JPH05237618A - 連続鋳造機の鋳型内湯面レベル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、鋳片の引抜速度制御系を用い鋳型内
の溶鋼の湯面レベルを制御するに際し引抜速度をその変
化量の許容範囲内で常に設定値に戻すようにすることに
より、湯面レベルを精度よく制御できるとともに、開方
向動作時における湯面レベルの急上昇を抑制して安定し
た制御を実現することを目的とする。 【構成】そこで、鋳片６の引抜速度偏差に応じノズル開
度を制御することにより注湯量を制御する注湯量制御系
１３と、湯面レベル偏差に応じ引抜速度を制御する引抜
速度制御系１２とをそなえ、引抜速度制御系１２を用い
湯面レベルＬを制御するに際し、引抜速度変化傾向に基
づき注湯量制御系１３を併用するとともに、注湯量制御
系１３におけるノズル開度の開方向比例ゲインと閉方向
比例ゲインとを、開方向比例ゲインよりも閉方向比例ゲ
インを大きく別個に設定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型内の溶鋼の湯面レ
ベルを一定に保ちつつタンディッシュから鋳型内に注入
された溶鋼を、該鋳型から引き抜くことにより鋳片を製
造する連続鋳造機の鋳型内湯面レベル制御装置に関し、
特に鋳型の引抜速度制御系を主として用いて溶鋼の湯面
レベルを制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、連続鋳造機においては、鋳片の
表面疵や割れ等の発生や、操業上の支障を引き起こすブ
レークアウトの発生等を防止するために、鋳型内の溶鋼
の湯面レベルを、大きな変動をもたらすことなく一定に
保つことが極めて重要である。

【０００３】このような従来の連続鋳造機２を図８に示
す。この連続鋳造機２では、タンディッシュ５のノズル
２０からの溶鋼４が、鋳型３内に注入されて冷却された
後、引抜ロール８により鋳片６として鋳型３から引き抜
かれるようになっている。また、演算器２５が、例え
ば、タンディッシュ５に設けられたストッパ１０をアク
チュエータ１５を介して駆動させることにより、鋳型３
に注入される溶鋼４の注湯量を調整し、これによってレ
ベル計９により検出される湯面レベルＬを制御してい
る。

【０００４】ところで、連続操業中に、ストッパ１０や
ノズル２０に固形物が付着したり、あるいは溶鋼４の物
性(特に粘性)が変化したりすることがある。そのため、
ストッパ１０によるノズル２０のノズル開度が同じ値の
場合であっても、例えば流量特性として表される、鋳型
３への実際の注湯量が変動することがあり、これによっ
て鋳型３内の湯面レベルＬが変動することがあった。

【０００５】一方、引抜ロール８の一つに配備された速
度計７により検出される鋳片６の引抜速度と、鋳型３か
らの溶鋼の払出量とは線形関係にあるので、上記流量特
性の変化とは無関係に、湯面レベルＬを鋳片６の引抜速
度により一定に制御できることがよく知られている。

【０００６】しかしながら、溶鋼４の鋼種によって、そ
れぞれに適した引抜速度の範囲がある。また、操業上の
生産効率を一定以上に保つためには上記引抜速度を極度
に遅くすることは不都合である。このような理由で、鋳
片６の引抜速度は、設定値から安全率を見込んだ所定幅
の許容範囲内での変化に規制されている。従って、従
来、鋳片６の引抜速度による湯面レベルＬの制御は行な
われていなかった。

【０００７】本発明者らは、常々、上述した引抜速度に
よる湯面レベル制御の優秀性に着目していた。そこで、
本発明者らは、ストッパ１０によるノズル開度、即ち注
湯量により湯面レベルＬを制御する従来からの注湯量制
御系と、鋳片６の引抜速度により湯面レベルＬを制御す
る引抜速度制御系とを、湯面レベルＬの目標に対する偏
差(湯面レベル偏差)の大小に応じて使い分けることを勘
案した。例えば、湯面レベル偏差が引抜速度をその許容
範囲内で変化させ得る程度に小さいとき、即ち定常時
に、引抜速度制御系を用いる一方、湯面レベル偏差が比
較的大きいときには、引抜速度制御系から注湯量制御系
に切り換え、この注湯量制御系を用いる方式を考えた。
これによって、操業時間の大半を占める定常時に湯面レ
ベル制御性の優れた引抜速度制御系が適用される利点を
得ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな注湯量制御系と引抜速度制御系とを切り換えて用い
た湯面レベルの制御方法においては、引抜速度制御系に
よって湯面レベル制御を行なっている間、ストッパ１０
は停止しており、ノズル開度は固定されている。そのた
め、例えば、溶鋼４の流量特性の変化や、ゆっくりと一
方向(増加または減少方向)に変化する外乱の発生によっ
て、例えばタンディッシュ５から鋳型３へ溶鋼４が流れ
にくくなり、溶鋼４の注入量が変化する。

