JP2003164951A - Weight control method for molten steel in tundish during continuous casting - Google Patents
Weight control method for molten steel in tundish during continuous castingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造における
モールド内溶鋼レベルの変動を抑えるためのタンディッ
シュ内溶鋼重量の制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the weight of molten steel in a tundish for suppressing fluctuations in the molten steel level in a mold during continuous casting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼の連続鋳造において、溶鋼はレードル
からタンディッシュを経てモールドに注入され、鋳片が
製造される。タンディッシュからモールドに溶鋼を注入
する際、タンディッシュ内の溶鋼ヘッド（溶鋼面の高
さ）が変動すると、モールドへの溶鋼注入量が変動し、
モールド内の溶鋼レベルが変動して安定鋳造に悪影響を
及ぼす。In continuous casting of steel, molten steel is poured from a ladle through a tundish into a mold to produce a slab. When pouring molten steel into the mold from the tundish, if the molten steel head (height of the molten steel surface) in the tundish changes, the amount of molten steel injected into the mold changes,
The molten steel level in the mold fluctuates, which adversely affects stable casting.
【０００３】したがってタンディッシュ内溶鋼ヘッドを
所定範囲に維持することが必要で、そのためにタンディ
ッシュ内溶鋼の重量を制御している。従来のタンディッ
シュ内溶鋼の重量制御は、レードル出口にスライディン
グノズル等の開度調整可能な操作ノズルを設け、該操作
ノズルの開度をタンディッシュ重量の測定値により調整
することで行われている。開度調整は、オペレータの手
動操作またはタンディッシュ重量測定値信号等による自
動調整で行われる。Therefore, it is necessary to maintain the molten steel head in the tundish within a predetermined range, and therefore the weight of the molten steel in the tundish is controlled. The conventional weight control of the molten steel in the tundish is performed by providing an operation nozzle such as a sliding nozzle whose opening can be adjusted at the ladle outlet and adjusting the opening of the operation nozzle by the measured value of the tundish weight. . The opening degree is adjusted manually by an operator or automatically by a tundish weight measurement value signal or the like.
【０００４】レードル出口の上記操作ノズルは耐火物を
主体としたプレートにより構成されており、頻繁な開度
調整は操作ノズルの寿命短縮や操業中のトラブル発生と
いったリスクを伴う。そのためタンディッシュの目標重
量値にバンド幅をもたせ、重量測定値が該バンド幅から
外れたときに、定められた開度調整量を出力して操作ノ
ズルを作動させる方法が行われている。その代表的なも
のは、特公昭６２−６１３８２号公報に開示されている
バンド幅制御方式である。The operation nozzle at the outlet of the ladle is composed of a plate mainly made of refractory material, and frequent opening adjustment involves risks such as shortening the life of the operation nozzle and occurrence of troubles during operation. Therefore, a method is used in which the target weight value of the tundish has a band width, and when the weight measurement value deviates from the band width, a predetermined opening adjustment amount is output to operate the operation nozzle. A typical example thereof is the bandwidth control method disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-61382.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来法に
は次のような２つの問題点がある。第１は、レードルの
溶鋼ヘッド低下に対する考慮がなされていないことであ
る。レードルからタンディッシュへの注入開始から終了
に至る過程で、レードルの溶鋼ヘッドは刻々低下し制御
条件が変化していることに対して、操作ノズルの開閉作
動にこの低下に対する考慮がなされていないので制御性
が悪化する。第２は、制御性を向上させるためにバンド
幅を狭くすると操作ノズルの開閉頻度が増大し、本来の
目的が失われてしまうということである。However, the above conventional method has the following two problems. The first is that no consideration is given to the reduction of the molten steel head of the ladle. In the process from the start to the end of pouring from the ladle to the tundish, the molten steel head of the ladle is constantly lowering and the control conditions are changing. Controllability deteriorates. Second, if the band width is narrowed to improve controllability, the frequency of opening and closing the operation nozzle increases, and the original purpose is lost.
