JPH04300056A - Plasma torch for heating molten steel in tandish - Google Patents

Plasma torch for heating molten steel in tandish

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JPH04300056A
JPH04300056A JP6231291A JP6231291A JPH04300056A JP H04300056 A JPH04300056 A JP H04300056A JP 6231291 A JP6231291 A JP 6231291A JP 6231291 A JP6231291 A JP 6231291A JP H04300056 A JPH04300056 A JP H04300056A
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torch
arc length
plasma torch
molten steel
tundish
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Japanese (ja)
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Masaki Saiki
斎木 正毅
Junichi Shoda
庄田 順一
Taizo Sera
泰三 瀬良
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマア−ク長を精
度よく維持できるタンディッシュ内の溶鋼加熱用プラズ
マト−チに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma torch for heating molten steel in a tundish, which can maintain the plasma arc length with high accuracy.

【0002】0002

【従来の技術】鋼の連続鋳造においては、溶鋼を加熱し
その温度を適正に維持する操作が行われている。溶鋼加
熱手段の一つとしてプラズマア−クによる加熱があり、
このプラズマ加熱技術としては、実開昭61−5305
2号公報に示されたものがある。
2. Description of the Related Art In continuous casting of steel, operations are performed to heat molten steel and maintain its temperature appropriately. One of the methods of heating molten steel is heating by plasma arc.
This plasma heating technology is based on Utility Model Application No. 61-5305.
There is one shown in Publication No. 2.

【0003】図9において、1はタンディッシュ、2は
取鍋に接続されるロングノズル、3は溶鋼をモ−ルドに
注入するための浸漬ノズルであり、4は溶鋼を示す。タ
ンディッシュ1はカバ−5で覆われており、その一部が
堰7で区画され、且つ加熱室カバ−8で覆われた加熱室
6になっている。又、加熱室6には、加熱室カバ−8を
貫通させて陰極であるプラズマト−チ9が挿入され、タ
ンディッシュ内の溶鋼4に接する位置に陽極10が配置
されている。12は電源である。そして、プラズマト−
チ9と陽極10と接している溶鋼4との間にプラズマア
−ク11を発生させ、溶鋼4を適度に加熱するようにな
っている。この溶鋼の加熱温度は投入電力によって決定
されるので、溶鋼4の加熱中には、投入電力を調節する
操作が行われる。
In FIG. 9, 1 is a tundish, 2 is a long nozzle connected to a ladle, 3 is a submerged nozzle for injecting molten steel into a mold, and 4 indicates molten steel. The tundish 1 is covered with a cover 5, a part of which is partitioned by a weir 7, and forms a heating chamber 6 covered with a heating chamber cover 8. A plasma torch 9 serving as a cathode is inserted into the heating chamber 6 through a heating chamber cover 8, and an anode 10 is disposed at a position in contact with the molten steel 4 in the tundish. 12 is a power source. And plasma
A plasma arc 11 is generated between the molten steel 4 in contact with the chi 9 and the anode 10, and the molten steel 4 is heated appropriately. Since the heating temperature of this molten steel is determined by the input power, an operation for adjusting the input power is performed while the molten steel 4 is being heated.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上述した投入電力の調
節は、プラズマア−ク長(即ち、プラズマト−チ9と溶
鋼の湯面13との間隔であり、以下、単にア−ク長と言
う)を適切な距離に保って、プラズマ状態をできるだけ
一定に維持した状態にし、電流値の変更操作を行うこと
によってなされる。この際、加熱室6は加熱室カバ−8
で覆われており、ア−ク長の観察はではないので、プラ
ズマア−ク電圧・電流の指示値等を目安にしてプラズマ
ト−チ9を昇降させている。このため、ア−ク長を所定
長さに維持することは困難である。
[Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned adjustment of the input power is the plasma arc length (that is, the distance between the plasma torch 9 and the molten steel surface 13, hereinafter simply referred to as the arc length). This is done by keeping the plasma at an appropriate distance, keeping the plasma state as constant as possible, and changing the current value. At this time, the heating chamber 6 is covered with a heating chamber cover 8.
Since the arc length cannot be observed, the plasma torch 9 is raised and lowered using the indicated values of the plasma arc voltage and current as a guide. For this reason, it is difficult to maintain the arc length at a predetermined length.

