JPH06587A - 複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法および境界層レベル制御方法 - Google Patents
複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法および境界層レベル制御方法Info
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- JPH06587A JPH06587A JP18733792A JP18733792A JPH06587A JP H06587 A JPH06587 A JP H06587A JP 18733792 A JP18733792 A JP 18733792A JP 18733792 A JP18733792 A JP 18733792A JP H06587 A JPH06587 A JP H06587A
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、複層鋳片の連続鋳造において、鋳
型内に注入した溶融金属境界層のレベル測定方法とその
レベル制御方法を提供する。 【構成】 ２本のバブラー管６ａ1 ，６ａ2 をその先端
の高さを異にして境界層３上の表層溶鋼内に位置するよ
うに挿入し、さらに２本のバブラー管６ｂ1 ，６ｂ2 を
同様に境界層３下の内層溶鋼内に位置するように挿入
し、これらバブラー管を発泡させ、各バブラー管のその
位置における背圧とその差圧を測定して表層および内層
の溶鋼密度を求め、これら値を基として境界層レベルを
求める溶融金属の境界層レベル測定方法である。 【効果】 鋳造開始時や上下層溶融金属の流動に変動が
あった場合でも、境界層レベルは短時間で正常位置に復
帰，整定し、境界層レベルが安定して形成される表層シ
ェルの精度も向上する。
型内に注入した溶融金属境界層のレベル測定方法とその
レベル制御方法を提供する。 【構成】 ２本のバブラー管６ａ1 ，６ａ2 をその先端
の高さを異にして境界層３上の表層溶鋼内に位置するよ
うに挿入し、さらに２本のバブラー管６ｂ1 ，６ｂ2 を
同様に境界層３下の内層溶鋼内に位置するように挿入
し、これらバブラー管を発泡させ、各バブラー管のその
位置における背圧とその差圧を測定して表層および内層
の溶鋼密度を求め、これら値を基として境界層レベルを
求める溶融金属の境界層レベル測定方法である。 【効果】 鋳造開始時や上下層溶融金属の流動に変動が
あった場合でも、境界層レベルは短時間で正常位置に復
帰，整定し、境界層レベルが安定して形成される表層シ
ェルの精度も向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複層鋳片の連続鋳造に
おいて、鋳型内に注入した溶融金属を上下に分離する境
界層レベルの測定方法および該境界層レベルの制御方法
に関する。
おいて、鋳型内に注入した溶融金属を上下に分離する境
界層レベルの測定方法および該境界層レベルの制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造鋳型に溶融金属を供給して複層
鋳片を鋳造するに際して、鋳型に供給する溶融金属注入
量の制御方法として、例えば図５の模式図に示す複層鋳
片のプロセス制御方式がある。これはロードセルを使用
した２本ノズル方式による複層鋳片の鋳造方法が採用さ
れている。
鋳片を鋳造するに際して、鋳型に供給する溶融金属注入
量の制御方法として、例えば図５の模式図に示す複層鋳
片のプロセス制御方式がある。これはロードセルを使用
した２本ノズル方式による複層鋳片の鋳造方法が採用さ
れている。
【０００３】図５において、別々に溶製された組成の異
なる溶鋼は、それぞれ表層タンディッシュ３１ａ，内層
タンディッシュ３１ｂから表層注入ノズル３２ａ，内層
注入ノズル３２ｂを介して鋳型３０に注入される。
なる溶鋼は、それぞれ表層タンディッシュ３１ａ，内層
タンディッシュ３１ｂから表層注入ノズル３２ａ，内層
注入ノズル３２ｂを介して鋳型３０に注入される。
【０００４】注入されたそれぞれの溶鋼は、電磁ブレー
キ３３によって形成される境界層３４によって溶鋼制動
力を受け、鋳型内にて上下に分離されて凝固を開始す
る。鋳型３０内の湯面レベル３５は通常の連続鋳造にお
ける大気と接する湯面であり、境界層３４は表層と内層
の分離位置，即ち内層の凝固開始点に相当するものであ
る。
キ３３によって形成される境界層３４によって溶鋼制動
力を受け、鋳型内にて上下に分離されて凝固を開始す
る。鋳型３０内の湯面レベル３５は通常の連続鋳造にお
ける大気と接する湯面であり、境界層３４は表層と内層
の分離位置，即ち内層の凝固開始点に相当するものであ
る。
【０００５】従って鋳片の表層シェル３６ａの厚みは、
これら溶鋼レベル３５と境界層３４の２つの層の間で成
長する凝固シェル厚で決定される。従って均一な厚みの
