JPH04262845A - 連続鋳造におけるモールドレベルの制御方法 - Google Patents
連続鋳造におけるモールドレベルの制御方法Info
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- JPH04262845A JPH04262845A JP2354891A JP2354891A JPH04262845A JP H04262845 A JPH04262845 A JP H04262845A JP 2354891 A JP2354891 A JP 2354891A JP 2354891 A JP2354891 A JP 2354891A JP H04262845 A JPH04262845 A JP H04262845A
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Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】連続鋳造における鋳型内溶鋼湯面
レベルの制御方法に関する。
レベルの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】湯面制御では、モデル規範形適応
制御装置また２自由度ＰｉＤ制御等の改良が実施されて
いるが、応答性がよくないこと、最適パラメーターを決
定することが困難である。また、ビレットの連続鋳造の
ように小断面鋳型のレベル制御では従来のストッパーに
よる制御が困難とされているが、応答性がよく、精度の
高いアクチュエータを使用することにより、ゲインを適
切に選択すれば、精度の高いレベル制御が実現可能とな
る。このとき問題になるのは、湯面変動巾を小さく抑え
ようとすれば、制御ゲインを高くしなければならないが
、ストッパーの流出ゲインが変動するため、制御ループ
のゲインが異常に高くなって制御が発散する虞がある。 こうした発散を抑えるため、ゲインを推定する方法が提
案されている（特開昭 ６３−１９２５４５号公報）が
、必ずしも充分な精度が得られていない。特にビレット
の連続鋳造のように小断面鋳型の場合は、スラブの大断
面鋳型の場合よりも湯面変動が大きく、したがって精度
よく制御することが難しい。
制御装置また２自由度ＰｉＤ制御等の改良が実施されて
いるが、応答性がよくないこと、最適パラメーターを決
定することが困難である。また、ビレットの連続鋳造の
ように小断面鋳型のレベル制御では従来のストッパーに
よる制御が困難とされているが、応答性がよく、精度の
高いアクチュエータを使用することにより、ゲインを適
切に選択すれば、精度の高いレベル制御が実現可能とな
る。このとき問題になるのは、湯面変動巾を小さく抑え
ようとすれば、制御ゲインを高くしなければならないが
、ストッパーの流出ゲインが変動するため、制御ループ
のゲインが異常に高くなって制御が発散する虞がある。 こうした発散を抑えるため、ゲインを推定する方法が提
案されている（特開昭 ６３−１９２５４５号公報）が
、必ずしも充分な精度が得られていない。特にビレット
の連続鋳造のように小断面鋳型の場合は、スラブの大断
面鋳型の場合よりも湯面変動が大きく、したがって精度
よく制御することが難しい。
【０００３】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、小断面鋳型についても精度が向上する連続鋳造にお
ける鋳型内溶鋼湯面レベルの制御方法を提供しようとす
るものである。
で、小断面鋳型についても精度が向上する連続鋳造にお
ける鋳型内溶鋼湯面レベルの制御方法を提供しようとす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段、作用】本発明の連続鋳造
におけるモールドレベルの制御方法は、連続鋳造におけ
る鋳型内溶鋼湯面レベルを、湯面計で計測された湯面レ
ベルと目標湯面レベルとの偏差に応じてタンディッシュ
に設けられたストッパーノズルの開度指令を出力する制
御器と、前記開度指令を受けてストッパーの開度を調整
するストッパー制御装置を用いて、制御する方法におい