【０００６】そこで本発明が解決しようとする課題は、
連続鋳造におけるモールド内溶鋼レベルの変動を抑える
ためのタンディッシュ内溶鋼重量制御において、溶鋼を
レードルからタンディッシュに注出する操作ノズルの開
閉頻度を低減し、かつ制御性を向上させることである。[0006] Therefore, the problem to be solved by the present invention is
In the molten steel weight control in the tundish for suppressing the fluctuation of the molten steel level in the mold in continuous casting, the frequency of opening and closing the operation nozzle for pouring the molten steel from the ladle to the tundish is reduced and the controllability is improved.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、レードル内の溶鋼をタンディッシュを経て
モールドに注入するにあたり、タンディッシュ内溶鋼重
量の測定結果に応じレードル出口の操作ノズル開度を調
整することで該タンディッシュ内溶鋼重量を所定のバン
ド幅内に制御する方法において、レードル内溶鋼ヘッド
と前記操作ノズル開度とレードル注出流量との関係に基
づいて該操作ノズル開度を調整することを特徴とする連
続鋳造におけるタンディッシュ内溶鋼の重量制御方法で
ある。本発明法において、サンプリング周期毎のタンデ
ィッシュ内溶鋼重量変化量からレードル注出流量変化量
を求め、該レードル注出流量変化量を補正するための操
作ノズル開度補正量を前記関係から求めて操作ノズル開
度を調整することができる。According to the present invention for solving the above-mentioned problems, when injecting molten steel in a ladle into a mold through a tundish, an operation nozzle at a ladle outlet is operated according to a measurement result of the weight of molten steel in the tundish. In the method of controlling the molten steel weight in the tundish within a predetermined band width by adjusting the opening degree, the operating nozzle opening is performed based on the relationship between the molten steel head in the ladle, the operating nozzle opening degree and the ladle pouring flow rate. A method for controlling the weight of molten steel in a tundish in continuous casting, which is characterized by adjusting the degree. In the method of the present invention, the ladle pouring flow rate change amount is obtained from the molten steel weight change amount in the tundish for each sampling cycle, and the operation nozzle opening correction amount for correcting the ladle pouring flow rate change amount is obtained from the above relationship. The operation nozzle opening can be adjusted.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明法は図１のような装置構成
により行うことができる。溶鋼はレードル１からタンデ
ィッシュ４を経てモールド６に注入され、連続鋳造され
る。レードル１の出口にはスライディングノズル等の開
度調整可能な操作ノズル２を設け、タンディッシュ４に
は秤量装置５を設けてタンディッシュ内溶鋼の重量を測
定している。本例は、秤量装置５の測定値をアンプ７で
増幅して制御演算装置８に入力し、演算結果に基づいて
操作ノズル２の開度を電磁弁９および駆動装置３により
調整する構造になっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of the present invention can be carried out by an apparatus configuration as shown in FIG. Molten steel is poured from a ladle 1 through a tundish 4 into a mold 6 and continuously cast. An operation nozzle 2 such as a sliding nozzle whose opening can be adjusted is provided at the outlet of the ladle 1, and a weighing device 5 is provided at the tundish 4 to measure the weight of molten steel in the tundish. This example has a structure in which the measured value of the weighing device 5 is amplified by the amplifier 7 and input to the control calculation device 8, and the opening of the operation nozzle 2 is adjusted by the solenoid valve 9 and the drive device 3 based on the calculation result. ing.
【０００９】本発明法はこのような連続鋳造装置におい
て、レードル１出口の操作ノズル２の開度を、秤量装置
５によるタンディッシュ内溶鋼重量の測定結果に応じて
調整することでタンディッシュ内溶鋼重量を所定のバン
ド幅内に制御する際、レードル内溶鋼ヘッドと操作ノズ
ル開度とレードル注出流量との関係に基づいて操作ノズ
ル開度を調整する。レードル内溶鋼重量はレードルの秤
量により得てもよく、また溶鋼注出前のレードル重量か
らその時点のタンディッシュ重量とモールドへの注入量
積算値を減じることで求めることもできる。According to the method of the present invention, in such a continuous casting apparatus, the opening degree of the operation nozzle 2 at the outlet of the ladle 1 is adjusted according to the measurement result of the weight of molten steel in the tundish by the weighing device 5, and the molten steel in the tundish is adjusted. When controlling the weight within a predetermined band width, the operation nozzle opening is adjusted based on the relationship between the molten steel head in the ladle, the operation nozzle opening, and the ladle pouring flow rate. The molten steel weight in the ladle may be obtained by weighing the ladle, or can be obtained by subtracting the tundish weight at that point and the integrated value of the injection amount into the mold from the ladle weight before pouring the molten steel.
