JPH0361536B2 - - Google Patents
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- JPH0361536B2 JPH0361536B2 JP2181686A JP2181686A JPH0361536B2 JP H0361536 B2 JPH0361536 B2 JP H0361536B2 JP 2181686 A JP2181686 A JP 2181686A JP 2181686 A JP2181686 A JP 2181686A JP H0361536 B2 JPH0361536 B2 JP H0361536B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、連続鋳造機、特にビレツト連続鋳
造機のように小断面鋳片用連続鋳造機に好適のオ
ートスタート制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an auto-start control method suitable for continuous casting machines, particularly continuous casting machines for small cross-section slabs such as billet continuous casting machines.
［従来の技術］
連続鋳造においては、第９図に示すように、取
鍋１内の溶鋼がエアーシールノズル２を介してタ
ンデイツシユ３内に注入され、タンデイツシユ３
内の溶鋼はスライデイングノズル４により注入量
を調整されつつ、浸漬ノズル５を介して鋳型６内
に注入される。溶鋼は鋳型６内で冷却され、内部
に未凝固溶鋼を残存させた状態で鋳片７は鋳型６
から引抜かれる。[Prior Art] In continuous casting, as shown in FIG. 9, molten steel in a ladle 1 is injected into a tundish 3 through an air seal nozzle 2.
The molten steel inside is injected into the mold 6 through the immersion nozzle 5, with the injection amount being adjusted by the sliding nozzle 4. The molten steel is cooled in the mold 6, and the slab 7 is placed in the mold 6 with unsolidified molten steel remaining inside.
be extracted from.
このような連続鋳造において、スラブ連続鋳造
のように、大断面鋳片を製造する連続鋳造機にお
いては、自動鋳造開始（以下、オートスタートと
いう）技術が実用化されている。第１０図ａ，
ｂ，ｃは、横軸に時間をとり、縦軸に夫々タンデ
イツシユスライデイングノズルの開度、鋳型内の
溶鋼レベル、引抜速度をとつて、このオートスタ
ート技術を説明するタイミングチヤートである。
スライデイングノズルが全開の状態で鋳型内へ溶
鋼が注入され、溶鋼レベルが所定位置まで上昇し
た時点でノズル開度の制御が開始され、湯面が所
定の上昇曲線に沿つて上昇するようにノズル開度
が制御される。これは、鋳型内に注入された溶鋼
が十分に凝固するための時間を確保するためであ
る。そして、湯面レベルが所定の湯面レベルに到
達した時点で、鋳片の引抜きが開始される。その
後、湯面レベルが定常レベルに到達した後、湯面
が定常レベルになるようにスライデイングノズル
の開度を調節して湯面制御がなされる。 In such continuous casting, automatic casting start (hereinafter referred to as autostart) technology has been put into practical use in continuous casting machines that produce large cross-section slabs, such as continuous slab casting. Figure 10a,
Figures b and c are timing charts illustrating this auto-start technology, with time on the horizontal axis and the opening of the tundish sliding nozzle, the level of molten steel in the mold, and the drawing speed on the vertical axis, respectively.
Molten steel is injected into the mold with the sliding nozzle fully open, and when the molten steel level rises to a predetermined position, nozzle opening control is started, and the nozzle The opening degree is controlled. This is to ensure sufficient time for the molten steel injected into the mold to solidify. Then, when the molten metal level reaches a predetermined molten metal level, drawing of the slab is started. Thereafter, after the hot water level reaches a steady level, the opening degree of the sliding nozzle is adjusted so that the hot water level reaches a steady level to control the hot water level.
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、このようなスラブ連続鋳造の湯
合のオートスタート方法をそのままビレツト連続
鋳造のように小断面鋳片を製造する連続鋳造に適
用すると、以下のような問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, if such an auto-start method for continuous slab casting is applied directly to continuous casting for producing small cross-section slabs, such as continuous billet casting, the following problems will occur. There is a problem.
先ずビレツト連続鋳造においては、鋳型内の湯
面上昇速度がスラブのように大断面鋳片の連続鋳
造の場合の約10倍と早い。このため、タンデイツ
シユから鋳型内に溶鋼の注入を開始した後、定常
鋳込みに移るまでの時間が、スラブの場合には90
乃至120秒であるのに対し、ビレツトの場合には
約10秒と短い。従つて、このような短時間の間
に、湯面レベルを所定の曲線に沿つて上昇させる
ことは困難である。また、湯面の上昇速度が速い
ため、制御系の応答が間に合わず、湯面上昇から
定常レベルにおける湯面制御に移行することが困
難である。 First, in continuous billet casting, the rate of rise of the molten metal level in the mold is about 10 times faster than in continuous casting of large cross-section slabs such as slabs. For this reason, the time it takes to start pouring molten steel from the tandate into the mold and to move on to steady pouring is 90 minutes in the case of slabs.
In contrast, in the case of billet, it is about 10 seconds. Therefore, it is difficult to raise the hot water level along a predetermined curve in such a short period of time. Furthermore, since the rising speed of the hot water level is fast, the response of the control system is not in time, making it difficult to shift from the rising hot water level to the hot water level control at a steady level.
