JPH04138859A - 連続鋳造における鋳型内溶鋼レベルの制御方法 - 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、連続鋳造におけるモールド内溶鋼レベルを設
定レベルに精度よく制御するための連続鋳造機における
モールド内溶鋼レベルの制御方法に関する。

従来技術 連続鋳造におけるモールド内の溶鋼レベルの安定化は、
鋳片の表面に一定厚みのパウダーフィルムを均一に形成
させ、均一な凝固シェルを形成して表面疵の発生を防止
するとともに溶鋼内へのパウダーの巻込みを減少させて
内部品質の良好な鋳片を製造するための必須の要件であ
る。

モールド内の溶鋼レベルを一定に制御するための方法と
して従来、ストンバ一方式によるものと、スライディン
グノズル（以下ＳＮという）方式によるものとがある。

第９図はストッパー方式によるモールド内Ｒｍレベルの
制御の概略を示すもので、レベル計２でモールド１内の
溶鋼レベルを検出し、調節器３で目標レベル値との偏差
を求める。

そしてこの偏差が０となるようにストッパーシリンダー
４を駆動し、ストンバー５を昇降してｆ＠綱道通通流量
制御する。

この方式によるレベル制御では、その構造上、鋳造開始
や終了時等の低流量のレベル制御が可能である反面、第
１０図のストッパー流量特性で見られるように、連続鋳
造の高流量における流量制御性が悪くなったり、またス
トッパーセント誤差やストッパー予熱時の曲り等による
ノズル中心部からのずれのためにレベル制御精度の再現
性や安定性に劣るというｒｊＩＢ点がある。

一方、ＳＮ方式は第１２図に示されるように、ノズル６
の開度を調整するようになっているものであるが、この
方式による場合、第１１図のＳＮ流量特性で覚られるよ
うに、基本的には低流量から高流量に至る流量制御性が
よく、またＳＮセットのばら付きや予熱による変形が発
生し難く、レベル制御の安定性に優れているが、実操業
上は鋳造開始や終了時等のＳＮ開度が少ない低流量制御
時において、第１２図に示されるように棚部の面積が大
きくなるため溶鋼の凝固現象が発生し、ノズル詰りとな
って鋳造停止トラブルを起すことがある。

この現象は高流量制御時においても溶鋼温度が低い場合
に発生することがある。

発明が解決しようとする課題 本発明は、連続鋳造における鋳造開始から鋳造終了まで
、また溶鋼温度や流量制御の広い範囲において安定した
モールド内溶綱レベルの制御を行えるようにすることを
目的とする。

課題の解決手段 本発明は上記の目的を達成するため、モールド内の溶鋼
レベルを検出して目標レベル値との偏差が０となるよう
にストッパーシリンダーを制御し、ストッパーを昇降さ
せてストッパー開度を自動調整する方式と、モールド内
の溶鋼レベルの検出値と目標レベル値との偏差が０とな
るようにシリンダーを制御してノズルの開度を自動調整
する方式とを鋳造条件に応じて使い分けすることにより
モールド内の溶鋼レベルを制御しようとするものである
。

連続鋳造中にレベル制御方式をストッパー方式からＳＮ
方式に変更する際、溶鋼レベルを乱すことな〈実施する
には、ストッパー方式によるレベル制御時に時間を関数
として、好ましくは時間を関数とした多次元式番二基づ
いてストッパー開度を徐々に上昇させると同時にＳＮ方
式によるレベル制御を開始し、ストッパー開度が全開に
なった時点でＳＮ方式単独によるレベル制御に自動的に
移行させる。一方、ＳＮ方式によるレベル制御からスト
ッパー方式によるレベル制御へ自動的に移行する際もＳ
Ｎ方式によるレベル制御時に時間を関数として３８間度
を徐々に上昇させると同時にストッパー方式によるレベ
ル制御を開始し、３８間度が全開になった時点でストッ
パー方式単独によるレベル制御に自動的に移行させる。

作用 第１図は本発明法の実施に用いる連続鋳造機を示すもの
で、レードル１１の溶銅１２がノズル１３を通じてタン
デイツシュ１４に注入されたのち制御装置からの指令で
駆動するス）７パー１５又は５ＮＩ６により溶ＩＩｌ流
量を調整してモールド１７に注入されるようにしである
。

