JPH0716713A - 連続鋳造法における鋳造開始方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造法における鋳造開始を自動的に行う
ようにする。 【構成】 モールド１１の上方に非接触式湯面センサー
１２を設け、昇降ストッパ８およびスライディングノズ
ル９を開いて浸漬ノズル１０を通してモールド１１内に
溶鋼３を供給し、 （１）ピンチロール１４の起動条件：設定湯面レベル以
上×（０．５〜１）ｓｅｃ継続 （２）湯面制御自動入り条件：設定湯面レベル以上×
（０〜０．１）ｓｅｃ継続およびピンチロール起動 （３）湯上り速度制御方法：所定式に基き算出したスラ
イディングノズル９の開度補正（１ｓｅｃ前後の間隔制
御） の制御を行って連続鋳造法における鋳造開始を自動的に
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造によって鋳片
を連続的に製造するに際し、連続鋳造操業を自動的に開
始するのに利用される連続鋳造法における鋳造開始方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造法は、一般の場合、タンディッ
シュ内の溶鋼を昇降ストッパーもしくはスライディング
ノズルの開度調整により流量調整しながら浸漬ノズルを
通してモールド内に供給し、モールドにより冷却されて
外側より凝固した鋳片をピンチロールにより引き抜く方
法であり、鋳片の引き抜き形態によって、垂直型連続鋳
造法，垂直ベンディング型連続鋳造法，多段ベンディン
グ型連続鋳造法など、各種のものが採用されており、さ
らには、水平型連続鋳造法も開発されている。

【０００３】図１は、一般的な連続鋳造法に用いられる
連続鋳造機を示すものであって、この連続鋳造機１は、
取鍋（Ｌ／Ｄ）２内の溶鋼３をこの取鍋２に設けた取鍋
側スライディングノズル（Ｌ／Ｄ ＳＮ）４およびロン
グノズル５を通してタンディッシュ（Ｔ／Ｄ）６内に供
給し、このタンディッシュ６に設けたロードセル（Ｌ
Ｃ）７によって溶鋼３の重量（容量）を制御すると共
に、このタンディッシュ６に設けたタンディッシュ側ス
トッパー（Ｔ／Ｄ ＳＴ）８およびタンディッシュ側ス
ライディングノズル（Ｔ／Ｄ ＳＮ）９の開度をそれぞ
れ矢印Ａ方向，Ｂ方向に調整して溶鋼３の注入開始を行
い、スライディングノズル９の開度調整により流出させ
た溶鋼３を浸漬ノズル１０を通してモールド１１内に供
給し、モールド１１内に供給された溶鋼３の湯面をこの
モールド１１の上方に設けた非接触式湯面センサー１２
で測定し、モールド１１を矢印Ｃ方向にオシレーション
させつつ溶鋼３をモールド１１内でその外側から凝固さ
せ、凝固が進行していく鋳片１３を矢印Ｄ方向に回転す
るピンチロール（Ｐ／Ｒ）１４で矢印Ｅ方向に引き抜
き、ピンチロール１４によって鋳片１３の鋳造速度Ｖｃ
を調整しつつ連続した鋳造を行う（このような連続鋳造
法に関しては、例えば、「第３版 鉄鋼便覧 第ＩＩ巻
製銑・製鋼」 社団法人 日本鉄鋼協会編 昭和５４
年１０月１５日発行第６１１頁〜第６７０頁に詳細な説
明がある。）。

【０００４】このような連続鋳造法において、鋳造を開
始するに際しては、図１０に示すように、まず、時間軸
左端の時点でストッパー（ＳＴ）８を開く（注入スター
ト）と同時にスライディングノズル（ＳＮ）９の開度を
調整し、タンディッシュ６内の溶鋼３を浸漬ノズル１０
を通してモールド１１内に供給する。したがって、モー
ルド１１内の湯面レベルは次第に上昇していく。

【０００５】このときの湯面レベルは作業員Ｍによる目
視によって測定し、湯面レベルがあるところまで上昇し
たところで手動操作によってピンチロール（Ｐ／Ｒ）１
４を起動し、鋳片１３の引き抜きを開始する。

