JP5347402B2 - Method for level control in mold of continuous casting machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for controlling the level of a molten metal surface in a mold where, when the level of a molten metal surface in a mold of a continuous casting machine is controlled, the influence of standing waves as disturbance is removed, and the level of a molten metal surface in a mold can be correctly controlled. <P>SOLUTION: A molten metal surface level meter 18 is installed in the central position of a mold width, and further, a frequency filter 20 for removing the influence of second standing waves from a molten metal surface level signal measured by the molten metal surface level meter 18 is installed in a molten metal surface level controller 19. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、連続鋳造機のモールド内の湯面レベル制御方法に関するものである。   The present invention relates to a method for controlling the surface level in a mold of a continuous casting machine.

連続鋳造機において、モールド内の溶融金属（溶鋼）の湯面レベルの変動を抑止して、湯面レベルが一定になるように制御することは、操業の安定上のみならず、鋳片の品質管理上からも極めて重要なことである。   In a continuous casting machine, controlling the molten metal level in molten metal (molten steel) to keep the molten metal level constant and controlling the molten metal level to be constant is not only stable, but also the quality of the slab. This is also extremely important from an administrative standpoint.

通常、このモールド内湯面レベル制御方法としては、モールド内の溶鋼の湯面レベルを湯面レベル計によって計測し、この計測値に基づき溶鋼流量調整装置としてのスライディングノズルの開度を調節して、モールドから引き抜かれていく溶鋼とタンディッシュから注入される溶鋼のマスバランスを釣り合わせるという方法がとられている。   Normally, as the mold level control method in the mold, the level of the molten steel in the mold is measured by a level meter, and the opening of the sliding nozzle as a molten steel flow rate adjusting device is adjusted based on this measured value. A method of balancing the mass balance between the molten steel drawn from the mold and the molten steel injected from the tundish is used.

すなわち、図１に、スラブ連続鋳造機のモールド周辺部の代表例を示すが、スラブ連続鋳造機のモールド１２の上方所定位置にはタンディッシュ１１が配置され、このタンディッシュ１１の底部には、スライディングノズル１４及び浸漬ノズル１３が配置されており、タンディッシュ１１に一旦滞留した溶鋼１は、スライディングノズル１４及び浸漬ノズル１３を介してモールド１２へ注入されるようになっている。スライディングノズル１４は、固定板１４ａ、摺動板１４ｂを備えており、摺動板１４ｂがアクチュエータ１５と連結されており、アクチュエータ１５によって摺動板１４ｂが固定板１４ａと密着した状態のまま摺動することで、スライディングノズル１４の開度が増減し、タンディッシュ１１からモールド１２への溶鋼１の流出量が制御されるようになっている。その際、アクチュエータ１５は、湯面レベル制御装置１９からスライディングノズル開度制御装置１６を経由して入力される信号によって作動する。一方、モールド１２内の溶鋼湯面の上方には、湯面レベル計（例えば、渦流センサ−）１８が配置されている。湯面レベル計１８はモールド１２における溶鋼湯面のレベル（高さ位置）を計測する装置であり、湯面レベル計１８の計測信号（湯面レベル信号）は湯面レベル制御装置１９に入力されている。   That is, FIG. 1 shows a typical example of the mold peripheral part of the slab continuous casting machine. A tundish 11 is arranged at a predetermined position above the mold 12 of the slab continuous casting machine, and at the bottom of the tundish 11, The sliding nozzle 14 and the immersion nozzle 13 are arranged, and the molten steel 1 once retained in the tundish 11 is injected into the mold 12 through the sliding nozzle 14 and the immersion nozzle 13. The sliding nozzle 14 includes a fixed plate 14a and a sliding plate 14b. The sliding plate 14b is connected to the actuator 15, and the sliding plate 14b is slid while being in close contact with the fixed plate 14a by the actuator 15. By doing so, the opening degree of the sliding nozzle 14 increases and decreases, and the outflow amount of the molten steel 1 from the tundish 11 to the mold 12 is controlled. At that time, the actuator 15 is actuated by a signal input from the molten metal level control device 19 via the sliding nozzle opening control device 16. On the other hand, a molten metal level meter (for example, eddy current sensor) 18 is arranged above the molten steel surface in the mold 12. The molten metal level meter 18 is a device for measuring the level (height position) of the molten steel surface in the mold 12, and the measurement signal (melt surface level signal) of the molten metal level meter 18 is input to the molten metal level control device 19. ing.

