JPH0561025B2 - - Google Patents
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- JPH0561025B2 JPH0561025B2 JP3428586A JP3428586A JPH0561025B2 JP H0561025 B2 JPH0561025 B2 JP H0561025B2 JP 3428586 A JP3428586 A JP 3428586A JP 3428586 A JP3428586 A JP 3428586A JP H0561025 B2 JPH0561025 B2 JP H0561025B2
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- Japan
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- mold
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- molten steel
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- nozzle
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Description
本発明は連続鋳造設備におけるモールド内溶鋼
湯面レベルを一定に制御する装置に関するもので
ある。なお以下各図の説明において同一の符号は
同一または相当部分を示す。
湯面レベルを一定に制御する装置に関するもので
ある。なお以下各図の説明において同一の符号は
同一または相当部分を示す。
タンデイツシユからモールドに注入される溶鋼
（湯ともいう）のモールド内での湯面レベル（以
下モールド湯面レベルという）を一定に保つこと
は、溶鋼のモールドからのオーバーフローあるい
はブレークアウト（鋳片外殻（凝固殻）の破れか
らの溶鋼流出）を防ぐばかりでなく、鋳片の横割
れ防止等の品質維持上非常に重要である。従つて
鋳造品の品質異常を防ぐためにもモールド湯面レ
ベル変動を極力おさえる制御方式が必要となる
が、現実的に、鋳造速度（モールドからの鋳片の
引抜速度）が一定で、モールドへの溶鋼注入ノズ
ルの流入口面積（ノズル開度ともいう）の変化の
少ないモールド湯面レベル一定制御においては、
チヤージが長くなるとノズル内部の詰り現象を起
こし安定した制御性を保てなくなる。またそのよ
うな詰りは突如として剥離し、モールド湯面レベ
ルの突然変化を起こし、制御を不安定にしてしま
うばかりか、悪い場合には制御が発散してしまい
オペレータ介入を余儀なくすることがある。 従来のこの種のモールド湯面レベル制御方法と
しては下記のものがある。 (イ) タンデイツシユからモールドへの溶鋼注入量
を一定とし、鋳造速度をフイードバツグ制御す
る方法。 (ロ) 鋳造速度一定としタンデイツシユからモール
ドへの溶鋼注入量をフイードバツグ制御する方
法。 前記(イ)の制御方法は鋳造速度を変化させるた
め、鋳品の品質上好ましくなく、操業上も近年の
連続的に数チヤージを鋳込む連々鋳操業に適して
ないという欠点がある。 前記(ロ)の制御方法としては２通りの制御方法が
ある。即ち１つはモールド湯面レベルを制御量と
するPID制御であり、もう１つの方式はタンデイ
ツシユ溶鋼ヘツド（タンデイツシユとモールド間
の湯面レベルの差）、鋳造速度及びモールド湯面
レベル偏差をパラメータとする、溶鋼ノズル流入
口開度演算により演算された開度から、各パラメ
ータの変化量を開度変化に変換しその開度変化量
を用いフイードバツク制御とフイードフオワード
制御を組合わせた制御である。この前者の制御方
法では、ノズル詰り、剥離等の外乱に対して十分
に対応しきれないという欠点がある。また後者の
制御方法ではタンデイツシユ溶鋼ヘツド、鋳造速
度変化に伴うモールド湯面レベル変動に対しては
効果的であるが、近年の高速鋳造においてはモー
ルド湯面レベル変動による操作端（ノズルを開閉
するストツパ）に対する修正動作が前記鋳造速度
に対し微小となるため、ノズル部の剥離等に対す
る制御動作が遅く、溶鋼のオーバーフロー等の危
険性が出て来るといつた欠点がある。 また詰り除去の方法として操作端に対する通常
操作信号に振動した信号を重畳させる方法が有る
が、この方法では重量させるタイミングにより、
オーバーフローあるいはブレークアウトの危険性
が有るため自動的に行うことは困難であつた。
（湯ともいう）のモールド内での湯面レベル（以
下モールド湯面レベルという）を一定に保つこと
は、溶鋼のモールドからのオーバーフローあるい
はブレークアウト（鋳片外殻（凝固殻）の破れか
らの溶鋼流出）を防ぐばかりでなく、鋳片の横割