【0005】本出願人は、このような問題に対処し、先
に、特願平2−88684号(以下、先願と言う)とし
て、湯面13の変動に追従してア−ク長を一定にするこ
とができるプラズマ加熱装置を提案している。
[0005] In order to deal with such problems, the applicant of the present invention previously published Japanese Patent Application No. 2-88684 (hereinafter referred to as the "prior application") to adjust the arc length by following the fluctuations of the melt level 13. We are proposing a plasma heating device that can be kept constant.

【0006】図8は先願の一実施例を示す図である。図
8において、1はタンディッシュ、6は加熱室、8は加
熱室カバ−、9はプラズマト−チ、14はト−チ昇降機
構であり、4は溶鋼を示す。この装置には、タンディッ
シュ1と受け入れた溶鋼4の全重量を測定する重量検出
器であるロ−ドセル15と、プラズマト−チの挿入位置
検出器16、及び制御機構17が備えられている。なお
、この図においては、溶鋼の湯面4の高さをH、プラズ
マト−チ9の挿入長さをY、ア−ク長をLとして表示し
ている。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the prior application. In FIG. 8, 1 is a tundish, 6 is a heating chamber, 8 is a heating chamber cover, 9 is a plasma torch, 14 is a torch lifting mechanism, and 4 is molten steel. This device is equipped with a load cell 15 which is a weight detector that measures the total weight of the tundish 1 and the received molten steel 4, a plasma torch insertion position detector 16, and a control mechanism 17. . In this figure, the height of the molten steel surface 4 is indicated as H, the insertion length of the plasma torch 9 is indicated as Y, and the arc length is indicated as L.

【0007】この装置においては、ロ−ドセル15によ
ってタンディッシュ1内の溶鋼4の重量を求め(タンデ
ィッシュ1自体の重量は事前に測定しておき)これによ
って溶鋼4の湯面高さを求める。又、ト−チ挿入位置検
出器16によって得たト−チ挿入長さを得る。そして、
上述の湯面高さとト−チ挿入長さとを制御機構17に入
力し、演算によってア−ク長が連続的に求められる。次
いで、演算によって求めたア−ク長に基づいて、ア−ク
長が一定値になるように、制御機構17がト−チ昇降機
構14を作動させてプラズマト−チ9を昇降させる。
In this device, the weight of the molten steel 4 in the tundish 1 is determined by the load cell 15 (the weight of the tundish 1 itself is measured in advance), and from this the height of the molten steel 4 is determined. . Also, the torch insertion length obtained by the torch insertion position detector 16 is obtained. and,
The above-described melt level height and torch insertion length are input to the control mechanism 17, and the arc length is continuously determined by calculation. Next, based on the calculated arc length, the control mechanism 17 operates the torch lifting mechanism 14 to move the plasma torch 9 up and down so that the arc length becomes a constant value.

【0008】上記のように、先願の装置は、タンディッ
シュ1内の溶鋼の湯面13が変動しても、ア−ク長を一
定に制御する構成になっている。
As described above, the device of the prior application is configured to control the arc length to be constant even if the molten steel level 13 in the tundish 1 fluctuates.

【0009】しかし、上記先願の装置においても、なお
改良すべき問題が残されている。即ち、制御精度に限界
があり、又、溶鋼の湯面13が絶えず変動するタンディ
ッシュ内において、ア−ク長を一定に維持するためには
、ト−チ昇降機構14の動作が非常に小刻みに繰り返さ
れることになり、機械的疲労を助長する。
However, even with the device of the prior application, there are still problems that need to be improved. That is, there is a limit to control accuracy, and in order to maintain a constant arc length in a tundish where the molten steel level 13 constantly fluctuates, the operation of the torch lifting mechanism 14 must be performed in very small steps. This will lead to repeated mechanical fatigue.