表層を有する複層鋳片を得るためには、タンディッシュ
３１ａ，３１ｂからのそれぞれの注入量を正確に制御す
る必要がある。なお図において、３６ｂは内層シェルの
生成を示す。
これら溶鋼レベル３５と境界層３４の２つの層の間で成
長する凝固シェル厚で決定される。従って均一な厚みの
表層を有する複層鋳片を得るためには、タンディッシュ
３１ａ，３１ｂからのそれぞれの注入量を正確に制御す
る必要がある。なお図において、３６ｂは内層シェルの
生成を示す。
【０００６】上記それぞれのタンディッシュ３１ａ，３
１ｂからの注入量を制御する技術として従来方法では、
先ず湯面レベルＬ１を湯面レベル計４１によって検知し
てこれを湯面レベル調節器ＬＣに入力し、湯面レベル設
定値Ｌ１ｒと比較して流量設定値Ｑ２ｒを出力する。
１ｂからの注入量を制御する技術として従来方法では、
先ず湯面レベルＬ１を湯面レベル計４１によって検知し
てこれを湯面レベル調節器ＬＣに入力し、湯面レベル設
定値Ｌ１ｒと比較して流量設定値Ｑ２ｒを出力する。
【０００７】ＦＣ１は表層注湯量調節器，ＦＣ２は内層
注湯量調節器であり、上記流量設定値Ｑ２ｒは内層注湯
量調節器ＦＣ２に、また表層注湯量調節器ＦＣ１には、
一定の値に定めた表層流量／内層流量の比率αが乗ぜら
れて流量設定値Ｑ１ｒとして入力される。
注湯量調節器であり、上記流量設定値Ｑ２ｒは内層注湯
量調節器ＦＣ２に、また表層注湯量調節器ＦＣ１には、
一定の値に定めた表層流量／内層流量の比率αが乗ぜら
れて流量設定値Ｑ１ｒとして入力される。
【０００８】同時に表層タンディッシュ３１ａおよび内
層タンディッシュ３１ｂに取り付けられたロードセル４
２ａ，４２ｂにより検出されたタンディッシュ内の溶融
金属の重量より、これを流量演算器４３ａ，４３ｂに入
力し、各タンディッシュ３１ａ，３１ｂの流量Ｑ１，Ｑ
２を演算し、この値をそれぞれ表層注湯量調節器ＦＣ１
および内層注湯量調節器ＦＣ２に入力する。
層タンディッシュ３１ｂに取り付けられたロードセル４
２ａ，４２ｂにより検出されたタンディッシュ内の溶融
金属の重量より、これを流量演算器４３ａ，４３ｂに入
力し、各タンディッシュ３１ａ，３１ｂの流量Ｑ１，Ｑ
２を演算し、この値をそれぞれ表層注湯量調節器ＦＣ１
および内層注湯量調節器ＦＣ２に入力する。
【０００９】表層注湯量調節器ＦＣ１では流量設定値Ｑ
１ｒと流量Ｑ１とより、また内層注湯量調節器ＦＣ２で
は流量設定値Ｑ２ｒと流量Ｑ２とより、この両者を比較
してそれぞれストッパー駆動装置４４ａ，４４ｂを駆動
してストッパー４５ａ，４５ｂを開閉し、上記流量Ｑ
１，Ｑ２が流量設定値Ｑ１ｒ，Ｑ２ｒと一致するように
調整する。
１ｒと流量Ｑ１とより、また内層注湯量調節器ＦＣ２で
は流量設定値Ｑ２ｒと流量Ｑ２とより、この両者を比較
してそれぞれストッパー駆動装置４４ａ，４４ｂを駆動
してストッパー４５ａ，４５ｂを開閉し、上記流量Ｑ
１，Ｑ２が流量設定値Ｑ１ｒ，Ｑ２ｒと一致するように
調整する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記注入量の
制御方法では、鋳造開始時やまた鋳造時の鋳造速度，注
入量の変化等、上下層の溶融金属の流動に大きな変動が
あった場合等に境界層レベルが上下に変動する。
制御方法では、鋳造開始時やまた鋳造時の鋳造速度，注
入量の変化等、上下層の溶融金属の流動に大きな変動が
あった場合等に境界層レベルが上下に変動する。
【００１１】この境界層は表層と内層の分離位置である
とともに内層の凝固開始点に相当するものであり、境界
層が変動すると、内層の凝固開始点の変動に伴い表層の
凝固シェル厚が変動し、さらには境界層による溶鋼制動
力の限界を越えると、表層および内層の溶融金属が混合
するという不具合が生ずる。
とともに内層の凝固開始点に相当するものであり、境界
層が変動すると、内層の凝固開始点の変動に伴い表層の
凝固シェル厚が変動し、さらには境界層による溶鋼制動
力の限界を越えると、表層および内層の溶融金属が混合
するという不具合が生ずる。
【００１２】表層，内層の効果的分離のためには、境界
層３４は電磁ブレーキ３３の中心にあることが望まし
い。従って鋳造開始時等にはできるだけ早く境界層を安
定させるとともに、また操業中にも境界層レベルに変動
が生じないように制御する必要がある。
層３４は電磁ブレーキ３３の中心にあることが望まし
い。従って鋳造開始時等にはできるだけ早く境界層を安
定させるとともに、また操業中にも境界層レベルに変動
が生じないように制御する必要がある。
【００１３】しかしながら、実際には鋳型に注入された
溶融金属の内部にある境界層レベル位置を正確に測定す
ることは困難であり、従って従来の制御方式では、湯面
の制御は行われているが、境界層レベルを正確に計測
し、またこれを連続的に制御することは行われていなか
った。
溶融金属の内部にある境界層レベル位置を正確に測定す