これにより、取鍋（図示せず）からタンディッシュ１１に注入された溶鋼１は、タンディッシュ１１の底部に設置されたスライディングノズル１４で定まる開度に応じて、浸漬ノズル１３を経てモールド１２へ注入される。モールド１２へ注入された溶鋼１は、モールド１２により冷却されてモールド１２との接触面で凝固して凝固シェル２を形成し、外殻を凝固シェル２とし内部を未凝固層とする鋳片はガイドロール及びピンチロール１７に支持されながら、ピンチロール１７によってモールド１２の下方へ引き抜かれる。その際に、湯面レベル制御装置１９は、湯面レベル計１８から得られる湯面レベル信号と、予め設定されている湯面レベル設定値との偏差を算定し、この偏差に基づいて、スライディングノズル開度制御装置１６を経由させてアクチュエータ１５にスライディングノズル１４の開度指令を出力することで、モールド内の溶鋼の湯面レベルが一定値（設定値）となるように制御する。   Thereby, the molten steel 1 poured into the tundish 11 from the ladle (not shown) is transferred to the mold 12 through the immersion nozzle 13 according to the opening determined by the sliding nozzle 14 installed at the bottom of the tundish 11. Injected. The molten steel 1 poured into the mold 12 is cooled by the mold 12 and solidifies at the contact surface with the mold 12 to form a solidified shell 2. While being supported by the guide roll and the pinch roll 17, the pinch roll 17 pulls the mold 12 downward. At that time, the hot water surface level control device 19 calculates a deviation between the hot water surface level signal obtained from the hot water surface level meter 18 and a preset hot water surface level setting value, and sliding based on this deviation. By controlling the opening degree command of the sliding nozzle 14 to the actuator 15 via the nozzle opening degree control device 16, the molten steel level in the mold is controlled to be a constant value (set value).

ちなみに、モールド内の溶鋼の湯面レベルの変動する最も大きな要因は、ガイドロールやピンチロールなどの鋳片支持ロールの間で生じる鋳片の厚み方向への膨らみ（バルジング）に起因する湯面レベル変動（バルジンク性湯面レベル変動）であるといわれている。   By the way, the biggest factor that fluctuates the molten steel surface level of the molten steel in the mold is the molten metal surface level caused by bulging in the thickness direction of the slab that occurs between the slab support rolls such as guide rolls and pinch rolls. It is said that it is a fluctuation (variation in the level of the baldinck hot water surface).

従来、このバルジンク性湯面レベル変動に対応した湯面レベル制御方法として、特許文献１には、湯面レベル計からの湯面レベル信号を周波数解析し、特定の周波数が検出された場合、その波形を微分し、信号として９０°進んだ値でＦＦ制御を行う帯域微分制御方式の湯面レベル制御方法が記載されている。また、特許文献２には、ピンチロールのトルクを検出し、特定の周波数で変動する場合、その信号位相が湯面変動より進んでいる場合は、ＦＦ制御を行うトルクＦＦ制御方式の湯面レベル制御方法が記載されている。
特開２００７−２６０６９３号公報 特開２００５−２７１０６７号公報 Conventionally, as a hot water level control method corresponding to this balsinque hot water level fluctuation, Patent Document 1 discloses that when a specific frequency is detected by frequency analysis of a hot water level signal from the hot water level meter, There is described a zone level control method of a band differential control method in which a waveform is differentiated and FF control is performed with a value advanced by 90 ° as a signal. Further, in Patent Document 2, when the torque of the pinch roll is detected and fluctuates at a specific frequency, when the signal phase is ahead of the fluctuation of the molten metal surface, the molten metal surface level of the torque FF control system that performs FF control. A control method is described.
JP 2007-260693 A JP 2005-271067 A

連続鋳造機において、モールド内の湯面レベルを制御する際に、制御するのは、上述したようなバルジンク性湯面レベル変動等の実質的な湯面レベルの変動であって、湯面の波打ちのような局所的な湯面の変動は外乱であり、その影響を除去する必要がある。   In a continuous casting machine, when controlling the level of the molten metal surface in the mold, the control is a substantial variation of the molten metal surface level, such as the above-described fluctuation of the molten metal surface level. Such local fluctuations of the hot water surface are disturbances, and it is necessary to eliminate the influence.