【０００９】これにより、湯面レベルＬを制御する鋳片
６の引抜速度の変化量は、図９に示すように、やがて上
記許容範囲の下限値(−１０％)に達してしまうことがあ
った。その後、湯面レベルＬがその目標値を中心とする
制御範囲を超えたとき、湯面レベルＬの制御は引抜速度
制御系から注湯量制御系に切り換えられる。

【００１０】このような注湯量制御系と引抜速度制御系
とを切り換えて用いる湯面レベル制御方式では、湯面レ
ベルＬに大きな変動を生じさせないために、注湯量制御
系への切換回数をできるだけ少なくして引抜速度制御系
によって湯面レベルＬを制御することが好ましい。ま
た、引抜速度の変化量は鋳片６の品質を一定に保つため
にもできるだけ小さい方が好ましい。

【００１１】そこで、引抜速度制御系を用いて湯面レベ
ルＬを制御するに際して、検出された鋳片６の引抜速度
の変化傾向に基づいて注湯量制御系を併用する制御方式
も提案されている。しかし、このような制御方式では、
注湯量制御系が補助となり、ストッパ１０の動作頻度が
少ないため、アクチュエータ１５とストッパ１０との間
の機械的なガタおよびスティックスリップ等により、ス
トッパ１０が開閉指令通りに動作せず非線形な挙動をし
てしまい、特にストッパ１０を開方向に移動させる際に
指令以上に動作し、湯面レベルＬが急上昇するおそれが
あった。

【００１２】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、鋳片の引抜速度制御系を用いて鋳型内の溶
鋼の湯面レベルを制御するに際して引抜速度をその変化
量の許容範囲内で常に設定値に戻すようにすることによ
り、湯面レベルを精度よく制御できるとともに、開方向
動作時における湯面レベルの急上昇を抑制することによ
り安定した制御を実現した、連続鋳造機の鋳型内湯面レ
ベル制御装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の連続鋳造機の鋳型内湯面レベル制御装置
は、鋳型内の溶鋼の湯面レベルを一定に保ちつつタンデ
ィッシュから鋳型内に注入された溶鋼を、前記鋳型から
引き抜くことにより鋳片を製造するものにおいて、前記
鋳片の引抜速度の設定値からの偏差に応じて前記タンデ
ィッシュのノズル開度を制御することにより前記鋳型へ
の溶鋼の注湯量を制御する注湯量制御系と、前記湯面レ
ベルの目標値からの偏差に応じて前記引抜速度を制御す
る引抜速度制御系とをそなえ、前記引抜速度制御系を用
いて前記溶鋼の湯面レベルを制御するに際して、前記鋳
片の引抜速度の変化傾向に基づいて前記注湯量制御系を
併用するとともに、前記注湯量制御系における、前記ノ
ズル開度を開方向へ制御する場合の開方向比例ゲイン
と、前記ノズル開度を閉方向へ制御する場合の閉方向比
例ゲインとを、前記開方向比例ゲインよりも前記閉方向
比例ゲインを大きく別個に設定することを特徴としてい
る。

【００１４】また、前記の開方向比例ゲインと閉方向比
例ゲインとを、前記湯面レベルの傾き，目標値からの偏
差に応じて可変としてもよい(請求項２)。

【００１５】

【作用】上述した本発明の連続鋳造機の鋳型内湯面レベ
ル制御装置(請求項１)では、引抜速度制御系を主として
用いて溶鋼の湯面レベルが制御されるが、このとき、引
抜速度の変化傾向が、例えば溶鋼が鋳型へ流れにくくな
ったことによる経時的な低下傾向であった場合、注湯量
制御系が併用されて湯面レベル制御が行なわれる。従っ
て、上述のような鋳型への溶鋼の流れにくさが解消さ
れ、これによりこれまで低下傾向にあった引抜速度がそ
の設定値に向けて戻される。さらに、注湯量制御系にお
いて、開方向比例ゲインが閉方向比例ゲインよりも小さ
く設定されているため、ノズル開度を開く際の指令値が
小さめに演算され、ノズル開度調整時の非線形動作に伴
う湯面レベルの急上昇を抑制することができる。