ストッパー１５によるモールド内溶鋼レベルの制御は次
のようにして行われる。

レベル検出器１８により検出された溶鋼レベル値を調節
器１９に入力し、調節器１９に予め入力しておいた溶鋼
レベル設定値と比較し、その偏差を求めてストッパー開
度調節器２１に出力する。ストッパー開度調節器２１に
はまた、ストー／パー１５の開度検出器２０によって検
出されたストッパー開度が入力されるようになっており
、上記偏差に応じて調節器２１はシリンダー２２を駆動
し、ストッパー開度を調整して溶鋼レベルを制御する。

ＳＮによるモールド内溶鋼しヘルの制御も同様に、レベ
ル検出器１８により検出された溶鋼レベル値を調整器２
３に出力し、予め入力しておいた溶鋼レベル設定値との
偏差を求め、ＳＮ開度調節器２５に出力する。ＳＮ開度
調節器２５にはまた、開度検出器２４によって検出され
たＳＮ開度が入力され、上記偏差に応じて調節器２５が
シリンダー２６を駆動し、ＳＮ開度を調整し溶鋼レベル
を制御する。

以上のようにストッパー方式とＳＮ方式の両方式でのモ
ールド内溶鋼しヘルの制御が行われ、鋳造条件に応じて
そのいづれかの方式が選択される。

次に連続鋳造中にストッパー方式からＳＮ方式に或いは
ＳＮ方式からストッパー方式にレベル制御方式をｔｔｒ
ｔｉＲレベルの乱れを生ずることになく変更する方法に
ついて説明する。

第２図はストンパ一方式からＳＮ方式のレベル制御へ自
動的に移行させる場合の開度調節状況を示すもので、範
囲Ａのストッパー方式にょるレベル制御時にはＳＮ開度
が全開である。ＳＮ方式によるレベル制御に移行すると
きは、予め調節器１９に設定されたストッパー開度上昇
率に応じてストッパー開度調節器２１がシリンダー１６
を駆動させ、ストッパー開度を上昇させる。この範囲Ｂ
において、ＳＮは徐々に上昇するストッパー開度に対応
して溶鋼レベルを一定に制御するためにレベル検出器１
８により検出された溶鋼レベル値に応じて調節器２３で
求めた目標レベル値との偏差に基づいてＳＮ開度調節器
２５がＳＮ開度を全開状態から徐々に小さくする。そし
てストッパー開度が全開に達した時点でストッパーが固
定され、範囲Ｃ０３Ｎ方式単独による溶鋼レベル制御に
移行する。

ストッパー方式からＳＮ方式へ移行する際には上述する
ように、調節器１９に予め設定されたストッパー開度上
昇率に応じてストッパー開度を上昇させるが、上昇率が
一定であると、第１０図に示すように、ストッパー開度
上昇開始時のノズルからの溶鋼吐出流量の変化量が大き
く、溶鋼レベルの変動を誘発することになる。そこで調
節器にストッパー開度上昇率を時間を関数とした多次元
弐にて設定し、第３図に示すようにスト、パーの上昇初
期は小さい上昇率で、後期は大きい上昇率で変化させる
と、ノズルからの溶鋼吐出流量の変化量を一定に保ち、
溶鋼レベルの変動を抑制することができる。

第４図はＳＮ方式からストッパー方式によるレベル制御
へ移行する場合の開度調節状況を示すもので、ストンパ
一方式からＳＮ方式へ移行する場合と同様、ＳＮ開度が
徐々に上昇するのに対応して溶鋼レベル値と目標レベル
値との偏差が０となるようにストッパー開度が全開状態
から徐々に小さくなる。

実施例１ 鋳造開始後、ＳＮ開度を全開にした状態でモールド内溶
鋼レベルの制御をストッパー方式にて行った。

その後ＳＮ方式への切換えを自動にて行い、ストンパー
開度の上昇率を３％／ｓｅｃの上昇率にて実施した。第
５図に示されるように、ストンパー方式からＳＮ方式に
自動にて切換える間の溶鋼レベルの変動は小さく、鋳片
の表面に微少の割れは発生したが、表面手入れを要する
程ではなかった。

実施例２ 鋳造開始後、ＳＮ関度を全開にした状態でモールド内溶
鋼レベルの制御をストッパー方式にて行った。その後Ｓ
Ｎ方式への切換えを自動にて行いストッパー開度を時間
の２次関数式に基づいて上昇させた。第６図に示されて
いるように、ストッパー方式からＳＮ方式へ自動にて切
換える間の溶鋼レベルの乱れはなく、鋳片の表面割れも
全く認められなかった。

上記各実施例によれば以上のように、鋳造開始から終了
までの全範囲において安定したモールド内溶鯛レベル制
御を行うことができた。

比較例１ 鋳造開始から終了までＳＮ開度を全開にした状態でスト
ッパー方式のみにて溶鋼レベルの制御を行った。その結
果、第７図に示されるように、鋳造中期の鋳造速度が大
きい条件において溶鋼レベルの制御精度が悪化した。

