JPH01170568A - 溶鋼湯面のレベル制御方法 - Google Patents

溶鋼湯面のレベル制御方法

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JPH01170568A
JPH01170568A JP62326752A JP32675287A JPH01170568A JP H01170568 A JPH01170568 A JP H01170568A JP 62326752 A JP62326752 A JP 62326752A JP 32675287 A JP32675287 A JP 32675287A JP H01170568 A JPH01170568 A JP H01170568A
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JP
Japan
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level
molten metal
mold
hot water
water level
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JP62326752A
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Toshiyuki Sasaya
笹谷 俊幸
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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(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、製鉄所の連続鋳造設備における鋳込み初期の
モールド湯面レベル制御に関するもの、即ちタンディツ
シュからモールドへの溶鋼(溶湯とも云う)の注入を開
始してから、該溶湯がセンサにより計測可能となるモー
ルド内の第1のレベルを超えて所定の目標レベルに達し
たことにより、モールド内溶湯レベル(湯面レベルとも
云う)のセンサによる計測結果に基づき、タンディツシ
ュからモールドへの溶湯注入量を制御して湯面レベルを
制御する湯面レベル自動制御へ移行するまでの鋳込み初
期のモールド湯面レベル制御に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は連続鋳造設備の概念図である。同図において、
1はタンディツシュ、4はモールド、5はダミーバー、
6はストッパ、である。
第3図を参照して、連続鋳造設備における従来の鋳込み
初期のモールド湯面レベル制御について説明する。
先ず鋳込み初期においても一番最初は、モールド4の中
は空である。次にストッパ6の開度をそれまでの操業上
の経験に基づいて成る一定開度に開いてタンディツシュ
1から溶湯をモールド4内に注入する。すると、注入さ
れた溶湯は、モールド4内に溜まってゆく。そしてその
湯面レベルが、成る所定のレベルL1に達したことを、
図示せざるオートスタート用モールドレベルセンサによ
って検出したら、今度はストッパ6の開度を一定値まで
絞ることにより湯面の上昇速度を緩やかにし、湯面レベ
ルが次の所定のレベルL2に達したらそのことを図示せ
ざるモールドレベル制御レベルセンサにより検出する。
それ以後は、ダミーパー5の引き抜き(鋳片の引き抜き
)を開始し、成るプログラム設定値に従って鋳造速度を
増加させ、かつ前記制御レベルセンサが前記所定のレベ
ルL2を検出した時点で湯面レベルのフィードバック制
i(つまり湯面レベルが成る目標レベルに一定に維持さ
れるように調節計によりストッパ6の開度を制御するこ
と)が行われる。
ここで前述の湯面レベルが上昇しでレベルL1に達した
後は、ストッパ6の開度を一定値にまで絞って湯面の上
昇速度を緩やかにするのは、次に湯面レベルがレベルL
2に達して湯面レベルのフィードバック制御に入る際、
湯面の上昇速度が早過ぎると、フィードバック制御に入
った際1.ハンチングなどを起こしスムーズにフィード
バック制御に入ることができないからである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上説明したように、従来の鋳込み初期のモールド湯面
レベル制御では、湯面レベルのフィードバック制jB 
用に用いるモールドレベル制御レベルセンサ(湯面レベ
ルのセンサ)の他、特にモールド4の下部に取り付ける
ことを要するオートスタート用モールドレベルセンサを
設けなければならず、その分コストが嵩むことと、また
