JPS62158556A - 連続鋳造用容器のスライデイングノズル装置の制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造法で使用される取鍋、タンディシュ等
の容器に設けられたスライディングノズル装置の制御方
法に関する。

、〔従来の技術及びその問題点〕 −や　　　　　　　　　　　　　゛ 連続鋳造機は一般に取鍋、タンディシュ、モー１”：、
　’：、；’　ｔ’ｐド・（鋳型）及びそのｊｔｈの付
帯設備より構・成され　′・□ており、取鍋からクンデ
ィシュ或いはタンディシュからモールドへの溶鋼の注入
量はスライディングノズル装置により制御されている。

取鍋とタンディシュ間或いはタンディシュとモールド間
のスライディングノズル装置を・制御する従来の方法と
しては、タンディシュ内溶鋼重量或いはモールド内溶鋼
湯面高を測定し、基準設定値からの偏差に応じてスライ
ディングノズル装置の開閉を制御するＰＩＤサーボ機構
制御が知ら些でいる。この方法によれば、タンディシュ
内溶鋼重量或いはモールド場面溝の変化に対するスライ
ディングノズル装置の開閉動作の追従性は良いが、制御
機器の設定定数の設定を誤るとハンチング現象を起こす
ことが避けられなかった。またこの方法の場合、位置検
出器が必要であるためコストアンプになる。

また制御精度を高めるために、特公昭６０−３６３３８
、号公報に記載されているように溶鋼重量の変化率と、
差重量と、最適収束速度とを求め、この収束゛通魔と変
ｉヒ率とを比較してスライディンクリズル装置（スライ
ドバルブ）の開閉を制御する方法が知られているが、上
記公報の制御方法では最適溶鋼重量と実際の溶鋼重量と
の間に差が有る場合、常にスライディングノズル装置が
制御されるのでスライディングノズル装置の動作回数が
多くなり、摺動スレートの寿命が短くなるという問題が
あった。

本発明は上記従来のスライディンクリズル装置の制御方
法の問題点を解決し、制御精度が高く、しかも摺動プレ
ートの寿命を長くすることができるスライディングノズ
ル装置の制御方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明におい
ては、連続鋳造用の第１の容器に設けられたスライディ
ングノズル装置の開閉をアクチュエータで制御すること
により第２の容器への溶鋼の注入量を変え、同第２の容
器内の溶鋼量を制御する方法において、第２の容器内の
溶鋼重量或いはｆｇ鋼場面高の基準設定値と、第２の容
器内の溶鋼重量或いは溶鋼場面溝の測定値との間の偏差
を求め、この偏差に応じてスライディングノズル装置の
ノズルの開閉を制御すると共に、上記測定値の変化方向
を求め、偏差がある程度存在する場合でも、−宇部差内
であり且つ測定値の変化方向が収束方向である場合はノ
ズルの位置を保持させることにより、スライディングノ
ズル装置が必要以上に開閉されないようにして、摺動プ
レートの寿命を長くし、しかも第２の容器内の溶鋼量の
安定性を向上させ、外乱による重量或いは場面溝の変動
をより小さく制御できるようにする。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の制御方法を取鍋とタンディンユ間のス
ライディングノズル装置の制御に使用した連続鋳造用設
備の概略断面図を示す。

図において１は取鍋を示し、この取鍋１の側部に例えば
三相誘導電動機により駆動される電動シリンダ等のアク
チュエータ２が取りつけられ、リンク３を介して例えば
レシプロ式のスライディンクリズル装置４の開閉を制御
する。スライディングノズル装置４は一対のノズルを有
する板状体４ａ。

４ｂから構成され、一方の板状体すなわち摺動プレート
４ｂをアクチュエータ２で摺動させることに□より両方
のノズルの重なる面積を変え、スライディングノズル装
置４からロングノズル５を通してタンディシュ６に注入
される／８Ｂの量を制御する。

タンディシュ６の底部にはロートセルフが配置され、ロ
ートセルフ出力を制御盤２０に供給してタンディシュ６
内の溶鋼重量を測定し、測定結果に基づいてアクチュエ
ータ２を制御卸する。

