JPH01237064A - 連続鋳造における誘導加熱制御方法 - Google Patents
連続鋳造における誘導加熱制御方法Info
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- JPH01237064A JPH01237064A JP6293188A JP6293188A JPH01237064A JP H01237064 A JPH01237064 A JP H01237064A JP 6293188 A JP6293188 A JP 6293188A JP 6293188 A JP6293188 A JP 6293188A JP H01237064 A JPH01237064 A JP H01237064A
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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。
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1
本発明は、連続鋳造における誘導加熱制御方法に係り、
特に、連続鋳造用タンディツシュに誘導加熱炉を設け、
当該タンディツシュ内の溶融金属の温度が目標温度とな
るように前記誘導加熱炉への投入電力を制御する際に用
いるのに好適な、連続鋳造における誘導加熱制御方法の
改良に関する。 【従来の技術1 溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する際に、当該スラブ
の表面品質はタンディツシュ内の溶wA温度の影響を受
ける。従って、スラブに所望の表面品質を得るためには
該溶tA温度を所定の目標値に維持する必要がある。 そこで、従来から、タンディツシュに誘導加熱炉を設け
、当該タンディツシュ内の溶鋼の温度を連続的に検出し
て鋳込み温度を監視し、溶鋼温度が所定の目標値となる
ように前記誘導加熱炉への投入電力を制御して前記誘導
加熱炉の加熱量を調整すること、が行われている。 このような、誘導加熱炉の加熱mを調整してタンデイツ
ユ内の溶m温度を制御する誘導加熱制御装置に関する技
術には、例えば特開昭62−20282号公報で提案さ
れたものがある。 即ち、この公報記載の技術においては、第6図に示され
るように、タンディツシュ10内の溶鋼12をその磁気
回路中に含むように該タンディツシュ10に誘導加熱炉
14を設け、該誘導加熱炉14への投入電力を溶鋼12
の温度によって決定される投入電力指令ESに従って制
御することにより、前記溶u412の温度を制御する誘
導加熱制m装置が示されている。この装置においては、
投入電力制御l装置16が該投入電力指令ESに従って
電力変換部20の電力変換部を制御することにより、交
流電源(例えば3相交流電源)18から出力される交流
電力を所定の電力又は電圧に変換し、前記誘導加熱炉1
4の誘導コイル22に前記電力を供給し又は電圧を印加
して前記投入電力を制御している。なお、図中符号8は
溶vA12をタンディツシュ1oに投入するための取鍋
である。 又、前記電力変換部20には、交流電it!16からの
交流電力を直流電力に変換するためのコンバータ24と
、変換された直流電力を所定の電圧、電流、周波数の交
流電力に変換するためのインバータ26と、出力電力の
力率を調整するための力率調整用コンデンサ28とが備
えられている。 ここで、前記投入電力指令ESの決定については、まず
、前記溶1112中に挿入されている連続型温度計30
で溶0112の温度を検出し、次いで、検出温度θrと
該溶鋼12の目標温度θSとに基づき投入電力演算部3
2で前記投入電力指令ESを演算により決定している。 この投入電力演算部32は第7図の如きブロック図で示
される各演算部を有したものであり、該演算部32にお
ける演算は次のようにして行われる。即ち、まず、連続
型温度計3oによる検出温度θr及び溶鋼12の目標温
度θSを比較部4゜で電力投入基底値Paを参照しつつ
比較してその差Δθ(−θ、−θS)を算出する。次い
で、温度上昇率演算部42において、前記温度差Δθの
目標温度θSに対する割合いである温度上昇率α(−Δ
θ/θS)(%)を算出する。そして、乗算部44にお
いて、前記1度上昇率αに電力投入基底値Paを乗じて
温度制御のため必要とされる電力上昇1α・Poを算出
する。次いで、加算部46において、電力上昇量α・P
oに電力投入基底M P oを側御じて、現在必要とさ
れる電力投入@ESを算出する。 通常操業時は、前記のようにして決定される投入電力指
令ESで前記誘導加熱炉14への投入電力を制御する温
度フィードバック制御系で溶uA12の温度を制御して
いる。なお、前記連続型温度計30の検出温度θrの信
号は前記投入電力演算部32と共に温度異常検出器34
にも入力されており、該検出温度θrが異常のときには
、温度異常検出器34の指令により、パターン発生器が
正常時とは異なる他の鋳造条件に従った投入電力の制御
モードパターンに基づき投入電力指令ESを決定する。 このパターン発生器36で投入電力指令ESが決定され
該投入電力指令ESが前記投入電力料i装置16に入力
される際には、該温度異常検出器34の指令により切換
スイッチ38が切替わり、パターン発生器から出力され
る投入電力指令ESが前記投入電力制御l装置16に入
力さ礼るようになる。 [発明が解決しようとする課題] ところで、タンディツシュの溶融金3のスルーブツト派
遣が変更された場合、該タンディツシュ内の溶融金素像
が増減し、その増減後に該溶融金属の温度に比較的急激
な変化が生じる。しかしながら、前記従来の誘導加熱制
御装置においては、溶融金属の温度変化を検出して投入
電力を変更するまでに固有の温度測定時間〈温度測定開
始から温度制御開始までの時間)に起因する時間遅れが
生じることから、前記の如くスルーブツト流lが変更さ
れた場合にそれに対応して投入電力が変更されるまでに
、投入電力に過多又は不足が生じて鋳込み温度の変動が
大きなものになるという問題点があった。 [発明の目的] 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、タンデイツユ内の溶融金属温度と該溶融金属のス