れ防止等の品質維持上非常に重要である。従つて
鋳造品の品質異常を防ぐためにもモールド湯面レ
ベル変動を極力おさえる制御方式が必要となる
が、現実的に、鋳造速度（モールドからの鋳片の
引抜速度）が一定で、モールドへの溶鋼注入ノズ
ルの流入口面積（ノズル開度ともいう）の変化の
少ないモールド湯面レベル一定制御においては、
チヤージが長くなるとノズル内部の詰り現象を起
こし安定した制御性を保てなくなる。またそのよ
うな詰りは突如として剥離し、モールド湯面レベ
ルの突然変化を起こし、制御を不安定にしてしま
うばかりか、悪い場合には制御が発散してしまい
オペレータ介入を余儀なくすることがある。 従来のこの種のモールド湯面レベル制御方法と
しては下記のものがある。 (イ) タンデイツシユからモールドへの溶鋼注入量
を一定とし、鋳造速度をフイードバツグ制御す
る方法。 (ロ) 鋳造速度一定としタンデイツシユからモール
ドへの溶鋼注入量をフイードバツグ制御する方
法。 前記(イ)の制御方法は鋳造速度を変化させるた
め、鋳品の品質上好ましくなく、操業上も近年の
連続的に数チヤージを鋳込む連々鋳操業に適して
ないという欠点がある。 前記(ロ)の制御方法としては２通りの制御方法が
ある。即ち１つはモールド湯面レベルを制御量と
するPID制御であり、もう１つの方式はタンデイ
ツシユ溶鋼ヘツド（タンデイツシユとモールド間
の湯面レベルの差）、鋳造速度及びモールド湯面
レベル偏差をパラメータとする、溶鋼ノズル流入
口開度演算により演算された開度から、各パラメ
ータの変化量を開度変化に変換しその開度変化量
を用いフイードバツク制御とフイードフオワード
制御を組合わせた制御である。この前者の制御方
法では、ノズル詰り、剥離等の外乱に対して十分
に対応しきれないという欠点がある。また後者の
制御方法ではタンデイツシユ溶鋼ヘツド、鋳造速
度変化に伴うモールド湯面レベル変動に対しては
効果的であるが、近年の高速鋳造においてはモー
ルド湯面レベル変動による操作端（ノズルを開閉
するストツパ）に対する修正動作が前記鋳造速度
に対し微小となるため、ノズル部の剥離等に対す
る制御動作が遅く、溶鋼のオーバーフロー等の危
険性が出て来るといつた欠点がある。 また詰り除去の方法として操作端に対する通常
操作信号に振動した信号を重畳させる方法が有る
が、この方法では重量させるタイミングにより、
オーバーフローあるいはブレークアウトの危険性
が有るため自動的に行うことは困難であつた。
本発明は、上記の欠点を除去し、ノズル詰りを
自動的に検知して調節器の制御パラメータを補正
することにより、詰りを増長させずに、応答性よ
り制御を安定させることができるモールド湯面レ
ベル制御装置およびノズル詰りの剥離を自動的に
検知して、ノズル開度の指令値および調節器の制
御パラメータを補正することにより、応答性よく
制御を安定させることができるモールド湯面レベ
ル制御装置を提供することを目的とする。
自動的に検知して調節器の制御パラメータを補正
することにより、詰りを増長させずに、応答性よ
り制御を安定させることができるモールド湯面レ
ベル制御装置およびノズル詰りの剥離を自動的に
検知して、ノズル開度の指令値および調節器の制
御パラメータを補正することにより、応答性よく
制御を安定させることができるモールド湯面レベ
ル制御装置を提供することを目的とする。
まず、本願第１発明の詰り検出による制御補償
の要点を述べると、この制御補償方式はモールド
湯面レベル信号を制御量とし、タンデイツシユか
らモールドへ溶鋼を注入するノズルにおける溶鋼
流入毛値面積（ノズル開度）を可変するストツパ
のストロークを操作量としたフイードバツク制御
において、鋳造速度（（モールドからの鋳片引抜
速度、モールドからの引き抜かれる鋳片の断面積
により算出される鋳片引抜き量）と、前記ノズル
開度、タンデイツシユ溶鋼ヘツドより算出される
モールドへの溶鋼流入量とがバランスしている
時、モールド湯面レベル変動なしという関係か
ら、ノズル開度理想値を求め、この値とノズル開
度実際値との差により詰りを検出し、ゲイン補正
を行う補償方式である。 即ちタンデイツシユからノズルを介しモールド
へ注入される単位時間当たりの溶鋼流入量は下記
(1)式で表わされる。 Ｋ・Ｆ・√２・・ ……(1) ここにＫ：流入係数、Ｆ：ノズル・ストツパ間
開度（ノズル開度）、ｇ：重力加速度、ｈ：タン
デイツシユ溶鋼ヘツド（モールド湯面レベルから
タンデイツシユ湯面レベル迄の距離）。 他方モールドから鋳片として単位時間当たりに
引抜かれる溶鋼量（鋳造速度）は下記(2)式で表わ
される。 Ａ・Ｖ ……(2) ここにＡ：モールド断面積（モールドからの鋳
片断面積）、Ｖ：モールドからの鋳片引抜速度。 溶鋼のモールドへの流入量とモールドからの引