タンディシュ６内の溶鋼は取鍋ｌと同様にアクチュエー
タ８により駆動されるスライディングノズル装置９及び
浸漬ノズル１０を介してモールド１１内に注入される。

第２図はスライディングノズル装置の制？ｆｆ１ｌ　ｆ
Ａ　２０のブロック回路図を示す。タンディシュ６に取
りつけられた重量測定用のロートセルフの出力がタンデ
ィシュ重量測定器２１に供給され、タンディシュ重量測
定器２１の出力は、比較器２２において設定器２３から
の基準設定値と比較され、その比較出力が演算器２４に
供給される。またタンディシュ重量測定器２１の出力は
微分器２５を介して演算器２４に供給される。演算器２
４では比較器２２及び微分器２５からの信号に応じて下
記の表に基づいて演算し、例えば閉大、閉小、保持、開
小、開大の５種類の出力を発生する。

表において■。は重量設定値−０より若干高く設定され
た不感帯上限＋ＬＯは重量設定値−０より若干低く設定
された不感帯上限＋ＨＩ　は上限、シ、は下限＋Ｈ２は
最上限ル２は最下限、−１はタンディシュ溶鋼重量（測
定値）、Ｗ　＋−＋　は前回測定時のタンディシュ溶鋼
重量、Δ１１／Δｔはタンディシュ溶鋼重量の変化率（
但しΔ−・−１−Ｗｉ−ＩＬ　　ａは変化率設定値であ
る。

なお、本明細書においては不感帯上限Ｈ０と不感帯上限
し、との間を不感帯、上限Ｈ＋或いは下限Ｌ＋と重量設
定値讐。との差を第１の偏差、最上限Ｈ２或いは最下限
Ｌ２と重量設定値Ｗ０との差を第２の偏差と称する。

表 なお、上記表において＊印で示す範囲は本発明の特徴で
あるノズルの位置を保持させる制御を示し、後述するよ
うにノズルの移動を最小限に抑えることにより、摺動プ
レート４ｂの無用な摩耗を防止することができ、摺動プ
レート４ｂの寿命を長くすることができる。

演算器２４からの演算出力はパルス発生器２７に供給さ
れ、演算出力に応じたパルス幅を有するパルス信号が発
生される。パルス発生器２７からのパルス信号は駆動回
路２８に供給されパルス信号のパルス幅に対応した持続
時間を有するバースト状の正弦波電圧が発生され、この
駆動回路２８の正弦波電圧がアクチュエータ２の電動機
に動作電圧として供給され、スライディングノズル装置
４の摺動プレート４ｂを駆動する。

すなわち量大信号出力時はスライディングノズル装置４
の摺動プレート４ｂを閉じる方向に大きく、例えば５ｆ
ｌ移動させ、閉小信号出力時は同プレー）４ｂを閉じる
方向に小さく、例えば３■諷移動させ、保持信号出力時
は同プレート４ｂの移動を停止し、聞手信号出力時は同
プレート４ｂを開ける方向に小さく、例えば３■■移動
させ、量大信号出力時は同プレート４ｂを開ける方向に
大きく、例えば５藤讃移動させる。

２６はフリ７プフロツプ等の記憶回路２６ａ、比較器２
６ｂ等から構成される補正信号発生器であり、例えばア
クチュエータ２．リンク３．スライディングノズル装置
４等の機械的クリアランス（ガタ）に基づくヒステリシ
ス（バックラッシュ）を補正する。すなわち補正信号発
生器２６では、記憶回路２６ａにより、前回制御された
ときのスライディングノズル装置４の摺動プレート４ｂ
の移動方向を記憶しておき、これと今回の摺動プレート
４ｂの、移動方向とを比較器２６ａで比較し、開方向か
ら閉方向或いは閉方向から開方向と、摺動プレート４ｂ
の移動方向が反転したことを検出して、パルス発生器２
７からアクチュエータ２への本来の動作信号に、ヒステ
リシス分に対応する幅のハックラッシュ補正信号を加え
ることによりアクチェエータ２を所定量余分に駆動しバ
ックラッシュ補正を行う。

以下本発明の動作について第３図のタンディシュ溶鋼重
量の経時変化を示すグラフ及び第４図のフローチャート
を参照して説明する。

いま第３図に示すよう前回測定した時点Ｐでの溶鋼ｆｆ
１ｌ　Ｗｉ−＋　に比べて、今回測定した時点Ｑでの溶
鋼重量Ｗｉが減少しており、変化率ΔＷ／Δｔが変化率
設定値−ａ以下であり、溶鋼型ＮＨｉが下限し１未満で
あるとすると、第４図のフローチャートにおいてステッ
プ１０１からステップ１０２．１０３．１０４゜１０５
、１２２と進み演算器２４から量大信号が発生し、摺動
プレート４ｂの移動によりスライディングノズル装置４
は大きく開けられ、タンディシュ６内に注入される溶鋼
の量が増加する。