【０００６】そして、湯面レベルがレベル制御目標値に
近づいたことを同じく作業者Ｍにより目視で確認したと
ころでスライディングノズル（ＳＮ）９の開度を小さく
し、湯面レベルがレベル制御目標値となったところで湯
面センサー１２によって測定された湯面レベルをもとに
スライディングノズル（ＳＮ）９の開度調整をフィード
バック制御により自動で行うようにし、ピンチロール
（Ｐ／Ｒ）１４の制御はすべて手動で行うようにしてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな連続鋳造法における従来の鋳造開始方法では、湯面
レベルの測定を作業者Ｍによる目視によって行い、湯面
レベルがある値となったことを同じく作業者Ｍによる目
視で確認したところでピンチロール（Ｐ／Ｒ）１４の起
動を手動で行い、湯面レベルが制御目標値となったとこ
ろで湯面レベルの測定を目視から湯面センサー１２によ
る自動に切り換えると共にスライディングノズル（Ｓ
Ｎ）９の開度調整を手動から自動に切り換え、ピンチロ
ール（Ｐ／Ｒ）１４の制御はすべて手動で行うようにし
ていたため、鋳造開始作業の大部分を人手に頼ることと
なって作業性があまり良くないと共に、鋳造開始初期に
おける湯面変動が大きなものになって湯面センサー１２
に支障を与えることがありうるという問題点があり、こ
のような問題点を解消することが課題となっていた。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、連続鋳造法における鋳造
開始を自動的に行うようにし、人手による作業性の低下
や鋳造初期における湯面変動の増大を防ぐことが可能で
ある連続鋳造法における鋳造開始方法を提供することを
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる連続鋳造
法における鋳造開始方法は、昇降ストッパーおよびスラ
イディングノズルを備えたタンディッシュ内の溶鋼をス
ライディングノズルの開度調整により流量調整しながら
浸漬ノズルを通してモールド内に供給し、モールドによ
り冷却されて外側より凝固した鋳片をピンチロールによ
り引き抜く連続鋳造法において、前記モールドの上方に
非接触式湯面センサーを設け、前記昇降ストッパおよび
スライディングノズルを開いて前記浸漬ノズルを通して
モールド内に溶鋼を供給し、ピンチロールの起動条件を
下記（１）の条件とすると共に、湯面制御自動入り条件
を下記（２）の条件とし、湯上り速度制御方法を下記
（３）の制御により行うこと、すなわち、 （１）ピンチロール起動条件：設定湯面レベル以上×
（０．５〜１）ｓｅｃ継続 （２）湯面制御自動入り条件：設定湯面レベル以上×
（０〜０．１）ｓｅｃ継続およびピンチロール起動 （３）湯上り速度制御方法：下式に基き算出した昇降ス
トッパおよびスライディングノズルの開度補正（１ｓｅ
ｃ前後の間隔制御） とする構成としたことを特徴としており、実施態様にお
いては、注入スタートから１０ｓｅｃ前後経過するまで
の間は湯面検出値を無視する構成としたことを特徴とし
ている。

【００１０】そして、本発明に係わる連続鋳造法におけ
る鋳造開始方法において、（１）ピンチロール起動条
件：設定湯面レベル以上×（０．５〜１）ｓｅｃ継続
としたのは、スプラッシュや波立ち等による誤作動（早
期起動）を防止するため、極力タイマー時間は長くとる
べきであるが、起動遅れとならないように上限を１ｓｅ
ｃとした。また、下限を０．５ｓｅｃとしたのは、それ
以上の時間でスプラッシュ等の瞬間的な外乱は排除でき
るという経験値によるものである。

【００１１】また、（２）湯面制御自動入り条件：設定
湯面レベル以上×（０〜０．１）ｓｅｃ継続およびピン
チロール起動 としたのは、ピンチロール起動条件と同
様に、誤作動を防止するためには極力タイマー時間を長
くとるべきであるが、湯面制御自動入り時に目標レベル
に対して差が大きいとスライディングノズルがオーバー
シュートを起こし、ノズル閉塞等のトラブル発生の元と
なるので、タイマー時間としては極力短い時間とすべ
く、上限のみ０．１ｓｅｃと規制した。

【００１２】したがって、スプラッシュ等による誤作動
を防止するためには、タイマー時間で不可である。そし
て、本システムは、ピンチロールが起動していなければ
湯面制御入りにはならない。また、ピンチロール起動後
の湯面は湯上り速度制御により安定しており、波立ち等
の影響は排除できる。すなわち、０ｓｅｃでも可とな
る。

【００１３】

【発明の作用】本発明に係わる連続鋳造法における鋳造
開始方法では、上述した構成としたから、タンディッシ
ュ側のストッパおよびスライディングノズルを開いて注
入スタートとなる鋳造開始において、注入スタートから
１０ｓｅｃ前後経過するまでの間は非接触式湯面センサ
ーに対してマスク処理することによって湯面検出値無視
とすることにより、注入初期における溶鋼スプラッシュ
や波立ちの影響が回避されることとなり、スライディン
グノズル開度をプログラム制御すると共に注入スタート
から１０ｓｅｃ前後経過したのちは非接触式湯面センサ
ーにより湯面レベルを検知しつつ、ピンチロール起動条
件が満たされたときにピンチロール起動がなされてピン
チロール速度（鋳造速度）のプログラム制御が開始さ
れ、湯上り速度制御方法に従ってスライディングノズル
の開度補正がなされ、湯面レベルが目標値となったとこ
ろでスライディングノズルのフィードバック制御を行う
ことによって、湯面レベルが一定に保たれると共にピン
チロールの駆動が継続してプログラム制御されて、連続
鋳造の開始が自動的になされることとなる。