抜量が等しければモールド湯面レベル変動がない
ため、式(1)＝式(2)と置いてノズル開度理想値Ｆは
下記(3)式のように求められる。 Ｆ＝Ａ・Ｖ／Ｋ・√２・・ ……(3) ところがノズル開度を制御するストツパ制御装
置（後述のシリンダ制御盤）に対してはノズル開
度に置換わる量としてストツパのストロークを操
作量としているため(3)式にて演算されたノズル開
度Ｆを得るストツパ・ストロークに換算する必要
がある。この換算方式はあらかじめ設備の構造か
ら決まつた下式(4)のようなストローク／開度特性
（関数ｆ）より換算できる。 ST1＝ｆ(F) ……(4) ここにST1：ストツパ・ストローク理想値。 (4)式にて求められたストローク理想値ST
（ST1）とストローク実際値ST（ST2）の偏差が
定常的に有る場合、ノズル詰りと判定できる。即
ち ΔST＝ST1−ST2 ……(5) ここにΔST：ノズル詰り量に対応するストロ
ーク変化量、ST2：ストローク実際値。 即ちストローク差ΔSTがΔST＜−ｋ（ｋは正で
詰り判定値）の時、いいかえればΔSTの絶対値
がｋ以上となつたとき詰まりと判定できる。この
ように詰まり判定が出た時、モールド湯面レベル
制御装置内の調節器としてのPIDコントローラの
ゲインをストローク変化量ΔST相当分だけ増加
してやると、ストツパのストローク実際値は詰り
のない時にくらべ、振動波形が重畳されたような
形でストローク指令値に追従し詰り難くなるとと
もに詰り除去もできることになる。 次に、本願第２発明のノズル詰りの剥離検出に
よる制御補償の要点を述べる。モールド湯面レベ
ル制御の外乱要因としては、ストツパストロー
ク、タンデイツシユ溶鋼ヘツド、鋳造速度、ノズ
ル詰りの剥離があるがこの剥離を検出するために
は剥離以外の外乱要因に変化がない状態でモール
ド湯面レベルに急変動が起こつた時に剥離と判定
すればよい。このように剥離を検出した時点でモ
ールド湯面レベル急変動幅、つまり所定時間内の
モールド湯面レベルの変化量に相当する信号をス
トローク指令値に重畳してストツパの制御装置
（シリンダ制御盤）に与えノズル開度を閉じるよ
うにストツパのストロークを修正し、いち早くモ
ールド湯面レベルを整定させるとともに、PIDコ
ントローラのＰ（比例）動作のゲインを下げ、Ｉ
（積分）動作時間を長くしてやると、剥離による
ハンチングをおさえることかできることになるも
のである。 以上を要約すると、本願の第１発明の要点は、
溶鋼をタンデイツシユに一時貯留し、このタンデ
イツシユから溶鋼をノズルを介してモールドに注
入し、このモールドから鋳片を引き抜いて連続鋳
造する設備のモールド内の溶鋼湯面レベル（モー
ルド湯面レベル）を制御する装置であつて、ノズ
ルの開度を可変するノズル開度可変手段（ストツ
パ操作シリンダ）と、ノズル開度の実際値がノズ
ル開度の指令値に一致するようにノズル開度可変
手段を制御するノズル開度制御手段（シリンダ制
御盤）と、モールド湯面レベルを一定に保つよう
にノズル開度制御手段へノズル開度指令値を出力
する調節器（PIDコントローラ）と、を備えた連
続鋳造設備のモールド湯面レベル制御装置に対し
て、モールドから鋳片を引き抜く鋳造速度を計測
する手段（ピンチロールなど）と、タンデイツシ
ユ内の溶鋼湯面レベルとモールド湯面レベルのレ
ベル差（タンデイツシユ溶鋼ヘツド）を計測する
手段（タンデイツシユ溶鋼レベル計）と、鋳造速
度、タンデイツシユ溶鋼ヘツド、モールド湯面レ
ベル及びノズル開度実際値が入力され、鋳造速度
とタンデイツシユ溶鋼ヘツドとからノズル開度理
想値を演算し、このノズル開度理想値とノズル開
度実際値の偏差の絶対値が予め設けられた判定値
を越えたことを検出してノズルの詰りと判定し、
調節器の比例ゲインを前記偏差の絶対値に応じて
増加させる調節器補償手段（開度演算器、開度ス
トローク演算器、減算器、詰り補償判定器、PID
パラメータ補償器など）と、を設けたことにあ
る。 そうして、本願第２発明の要点は、第１発明の
調節器補償手段に代えて、鋳造速度、タンデイツ
シユ溶鋼ヘツド、モールド湯面レベル及びノズル
開度実際値の各量が入力され、この各量の時間変
化を監視し、モールド湯面レベルにのみ急変動を
検出したことをもつてノズル詰りの剥離と判定
し、モールド湯面レベルの時間変化量に応じてノ
ズル開度指定値と調節器の比例ゲインを低減し調
節器の積分時間を増加させる調節器補償手段（剥
離補償判定器、PIDパラメータ補償器など）を設
けたことにある。
の要点を述べると、この制御補償方式はモールド
湯面レベル信号を制御量とし、タンデイツシユか
らモールドへ溶鋼を注入するノズルにおける溶鋼
流入毛値面積（ノズル開度）を可変するストツパ
のストロークを操作量としたフイードバツク制御
において、鋳造速度（（モールドからの鋳片引抜