【００１６】また、開方向比例ゲイン，閉方向比例ゲイ
ンを、湯面レベルの傾き，目標値からの偏差に応じて可
変とすることにより(請求項２)、湯面レベルの状態に応
じたゲイン設定を行なうことができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
連続鋳造機の鋳型内湯面レベル制御装置について説明す
ると、図１はその概略構成図、図２はその制御系統を示
す制御ブロック図、図３はその第４制御器が具備するニ
ューラルネットワークの概念上の構成を示す概念図、図
４は該ニューラルネットワークの学習に用いられる複数
の学習用の入力データと教師データとをそれぞれ対で示
す説明図、図５は学習済のニューラルネットワークに入
力される制御時の複数の入力データとそのときの出力を
それぞれ対で示す説明図、図６はその制御器切換装置に
格納されたルールテーブルを示す図、図７はその引抜速
度制御を用いて溶鋼の湯面レベルを制御するに際して注
湯量制御系を間欠的に併用した場合の湯面レベルと引抜
速度変化量とを示すグラフである。なお、図８に示した
連続鋳造機２と共通する構成要素には、同一の符号を使
用し、その詳細な説明は省略する。

【００１８】本実施例に係る連続鋳造機２の鋳型内湯面
レベル制御装置１は、図１および図２に示すごとく、鋳
型３内に注入された溶鋼４の湯面レベルＬを引抜速度制
御系を用いて制御するに際して、鋳片６の引抜速度の変
化傾向を検出し、その変化傾向に基づいて注湯量制御系
を併用させる協調制御装置１１を主としてそなえて構成
されている。

【００１９】この協調制御装置１１は、第１制御器２
２，第２制御器(引抜速度制御系)１２，第３制御器２
３，第４制御器(注湯量制御系)１３および制御器切換装
置１４から構成されている。

【００２０】ここで、第１制御器２２は、速度計７によ
り検出された鋳片６の引抜速度Ｖの設定値Ｖ₀からの速
度偏差ｄＶを入力として、鋳片６の引抜速度補正量ΔＶ
₁を演算し出力するものであり、第２制御器１２は、レ
ベル計９により検出された鋳型３内の溶鋼の湯面レベル
Ｌの目標値Ｌ₀からの湯面レベル偏差ｄＬを入力とし
て、鋳片６の引抜速度補正量ΔＶ₂を演算し出力するも
のである。

【００２１】また、第３制御器２３は、レベル計９によ
り検出された鋳型３内の溶鋼の湯面レベルＬの目標値Ｌ
₀からの湯面レベル偏差ｄＬを入力として、ストッパ１
０によるノズル２０のノズル開度(以下、ストッパ開度
という)の補正量(ストッパ開度補正量)ΔＳ₁を演算し出
力するものであり、第４制御器１４は、速度計７により
検出された鋳片６の引抜速度Ｖの設定値Ｖ₀からの速度
偏差ｄＶを入力として、ストッパ開度の補正量ΔＳ₂を
演算し出力するものである。

【００２２】本実施例では、注湯量制御系である第４制
御器１４における、ストッパ開度を開方向へ制御する場
合の開方向比例ゲインＫ₁と、ストッパ開度を閉方向へ
制御する場合の閉方向比例ゲインＫ₂とは、開方向比例
ゲインＫ₁よりも閉方向比例ゲインＫ₂を大きく別個に設
定されている。例えば、開方向比例ゲインＫ₁＝１に対
して閉方向比例ゲインＫ₂＝２と固定的に設定してもよ
いし、湯面レベルの傾き＞ｍかつ｜ｄＬ｜＞ｅの場合に
Ｋ₂＝ｋ・Ｋ₁と設定してもよいし(ｍ，ｅ，ｋは正の定
数でｋ＞１)、前式における定数ｋを湯面レベルの傾き
や偏差ｄＬの大きさにより可変としてもよい。

【００２３】さらに、制御器切換装置１４は、タンディ
ッシュ５近傍に設けられた重量計により検出されたタン
ディッシュ重量Ｔｄと、速度計７からの引抜速度Ｖと、
レベル計９からの湯面レベルＬとに基づいて、連続鋳造
機２の操業状態を判断し、判断された操業状態に応じて
第１〜第４制御器２２，１２，２３，１３を選択し、湯
面レベルＬの制御系を切り換えるものである。