このような外乱の代表例として、特にスラブのような幅と厚さの比率の大きいモールドにおいて、モールド幅に応じた固有振動数で湯面変動を起こす定在波の存在がある。図２は、その定在波を示すものであり、特に問題となるのが、図２（ａ）に示すような、振動の節が１個であって、その節がモールド幅中央（モールド幅１／２位置）にある１次定在波と、図２（ｂ）に示すような、振動の節が２個であって、その節がモールド幅中央とモールド幅端の中間（モールド幅１／４位置）にある２次定在波である。   A typical example of such a disturbance is the presence of a standing wave that causes a fluctuation of the molten metal surface at a natural frequency corresponding to the mold width, particularly in a mold having a large width to thickness ratio such as a slab. FIG. 2 shows the standing wave, and particularly problematic is one vibration node as shown in FIG. 2 (a), which is the mold width center (mold width). The primary standing wave at 1/2 position and two vibration nodes as shown in FIG. 2 (b), and the node is between the mold width center and the mold width end (mold width 1). / 4 position) is a secondary standing wave.

これに対して、前記の特許文献１や特許文献２に記載されている湯面レベル制御方法においては、上記のような定在波を外乱として処理することは考慮されていない。   On the other hand, in the molten metal surface level control method described in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is not considered to treat the standing wave as a disturbance as described above.

このような定在波を外乱として処理しない状態でモールド１２内の湯面制御を行うと、実質的な湯面レベルの変動でない定在波による湯面変化を制御しようとして、制御系が安定せずに、発散することがある。例えば、図３に示すように、湯面レベル計１８、湯面レベル制御装置１９、スライディングノズル開度制御装置１６、アクチュエータ１５、スライディングノズル１４と流れる信号・動作がループを描いて収束しない状態となり、図４に示すように、スライディングノズル１４の開度が頻繁に変化して、モールド１２に流入する溶鋼１の量が不安定になり、モールド１２内の湯面変動を逆に大きくする可能性がある。   If the molten metal surface control in the mold 12 is performed without processing such a standing wave as a disturbance, the control system is stabilized in an attempt to control the variation of the molten metal surface due to the standing wave which is not a substantial fluctuation of the molten metal surface level. And may diverge. For example, as shown in FIG. 3, the flowing water level meter 18, the molten metal level control device 19, the sliding nozzle opening control device 16, the actuator 15, and the sliding nozzle 14 are in a state in which they do not converge in a loop. As shown in FIG. 4, the opening degree of the sliding nozzle 14 frequently changes, the amount of the molten steel 1 flowing into the mold 12 becomes unstable, and the molten metal level fluctuation in the mold 12 may be increased conversely. There is.

これに対して、上記の問題を防ぐために、湯面レベル制御の制御ゲインを下げると、全体的に制御性の悪化を招いてしまう。   On the other hand, if the control gain of the hot water surface level control is lowered in order to prevent the above problem, the controllability is deteriorated as a whole.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、連続鋳造機のモールド内湯面レベル制御を行うに際して、外乱である定在波の影響を除去して、的確にモールド内湯面レベル制御を実施することができるモールド内湯面レベル制御方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and when performing mold level control in the mold of a continuous casting machine, the influence of the standing wave that is a disturbance is removed, and the level in the mold level is accurately determined. An object of the present invention is to provide a mold level control method in the mold that can be controlled.

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

［１］連続鋳造機のモールド内の湯面レベルを制御するモールド内湯面レベル制御方法であって、湯面レベル計を、１次定在波成分を除去するように、モールドの中心位置に設置して、モールドの中心位置の湯面レベルを計測し、その計測した湯面レベル信号から、周波数フィルターを用いて２次定在波の周波数成分を除去した補正湯面レベル信号を求め、その求めた補正湯面レベル信号が一定になるように、スライディングノズルの開度を調節することを特徴とする連続鋳造機のモールド内湯面レベル制御方法。   [1] A molten metal level control method for controlling a molten metal level in a mold of a continuous casting machine, wherein a molten metal level meter is installed at the center of the mold so as to remove the primary standing wave component. Then, the molten metal level at the center position of the mold is measured, and from the measured molten metal level signal, a corrected molten metal level signal is obtained by removing the frequency component of the secondary standing wave using a frequency filter, and the determination is performed. A mold level control method in a mold of a continuous casting machine, wherein the opening of the sliding nozzle is adjusted so that the corrected molten metal level signal is constant.