該センサはモールド4の下部に取り付けられている関係
でその保守が困難であること等の問題があった。
本発明の目的は、特別にオートスタート用モールドレベ
ルセンサを設けることを要せず、フィードバック制御用
のレベルセンサを用いるのみで、鋳込み初期のモールド
湯面レベル制御において自動的かつ安定的に湯面レベル
のフィードバック制御へ移行することのできる溶鋼湯面
のレベル制御方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的達成のため、本発明では、鋳込み初期のモール
ド湯面レベル制御において、 タンディツシュからモールドへの溶湯の注入を開始して
から、該溶湯がセンサにより計測可能となるモールド内
の前記第1のレベルに達するまでの所要時間を計測する
段階と、計測された該所要時間を用いてそれまでの湯面
レベルの変化する変化率を求め、それと所与の規定の湯
面レベルの変化率とから、それまでの湯面レベル変化率
から規定の湯面レベル変化率へ移行させるに必要な、溶
湯のタンディツシュからモールドへの注入量についての
補正量を算出する段階と、算出された該補正量に従って
タンディツシュからモールドへの注入量を制御して湯面
レベルが規定の変化率に従って変化するように制御する
段階と、次に湯面レベルが前記モールド内の所定のレベ
ルに達したとき、そのことを検出して前記の湯面レベル
自動制御へ移行する段階と、を実現する手段を備えてい
る。
〔作用〕
本発明では、鋳込み初期のモールド湯面レベルIIJW
において、タンディツシュからモールドへの溶湯の注入
を開始してから該溶湯がセンサにより計測可能となるモ
ールド内の前記第1のレベルに達するまでの所要時間を
計測し、計測された該所要時間を用いてそれまでの湯面
レベルの変化する変化率を求め、それと所与の規定の湯
面レベルの変化率とから、それまでの湯面レベル変化率
から規定の湯面レベル変化率へ移行させるに必要な、溶
湯のタンディツシュからモールドへの注入量についての
補正量を算出し、算出された該補正量に従ってタンディ
ツシュからモールドへの注入量を制御して湯面レベルが
規定の変化率に従って変化するように制御し、次に湯面
レベルが前記モールド内の所定のレベルに達したとき、
そのことを検出して湯面レベルの自動制御へ移行する。
〔実施例〕
次に図を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において、1はタンディツシュ、2は溶鋼、3は浸
漬ノズル、3Aは上ノズル、4はモールド、5はダミー
パー、6はストッパ、7は湯面レベル計(フィードバッ
ク制御用のレベルセンサ)、8はピンチロール、9はピ
ンチロール駆動装置、10は操作シリンダ、11は制御
盤、12は加算器、13は開度/ストローク変換器、1
4は開度演算器、15はPIDコントローラ、16は湯
面レベル判定器、17は時間判定器、18はタンディツ
シュ・ヘッド計、19はパターン設定器、である。
第2図は、第1図における各部の動作状況を示すタイム
チャートである。即ち時間の経過と共に、ストッパ6の
ストローク(開度)がどう変化するか、モールド4内の
湯面レベルがどう変化するか、鋳造速度(ダミーパー5
の引き抜き速度)がどう変化するか、を示している。
以下、第1図、第2図を参照して鋳込み初期のモールド
湯面レベル制御動作を説明する。
第1図において、溶鋼は図示せざるし一ドルからタンデ
ィツシュ1に注入された後、該タンディツシュ1より上
ノズル3Aを経て、浸漬ノズル3を通り、モールド4内
に鋳込まれモールド4内での溶鋼の凝固に伴い凝固殻を
形成し、該モールド4の下方にセットされたダミーパー
5とかみ合うことにより、ピンチロール8によりダミー
パー5を介して引き抜かれる。
そこで先ず、モールド4内への鋳込開始のタイミング(
第2図における時刻tl)で操作シリンダ10によりス
トッパ6の開度(ストローク)を所定開度に設定すると
、溶鋼の鋳込みが開始され、モールド内の湯面レベルは
第2図に見られる様に、ダミーパー5のヘッド位置から
スタートして上昇を開始し、やがてモールド湯面レベル
計7の検出範囲(レベルL1及びそれを趨えた範囲)に
到達する。
時間判定器17は、モールド4内への鋳込み開始のタイ
ミングt1を制御盤11から与えられ、また湯面レベル
がレベルL1に達した時刻t2を湯面レベル計7から与
えられるので、その間の時間長T(=t2−t1)を求
め、開度演算器14へ送る。開度演算器14では、モー
ルド4の底面積は定数として与えられているので、湯面
レベルがモールド4内でダミーパー5のヘッド位置から
レベルL1に達するに要した時間長Tが与えられれば、
それによりストッパ6のそのときの所定開度(この開度