ることは困難であり、従って従来の制御方式では、湯面
の制御は行われているが、境界層レベルを正確に計測
し、またこれを連続的に制御することは行われていなか
った。
【００１４】本発明は上記課題を解決し、複層鋳片の連
続鋳造において、鋳型内の溶融金属を上下に分離する境
界層レベルを迅速かつ正確に測定し、また該境界層レベ
ルを安定して連続的に制御する方法を提供する。
続鋳造において、鋳型内の溶融金属を上下に分離する境
界層レベルを迅速かつ正確に測定し、また該境界層レベ
ルを安定して連続的に制御する方法を提供する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の測定方法は、表
層および内層タンディッシュから各注入ノズルを介して
鋳型内に溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金
属に電磁ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成
される境界層によって表・内層金属を上下に分離させて
複層鋳片を鋳造する連続鋳造において、２本のバブラー
管をその先端の高さを異にして境界層上の表層溶鋼内に
位置するように挿入し、さらに２本のバブラー管をその
先端の高さを異にして境界層下の内層溶鋼内に位置する
ように挿入し、これらバブラー管を発泡させ、表・内層
溶鋼内の各バブラー管のその位置における背圧とその差
圧を測定し、前記差圧より表層および内層の溶鋼密度を
求め、前記背圧，差圧，溶鋼密度の値を基として下記数
２により境界層レベルを求めることを特徴とする複層鋳
片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法
である。
層および内層タンディッシュから各注入ノズルを介して
鋳型内に溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金
属に電磁ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成
される境界層によって表・内層金属を上下に分離させて
複層鋳片を鋳造する連続鋳造において、２本のバブラー
管をその先端の高さを異にして境界層上の表層溶鋼内に
位置するように挿入し、さらに２本のバブラー管をその
先端の高さを異にして境界層下の内層溶鋼内に位置する
ように挿入し、これらバブラー管を発泡させ、表・内層
溶鋼内の各バブラー管のその位置における背圧とその差
圧を測定し、前記差圧より表層および内層の溶鋼密度を
求め、前記背圧，差圧，溶鋼密度の値を基として下記数
２により境界層レベルを求めることを特徴とする複層鋳
片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法
である。
【数２】
【００１６】ただし Ｈ１１，Ｈ１２ 表層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル である。
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル である。
【００１７】本発明の制御方法のその１は、表層および
内層タンディッシュから各注入ノズルを介して鋳型内に
溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金属に電磁
ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成される境
界層によって表・内層金属を上下に分離させて複層鋳片
を鋳造する連続鋳造設備に、表層溶鋼流量測定装置と、
内層溶鋼流量測定装置と、表・内層流量比率調節装置
と、湯面レベル計および湯面レベル調節装置、さらに境
界層レベル測定装置および境界層レベル調節装置とを有
し、表層および内層タンディッシュに設けられたストッ
パーまたはスライディングノズル開度を調節して行う湯
面レベル制御および表・内層流量比率制御に加え、境界
層レベルが目標値に一致するように表・内層流量比率を
自動調節することを特徴とする複層鋳片の連続鋳造にお
ける溶融金属の境界層レベル制御方法である。
内層タンディッシュから各注入ノズルを介して鋳型内に
溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金属に電磁
ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成される境
界層によって表・内層金属を上下に分離させて複層鋳片
を鋳造する連続鋳造設備に、表層溶鋼流量測定装置と、
内層溶鋼流量測定装置と、表・内層流量比率調節装置
と、湯面レベル計および湯面レベル調節装置、さらに境
界層レベル測定装置および境界層レベル調節装置とを有
し、表層および内層タンディッシュに設けられたストッ
パーまたはスライディングノズル開度を調節して行う湯