本発明においては、連続鋳造機のモールド内湯面レベル制御を行うに際して、外乱である定在波の影響を適切に除去して、モールド内湯面レベル制御を的確に実施することができる。   In the present invention, when performing the level control in the mold of the continuous casting machine, the influence of the standing wave, which is a disturbance, can be appropriately removed, and the level control in the mold can be accurately performed.

まず、本発明の基本的な考え方を述べる。   First, the basic concept of the present invention will be described.

前述したように、特に問題となる定在波は、図２（ａ）に示した１次定在波と、図２（ｂ）に示した２次定在波である。そこで、１次定在波に対しては、図５（ａ）に示すように、１次定在波の節であるモールド幅中央に湯面レベル計１８を設置すれば、その影響を除去することができ、２次定在波に対しては、図５（ｂ）に示すように、２次定在波の節であるモールド幅１／４位置に湯面レベル計１８を設置すれば、その影響を除去することができるが、両者を同時に行うことは制御上非常に難しい。   As described above, the standing waves that are particularly problematic are the primary standing wave shown in FIG. 2 (a) and the secondary standing wave shown in FIG. 2 (b). Therefore, for the primary standing wave, as shown in FIG. 5 (a), if the molten metal level meter 18 is installed at the center of the mold width which is the node of the primary standing wave, the influence is removed. For a secondary standing wave, as shown in FIG. 5 (b), if a hot water level meter 18 is installed at the mold width 1/4 position, which is a node of the secondary standing wave, Although the influence can be eliminated, it is very difficult to control both at the same time.

そこで、湯面レベル計をモールド幅中央またはモールド幅１／４位置のいずれかに設置することによって、１次定在波または２次定在波のいずれか一方の影響を除去し、残った他方の定在波については、周波数フィルター処理によってその影響を除去することにした。ただし、その際のフィルター処理は、実質的な湯面レベル変動制御の制御性に悪影響を及ぼさないようにすることが肝要となる。発明者らは、実質的な湯面レベル変動（定在波成分を含まない湯面レベルの上下変動）の周波数帯域と定在波成分の変動周波数帯域を比較して、以下の知見を得た。   Therefore, the influence of either the primary standing wave or the secondary standing wave is removed by installing the hot water level meter at either the mold width center or the mold width 1/4 position, and the remaining other For the standing wave of, we decided to remove the influence by frequency filtering. However, it is important that the filtering process at that time does not adversely affect the controllability of the actual molten metal surface level fluctuation control. The inventors obtained the following knowledge by comparing the frequency band of substantial molten metal surface level fluctuation (up and down fluctuation of the molten metal surface level not including the standing wave component) and the fluctuation frequency band of the standing wave component. .

通常、１次定在波の周波数ｆ１（例えば、約０．５Ｈｚ）は、実質的な湯面レベル変動の周波数ｆ０（例えば、０．１〜０．３Ｈｚ）に近い。したがって、周波数フィルターを用いて１次定在波の影響を除去しようとすると、それに伴って実質的湯面レベル変動成分も除去されるため、実質的湯面レベル変動が見えなくなってしまって、湯面レベル制御の遅れ等が生じ、実質的湯面レベル変動制御の制御性に悪影響を及ぼす可能性がある。 Usually, the frequency f 1 (for example, about 0.5 Hz) of the primary standing wave is close to the frequency f 0 (for example, 0.1 to 0.3 Hz) of the substantial surface level fluctuation. Therefore, if an attempt is made to remove the influence of the primary standing wave using the frequency filter, the substantial molten metal surface level fluctuation component is also removed accordingly. A delay in surface level control or the like may occur, which may adversely affect the controllability of the substantial surface level fluctuation control.

一方、２次定在波の周波数ｆ２（例えば、約０．８Ｈｚ）は、実質的な湯面レベル変動の周波数ｆ０から離れている。したがって、周波数フィルターを用いて２次定在波の周波数帯域成分を除去して、２次定在波成分の影響を除去しても、実質的湯面レベル変動成分は除去されず、実質的な湯面レベル変動が見えなくなってしまうことはなく、実質的湯面レベル変動制御の制御性に悪影響を及ぼすことはない。 On the other hand, the frequency f 2 (for example, about 0.8 Hz) of the secondary standing wave is far from the frequency f 0 of the substantial surface level fluctuation. Therefore, even if the frequency band component of the secondary standing wave is removed by using the frequency filter and the influence of the secondary standing wave component is removed, the substantial surface level fluctuation component is not removed, The hot water level fluctuation is not invisible, and the controllability of the substantial hot water level fluctuation control is not adversely affected.