【００１４】

【実施例】図１に示した連続鋳造機１において、本発明
の実施例により鋳造開始を行う場合について、以下に説
明する。

【００１５】図２は、本発明の実施例により連続鋳造の
自動開始を行う場合の湯面レベル，鋳造速度（Ｖｃ）お
よびスライディングノズル（ＳＮ）開度の時間経過によ
る変化を示すものであり、図３，図４および図５は時間
経過のフローチャートを示すものである。

【００１６】この実施例においては湯面センサー１２と
して渦流センサーを使用しており、定常使用の渦流セン
サーのＰＩＤ定数を変更することなくそのまま適用でき
るものとしている。

【００１７】また、この湯面センサー１２は、図２に示
すように、湯面レベル制御目標値に対し、上限が６０ｍ
ｍ上昇した位置であると共に下限が４０ｍｍ降下した位
置であって、検出範囲は１００ｍｍである。

【００１８】そして、図３に示すオートスタート自動に
際して、ステップ５１において湯面センサー１２の零調
整を行い、ステップ５２においてピンチロール（Ｐ／
Ｒ）１４の自動による駆動設定を行い、ステップ５３に
おいてスライディングノズル（Ｓ／Ｎ）９の自動または
半自動による駆動設定を行い、これらの設定が終了した
あとステップ５４においてオートスタート条件ＯＮとす
る。

【００１９】次に、ステップ５４におけるオートスター
ト条件ＯＮによって、ステップ５５においてストッパー
８が開（図２の時間軸左端における注入スタート）とな
ると同時にステップ５６においてスライディングノズル
（ＳＮ）９の開度パターンがセットされる。

【００２０】そして、ステップ５７において、タイマー
を１０ｓｅｃセットし、注入スタートから１０ｓｅｃ経
過するまでの間は湯面センサー１２に対しマスク処理す
ることによって湯面検出値を無視するが、湯面レベルは
図２に破線で示すように次第に上昇していく。

【００２１】次いで、１０ｓｅｃが経過したのち湯面セ
ンサー１２による湯面レベルの測定が開始され、図４の
ステップ５８においてピンチロール起動設定湯面レベル
以上であるか否かの判別がなされ、起動設定湯面レベル
以上でないときにはステップ５９においてＴ１タイマー
をリセットし、起動設定湯面レベル以上であるときには
ステップ６０においてＴ１タイマーが０．７ｓｅｃ経過
することにより、前記（１）の条件であるピンチロール
起動条件が満たされて、ステップ６１においてピンチロ
ール１４が自動スタートして起動し、鋳片１３の引き抜
きが開始される。

【００２２】ピンチロール１４が自動スタートして起動
し、図４のグラフに示すように、パターン制御によって
鋳造速度Ｖｃを自動的に上昇させる。

【００２３】次いで、前記（３）の条件である湯上り速
度制御を行うために、図６，図７および図８にも示すよ
うに、ステップ６２において１００ｍｓｅｃ毎の湯面差
の算出を行うと共に、ステップ６３において１００ｍｓ
ｅｃ毎の湯面差より１ｓｅｃ間の平均湯上り速度を算出
する。

【００２４】このとき、図７の（ａ）に示すように、湯
面レベルｘ_ｎに上下限規制を設け、−１以下は−１と
し、＋１以上は＋１としているのは、溶鋼のスプラッシ
ュおよび波立ちによる影響を防ぐためである。

【００２５】また、図７の（ｂ）に示すように、平均の
湯面レベル に上下限規制を設け、０以下は０、１以上は１としてい
るのは、溶鋼のスプラッシュおよび波立ちによる影響を
防ぐためである。

【００２６】このようにして、１ｓｅｃ毎に湯面レベル
を求めてスライディングノズル（ＳＮ）９の開度補正を
行うが、図７の（ｄ）に示すように、湯面レベルＬ_ｎに
上下限規制を設けることとしたのは、オーバーシュート
（ノズル閉塞，オーバーフロー）を防止するためであ
る。

【００２７】そして、ステップ６４においてスライディ
ングノズル（ＳＮ）９の開度指示補正値を算出し、上記
（３）の条件を満たすスライディングノズル（ＳＮ）９
の開度制御をステップ６５において行う。