【００１０】制御演算装置８における演算は、図３に示
すような構成例により行うことができる。秤量装置５で
検出された現時点のタンディッシュ重量が、秤量アンプ
７を経てレードル重量演算器１１にインプットされる。
またレードル重量演算器１１には、レードル重量初期値
１０（レードル１の初期溶鋼重量）もインプットされ、
レードル１の重量変化量が演算される。演算例を下記
（１）式に示す。The arithmetic operation in the control arithmetic unit 8 can be performed by the configuration example as shown in FIG. The current tundish weight detected by the weighing device 5 is input to the ladle weight calculator 11 via the weighing amplifier 7.
Further, the ladle weight calculator 11 also receives the ladle weight initial value 10 (initial molten steel weight of the ladle 1),
The weight change amount of the ladle 1 is calculated. A calculation example is shown in the following formula (1).
【００１１】 ＷＬＤn ＝ＷＬＤs −ＷＴＤn −Σ（Ｎ×Ｖc ×Ｓ×ρ）………（１） ＷＬＤn ：現時点のレードル重量値 ＷＬＤs ：初期レードル重量値 ＷＴＤn ：現時点のタンディッシュ重量値 Ｎ ：ストランド数 Ｖc ：鋳造速度 Ｓ ：モールド断面積 ρ ：溶鋼比重[0011] WLDn = WLDs-WTDn-.SIGMA. (N.times.Vc.times.S.times..rho.) ... (1) WLDn: Current ladle weight value WLDs: initial ladle weight value WTDn: Current tundish weight value N: Number of strands Vc: Casting speed S: Mold cross section ρ: Specific gravity of molten steel
【００１２】ここで演算されたレードル重量値ＷＬＤn
はレ−ドルヘッド演算器１２に送信され、レードル１内
の溶鋼ヘッドＨＬＤが演算される。演算は、あらかじめ
求めたＷＬＤn とＨＬＤの関係によって行われる。レー
ドル断面積Ａが一定の場合は下記（２）式により行われ
る。
ＨＬＤ＝ＷＬＤn ／（Ａ×ρ） ……………（２）Ladle weight value WLDn calculated here
Is transmitted to the ladle head calculator 12, and the molten steel head HLD in the ladle 1 is calculated. The calculation is performed according to the relationship between WLDn and HLD which is obtained in advance. When the ladle cross-sectional area A is constant, the following equation (2) is used. HLD = WLDn / (A × ρ) …………… (2)
【００１３】またレードル１からタンディッシュ４への
溶鋼注入量ＱＬＤout を、タンディッシュへの溶鋼注入
量演算器１３で（３）式により演算する。
ＱＬＤout ＝ＷＭＤ＋ΔＷＴＤ ……………（３）
ＷＭＤ ：モールドへの注入重量＝Ｎ×Ｖc ×Ｓ×ρ
ΔＷＴＤ：タンディッシュ溶鋼重量の変化量The molten steel injection amount QLDout from the ladle 1 to the tundish 4 is calculated by the equation (3) by the molten steel injection amount calculator 13 to the tundish. QLDout = WMD + ΔWTD (3) WMD: Injection weight into mold = N × Vc × S × ρ ΔWTD: Tundish molten steel weight change amount
【００１４】この演算結果を操作ノズル開度演算器１４
に送信する。操作ノズル開度演算器１４では、タンディ
ッシュへの溶鋼注入量ＱＬＤout とレードル溶鋼ヘッド
ＨＬＤより、図２に示すグラフのような関係から現在の
操作ノズル開度Ｘn を求める。図２は、レードル内溶鋼
ヘッドＨＬＤがＨＬＤ1 ，ＨＬＤ2 ，ＨＬＤ3 と変化し
たときの溶鋼注入量ＱＬＤout と操作ノズル開度Ｘの関
係を示している。This calculation result is used as the operation nozzle opening calculator 14
Send to. The operation nozzle opening calculator 14 obtains the current operation nozzle opening Xn from the relationship shown in the graph of FIG. 2 from the molten steel injection amount QLDout to the tundish and the ladle molten steel head HLD. FIG. 2 shows the relationship between the molten steel injection amount QLDout and the operating nozzle opening X when the molten steel head HLD in the ladle changes to HLD 1 , HLD 2 and HLD 3 .
