JPS6257752A - 溶鋼注入量の自動制御方法 - 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］ この発明は、連続鋳造における鋳型内への溶鋼注入量の
自動制御方法に関し、特に、鋳造開始時及びタンディツ
シュ交換時にも溶鋼注入量を制御することができる溶鋼
注入量の自動制御方法に関する。

［従来の技術］ 連続鋳造においては、鋳型への溶鋼注入量を一定範囲内
に保ち、操業を安定させる必要がある。

このため、各種センサを使用して、鋳型内の）易面位置
を測定し、そのデータに暴いて溶鋼の注入量を制御して
いる。湯面位置を測定するセンサとしては、差分帰還型
渦流距離計が、他のレベルセンサに比較し、応答速度及
び分解能が優れているため、湯面位置を測定するレベル
センサとして多用されている。

この渦流距離計にＪ３いては、先ず、これに通電すると
、この渦流距離計と鋳型内の湯面との間に磁場が形成さ
れる。そうすると、鋳型内の湖面に渦電流が生じ、この
渦電流によって、湯面とセンサとの間に磁場が形成され
る。渦流距離計は、この磁場の強さを検出することによ
って湖面位置を測定する。

しかしながら、この渦流距離計は、原理上、設置雰囲気
における磁界の影響を受けるので、測定する毎に、この
渦流距離計を校正する必要がある。

また、この渦流距離計は、測定範囲が１５０ｍと狭いと
いう欠点を有する。

鋳造開始時又はタンディツシュ交換時に、一旦タンディ
ッシ１を外して再設置した場合に、この渦流距離計を校
正する必要があるが、この鋳造開始時又はタンディツシ
ュ交換時には、湯面が鋳型上端から３００乃至４００ｍ
ｍの位置にあり、この位置は、渦流距離計の測定範囲か
ら外れている。

このため、従来は、作業者の手動操作で溶鋼をタンディ
ツシュから鋳型へ注入し、湯面が渦流距離計の測定範囲
内に到達したところで、目視で湯面を安定させてから、
又は、電極スイッチ等の補助装置を使用して、その湖面
位置で渦流距離計を校正し、その後、渦流距離計によっ
て溶鋼注入量を自動制御している。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、作業者は、鋳造開始の作業時、又は、タ
ンディツシュの交換作業時には、迅速な作業が要求され
るので、溶鋼の注入作業に加えて、渦流距離計の校正作
業を実施させることは、作業者にとって大、きな負担に
なるという問題点がある。

また溶鋼を手動操作で注入するので、溶鋼を鋳型内に注
入する場合に湯面が安定しないという問題点がおる。

ｒの窟ロ旧オ皿かろ車情じ必みてｈ大れたもノテあって
、鋳造開始時、又は、タンディツシュ交換時等の立上が
り時に、円滑に溶鋼注入量を自動制御することができる
溶鋼注入量の自動制御方法を提供することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段１ この出願の第１の発明に係る溶鋼注入量の自動制御方法
は、渦流距離計により湯面位置を検出し、この湯面位置
を一定範囲内に制御することによって溶鋼の注入量を制
御する溶鋼注入量の自動制御方法において、湯面位置が
渦流距離計の測定範囲外にある場合に、タンディツシュ
内の溶鋼重量の変化から溶鋼注入Ｍを推定し、湯面上昇
速度が所定速度になるようにスライディングノズルの開
度を予測制御することを特徴とする。この場合に、前記
スライディングノズルの開閉において、スライディング
ノズルが短周期で開閉するようにスライディングノズル
の開度を制御することが好ましい。

この出願の第２の発明に係る溶鋼注入量の自動制御方法
は、渦流距離計により湯面位置を検出し、この湖面位置
を一定範囲内に制御することによって溶鋼の注入量を制
御する溶鋼注入量の自動制御方法において、渦流距離計
の出力とその被測定対免物からの距離との関係を渦流距
離計の測定範囲を超える領域まで予め求めて基準曲線を
作製しておき、湯面位置を検出する場合に、渦流距離計
の測定範囲を超える領域においてその出力を求め、この
出力が基準曲線におけるその領域の出力に一致するよう
に渦流距離計の電気的特性を修正することを特徴とする
。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について添付図面を参照して具
体的に説明する。