面レベル制御および表・内層流量比率制御に加え、境界
層レベルが目標値に一致するように表・内層流量比率を
自動調節することを特徴とする複層鋳片の連続鋳造にお
ける溶融金属の境界層レベル制御方法である。
【００１８】本発明の制御方法のその２は、表層および
内層タンディッシュから各注入ノズルを介して鋳型内に
溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金属に電磁
ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成される境
界層によって表・内層金属を上下に分離させて複層鋳片
を鋳造する連続鋳造設備に、湯面レベル計および湯面レ
ベル調節装置、さらに境界層レベル測定装置および境界
層レベル調節装置とを有し、表層または内層タンディッ
シュに設けられたストッパーまたはスライディングノズ
ルの開度を調節することにより湯面レベルが目標値に一
致するように制御し、一方内層または表層タンディッシ
ュに設けられたストッパーまたはスライディングノズル
の開度を調節することにより境界層レベルが目標値に一
致するように制御することを特徴とする複層鋳片の連続
鋳造における溶融金属の境界層レベル制御方法である。
内層タンディッシュから各注入ノズルを介して鋳型内に
溶融金属を注入し、注入したそれぞれの溶融金属に電磁
ブレーキによって制動力を与え、鋳型内に形成される境
界層によって表・内層金属を上下に分離させて複層鋳片
を鋳造する連続鋳造設備に、湯面レベル計および湯面レ
ベル調節装置、さらに境界層レベル測定装置および境界
層レベル調節装置とを有し、表層または内層タンディッ
シュに設けられたストッパーまたはスライディングノズ
ルの開度を調節することにより湯面レベルが目標値に一
致するように制御し、一方内層または表層タンディッシ
ュに設けられたストッパーまたはスライディングノズル
の開度を調節することにより境界層レベルが目標値に一
致するように制御することを特徴とする複層鋳片の連続
鋳造における溶融金属の境界層レベル制御方法である。
【００１９】
【作 用】以下本発明の境界層レベル測定方法につき詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２０】図１は、本発明の境界層レベル測定方法を
説明する複層鋳片の連続鋳造装置の断面図（ａ）および
模式図（ｂ）である。
説明する複層鋳片の連続鋳造装置の断面図（ａ）および
模式図（ｂ）である。
【００２１】本鋳造装置では、２本のバブラー管６
ａ1 ，６ａ2 をその先端の高さを異にして境界層３上の
表層溶鋼内に位置するように挿入し、さらに２本のバブ
ラー管６ｂ1 ，６ｂ2 をその先端の高さを異にして境界
層３下の内層溶鋼内に位置するように挿入する。
ａ1 ，６ａ2 をその先端の高さを異にして境界層３上の
表層溶鋼内に位置するように挿入し、さらに２本のバブ
ラー管６ｂ1 ，６ｂ2 をその先端の高さを異にして境界
層３下の内層溶鋼内に位置するように挿入する。
【００２２】該バブラー管には、Ａｒ等の不活性ガスを
供給するための減圧弁７，定流量装置８ａ1 ，８ａ2 ，
８ｂ1 ，８ｂ2 と、バブラー管６ａ1 ，６ｂ1 にそれぞ
れ圧力発信器９ａ，９ｂを取り付ける。さらにバブラー
管６ａ1 ，６ａ2 間には差圧発信器１１ａおよびバブラ
ー管６ｂ1 ，６ｂ2 間には差圧発信器１１ｂをそれぞれ
取り付ける。
供給するための減圧弁７，定流量装置８ａ1 ，８ａ2 ，
８ｂ1 ，８ｂ2 と、バブラー管６ａ1 ，６ｂ1 にそれぞ
れ圧力発信器９ａ，９ｂを取り付ける。さらにバブラー
管６ａ1 ，６ａ2 間には差圧発信器１１ａおよびバブラ
ー管６ｂ1 ，６ｂ2 間には差圧発信器１１ｂをそれぞれ
取り付ける。
【００２３】１０は演算装置であり、圧力発信器９ａ，
９ｂからの圧力信号，差圧発信器１１ａ，１１ｂからの
差圧信号を受けて湯面レベル，境界層レベルおよび溶鋼
密度を算出する。
９ｂからの圧力信号，差圧発信器１１ａ，１１ｂからの
差圧信号を受けて湯面レベル，境界層レベルおよび溶鋼
密度を算出する。
【００２４】次いで供給側より減圧弁を通して一定流量
の不活性ガスを送気し、４本のバブラー管６ａ1 ，６ａ
2 ，６ｂ1 ，６ｂ2 を発泡させて、先ずバブラー管６ａ
1 ，６ｂ1 のその位置における背圧Ｐ１１，Ｐ２１と、
表層溶鋼内のバブラー管６ａ1 ，６ａ2 間の差圧ΔＰ
１，内層溶鋼内のバブラー管６ｂ1 ，６ｂ2 間の差圧Δ
Ｐ２を測定する。
の不活性ガスを送気し、４本のバブラー管６ａ1 ，６ａ
2 ，６ｂ1 ，６ｂ2 を発泡させて、先ずバブラー管６ａ
1 ，６ｂ1 のその位置における背圧Ｐ１１，Ｐ２１と、
表層溶鋼内のバブラー管６ａ1 ，６ａ2 間の差圧ΔＰ
１，内層溶鋼内のバブラー管６ｂ1 ，６ｂ2 間の差圧Δ
Ｐ２を測定する。
【００２５】上記の測定により得られた背圧Ｐ１１，Ｐ
２１と差圧ΔＰ１，ΔＰ２は、それぞれ次の（２）〜