従って第３図に示すように溶鋼型ＩＷ、の減少の程度が
緩やかになり、ついで緩やかに増加し始める。

時点Ｒでの溶鋼重量−五は増加中であり変化率Δ−／Δ
ｔが変化率設定値ａ未満であり、溶鋼重量讐、が最下１
１１ｔ　ｚより大きく、下ｌ１ｌＬｌ以下であるとする
とステップ１０１．１１（１，１１４，１１５，１１６
，１１７，１２１と進みスライディングノズル装置４は
小さく開けられることにより溶鋼重量−４の増加が進み
、重量設定値−０に近づく。

時点Ｓでの溶鋼型ｉ１　Ｗ、が不感帯上限Ｈ０未満で最
下限Ｌ２より大きく、且つ変化率Δ賀／Δｔが変化率設
定！ａａ以上であるとすると、ステップ１０１，１１０
゜１１１、１１２．１１３．１２０と進みスライディン
グノズル装置４の状態はそのまま保持される。すなわち
タンディシュ６内に溶鋼が注入され続け、溶鋼重量Ｗ。

の増加が進む。

時点Ｔで溶鋼型ｌ　Ｌが不悪帯上限Ｈ０以上になり、変
化率Δ−／Δｔが変化率設定値ａ以上であるとするとス
テップ１０１，１１０，１１１，１１２，１１９と進み
スライディングノズル装置４は小さく閉じられ、溶鋼の
注入量がやや減少し、溶鋼型Ｍ　ｗｔの増加の程度が緩
やかになる。このときスライディングノズル装置４の摺
動プレート４ｂの移動方向が反転するので、演算器２４
の出力に補正信号発生器２６からの出力が加算され、機
械的クリアランス（ガタ）に基づくヒステリシス（バッ
クラッシュ）を補正する。なおこのヒステリシス補正動
作は以後スライディングノズル装置４の摺動プレート４
ｂの移動方向が反転するたびに行われる。

時点Ｕで変化率Δｗ／Δｔが変化率設定値ａ未満になり
、溶鋼重量賀、が上限６１以上であるとすると、ステッ
プ１０１，１１０，１１４，１１８と進みスライディン
グノズル装置４は大きく閉じられ、溶鋼の注入量が急激
に減少し、溶鋼重量１の増加の程度が非常に緩やかにな
り、その後減少に転じる。

時点Ｖでの溶鋼型ＩＷ＋が上限８．以上であり、変化率
Δ−／Δｔが変化率設定値−ａより大きいとするとステ
ップ１０１．１０２．１０６．１０７．１１９と進みラ
イディングノズル装置４は小さく閉じられ、溶鋼の注入
量は更に減少し、溶鋼重量１は重量設定値−０に向かっ
て減少する。

時点Ｗで変化率Δ−ノΔｔが変化率設定値−ａ以下とな
り、？８鋼重量讐、が上限１１□未満で且つ不感帯下限
Ｌ０より大きいと、ステップ１０１，１０２，１０３，
１０４゜１２０と進みライディングノズル装置？２４の
状態は保持され、溶鋼重量誓、は重量設定値−０に向か
って更に減少する。

以下フローチャートに従って同様の制御動作を行うこと
により、／８鋼重量別を漸次重攪設定値Ｗ０に近づける
ことができる。

ここで本発明においては時点Ｓ或いは時点Ｗのように、
測定した溶鋼重量−３が重量設定値−８と異なっている
場合でもその偏差が一定値（第１の偏差）以下であり且
つ溶鋼重量Ｗ、の変化の方向が重量設定値−。に近づく
方向であるときは、スライディングノズル装置４を制御
しないことが特徴である。すなわち、上記条件のときは
スライディングノズル装置４を制御するまでもなく溶鋼
重量１は重量設定値−０に近づくので、スライディング
ノズル装置４のノズルの位置をそのまま保持させる。従
って、スライディングノズル装置４が必要以上に動作せ
ず摺動プレート４ｂの無用な摩耗を防止することができ
摺動プレート４ｂの寿命を延ばすことができる。

また、スライディングノズル装置４の摺動プレート４ｂ
の移動方向が反転したときは補正信号発生器２６により
アクチュエータ２の駆動量を機械的クリアランス（ガタ
）の分だけ多くするので、スライディングノズル装置４
のヒステリシスを補正することができる。