ルーブツト流1とに基づき誘導加熱炉の投入電力を制御
することにより、溶融金属温度のみならずスループット
流量の変動により生ずる溶融金属温度の変動に対応して
投入電力を制御可能にし、精度良く溶融金属の温度を目
標値に制御することができる連続鋳造における誘導加熱
$117i1方法を提供することを目的とする。 (課題を解決するための手段1 本第1発明は、連続鋳造用タンディツシュに誘導加熱炉
を設け、当該ダンデイツシュ内の溶融金属の温度が目標
温度となるように、前記誘導加熱炉への投入電力を制御
する際に、前記溶融金属の温度を検出し、前記溶融金1
の検出温度と目標温度との差、及び前記タンディツシュ
の溶融金属のスルーブツト流量に基づき、前記投入電力
を制御することにより、前記目的を達成したものである
。 又本第2発明は、連続鋳造用タンディツシュに誘導加熱
炉を設け、当該タンディツシュ内の溶融金属の温度が目
標温度となるように、前記誘導加熱炉への投入電力を制
御する際に、前記タンディツシュに溶融金属を搬入する
ための取鍋中の溶融金1の温度、及び該取鋼によりタン
ディツシュへ該溶融金属を搬入するときの所定の条件か
ら、前記タンディツシュ内の溶融金fi1度を求め、前
記溶融金属の求められた温度と目標温度の差、及び前記
タンディツシュの溶融金属のスルーブツト流lに基づき
、前記投入電力を制御することにより、同じく前記目的
を達成したものである。 【作用] 連続鋳造用タンディツシュ内の溶融金属の温度は、該溶
融金属自体の温度の自然降下と取鍋から当該タンディツ
シュに溶融金属を流下させる流量とによって変動すると
共に、タンディツシュからモールド内へ流入する溶融金
属のスルーブツト流通の変動によっても変動する。なお
、このスルーブツト流通は、例えば溶融金属をモールド
へ鋳込む際の鋳込速度、該モールドの寸法及びWiuA
比重から得ることができるものである。 そこで、本第1発明においては、タンディツシュ内の溶
融金兄の温度を検出し、検出温度と当該(g融金戊の目
標温度との差、及び溶融金属のスルーブツト流量に基づ
きタンデイツユに設けられる誘導加熱炉への投入電力を
制ti+するようにしている。 従って、前記スルーブツト流通の変動により起因して溶
融金1の温度が変動するのを待たずに、スルーブツト流
」の変動を反映して事前に誘導加熱炉への電力投入量を
制御できるため、精度良くタンディツシュ内の溶融金属
を目標温度にすることができる。 ところで、一般に溶融金ぶの温度検出器は、固有の温度
測定時間(温度測定開始から温度制御開始までの時間、
例えば2分間程度となる〉を要して溶融金Ii!温度を
検出するものであるため、応答性良く温度検出すること
ができず、溶融金属の温度変化が急激なときに温度制御
にばらつきが生じる場合がある。又、前記温度検出器は
一般に高温の溶融金属中で用いられるため故障を生じ易
く、消耗品であり、且つコストの高いものである。又、
この温度検出器やこの温度検出器に連なる温度検出信号
系に万−精度上の不具合が生じた場合に、温度制御に精
度上の問題が生じ、場合によっては溶融金属の温度制御
が不能の状態となるときがある。 上記のような不具合や問題を防止するべく、温度検出器
を用いずに、タンディツシュに設けられる誘導加熱炉へ
の役人電力を所定のモードパターンに従って制御し前記
溶融金属の温度制御を行うことが考えられる。しかしな
がら、このように制御した場合には、一定のモードパタ
ーンに従ってしか溶融金属の温度を制御できないため、
前記温度制御の時間遅れや、前記投入電力の過多、不足
等が生じるのを完全には解消し得す、場合によっては溶
融金属温度に不具合が生じる場合がある。 そこで、本第2発明においては、タンディツシュ中の溶
融金属の温度把握を、取鋼中の溶融金属の温度、及び当
該取鍋によりタンディツシュ内へ該溶融金属を搬入する
ときの所定の条件、例えば取消をタンディツシュ上へ移
動させる際の溶融金属の温度損失、タンディツシュ内に
おける溶融金1温度の降下率、更に鋳込み中の経過時間
に基づく所定の演算により、鋳込み中の溶融金属温度を
求める。そして、この求められた溶融金属温度及び前記
タンディツシュの溶融金属のスルーブツト流量に基づき
、誘導加熱炉への投入電力を制御することにより溶融金
属温度を目標温度に制御する。 従って、本第2発明においては、前記第1発明の効果に
加えて、溶融金属の温度を温度検出器で検出する場合生
じた応答遅れを解消し、溶融金属の温度制御の応答性を
更に向上させることができる。 【実施例】 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 まず第1実施例について説明する。この第1実施例は、
第1図に示されるように、取鍋8でタンディツシュ10
Aに搬入された溶1412の温度を、誘導加熱炉14で
加熱して目標温度とするための誘導加熱制御装置であっ
て、タンディツシュ10内の溶!112の温度θrを検
出するための、例えば消耗型の連続型温度計30と、検
出温度θrと目標温度θSとの差Δθ(=θr−θS)
を演算し、且つ、溶鋼12の鋳込み速度V r N溶w
412が鋳込まれる鋳型の寸法(モールドサイズ)Ms
。 及び溶鋼12の比重ωからスルーブツト流mW(ton
/分)を算出するマイクロコンピュータ48と、該マイ
クロコンピュータ48で演算された差Δθ及びスルーブ
ツト流量Wから投入電力信置ESを演算により求めるた
めの投入電力演算部50とが設けられたものである。 前記マイクロコンピュータ48及び投入電力演算部50
には、各演算を行う演算部として、第2図のブロック図
に示すように、乗算のための第1乃至第4の乗算部52
.54.58.60と、減算のための減陣部56と、定
数部61とが設けられている。これら各演算部52〜6
0及び定数部61は、演算回路、演算プログラムソフト
のいずれでも構成可能なものである。 なお、その他の構成については、前出第6図に示した従
来の誘導加熱制御装置と同様の構成のものに同様の番号
を付し、その説明を略す。 以下、第1実廠例の作用を説明する。 この第1実施例に係る誘導加熱制御装置には、予め、鋳
込速度V l” %モールドサイ1M s 、溶鋼比重
ω、及び溶鋼比熱ρをマイクロコンピュータ48、及び