（５）式により表される。
２１と差圧ΔＰ１，ΔＰ２は、それぞれ次の（２）〜
（５）式により表される。
【００２６】
【数３】 Ｐ１１＝ρ１（Ｌ１−Ｈ１１） ……（２）
【００２７】
【数４】 Ｐ２１＝ρ１（Ｌ１−Ｌ２）＋ρ２（Ｌ２−Ｈ２１） ……（３）
【００２８】
【数５】 ΔＰ１＝ρ１（Ｈ１１−Ｈ１２） ……（４）
【００２９】
【数６】 ΔＰ２＝ρ２（Ｈ２１−Ｈ２２） ……（５）
【００３０】次いでこの背圧Ｐ１１，Ｐ２１と差圧ΔＰ
１，ΔＰ２値を演算装置１０に入力し、演算装置１０に
おいて表層および内層溶鋼密度ρ１，ρ２および湯面レ
ベルＬ１，境界層レベルＬ２を次の（６）〜（９）式の
ように求める。
１，ΔＰ２値を演算装置１０に入力し、演算装置１０に
おいて表層および内層溶鋼密度ρ１，ρ２および湯面レ
ベルＬ１，境界層レベルＬ２を次の（６）〜（９）式の
ように求める。
【００３１】
【数７】
【００３２】
【数８】
【００３３】
【数９】
【００３４】
【数１０】
【００３５】ただし上記数（２）〜（９）式において、 Ｈ１１，Ｈ１２ 表層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル である。ここでＨ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２は既知
であり、Ｐ１１，Ｐ２１，ΔＰ１，ΔＰ２は測定値であ
る。
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル である。ここでＨ１１，Ｈ１２，Ｈ２１，Ｈ２２は既知
であり、Ｐ１１，Ｐ２１，ΔＰ１，ΔＰ２は測定値であ
る。
【００３６】以上のようにして、（９）式より境界層レ
ベルＬ２を求めることができる。
ベルＬ２を求めることができる。
【００３７】
【実施例】以下本発明の実施例として、複層鋳片の連続
鋳造における溶融金属の境界層レベル制御方法について
説明する。
鋳造における溶融金属の境界層レベル制御方法について
説明する。
【００３８】図２は境界層レベルの制御方法を説明する
装置の一例を示す図面である。この装置では、注湯量測
定にロードセルを用いている。これは内層および表層タ
ンディッシュの重量をロードセルで測定し、その重量の
時間変化率から表層内層注湯量をそれぞれ演算で求める
ものである。なお本装置には、それぞれ前記溶融金属中
に挿入したバブラー管の背圧，差圧等から演算される
（９）式で与えられる境界層レベルＬ２信号を発信する
境界層の演算装置１０が設けられている。
装置の一例を示す図面である。この装置では、注湯量測
定にロードセルを用いている。これは内層および表層タ
ンディッシュの重量をロードセルで測定し、その重量の
時間変化率から表層内層注湯量をそれぞれ演算で求める
ものである。なお本装置には、それぞれ前記溶融金属中
に挿入したバブラー管の背圧，差圧等から演算される
（９）式で与えられる境界層レベルＬ２信号を発信する
境界層の演算装置１０が設けられている。
【００３９】別々に溶製された組成の異なる溶鋼は、そ
れぞれ表層タンディッシュ２１ａ，内層タンディッシュ
２１ｂから表層注入ノズル２２ａ，内層注入ノズル２２
ｂを介して鋳型２０に注入される。
れぞれ表層タンディッシュ２１ａ，内層タンディッシュ
２１ｂから表層注入ノズル２２ａ，内層注入ノズル２２
ｂを介して鋳型２０に注入される。
【００４０】注入されたそれぞれの溶鋼は、電磁ブレー
キ２３によって形成される境界層２４によって溶鋼制動
力を受け、鋳型内にて上下に分離されて凝固を開始す
る。鋳型２０内の湯面レベル２５は、通常の連続鋳造に
於ける大気と接する湯面であり、境界層２４は表層と内
層の分離位置，即ち内層の凝固開始点に相当するもので
ある。
キ２３によって形成される境界層２４によって溶鋼制動
力を受け、鋳型内にて上下に分離されて凝固を開始す
る。鋳型２０内の湯面レベル２５は、通常の連続鋳造に
於ける大気と接する湯面であり、境界層２４は表層と内
層の分離位置，即ち内層の凝固開始点に相当するもので
ある。
【００４１】ＬＣ１は湯面レベル調節器であり、湯面レ
ベルからのレベル信号Ｌ１を受ける。ＦＣ１は表層注湯
量調節器，ＦＣ２は内層流量調節器，ＬＣ２は境界層レ
ベル調節器であり、またαは表層流量／内層流量の比率
を指令する信号である。
ベルからのレベル信号Ｌ１を受ける。ＦＣ１は表層注湯
量調節器，ＦＣ２は内層流量調節器，ＬＣ２は境界層レ
ベル調節器であり、またαは表層流量／内層流量の比率
を指令する信号である。
【００４２】湯面レベル調節器ＬＣ１は湯面レベル計２
５ａからの湯面レベル信号Ｌ１が設定値Ｌ１ｒに一致す
るように内層流量調節器ＦＣ２の流量設定値Ｑ２ｒを出
力する。同時に演算器Ｘで流量設定値Ｑ２ｒに比率αが
乗ぜられ、その結果としてのＱ１ｒが表層注湯量調節器
ＦＣ１の設定値として与えられる。
５ａからの湯面レベル信号Ｌ１が設定値Ｌ１ｒに一致す