速度、モールドからの引き抜かれる鋳片の断面積
により算出される鋳片引抜き量）と、前記ノズル
開度、タンデイツシユ溶鋼ヘツドより算出される
モールドへの溶鋼流入量とがバランスしている
時、モールド湯面レベル変動なしという関係か
ら、ノズル開度理想値を求め、この値とノズル開
度実際値との差により詰りを検出し、ゲイン補正
を行う補償方式である。 即ちタンデイツシユからノズルを介しモールド
へ注入される単位時間当たりの溶鋼流入量は下記
(1)式で表わされる。 Ｋ・Ｆ・√２・・ ……(1) ここにＫ：流入係数、Ｆ：ノズル・ストツパ間
開度（ノズル開度）、ｇ：重力加速度、ｈ：タン
デイツシユ溶鋼ヘツド（モールド湯面レベルから
タンデイツシユ湯面レベル迄の距離）。 他方モールドから鋳片として単位時間当たりに
引抜かれる溶鋼量（鋳造速度）は下記(2)式で表わ
される。 Ａ・Ｖ ……(2) ここにＡ：モールド断面積（モールドからの鋳
片断面積）、Ｖ：モールドからの鋳片引抜速度。 溶鋼のモールドへの流入量とモールドからの引
抜量が等しければモールド湯面レベル変動がない
ため、式(1)＝式(2)と置いてノズル開度理想値Ｆは
下記(3)式のように求められる。 Ｆ＝Ａ・Ｖ／Ｋ・√２・・ ……(3) ところがノズル開度を制御するストツパ制御装
置（後述のシリンダ制御盤）に対してはノズル開
度に置換わる量としてストツパのストロークを操
作量としているため(3)式にて演算されたノズル開
度Ｆを得るストツパ・ストロークに換算する必要
がある。この換算方式はあらかじめ設備の構造か
ら決まつた下式(4)のようなストローク／開度特性
（関数ｆ）より換算できる。 ST1＝ｆ(F) ……(4) ここにST1：ストツパ・ストローク理想値。 (4)式にて求められたストローク理想値ST
（ST1）とストローク実際値ST（ST2）の偏差が
定常的に有る場合、ノズル詰りと判定できる。即
ち ΔST＝ST1−ST2 ……(5) ここにΔST：ノズル詰り量に対応するストロ
ーク変化量、ST2：ストローク実際値。 即ちストローク差ΔSTがΔST＜−ｋ（ｋは正で
詰り判定値）の時、いいかえればΔSTの絶対値
がｋ以上となつたとき詰まりと判定できる。この
ように詰まり判定が出た時、モールド湯面レベル
制御装置内の調節器としてのPIDコントローラの
ゲインをストローク変化量ΔST相当分だけ増加
してやると、ストツパのストローク実際値は詰り
のない時にくらべ、振動波形が重畳されたような
形でストローク指令値に追従し詰り難くなるとと
もに詰り除去もできることになる。 次に、本願第２発明のノズル詰りの剥離検出に
よる制御補償の要点を述べる。モールド湯面レベ
ル制御の外乱要因としては、ストツパストロー
ク、タンデイツシユ溶鋼ヘツド、鋳造速度、ノズ
ル詰りの剥離があるがこの剥離を検出するために
は剥離以外の外乱要因に変化がない状態でモール
ド湯面レベルに急変動が起こつた時に剥離と判定
すればよい。このように剥離を検出した時点でモ
ールド湯面レベル急変動幅、つまり所定時間内の
モールド湯面レベルの変化量に相当する信号をス
トローク指令値に重畳してストツパの制御装置
（シリンダ制御盤）に与えノズル開度を閉じるよ
うにストツパのストロークを修正し、いち早くモ
ールド湯面レベルを整定させるとともに、PIDコ
ントローラのＰ（比例）動作のゲインを下げ、Ｉ
（積分）動作時間を長くしてやると、剥離による
ハンチングをおさえることかできることになるも
のである。 以上を要約すると、本願の第１発明の要点は、
溶鋼をタンデイツシユに一時貯留し、このタンデ
イツシユから溶鋼をノズルを介してモールドに注
入し、このモールドから鋳片を引き抜いて連続鋳
造する設備のモールド内の溶鋼湯面レベル（モー
ルド湯面レベル）を制御する装置であつて、ノズ
ルの開度を可変するノズル開度可変手段（ストツ
パ操作シリンダ）と、ノズル開度の実際値がノズ
ル開度の指令値に一致するようにノズル開度可変
手段を制御するノズル開度制御手段（シリンダ制
御盤）と、モールド湯面レベルを一定に保つよう
にノズル開度制御手段へノズル開度指令値を出力
する調節器（PIDコントローラ）と、を備えた連
続鋳造設備のモールド湯面レベル制御装置に対し
て、モールドから鋳片を引き抜く鋳造速度を計測
する手段（ピンチロールなど）と、タンデイツシ
ユ内の溶鋼湯面レベルとモールド湯面レベルのレ
ベル差（タンデイツシユ溶鋼ヘツド）を計測する
手段（タンデイツシユ溶鋼レベル計）と、鋳造速
度、タンデイツシユ溶鋼ヘツド、モールド湯面レ
ベル及びノズル開度実際値が入力され、鋳造速度
とタンデイツシユ溶鋼ヘツドとからノズル開度理
想値を演算し、このノズル開度理想値とノズル開
度実際値の偏差の絶対値が予め設けられた判定値
を越えたことを検出してノズルの詰りと判定し、
調節器の比例ゲインを前記偏差の絶対値に応じて
増加させる調節器補償手段（開度演算器、開度ス
トローク演算器、減算器、詰り補償判定器、PID
パラメータ補償器など）と、を設けたことにあ
る。 そうして、本願第２発明の要点は、第１発明の
調節器補償手段に代えて、鋳造速度、タンデイツ
シユ溶鋼ヘツド、モールド湯面レベル及びノズル
開度実際値の各量が入力され、この各量の時間変
化を監視し、モールド湯面レベルにのみ急変動を
検出したことをもつてノズル詰りの剥離と判定
し、モールド湯面レベルの時間変化量に応じてノ
ズル開度指定値と調節器の比例ゲインを低減し調
節器の積分時間を増加させる調節器補償手段（剥
離補償判定器、PIDパラメータ補償器など）を設
けたことにある。
次に第１図、第２図に基づいて本発明の実施例
を説明する。第１図は本発明装置の一実施例とし
ての構成を示すブロツク図、第２図はノズル流入
部の細部構造の説明図である。 第１図において溶鋼２はレードル（図外）から
タンデイツシユ１に注入された後、該タンデイツ
シユ１より上ノズル３Ａを経て浸漬ノズル３を通
り、モールド４内に鋳込まれ、モールド４内での
溶鋼の凝固に伴い凝固殻を形成し、該モールド下
方開放端より鋳片５としてピンチロール８により
引抜かれる。この場合タンデイツシユ１からモー
ルド４に注入される溶鋼２の量は上ノズル３Ａの
湯流入口を上下方向（ストローク方向）に開閉す
るストツパ６によつて可変される。この部分の構
造は第２図に示され、ノズルへの湯流入口面積
（ノズル開度Ｆ）は斜線部で表わされこれはノズ
ルのストロークSTに対応して定まる値である。 ７はモールド４内の湯面レベルを検出するモー
ルド湯面レベル計で、調節器としてのPIDコント
ローラ１８はレベル計７からのモールド湯面レベ
ル信号７ａを入力し、これを一定とするようにこ
の信号値７ａとコントローラ１８の内部に設定さ
れた目標湯面レベルとの差をPID演算し、この調
節出力信号をシリンダ制御盤１１にストローク指
令値１８ａとして与える。これによりシリンダ制
御盤１１はストローク実際値ST2が同指令値１８
ａに一致するようにストツパ操作シリンダ１０を
介しストツパ６のストローク実際値ST2（従つて
ノズル開度）を可変し結果としてモールド湯面レ
ベルが一定となるようにする。９はピンチロール
８を駆動するためのピンチロール駆動装置であ
る。ストツパ６はストツパ操作シリンダ１０の上
昇、下降と同期して動作し、シリンダ１０のスト
ローク実際値ST2は全閉状態で零リセツトされ、
その位置を基点としてプラス、マイナスの符号付
の値で後述の減算器１４、剥離補償判定器１６に
入力される。ピンチロール駆動装置９から鋳片引
抜速度信号Ｖを、タンデイツシユ溶鋼ヘツド計１
９からタンデイツシユ溶鋼ヘツドｈを開度演算器
１２にとりこみ、(3)式の演算式にてノズル開度理
想値Ｆを演算し、その結果を開度／ストローク変
換器１３を通し、ストツパ・ストローク理想値
ST1に変換した値と、ストツパ制御装置としての
シリンダ制御盤１１から来るストローク実際値
ST2を減算器１４にて減算し、そのストローク差
ΔSTを詰り補償判定器１５に入力し補償を行う
かどうかの判定を行う。即ち詰り補償判定器１５
では減算器１４からのストローク差の信号ΔST
に対し下限判定を行い、演算値が下限値以下
（ΔST＜−ｋ）又はΔSTの絶対値がｋ以上の時タ
イマ監視し、タイムアツプしてもなお前記下限値
以下の条件が成立している場合、PIDパラメータ
補償器１７にてPIDコントローラ１８の比例ゲイ
ンＰをストローク差ΔSTの値に応じた所定量だ
け増加させてやると、ゲイン増加前の状態に対し
ストツパ移動量（ストローク変化）は激しくな
る、つまりストローク実際値ST2の変化速度が速
くなり、かつ振動的にストローク指令値１８ａに
収斂する。これによりノズルは詰りかけた状態か
ら詰りが徐々に除去され、正常に復帰すると前記
の比例ゲインＰは正常の値に戻される。 また詰りの剥離は剥離補償判定器１６を用いて
行う。即ちこの判定器１６には前記のストローク
実際値ST2のほかに鋳片引抜速度Ｖ、タンデイツ
シユ溶鋼ヘツドｈ及びモールド湯面レベル計より
のモールド湯面レベル７ａが入力されており、判
定器１６がモールド湯面レベル７ａの急変を判定
した時、鋳片引抜速度Ｖ、ストローク実際値
ST2、タンデイツシユ溶鋼ヘツドｈの各変化がな
い場合に、剥離と判定し、PIDパラメータ補償器
１７に対し起動をかけ、PIDコントローラ１８内
のＰ動作ゲインを下げ、Ｉ動作の積分時間が長く
してやるとともに、シリンダ制御盤１１に対する
ストローク指令値１８ａに強制的に所定時間内の
モールド湯面レベル変動量に応じた信号をストロ
ーク実際値を減ずる方向に重畳させて剥離に対応
するモールド湯面レベル制御の応答性を高めるよ
うにする。
を説明する。第１図は本発明装置の一実施例とし
ての構成を示すブロツク図、第２図はノズル流入
部の細部構造の説明図である。 第１図において溶鋼２はレードル（図外）から
タンデイツシユ１に注入された後、該タンデイツ
シユ１より上ノズル３Ａを経て浸漬ノズル３を通
り、モールド４内に鋳込まれ、モールド４内での
溶鋼の凝固に伴い凝固殻を形成し、該モールド下
方開放端より鋳片５としてピンチロール８により
引抜かれる。この場合タンデイツシユ１からモー
ルド４に注入される溶鋼２の量は上ノズル３Ａの
湯流入口を上下方向（ストローク方向）に開閉す
るストツパ６によつて可変される。この部分の構
造は第２図に示され、ノズルへの湯流入口面積
（ノズル開度Ｆ）は斜線部で表わされこれはノズ
ルのストロークSTに対応して定まる値である。 ７はモールド４内の湯面レベルを検出するモー
ルド湯面レベル計で、調節器としてのPIDコント
ローラ１８はレベル計７からのモールド湯面レベ
ル信号７ａを入力し、これを一定とするようにこ
の信号値７ａとコントローラ１８の内部に設定さ
れた目標湯面レベルとの差をPID演算し、この調
節出力信号をシリンダ制御盤１１にストローク指
令値１８ａとして与える。これによりシリンダ制
御盤１１はストローク実際値ST2が同指令値１８
ａに一致するようにストツパ操作シリンダ１０を
介しストツパ６のストローク実際値ST2（従つて
ノズル開度）を可変し結果としてモールド湯面レ
ベルが一定となるようにする。９はピンチロール
８を駆動するためのピンチロール駆動装置であ
る。ストツパ６はストツパ操作シリンダ１０の上
昇、下降と同期して動作し、シリンダ１０のスト
ローク実際値ST2は全閉状態で零リセツトされ、
その位置を基点としてプラス、マイナスの符号付
の値で後述の減算器１４、剥離補償判定器１６に
入力される。ピンチロール駆動装置９から鋳片引
抜速度信号Ｖを、タンデイツシユ溶鋼ヘツド計１
９からタンデイツシユ溶鋼ヘツドｈを開度演算器
１２にとりこみ、(3)式の演算式にてノズル開度理
想値Ｆを演算し、その結果を開度／ストローク変
換器１３を通し、ストツパ・ストローク理想値
ST1に変換した値と、ストツパ制御装置としての
シリンダ制御盤１１から来るストローク実際値
ST2を減算器１４にて減算し、そのストローク差
ΔSTを詰り補償判定器１５に入力し補償を行う
かどうかの判定を行う。即ち詰り補償判定器１５
では減算器１４からのストローク差の信号ΔST
に対し下限判定を行い、演算値が下限値以下
（ΔST＜−ｋ）又はΔSTの絶対値がｋ以上の時タ
イマ監視し、タイムアツプしてもなお前記下限値
以下の条件が成立している場合、PIDパラメータ
補償器１７にてPIDコントローラ１８の比例ゲイ
ンＰをストローク差ΔSTの値に応じた所定量だ
け増加させてやると、ゲイン増加前の状態に対し
ストツパ移動量（ストローク変化）は激しくな
る、つまりストローク実際値ST2の変化速度が速
くなり、かつ振動的にストローク指令値１８ａに
収斂する。これによりノズルは詰りかけた状態か
ら詰りが徐々に除去され、正常に復帰すると前記
の比例ゲインＰは正常の値に戻される。 また詰りの剥離は剥離補償判定器１６を用いて
行う。即ちこの判定器１６には前記のストローク
実際値ST2のほかに鋳片引抜速度Ｖ、タンデイツ
シユ溶鋼ヘツドｈ及びモールド湯面レベル計より
のモールド湯面レベル７ａが入力されており、判
定器１６がモールド湯面レベル７ａの急変を判定
した時、鋳片引抜速度Ｖ、ストローク実際値
ST2、タンデイツシユ溶鋼ヘツドｈの各変化がな
い場合に、剥離と判定し、PIDパラメータ補償器
１７に対し起動をかけ、PIDコントローラ１８内
のＰ動作ゲインを下げ、Ｉ動作の積分時間が長く
してやるとともに、シリンダ制御盤１１に対する
ストローク指令値１８ａに強制的に所定時間内の
モールド湯面レベル変動量に応じた信号をストロ
ーク実際値を減ずる方向に重畳させて剥離に対応
するモールド湯面レベル制御の応答性を高めるよ
うにする。
以上の説明から明らかなように、本願第１発明
によれば、鋳造速度とタンデイツシユ溶鋼ヘツド
とからノズル開度理想値を演算し、このノズル開
度理想値とノズル開度実際値の偏差の絶対値が予
め設けられた判定値を越えたことを検出してノズ
ルの詰りと判定し、調節器の比例ゲインを前記偏
差の絶対値に応じて増加させることにより、スト
ツパのストローク実際値を、振動波形が重畳され
たような形がストローク指令値に追随させて、即
ちノズル開度をハンチング気味に操作することに
より、詰り難くするとともに詰りを除去するよう
にして、制御を安定化させることができる。 また、第２発明によれば、鋳造速度、タンデイ
ツシユ溶鋼ヘツド、モールド湯面レベル及びノズ
ル開度実際値の各値の時間変化を監視し、モール
ド湯面レベルにのみ急変動を検出したことをもつ
てノズル詰りの剥離と判定し、モールド湯面レベ
ルの時間変化量に応じてノズル開度指令値と調節
器の比例ゲインを低減し調節器の積分時間を増加
させることにより、いち早くモールド湯面レベル
を整定させるとともに、剥離によるハンチングを
抑えて、制御を安定化させることができる。
によれば、鋳造速度とタンデイツシユ溶鋼ヘツド
とからノズル開度理想値を演算し、このノズル開
度理想値とノズル開度実際値の偏差の絶対値が予
め設けられた判定値を越えたことを検出してノズ
ルの詰りと判定し、調節器の比例ゲインを前記偏
差の絶対値に応じて増加させることにより、スト
ツパのストローク実際値を、振動波形が重畳され
たような形がストローク指令値に追随させて、即
ちノズル開度をハンチング気味に操作することに
より、詰り難くするとともに詰りを除去するよう
にして、制御を安定化させることができる。 また、第２発明によれば、鋳造速度、タンデイ
ツシユ溶鋼ヘツド、モールド湯面レベル及びノズ
ル開度実際値の各値の時間変化を監視し、モール
ド湯面レベルにのみ急変動を検出したことをもつ
てノズル詰りの剥離と判定し、モールド湯面レベ
ルの時間変化量に応じてノズル開度指令値と調節
器の比例ゲインを低減し調節器の積分時間を増加
させることにより、いち早くモールド湯面レベル
を整定させるとともに、剥離によるハンチングを
抑えて、制御を安定化させることができる。
第１図は本発明の一実施例としての構成を示す
ブロツク図、第２図は同じくノズル流入口部の細
部形状の説明図である。 １：タンデイツシユ、２：溶鋼、３Ａ：上ノズ
ル、４：モールド、５：鋳片、６：ストツパ、
７：モールド湯面レベル計、８：ピンチロール、
９：ピンチロール駆動装置、１０：ストツパ操作
シリンダ、１１：シリンダ制御盤、１２：開度演
算器、１３：開度／ストローク変換器、１４：減
算器、１５：詰り補償判定器、１６：剥離補償判
定器、１７：PIDパラメータ補償器、１８：PID
コントローラ、１９：タンデイツシユ溶鋼ヘツド
計。
ブロツク図、第２図は同じくノズル流入口部の細
部形状の説明図である。 １：タンデイツシユ、２：溶鋼、３Ａ：上ノズ
ル、４：モールド、５：鋳片、６：ストツパ、
７：モールド湯面レベル計、８：ピンチロール、
９：ピンチロール駆動装置、１０：ストツパ操作
シリンダ、１１：シリンダ制御盤、１２：開度演
算器、１３：開度／ストローク変換器、１４：減
算器、１５：詰り補償判定器、１６：剥離補償判
定器、１７：PIDパラメータ補償器、１８：PID
コントローラ、１９：タンデイツシユ溶鋼ヘツド
計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶綱をタンデイツシユに一時貯留し、このタ
ンデイツシユから溶鋼をノズルを介してモールド
に注入し、このモールドから鋳片を引き抜いて連
続鋳造する設備の前記モールド内の溶鋼湯面レベ
ルを制御する装置であつて、前記ノズルの開度を
可変するノズル開度可変手段と、前記ノズル開度
の実際値がノズル開度の指令値に一致するように
前記ノズル開度可変手段を制御するノズル開度制
御手段と、前記モールド内の溶鋼湯面レベルを一
定に保つように前記ノズル開度制御手段へノズル
開度指令値を出力する調節器と、を備えた連続鋳
造設備のモールド湯面レベル制御装置において、 前記モールドから鋳片を引き抜く鋳造速度を計
測する手段と、 前記タンデイツシユ内の溶鋼湯面レベルと前記
モールド内の溶鋼湯面レベルのレベル差を計測す
る手段と、 前記鋳造速度、前記レベル差、前記モールド内
の溶鋼湯面レベル及び前記ノズル開度実際値が入
力され、前記鋳造速度と前記レベル差とからノズ
ル開度理想値を演算し、このノズル開度理想値と
前記ノズル開度実際値の偏差の絶対値が予め設け
られた判定値を越えたことを検出して前記ノズル
の詰りと判定し、前記調節器の比例ゲインを前記
偏差の絶対値に応じて増加させる調節器補償手段
と、 を備えたことを特徴とする連続鋳造設備のモール
ド湯面レベル制御装置。 ２ 溶綱をタンデイツシユに一時貯留し、このタ
ンデイツシユから溶鋼をノズルを介してモールド
に注入し、このモールドから鋳片を引き抜いて連
続鋳造する設備の前記モールド内の溶鋼湯面レベ
ルを制御する装置であつて、前記ノズルの開度を
可変するノズル開度可変手段と、前記ノズル開度
の実際値がノズル開度の指令値に一致するように
前記ノズル開度可変手段を制御するノズル開度制
御手段と、前記モールド内の溶鋼湯面レベルを一
定に保つように前記ノズル開度制御手段へノズル
開度指令値を出力する調節器と、を備えた連続鋳
造設備のモールド湯面レベル制御装置において、 前記モールドから鋳片を引き抜く鋳造速度を計
測する手段と、 前記タンデイツシユ内の溶鋼湯面レベルと前記