【００１５】現在の操作ノズル開度Ｘn に対して、演算
を実行する適切な定周期毎（サンプリング周期と呼ぶ）
に求められるタンディッシュ内重量の変化量ΔＷＴＤ
は、レードルからタンディッシュへの溶鋼注入量ＱＬＤ
out と、タンディッシュからモールドへの溶鋼流出量Ｗ
ＨＤとの差（マスバランス）の注入量（ΔＱＬＤout ）
に相当し、このΔＱＬＤout から操作ノズル開度補正量
演算器１５にて同手法により現在の操作ノズル開度Ｘn
に対する最適操作ノズル開度補正量ΔＸを求める。For each current operation nozzle opening degree Xn, an appropriate constant cycle for performing calculation (called a sampling cycle)
Change in the weight in the tundish required for
Is the injection amount QLD of molten steel from the ladle to the tundish.
out and the molten steel outflow amount W from the tundish to the mold
Injection amount of difference (mass balance) from HD (ΔQLDout)
The operation nozzle opening correction amount calculator 15 calculates the current operation nozzle opening Xn from this ΔQLDout by the same method.
The optimum operation nozzle opening correction amount ΔX for is calculated.
【００１６】そして、このようにして求めた開度補正量
ΔＸを出力パルス幅演算器１６に送信して、操作ノズル
２の移動速度により演算して出力パルス幅時間を設定
し、操作ノズル２を動作させる。このとき出力パルス幅
演算器１６では、出力幅時間ｔΔX を下記（４）式によ
り演算する。
ｔΔX ＝ΔＸ／Ｖs ……………（４）
Ｖs ：操作ノズル速度Then, the opening correction amount ΔX thus obtained is transmitted to the output pulse width calculator 16 and calculated by the moving speed of the operation nozzle 2 to set the output pulse width time. To operate. At this time, the output pulse width calculator 16 calculates the output width time t ΔX by the following equation (4). t ΔX = ΔX / Vs …………… (4) Vs: Operating nozzle speed
【００１７】従来のタンディッシュ重量のバンド幅制御
方式において、実際のタンディッシュ重量値がタンディ
ッシュ重量設定値のバンド幅を超えた場合にのみバンド
幅内に入るように操作ノズルを一定の開閉量または開閉
時間で開閉させていたため、あらかじめ設定されたバン
ド幅でしか制御できなかった。In the conventional tundish weight bandwidth control method, the operation nozzle is opened and closed by a constant amount so that the actual tundish weight value falls within the band width only when the actual tundish weight value exceeds the tundish weight set value. Or, since it was opened and closed for the opening and closing time, it could be controlled only with a preset bandwidth.
【００１８】これに対して本発明法では、以上のように
操作ノズルの動作を行わせるときに、レードル溶鋼ヘッ
ドを加味した最適操作ノズル開度補正量ΔＸを求めて最
適なノズル開度に設定するため、バンド幅を狭くするこ
とが可能となり制御精度が向上し、かつ開閉作動頻度の
少ないタンディッシュ内溶鋼重量制御を実現することが
できる。On the other hand, in the method of the present invention, when the operation nozzle is operated as described above, the optimum operation nozzle opening correction amount ΔX in consideration of the ladle molten steel head is obtained and set to the optimum nozzle opening. Therefore, the band width can be narrowed, the control accuracy is improved, and the weight control of molten steel in the tundish with a low frequency of opening and closing operations can be realized.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば、連続鋳造におけるタン
ディッシュ内溶鋼の重量制御に際し、レードル出口の操
作ノズル開度を、レードル内の溶鋼ヘッドに応じた適正
値に補正して設定するため、バンド幅を狭くし、かつ操
作ノズルの開閉動作頻度を少なくすることが可能とな
り、制御精度の向上および操作ノズルの寿命向上とトラ
ブル抑制が達成される。According to the present invention, when the weight of molten steel in the tundish in continuous casting is controlled, the operation nozzle opening of the ladle outlet is corrected and set to an appropriate value according to the molten steel head in the ladle. The band width can be narrowed and the frequency of opening / closing operations of the operation nozzle can be reduced, so that the control accuracy is improved, the life of the operation nozzle is improved, and troubles are suppressed.