【0010】本発明は、従来技術の問題点を解決すると
共に、先願の装置をも改良し、ト−チ昇降機構の起動頻
度を少なくすることができるタンディッシュ内の溶鋼加
熱用プラズマト−チを提供することを目的とする。
The present invention solves the problems of the prior art, improves the device of the prior application, and provides a plasma torch for heating molten steel in a tundish, which can reduce the frequency of activation of the torch lifting mechanism. The purpose is to provide the following.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第一の発明は、吊り下げ昇降式のプラズマト−チ
において、タンディッシュ内の溶鋼の湯面高さを検出す
る重量式湯面検出器と、タンディッシュ内へのプラズマ
ト−チの挿入長さを検出するト−チ位置検出器と、ア−
ク長制御を行うためにプラズマト−チを昇降させるト−
チ昇降指令器よりなる昇降機構を備え、ト−チ昇降指令
器は、ト−チ位置検出器によって得たト−チ挿入長さと
湯面検出器によって得た湯面高さとから求めたア−ク長
と設定ア−ク長との差を求める偏差算定器と、この偏差
算定器で求めたア−ク長の偏差値が予め設定されたア−
ク長の制御不感帯幅の上下限界値を逸脱した際にプラズ
マト−チを上昇又は下降させる偏差比較器よりなる。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the first invention provides a gravimetric type for detecting the level of molten steel in a tundish in a suspended lifting type plasma torch. A hot water level detector, a torch position detector that detects the insertion length of the plasma torch into the tundish, and an arch
A torch that raises and lowers the plasma torch to control the torch length.
It is equipped with an elevating mechanism consisting of a torch elevating and lowering command device. A deviation calculator that calculates the difference between the arc length and the set arc length, and an arc whose deviation value of the arc length calculated by this deviation calculator is set in advance.
It consists of a deviation comparator that raises or lowers the plasma torch when the upper and lower limits of the control dead zone width of the torch length are exceeded.

【0012】又、第二の発明は、上記第一の発明におけ
るト−チ昇降指令器に、プラズマト−チが昇降運動中の
場合と、昇降運動をしていない場合とによってア−ク長
の制御不感帯幅を変える制御不感帯幅切換器が接続され
ている。
[0012] Furthermore, the second invention is characterized in that the torch elevating command device in the first invention is configured to adjust the arc length depending on when the plasma torch is moving up and down and when it is not moving up and down. A control dead band width switcher for changing the control dead band width is connected.

【0013】[0013]

【作用】タンディッシュ内溶鋼のプラズマア−ク加熱に
おいて、ア−ク長は必ずしも厳密に一定である必要はな
く、ある範囲内に収まっていればよい。従って、本発明
では、ア−ク長を許容される管理幅内に精度よく維持さ
せることを図っている。
[Operation] In plasma arc heating of molten steel in a tundish, the arc length does not necessarily have to be strictly constant, but only needs to be within a certain range. Therefore, the present invention aims to accurately maintain the arc length within an allowable control range.

【0014】第一の発明においては、昇降機構にト−チ
昇降指令器を設け、このト−チ昇降指令器に制御不感帯
幅(ア−ク長が変化してもプラズマト−チの昇降動作を
行わない範囲)を設定し、設定ア−ク長と実際のア−ク
長との偏差が、上記制御不感帯幅の上限又は下限を逸脱
するまでの間はプラズマト−チの昇降動作は行わない。 このため、プラズマト−チを昇降させる起動頻度を減少
し、ア−ク長の精度を上記制御不感帯幅のレベルで維持
できる。
In the first invention, the elevating mechanism is provided with a torch elevating and lowering command device, and the torch elevating and lowering command device controls the control dead band width (even if the arc length changes, the elevating and lowering operation of the plasma torch is controlled). The plasma torch will not be raised or lowered until the deviation between the set arc length and the actual arc length exceeds the upper or lower limit of the control dead band width. do not have. Therefore, the frequency of activation of raising and lowering the plasma torch can be reduced, and the accuracy of the arc length can be maintained at the level of the control dead zone width.

【0015】第二の発明は、上記第一の発明を更に改良
したものである。第二の発明においては、ト−チ昇降指
令器に制御不感帯幅の切換器を接続している。この制御
不感帯幅の切換器とは、プラズマト−チが昇降運動中の
場合と、停止中の場合とによって制御不感帯幅を異なっ
た値に切り換える機器である。このため、プラズマト−
チは、昇降停止する時には狭い管理幅で制御され、停止
後に起動する時には広い管理幅で制御されて運転が始ま
る。従って、頻度は更に減少し、ア−ク長の精度も一層
向上する。
The second invention is a further improvement of the first invention. In the second invention, a control dead band width switch is connected to the torch lifting/lowering command device. This control dead zone width switch is a device that switches the control dead zone width to different values depending on whether the plasma torch is moving up and down or when it is stopped. For this reason, plasma
When the engine stops moving up and down, it is controlled with a narrow control range, and when it starts after stopping, it is controlled with a wide control range and starts operation. Therefore, the frequency is further reduced and the accuracy of the arc length is further improved.