なお、発生する１次定在波の周波数ｆ１、２次定在波の周波数ｆ２は、鋳型幅（モールド幅）から、例えば、下記の式により求めればよい。なお、上記例示周波数はＬ＝２．３ｍとして求めた。 The frequency f 2 of the generated frequency f 1 of the first order standing wave, secondary standing wave, the mold width (mold width), for example, may be determined by the following equation. In addition, the said example frequency was calculated | required as L = 2.3m.

Figure 0005347402
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上記のことから、本発明においては、湯面レベル計をモールド幅中心位置に設置して、１次定在波の影響を除去し、その湯面レベル計が計測した湯面レベル信号に対して周波数フィルターを用いて２次定在波の影響を除去するようにしている。そして、１次定在波と２次定在波の影響が除去された実質的湯面レベル信号に基づいて、その実質的湯面レベル信号が一定値（設定値）になるように、スライディングノズルの開度を調節するようにしている。   From the above, in the present invention, the molten metal level meter is installed at the center position of the mold width, the influence of the primary standing wave is removed, and the molten metal level signal measured by the molten metal level meter. The influence of the secondary standing wave is removed using a frequency filter. Then, based on the substantial level signal from which the influence of the primary standing wave and the secondary standing wave has been removed, the sliding nozzle is set so that the substantial level signal becomes a constant value (set value). The degree of opening is adjusted.

なお、上記において、湯面レベル計１８が設置されるモールド幅中心位置とは、湯面レベル計１８と浸漬ノズル１３との干渉を考慮して、モールド幅中央（モールド幅１／２位置）からモールド幅の１／８の距離だけ離れた位置までの範囲を意味している。好ましくは、モールド幅中央からモールド幅の１／１６の距離だけ離れた位置までの範囲に設置するのがよい。   In the above, the mold width center position where the molten metal level meter 18 is installed is from the mold width center (mold width 1/2 position) in consideration of interference between the molten metal level meter 18 and the immersion nozzle 13. It means a range up to a position separated by a distance of 1/8 of the mold width. Preferably, it should be installed in a range from the center of the mold width to a position separated by a distance 1/16 of the mold width.

次に、上記の２次定在波の影響を除去するための周波数フィルターについて述べる。   Next, a frequency filter for removing the influence of the secondary standing wave will be described.

その周波数フィルターの一例は、概念的には図６と下記（１）式で示すようなものである。すなわち、湯面レベル計が実測した実測データ（実測信号）をＹ（ｉ）とし、周波数フィルター処理によって補正された後の補正データ（補正信号）をＹｆ（ｉ）としたときに（ここで、ｉはデータのサンプリング番号）、過去３個分の実測データＹ（ｎ）、Ｙ（ｎ−１）、Ｙ（ｎ−２）と、過去２個分の補正データＹｆ（ｎ−１）、Ｙｆ（ｎ−２）を用いて、下記（１）式から、現在の補正データＹｆ（ｎ）を得るものである。   An example of the frequency filter is conceptually as shown in FIG. 6 and the following equation (1). That is, when actual measurement data (measurement signal) actually measured by the molten metal level meter is Y (i) and correction data (correction signal) after correction by the frequency filter processing is Yf (i) (where, i is the data sampling number), the past three actual measurement data Y (n), Y (n-1), Y (n-2), and the past two correction data Yf (n-1), Yf The current correction data Yf (n) is obtained from the following equation (1) using (n-2).

Ｙｆ（ｎ）＝（１／ａ０）×｛ｂ０×Ｙ（ｎ）＋ｂ１×Ｙ（ｎ−１）＋ｂ２×Ｙ（ｎ−２）−ａ１×Ｙｆ（ｎ−１）−ａ２×Ｙｆ（ｎ−２）｝ ・・・・・・（１）
ここで、ａ０、ａ１、ａ２、ｂ０、ｂ１、ｂ２はフィルター係数である。 Yf (n) = (1 / a0) * {b0 * Y (n) + b1 * Y (n-1) + b2 * Y (n-2) -a1 * Yf (n-1) -a2 * Yf (n- 2)} (1)
Here, a0, a1, a2, b0, b1, and b2 are filter coefficients.