第１図はこの発明の実施状態を示す模式図で必り、第２
図はこの発明における溶鋼注入量の制御方法を示すブロ
ック図である°。鋳造開始時又はタンディツシュ交換時
には、タンディツシュカー（図示せず）が鋳型上へ移動
し、鋳型上部にタンディツシュ４がセットされる。タン
ディツシュ４は、耐火物でつくられており、内部には溶
鋼３を貯留している。タンディツシュ４の底部には、耐
火物製のスライディングノズル５が設置されており、タ
ンディツシュ４から流出する溶鋼量を調節する。スライ
ディングノズル５の下方には耐火物製の浸漬ノズル６が
、スライディングノズル５に密着して設置されている。

タンディツシュ４の下方には鋳型７が配設されており、
浸漬ノズル６の下部側面に複数個形成された孔からこの
鋳型７に溶鋼３が注入される。鋳型７内には、鋳込み開
始時には、ダミーバ８が鋳型下方から挿入されており、
鋳型７内に注入された溶鋼が凝固すると、ダミーバ８が
下方に引扱かれ、これにより鋳片が下方に引抜かれる。

鋳型７の上端付近には、渦流距離計１が、昇降シリンダ
２により、上下動可能に設置されている。

渦流距離計１は、測定範囲内において溶ＩＩＩ湯面位置
を検出する。鋳造開始時又はタンディツシュ交換時にお
いては、ダミーバ８又は溶鋼湯面が、安定鋳造時の溶鋼
湯面位置よりも下方に存在し、渦流距離計の測定範囲外
にある。

渦流距離計においては、予め、出力電圧と被対象物から
の距離との関係を示す基準曲線を作製しておき、この基
準曲線に基いて被対象物からの距離を検出する。この基
準曲線において、渦流距離計の測定範囲を超える範囲に
ついても出力電圧と被対象物との関係を求め、予め、基
準曲線を延長した曲線を作製する。そうすると、被対象
物からの距離が３５０７’）至４５０ｍになると、渦流
距離計の出力電圧の値は距離に拘らず一定状態（飽和状
態）となる。

次いで、昇降シリンダ２により渦流距離計１を鋳型γ内
に下降させ、渦流距離計１を所定の測定位置に設置する
。鋳造開始時又はタンディツシュ交換時には、渦流距離
計とダミーバ８又は鋳型７内の湯面との距離は、およそ
３５０乃至４５０＃の範囲内であるので、渦流距離計の
出力電圧は、ダミーバ８又は湯面との間の距離が多少変
動しても一定の値を示す。従って、その位置での出力電
圧を、電気的に操作して、基準曲線を延長させた曲線に
おける出力電圧の飽和部分に一致させる。

このことにより校正が終了し、溶鋼を注入して湯面を渦
流距離計の測定範囲内に上昇させることなく渦流距離計
を校正することができる。この結果・鋳造開始時又はタ
ンディツシュ交換時に、渦流距離計の測定範囲まで溶鋼
が注ぎ上がると同時に渦流距離計の出力電圧と基準曲線
とにより、湯面からの距離を検出することが可能になる
。

次に、湯面位置が渦流距離計の測定範囲外の時の溶鋼注
入層の制御方法について示す。先ず、プロコン（プロセ
スを制御しているコンピュータ）１０によって、鋼種及
び鋳片の幅から、溶ＷＡ３の鋳型７への注ぎ上げ時間（
湯面を上昇させる時間）が決定される。この溶鋼３の注
ぎ上げ時間がコントローラの演算回路１２に出力される
。

ロードセル９はタンディツシュ４の側壁に設置され、タ
ンディツシュ４の重量を検出するようになっている。ロ
ードセル９によりタンディツシュ４内の溶鋼３の重量が
検出され、その値が演算回路１１に出力される。演算回
路１１によりタンディツシュ４内の溶鋼３の静水圧が求
められ、この静水圧が演算回路１２に出力される。

演算回路１２では、溶鋼３の注ぎ上げ時間と鋳型の幅と
により、湯面位置が、最初の位置から渦流距離計１の測
定範囲内になるために必要な溶鋼重量が求められ、この
溶鋼重量と溶鋼注入時間とにより、溶鋼注入速度が求め
られる。演算回路１１から入力された溶鋼の静水圧に応
じて、この溶鋼注入速度が一定になるように、スライデ
ィングノズル５の開孔面積が求められ、この開孔面積が
設定回路１３に出力される。