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明の一実施例の構成を示す図であ
る。図1において、タンディッシュについては、その構
造が図9の場合と同様であるので、タンディッシュに関
する同一の構成部分については同じ符号を付し説明を省
略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the structure of the tundish is the same as that in FIG. 9, so the same reference numerals are given to the same components regarding the tundish, and the explanation thereof will be omitted.

【0017】本実施例は吊り下げ式の昇降機構を備えた
プラズマト−チであって、ト−チ昇降機構18は、ワイ
ヤによって吊り下げられたプラズマト−チ9を巻き上げ
たり、巻き戻したりする巻上機19、巻上機19を駆動
させるト−チ昇降駆動機20、及びタンディッシュ1内
におけるプラズマト−チ9の挿入長さLn を検出する
ト−チ位置検出器21よりなる。22は支持フレ−ムで
ある。
This embodiment is a plasma torch equipped with a hanging type elevating mechanism, and the torch elevating mechanism 18 winds up and unwinds the plasma torch 9 suspended by a wire. The torch position detector 21 detects the insertion length Ln of the plasma torch 9 in the tundish 1. 22 is a support frame.

【0018】そして、ト−チ昇降機構18は、湯面検出
器23、演算器26によって求めたア−ク長Lg に基
づき、ト−チ昇降指令器27によって制御される。
The torch lifting/lowering mechanism 18 is controlled by a torch lifting/lowering command device 27 based on the arc length Lg determined by the hot water level detector 23 and the calculator 26.

【0019】タンディッシュ内の溶鋼の湯面高さLh 
を検出する湯面検出器23は重量式であり、タンディッ
シュ1と受け入れた溶鋼4の重量を計る重量検出器24
と、この重量検出器24の検出信号を受けて溶鋼4の湯
面高さLh に変換する湯面変換器25よりなる。又、
26は演算器であり、タンディッシュ1の底面と加熱室
カバ−8との間の距離L0 を基準として、湯面変換器
25によって得た湯面高さLh の信号及びト−チ位置
検出器21によって得たト−チ挿入長さLn の信号に
基づいて演算しア−ク長Lg (実績値)を求める。そ
して、ト−チ昇降指令器27は、演算器26で求められ
たア−ク長Lg とア−ク長設定器28に設定された設
定ア−ク長Lr との関係に基づいて、ト−チ昇降駆動
機20を起動又は停止させる。
[0019] Molten steel level height Lh in the tundish
The hot water level detector 23 is of a gravimetric type, and the weight detector 24 is used to measure the weight of the tundish 1 and the received molten steel 4.
and a molten metal level converter 25 which receives the detection signal of this weight detector 24 and converts it into the molten metal level height Lh of the molten steel 4. or,
Reference numeral 26 denotes a computing unit which receives a signal of the hot water level height Lh obtained by the hot water level converter 25 based on the distance L0 between the bottom surface of the tundish 1 and the heating chamber cover 8, and a torch position detector. The arc length Lg (actual value) is calculated based on the signal of the torch insertion length Ln obtained in step 21. Then, the torch lift command unit 27 controls the torch based on the relationship between the arc length Lg obtained by the calculator 26 and the set arc length Lr set in the arc length setter 28. H. Start or stop the lifting drive machine 20.

【0020】図2は図1におけるト−チ昇降機構の制御
回路を示す図である。図2においては、ト−チ昇降指令
器27の詳細について説明する。ト−チ昇降指令器27
は、ア−ク長の偏差算定器29、ア−ク長の偏差比較器
30、及びア−ク長の偏差値に基づいてト−チ昇降駆動
機20に送る指令の切替えスイッチ31よりなる。
FIG. 2 is a diagram showing a control circuit for the torch lifting and lowering mechanism shown in FIG. Referring to FIG. 2, details of the torch elevation command device 27 will be explained. Torch lift command device 27
consists of an arc length deviation calculator 29, an arc length deviation comparator 30, and a changeover switch 31 for sending commands to the torch lifting/lowering drive unit 20 based on the arc length deviation value.