投入電力演算部50に入力し格納しておくものである。 タンディツシュ10内の1t112の温度は、該溶鋼1
2の温度の自然降下と、取鋼8からタンディツシュ10
への溶鋼12の流下流lとによって変動すると共に、タ
ンディツシュ10における溶rA12のスルーブツト流
mWによっても変動する。 そこで、このような温度変動に対処するべく、前記誘導
加熱制御装置においては、まず前記溶鋼12の温度θr
を連続型温度計30が実測し、スルーブツト流量Wの変
動を、鋳込み速度r、溶鋼12を鋳込むためのくモール
ドサイズ)Ms、及び溶鋼12の比重ωからマイクロコ
ンピュータ48が演算により求める。そして、該マイク
ロコンピュータ48は、前記溶鋼12の実測[(検出値
)θrと溶!1412の目標温度θSとの差Δθを演算
し、前記求められたスルーブツト流IWと共にこの演算
された差Δθを投入電力演算部50に伝達する。該投入
電力演算部50は、伝達された各温度θr1θSの差Δ
θ及びスルーブツト流量Wから投入電力指令ESを演算
により求める。 前記マイクロコンピュータ48及び投入電力演算部50
における演算は、第2図の演算ブロック図に従って実行
される。 即ち、図に示すようにスルーブツト流mWの演陣は、ま
ず、第1の乗算部52で鋳込み速度v1及びモールドサ
イズMSを乗算し、第2の乗算部54で前記第1の乗算
部52の演算結果に溶鋼比重くω)を乗じてスルーブツ
ト流ff1Wを算出する。 又、目標温度θSとダンデイツシュ内の溶鋼温度θrの
差Δθは減算部56で算出される。これら算出されたス
ループット流量W及び温度差Δθを第3の乗算部58で
乗算し、この乗算結果に対して、定数部61から出され
る温度換算するための定数、例えばi8鋼比熱ρを第4
の乗算部60で乗じて電力投入′l1ESを痺出する。 前記投入電力演算部50は、以上のようにして演算され
た投入電力指令ESを投入電力料ti装置18に入力す
る。該投入電力制御袋WL18は、入力された該投入電
力指令ESに従って電力変換部20を制御し、誘導加熱
炉14への投入電力を調整することにより、溶!112
の温度θrを前記目標温度θSに保つようにフィードバ
ック制御する。 以上のようにして、この誘導加熱制御装置においては、
溶鋼温度θrの変動に追従して誘導加熱炉14への投入
電力を制御できるのみならず、スルブツト流IWの変動
に対応して誘導加熱炉14を電力投入量を制御できる。 従って、溶鋼12がスルーブツト流量Wの変動によって
温度変動が生ずるのを待たずに事前に前記投入電力量ひ
いては溶8m温度θrを制御することができる。 次に、第2実施例について説明する。 この第2実施例は、前記第1実施例において溶m温度θ
rを把握するのに連続型温度計30で実測により検出し
ていたのに替えて、取鋼8によりタンディツシュ10へ
溶融金属12を搬入するときの所定の諸条件から該タン
デイシュ10内の溶融金属12の温度θrを求めるよう
にした誘導加熱制御装置である。 この誘導加熱制御11装置には、前記諸条件、即ち、取
WAs中の精練あるいは脱ガス終了後の溶鋼12Aの温
度(し−ドル温度)θ^と、該取鋼8をタンディツシュ
10上へ運搬中の温度損失θ日と、該タンディツシュ1
0における溶鋼温度の降下率δ、及びタンディツシュ1
0内での1wAl2の経過時間tとから、タンディツシ
ュ10内の溶II温度θrを算出するための第2のマイ
クロコンピュータ62を有している。又、この第2のマ
イクロコンピュータ62は、算出した溶鋼温度θrと目
標温度θSの差Δθを痺出し、投入電力演算部50に入
力するようになっている。 これら第2のマイクロコンピュータ62及び投入電力i
OI痺部50には、各演算を行う演算部として、第4図
のブロック図に示すように、前記第1実施例のマイクロ
コンピュータ48の有する演算部に加え、第2の減算部
64、第5の乗算部66、加算部68が[悄えられてい
る。これら各演算部は演算回路、演算プログラムソフト
いずれでも構成可能なものである。 なお、この第2実施例に係る誘導加熱制御装置の上記以
外の構成は前記第1実施例のものと同様であるため、同
様の部分に同一の番号を付しその説明を略す。 以下、第2実施例の作用を説明する。 この第2実施例に係る誘導加熱制御装置には、予め鋳込
速度Vr、モールドサイズM s N溶鋼比重ω、及び
溶鋼比熱ρが第2のマイクロコンピュータ62及び投入
電力演算部50に入力し、格納しておくものである。そ
して、鋳込み中のタンデイツユ10内溶鋼温度θrを把
握するため、精練あるいは脱ガス終了後の取鍋8中の溶
!1112Aの温度(レードル温度)θ^、取vA8を
タンプッシュ上へ運搬中の温度損失θ日、タンディツシ
ュ10における溶融温度の降下率δ、及びタンデイシュ
10内での溶tA12の経過時間【を第2のマイクロコ
ンピュータ62に入力する。 この第2のマイクロコンピュータ62及び電力演陣部5
0では第4図に示す各演算部により投入電力を算出する
。 即ち、図のようにスルーブツト流1!Wについては、第
1及び第2の乗算部52.54で鋳込み速度Vt、モー
ルドサイズMs及び溶鋼比重ωから算出する。又、タン
ディツシュ10内Fli tA m度θrについては、
取118内の溶IA温度(レードル温度)θ^と該取鋼
8内における温度損失θBを第2の減算部64で減算し
て前記溶a4m度θrを求める。このようにして演算に
より求められた溶鋼温度θrを、以下においては算出溶
uA温度θrαという。 そして、求められた算出層u4温度θrαと目標温度θ
Sとを第1の減算器56で減算して温度差Δθ1 (−
θrα−θS)を求める。次いで、この温度差Δθ1に
タンデイツユ内温度降下を加味するため、タンデイツユ
内温度降下率δに経過時間[を第5の乗算2部66で乗
算してタンデイツユ内温度降下θ±を算出する。この算
出された温度降下θtを前記水められた温度差Δθ1に
加算部68で加算して補正し、補正後の温度差Δθ2(
−Δθ1+θt)を算出する。そして、算出された温度
差Δθ2に前記スルーブツト流mWを第3の乗算部58
で乗算し、その結果に第4の乗算部60で溶鋼比熱ρを
乗算して投入電力指令ESを求める。 以上のようにして、この第2実施例においては、タンデ
ィツシュ内温度θrを実測せずに第4図のブロック図に
従った演算により求め、求められた算出溶鋼温度θrα