設定回路１３においては、演算回路１２から入力された
スライディングノズル５の開孔面積のデ　　−−タに基
き、スライディングノズル５の開度が設定され、このス
ライディングノズル５の開度がＥ制御回路１４に出力さ
れる。なお、この場合に、スライディングノズル５を、
短周期で開閉を繰返すように設定することによって、ス
ライディングノズル５内部に溶鋼が凝固付着して孔が詰
ることを防止することができる。制御回路１４は、設定
回路１３から入力された信号に基き、スライディング５
の孔を開閉させ、溶鋼の注入量を制御する。

このように、タンディツシュ内の溶鋼重量によりスライ
ディングノズル５の開度をフィードフォワード制御し、
溶鋼３が一定速度で鋳型７に注入されるようにする。湯
面位置が上昇し、湯面が渦流距離計１の測定範囲内に達
すると、爾後、渦流距離計１によるフィードバック制御
に移行する。

この場合に、渦流距離計１は、鋳型７内での溶鋼湯面位
置を検出し、コントローラにより、鋳型７内での溶鋼湯
面位置が一定になるように溶鋼注入量を制御する。

第３図は、この発明に係る溶鋼注入量の自動制御方法を
実施したときのデータを示ずグラフ図であって、横軸に
時間をとり、縦軸にスライディングノズル開度、湯面位
置、タンディツシュ重量及び引１友き速度をとって、ス
ライディングノズル開度、湯面位置、タンディツシュ重
量及び引扱き速度の変化を示す。タンディツシュ重ｄ（
正方向に向かって減少するように表示されている）は、
常に一定速度で減少している。即ち、溶鋼注入速度は、
渦流距離計で溶Ｍ湯面位置を制御していると否とに拘ら
ず一定値となり、溶鋼が安定して供給されている。また
、スライディングノズル開度は、フィードフォワード制
御において短周期で開閉を繰返しており、その後は、湯
面位置と引扱き速度とに応じて変化している。湯面位置
は、フィードフォワード制御の期間においては一定速度
で上昇し、フィードバック制御においては湯面位置が略
々一定している。また、引扱き速度は、湯面が安定した
後、一定時間経過してから一定速度になっている。

［発明の効果］ この発明によれば、湯面位置が渦流距離計の測定範囲外
であっても、溶鋼の注入量を自動制御することができる
。このため、溶鋼を鋳型内に安定的に注入づることがで
きる。また、溶鋼の湯面位置が渦流距離計の測定範囲外
であっても、渦流距離計を校正することができ、溶鋼の
湯面位置が渦流距離計の範囲内に達すると同時に渦流距
離計の出力電圧と基準曲線とにより、湯面からの距離を
検出して湯面制御に入ることが可能になる。このため、
作業者の負担が軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施状態を示す模式図、第２図はこ
の出願の第１の発明における溶鋼注入量の自動制御方法
を示すブロック図、第３図はこの出願の第１の発明に係
る湯面位置の自動制御方法を実施したときのデータを示
すグラフ図である。 １：渦流距離計、２；シリンダ、３；溶鋼、４；タンデ
ィツシュ、５．６；ノズル１．７；鋳型、８；ダミーバ
、９；ロードセル、１０：プロコン、１１．１２；演算
回路、１３；設定回路、］４：制御回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）渦流距離計により湯面位置を検出し、この湯面位
   置を一定範囲内に制御することによって溶鋼の注入量を
   制御する溶鋼注入量の自動制御方法において、湯面位置
   が渦流距離計の測定範囲外にある場合に、タンディッシ
   ュ内の溶鋼重量の変化から溶鋼注入量を推定し、湯面上
   昇速度が所定速度になるようにスライディングノズルの
   開度を予測制御することを特徴とする溶鋼注入量の自動
   制御方法。
2. （２）前記スライディングノズルの開閉において、スラ
   イディングノズルが短周期で開閉するようにスライディ
   ングノズルの開度を制御することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の溶鋼注入量の自動制御方法。
3. （３）渦流距離計により湯面位置を検出し、この湯面位
   置を一定範囲内に制御することによつて溶鋼の注入量を
   制御する溶鋼注入量の自動制御方法において、渦流距離
   計の出力とその被測定対象物からの距離との関係を渦流
   距離計の測定範囲を超える領域まで予め求めて基準曲線
   を作製しておき、湯面位置を検出する場合に、渦流距離
   計の測定範囲を超える領域においてその出力を求め、こ
   の出力が基準曲線におけるその領域の出力に一致するよ
   うに渦流距離計の電気的特性を修正することを特徴とす
   る溶鋼注入量の自動制御方法。