【0021】ト−チ昇降機構の制御は、次のように行わ
れる。偏差算定器29では、ア−ク長設定器(ディジタ
ルスイッチ)28に設定された設定ア−ク長Lr と演
算器26で求められたア−ク長Lg との偏差ΔLを求
める。このア−ク長の偏差ΔLは偏差比較器30に送ら
れ、下記の基準によってト−チ昇降駆動機20へ、プラ
ズマト−チ下降、停止、又は上昇の指令を送る。
Control of the torch lifting and lowering mechanism is performed as follows. The deviation calculator 29 calculates the deviation ΔL between the set arc length Lr set in the arc length setter (digital switch) 28 and the arc length Lg calculated by the calculator 26. This arc length deviation ΔL is sent to the deviation comparator 30, which sends a command to lower, stop, or raise the plasma torch to the torch lifting/lowering drive unit 20 according to the following criteria.

【0022】     −D  ≦  ΔL  ≦  +D    …
(1)式    ト−チ停止            
  ΔL  <  −D    …(2)式    ト
−チ下降              ΔL  >  
+D    …(3)式    ト−チ上昇ここで、 ΔL(設定ア−ク長に対する実際ア−ク長の偏差)=L
r (設定値)−Lg (実績値)D=制御不感帯幅で
正の数値(許容するア−ク長の偏差ΔLの上下限値)
-D≦ΔL≦+D…
(1) Formula Torch stop
ΔL < -D...Equation (2) Torch lowering ΔL >
+D...Equation (3) Torch rise Here, ΔL (deviation of actual arc length from set arc length) = L
r (set value) - Lg (actual value) D = control dead band width, positive value (upper and lower limits of allowable arc length deviation ΔL)

【0023】即ち、 (1)設定ア−ク長Lr に対する偏差ΔLが制御不感
帯幅の下限−Dと上限+Dの範囲にある間は、プラズマ
ト−チの昇降は行わない。…(1)式 (2)設定ア−ク長Lr に対する偏差ΔLが負側に偏
り、制御不感帯幅の下限−Dを逸脱した時点でト−チ昇
降駆動機20にト−チ下降指令を送って、プラズマト−
チの先端と溶鋼湯面との間隔をつめ、実際のア−ク長L
g を短くする。…(2)式 (3)設定ア−ク長Lr に対する偏差ΔLが正側に偏
り、制御不感帯幅の下限+Dを逸脱した時点でト−チ昇
降駆動機20にト−チ上昇指令を送って、プラズマト−
チを上げ、実際のア−ク長Lg を長くする。…(3)
That is, (1) The plasma torch is not raised or lowered while the deviation ΔL from the set arc length Lr is within the range between the lower limit -D and the upper limit +D of the control dead zone width. ... (1) Equation (2) When the deviation ΔL from the set arc length Lr deviates to the negative side and deviates from the lower limit -D of the control dead band width, a torch lowering command is sent to the torch lifting drive unit 20. Well, plasma
Reduce the distance between the tip of the arc and the molten steel surface, and adjust the actual arc length L.
Shorten g. ...(2) Equation (3) When the deviation ΔL from the set arc length Lr deviates to the positive side and deviates from the lower limit +D of the control dead band width, a torch raising command is sent to the torch raising/lowering drive unit 20. , plasmat
the actual arc length Lg. ...(3)
formula

【0024】図5は図1のプラズマト−チを用いたタ
ンディッシュ内の溶鋼加熱におけるア−ク長の制御経過
を示した図である。図5において、曲線aは溶鋼の湯面
高さLh の推移、曲線bは設定ア−ク長Lr と湯面
高さLh を加算した値であり、プラズマト−チ先端部
のタンディッシュ底面にからの望ましい高さ位置の推移
を示し、曲線cは実際ア−ク長Lg を設定ア−ク長L
r に対して偏差が±D以内になるように制御すること
によるプラズマト−チ先端部の高さの推移を示し、曲線
dは設定ア−ク長Lr に対する実際ア−ク長Lg の
偏差ΔLの推移を示す。
FIG. 5 is a diagram showing the arc length control process in heating molten steel in the tundish using the plasma torch of FIG. 1. In Fig. 5, curve a is the change in the molten steel level height Lh, and curve b is the sum of the set arc length Lr and the molten metal level height Lh. The curve c shows the transition of the desired height position from the actual arc length Lg.
The curve d shows the change in the height of the plasma torch tip by controlling so that the deviation is within ±D with respect to r, and the curve d is the deviation ΔL of the actual arc length Lg from the set arc length Lr. shows the transition of