るように内層流量調節器ＦＣ２の流量設定値Ｑ２ｒを出
力する。同時に演算器Ｘで流量設定値Ｑ２ｒに比率αが
乗ぜられ、その結果としてのＱ１ｒが表層注湯量調節器
ＦＣ１の設定値として与えられる。
【００４３】表層注湯量調節器ＦＣ１，内層流量調節器
ＦＣ２はロードセル２６ａ，２６ｂ重量から流量演算器
２７ａ，２７ｂにより演算した流量Ｑ１，Ｑ２がそれぞ
れ設定値Ｑ１ｒ，Ｑ２ｒに一致するようにストッパー駆
動装置２８ａ，２８ｂを駆動してストッパー２９ａ，２
９ｂの開度を調節する。
ＦＣ２はロードセル２６ａ，２６ｂ重量から流量演算器
２７ａ，２７ｂにより演算した流量Ｑ１，Ｑ２がそれぞ
れ設定値Ｑ１ｒ，Ｑ２ｒに一致するようにストッパー駆
動装置２８ａ，２８ｂを駆動してストッパー２９ａ，２
９ｂの開度を調節する。
【００４４】一方境界層演算装置１０から前記（９）式
で与えられる境界層レベルＬ２が出力される。境界層レ
ベル調節器ＬＣ２は、境界層レベル信号Ｌ２がその設定
値Ｌ２ｒに一致するように、表層流量／内層流量の比率
を指令する信号αの大きさを調整する。
で与えられる境界層レベルＬ２が出力される。境界層レ
ベル調節器ＬＣ２は、境界層レベル信号Ｌ２がその設定
値Ｌ２ｒに一致するように、表層流量／内層流量の比率
を指令する信号αの大きさを調整する。
【００４５】このようにして境界層レベルＬ２に変動が
生じた場合は、設定値Ｌ２ｒと比較してα値を調整し、
その結果として表層注湯量調節器ＦＣ１によりストッパ
ー２９ａの開度を調節して、境界層２４が設定値Ｌ２ｒ
に一致するように各注入ノズル２２ａ，２２ｂからのそ
れぞれの溶鋼注入量を加減し、境界層レベル制御を行
う。
生じた場合は、設定値Ｌ２ｒと比較してα値を調整し、
その結果として表層注湯量調節器ＦＣ１によりストッパ
ー２９ａの開度を調節して、境界層２４が設定値Ｌ２ｒ
に一致するように各注入ノズル２２ａ，２２ｂからのそ
れぞれの溶鋼注入量を加減し、境界層レベル制御を行
う。
【００４６】図３は上記図２に示す装置において、時刻
６０秒の時点で湯面レベル設定値Ｌ１ｒを階段状に変更
したときの、実際の湯面レベルＬ１と境界層レベルＬ２
の変動を示している。湯面レベルＬ１は、変更されたレ
ベル−２３８ｍｍに対して境界層レベル調節器ＬＣ２に
よる制御がＯＮの場合，ＯＦＦの場合とも短時間で整定
している。
６０秒の時点で湯面レベル設定値Ｌ１ｒを階段状に変更
したときの、実際の湯面レベルＬ１と境界層レベルＬ２
の変動を示している。湯面レベルＬ１は、変更されたレ
ベル−２３８ｍｍに対して境界層レベル調節器ＬＣ２に
よる制御がＯＮの場合，ＯＦＦの場合とも短時間で整定
している。
【００４７】しかし境界層レベルＬ２は、目標値の−６
９０ｍｍに対して制御ＯＦＦの場合は目標値から大きく
外れ、プロセスの自己平衡性により目標値には復帰する
が長時間を要する。これに対し境界層レベル制御ＯＮの
場合は、短時間のうちに整定している。
９０ｍｍに対して制御ＯＦＦの場合は目標値から大きく
外れ、プロセスの自己平衡性により目標値には復帰する
が長時間を要する。これに対し境界層レベル制御ＯＮの
場合は、短時間のうちに整定している。
【００４８】このように境界層レベル制御を取り入れる
ことにより、境界層が電磁ブレーキ帯から外れ、表内層
が混合する問題点を回避，あるいは極小に抑えることが
できる。
ことにより、境界層が電磁ブレーキ帯から外れ、表内層
が混合する問題点を回避，あるいは極小に抑えることが
できる。
【００４９】図４は、構成が簡単な直接レベル制御方式
の境界層レベル制御方法を説明する装置の一例を示す図
面である。この装置では、湯面レベル調節器ＬＣ１は、
湯面レベルＬ１が目標値Ｌ１ｒに一致するように内層ス
トッパー２９ｂ開度を調節する。
の境界層レベル制御方法を説明する装置の一例を示す図
面である。この装置では、湯面レベル調節器ＬＣ１は、
湯面レベルＬ１が目標値Ｌ１ｒに一致するように内層ス
トッパー２９ｂ開度を調節する。
【００５０】また境界層レベル調節器ＬＣ２は、境界層
演算装置１０から出力される境界層レベルＬ２が目標値
Ｌ２ｒに一致するように表層ストッパー２９ａ開度を調
節する。この方式は、装置構成が最も簡単で、ロードセ
ル，流量演算器等の溶鋼流量測定装置が不要であるとい
う特長を有する。
演算装置１０から出力される境界層レベルＬ２が目標値
Ｌ２ｒに一致するように表層ストッパー２９ａ開度を調
節する。この方式は、装置構成が最も簡単で、ロードセ
ル，流量演算器等の溶鋼流量測定装置が不要であるとい
う特長を有する。
【００５１】
【発明の効果】本発明の境界層レベル測定方法およびレ
ベルの制御方法によれば、鋳造開始時やまた鋳造時の鋳
造速度，注入量の変化等、上下層の溶融金属の流動に大
きな変動があった場合でも、溶融金属の境界層レベルは
短時間のうちに正常の位置に復帰または整定し、表層お
よび内層の溶融金属が混合するという問題点を回避で
き、また境界層レベルが安定して形成される表層シェル