また、ビレツト連続鋳造のような小断面鋳片用
鋳型においては、鋳型内の空間が狭いと共に鋳型
の大きさが小さいために、使用可能の湯面レベル
計が制限される。一般的に知られている小断面鋳
型用レベル計としては、渦流式レベル計と、放射
性同位元素を使用したレベル計とがある。前者
は、高精度かつ高応答性であるが、測定可能距離
が100mmと短いという難点があり、後者は、測定
可能距離を長くすることができるが、設備費が高
いという欠点がある。このため、従来のオートス
タート技術のように、湯面レベルを長距離に亘つ
て検知しつつ湯面の上昇速度を制御するために
は、多額の費用を要する。 Furthermore, in molds for small cross-section slabs such as continuous billet casting, the space within the mold is narrow and the size of the mold is small, which limits the usable level gauges. Generally known level meters for small cross-section molds include eddy current level meters and level meters using radioisotopes. The former has high accuracy and high responsiveness, but has the disadvantage that the measurable distance is as short as 100 mm, and the latter has the disadvantage that the measurable distance can be increased, but the equipment cost is high. For this reason, a large amount of money is required to control the rising speed of the hot water level while detecting the hot water level over a long distance, as in the conventional auto-start technology.
この発明はかかる事情に鑑みてなされたもので
あつて、小断面鋳型製造用の連続鋳造機において
も、鋳造開始作業を比較的低コストで自動化する
ことができ、省力化することが可能の連続鋳造機
のオートスタート方法を提供することを目的とす
る。 This invention was made in view of the above circumstances, and even in a continuous casting machine for manufacturing small-section molds, the casting start work can be automated at a relatively low cost, and the continuous casting machine can save labor. The purpose of this invention is to provide an automatic start method for a casting machine.
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る連続鋳造機のオートスタート方
法は、取鍋からタンデイツシユに注入された溶鋼
を、ダミーバーを挿入してある鋳型に鋳込み開始
し、定常引抜き速度の鋳込み状態の湯面レベルと
タンデイツシユスライデイングノズル開度とピン
チロール引抜き速度とに調整する連続鋳造機のオ
ートスタート制御方法において、湯面が鋳型上端
から150mm以上の二つの定位置を通過することを
検出する複数の第１のレベル計と、実測湯面が定
常レベル位置近傍に位置するときにこの位置を追
跡検出する第２のレベル計と、タンデイツシユス
ライデイングノズル開度を湯面上昇速度の制御目
標に一致させるように予測制御する手段と、前記
複数の第１のレベル計の相互間における実測湯面
上昇速度の算出手段と、を準備する工程と、鋳型
内に溶鋼を注入開始する時点のタンデイツシユス
ライデイングノズル開度をほぼ全開の開度として
鋳込み開始する工程と、前記複数の第１レベル計
の相互間における実測湯面上昇速度を算出し、こ
の結果に基づきタンデイツシユスライデイングノ
ズル開度を調節する工程と、前記定常レベル位置
より所定距離低いレベルを湯面が通過した信号に
基づきピンチロールによる鋳片引抜きを開始する
工程と、ピンチロール引抜き開始後、所定時間経
過した時点で、前記第２のレベル計により検出さ
れる実測湯面位置と、前記定常レベル位置との偏
差によりタンデイツシユスライデイングノズル開
度を修正する工程と、を有することを特徴とす
る。[Means for Solving the Problems] The automatic start method for a continuous casting machine according to the present invention starts pouring molten steel from a ladle into a tundish into a mold into which a dummy bar is inserted, and maintains a steady drawing speed. In an auto-start control method for a continuous casting machine that adjusts the melt level in the casting state, the sliding nozzle opening degree, and the pinch roll withdrawal speed, the melt level passes two fixed positions at least 150 mm from the top of the mold. a plurality of first level meters that detect this, a second level meter that tracks and detects the position when the actually measured hot water level is located near the steady level position, and a second level meter that tracks and detects the position when the actually measured hot water level is located near the steady level position; a step of preparing means for predictively controlling the rising speed so as to match a control target; and means for calculating the actually measured rising speed of the hot water level between the plurality of first level meters; and injecting molten steel into the mold. The process of starting casting with the sliding nozzle opening at the time of starting casting almost fully open, and the actually measured melt level rising speed between the plurality of first level gauges, and based on this result, the tank a step of adjusting the opening degree of the date sliding nozzle; a step of starting drawing of slabs by pinch rolls based on a signal that the melt surface has passed a level lower than the steady level position by a predetermined distance; The method further comprises the step of correcting the opening degree of the sliding nozzle based on the deviation between the actually measured hot water level position detected by the second level meter and the steady level position after a period of time has elapsed. do.
［作用］
この発明においては、先ず、タンデイツシユ等
から溶湯が鋳型に注入されると、鋳型内にて湯面
が上昇してくる。そして、この湯面の上昇速度が
所定速度に一致するように注入速度が制御され
る。この場合に、湯面が上昇する過程で、少なく
とも２位置で湯面の到達を検出し、この検出結果
に基づいて、そのときの湯面上昇速度を求め、こ
の湯面上昇速度を基に、〓後の湯面上昇速度が前
記所定速度に一致するように注入速度を修正して
予測制御することにより、湯面上昇速度を所定速
度に一致させることができる。[Operation] In this invention, first, when molten metal is poured into a mold from a tundish or the like, the level of the molten metal rises within the mold. Then, the injection speed is controlled so that the rising speed of the hot water level matches a predetermined speed. In this case, in the process of the hot water level rising, the arrival of the hot water level is detected at at least two positions, and based on the detection results, the hot water level rising speed at that time is determined, and based on this hot water level rising speed, By correcting and predictively controlling the injection speed so that the subsequent rate of rise in the hot water level matches the predetermined rate, the rate of rise in the hot water level can be made to match the predetermined rate.