このような周波数フィルターを用いることによって、特定の周波数を減衰・削除することができる。ただし、問題点としては、その周波数より低い部分で位相遅れを発生し、それによる制御性の悪化を招く可能性がある。そこで、前述のフィルター係数を適切に設定することにより、フィルターの強度（特定周波数の減衰強度、減衰率）を調整して、所望の制御性が得られるようにすることが肝要である。   By using such a frequency filter, a specific frequency can be attenuated and deleted. However, as a problem, there is a possibility that a phase lag is generated at a portion lower than the frequency, thereby deteriorating controllability. Therefore, it is important to adjust the filter strength (attenuation intensity and attenuation rate of a specific frequency) by appropriately setting the above-described filter coefficient so that desired controllability can be obtained.

ちなみに、図７（ａ）に示すように、フィルター強度（減衰強度）を上げると、位相遅れが大きくなり、図７（ｂ）に示すように、フィルター強度（減衰強度）を下げると、位相遅れが小さくなるので、従来は、位相遅れを避けるために、図７（ｂ）に示すような、フィルター強度の低いものを使用するのが普通であるが、ここでは、図７（ａ）に示すような、フィルター強度の高いものを使用するようにしている。   Incidentally, when the filter strength (attenuation strength) is increased as shown in FIG. 7A, the phase lag increases, and when the filter strength (attenuation strength) is decreased as shown in FIG. 7B, the phase lag is increased. Conventionally, in order to avoid the phase delay, it is usual to use a filter having a low filter strength as shown in FIG. 7B, but here, as shown in FIG. 7A. Such a filter with high filter strength is used.

その理由は、前述したように、除去したい２次定在波の周波数ｆ２（０．８Ｈｚ位）付近には、実質的湯面レベル変動制御に用いる周波数ｆ０（０．１〜０．３Ｈｚ）が存在しないため、位相遅れがあっても制御系に与える影響が少ないからである。また、最終的には実質的湯面レベル変動制御の制御ゲインを２倍程度に上げるため、フィルター強度（減衰強度）を５０％超えにして、定在波の影響をできるだけ無くしておきたいからである。 The reason for this is that, as described above, the frequency f 0 (0.1 to 0.3 Hz) used for the substantial surface level fluctuation control is located near the frequency f 2 (about 0.8 Hz) of the secondary standing wave to be removed. This is because there is little influence on the control system even if there is a phase delay. In addition, in order to increase the control gain of the actual molten metal surface level fluctuation control to about twice, the filter strength (attenuation strength) should be over 50% and the influence of standing waves should be eliminated as much as possible. is there.

そして、上記のような考え方に基づいて構成された本発明の一実施形態を以下に述べる。   An embodiment of the present invention configured based on the above concept will be described below.

本発明の一実施形態における基本的な構成は、図１に示したものと同様であり、図１に示したように、スラブ連続鋳造機のモールド１２の上方所定位置にはタンディッシュ１１が配置され、このタンディッシュ１１の底部には、スライディングノズル１４及び浸漬ノズル１３が配置されており、タンディッシュ１１に一旦滞留した溶鋼１は、スライディングノズル１４及び浸漬ノズル１３を介してモールド１２へ注入されるようになっている。スライディングノズル１４は、固定板１４ａ、摺動板１４ｂを備えており、摺動板１４ｂがアクチュエータ１５と連結されており、アクチュエータ１５によって摺動板１４ｂが固定板１４ａと密着した状態のまま摺動することで、スライディングノズル１４の開度が増減し、タンディッシュ１１からモールド１２への溶鋼１の流出量が制御されるようになっている。その際、アクチュエータ１５は、湯面レベル制御装置１９からスライディングノズル開度制御装置１６を経由して入力される信号によって作動する。一方、モールド１２内の溶鋼湯面の上方には、湯面レベル計（例えば、渦流センサ−）１８が配置されている。湯面レベル計１８はモールド１２における溶鋼湯面のレベル（高さ位置）を計測する装置であり、湯面レベル計１８の計測信号（湯面レベル信号）は湯面レベル制御装置１９に入力されている。   The basic configuration in one embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 1, the tundish 11 is disposed at a predetermined position above the mold 12 of the slab continuous casting machine. A sliding nozzle 14 and an immersion nozzle 13 are arranged at the bottom of the tundish 11, and the molten steel 1 once retained in the tundish 11 is injected into the mold 12 through the sliding nozzle 14 and the immersion nozzle 13. It has become so. The sliding nozzle 14 includes a fixed plate 14a and a sliding plate 14b. The sliding plate 14b is connected to the actuator 15, and the sliding plate 14b is slid while being in close contact with the fixed plate 14a by the actuator 15. By doing so, the opening degree of the sliding nozzle 14 increases and decreases, and the outflow amount of the molten steel 1 from the tundish 11 to the mold 12 is controlled. At that time, the actuator 15 is actuated by a signal input from the molten metal level control device 19 via the sliding nozzle opening control device 16. On the other hand, a molten metal level meter (for example, eddy current sensor) 18 is arranged above the molten steel surface in the mold 12. The molten metal level meter 18 is a device for measuring the level (height position) of the molten steel surface in the mold 12, and the measurement signal (melt surface level signal) of the molten metal level meter 18 is input to the molten metal level control device 19. ing.