比較例２ 鋳造開始後、ＳＮ開度を全開にした状態でストッパー方
式にて溶鋼レベルの制御を行いその後、ストッパー方式
からＳＮ方式に溶鋼レベルの制御を手動にて行った。

その結果、溶鋼レベルの制御を鋳造中期においてはＳＮ
方式により行ったため溶鋼レベルの制御精度を改善する
ことができたが、第８図に示されるようにストッパー方
式からＳＮ方式に手動にて切換える間に溶鋼レベルの変
動と鋳片の表面割れを発生させた。

発明の効果 本発明は以上のように構成され、次のような効果を奏す
る。

請求項１記載のモールド内の溶鋼レベルの制御方法では
、鋳造条件に応じてストッパー方式とスライディングノ
ズル方式のいづれか優位の方式を選択することができ、
またいづれかの方式による制御系に異常が発生した場合
は、他の方式による溶鋼レベル制御に切換えることがで
きるうえ手動制御による溶鋼レベルの大きな変動を防止
することができる。

請求項２或いは４記載の方法においては、ストッパー方
式からスライディングノズル方式へ或いはスライディン
グノズル方式からストッパー方式への移行をスムースに
行うことができ、これにより鋳造条件にか＼わらず、安
定した溶鋼レベル制御が可能で、鋳片の表面品質と内部
品質を向上させることができる。

請求項３記載の方法においては、ストッパーを上昇初期
に小さい上昇率で、後期に大きい上昇率で変化させるこ
とによりノズルからの溶鋼吐出流量の変化量を一定に保
ち、溶鋼レベルの変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で用いる溶鋼レベル制御装置の模式
図、第２図はストッパー方式からＳＮ方式、第３図はＳ
Ｎ方式からストッパー方式へ移行する際の開度調節状況
を示す図、第４図はストッパー開度を時間の２次関数式
に基づいて上昇させたときの状況を示す図、第５図は実
施例１の開度調節状況、第６図は実施例２の開度調節状
況、第７図は比較例１の開度調節状況、第８図は比較例
２の開度調節状況をそれぞれ示す図、第９図は従来法で
用いられる溶鋼レベルｍｍ装置の模式図、第１０図はス
トッパー開度と溶鋼吐出流量との関係を示す図、第１１
図はＳＮ開度と溶鋼レベル吐出流量との関係を示す図、
第１２図はＳＮの断面図である。 １５・・ストッパー　１６・・５Ｎ１７・・モールド１
８・・レベル検出器　１９・・調節器２０・・開度調節
器　２１・・ストッパー開度調節器２２・・シリンダー
　２３・・調節器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）モールド内の溶鋼レベルを検出して目標レベル値
   との偏差が０となるようにストッパーシリンダーを制御
   し、ストッパーを昇降させてストッパー開度を自動調整
   する方式と、モールド内の溶鋼レベルの検出値と目標レ
   ベル値との偏差が０となるようにシリンダーを制御して
   スライディングノズルの開度を自動調整する方式とを鋳
   造条件に応じて使い分けすることによりモールド内の溶
   鋼レベルを制御することを特徴とする連続鋳造における
   鋳型内溶鋼レベルの制御方法。
2. （２）連続鋳造中にレベル制御方式をストッパー方式か
   らスライディングノズル方式に変更する際、ストッパー
   方式によるレベル制御時に時間を関数としてストッパー
   開度を徐々に上昇させると同時にスライディングノズル
   方式によるレベル制御を開始し、ストッパー開度が全開
   になった時点でスライディングノズル方式単独によるレ
   ベル制御に自動的に移行させる請求項１記載の連続鋳造
   における鋳型内溶鋼レベルの制御方法。
3. （３）ストッパー開度の上昇は、時間を関数とする多次
   元式に基づいて行われる請求項２記載の連続鋳造におけ
   る鋳型内溶鋼レベルの制御方法。
4. （４）連続鋳造中にレベル制御方式をスライディングノ
   ズル方式からストッパー方式に変更する際、スライディ
   ングノズル方式によるレベル制御時に時間を関数として
   スライディングノズル開度を徐々に上昇させると同時に
   ストッパー方式によるレベル制御を開始し、スライディ
   ングノズル開度が全開になった時点でストッパー方式単
   独によるレベル制御に自動的に移行させる請求項１記載
   の連続鋳造における鋳型内溶鋼レベルの制御方法。