【００２４】ここで、連続鋳造機２の操業状態として
は、以下の４つの操業状態Ａ〜Ｄに大別することができ
る。例えば、Ａ：鋳造開始時の操業状態，Ｂ：定常時の
操業状態，Ｃ：突発的で大きな外乱が印加されたときの
操業状態，Ｄ：鋳造終了前の操業状態が挙げられる。さ
らに大きく分けると、定常時の操業状態Ｂと非定常時の
操業状態Ａ，Ｃ，Ｄとに分けることができる。

【００２５】定常時の操業状態Ｂにおいては、速度型Ｐ
Ｉ制御器からなる第２制御器１２が主として用いられ、
非定常時の操業状態Ａ，Ｃ，Ｄにおいては、同じく速度
型ＰＩ制御器からなる第３制御器２３が主として用いら
れるようになっている。第１制御器２２は、時定数より
大きな一次遅れの緩衝フィルタからなり、これによって
この第１制御器２２による引抜速度Ｖの変化が湯面レベ
ルＬの制御にできるだけ影響を与えないように引抜速度
Ｖを設定値Ｖ₀にゆっくりと戻すようになっている。こ
の第１制御器２２は非定常時に第３制御器２３と併用さ
れる。この第１制御器２２によって引抜速度Ｖを設定値
Ｖ₀に戻すことができ、第２制御器１２を用いた引抜速
度による湯面レベルＬの制御に移行させることができ
る。

【００２６】第４制御器１３は、定常時に引抜速度制御
系(第２制御器１２)を用いて湯面レベルＬを制御してい
る場合に、引抜速度がその許容範囲内にとどまれるよう
にストッパ１０を引抜速度Ｖの変化傾向に基づいて制御
するようになっている。従って、第４制御器１３には、
例えば引抜速度変化量が±１０％の制限値に向かう変化
傾向を検出する機能と、この引抜速度Ｖの変化傾向に基
づいてストッパ１０を駆動する機能とが必要である。引
抜速度Ｖの変化傾向を検出するためには、例えば、過去
１００秒分の引抜速度Ｖの時系列データが用いられる。
この時系列データは、第４制御器１３の図示せぬメモリ
に格納されている。定常時の湯面レベル制御では、引抜
速度制御が主体となっているため、このときの制御状態
に変化がなければ、ストッパ１０は前回設定されたスト
ッパ開度のままで静止している。従って、静止中のスト
ッパ１０を強制的に上下させることにより鋳型３への溶
鋼４の注入量を変更することができる。

【００２７】このとき、前述したように、第４制御器１
３における開方向比例ゲインＫ₁と閉方向比例ゲインＫ₂
とは、開方向比例ゲインＫ₁よりも閉方向比例ゲインＫ₂
を大きく別個に設定されているため、第４制御器１３を
引抜速度制御系と併用した際には、ストッパ開度を開く
際の指令値が小さめに演算され、ストッパ開度調整時の
非線形動作(アクチュエータ１５とストッパ１０との間
の機械的なガタおよびスティックスリップ等による非線
形挙動)に伴う湯面レベルＬの急上昇を抑制することが
できる。

【００２８】さて、上述したように、速度計７により検
出され格納された引抜速度Ｖの時系列データに基づい
て、ストッパ１０の駆動量を決めるアルゴリズムとし
て、本実施例の第４制御器１３では、図３に示すニュー
ラルネットワークが採用されている。このニューラルネ
ットワーク１６は、プログラムとして前記メモリに格納
されている。なお、前記アルゴリズムとして引抜速度を
閾値で判断する方法や前記時系列データの回帰直線の傾
きで判断する方法をニューラルネットワーク１６に変え
て用いることもできる。

【００２９】ニューラルネットワーク１６は、閾値処理
により入力データを演算し出力する複数のニューロン１
７が、入力層，中間層，出力層として概念上配置され、
それぞれの層間が連結部１８介して連結されている。そ
して、ニューラルネットワーク１６は、引抜速度Ｖの時
系列データのパターンデータを入力データとし、当該パ
ターンデータが出現したときに引抜速度Ｖを設定値Ｖ₀
に戻すべく適切なストッパ１０の駆動指令を出力データ
として用い、これら両者の対応関係が連結部１８の連結
重みを変更することにより学習される。