により投入電力指令ESを決定している。 ところで、前記第1実施例においては、タンディツシュ
内温度を連続型温度計3oで実測しているためその温度
検出開始から誘導加熱炉14の制m+開始までに、前記
温度測定時間に起因して2〜3分の時間が掛かり応答性
が悪かった。これに対して、この第2実施例においては
、タンディツシュ10内の溶鋼の温度θrを1jlI算
により求めて把握し投入電力ESを決定するようにして
いるため、溶1温度θrの変化に対する誘導加熱炉14
の投入電力制御の応答性が0.5秒程度となった。従っ
て、この第2実施例は、前記第1実施例に比べて溶t1
4温度の制御性が格段に向上するものである。 次に、本発明にかかる誘導加熱制御装置と前出第6図に
示した如き従来の誘導加熱1lIIIl装置とで、タン
ディツシュ10の誘導加熱炉14への投入電力を制御し
た制御例について説明する。この場合、第5図(A)に
示されるように時間の経過に従つて鋳込み速度■4をモ
ールドのブレークアウト等の予知により変動させると共
に、鋳込み幅も同図<8>に示されるように変更を行っ
ている。従って、タンデイシュ1oからのスルーブツト
流i1wも同図(C)に示されるように変動を生じてい
る。 このような状況下において、従来の誘導加熱制御装置で
は、同図(D)に示されるように、スルーブツト流量W
に遅れることなく追従して電力lがゐす惨0されていな
いため、投入電力量の変更時期(変更タイミング)が送
れ、タンディツシュ内の溶鋼4度は一定とならずに大き
な変動を生じている。又、この変動によって、同図(D
)中に示されるように温度の高すぎる個所等においてモ
ールドがブレークアウトする危険性が大きなものとなる
。 これに対して、本発明装置で投入電力量を制御した場合
、同図(E)に示されるように、投入電力直がスルーブ
ツト流mwに応答性よく追従して制御されているため、
タンディツシュ内の溶鋼温度は変動がほとんど無くほぼ
一定のものとなっている。 従って、本発明によりスルーブツト流MWの変化に拘わ
らず、タンディツシュ内溶融金属を、−定温度に制御し
て連続鋳造を行えることがわかる。 又、非定業鋳込みに際しても、温度上昇を生ぜずモール
ドのブレークアウトの恐れがないため、連続鋳造を継続
して行うことができる。 なお、前記実施例においては、タンデイツユ内で温度制
御される溶融金属として溶鋼を例示したが、本発明にか
かる溶融金属はこれに限定されるものではなく、他の溶
融金属を連続鋳造する際にも本発明を実施することがで
きる。 〔発明の効果1 以上説明した通り、本発明によれば、溶#l温度とスル
ーブツト流量から誘導加熱炉への投入電力を制御するよ
うにしているため、タンディツシュ内溶融金属、温度を
所望の目標値に応答性よく制御することができる。従っ
て、非定業鋳込みでスルーブツト流量を変化させて連続
鋳造するに際して、鋳造停止することなく、且つ、溶融
金属温度を適切に維持した鋳造を継続的に実行可能なた
め、鋳造製品品質を確保しながら連続鋳造を継続して行
うことができるという優れた効果が得られる。
特に、連続鋳造用タンディツシュに誘導加熱炉を設け、
当該タンディツシュ内の溶融金属の温度が目標温度とな
るように前記誘導加熱炉への投入電力を制御する際に用
いるのに好適な、連続鋳造における誘導加熱制御方法の
改良に関する。 【従来の技術1 溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する際に、当該スラブ
の表面品質はタンディツシュ内の溶wA温度の影響を受
ける。従って、スラブに所望の表面品質を得るためには
該溶tA温度を所定の目標値に維持する必要がある。 そこで、従来から、タンディツシュに誘導加熱炉を設け
、当該タンディツシュ内の溶鋼の温度を連続的に検出し
て鋳込み温度を監視し、溶鋼温度が所定の目標値となる
ように前記誘導加熱炉への投入電力を制御して前記誘導
加熱炉の加熱量を調整すること、が行われている。 このような、誘導加熱炉の加熱mを調整してタンデイツ
ユ内の溶m温度を制御する誘導加熱制御装置に関する技
術には、例えば特開昭62−20282号公報で提案さ
れたものがある。 即ち、この公報記載の技術においては、第6図に示され
るように、タンディツシュ10内の溶鋼12をその磁気
回路中に含むように該タンディツシュ10に誘導加熱炉
14を設け、該誘導加熱炉14への投入電力を溶鋼12
の温度によって決定される投入電力指令ESに従って制
御することにより、前記溶u412の温度を制御する誘
導加熱制m装置が示されている。この装置においては、
投入電力制御l装置16が該投入電力指令ESに従って
電力変換部20の電力変換部を制御することにより、交
流電源(例えば3相交流電源)18から出力される交流
電力を所定の電力又は電圧に変換し、前記誘導加熱炉1
4の誘導コイル22に前記電力を供給し又は電圧を印加
して前記投入電力を制御している。なお、図中符号8は
溶vA12をタンディツシュ1oに投入するための取鍋
である。 又、前記電力変換部20には、交流電it!16からの
交流電力を直流電力に変換するためのコンバータ24と
、変換された直流電力を所定の電圧、電流、周波数の交
流電力に変換するためのインバータ26と、出力電力の
力率を調整するための力率調整用コンデンサ28とが備
えられている。 ここで、前記投入電力指令ESの決定については、まず
、前記溶1112中に挿入されている連続型温度計30
で溶0112の温度を検出し、次いで、検出温度θrと
該溶鋼12の目標温度θSとに基づき投入電力演算部3
2で前記投入電力指令ESを演算により決定している。 この投入電力演算部32は第7図の如きブロック図で示
される各演算部を有したものであり、該演算部32にお
ける演算は次のようにして行われる。即ち、まず、連続
型温度計3oによる検出温度θr及び溶鋼12の目標温
度θSを比較部4゜で電力投入基底値Paを参照しつつ
比較してその差Δθ(−θ、−θS)を算出する。次い
で、温度上昇率演算部42において、前記温度差Δθの
目標温度θSに対する割合いである温度上昇率α(−Δ
θ/θS)(%)を算出する。そして、乗算部44にお
いて、前記1度上昇率αに電力投入基底値Paを乗じて
温度制御のため必要とされる電力上昇1α・Poを算出
する。次いで、加算部46において、電力上昇量α・P
oに電力投入基底M P oを側御じて、現在必要とさ
れる電力投入@ESを算出する。 通常操業時は、前記のようにして決定される投入電力指
令ESで前記誘導加熱炉14への投入電力を制御する温
度フィードバック制御系で溶uA12の温度を制御して
いる。なお、前記連続型温度計30の検出温度θrの信
号は前記投入電力演算部32と共に温度異常検出器34
にも入力されており、該検出温度θrが異常のときには
、温度異常検出器34の指令により、パターン発生器が
正常時とは異なる他の鋳造条件に従った投入電力の制御
モードパターンに基づき投入電力指令ESを決定する。 このパターン発生器36で投入電力指令ESが決定され
該投入電力指令ESが前記投入電力料i装置16に入力
される際には、該温度異常検出器34の指令により切換
スイッチ38が切替わり、パターン発生器から出力され
る投入電力指令ESが前記投入電力制御l装置16に入
力さ礼るようになる。 [発明が解決しようとする課題] ところで、タンディツシュの溶融金3のスルーブツト派
遣が変更された場合、該タンディツシュ内の溶融金素像
が増減し、その増減後に該溶融金属の温度に比較的急激
な変化が生じる。しかしながら、前記従来の誘導加熱制
御装置においては、溶融金属の温度変化を検出して投入
電力を変更するまでに固有の温度測定時間〈温度測定開
始から温度制御開始までの時間)に起因する時間遅れが
生じることから、前記の如くスルーブツト流lが変更さ
れた場合にそれに対応して投入電力が変更されるまでに
、投入電力に過多又は不足が生じて鋳込み温度の変動が
大きなものになるという問題点があった。 [発明の目的] 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、タンデイツユ内の溶融金属温度と該溶融金属のス
ルーブツト流1とに基づき誘導加熱炉の投入電力を制御
することにより、溶融金属温度のみならずスループット
流量の変動により生ずる溶融金属温度の変動に対応して
投入電力を制御可能にし、精度良く溶融金属の温度を目
標値に制御することができる連続鋳造における誘導加熱
$117i1方法を提供することを目的とする。 (課題を解決するための手段1 本第1発明は、連続鋳造用タンディツシュに誘導加熱炉
を設け、当該ダンデイツシュ内の溶融金属の温度が目標
温度となるように、前記誘導加熱炉への投入電力を制御
する際に、前記溶融金属の温度を検出し、前記溶融金1
の検出温度と目標温度との差、及び前記タンディツシュ
の溶融金属のスルーブツト流量に基づき、前記投入電力
を制御することにより、前記目的を達成したものである
。 又本第2発明は、連続鋳造用タンディツシュに誘導加熱
炉を設け、当該タンディツシュ内の溶融金属の温度が目
標温度となるように、前記誘導加熱炉への投入電力を制
御する際に、前記タンディツシュに溶融金属を搬入する
ための取鍋中の溶融金1の温度、及び該取鋼によりタン
ディツシュへ該溶融金属を搬入するときの所定の条件か
ら、前記タンディツシュ内の溶融金fi1度を求め、前
記溶融金属の求められた温度と目標温度の差、及び前記
タンディツシュの溶融金属のスルーブツト流lに基づき
、前記投入電力を制御することにより、同じく前記目的
を達成したものである。 【作用] 連続鋳造用タンディツシュ内の溶融金属の温度は、該溶
融金属自体の温度の自然降下と取鍋から当該タンディツ
シュに溶融金属を流下させる流量とによって変動すると
共に、タンディツシュからモールド内へ流入する溶融金
属のスルーブツト流通の変動によっても変動する。なお
、このスルーブツト流通は、例えば溶融金属をモールド
へ鋳込む際の鋳込速度、該モールドの寸法及びWiuA
比重から得ることができるものである。 そこで、本第1発明においては、タンディツシュ内の溶
融金兄の温度を検出し、検出温度と当該(g融金戊の目
標温度との差、及び溶融金属のスルーブツト流量に基づ
きタンデイツユに設けられる誘導加熱炉への投入電力を
制ti+するようにしている。 従って、前記スルーブツト流通の変動により起因して溶
融金1の温度が変動するのを待たずに、スルーブツト流
」の変動を反映して事前に誘導加熱炉への電力投入量を
制御できるため、精度良くタンディツシュ内の溶融金属
を目標温度にすることができる。 ところで、一般に溶融金ぶの温度検出器は、固有の温度
測定時間(温度測定開始から温度制御開始までの時間、
例えば2分間程度となる〉を要して溶融金Ii!温度を
検出するものであるため、応答性良く温度検出すること
ができず、溶融金属の温度変化が急激なときに温度制御
にばらつきが生じる場合がある。又、前記温度検出器は
一般に高温の溶融金属中で用いられるため故障を生じ易
く、消耗品であり、且つコストの高いものである。又、
この温度検出器やこの温度検出器に連なる温度検出信号
系に万−精度上の不具合が生じた場合に、温度制御に精
度上の問題が生じ、場合によっては溶融金属の温度制御
が不能の状態となるときがある。 上記のような不具合や問題を防止するべく、温度検出器
を用いずに、タンディツシュに設けられる誘導加熱炉へ
の役人電力を所定のモードパターンに従って制御し前記
溶融金属の温度制御を行うことが考えられる。しかしな
がら、このように制御した場合には、一定のモードパタ
ーンに従ってしか溶融金属の温度を制御できないため、
前記温度制御の時間遅れや、前記投入電力の過多、不足
等が生じるのを完全には解消し得す、場合によっては溶
融金属温度に不具合が生じる場合がある。 そこで、本第2発明においては、タンディツシュ中の溶
融金属の温度把握を、取鋼中の溶融金属の温度、及び当
該取鍋によりタンディツシュ内へ該溶融金属を搬入する
ときの所定の条件、例えば取消をタンディツシュ上へ移
動させる際の溶融金属の温度損失、タンディツシュ内に
おける溶融金1温度の降下率、更に鋳込み中の経過時間
に基づく所定の演算により、鋳込み中の溶融金属温度を
求める。そして、この求められた溶融金属温度及び前記
タンディツシュの溶融金属のスルーブツト流量に基づき
、誘導加熱炉への投入電力を制御することにより溶融金
属温度を目標温度に制御する。 従って、本第2発明においては、前記第1発明の効果に
加えて、溶融金属の温度を温度検出器で検出する場合生
じた応答遅れを解消し、溶融金属の温度制御の応答性を
更に向上させることができる。 【実施例】 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 まず第1実施例について説明する。この第1実施例は、
第1図に示されるように、取鍋8でタンディツシュ10
Aに搬入された溶1412の温度を、誘導加熱炉14で
加熱して目標温度とするための誘導加熱制御装置であっ
て、タンディツシュ10内の溶!112の温度θrを検
出するための、例えば消耗型の連続型温度計30と、検
出温度θrと目標温度θSとの差Δθ(=θr−θS)
を演算し、且つ、溶鋼12の鋳込み速度V r N溶w
412が鋳込まれる鋳型の寸法(モールドサイズ)Ms
。 及び溶鋼12の比重ωからスルーブツト流mW(ton
/分)を算出するマイクロコンピュータ48と、該マイ
クロコンピュータ48で演算された差Δθ及びスルーブ
ツト流量Wから投入電力信置ESを演算により求めるた
めの投入電力演算部50とが設けられたものである。 前記マイクロコンピュータ48及び投入電力演算部50
には、各演算を行う演算部として、第2図のブロック図
に示すように、乗算のための第1乃至第4の乗算部52
.54.58.60と、減算のための減陣部56と、定
数部61とが設けられている。これら各演算部52〜6
0及び定数部61は、演算回路、演算プログラムソフト
のいずれでも構成可能なものである。 なお、その他の構成については、前出第6図に示した従
来の誘導加熱制御装置と同様の構成のものに同様の番号
を付し、その説明を略す。 以下、第1実廠例の作用を説明する。 この第1実施例に係る誘導加熱制御装置には、予め、鋳
込速度V l” %モールドサイ1M s 、溶鋼比重
ω、及び溶鋼比熱ρをマイクロコンピュータ48、及び
投入電力演算部50に入力し格納しておくものである。 タンディツシュ10内の1t112の温度は、該溶鋼1
2の温度の自然降下と、取鋼8からタンディツシュ10
への溶鋼12の流下流lとによって変動すると共に、タ
ンディツシュ10における溶rA12のスルーブツト流
mWによっても変動する。 そこで、このような温度変動に対処するべく、前記誘導
加熱制御装置においては、まず前記溶鋼12の温度θr
を連続型温度計30が実測し、スルーブツト流量Wの変
動を、鋳込み速度r、溶鋼12を鋳込むためのくモール
ドサイズ)Ms、及び溶鋼12の比重ωからマイクロコ
ンピュータ48が演算により求める。そして、該マイク
ロコンピュータ48は、前記溶鋼12の実測[(検出値
)θrと溶!1412の目標温度θSとの差Δθを演算
し、前記求められたスルーブツト流IWと共にこの演算
された差Δθを投入電力演算部50に伝達する。該投入
電力演算部50は、伝達された各温度θr1θSの差Δ
θ及びスルーブツト流量Wから投入電力指令ESを演算
により求める。 前記マイクロコンピュータ48及び投入電力演算部50
における演算は、第2図の演算ブロック図に従って実行
される。 即ち、図に示すようにスルーブツト流mWの演陣は、ま
ず、第1の乗算部52で鋳込み速度v1及びモールドサ
イズMSを乗算し、第2の乗算部54で前記第1の乗算
部52の演算結果に溶鋼比重くω)を乗じてスルーブツ
ト流ff1Wを算出する。 又、目標温度θSとダンデイツシュ内の溶鋼温度θrの
差Δθは減算部56で算出される。これら算出されたス
ループット流量W及び温度差Δθを第3の乗算部58で
乗算し、この乗算結果に対して、定数部61から出され
る温度換算するための定数、例えばi8鋼比熱ρを第4
の乗算部60で乗じて電力投入′l1ESを痺出する。 前記投入電力演算部50は、以上のようにして演算され
た投入電力指令ESを投入電力料ti装置18に入力す
る。該投入電力制御袋WL18は、入力された該投入電
力指令ESに従って電力変換部20を制御し、誘導加熱
炉14への投入電力を調整することにより、溶!112
の温度θrを前記目標温度θSに保つようにフィードバ
ック制御する。 以上のようにして、この誘導加熱制御装置においては、
溶鋼温度θrの変動に追従して誘導加熱炉14への投入
電力を制御できるのみならず、スルブツト流IWの変動
に対応して誘導加熱炉14を電力投入量を制御できる。 従って、溶鋼12がスルーブツト流量Wの変動によって
温度変動が生ずるのを待たずに事前に前記投入電力量ひ
いては溶8m温度θrを制御することができる。 次に、第2実施例について説明する。 この第2実施例は、前記第1実施例において溶m温度θ
rを把握するのに連続型温度計30で実測により検出し
ていたのに替えて、取鋼8によりタンディツシュ10へ
溶融金属12を搬入するときの所定の諸条件から該タン
デイシュ10内の溶融金属12の温度θrを求めるよう
にした誘導加熱制御装置である。 この誘導加熱制御11装置には、前記諸条件、即ち、取
WAs中の精練あるいは脱ガス終了後の溶鋼12Aの温
度(し−ドル温度)θ^と、該取鋼8をタンディツシュ
10上へ運搬中の温度損失θ日と、該タンディツシュ1
0における溶鋼温度の降下率δ、及びタンディツシュ1
0内での1wAl2の経過時間tとから、タンディツシ
ュ10内の溶II温度θrを算出するための第2のマイ
クロコンピュータ62を有している。又、この第2のマ
イクロコンピュータ62は、算出した溶鋼温度θrと目
標温度θSの差Δθを痺出し、投入電力演算部50に入
力するようになっている。 これら第2のマイクロコンピュータ62及び投入電力i
OI痺部50には、各演算を行う演算部として、第4図
のブロック図に示すように、前記第1実施例のマイクロ
コンピュータ48の有する演算部に加え、第2の減算部
64、第5の乗算部66、加算部68が[悄えられてい
る。これら各演算部は演算回路、演算プログラムソフト
いずれでも構成可能なものである。 なお、この第2実施例に係る誘導加熱制御装置の上記以
外の構成は前記第1実施例のものと同様であるため、同
様の部分に同一の番号を付しその説明を略す。 以下、第2実施例の作用を説明する。 この第2実施例に係る誘導加熱制御装置には、予め鋳込
速度Vr、モールドサイズM s N溶鋼比重ω、及び
溶鋼比熱ρが第2のマイクロコンピュータ62及び投入
電力演算部50に入力し、格納しておくものである。そ
して、鋳込み中のタンデイツユ10内溶鋼温度θrを把
握するため、精練あるいは脱ガス終了後の取鍋8中の溶
!1112Aの温度(レードル温度)θ^、取vA8を
タンプッシュ上へ運搬中の温度損失θ日、タンディツシ
ュ10における溶融温度の降下率δ、及びタンデイシュ
10内での溶tA12の経過時間【を第2のマイクロコ
ンピュータ62に入力する。 この第2のマイクロコンピュータ62及び電力演陣部5
0では第4図に示す各演算部により投入電力を算出する
。 即ち、図のようにスルーブツト流1!Wについては、第
1及び第2の乗算部52.54で鋳込み速度Vt、モー
ルドサイズMs及び溶鋼比重ωから算出する。又、タン
ディツシュ10内Fli tA m度θrについては、
取118内の溶IA温度(レードル温度)θ^と該取鋼
8内における温度損失θBを第2の減算部64で減算し
て前記溶a4m度θrを求める。このようにして演算に
より求められた溶鋼温度θrを、以下においては算出溶
uA温度θrαという。 そして、求められた算出層u4温度θrαと目標温度θ
Sとを第1の減算器56で減算して温度差Δθ1 (−
θrα−θS)を求める。次いで、この温度差Δθ1に
タンデイツユ内温度降下を加味するため、タンデイツユ
内温度降下率δに経過時間[を第5の乗算2部66で乗
算してタンデイツユ内温度降下θ±を算出する。この算
出された温度降下θtを前記水められた温度差Δθ1に
加算部68で加算して補正し、補正後の温度差Δθ2(
−Δθ1+θt)を算出する。そして、算出された温度
差Δθ2に前記スルーブツト流mWを第3の乗算部58
で乗算し、その結果に第4の乗算部60で溶鋼比熱ρを
乗算して投入電力指令ESを求める。 以上のようにして、この第2実施例においては、タンデ
ィツシュ内温度θrを実測せずに第4図のブロック図に
従った演算により求め、求められた算出溶鋼温度θrα
により投入電力指令ESを決定している。 ところで、前記第1実施例においては、タンディツシュ
内温度を連続型温度計3oで実測しているためその温度
検出開始から誘導加熱炉14の制m+開始までに、前記
温度測定時間に起因して2〜3分の時間が掛かり応答性
が悪かった。これに対して、この第2実施例においては
、タンディツシュ10内の溶鋼の温度θrを1jlI算
により求めて把握し投入電力ESを決定するようにして
いるため、溶1温度θrの変化に対する誘導加熱炉14
の投入電力制御の応答性が0.5秒程度となった。従っ
て、この第2実施例は、前記第1実施例に比べて溶t1
4温度の制御性が格段に向上するものである。 次に、本発明にかかる誘導加熱制御装置と前出第6図に
示した如き従来の誘導加熱1lIIIl装置とで、タン
ディツシュ10の誘導加熱炉14への投入電力を制御し
た制御例について説明する。この場合、第5図(A)に
示されるように時間の経過に従つて鋳込み速度■4をモ
ールドのブレークアウト等の予知により変動させると共
に、鋳込み幅も同図<8>に示されるように変更を行っ
ている。従って、タンデイシュ1oからのスルーブツト
流i1wも同図(C)に示されるように変動を生じてい
る。 このような状況下において、従来の誘導加熱制御装置で
は、同図(D)に示されるように、スルーブツト流量W
に遅れることなく追従して電力lがゐす惨0されていな
いため、投入電力量の変更時期(変更タイミング)が送
れ、タンディツシュ内の溶鋼4度は一定とならずに大き
な変動を生じている。又、この変動によって、同図(D
)中に示されるように温度の高すぎる個所等においてモ
ールドがブレークアウトする危険性が大きなものとなる
。 これに対して、本発明装置で投入電力量を制御した場合
、同図(E)に示されるように、投入電力直がスルーブ
ツト流mwに応答性よく追従して制御されているため、
タンディツシュ内の溶鋼温度は変動がほとんど無くほぼ
一定のものとなっている。 従って、本発明によりスルーブツト流MWの変化に拘わ
らず、タンディツシュ内溶融金属を、−定温度に制御し
て連続鋳造を行えることがわかる。 又、非定業鋳込みに際しても、温度上昇を生ぜずモール
ドのブレークアウトの恐れがないため、連続鋳造を継続
して行うことができる。 なお、前記実施例においては、タンデイツユ内で温度制
御される溶融金属として溶鋼を例示したが、本発明にか
かる溶融金属はこれに限定されるものではなく、他の溶
融金属を連続鋳造する際にも本発明を実施することがで
きる。 〔発明の効果1 以上説明した通り、本発明によれば、溶#l温度とスル
ーブツト流量から誘導加熱炉への投入電力を制御するよ
うにしているため、タンディツシュ内溶融金属、温度を
所望の目標値に応答性よく制御することができる。従っ
て、非定業鋳込みでスルーブツト流量を変化させて連続
鋳造するに際して、鋳造停止することなく、且つ、溶融
金属温度を適切に維持した鋳造を継続的に実行可能なた
め、鋳造製品品質を確保しながら連続鋳造を継続して行
うことができるという優れた効果が得られる。
第1図は、本発明の第1実施例にかかる誘導加熱制御装
置の構成を示す、一部所面図を含むブロック図、第2図
は前記第1実施例における電力投入量を演算するマイク
ロコンピュータ等の演算部を示すブロック図、第3図は
本発明にかかる第2実施例の誘導加熱制御装置の構成を
示す、一部所面図を含むブツロク図、第4図は前記第2
実施例にかかる投入電力指令ESを演算するマイクロコ
ンピュータ等の演算部を示すブロック図、第5図は従来
及び本発明の誘導加熱制御装置における、鋳込み速度、
鋳込み幅、スルーブツト流lの変化に対する投入電力量
及び溶鋼温度の変化を比較して示す縮図、第6図は従来
の誘導加熱制御装置の構成を示す、一部所面図を含むブ
ロック図、第7図は前記従来の誘導加熱装置における電
力投入歯を演算する各演算部を示すブロック図である。 8・・・取鋼、 10・・・タンディツシュ、
12・・・溶鋼、 14・・・誘導加熱炉、16
・・・交流電源、 18・・・投入電力料!!!I装
置、20・・・電力変換部、 22・・・誘導コイル、
24・・・コンバータ、 26・・・インバータ、2
8・・・力率調整用コンデンサ、 30・・・連続型温度計、 48.62・・・第1、第2のマイクロコンピュータ、
50・・・投入電力演算部、 52.54.58.60,66 ・・・第1、第2、第3、第4、第5の乗算部、56.
64・・・第1、第2の減算部、61・・・定数部、 66・・・加算部。
置の構成を示す、一部所面図を含むブロック図、第2図
は前記第1実施例における電力投入量を演算するマイク
ロコンピュータ等の演算部を示すブロック図、第3図は
本発明にかかる第2実施例の誘導加熱制御装置の構成を
示す、一部所面図を含むブツロク図、第4図は前記第2
実施例にかかる投入電力指令ESを演算するマイクロコ
ンピュータ等の演算部を示すブロック図、第5図は従来
及び本発明の誘導加熱制御装置における、鋳込み速度、
鋳込み幅、スルーブツト流lの変化に対する投入電力量
及び溶鋼温度の変化を比較して示す縮図、第6図は従来
の誘導加熱制御装置の構成を示す、一部所面図を含むブ
ロック図、第7図は前記従来の誘導加熱装置における電
力投入歯を演算する各演算部を示すブロック図である。 8・・・取鋼、 10・・・タンディツシュ、
12・・・溶鋼、 14・・・誘導加熱炉、16
・・・交流電源、 18・・・投入電力料!!!I装
置、20・・・電力変換部、 22・・・誘導コイル、
24・・・コンバータ、 26・・・インバータ、2
8・・・力率調整用コンデンサ、 30・・・連続型温度計、 48.62・・・第1、第2のマイクロコンピュータ、
50・・・投入電力演算部、 52.54.58.60,66 ・・・第1、第2、第3、第4、第5の乗算部、56.
64・・・第1、第2の減算部、61・・・定数部、 66・・・加算部。
Claims (2)
- (1)連続鋳造用タンディッシュに誘導加熱炉を設け、
当該タンディッシュ内の溶融金属の温度が目標温度とな
るように、前記誘導加熱炉への投入電力を制御する際に
、 前記溶融金属の温度を検出し、 前記溶融金属の検出温度と目標温度との差、及び前記タ
ンディッシュの溶融金属のスループット流量に基づき、
前記投入電力を制御するようにしたことを特徴とする連
続鋳造における誘導加熱制御方法。 - (2)連続鋳造用タンディッシュに誘導加熱炉を設け、
当該タンディッシュ内の溶融金属の温度が目標温度とな
るように、前記誘導加熱炉への投入電力を制御する際に
、 前記タンディッシュに溶融金属を搬入するための取鋼中
の溶融金属の温度、及び該取鋼によりタンディッシュへ
該溶融金属を搬入するときの所定の条件から、前記タン
ディッシュ内の溶融金属温度を求め、 前記溶融金属の求められた温度と目標温度の差、及び前
記タンディッシュの溶融金属のスループット流量に基づ
き、前記投入電力を制御するようにしたことを特徴とす
る連続鋳造における誘導加熱制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293188A JPH01237064A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 連続鋳造における誘導加熱制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6293188A JPH01237064A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 連続鋳造における誘導加熱制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237064A true JPH01237064A (ja) | 1989-09-21 |
| JPH0459065B2 JPH0459065B2 (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=13214523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6293188A Granted JPH01237064A (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | 連続鋳造における誘導加熱制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01237064A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54163730A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-26 | Asea Ab | Continuous casting machine |
| JPS55161555A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Continuous casting method |
| JPS61249655A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Kawasaki Steel Corp | タンデイツシユ内溶鋼温度の制御方法およびその装置 |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP6293188A patent/JPH01237064A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54163730A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-26 | Asea Ab | Continuous casting machine |
| JPS55161555A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Continuous casting method |
| JPS61249655A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Kawasaki Steel Corp | タンデイツシユ内溶鋼温度の制御方法およびその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0459065B2 (ja) | 1992-09-21 |
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