は浸漬ノズル3を流れる溶鋼の流量に比例する)を逆算
することができる。つまり、このときまでのモールド4
内の湯面レベルの上昇速度(上昇率)とストッパ6の開
度が求まるわけである。
次にモールド4内の湯面レベルがL2に達すると、湯面
レベルのフィードバック制御へ移行するわけであるから
、それに備えて、湯面レベルがLlに達した後は、それ
以後の湯面レベルの上昇速度(上昇率)を規定通りの緩
やかな上昇率ΔLに変えてやらなくてはならない。そこ
でこの緩やかな上昇率ΔLに変えてやるためには、スト
ッパ6の開度をどれだけ増減したら良いか、その増減開
度を求める必要がある。規定通りの緩やかな上昇率ΔL
そのものは既知の値として知られているので、開度演算
器14では、先に逆算したレベルL1に達する時点まで
の湯面レベルの上昇速度(上昇率)とストッパ6の開度
を使ってこの増減開度を求めることができる。
こうして求まった増減開度は開度/ストローク変換器1
3によりストローク量に変換され、加算器12を介し、
制御盤11を介して操作シリンダ10に与えられ、スト
ッパ6の開度をその増減開度骨だけ増減する。
このことは、第2図において、時刻t2以後、ストッパ
6のストロークが補正開度骨だけ増加されることとして
表されている。その結果、湯面レベルも、時刻t2以前
の急激な上昇率から時刻t2以後の緩やかな上昇率ΔL
へと変化していることが第2図において認められるであ
ろう。
他方、湯面レベル判定器16でレベルL1を検出すると
、そのことがパターン設定器19へ伝えられ、パターン
設定器19は、一定速度での鋳片の引き抜き(鋳造)と
いう制御パターンを設定してピンチロール駆動装置9に
渡すので、その制御パターンに従ってピンチロール8は
駆動され、ダミーバー5(ひいては鋳片)を一定速度で
引き抜く。
湯面レベルが更に上昇してL2に達すると、そのことが
湯面レベル判定器16により検出され、その結果スイッ
チSWが閉じてPIDコントローラ15の出力が加算器
12に加わることとなり、湯面レベル計7から始まり、
PIDコントローラ15、加算器12、制御盤11、操
作シリンダ10を経てストッパ6へと至る湯面レベルの
フィードバック制御系が動作を開始する。
その後、湯面レベルが目標値L3に達すると、そのこと
が湯面レベル判定器16を介してパターン設定器19へ
伝えられ、パターン設定器19は、制御パターン2を設
定してビンチロール駆動装置9に渡し、その制御パター
ンに従ってピンチロール8は駆動されダミーバー5(ひ
いては鋳片)を引き抜いてゆく。
次に開度演算器14において行われる演算について以下
、数式的に説明する。
今、タンディツシュ1においてストッパ6を開いた時点
t1から湯面が湯面レベルL1に到達する迄の時間長を
Tとすると、その間にモールド4内へ注入される湯量Q
0は、下式で表わされる。
Q、=に−F、  ・T君5ゴ曹   ・・・・・・(
1)ここでに:流入係数、Fo :ノズル・ス)7パ間
開度(ノズル開度)、g:重力加速度、H:タンディツ
シュ溶鋼ヘッド 上記(1)式よりストッパ開度F0は となるが、ノズル開度を制御するストッパ6の制御装置
としての操作シリンダ10に対しては、ノズル開度に置
き換える量としてストッパ6のストローク量を操作量と
している為、上記(2)式にて演算されたノズル開度F
0を得るストッパ6のストローク量を求める必要がある
このストローク量は、あらかじめ設備の構造から決まっ
た下式の様なストローク/開度特性(関数f)より換算
して求める。
STo = f (Fo ) 但LST0 :ノズル開度F0を得る為のストッパ6の
ストローク量 ここで、規定の湯面レベル変化率ΔLは次の式で表わさ
れる。すなわち引抜き開始時刻t2において速度V、で
、タミーバー5を引き抜く(−緒に鋳片も引抜かれる。
)ものとすると次の式が成立する。
・・・・・・(3) ここでA:モールド4の断面積(底面積)ΔF:速度v
、で引抜いた時に湯面レベルの変化率ΔLを得る為に要
する増減ノズル開度 上記(3)式から となり、ΔFの増減ノズル開度を得る為に必要なストッ
パ6のストローク量を(ST+5To)とすると、 STI   STO= f (Fo +ΔF)−f(F
O)となり、これを制御盤11へ加算してやると、所定
の湯面レベル変化率ΔLを得ることができる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、モー
ルド内で湯面レベル計の測定範囲に湯面レベルが到達し
た時点で、ストッパの開度の補正を行って湯面レベルの
規定の上昇率(緩やかな上昇率)を確保してから湯面レ
ベルのフィードバック制御に入ることにしたので、湯面
レベルフィードバック制御をハンチングなどの乱れなし
に、また操作員の介在を必要とせず、自動的に良好な制
御性のもとで実施できる。
又、本方法によれば、湯面レベル計として通常のフィー
ドバック制御用の湯面レベル計を用いるだけで足り、従
来必要としていたモールドの下方の湯面レベル測定用の
レベル計が不要となり、その公安価に鋳込自動スタート
制御ができるようになるとともに、保守の面でもレベル
計が一つ減った分だけ楽になるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図における各部の動作状況を示すタイムチャート、
第3図は連続鋳造設備の概念図、である。 符号の説明 1・・・タンディツシュ、2・・・溶鋼、3・・・浸漬
ノズル、3A・・・上ノズル、4・・・モールド、5・
・・ダミーバー、6・・・ストッパ、7・・・湯面レベ
ル計(フィードバック制御用のレベルセンサ)、8・・
・ピンチロール、9・・・ピンチロール駆動装置、10
・・・操作シリンダ、11・・・制御盤、12・・・加
算器、13・・・開度/ストローク変換器、14・・・
開度演算器、15・・・PIDコントローラ、16・・
・湯面レベル判定器、17・・・時間判定器、18・・
・タンディツシュ・ヘッド針、19・・・パターン設定
器 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎   清 第 2 図 璽3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)タンデイッシュからモールドへの溶鋼(溶湯とも云
    う)の注入を開始してから、該溶湯がセンサにより計測
    可能となるモールド内の第1のレベルを超えて所定の目
    標レベルに達したことにより、モールド内溶湯レベル(
    湯面レベルとも云う)のセンサによる計測結果に基づき
    、タンデイッシュからモールドへの溶湯注入量を制御し
    て湯面レベルを制御する湯面レベル自動制御へ移行する
    までの鋳込み初期のモールド湯面レベル制御において、 タンデイッシュからモールドへの溶湯の注入を開始して
    から、該溶湯がセンサにより計測可能となるモールド内
    の前記第1のレベルに達するまでの所要時間を計測する
    段階と、計測された該所要時間を用いてそれまでの湯面
    レベルの変化する変化率を求め、それと所与の規定の湯
    面レベルの変化率とから、それまでの湯面レベル変化率
    から規定の湯面レベル変化率へ移行させるに必要な、溶
    湯のタンデイッシュからモールドへの注入量についての
    補正量を算出する段階と、算出された該補正量に従って
    タンデイッシュからモールドへの注入量を制御して湯面
    レベルが規定の変化率に従って変化するように制御する
    段階と、次に湯面レベルが前記モールド内の所定の目標
    レベルに達したとき、そのことを検出して前記の湯面レ
    ベル自動制御へ移行する段階と、から成ることを特徴と
    する溶鋼湯面のレベル制御方法。
JP62326752A 1987-12-25 1987-12-25 溶鋼湯面のレベル制御方法 Pending JPH01170568A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02142659A (ja) * 1988-11-22 1990-05-31 Nippon Steel Corp 連続鋳造スタートアップ時の湯面制御装置
US5186718A (en) * 1989-05-19 1993-02-16 Applied Materials, Inc. Staged-vacuum wafer processing system and method
JP2000135550A (ja) * 1998-10-29 2000-05-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 連続鋳造の湯面レベル制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02142659A (ja) * 1988-11-22 1990-05-31 Nippon Steel Corp 連続鋳造スタートアップ時の湯面制御装置
US5186718A (en) * 1989-05-19 1993-02-16 Applied Materials, Inc. Staged-vacuum wafer processing system and method
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