【００３０】ニューラルネットワーク１６の学習に用い
た１７個の時系列データのパターンを図４に示す。その
１７パターンの入力データのそれぞれの右側に付記され
たされた記号は、ストッパ１０を駆動するアクチュエー
タ１５への望ましい出力の向きを表す教師データであっ
て、上向きの広幅矢印がストッパ開度の開指令であり、
下向きの広幅矢印がストッパ開度の閉指令であり、丸印
が０(ストッパ開度現状維持)である。本実施例では、上
述したような１７個の入力データとそれぞれに対応した
教師データを用いてニューラルネットワーク１６の学習
が行なわれ、最終的に決定された連結重みが前記メモリ
に格納される。

【００３１】なお、丸付き数字で示す１〜１３番目のよ
うな典型的なパターンである入力データについては、前
記閾値や回帰直線の傾きにより判断するアルゴリズムで
も表現することができるが、１４番目以降の入力データ
を表現する場合、前記閾値等による方法ではそのアルゴ
リズムが複雑になる。また、様々なパターンの入力デー
タを新たに追加する場合も、アルゴリズムの設定作業が
煩雑である。これに対し、ニューラルネットワーク１６
によれば、対応する学習データを新たに増やして再学習
を行なうだけで済む。

【００３２】そこで、前記学習済のニューラルネットワ
ーク１６に制御時の入力データを入力したときに出力層
のニューロン１７から出力された出力データの例をそれ
ぞれ対として図５に示す。この図５において、入力デー
タは図４に示した入力データと同種のものであって、出
力データとして示す記号は図４に示した教師データの記
号と同じ内容である。この場合、７〜１１番目のごとく
ノイズが重畳したパターンの入力データ，３〜６番目ま
たは１６〜１８番目のような急激に変化するパターンの
入力データ，あるいは１２〜１４番目のように一過性の
外乱を含むパターンの入力データといった学習されてい
ない入力データについてもストッパ１０の駆動指令方向
を適切に出力することができる。従って、ニューラルネ
ットワーク１６は、どのような状況下においても適切な
駆動指令を出力することが可能で、自動制御に適してい
るといえる。

【００３３】そして、制御器切換装置１４は、検出され
た湯面レベルＬ，引抜速度Ｖ，タンディッシュ重量Ｔｄ
に基づいて、現在の連続鋳造機２の操業状態Ａ〜Ｄを認
識するためのルールを図外の知識ベースに格納してい
る。そのルールの具体例を図６に示す。そこで、制御器
切換装置１４は、これまでの旧操業状態，および湯面レ
ベル偏差ｄＬ，速度偏差ｄＶ，タンディッシュ重量Ｔｄ
の変化傾向ＴＤと条件部とが適合するルールを前記知識
ベースから検索して抽出し、当該抽出されたルールの結
論部の内容を実行する。例えば、図中に示すNo.４のル
ールは、旧操業状態がＢであって、タンディッシュ重量
Ｔｄの変化傾向ＴＤが−１以下であるという切換条件を
満たせば新操業状態がＤになったと判断し、湯面レベル
の制御を現在の第２および第４制御器１２，１３から第
１および第３制御器２２，２３に切り換えることを意味
する。但し、タンディッシュ重量Ｔｄの変化傾向ＴＤ
は、重量計２１により検出されたタンディッシュ重量Ｔ
ｄの時系列データの回帰直線の傾きにより求めた。な
お、前記ルール中における湯面レベル偏差ｄＬ，引抜速
度Ｖの速度偏差ｄＶ，タンディッシュ重量Ｔｄの変化傾
向ＴＤの単位はそれぞれmm，％，ton／秒である。

【００３４】本実施例における連続鋳造機２の鋳型内湯
面レベル制御装置１は、上述のごとく構成されており、
以下に連続鋳造機２の各操業状態Ａ〜Ｄにおける鋳型３
内の溶鋼４の湯面レベルＬの制御動作について説明す
る。

【００３５】まず、鋳造開始時(操業状態Ａ)の湯面レベ
ルＬの制御は、第１および第３制御器２２，２３が併用
され、フィードフォワード制御あるいは手動制御によっ
て行なわれる。例えば、鋳片６の引抜速度Ｖをその設定
値Ｖ₀に向けて引き上げつつ溶鋼４の湯面レベル偏差ｄ
Ｌを小さくするように前記併用制御が行なわれる。そし
て、制御器切換装置１４は、引抜速度Ｖと湯面レベルＬ
とが所定の範囲内に入れば、操業状態が開始時(Ａ)から
定常時(Ｂ)に移行したと判定して、制御器を第１および
第３制御器２２，２３から第２および第４制御器１２，
１３に切り換える。

【００３６】この定常時(Ｂ)には、第２制御器１２が、
レベル計９により検出された湯面レベルＬの目標値Ｌ₀
からの湯面レベル偏差ｄＬに応じて鋳片６の引抜速度Ｖ
を所定の制御終期で制御することにより、湯面レベルＬ
の変動を抑える。一方、第４制御器１３は、速度計７に
より検出された引抜速度Ｖの設定値Ｖ₀からの速度偏差
ｄＶに応じてストッパ１０のストッパ開度を調整して鋳
型３への溶鋼４の注湯量を制御する。この第４制御器１
３による注湯量の制御は、鋳片６の引抜速度Ｖの時系列
データに基づいて前述したニューラルネットワーク１６
により演算され出力されたストッパ駆動指令に従って制
御される。

【００３７】さらに、本実施例の第４制御器１３では、
そのニューラルネットワーク１６からのストッパ駆動指
令に含まれるストッパ開度の駆動方向(開方向か閉方向
か)によって、前述のごとくゲインが変更される。つま
り、ストッパ開度を閉方向に駆動する際には、閉方向比
例ゲインＫ₂が用いられる一方、ストッパ開度を開方向
に駆動する際には、閉方向比例ゲインＫ₂よりも小さく
設定される開方向比例ゲインＫ₁が用いられる。

【００３８】これにより、ストッパ開度を開く際の指令
値が小さめに演算され、ストッパ開度調整時の非線形動
作(アクチュエータ１５とストッパ１０との間の機械的
なガタおよびスティックスリップ等による非線形挙動)
に伴う湯面レベルＬの急上昇を確実に抑制でき、安定し
た制御を実現できる。

【００３９】また、このとき、開方向比例ゲインＫ₁，
閉方向比例ゲインＫ₂を、湯面レベルＬの傾きや偏差ｄ
Ｌに応じて可変とすることで、湯面レベルＬの状態に応
じたゲイン設定を行なえ、より確実な制御実現できる。

【００４０】上述したような定常時における第２および
第４制御器１２，１３の併用による湯面レベル制御の一
例として、図７に示すように、湯面レベル制御の一例と
して、図７に示すように、湯面レベルと、引抜速度補正
量と、ニューラルネットワーク１６からの出力であって
ストッパ１０を駆動するアクチュエータ(ステッピング
モータ)１５へ出力される開パルス(上向き白抜き矢
印)，閉パルス(下向き白抜き矢印)とを図中の出力時点
において示す。

【００４１】この図７によれば、定常時に湯面レベルを
前記引抜速度によって制御しつつ、引抜速度の変化傾向
に基づいて適切かつ適時に溶鋼４の注湯量を制御するこ
とにより、上述したように溶鋼４の流量特性の変化に伴
って変動する引抜速度をその変化量の許容範囲内で常に
設定値に戻すように制御することができる。これによっ
て、湯面レベルの制御精度のよい引抜速度による制御を
長期間継続することができる。

【００４２】なお、上記実施異例では、定常時に第２制
御器１２を主として用い、ニューラルネットワーク１６
の演算結果に基づいて第４制御器１３を間欠的に併用し
たが、これは併用の一態様に過ぎず、例えば、第２制御
器１２の引抜速度に係る制御ゲインを大きく設定する一
方、第４制御器１３のストッパ開度に係る制御ゲインを
極めて小さく設定することによって、引抜速度制御系と
注湯量制御系とを常時併用してもよい。

【００４３】より、上述したように溶鋼４の流量特性の
変化に伴って変動する引抜速度をその変化量の許容範囲
内で常に設定値に戻すように制御することができる。こ
れによって、湯面レベルの制御精度のよい引抜速度によ
る制御を長期間継続することができる。

【００４４】なお、上記実施異例では、定常時に第２制
御器１２を主として用い、ニューラルネットワーク１６
の演算結果に基づいて第４制御器１３を間欠的に併用し
たが、これは併用の一態様に過ぎず、例えば、第２制御
器１２の引抜速度に係る制御ゲインを大きく設定する一
方、第４制御器１３のストッパ開度に係る制御ゲインを
極めて小さく設定することによって、引抜速度制御系と
注湯量制御系とを常時併用してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の連続鋳造
機の鋳型内湯面レベル制御装置(請求項１)によれば、比
較的制御精度のよい引抜速度制御系を用いて鋳型内湯面
レベルを制御するに際し、例えば、鋳型へ注入される溶
鋼の流動特性の変化に伴って引抜速度が変化する場合で
も、注湯量制御系の併用により、引抜速度をその変化量
の許容範囲内で常に設定値に向けて戻すことができ、引
抜速度制御系による精度のよい湯面レベル制御が継続さ
れる。このとき、併用される注湯量制御系において開方
向比例ゲインが閉方向比例ゲインよりも小さく設定され
ているため、ノズル開度を開く際の指令値が小さめに演
算され、ノズル開度調整時の非線形動作に伴う湯面レベ
ルの急上昇を抑制でき、安定した制御を実現できる利点
もある。

【００４６】また、開方向比例ゲイン，閉方向比例ゲイ
ンを、湯面レベルの傾き，目標値からの偏差に応じて可
変とすることにより(請求項２)、湯面レベルの状態に応
じたゲイン設定を行なえ、より確実な制御実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての連続鋳造機の鋳型内
湯面レベル制御装置を示す概略構成図である。

【図２】本実施例の制御系統を示す制御ブロック図であ
る。

【図３】本実施例の第４制御器が具備するニューラルネ
ットワークの概念上の構成を示す概念図である。

【図４】本実施例のニューラルネットワークの学習に用
いられる複数の学習用の入力データと教師データとをそ
れぞれ対で示す説明図である。

【図５】本実施例における学習済のニューラルネットワ
ークに入力される制御時の複数の入力データとそのとき
の出力をそれぞれ対で示す説明図である。

【図６】本実施例の制御器切換装置に格納されたルール
テーブルを示す図である。

【図７】本実施例の引抜速度制御を用いて溶鋼の湯面レ
ベルを制御するに際して注湯量制御系を間欠的に併用し
た場合の湯面レベルと引抜速度変化量とを示すグラフで
ある。

【図８】一般的な連続鋳造機および従来の溶鋼の鋳型内
における湯面レベルを制御する溶鋼の注湯量制御系を示
す概略構成図である。

【図９】図８の連続鋳造機に引抜速度制御系からストッ
パ制御系に切り換えた場合の湯面レベルおよび引抜速度
変化量を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 鋳型内湯面レベル制御装置 ２ 連続鋳造機 ３ 鋳型 ４ 溶鋼 ５ タンディッシュ ６ 鋳片 ７ 速度計 ８ 駆動ロール ９ レベル計 １０ ストッパ １１ 協調制御装置 １２ 第２制御器(引抜速度制御系) １３ 第３制御器(注湯量制御系) １４ 制御器切換装置 １６ ニューラルネットワーク Ｌ 湯面レベル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型内の溶鋼の湯面レベルを一定に保ち
   つつタンディッシュから鋳型内に注入された溶鋼を、前
   記鋳型から引き抜くことにより鋳片を製造する連続鋳造
   機の鋳型内湯面レベル制御装置において、 前記鋳片の引抜速度の設定値からの偏差に応じて前記タ
   ンディッシュのノズル開度を制御することにより前記鋳
   型への溶鋼の注湯量を制御する注湯量制御系と、前記湯
   面レベルの目標値からの偏差に応じて前記引抜速度を制
   御する引抜速度制御系とがそなえられ、 前記引抜速度制御系を用いて前記溶鋼の湯面レベルを制
   御するに際して、前記鋳片の引抜速度の変化傾向に基づ
   いて前記注湯量制御系が併用されるとともに、 前記注湯量制御系における、前記ノズル開度を開方向へ
   制御する場合の開方向比例ゲインと、前記ノズル開度を
   閉方向へ制御する場合の閉方向比例ゲインとが、前記開
   方向比例ゲインよりも前記閉方向比例ゲインを大きく別
   個に設定されていることを特徴とする連続鋳造機の鋳型
   内湯面レベル制御装置。
2. 【請求項２】 前記の開方向比例ゲインと閉方向比例ゲ
   インとが、前記湯面レベルの傾き，目標値からの偏差に
   応じて可変となっていることを特徴とする請求項１記載
   の連続鋳造機の鋳型内湯面レベル制御装置。