【００２８】かくして、ピンチロール（Ｐ／Ｒ）１４の
自動起動後にスライディングノズル（ＳＮ）９の開度調
整を行うことによって湯上り調整のプログラム制御を行
い、前記（２）の条件である湯面レベルの自動制御の行
うためにステップ６６において、スライディングノズル
（ＳＮ）湯面制御自動入り設定湯面レベル以上であるか
否かの判別を行い、湯面制御自動入り設定湯面レベル以
上でないときにはステップ６７においてＴ２タイマーを
リセットし、湯面制御自動入り設定湯面レベル以上であ
るときには、ステップ６８においてＴ２タイマーが０．
０５ｓｅｃ経過することにより、前記（２）の条件が満
たされて、ステップ６９においてピンチロール（Ｐ／
Ｒ）１４の自動スタートが完了したときに、ステップ７
０においてスライディングノズル（ＳＮ）９の自動入
り、すなわち湯面制御の自動入りとなって、フィードバ
ック制御によりスライディングノズル（ＳＮ）９の制御
が続行される。

【００２９】この結果、図１０に示した従来のマニュア
ルスタートの場合には、図９の（ａ）に示すように、湯
面変動がかなり大きかったのに対して、図２等に示した
本発明例のオートスタートの場合には、図９の（ｂ）に
示すように湯面変動が小さく、非接触式の湯面センサー
を用いたときでも湯面の波立ちによる影響をなくすこと
が可能であって、連続鋳造法における自動鋳造開始を良
好に行うことが可能であった。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係わる連続鋳造法における鋳造
開始方法によれば、連続鋳造法における鋳造開始を自動
的に行うことが可能であり、人手による作業性の低下や
鋳造初期における湯面変動を小さなものとして自動開始
を安定して行うことが可能であり、非接触式の湯面セン
サーを用いたときでも溶鋼スプラッッシュや波立ちによ
る誤作動を生じがたいものとすることが可能であって、
連続鋳造法における操業性の向上を実現することが可能
であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な連続鋳造法の概要を示す説明図であ
る。

【図２】本発明の実施例により連続鋳造の自動開始を行
う場合の湯面レベル，鋳造速度（Ｖｃ）およびスライデ
ィングノズル（ＳＮ）開度の時間経過による変化を示す
説明図である。

【図３】本発明の実施例における連続鋳造の自動開始に
際して採用した制御の一部を示すフローチャートであ
る。

【図４】図３に示した制御に続く制御の一部を示すフロ
ーチャートである。

【図５】図４に示した制御に続く制御の一部を示すフロ
ーチャートである。

【図６】湯上り速度制御方法において１００ｍｓｅｃ毎
の湯面差算出状況を示す説明図である。

【図７】湯上り速度制御方法を示す説明図である。

【図８】湯上り速度制御方法において１ｓｅｃ間の平均
湯上り速度を示す説明図である。

【図９】従来例（図（ａ））および本発明実施例（図
（ｂ））における湯面レベル変化を示すグラフである。

【図１０】従来例により連続鋳造の手動開始を行う場合
の湯面レベル，鋳造速度（Ｖｃ）およびスライディング
ノズル（ＳＮ）開度の時間経過による変化を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 連続鋳造機 ２ 取鍋（Ｌ／Ｄ） ３ 溶鋼 ４ 取鍋側スライディングノズル（Ｌ／Ｄ ＳＮ） ５ ロングノズル ６ タンディッシュ（Ｔ／Ｄ） ７ ロードセル（ＬＣ） ８ タンディッシュ側ストッパ（Ｔ／Ｄ ＳＴ） ９ タンディッシュ側スライディングノズル（Ｔ／Ｄ
ＳＮ） １０ 浸漬ノズル １１ モールド １２ 非接触式湯面センサー １３ 鋳片 １４ ピンチロール（Ｐ／Ｒ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降ストッパおよびスライディングノズ
   ルを備えたタンディッシュ内の溶鋼をスライディングノ
   ズルの開度調整により流量調整しながら浸漬ノズルを通
   してモールド内に供給し、モールドにより冷却されて外
   側より凝固した鋳片をピンチロールにより引き抜く連続
   鋳造法において、前記モールドの上方に非接触式湯面セ
   ンサーを設け、前記昇降ストッパおよびスライディング
   ノズルを開いて前記浸漬ノズルを通してモールド内に溶
   鋼を供給し、ピンチロールの起動条件を下記（１）の条
   件とすると共に、湯面制御自動入り条件を下記（２）の
   条件とし、湯上り速度制御方法を下記（３）の制御によ
   り行うことを特徴とする連続鋳造法における鋳造開始方
   法。 （１）ピンチロール起動条件：設定湯面レベル以上×
   （０．５〜１）ｓｅｃ継続 （２）湯面制御自動入り条件：設定湯面レベル以上×
   （０〜０．１）ｓｅｃ継続およびピンチロール起動 （３）湯上り速度制御方法：下式に基き算出したスライ
   ディングノズルの開度補正（１ｓｅｃ前後の間隔制御）
2. 【請求項２】 注入スタートから１０ｓｅｃ前後経過す
   るまでの間は湯面検出値を無視する請求項１に記載の連
   続鋳造法における鋳造開始方法。