これにより、取鍋（図示せず）からタンディッシュ１１に注入された溶鋼１は、タンディッシュ１１の底部に設置されたスライディングノズル１４で定まる開度に応じて、浸漬ノズル１３を経てモールド１２へ注入される。モールド１２へ注入された溶鋼１は、モールド１２により冷却されてモールド１２との接触面で凝固して凝固シェル２を形成し、外殻を凝固シェル２とし内部を未凝固層とする鋳片はガイドロール及びピンチロール１７に支持されながら、ピンチロール１７によってモールド１２の下方へ引き抜かれる。その際に、湯面レベル制御装置１９は、湯面レベル計１８から得られる湯面レベル信号に基づいて、スライディングノズル開度制御装置１６を経由させてアクチュエータ１５にスライディングノズル１４の開度指令を出力することで、モールド内の溶鋼の湯面レベルが一定値（設定値）となるように制御する。   Thereby, the molten steel 1 poured into the tundish 11 from the ladle (not shown) is transferred to the mold 12 through the immersion nozzle 13 according to the opening determined by the sliding nozzle 14 installed at the bottom of the tundish 11. Injected. The molten steel 1 poured into the mold 12 is cooled by the mold 12 and solidifies at the contact surface with the mold 12 to form a solidified shell 2. While being supported by the guide roll and the pinch roll 17, the pinch roll 17 pulls the mold 12 downward. At that time, the hot water level control device 19 sends an opening command of the sliding nozzle 14 to the actuator 15 via the sliding nozzle opening control device 16 based on the hot water level signal obtained from the hot water level meter 18. By outputting, the molten steel level in the mold is controlled to be a constant value (set value).

その上で、この実施形態においては、図８に示すように、湯面レベル計１８をモールド幅中心位置に設置しているとともに、その湯面レベル計１８が計測した湯面レベル信号から２次定在波の影響を除去するためのフィルター２０を湯面レベル制御装置１９に設置している。   In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 8, the molten metal level gauge 18 is installed at the center position of the mold width, and the secondary level is obtained from the molten metal level signal measured by the molten metal level gauge 18. A filter 20 for removing the influence of standing waves is installed in the hot water level control device 19.

これにより、この実施形態では、１次定在波の影響が除去された湯面レベル信号が湯面レベル制御装置１９に送られ、そこで周波数フィルター２０によって２次定在波の影響を除去する。そして、湯面レベル制御装置１９は、１次定在波と２次定在波の影響が除去された実質的湯面レベル信号と、予め設定されている湯面レベル設定値との偏差を算定し、この偏差に基づいて、実質的湯面レベル信号が一定値（設定値）になるように、スライディングノズル１４の開度を調節する。   Thereby, in this embodiment, the molten metal level signal from which the influence of the primary standing wave was removed is sent to the molten metal level control apparatus 19, and the influence of the secondary standing wave is removed by the frequency filter 20 there. Then, the molten metal level control device 19 calculates a deviation between the substantial molten metal level signal from which the influence of the primary standing wave and the secondary standing wave has been removed and the preset molten metal level setting value. Then, based on this deviation, the opening degree of the sliding nozzle 14 is adjusted so that the substantial hot water level signal becomes a constant value (set value).

その結果、図３、図４に示したような、定在波（外乱）による制御系の不安定・発散が抑制され、制御ゲインを上げることが可能になるので、図９に示すように、モールド内湯面レベル制御が的確に実施される。   As a result, the instability / divergence of the control system due to standing waves (disturbances) as shown in FIGS. 3 and 4 is suppressed, and the control gain can be increased. The mold level control in the mold is accurately performed.