次いで、湯面レベルが定常レベルよりも所定距
離、例えば、20mmだけ低いレベルまで上昇した時
点で所定の引抜き速度で鋳片の引抜きを開始す
る。そうすると、湯面は約20mmオーバーシユート
して引抜き開始時のレベルよりも上昇するが、溶
湯注入速度が引抜き速度とほぼ一致しているの
で、引抜き速度が定常状態に落着くと、湯面は所
定の定常レベルの近傍でほぼ一定のレベルにな
る。このように、湯面レベルの過渡状態が過ぎ、
定常レベルに近くなつたときに、つまり、引抜き
開始後所定時間（例えば、１秒）経過した後、湯
面を定常レベルに制御する湯面制御を開始する。
このようにして、湯面上昇と、定常レベルでの湯
面制御とを連結し、湯面上昇速度が速い小断面連
続鋳造においても円滑にオートスタートすること
ができる。 Next, when the molten metal level rises to a level lower than the steady level by a predetermined distance, for example, 20 mm, drawing of the slab is started at a predetermined drawing speed. In this case, the molten metal level will overshoot by about 20 mm and rise above the level at the start of drawing, but since the molten metal injection speed is almost the same as the drawing speed, when the drawing speed settles to a steady state, the molten metal level will rise. The level becomes approximately constant near a predetermined steady level. In this way, the transient state of the hot water level passes,
When the level approaches the steady level, that is, after a predetermined time (for example, 1 second) has elapsed after the start of drawing, the hot water level control for controlling the hot water level to the steady level is started.
In this way, the rising of the molten metal level and the control of the molten metal level at a steady level are connected, and smooth auto-start can be achieved even in small-section continuous casting where the molten metal level rises rapidly.
［実施例］
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施
例について説明する。第１図は、この発明の実施
状態を示す模式図である。取鍋１１内の溶鋼は、
取鍋底部に設置されたエアーシールノズル１２を
介してタンデイツシユ１３内に注入され、タンデ
イツシユ１３に取付けられたスライデイングノズ
ル１４及び浸漬ノズル１６を介して鋳型１７内に
注入される。スライデイングノズル１４はシリン
ダ１５により開閉駆動され、その開度を調節する
ことによりタンデイツシユ１３から鋳型１７への
溶鋼注入速度を調節するようになつている。溶鋼
は鋳型１７に注入されて鋳型により冷却され、凝
固殻が形成される。そして、内部に未凝固溶鋼が
残存する状態で、鋳片２０はピンチロール２１に
より鋳型１７から引抜かれる。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the state of implementation of the present invention. The molten steel in the ladle 11 is
It is injected into a tundish 13 through an air seal nozzle 12 installed at the bottom of the ladle, and into a mold 17 through a sliding nozzle 14 and a dipping nozzle 16 attached to the tundish 13. The sliding nozzle 14 is driven to open and close by a cylinder 15, and by adjusting its opening degree, the speed at which molten steel is poured from the tundish 13 into the mold 17 is adjusted. Molten steel is poured into a mold 17 and cooled by the mold to form a solidified shell. Then, the slab 20 is pulled out from the mold 17 by the pinch rolls 21 with unsolidified molten steel remaining inside.
鋳型１７内の鋳型上端から20mm下方の位置に
は、例えば、渦流レベル計１８が設置されてお
り、湯面が所定の定常レベルにて測定される場合
に湯面レベルを検出してその検出結果を制御系に
送出するようになつている。また、鋳型１７内に
は、３本の電極を有する電極式レベルセンサ１９
が設置されている。渦流レベル計１８及び電極式
レベルセンサ１９の検出信号はレベル制御装置２
２に入力される。レベル制御装置２２はこの検出
結果に基づいてスライデイングノズル１４の所要
開度を算出し、スライデイングノズル開度制御用
油圧装置２４に開度信号を出力する。この油圧装
置２４はシリンダ１５に送給する油圧を調節して
ノズル開度を所定の開度に制御する。一方、レベ
ル制御装置２２は所定の引抜き開始時点で引抜速
度制御装置２３に引抜開始信号を出力し、制御装
置２３はこの引抜き開始信号を入力すると、ピン
チロール２１を駆動して鋳片２０を引抜く。 For example, an eddy current level meter 18 is installed in the mold 17 at a position 20 mm below the upper end of the mold, and when the hot water level is measured at a predetermined steady level, the hot water level is detected and the detection result is displayed. is sent to the control system. Also, inside the mold 17, an electrode type level sensor 19 having three electrodes is provided.
is installed. The detection signals of the eddy current level meter 18 and the electrode type level sensor 19 are sent to the level control device 2.
2 is input. The level control device 22 calculates the required opening degree of the sliding nozzle 14 based on this detection result, and outputs an opening degree signal to the hydraulic device 24 for controlling the sliding nozzle opening degree. This hydraulic device 24 adjusts the hydraulic pressure supplied to the cylinder 15 to control the nozzle opening to a predetermined opening. On the other hand, the level control device 22 outputs a drawing start signal to the drawing speed control device 23 at a predetermined drawing start point, and when the control device 23 receives this drawing start signal, it drives the pinch rolls 21 to pull the slab 20. Pull it out.
次ぎに、この発明の実施例に係るオートスター
ト制御方法について説明する。 Next, an autostart control method according to an embodiment of the invention will be described.