て、時系列的にＮ＋１回計測された湯面レベルとストッ
パー開度について、それぞれ前回計測値との差をΔＬ（
ｉ） 、ΔＳ（ｉ） として、その比ΔＬ（ｉ）／ΔＳ
（ｉ） の上記Ｎ回の平均を溶鋼流出ゲインＧｊとし、
α、βを補正係数、Ｇ０ をＧｊの初期値として、ゲイ
ン変化量ＲｊをＲｊ＝α（ Ｇｊ／Ｇ０ ）＋β から求め、前記Ｒｊにより開度指令を補正することを特
徴とする。
におけるモールドレベルの制御方法は、連続鋳造におけ
る鋳型内溶鋼湯面レベルを、湯面計で計測された湯面レ
ベルと目標湯面レベルとの偏差に応じてタンディッシュ
に設けられたストッパーノズルの開度指令を出力する制
御器と、前記開度指令を受けてストッパーの開度を調整
するストッパー制御装置を用いて、制御する方法におい
て、時系列的にＮ＋１回計測された湯面レベルとストッ
パー開度について、それぞれ前回計測値との差をΔＬ（
ｉ） 、ΔＳ（ｉ） として、その比ΔＬ（ｉ）／ΔＳ
（ｉ） の上記Ｎ回の平均を溶鋼流出ゲインＧｊとし、
α、βを補正係数、Ｇ０ をＧｊの初期値として、ゲイ
ン変化量ＲｊをＲｊ＝α（ Ｇｊ／Ｇ０ ）＋β から求め、前記Ｒｊにより開度指令を補正することを特
徴とする。
【０００５】
【実施例】添付の図面を参照しながら本発明実施例につ
いて詳細に説明する。図１はこの発明の１実施例を示す
制御装置の構成図で、図２は、図１に示した制御装置の
制御ブロック図である。図１、図２において、１１は特
に図示しない取鍋から溶鋼１３が装入されるタンディッ
シュで、１２は前記タンディッシュ内の溶鋼を鋳型１４
に鋳込む浸漬ノズルである。１５は鋳型に鋳込まれた溶
鋼で、鋳型または特に図示しない冷却帯で冷却されて凝
固シェル１６を形成する。
いて詳細に説明する。図１はこの発明の１実施例を示す
制御装置の構成図で、図２は、図１に示した制御装置の
制御ブロック図である。図１、図２において、１１は特
に図示しない取鍋から溶鋼１３が装入されるタンディッ
シュで、１２は前記タンディッシュ内の溶鋼を鋳型１４
に鋳込む浸漬ノズルである。１５は鋳型に鋳込まれた溶
鋼で、鋳型または特に図示しない冷却帯で冷却されて凝
固シェル１６を形成する。
【０００６】２１はタンディッシュ１１から鋳型１４に
流出する溶鋼の流量を調整するストッパ、２２は前記ス
トッパーの頂部に固定されストッパー２１を昇降する逆
Ｌ字形のレバーで、その鉛直部はタンディッシュ１１の
側壁に昇降自在に支持されている。２０はストッパー２
１の昇降を制御するストッパー制御装置で、レバー２２
に固定されているもので、ストッパー２１を駆動するア
クチュエーターとして、ステッピングシリンダー２３、
油圧ユニット２４、ステッピングモータ２５を有してい
るが、アクチュエーターはこれに限るものではない。ま
た、３４はＰＩ制御器で、鋳型内の溶鋼レベルを計測す
る湯面計３３からの湯面レベルＬと目標設定器３２から
の湯面レベルの目標値Ｌ０ との偏差、その他の制御パ
ラメータがここに入力されている。３１はゲイン調節器
で、ここにストッパー制御装置２０からストッパー２１
の開度Ｓ、前記湯面レベルＬ、その他、必要な制御パラ
メータが入力されている。３６は操業に必要なデータが
入力されている計算機で、ここからストッパー制御に必
要な制御パラメーターが調節器３１に入力される。
流出する溶鋼の流量を調整するストッパ、２２は前記ス
トッパーの頂部に固定されストッパー２１を昇降する逆
Ｌ字形のレバーで、その鉛直部はタンディッシュ１１の
側壁に昇降自在に支持されている。２０はストッパー２
１の昇降を制御するストッパー制御装置で、レバー２２
に固定されているもので、ストッパー２１を駆動するア
クチュエーターとして、ステッピングシリンダー２３、
油圧ユニット２４、ステッピングモータ２５を有してい
るが、アクチュエーターはこれに限るものではない。ま
た、３４はＰＩ制御器で、鋳型内の溶鋼レベルを計測す
る湯面計３３からの湯面レベルＬと目標設定器３２から
の湯面レベルの目標値Ｌ０ との偏差、その他の制御パ
ラメータがここに入力されている。３１はゲイン調節器
で、ここにストッパー制御装置２０からストッパー２１
の開度Ｓ、前記湯面レベルＬ、その他、必要な制御パラ
メータが入力されている。３６は操業に必要なデータが
入力されている計算機で、ここからストッパー制御に必
要な制御パラメーターが調節器３１に入力される。
【０００７】以上のように構成された本発明の方法に用
いられる、連続鋳造におけるモールドレベルの制御機構
の作用について説明する。鋳型１４に浸漬ノズル１２か
ら鋳込まれた溶鋼は、鋳込み量と鋳片の引き抜き量との
バランスで鋳型内湯面はほぼ一定にたもれる。このバラ
ンスを維持することは鋳片の引き抜き量、鋳込み量の他
、操業中に変動する操業パラメータが多く、各変動要因
についてそれぞれ制御方法が工夫されている。
いられる、連続鋳造におけるモールドレベルの制御機構
の作用について説明する。鋳型１４に浸漬ノズル１２か
ら鋳込まれた溶鋼は、鋳込み量と鋳片の引き抜き量との
バランスで鋳型内湯面はほぼ一定にたもれる。このバラ
ンスを維持することは鋳片の引き抜き量、鋳込み量の他
、操業中に変動する操業パラメータが多く、各変動要因
についてそれぞれ制御方法が工夫されている。
【０００８】ストッパー２１のような耐火物ノズルの開
度調節によるモールドレベル制御では、ノズルの溶損ま
たは詰まりによる溶鋼流出ゲインの変化による湯面変動
が問題となる。溶鋼流出ゲイン変動に対しても、最適の
制御性を維持するためには常に一定のー巡伝達ゲインを
保つ必要があるが、変動要因が多岐にわたり予測は困難
である。そこで、本発明においては、溶鋼変動要因とし
て重要なストッパ開度変化量について実績値から予測し
、これをゲイン変動推定値として補償を加えた結果、良
好な湯面制御の結果が得られたものである。
度調節によるモールドレベル制御では、ノズルの溶損ま
たは詰まりによる溶鋼流出ゲインの変化による湯面変動
が問題となる。溶鋼流出ゲイン変動に対しても、最適の
制御性を維持するためには常に一定のー巡伝達ゲインを
保つ必要があるが、変動要因が多岐にわたり予測は困難
である。そこで、本発明においては、溶鋼変動要因とし
て重要なストッパ開度変化量について実績値から予測し
、これをゲイン変動推定値として補償を加えた結果、良
好な湯面制御の結果が得られたものである。
【０００９】目標設定器３２から湯面レベルの目標値Ｌ
０ と湯面計３３で計測されたＬとの差ΔＬがＰＩ制御
器３４に入る。ここにはゲイン調節器３１からゲイン変
化量および制御パラメータが入力されており、出力とし
て開度指令がストッパー制御装置２０に入力される。ス
トッパー制御装置２０のステッピングモータ２５の回転
数によってステッピングシリンダー２３は、油圧ユニッ
ト２４から油圧の供給を受けて、ピストンロッド２８が
所定の距離だけ上下に駆動される。これによってレバー
２２とこれに連結されたストッパー２１が上下して、ス
トッパー２１の開度が調整される。
０ と湯面計３３で計測されたＬとの差ΔＬがＰＩ制御
器３４に入る。ここにはゲイン調節器３１からゲイン変
化量および制御パラメータが入力されており、出力とし
て開度指令がストッパー制御装置２０に入力される。ス
トッパー制御装置２０のステッピングモータ２５の回転
数によってステッピングシリンダー２３は、油圧ユニッ
ト２４から油圧の供給を受けて、ピストンロッド２８が
所定の距離だけ上下に駆動される。これによってレバー
２２とこれに連結されたストッパー２１が上下して、ス
トッパー２１の開度が調整される。
【００１０】ゲイン調節器３１には，湯面計３３からの
Ｌ，ストッパー制御装置２０からのＳが入力され、また
必要な制御パラメータが計算機３６から入力されており
、ゲイン調節器３１からＰＩ制御器３４にも制御パラメ
ーターが適宜供給される。所定時間内に、時系列的にＮ
回計測されたＬ、ＳをそれぞれＬ（ｉ）、Ｓ（ｉ） 、
（ｉ＝１〜Ｎ＋１）として、下記（１）式でレベル変化
ΔＬ（ｉ）、ストッパー開度変化ΔＳ（ｉ）を定義する
。
Ｌ，ストッパー制御装置２０からのＳが入力され、また
必要な制御パラメータが計算機３６から入力されており
、ゲイン調節器３１からＰＩ制御器３４にも制御パラメ
ーターが適宜供給される。所定時間内に、時系列的にＮ
回計測されたＬ、ＳをそれぞれＬ（ｉ）、Ｓ（ｉ） 、
（ｉ＝１〜Ｎ＋１）として、下記（１）式でレベル変化
ΔＬ（ｉ）、ストッパー開度変化ΔＳ（ｉ）を定義する
。
【００１１】
ΔＬ（ｉ）＝Ｌ（ｉ）−Ｌ（ｉ−１）， Δ
Ｓ（ｉ）＝Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ−１） ……（１）
ただし、ｉ＝２〜Ｎ＋１ 、 ここでｉは計測された時点を示す指標である。下記（２
）式で上記ΔＬ（ｉ） 、ΔＳ（ｉ）から溶鋼流出ゲイ
ンＧｊ を定義する。
Ｓ（ｉ）＝Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ−１） ……（１）
ただし、ｉ＝２〜Ｎ＋１ 、 ここでｉは計測された時点を示す指標である。下記（２
）式で上記ΔＬ（ｉ） 、ΔＳ（ｉ）から溶鋼流出ゲイ
ンＧｊ を定義する。
【００１２】
Ｇｊ＝Σ（ΔＬ（ｉ）／
ΔＳ（ｉ））／Ｎ ……（
２） （２）式に示すとおり、Ｇｊは所定の間隔で計測
された過去Ｎ＋１回の計測値から得られたＮ個の比、Δ
Ｌ（ｉ）／ΔＳ（ｉ）を平均したものである。したがっ
て、Ｇｊ は、Ｌ，ＳのＮ＋１回の各計測時毎に過去の
ΔＬ、ΔＳから計算され、ｊは現時点を示す指標である
。上記のＧｊ から、（３）式によってｊにおけるゲイ
ン変化量Ｒｊが求められる。
ΔＳ（ｉ））／Ｎ ……（
２） （２）式に示すとおり、Ｇｊは所定の間隔で計測
された過去Ｎ＋１回の計測値から得られたＮ個の比、Δ
Ｌ（ｉ）／ΔＳ（ｉ）を平均したものである。したがっ
て、Ｇｊ は、Ｌ，ＳのＮ＋１回の各計測時毎に過去の
ΔＬ、ΔＳから計算され、ｊは現時点を示す指標である
。上記のＧｊ から、（３）式によってｊにおけるゲイ
ン変化量Ｒｊが求められる。
【００１３】
Ｒｊ＝α（Ｇｊ／Ｇ０）
＋β …
…（３） ここでＧ０はＧｊの初期値、α、βは補正係
数で操業パラメータ、操業に係る製造装置、制御機器ま
たは実績値によって定まるものである。（３）式でＲｊ
が求められると、（４）式からＰ０ を初期値として
、補正された調節計比例帯Ｐｊ が求められる。
＋β …
…（３） ここでＧ０はＧｊの初期値、α、βは補正係
数で操業パラメータ、操業に係る製造装置、制御機器ま
たは実績値によって定まるものである。（３）式でＲｊ
が求められると、（４）式からＰ０ を初期値として
、補正された調節計比例帯Ｐｊ が求められる。
【００１４】
Ｐｊ＝ＲｊＰ０
…… （４）図３は本発明の実施例による結果
であって、湯面変動、タンディッシュ重量、引抜き速度
、ストッパー開度の時間的変化を示している。また、図
中、ゲインＧｊ は上記（３） 式で定義されたもので
ある。鋳型サイズは２３０ｍｍφで、丸ビレットの連続
鋳造の場合について示してある。図４は比較例として溶
鋼流出ゲインの補償を行わない場合について示したもの
で、その他の条件は図１と同様な条件である。図３と図
４を比較すると、本実施例では湯面変動が±１ｍｍに収
まっているのに対して、比較例ではこれが±２〜５ｍｍ
となっており、本実施例の優位は明らかである。
…… （４）図３は本発明の実施例による結果
であって、湯面変動、タンディッシュ重量、引抜き速度
、ストッパー開度の時間的変化を示している。また、図
中、ゲインＧｊ は上記（３） 式で定義されたもので
ある。鋳型サイズは２３０ｍｍφで、丸ビレットの連続
鋳造の場合について示してある。図４は比較例として溶
鋼流出ゲインの補償を行わない場合について示したもの
で、その他の条件は図１と同様な条件である。図３と図
４を比較すると、本実施例では湯面変動が±１ｍｍに収
まっているのに対して、比較例ではこれが±２〜５ｍｍ
となっており、本実施例の優位は明らかである。
【００１５】
【発明の効果】湯面レベルおよびストッパー開度の変化
を計測して、その比を所定時間にわたって平均して求め
た溶鋼流出ゲインによって、ストッパ開度指令を補償す
るので、湯面レベルの変動が低減される。
を計測して、その比を所定時間にわたって平均して求め
た溶鋼流出ゲインによって、ストッパ開度指令を補償す
るので、湯面レベルの変動が低減される。
【図１】本実施例の制御装置の構成図である。