以上述べたように、本発明の実施例においては溶鋼重量
Ｗ、と重星設定値讐。との偏差を検出し、基本的には溶
鋼重量戦と重量設定値−０との偏差に応じてスライディ
ングノズル装置４のノズルの開閉を閉大、閉小、保持、
聞手、開大の５段階に制御するが、更にその溶鋼型Ｉ−
通の変化方向を求め、測定値Ｗ、の偏差が上記第１の偏
差値以下であり且つ変化の方向が重量設定値−・に近づ
く方向であるときは、ノズルの位置を保持させる。更に
、その変化率Δｗ／Δｔを検出し、測定値−轟の偏差が
上記第１の偏差値以上である場合も上記第２の偏差値以
下である場合は、測定値−過の変化の方向が重量設定値
−０に近づく方向であり且つ測定値−１の変化率Δ−／
Δｔの絶対値が変化率設定値ａ以上である場合はノズル
の位置を保持させることにより、スライディングノズル
装置４のノズルを必要以上に動作させることな（タンデ
ィシュ６内の溶鋼型ＩＷ＊を迅速に且つ高精度で重量設
定値−０に追従させることができる。

すなわち、所定の条件のもとではノズルの位置を保持さ
せることにより、摺動プレー）４ｂの無用な摩耗を防止
することができ、摺動プレー）４ｂの寿命を長（するこ
とができる。

なお第１図及び第２図の実施例においてはスライディン
グノズル装置４の制御のためにタンディシュ６内の溶鋼
重量−１を測定したが、これに代えてタンディシュ６内
の溶鋼場面筒を測定してもよい。

第５図は本発明の制御方法をタンディシュとモールド間
のスライディングノズル装置の制御に使用した他の実施
例による連続鋳造用設備の概略断面図を示す。

図において６はタンディシュを示し、このタンディシュ
６の底部に例えば三相誘導電動機により駆動される電動
シリンダ等のアクチェエータ８が取りつけられ、連結部
品８ａを介してスライディングノズル装置９の開閉を制
御する。スライディングノズル装置９は一対のノズルを
存する板状体９ａ＋９ｂから構成され、一方の板状体す
なわち摺動プレート９ｂをアクチェエータ８で摺動させ
ることにより両方のノズルの重なる面積を変え、スライ
ディングノズル装置９から浸漬ノズルｌＯを通してモー
ルド１１に注入される溶鋼の量を制御する。

モールド１１には湯面高検出器３１が配置され、この湯
面高検出器３１の出力を制御盤３０に供給してモールド
１１内の溶鋼の場面筒を測定し、測定結果に基づいてア
クチュエータ８を制御する。

第６図はスライディングノズル装置の制御盤３０のブロ
ック回路図を示す。第６図のブロック回路図は基本的に
は第２図に示すブロック回路図と同様の構成をとってい
るが、タンディシュ６の溶鋼重量を測定する代わりにモ
ールド１１の場面筒を測定する点及びヒステリシス補正
のための補正信号発生器２６が設けられていない点が異
なる。

モールド１１に取りつけられた場面高測定用の場面高検
出器３１の出力は、比較器３２において設定器３３から
の基卓設定値と比較され、その比較出力が演算器３４に
供給される。また場面高検出器３１の出力は微分器３５
を介して演算器３４に供給される。演算器３４では比較
器３２及び微分器３５からの信号に応して第１図及び第
２図の実施例と同様に演算し、閉大、閉小、保持、聞手
、開大の５種類の出力を発生する。ただし、タンディシ
ュ溶鋼重量を測定するかわりにモールド１１の溶鋼の場
面筒を測定し、上記表、第３図及び第４図におけるー、
はモールド１１の場面筒（測定値）＋Ｗｔ−ｔ　は前回
測定時のモールド１１の場面筒、Ｗｏはモールド１１の
溶鋼湯面高設定値、Δ稠は場面筒の差と読み替えるもの
とする。演算器３４からの演算出力は第２図に実施例と
同様にパルス発生器３７に供給され、演算出力に応した
パルス幅を有するパルス信号が発生される。

パルス発生器３７からのパルス信号は駆動回路３８に供
給され駆動回路３８からの正弦波電圧がアクチュエータ
８の電動機に動作電圧として供給され、スライディング
ノズル装置９の摺動プレート９ｂを駆動する。

第５図の実施例においても第１図及び第２図の実施例と
同様、予め決められた条件に応して、スライディングノ
ズル装置９を、閉大、閉小、保持。

聞手、量大の５種の状態に切り換えて制御することによ
りモールド１１の溶鋼の場面筒１を迅速にしかもスライ
ディングノズル装置９を必要以上に動かすことなく設定
値縁。に追従させることができる。