厚の精度も向上する。
ベルの制御方法によれば、鋳造開始時やまた鋳造時の鋳
造速度，注入量の変化等、上下層の溶融金属の流動に大
きな変動があった場合でも、溶融金属の境界層レベルは
短時間のうちに正常の位置に復帰または整定し、表層お
よび内層の溶融金属が混合するという問題点を回避で
き、また境界層レベルが安定して形成される表層シェル
厚の精度も向上する。
【００５２】また本発明では、常に湯面レベルおよび境
界層レベルが正常の位置にあるように制御されるので、
溶融金属の注入に際して流量計は必要ではなく、装置を
簡略化することができる。
界層レベルが正常の位置にあるように制御されるので、
溶融金属の注入に際して流量計は必要ではなく、装置を
簡略化することができる。
【図１】本発明の境界層レベル測定方法を説明する複層
鋳片の連続鋳造装置の断面図（ａ）および模式図（ｂ）
である。
鋳片の連続鋳造装置の断面図（ａ）および模式図（ｂ）
である。
【図２】境界層レベルの制御方法を説明する装置の一例
を示す図面である。
を示す図面である。
【図３】境界層レベルの制御による効果を説明する図面
である。
である。
【図４】境界層レベル制御方法の他の例を示す装置の一
例を示す図面である。
例を示す図面である。
【図５】複層鋳片連続鋳造のプロセス制御方式の従来例
を示す図面である。
を示す図面である。
１，２０ 鋳型 ２，２３ 電磁ブレーキ ３，２４ 境界層 ４，２５ 湯面レベル ５ａ，５ｂ 表層，内層の凝固シェル ６ａ1 ，６ａ2 , ６ｂ1 ，６ｂ2 バブラー管 ７ 減圧弁 ８ａ1 ，８ａ2 ，８ｂ1 ，８ｂ2 定流量装置 ９ａ，９ｂ 圧力発信器 １０ 境界層の演算装置 １１ａ，１１ｂ 差圧発信器 ２１ａ，２１ｂ タンディッシュ ２２ａ，２２ｂ 注入ノズル ２５ａ 湯面レベル計 ２６ａ，２６ｂ ロードセル ２７ａ，２７ｂ 流量演算器 ２８ａ，２８ｂ ストッパー駆動装置 ２９ａ，２９ｂ ストッパー ＬＣ１ 湯面レベル調節器 ＬＣ２ 境界層レベル調節器 ＦＣ１ 表層注湯量調整器 ＦＣ２ 内層注湯量調整器 Ｘ 演算器
フロントページの続き (72)発明者 竹内 栄一 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 荒木 誠之 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (3)
- 【請求項１】 表層および内層タンディッシュから各注
入ノズルを介して鋳型内に溶融金属を注入し、注入した
それぞれの溶融金属に電磁ブレーキによって制動力を与
え、鋳型内に形成される境界層によって表・内層金属を
上下に分離させて複層鋳片を鋳造する連続鋳造におい
て、２本のバブラー管をその先端の高さを異にして境界
層上の表層溶鋼内に位置するように挿入し、さらに２本
のバブラー管をその先端の高さを異にして境界層下の内
層溶鋼内に位置するように挿入し、これらバブラー管を
発泡させ、表・内層溶鋼内の各バブラー管のその位置に
おける背圧とその差圧を測定し、前記差圧より表層およ
び内層の溶鋼密度を求め、前記背圧，差圧，溶鋼密度の
値を基として下記数１により境界層レベルを求めること
を特徴とする複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境
界層レベル測定方法。 【数１】 ただし Ｈ１１，Ｈ１２ 表層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｈ２１，Ｈ２２ 内層溶鋼内に挿入した各バブラー管の
位置 Ｐ１１，Ｐ２１ 表層および内層に挿入した各バブラー
管の背圧 ΔＰ１ 表層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ΔＰ２ 内層溶鋼内に挿入した２本のバブラー
管の差圧 ρ１，ρ２ 表層および内層溶鋼密度 Ｌ１ 湯面レベル Ｌ２ 境界層レベル - 【請求項２】 表層および内層タンディッシュから各注
入ノズルを介して鋳型内に溶融金属を注入し、注入した
それぞれの溶融金属に電磁ブレーキによって制動力を与
え、鋳型内に形成される境界層によって表・内層金属を
上下に分離させて複層鋳片を鋳造する連続鋳造設備に、
表層溶鋼流量測定装置と、内層溶鋼流量測定装置と、表
・内層流量比率調節装置と、湯面レベル計および湯面レ
ベル調節装置、さらに境界層レベル測定装置および境界
層レベル調節装置とを有し、表層および内層タンディッ
シュに設けられたストッパーまたはスライディングノズ
ル開度を調節して行う湯面レベル制御および表・内層流
量比率制御に加え、境界層レベルが目標値に一致するよ
うに表・内層流量比率を自動調節することを特徴とする
複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル制
御方法。 - 【請求項３】 表層および内層タンディッシュから各注