【図２】図１に示した制御装置の制御ブロック図である
。
。
【図３】本実施例の湯面変動、その他の操業条件を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
【図４】ゲイン補償を行わない場合の比較例で、その他
は図３と同様な操業条件として、湯面変動、その他の操
業条件を示すグラフ図である。
は図３と同様な操業条件として、湯面変動、その他の操
業条件を示すグラフ図である。
１１ タンディッシュ
１２ 浸漬ノズル
１３、１５ 溶鋼
１６ 凝固シェル
２０ ストッパー制御装置
２１ ストッパー
２２ レバー
２３ ステッピングシリンダー
２４ 油圧ユニット
２５ ステッピングモータ
２８ ピストンロッド
３１ ゲイン調節器
３２ レベル目標設定器
３３ 湯面計
３４ ＰＩ制御器
３６ 計算機
Claims (1)
- 【請求項１】 連続鋳造における鋳型内溶鋼湯面レベ
ルを、湯面計で計測された湯面レベルと目標湯面レベル
との偏差に応じてタンディッシュに設けられたストッパ
ーノズルの開度指令を出力する制御器と、前記開度指令
を受けてストッパーの開度を調整するストッパー制御装
置を用いて、制御する方法において、時系列的にＮ＋１
回計測された湯面レベルとストッパー開度について、そ
れぞれ前回計測値との差をΔＬ（ｉ） 、ΔＳ（ｉ）
として、その比、ΔＬ（ｉ） ／ΔＳ（ｉ） のＮ回の
平均を溶鋼流出ゲインＧｊとし、α、βを補正係数、Ｇ
０ をＧｊの初期値として、ゲイン変化量Ｒｊを Ｒｊ＝α（ Ｇｊ／Ｇ０ ）＋β から求め、前記Ｒｊにより開度指令を補正することを特
徴とする連続鋳造におけるモールドレベルの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2354891A JPH04262845A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 連続鋳造におけるモールドレベルの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2354891A JPH04262845A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 連続鋳造におけるモールドレベルの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262845A true JPH04262845A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12113538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2354891A Pending JPH04262845A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | 連続鋳造におけるモールドレベルの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04262845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10314911A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-12-02 | Nkk Corp | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御装置 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP2354891A patent/JPH04262845A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10314911A (ja) * | 1997-03-12 | 1998-12-02 | Nkk Corp | 連続鋳造機モールド内湯面レベル制御装置 |
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