なお本発明の実施例においては、取鍋１に設けたスライ
ディングノズル装置４或いはタンディシュ６に設けたス
ライディングノズル装置９を制御するようにしたが、こ
れに限らず連続して配置された複数個の容器間に設けら
れたスライディングノズル装置の制御に本発明の制御方
法を使用することができる。なお本発明においては容器
という用語は取鍋１．タンディシュ６、モールド１１等
を含むものとする。

また本発明においてはスライディングノズル装置４，９
としてレシプロ式のものを使用したが、これに代えてロ
ータリ式のものを使用することもでき、またスライディ
ングノズル装置４．９の駆動に油圧シリンダ等によるア
クチュエータ２．８を使用することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、測定値が基準設定値
と異なっている場合でも偏差値が一定値以下であり且つ
測定値の変化の方向が基準設定値に近づく方向であると
きは、スライディングノズル装置のノズルの位置を保持
するようにしたので、ノズルが必要以上に動かされるこ
とがなく摺動プレートの寿命を長くすることができる。

また、溶鋼重量或いは場面高を基準設定値に迅速に収束
させることができると共に安定性が増し、外乱による溶
鋼重量或いは湯面高の変動をより小さく制御できるよう
になる。更に、測定値の変化率に応じてスライディング
ノズル装置の制御状態を変えることにより、溶鋼重量或
いは場面高を基準設定値に一層迅速に収束させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスライディングノズル装置の制御方法
が使用される連続鋳造用設備の概略断面図、第２図は第
１図のスライディングノズル装置の制御盤のブロック回
路図、第３図は溶鋼重量の経時変化を示すグラフ、第４
図はスライディングノズル装置の制御方法を示すフロー
チャート、第５図は本発明のスライディングノズル装置
の制御方法が使用される他の実施例の概略断面図、第６
図は第５図のスライディングノズル装置の制御盤のブロ
ック回路図である。 ■　：取鍋　　　　　　２．８ｚアクチユエータ４．９
ニスライデイングノズル装置 ４ａ：板状体 ４ｂ：板状体（摺動プレート） ５：ロングノズル　　６：タンデイシエフ：ロードセル
　　　ＩＯ＝浸漬ノズル１１：モールド　　　　２０．
３０：制御盤２１：タンディシュ重量測定器 ２２．３２：比較器　　　２３．３３：設定器２４．３
４７演算器　　　２５．３５：微分器２６：補正信号発
生器　２７．３７：パルス発生器２８．３８：駆動回路
　　３１：湯面高検土器特許出願人　　　　　黒塙窯業
　株式会社代理人　　小児　益（ほか２名） 第１図 第　５　＠ 第２図 ｆ４６図 第４図 第３図ｉ ・・・・・１１□ ＋１ ０゛°”０・゛・°°°・゛０“°°°８゛°０・°゛
・＋・０゛“・°゛・＋９°°°°“１ゝ°６゛・゛′
・・′１ゝ・・・１，。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造用の第１の容器に設けられたスライディン
   グノズル装置から溶鋼が注入される第２の容器内の溶鋼
   重量或いは溶鋼湯面高を測定し、この測定値を、基準設
   定値と比較して偏差を求め、この偏差に応じて上記スラ
   イディングノズル装置のノズルの開閉を制御する制御方
   法において、少なくとも、上記測定値が上記基準設定値
   近傍に設けられた不感帯内にあるとき、または上記測定
   値が上記不感帯外であるがその偏差が第１の偏差値未満
   であり且つ上記測定値が上記基準設定値に近づいている
   ときは、上記ノズルの位置を保持するように制御したこ
   とを特徴とする連続鋳造用容器のスライディングノズル
   装置の制御方法。 ２、連続鋳造用の第１の容器に設けられたスライディン
   グノズル装置から溶鋼が注入される第２の容器内の溶鋼
   重量或いは溶鋼湯面高を測定し、この測定値を、基準設
   定値と比較して偏差を求め、この偏差に応じて上記スラ
   イディングノズル装置のノズルの開閉を制御する制御方
   法において、上記測定値が上記基準設定値近傍に設けら
   れた不感帯内にあるとき、または上記測定値が上記不感
   帯外であるが第１の偏差値未満であり且つ上記基準設定
   値に近づいているとき、または上記偏差が上記第１の偏
   差値以上で第２の偏差値未満であり且つ上記測定値が上
   記基準設定値に近づいており且つ上記測定値の変化率の
   絶対値が設定変化率以上であるときは、上記ノズルの位
   置を保持するように制御したことを特徴とする連続鋳造
   用容器のスライディングノズル装置の制御方法。