() 溶鋼注入量予測制御
溶鋼注入開始時には、鋳型内において溶鋼の
湯面が所定の引抜速度と同一の速度で上昇する
ように、溶鋼注入量を制御する。この湯面上昇
速度V0は、下記(1)式にて現される。() Predictive control of molten steel injection amount At the start of molten steel injection, the molten steel injection amount is controlled so that the molten steel level in the mold rises at the same speed as the predetermined drawing speed. This hot water level rising speed V 0 is expressed by the following equation (1).
V0＝μ0（１／Ａ）ｆ(L)√2（） (1)
但し、μ0；流出係数
Ｌ；スライデイングノズル開度
ｆ(L)；スライデイングノズル開口面積
ｇ；重力定数
Ｗ；タンデイツシユ重量
Ｈ（Ｗ）；タンデイツシユ内溶鋼ヘツド高さ
Ａ；鋳片断面積
この(1)式において、ヘツド差Ｈ（Ｗ）と流出
係数μとが未知数である。本願発明者等の実験
結果によると、このヘツド差Ｈ（Ｗ）は、スラ
イデイングノズル１４が全開の場合と、絞られ
た状態とで異なることがわかつた。つまり、第
４図及び第５図に示すように、タンデイツシユ
１３の底壁３０にスライデイングノズル１４の
キヤツプ部分３２が嵌合されており、このキヤ
ツプ部分３２及びスライデイングノズル１４を
介してタンデイツシユ１３内の溶鋼が鋳型１７
に流出する。本願発明者等は、スライデイング
ノズル１４が全開の場合（第４図）には、ヘツ
ド差Ｈ（Ｗ）をタンデイツシユ１３内の溶鋼湯
面とキヤツプ部分３２の最小径部との先の距離
にし、スライデイングノズル１４が絞られた状
態（第５図）では、ヘツド差Ｈ（Ｗ）をタンデ
イツシユ１３内の溶鋼湯面とスライデイングノ
ズル１４との間の距離にすると、前記(1)式との
実際の流出速度とが良く一致することを見出し
た。従つて、レベル制御装置２２はスライデイ
ングノズル１４の開閉状態に応じて前記(1)式の
ヘツド差Ｈ（Ｗ）を適宜選択して溶鋼の流出速
度V0を算出する。 V 0 = μ 0 (1/A) f(L)√2() (1) However, μ 0 ; Outflow coefficient L; Sliding nozzle opening f(L); Sliding nozzle opening area g; Gravity constant W ;Tundish weight H(W);Height A of the molten steel head in the tundish;Slab cross-sectional area In this equation (1), the head difference H(W) and the outflow coefficient μ are unknown quantities. According to the experimental results of the inventors of the present application, it was found that this head difference H (W) differs between when the sliding nozzle 14 is fully open and when it is narrowed down. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the cap portion 32 of the sliding nozzle 14 is fitted into the bottom wall 30 of the tundish 13, and the tundish 13 is inserted through the cap portion 32 and the sliding nozzle 14. The molten steel inside is mold 17
leaks to. The inventors of the present application set the head difference H (W) to the distance between the molten steel level in the tundish 13 and the minimum diameter part of the cap portion 32 when the sliding nozzle 14 is fully open (FIG. 4). In the state where the sliding nozzle 14 is throttled (FIG. 5), if the head difference H (W) is the distance between the molten steel surface in the tundish 13 and the sliding nozzle 14, then the above equation (1) is obtained. It was found that there was good agreement between the actual outflow velocity and the actual outflow velocity. Therefore, the level control device 22 appropriately selects the head difference H(W) in the equation (1) according to the open/closed state of the sliding nozzle 14 to calculate the outflow velocity V 0 of the molten steel.
また、流出係数μ0はノズルの詰まり状況によ
つて変化する。従つて、この発明においては、
このようなμ0の変動要因を注入当初に湯面の上
昇速度を実測することにより除去する。 Further, the outflow coefficient μ 0 changes depending on the clogging condition of the nozzle. Therefore, in this invention,
Such fluctuation factors in μ 0 can be removed by actually measuring the rising speed of the hot water level at the beginning of pouring.
次ぎに、この実測湯面上昇速度によりμ0を補
正する方法について説明する。タンデイツシユ
から鋳型への溶鋼注入時に、鋳型１７内に、ダ
ミーバをその上端が鋳型上端から450mmの位置
になるように挿入し、タンデイツシユ１３のス
ライデイングノズル１４を全開にして、タンデ
イツシユ１３から溶鋼を鋳型１７に注入する。
第２図ａ，ｂ，ｃは、横軸に時間をとり、縦軸
に夫々湯面レベル、スライデイングノズル開
度、引抜き速度をとつて、それらの関係を示す
タイミングチヤート図である。このように、ス
ライデイングノズルが全開になると、鋳型内の
溶鋼湯面レベルが急速に上昇する。第３図は、
縦軸に鋳型上端からの距離をとつて、電極式セ
ンサ１９の湯面レベル検出位置を示す模式図で
ある。電極式センサ１９の３個の電極の下端は
夫々鋳型上端から300mm、150mm、90mmの位置に
設定されている。湯面が上昇して電極の下端に
接触すると、その導通により、湯面が電極下端
の位置に到達したことが検出される。そこで、
湯面レベル制御装置２２は、先ず、最下端の電
極（鋳型上端から300mm）からの導通信号を入
力して計時を開始し、鋳型上端から150mmの位
置の電極からの導通信号を入力してその計時を
停止し、その間の時間間隔を求める。そして、
制御装置２２はこの両電極の下端位置間の距離
をその時間間隔で除すことにより、湯面の上昇
速度Ｖを算出する。 Next, a method of correcting μ 0 using this measured hot water level rise rate will be explained. When pouring molten steel from the tundish into the mold, insert the dummy bar into the mold 17 so that its upper end is 450 mm from the top of the mold, fully open the sliding nozzle 14 of the tundish 13, and pour the molten steel from the tundish into the mold. Inject into 17.
FIGS. 2a, b, and c are timing charts showing the relationship between time on the horizontal axis and melt level, sliding nozzle opening, and drawing speed on the vertical axis, respectively. In this way, when the sliding nozzle is fully opened, the molten steel level in the mold rapidly rises. Figure 3 shows
FIG. 3 is a schematic diagram showing the hot water level detection position of the electrode type sensor 19, with the distance from the upper end of the mold being plotted on the vertical axis. The lower ends of the three electrodes of the electrode sensor 19 are set at positions 300 mm, 150 mm, and 90 mm from the upper end of the mold, respectively. When the hot water level rises and contacts the lower end of the electrode, it is detected by the conduction that the hot water level has reached the position of the lower end of the electrode. Therefore,
The hot water level control device 22 first inputs a conduction signal from the lowest electrode (300 mm from the top of the mold) to start time measurement, then inputs a conduction signal from an electrode located 150 mm from the top of the mold and starts counting. Stop timing and find the time interval. and,
The control device 22 calculates the rising speed V of the hot water level by dividing the distance between the lower end positions of both electrodes by the time interval.
このようにして実測された湯面上昇速度Ｖを
基に、ノズル詰まりが生じている場合の実際の
流出係数μは下記(2)式にて算出される。 Based on the thus measured melt level rising speed V, the actual outflow coefficient μ when nozzle clogging occurs is calculated using the following equation (2).
μ＝μ0（V/V0） (2)
従つて、前述のヘツド差補正値をｈとする
と、実使用状態における湯面上昇速度Ｖは下記
数式(3)にて現される。 μ=μ 0 (V/V 0 ) (2) Therefore, if the above-mentioned head difference correction value is h, then the hot water level rising speed V in the actual usage condition is expressed by the following equation (3).
Ｖ＝μ（１／Ａ）ｆ(L)
√｛2（）＋｝ (3)
レベル制御装置２２はこの(3)式に基づき、こ
の湯面上昇速度Ｖが鋳片の所定の引抜速度に一
致する場合のスライデイングノズルの開度Ｌを
算出し、スライデイングノズル開度制御用油圧
装置２４にスライデイングノズル１４の所要開
度Ｌを出力する。油圧装置２４はスライデイン
グノズル１４の開度がＬになるように、シリン
ダ１５を作動させる。このようにして、湯面の
上昇速度がＶである場合の開度Ｌが求められ、
換言すれば、開度Ｌにおける湯面上昇速度が予
測演算される。第２ステツプにおいては、この
予測された湯面上昇速度（鋳片の引抜速度）に
て湯面が上昇する。なお、湯面上昇速度の制御
目標は、このように鋳片の所定引抜速度に限ら
ず、それに近いものであればよい。なお、この
湯面上昇速度を鋳片の引抜速度に対応させるの
は、湯面の上昇速度と引抜速度とが一致すれ
ば、原理的に、湯面が一定レベルに静止するか
らである。 V=μ(1/A)f(L) √{2()+} (3) Based on this equation (3), the level control device 22 adjusts the level rising speed V to a predetermined drawing speed of the slab. The opening degree L of the sliding nozzle when they match is calculated, and the required opening degree L of the sliding nozzle 14 is output to the hydraulic device 24 for controlling the sliding nozzle opening degree. The hydraulic device 24 operates the cylinder 15 so that the opening degree of the sliding nozzle 14 becomes L. In this way, the opening degree L when the rising speed of the hot water level is V is determined,
In other words, the rate of rise in the hot water level at the opening degree L is predictively calculated. In the second step, the molten metal level rises at this predicted molten metal level rising speed (the drawing speed of the slab). Note that the control target for the melt level rising speed is not limited to the predetermined drawing speed of the slab as described above, but may be anything close to the predetermined drawing speed. The reason why this rate of rise in the molten metal level is made to correspond to the rate at which the slab is pulled out is because if the rate of rise in the molten metal level and the withdrawal rate match, the molten metal level will, in principle, remain at a constant level.
() 引抜き開始制御
鋳型内の湯面の定常レベルが鋳型上端から70
mmの位置にあるとすると、電極センサ１９の第
３の電極はその下端が鋳型上端から、例えば、
90mmの位置になるように設置される。そして、
この電極は湯面が鋳型上端から90mmの位置にま
で上昇してきたときに導通し、その検出信号を
レベル制御装置２２に出力する。制御装置２２
はこの検出信号を入力すると、引抜速度制御装
置２３に引抜き制御信号を出力し、制御装置２
３はピンチロール２１を動作させてダミーバ及
び鋳片２０の引抜駆動を開始する。この引抜き
速度は前述の制御（）にて湯面の予測制御の
基準にされたものである。() Pulling start control The steady level of the molten metal in the mold is 70° from the top of the mold.
mm, the third electrode of the electrode sensor 19 has its lower end from the upper end of the mold, e.g.