モールド内の溶鋼湯面レベルのレベル差を計測す
る手段と、 前記鋳造速度、前記レベル差、前記モールド内
の溶鋼湯面レベル及び前記ノズル開度実際値の各
量が入力され、この各量の時間変化を監視し、前
記モールド内の溶鋼湯面レベルにのみ急変動を検
出したことをもつてノズル詰りの剥離と判定し、
前記モールド内の溶鋼湯面レベルの時間変化量に
応じて前記ノズル開度指令値と前記調節器の比例
ゲインを低減し前記調節器の積分時間を増加させ
る調節器補償手段と、 を備えたことを特徴とする連続鋳造設備のモール
ド湯面レベル制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3428586A JPS62192246A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 連続鋳造設備のモールド湯面レベル制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3428586A JPS62192246A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 連続鋳造設備のモールド湯面レベル制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62192246A JPS62192246A (ja) | 1987-08-22 |
| JPH0561025B2 true JPH0561025B2 (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12409884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3428586A Granted JPS62192246A (ja) | 1986-02-19 | 1986-02-19 | 連続鋳造設備のモールド湯面レベル制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62192246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008114291A (ja) * | 2001-04-09 | 2008-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム合金材およびその製造方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0296443A3 (de) * | 1987-06-22 | 1989-11-08 | Zimmermann & Jansen GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Füllen einer Stranggiesskokille |
| FR2677284B1 (fr) * | 1991-06-07 | 1993-08-27 | Pechiney Aluminium | Procede et appareillage pour la coulee automatique de demi-produits. |
| CN1116138C (zh) * | 1995-02-28 | 2003-07-30 | 日本钢管株式会社 | 连续铸造的操作控制方法及其装置 |
| WO2002083341A1 (fr) | 2001-04-09 | 2002-10-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Materiau en alliage de magnesium et son procede de fabrication |
-
1986
- 1986-02-19 JP JP3428586A patent/JPS62192246A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008114291A (ja) * | 2001-04-09 | 2008-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | マグネシウム合金材およびその製造方法 |
| JP4661857B2 (ja) * | 2001-04-09 | 2011-03-30 | 住友電気工業株式会社 | マグネシウム合金材およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62192246A (ja) | 1987-08-22 |
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