ちなみに、図１０は、周波数フィルター２０によって２次定在波の影響が除去される状態を示す一例である。図１０において、細線が湯面レベル計１８からの実測湯面レベル信号であり、太線がその実測信号に対して周波数フィルター２０による処理を行った後の補正湯面レベル信号である。なお、横軸は信号のサンプリング番号であり、縦軸はそれぞれの湯面レベル信号値を基準化して示している。これにより、周波数フィルター２０によって２次定在波の影響が除去され、実質的湯面レベル信号が抽出されていることが分かる。すなわち、この実質的湯面レベル信号を用いることで、モールド内湯面レベル制御を的確に実施することができることが示されている。   Incidentally, FIG. 10 is an example showing a state in which the influence of the secondary standing wave is removed by the frequency filter 20. In FIG. 10, the thin line is the measured hot water level signal from the hot water level meter 18, and the thick line is the corrected hot water level signal after the processing by the frequency filter 20 is performed on the measured signal. The horizontal axis represents the signal sampling number, and the vertical axis represents the standardized water level signal values. Thereby, it can be seen that the influence of the secondary standing wave is removed by the frequency filter 20, and a substantial molten metal level signal is extracted. That is, it is shown that the mold level control in the mold can be accurately performed by using the substantial mold level signal.

スラブ連続鋳造機のモールド周辺部を示す図である。It is a figure which shows the mold peripheral part of a slab continuous casting machine. 定在波を示す図である。It is a figure which shows a standing wave. 湯面レベル制御がループを描いて収束しない状態を示す図である。It is a figure which shows the state which hot_water | molten_metal surface level control draws a loop and does not converge. 図３に示した状態になると湯面変動が増大することを示す図である。It is a figure which shows that a hot-water surface fluctuation | variation increases when it will be in the state shown in FIG. 定在波の節と湯面レベル計の設置位置の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the node of a standing wave, and the installation position of a hot-water surface level meter. 周波数フィルター処理の概念図である。It is a conceptual diagram of a frequency filter process. 周波数フィルターの強度と位相遅れの状態を示す図である。It is a figure which shows the intensity | strength of a frequency filter, and the state of a phase delay. 本発明の一実施形態の湯面レベル制御を示す図である。It is a figure which shows the hot_water | molten_metal surface level control of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の湯面レベル制御による湯面状態を示す図である。It is a figure which shows the hot_water | molten_metal surface state by the hot_water | molten_metal surface level control of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における周波数フィルター処理の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of the frequency filter process in one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 溶鋼
２ 凝固シェル
１１ タンディッシュ
１２ モールド
１３ 浸漬ノズル
１４ スライディングノズル
１４ａ 固定板
１４ｂ 摺動板
１５ アクチュエータ
１６ スライディングノズル開度制御装置
１７ ピンチロール
１８ 湯面レベル計
１９ 湯面レベル制御装置
２０ 周波数フィルター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten steel 2 Solidified shell 11 Tundish 12 Mold 13 Immersion nozzle 14 Sliding nozzle 14a Fixed plate 14b Sliding plate 15 Actuator 16 Sliding nozzle opening control device 17 Pinch roll 18 Hot water level meter 19 Hot water level control device 20 Frequency filter

Claims (1)

スラブ連続鋳造機のモールド内の湯面レベルを制御するモールド内湯面レベル制御方法であって、
湯面レベル計を、１次定在波成分を除去するように、モールド幅中心位置に設置して、モールド幅中心位置の湯面レベルを計測し、
その計測した湯面レベル信号から、周波数フィルターを用いて２次定在波の周波数成分を除去した補正湯面レベル信号を求め、
その求めた補正湯面レベル信号が一定になるように、スライディングノズルの開度を調節することを特徴とするスラブ連続鋳造機のモールド内湯面レベル制御方法。 A mold level control method in a mold for controlling a mold level in a mold of a slab continuous casting machine,
Install the hot water level meter at the mold width center position so as to remove the primary standing wave component, and measure the hot water level at the mold width center position.
From the measured molten metal level signal, a corrected molten metal level signal obtained by removing the frequency component of the secondary standing wave using a frequency filter is obtained.
A mold level control method in a mold for a slab continuous casting machine, wherein the opening degree of the sliding nozzle is adjusted so that the calculated corrected mold level signal is constant.
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