It is installed at a position of 90mm. and,
This electrode becomes conductive when the molten metal level rises to a position 90 mm from the upper end of the mold, and outputs a detection signal to the level control device 22. Control device 22
When inputting this detection signal, it outputs a drawing control signal to the drawing speed control device 23, and the control device 2
Step 3 operates the pinch rolls 21 to start pulling out the dummy bar and slab 20. This drawing speed was used as the standard for predictive control of the molten metal level in the above-mentioned control ().
次ぎに、このように鋳片の引抜き開始を定常
湯面レベルよりも20mm下方の位置に湯面が上昇
したときにする理由について説明する。第６図
は横軸に引抜き開始後の時間をとり、縦軸に湯
面レベルを引抜き開始時点の湯面レベルを基準
にしてとつて、湯面レベルの変化を示すグラフ
図である。図中、一点鎖線は鋳型内に溶鋼を注
入せずに1.2ｍ／分で鋳片を引抜いた場合の湯
面の降下速度を示し、破線は鋳片を引抜かずに
溶鋼を鋳型内に注入した場合の各湯面上昇速度
を示す。実線は、破線と一点鎖線とを合成した
もので、鋳型内への溶鋼注入開始後、引抜き開
始時点からの湯面レベルの変化を示す。この第
６図から明らかなように、引抜きを開始しても
鋳片（又はダミーバ）が所定の引抜き速度にな
るまでにタイムラグが存在し、この引抜きの過
渡状態の存在のために、湯面レベルは引抜き開
始後約20mm上昇する。このように、湯面レベル
のオートシユートのために、鋳片の引抜き開始
は湯面が所定の定常湯面レベルに到達した時点
ではなく、この定常湯面レベルよりも20mm下方
の位置に湯面が到達した時点とする。 Next, the reason why the drawing of the slab is started when the melt level rises to a position 20 mm below the steady melt level will be explained. FIG. 6 is a graph showing changes in the hot water level, with the horizontal axis representing the time after the start of drawing, and the vertical axis representing the hot water level based on the hot water level at the time the drawing started. In the figure, the dashed-dotted line indicates the falling speed of the molten metal surface when the slab is pulled out at 1.2 m/min without injecting the molten steel into the mold, and the broken line indicates the rate of drop in the molten metal level when the slab is pulled out at a rate of 1.2 m/min without injecting the molten steel into the mold. Shows the rate of rise in the hot water level for each case. The solid line is a combination of the broken line and the dashed-dotted line, and shows the change in the molten metal level from the time when the injection of molten steel into the mold starts and when the drawing starts. As is clear from Fig. 6, there is a time lag before the slab (or dummy bar) reaches a predetermined drawing speed even after drawing starts, and due to the existence of this transient state of drawing, the molten metal surface level rises approximately 20mm after the start of extraction. In this way, because of the auto-shut of the surface level, the drawing of the slab is not started when the surface reaches a predetermined steady surface level, but when the surface is 20 mm below this steady surface level. This is the time when it is reached.
() 湯面レベル制御
引抜き開始後、所定時間、例えば、１秒経過
した後、湯面レベルを所定の定常湯面レベルに
制御する湯面制御を開始する。() Hot water level control After a predetermined period of time, for example, 1 second, has elapsed after the start of drawing, hot water level control for controlling the hot water level to a predetermined steady hot water level is started.
第６図から明らかなように、引抜きを開始し
ても溶鋼の湯面レベルは約20mmオーバシユート
し、この期間は湯面レベルが変動する。この場
合に、このような湯面レベルの変動は引抜き開
始後、約１秒間の期間において著しい。このた
め、この過渡期間である引抜き開始後の１秒間
を避けて湯面の定常レベル制御に入ることが好
ましい。このような理由で、この発明において
は、引抜き開始後、所定時間経過した後、湯面
制御に入る。 As is clear from FIG. 6, even when drawing starts, the molten steel level overshoots by about 20 mm, and the molten steel level fluctuates during this period. In this case, such fluctuations in the level of the hot water are noticeable for about 1 second after the start of drawing. For this reason, it is preferable to avoid this transient period of 1 second after the start of drawing and enter into steady level control of the hot water level. For this reason, in the present invention, after a predetermined period of time has elapsed after the start of drawing, the level control is started.
この湯面制御は、通常のPID制御によればよ
い。つまり、渦流レベル計１８を、例えば、鋳
型上端から20mmの位置に設置し、このレベル計
１８により湯面レベルを検出しつつ、その検出
結果をレベル制御装置２２に入力する。レベル
制御装置２２は、所定のサンプリング周期で、
湯面レベルの検出結果と所定の定常湯面レベル
（制御目標値）との間でPID演算をし、スライ
デイングノズル１４の開度の所要修正量を求め
てそれを油圧装置２４に出力する。油圧装置２
４はこの制御量に基づいてシリンダ１５を介し
てノズル開度を開閉操作する。 This hot water level control may be performed using normal PID control. That is, the eddy current level meter 18 is installed, for example, at a position 20 mm from the upper end of the mold, and while the level meter 18 detects the hot water level, the detection result is input to the level control device 22. At a predetermined sampling period, the level control device 22
A PID calculation is performed between the detection result of the hot water level and a predetermined steady hot water level (control target value) to determine the required correction amount of the opening degree of the sliding nozzle 14 and output it to the hydraulic device 24. Hydraulic system 2
4 opens and closes the nozzle opening degree via the cylinder 15 based on this control amount.
なお、スラブのような大断面鋳片の連続鋳造
においては、引抜き開始後の湯面上昇が緩かな
ので、引抜き開始とともに湯面制御を開始して
も不都合はない。 In continuous casting of large cross-section slabs such as slabs, the rise in the melt level after the start of drawing is gradual, so there is no problem in starting the melt level control at the same time as the start of drawing.
このように、この実施例においては、先ず、
鋳型内にダミーバが鋳型上端から450mmの位置
まで挿入され、スライデイングノズル１４が全
開にされて溶鋼の注入が開始される。電極セン
サ１９は鋳型上端から300mm及び150mmの位置に
溶鋼湯面が上昇したことを検知して溶鋼の上昇
速度を求める。これにより、レベル制御装置２
２はノズル詰まり等による注入速度の誤差を補
正し、スライデイングノズル開度制御用油圧装
置２４及びシリンダ１５を介してスライデイン
グノズルの開度を調整し、〓後、所定の湯面上
昇速度（例えば、鋳片の所定引抜速度）で湯面
が上昇するように注入速度を予測制御する。 In this way, in this example, first,
The dummy bar is inserted into the mold to a position 450 mm from the upper end of the mold, the sliding nozzle 14 is fully opened, and injection of molten steel is started. The electrode sensor 19 detects that the molten steel level has risen to positions 300 mm and 150 mm from the upper end of the mold, and determines the rising speed of the molten steel. As a result, the level control device 2
2 corrects errors in the injection speed due to nozzle clogging, etc., adjusts the opening of the sliding nozzle via the sliding nozzle opening control hydraulic device 24 and cylinder 15, and then adjusts the opening to a predetermined level rise rate ( For example, the pouring speed is predictively controlled so that the molten metal level rises at a predetermined slab withdrawal speed.
湯面が鋳型上端から90mmの位置まで上昇した
ことを電極センサ１９が検知すると、レベル制
御装置２２は引抜速度制御装置２３に引抜き開
始信号を出力し、制御装置２３はピンチロール
２１を駆動して鋳片の引抜きを開始する。そし
て、この引抜き開始後、１秒経過した後、レベ
ル制御装置２２は渦流レベル計１８の出力を基
に湯面レベルを所定の定常レベルに制御する。 When the electrode sensor 19 detects that the molten metal level has risen to a position 90 mm from the top of the mold, the level control device 22 outputs a drawing start signal to the drawing speed control device 23, and the control device 23 drives the pinch rolls 21. Start drawing out the slab. Then, one second after the start of this drawing, the level control device 22 controls the hot water level to a predetermined steady level based on the output of the eddy current level meter 18.
第７図及び第８図は断面直径が夫々210mm及
び170mmビレツト鋳片を連続鋳造するに際し、
この発明によりオートスタートした場合の制御
結果を示すグラフ図である。図中、スライデイ
ングノズルの開度変化及び引抜速度変化ととも
に、鋳型内の溶鋼湯面レベルの変化を示す。こ
の図から明らかなように、この発明により、安
定してかつ確実に鋳造のオートスタートを実施
することができる。 Figures 7 and 8 show the continuous casting of billet slabs with cross-sectional diameters of 210 mm and 170 mm, respectively.
FIG. 3 is a graph diagram showing control results when auto-starting is performed according to the present invention. The figure shows changes in the opening degree and drawing speed of the sliding nozzle, as well as changes in the molten steel level in the mold. As is clear from this figure, according to the present invention, casting can be automatically started stably and reliably.
［発明の効果］
この発明によれば、湯面の上昇速度が極めて早
い小断面鋳片用連続鋳造においても、確実にかつ
安定して、鋳造をオートスタートすることができ
る。従つて、このような小断面鋳片の連続鋳造
を、鋳造の開始時から終了まで自動化することが
できるので、この発明は極めて実用性が高い。ま
た、このような自動化のために、高価なセンサを
使用する必要がないので、低コストで自動連続鋳
造することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, casting can be reliably and stably automatically started even in continuous casting for small-section slabs in which the rising speed of the molten metal level is extremely fast. Therefore, since continuous casting of such small cross-section slabs can be automated from the start to the end of casting, the present invention is extremely practical. Further, because of such automation, there is no need to use expensive sensors, so automatic continuous casting can be performed at low cost.
第１図はこの発明の実施状態を示す模式図、第
２図ａ，ｂ，ｃは湯面レベル、ノズル開度、引抜
速度の関係を示すグラフ図、第３図は電極センサ
の検出位置を示す模式図、第４図及び第５図はヘ
ツド差を示す図、第６図は湯面レベルの変動を示
すグラフ図、第７図及び第８図はこの発明の効果
を示すグラフ図、第９図及び第１０図は従来のオ
ートスタート方法を示す図である。
１１；取鍋、１３；タンデイツシユ、１４；ス
ライデイングノズル、１５；シリンダ、１７；鋳
型、１８；渦流レベル計、１９；電極センサ、２
０；鋳片、２１；ピンチロール、２２；レベル制
御装置、２３；引抜速度制御装置、２４；スライ
デイングノズル開度制御用油圧装置。
Fig. 1 is a schematic diagram showing the implementation state of the present invention, Fig. 2 a, b, and c are graphs showing the relationship among the hot water level, nozzle opening degree, and drawing speed, and Fig. 3 shows the detection position of the electrode sensor. FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the head difference, FIG. 6 is a graph diagram showing fluctuations in the hot water level, and FIGS. 7 and 8 are graph diagrams showing the effects of the present invention. 9 and 10 are diagrams showing a conventional auto-start method. 11; ladle, 13; tundish, 14; sliding nozzle, 15; cylinder, 17; mold, 18; eddy current level meter, 19; electrode sensor, 2
0; slab; 21; pinch roll; 22; level control device; 23; drawing speed control device; 24; hydraulic device for controlling sliding nozzle opening.
Claims (1)
を、ダミーバーを挿入してある鋳型に鋳込み開始
し、定常引抜き速度の鋳込み状態の湯面レベルと
タンデイツシユスライデイングノズル開度とピン
チロール引抜き速度とに調整する連続鋳造機のオ
ートスタート制御方法において、 湯面が鋳型上端から150mm以上の二つの定位置
を通過することを検出する複数の第１のレベル計
と、実測湯面が定常レベル位置近傍に位置すると
きにこの位置を追跡検出する第２のレベル計と、
タンデイツシユスライデイングノズル開度を湯面
上昇速度の制御目標に一致させるように予測制御
する手段と、前記複数の第１のレベル計の相互間
における実測湯面上昇速度の算出手段と、を準備
する工程と、 鋳型内に溶鋼を注入開始する時点のタンデイツ
シユスライデイングノズル開度をほぼ全開の開度
として鋳込み開始する工程と、 前記複数の第１のレベル計の相互間における実
測湯面上昇速度を算出し、この結果に基づきタン
デイツシユスライデイングノズル開度を調節する
工程と、 前記定常レベル位置より所定距離低いレベルを
湯面が通過した信号に基づきピンチロールによる
鋳片引抜きを開始する工程と、 ピンチロール引抜き開始後、所定時間経過した
時点で、前記第２のレベル計により検出される実
測湯面位置と、前記定常レベル位置との偏差によ
りタンデイツシユスライデイングノズル開度を修
正する工程と、を有することを特徴とする連続鋳
造機のオートスタート制御方法。 ２ 第１のレベル計が、電極式のレベル計である
ことを特徴とする請求項１記載の連続鋳造機のオ
ートスタート制御方法。 ３ 定常レベル位置より低いレベルまでの前記所
定距離は、20mmであることを特徴とする請求項１
記載の連続鋳造機のオートスタート制御方法。 ４ 引抜き開始後の前記所定時間は、１秒間であ
ることを特徴とする請求項１記載の連続鋳造機の
オートスタート制御方法。[Scope of Claims] 1. Molten steel injected from a ladle into a tundish is started to be poured into a mold into which a dummy bar is inserted, and the molten steel level and tundish sliding nozzle opening are determined in the casting state at a steady drawing speed. In an automatic start control method for a continuous casting machine that adjusts the pinch roll withdrawal speed, a plurality of first level gauges are used to detect when the melt level passes two fixed positions 150 mm or more from the top of the mold, and the actual melt level is a second level meter that tracks and detects the position when the is located near the steady level position;
means for predictively controlling the tandate sliding nozzle opening to match the control target of the rate of rise in the level of the hot water; and means for calculating the rate of increase in the level of the measured rate between the plurality of first level meters; a step of preparing, a step of starting casting by setting the tundish sliding nozzle opening at the time when pouring molten steel into the mold to be almost fully open; and actually measuring the molten steel between the plurality of first level gauges. A process of calculating the surface rising speed and adjusting the opening degree of the tandate sliding nozzle based on this result, and pulling out the slab using pinch rolls based on a signal that the molten metal surface has passed a level that is a predetermined distance lower than the steady level position. and after a predetermined period of time has elapsed after the start of pulling out the pinch roll, the opening degree of the sliding nozzle is determined based on the deviation between the actual level position detected by the second level meter and the steady level position. A method for controlling an automatic start of a continuous casting machine, comprising: a step of correcting the above. 2. The automatic start control method for a continuous casting machine according to claim 1, wherein the first level meter is an electrode type level meter. 3. Claim 1, wherein the predetermined distance to a level lower than the steady level position is 20 mm.
The automatic start control method for the continuous casting machine described above. 4. The automatic start control method for a continuous casting machine according to claim 1, wherein the predetermined time after the start of drawing is one second.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2181686A JPS62179859A (en) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | Auto-start controlling method for continuous casting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2181686A JPS62179859A (en) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | Auto-start controlling method for continuous casting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62179859A JPS62179859A (en) | 1987-08-07 |
| JPH0361536B2 true JPH0361536B2 (en) | 1991-09-20 |
Family
ID=12065585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2181686A Granted JPS62179859A (en) | 1986-02-03 | 1986-02-03 | Auto-start controlling method for continuous casting machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62179859A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01293951A (en) * | 1988-05-19 | 1989-11-27 | Nippon Steel Corp | Method for controlling drawing in twin belt type continuous casting machine |
| JP3214333B2 (en) * | 1995-03-01 | 2001-10-02 | 日本鋼管株式会社 | Automatic start control method and apparatus for continuous casting |
| JP3393730B2 (en) * | 1995-03-29 | 2003-04-07 | 新日本製鐵株式会社 | Initial casting automatic control method for continuous casting equipment |
| JP3298523B2 (en) * | 1998-10-29 | 2002-07-02 | 住友金属工業株式会社 | Metal surface level control method for continuous casting |
| US10632528B2 (en) * | 2017-11-15 | 2020-04-28 | Novelis Inc. | Metal level overshoot or undershoot mitigation at transition of flow rate demand |
-
1986
- 1986-02-03 JP JP2181686A patent/JPS62179859A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62179859A (en) | 1987-08-07 |
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