【図１】本発明法を実施するための装置構成例を示す説
明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a structural example of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
【図２】本発明法におけるレードルからの溶鋼抽出流量
とレードル内溶鋼ヘッドと操作ノズル開度との関係例を
示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the molten steel extraction flow rate from the ladle, the molten steel head in the ladle, and the operation nozzle opening in the method of the present invention.
【図３】本発明法における重量制御演算の詳細例を示す
フロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a detailed example of weight control calculation in the method of the present invention.
１：レードル ２：操作ノズル
３：操作ノズル駆動装置 ４：タンディッシュ
５：秤量装置 ６：モールド
７：秤量アンプ ８：重量制御演算装
置
９：操作ノズル駆動用電磁弁 １０：レードル重量初
期値
１１：レードル重量演算器 １２：レードルヘッ
ド演算器
１３：タンディッシュへの溶鋼注入量演算器
１４：操作ノズル開度演算器 １５：操作ノズル開
度補正演算器
１６：出力パルス幅演算器1: Ladle 2: Operation nozzle 3: Operation nozzle drive device 4: Tundish 5: Weighing device 6: Mold 7: Weighing amplifier 8: Weight control calculation device 9: Operation nozzle driving solenoid valve 10: Ladle weight initial value 11: Ladle weight calculator 12: Ladle head calculator 13: Molten steel injection amount calculator 14: Operation nozzle opening calculator 15: Operation nozzle opening correction calculator 16: Output pulse width calculator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島子 英樹 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 Ｆターム(参考） 4E004 MB02 MB05 MB06 MB15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hideki Shimako 46-59 Nakahara, Tobata-ku, Kitakyushu Into Design Co., Ltd. F-term (reference) 4E004 MB02 MB05 MB06 MB15
Claims (2)
てモールドに注入するにあたり、タンディッシュ内溶鋼
重量の測定結果に応じレードル出口の操作ノズル開度を
調整することで該タンディッシュ内溶鋼重量を所定のバ
ンド幅内に制御する方法において、レードル内溶鋼ヘッ
ドと前記操作ノズル開度とレードル注出流量との関係に
基づいて該操作ノズル開度を調整することを特徴とする
連続鋳造におけるタンディッシュ内溶鋼の重量制御方
法。1. When pouring the molten steel in the ladle into a mold through a tundish, the molten steel weight in the tundish is determined by adjusting the operation nozzle opening of the ladle outlet according to the measurement result of the molten steel weight in the tundish. In the method for controlling within the band width of the ladle, in the tundish in continuous casting, the operating nozzle opening is adjusted based on the relationship between the molten steel head in the ladle, the operating nozzle opening, and the ladle pouring flow rate. Weight control method for molten steel.
溶鋼重量変化量からレードル注出流量変化量を求め、該
レードル注出流量変化量を補正するための操作ノズル開
度補正量を前記関係から求めて操作ノズル開度を調整す
ることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造における
タンディッシュ内溶鋼の重量制御方法。2. The ladle pouring flow rate change amount is calculated from the molten steel weight change amount in the tundish for each sampling cycle, and the operation nozzle opening correction amount for correcting the ladle pouring flow rate change amount is calculated from the above relationship. The method for controlling the weight of molten steel in a tundish in continuous casting according to claim 1, wherein the operation nozzle opening is adjusted.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001360373A JP2003164951A (en) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | Weight control method for molten steel in tundish during continuous casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001360373A JP2003164951A (en) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | Weight control method for molten steel in tundish during continuous casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003164951A true JP2003164951A (en) | 2003-06-10 |
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| JP2001360373A Withdrawn JP2003164951A (en) | 2001-11-27 | 2001-11-27 | Weight control method for molten steel in tundish during continuous casting |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003164951A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797992B1 (en) | 2006-12-26 | 2008-01-28 | 주식회사 포스코 | Auto control method of the melt weight in tundish in the process of continuous casting |
| WO2009119824A1 (en) | 2008-03-27 | 2009-10-01 | 黒崎播磨株式会社 | Method of controlling sliding nozzle device and plate used therefor |
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-
2001
- 2001-11-27 JP JP2001360373A patent/JP2003164951A/en not_active Withdrawn
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