入ノズルを介して鋳型内に溶融金属を注入し、注入した
それぞれの溶融金属に電磁ブレーキによって制動力を与
え、鋳型内に形成される境界層によって表・内層金属を
上下に分離させて複層鋳片を鋳造する連続鋳造設備に、
湯面レベル計および湯面レベル調節装置、さらに境界層
レベル測定装置および境界層レベル調節装置とを有し、
表層または内層タンディッシュに設けられたストッパー
またはスライディングノズルの開度を調節することによ
り湯面レベルが目標値に一致するように制御し、一方内
層または表層タンディッシュに設けられたストッパーま
たはスライディングノズルの開度を調節することにより
境界層レベルが目標値に一致するように制御することを
特徴とする複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界
層レベル制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18733792A JPH06587A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法および境界層レベル制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18733792A JPH06587A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法および境界層レベル制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06587A true JPH06587A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=16204237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18733792A Withdrawn JPH06587A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 複層鋳片の連続鋳造における溶融金属の境界層レベル測定方法および境界層レベル制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06587A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998020996A1 (de) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | W. Strikfeldt & Koch Gmbh | Dosierofen |
| CN104439142A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-03-25 | 中南大学 | 一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法 |
| CN112188940A (zh) * | 2018-06-08 | 2021-01-05 | 日本制铁株式会社 | 多层铸板的连续铸造工序的控制方法、装置以及程序 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP18733792A patent/JPH06587A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998020996A1 (de) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | W. Strikfeldt & Koch Gmbh | Dosierofen |
| AU733931B2 (en) * | 1996-11-11 | 2001-05-31 | W. Strikfeldt & Koch Gmbh | Metering oven |
| CN104439142A (zh) * | 2014-09-22 | 2015-03-25 | 中南大学 | 一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法 |
| CN104439142B (zh) * | 2014-09-22 | 2016-06-22 | 中南大学 | 一种用于检测结晶器内钢液液位和保护渣液渣层厚度的方法 |
| CN112188940A (zh) * | 2018-06-08 | 2021-01-05 | 日本制铁株式会社 | 多层铸板的连续铸造工序的控制方法、装置以及程序 |
| CN112188940B (zh) * | 2018-06-08 | 2022-04-29 | 日本制铁株式会社 | 多层铸板的连续铸造工序的控制方法、装置以及记录介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |