαｂ２をノズル開度演算器５
０へ出力する。

ノズル開度演算器５０は、これに予め設定されている、
前記（６）、　（７１，（８１，（９１，０１式と同様
の下記（１Ｂ）、（１９）、（２０）、（２１）、（２
２）式により先行ストランドの場合と同様にして開度信
号ｘｂ２を求める。

これを少し詳しく説明する。下記（１８）式により後行
ストランド側のノズル４又は２４での溶鋼流量Ｑ２を求
め、 Ｑ２＝αｂ２×Ｄ２　　　　　　　・・・（１８）但し
、Ｄ２　：鋳型６又は２６内断面積次いでＱ２と比例関
係にあるノズル内有効断面積Ｓ２を下記・（１９）式よ
り求め、 Ｓ　２−　Ｋ　ｘ　Ｑ　２　　　　　　　　　　　・”
　（１９）Ｓ２と一義的な関係を有するノズル開度ｘｂ
’２を下記（２０）式より求める。

ｘｂ　’　２　＝Ｆ　（Ｓ２　）　　　　　　　　−’
（２０）但し、Ｆ（Ｓ２）：８２の関数 そして、後行ストランドの開度検出Ｂ５又は２５からの
開度信号Ｘａ２に基づいてｘｂ’２を補正する。即ち、
先行ストランドの場合と同様、開度信号Ｘａ２と、Ｘａ
２のときの計算上のノズル開度　ａ　′２との差により
下記（２１）式にて示す開度誤差Δｘ２を算出し、 Δｘ２　＝ｘａ　２−ｘａ　　’　２　　　　−　（２
１）その開度誤差Δｘ２とノズル開度ｘｂ’２とを加算
する下記（２２）式よりノズル開度ｘｂ２を求め、 Ｘｂ　２　＝Ｆ　（Ｓ２）＋ΔＸ　ｒ　　　　＝　（２
２）求めた値ｘｂ２をサーボアンプ１１又は３１へ出力
する。

サーボアンプ１１又は３１はその入力信号に基づき駆動
シリンダ４ｂ又は２４ｂを駆動して開度調整部４ａ又は
２４ａの開度をＸａ　２−Ｘｂ　２に調整する。

（ステップ７） 次に両ストランドとも湯面検出センサ７．２７が該当す
るストランドの湯面を検出せずに、即ち両ストランドの
湯面がＭＬＡに到達する前に、経過時間ｔＭ１．　ｔＭ
２と予め設定しである目標経過時間ＴＭ４との比較にお
いて、下記（２３ａ　）又は（２３ｂ　）が成立すると
きには１、 ｔＭｌ　＞７Ｍ４　　　　　　　　　　−　（２３ａ　
）ｔＭ２　＞７Ｍ４　　　　　　　　　　　・・・（２
３ｂ　）予め設定しであるノズル開度補正幅ΔＸＳ　　
（＞０）を該当するストランドについての現状のノズル
開度に一度だけ加算し、湯面上昇速度を速める。

このようにノズル開度が設定されることにより注入が行
われて湯面が前期ＭＬＡに到達する場合、両ストランド
の先行、後行が逆転する場合もあるがＭＬｂ、ＭＬＡに
先に到達したスｌ−ライドの方をＭＬｂ。

ＭＬＡでの先行ストランドとする。

（ステップ８） 斯かる先行ストランドの湯面がＭＬＡに到達すると、後
行ストランドについてそれ以降のノズル開度を、予め設
定しであるノズル開度補正幅Δｘ６（〉０）を現状のノ
ズル開度に一度だけ加算する。

つまり、湯面上昇速度を速める。

（ステップ９） そして、後行ストランドの経過時間ｔＭ１又はｔＭ２が
、先行ストランドの湯面力（ＭＬＡに到達した実際の時
点ｔＡ、から、それに対して設定した目標経過時間ΔＴ
Ｍ５つまりｔＡｌ　＋６７Ｍ５を超えても、後行ストラ
ンドの湯面７！ｌ＜ＭＬＡに到達しない場合には予め設
定されたノズル開度補正幅Δｘ７　（〉０）を現状のノ
ズル開度に一度だけ加算し、湯面上昇速度を速める。

なお、上記ＴＭＩ　、７Ｍ２．７Ｍ３．７Ｍ４及びΔＴ
Ｍ５等の目標経過時間は、鋳型断面寸法別に決められた
注入開始から引抜開始までの目標保持時間ｔｐが経過し
たときに、目標のレベルＮＬＰに湯面が到達するような
許容時間範囲に選定する。また、上記ΔＸｌ＋ΔＸ２．
Δｘ３．Δｘ４＋　　ΔＸ５．　Δｘ６＋　　Δｘ７等
のノズル開度補正幅については、ノズル開度補正による
溶鋼流量の変化が、適正な湯面上昇速度となるように選
定する。具体的には、目標経過時間及びノズル開度補正
幅共、連続鋳造設備のプラントモデルを用いた数値シュ
ミレーションにより選定してその選定値を実連続鋳造設
備に適用し、そのとき操業状況を考慮して修正を加えた
値とする。

これにより各ストランドの鋳型６．２６内の湯面（第３
図（ｂｌに第１ストランドの湯面推移を実線、第２スト
ランドのそれを１点鎖線で示す）は、Ｍ［、ａ。

ＭＬｂの高さレベルに到達するまでの時間が異なってい
ても夫々注入を開始してｔＬＡ秒後に同時に湯面レベル
センサ７．２７の制御範囲の下限値ＭＬＡに到達する。

その後前記湯面レベルセンサ７．２７による従来の湯面
レベル制御が作動し始め、そして実操業上引抜き可能と
して決定された許容最低レベルＭＬＰ以上になった時点
で鋳片の引抜きを開始する。或いは特願昭　　　　　　
　　　号による湯面レベル制御を行う。これによる場合
は更に制御制度の信碩性の向上を図れる。これにより第
１゜第２ストランドにおいて前記オーバーフロー。

ブレークアウトの発生の虞れのない鋳造が可能となる。

なお、上記実施例では鋳型の長さ方向に湯面定点検知セ
ンサを２個取付けているが、本発明はこれに限らず、そ
れを３個以上取付けて、湯面上昇速度の算出をより短期
間毎に求めるようにしても実施できる。このようにした
場合は各ストランド間の湯面上昇速度を一致させること
ができ、またｔＬＡ時点で各ストランドの湯面レベルを
ＭＬ八に同時に到達させ得、制御精度を向上できる。

なお、上記実施例では（３）式によりαａ１を求めたの
ちαｂ１を算出し、この算出値により湯面レベル制御を
行っているが、本発明はこれに限らず、湯面定点検知セ
ンサ８，２８又は９，２９からの信号入力時間差に基づ
いて直接（４）式によりαｂ１を算出しても同様に実施
できることは勿論である。

そして、また上記実施例では２ストランド共通の引抜装
置にて引抜くように構成した連続鋳造設備に適用してい
るが、本発明はこれに限らず、３ストランド以上を共通
とする引抜装置にて引抜くように構成した連続鋳造設備
にも適用できるのは勿論である。

例えば共通の引抜装置で３ストランドを引抜く連続鋳造
設備に適用した場合につき説明する。第４図、第５図は
夫々その湯面の時間（横軸）と湯面レベル（縦軸）との
関係を示すグラフである。

図中白丸はノズル開度補正点を示す。

第４図に示すように、ＭＬａに到達した３つの各ストラ
ンドについてその後、夫々のノズル開度をそのままとす
るか或いは経過時間が７Ｍ２より短い場合、Δｘ２だけ
閉じる。

第４図ではＭＬａに到達した順位で定まる先行ストラン
ド、その後の後行ストランドおよび最後の最後行ストラ
ンドは夫々その順位のままでＭＬｂに到達している。

ＭＬｂに先行ストランドの湯面が到達すると、その次に
湯面レベルが高い後行ストランド及び一番湯面レベルが
低い最後行ストランドについては、Δｘ３だけ現状のノ
ズル開度を広げる。更に、経過時間が７Ｍ３より長くな
ると、更にΔｘ４だけノズルを広げる（図では最後行ス
トランドに該当する）つまり、この場合の後行、最後行
ストランドを２ストランドの場合の後行ストランドに該
当するものとして考える。先行ストランドについてはｔ
ＬＡのときに湯面レベルがＭＬＡとなるように上記（３
）式乃至αω式により補正する。

その後、後行ストランドがＭＬｂに到達すると前同様の
ノズル開度制御を最後行ストランドについて行う。後行
ストランドについては前記（１２）　。

（１３）式および（１７）式乃至（２２）式によりｔＬ
Ａのときに湯面レベルがＭＬＡとなるようにノズル開度
を補正する。なお、（２３ａ　）又は（２３ｂ　）が成
立するときは開度を広げる。

最後行ストランドについては速度変更回数が３回以上と
なる場合がある。このため、それに必要な数の（１２）
　、　（１３）式に準する式つまり３乃至４つの式を設
定しておき、最後行ストランドについてｔＬＡのときに
湯面レベルがＭＬＡとなるようにその設定した式及び前
記（１７）式乃至（２２）式によりノズル開度を補正す
る。

ところで第５図に示すようにＭＬａにおける後行ストラ
ンドがＭＬｂにて先行ストランドとなり、ＭＬａにおけ
る先行ストランド力＜ＭＬｂにて後行ストランドと順位
が変わる場合、この場合にあっても前同様ＭＬｂに一番
先に到達した先行ストランドについては先行ストランド
として、またそのときの後行ストランド、最後行ストラ
ンドについては前同様、後行ストランド、最後行ストラ
ンドとして夫々ノズル開度の制御を行う。

このようにノズル開度が設定された状態で各ストランド
において夫々の湯面はＭＬｂより上昇していくが、経過
時間が７Ｍ４を超えても肚＾に到達しない場合にはΔｘ
５だけノズル開度を広げる制御を行うが、第３図、第４
図、第５図の場合にはその制御の必要がなかった。

そして、第４図に示す如（先行、後行、ＱＩｊｔ１行の
各ストランドの湯面がそのままの順位で肚へに到達した
場合、先行ストランドの湯面力剛真に到達すると、先行
ストランド間ドいては湯面レベルセンサにてノズル開度
が制御され、後行及び最後行ストランドについてはΔχ
６だけノズル開度が広げられる。

更に、それでも先行ストランドの湯面がＭＬＡに到達し
た後６７Ｍ５経過しても湯面がＭＬＡに到達しない場合
は、更にΔｘ７だけノズル開度を広げる。

つまり、この場合の後行、最後行ストランドを２ストラ
ンドの場合の後行ストランドに該当するものとして考え
る。

そして、後行ストランドの湯面がＭＬＡに到達すると後
行ストランドについては前同様の湯面レベルセンサによ
るノズル開度制御が行われ、最後行ストランドについて
は更にΔｘ６だけノズル開度が広げられる。

ところで、第５図に示すようにＭＬｂにおいて後行スト
ランドがＮＬＡにて先行ストランド、ＭＬｂにおいて最
後行ストランドが肚へにて後行ストランド、ＭＬｂにお
いて先行ストランドがＭＬＡにて最後行ストランドと順
位が変わる場合等、先行、後行。

最後行が逆転する場合でもあくまでＭＬｂ、　ＭＬＡに
到達した順番でＭＬｂ、　ＭＬＡでの先行、後行、最後
行を決定する。

なお、上記実施例ではスライディングノズルを用いた連
続鋳造設備に通用しているが、本発明はこれに限らず、
ロークリ式ノズル等を用いた連続鋳造設備にも通用でき
、また例えば３ストランドの連続鋳造設備においてその
内の２ストランドが共通の引抜装置で残りｌストランド
が別の単独の引抜装置である連続鋳造設備等にも通用で
きるのは勿論である。

そして、更に、本発明は溶鋼に限らず、熔融全屈一般を
注入できることは勿論である。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明による場合は、鋳型の鋳片引抜
方向に異なる２位置以上に湯面定点検出センサを設け、
それによる湯面の検出タイミングの時間差と、目標設定
時点と検出時点との時間差とにより湯面上昇速度を算出
して調整するので、検出タイミングのみによる場合にノ
ズル詰り等の程度によっては湯面上昇速度を調整できな
かったのを解消でき、鋳造開始時、鋳造再開時等であっ
ても安定した引抜開始が可能であり、これによりオーバ
ーフロー、ブレークアウト等の事故を防止できる等、本
発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を、２ストランド共通の引抜装置である
連続鋳造設備に通用した場合の実施例を示す模式図、第
２図は本発明の制御方法を示すフローチャート、第３図
は本発明の詳細な説明図、第４，５図は本発明を、３ス
トランド引抜装置である連続鋳造設備に通用した場合の
実施例を示す模式図、第６図は従来技術の内容説明図で
ある。 ■、２１・・・連続鋳造鋳片　２・・・溶鋼　４．２４
・・・スライディングノズル　４ａ、２４ａ・・・開度
調整部４ｂ、２４ｂ・・・駆動シリンダ　６．２６・・
・鋳型８、　９．２８．２９・・・湯面定点検知センサ
１０．３０・・・湯面上昇速度及び時間演算？５４０・
・・引抜装ｒＩｔＳＯ−ノズル開度演算器 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社代理人　弁理
士　　河　　野　　登　　夫簿６図 ＯｅａｌＴＭ２　７ＭＩ　ｔｂＩ　　７Ｍ３　　ｊｂ２
ｔＡＩ　　　ｔＬＡ時　間 第　３　図 第　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数ストランドの各別に設けられた鋳型に、その上
   方の容器に設けられた開度調整機能を具備するノズルを
   介して注入された溶融金属から生成される連続鋳造鋳片
   を、少なくとも２ストランド共通の引抜装置にて引抜く
   ように構成した連続鋳造設備において、 前記引抜装置にて連続鋳造鋳片が引抜かれ る各ストランドの鋳型に、鋳型内の溶融金属の湯面レベ
   ルを検出する湯面検出器を引抜き方向に沿って複数設け
   、 各ストランド間での湯面検出器の湯面検出 タイミングの時間差及び該時間差が生じた湯面検出器夫
   々に設定されている湯面検出の目標時点と実検出時点と
   の時間差に基づいて前記引抜装置にて連続鋳造鋳片が引
   抜かれる各ストランドの湯面レベルを可及的に同一とす
   るように前記ノズルの開度を調整することを特徴とする
   鋳型内湯面レベル制御方法。