【0025】この図で明らかなように、溶鋼の湯面の変
動があっても、実際ア−ク長Lg は基準範囲内(制御
不感帯幅内)に制御することができる。ここでは、理解
し易いように、湯面高さLh の変動速度よりもプラズ
マト−チの昇降速度の方が遙に速いものとし、演算及び
制御結果が即座に実際のプラズマト−チの位置に表れる
ものとして示されている。
As is clear from this figure, even if the molten steel level fluctuates, the actual arc length Lg can be controlled within the reference range (within the control dead band width). Here, for ease of understanding, it is assumed that the rising and falling speed of the plasma torch is much faster than the fluctuation speed of the hot water level height Lh, and the calculation and control results are immediately displayed as the actual position of the plasma torch. It is shown as appearing in

【0026】なお、曲線dにおいて、〇印を付した箇所
はプラズマト−チを起動(下降又は上昇)させた時点を
示す。
[0026] In the curve d, the points marked with ◯ indicate the point in time when the plasma torch was activated (lowered or raised).

【0027】曲線cにおいて、階段状推移をしている部
分は偏差ΔLが−D(又は+D)の臨界線近傍で湯面高
さLh が一様に降下(又は一様に上昇)するときに生
ずる。この階段状推移は図7(a)、図7(b)により
説明できる。図7(a)、図7(b)において、Rdn
は下降行き過ぎ長さを示し、Rupは下降行き過ぎ長さ
を示す。
In the curve c, the step-like transition occurs when the hot water level height Lh uniformly decreases (or uniformly increases) near the critical line where the deviation ΔL is −D (or +D). arise. This step-like transition can be explained with reference to FIGS. 7(a) and 7(b). In FIGS. 7(a) and 7(b), Rdn
indicates the downward overtravel length, and Rup indicates the downward overtravel length.

【0028】図7(a)のように、湯面高さが一様に降
下するとき、偏差ΔLが−Dを飛び越す(ΔLのジグザ
グ線の黒塗り三角部分)毎にプラズマト−チは降下動作
をするが、一瞬の動作で不感帯領域に入り、降下指令は
遮断される。昇降機は制御時間遅れのため、下降行き過
ぎ長さRdnだけ行き過ぎて停止する。この後、湯面が
更に降下すれば、上述の動作が繰り返される。
As shown in FIG. 7(a), when the hot water level level falls uniformly, the plasma torch drops every time the deviation ΔL jumps over -D (the black triangle part of the zigzag line of ΔL). It moves, but after a moment it enters the dead zone and the descent command is cut off. Due to the control time delay, the elevator travels over by the downward overshoot length Rdn and stops. After this, if the hot water level falls further, the above-mentioned operation is repeated.

【0029】図7(b)のように、湯面高さが一様に上
昇する場合には、偏差ΔLが階段状に上昇し、図7(a
)で行われたのと同様の動作(上昇動作)が行われる。
As shown in FIG. 7(b), when the hot water level rises uniformly, the deviation ΔL rises in a stepwise manner, and as shown in FIG.
) is performed (a rising motion).

【0030】上述のような繰り返し起動停止は、偏差Δ
Lが不感帯幅を超過して修正動作後も不感帯の限界域に
あるため、短時間内で偏差ΔLが再び不感帯幅を逸脱す
るため、予想外の高頻度インチング運転となることがあ
る。
[0030] The above-mentioned repeated starting and stopping causes the deviation Δ
Since L exceeds the dead band width and remains within the limit range of the dead band even after the correction operation, the deviation ΔL deviates from the dead band width again within a short time, resulting in unexpectedly high frequency inching operation.

【0031】図3は本発明の他の実施例の構成を示す図
である。図3において、図1において説明済の部分につ
いては同一の符号を付し説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals are given to the parts already explained in FIG. 1, and the explanation will be omitted.

【0032】本実施例においては、ト−チ昇降指令器2
7に制御不感帯幅切換器32が接続されている。制御不
感帯幅切換器32はト−チ昇降駆動機20が昇降運動中
の場合と、昇降運動していない場合とによって、ア−ク
長偏差ΔLの制御不感帯幅を変える構成になっている。
In this embodiment, the torch lift command device 2
A control dead band width switch 32 is connected to 7. The control dead band width switching device 32 is configured to change the control dead band width of the arc length deviation ΔL depending on whether the torch lifting drive unit 20 is moving up or down or not.

【0033】ト−チ昇降機構18は、湯面検出器23、
演算器26によって求めたア−ク長Lg に基づき、ト
−チ昇降指令器27によって制御されるが、基準となる
ア−ク長の制御不感帯幅は、制御不感帯幅切換器32に
よってト−チ昇降駆動機20の起動又は停止の都度それ
ぞれ切り換えられる。
The torch lifting mechanism 18 includes a hot water level detector 23,
The torch is controlled by the torch lift command device 27 based on the arc length Lg determined by the calculator 26. The control dead band width of the arc length, which is the standard, is controlled by the control dead band width switch 32. It is switched each time the lifting drive machine 20 is started or stopped.

【0034】図4は図3におけるト−チ昇降機構の制御
回路を示す図である。図4においては、図2と同じ構成
部分については同一の符号を付して説明を省略し、制御
不感帯幅切換器32及びト−チ昇降指令器27の詳細に
ついて説明する。
FIG. 4 is a diagram showing a control circuit for the torch lifting and lowering mechanism in FIG. 3. In FIG. 4, the same components as those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the details of the control dead band width switch 32 and the torch elevation command device 27 will be explained.

【0035】この装置のト−チ昇降機構の制御において
は、制御不感帯幅を2種類に分けて、切替制御不感帯幅
とし、その切替制御不感帯幅を次の如くにする。
In controlling the torch elevating mechanism of this device, the width of the control dead zone is divided into two types, and the width of the dead zone is determined as follows.

【0036】ト−チ昇降駆動機が運転中の場合には  
±δs ト−チ昇降駆動機が停止中の場合には  ±δmここで
、δm >δs であるが、 例えば、δs =2/5δm のように定める。
[0036] When the torch lifting/lowering drive machine is in operation,
±δs When the torch lifting/lowering drive machine is stopped, ±δmHere, δm>δs, but for example, it is determined as δs = 2/5δm.

【0037】従って、偏差比較器30からト−チ昇降駆
動機20への指令は、表1のように行われる。
Therefore, the commands from the deviation comparator 30 to the torch lifting/lowering drive unit 20 are executed as shown in Table 1.

【0038】[0038]

【表1】[Table 1]

【0039】図6は図3のプラズマト−チを用いたタン
ディッシュ内の溶鋼加熱におけるア−ク長の制御状況を
示した図である。図6において、曲線a、曲線b、曲線
c、及び曲線dはそれぞれ図5の場合と同じ項目の推移
を示す。又、曲線dにおいて、〇印を付した箇所はプラ
ズマト−チを起動(下降又は上昇)させた時点を示す。
FIG. 6 is a diagram showing the arc length control situation in heating molten steel in the tundish using the plasma torch of FIG. 3. In FIG. 6, curve a, curve b, curve c, and curve d each indicate the transition of the same items as in the case of FIG. 5. Further, in the curve d, the points marked with ◯ indicate the point in time when the plasma torch was activated (lowered or raised).

【0040】前述のように、この図における各曲線の推
移を運転開始時から見ると、ΔLが−δm になった段
階でト−チ昇降駆動機の作動が始まってプラズマト−チ
が上昇し、ΔLが−δs まで上昇するとト−チ昇降駆
動機の作動が停止する。そして、ΔLが再び−δm に
なるとト−チ昇降駆動機が作動してプラズマト−チが上
昇する。このようにして、ΔLが上限値である+δm 
になると、ト−チ昇降駆動機が作動してプラズマト−チ
を下降させる。
As mentioned above, if we look at the transition of each curve in this figure from the start of operation, when ΔL reaches -δm, the torch lifting drive starts operating and the plasma torch rises. , .DELTA.L increases to -.delta.s, the operation of the torch lifting/lowering drive device is stopped. Then, when .DELTA.L becomes -.delta.m again, the torch lifting/lowering drive mechanism is operated to raise the plasma torch. In this way, ΔL is the upper limit +δm
At this point, the torch lift drive is activated to lower the plasma torch.

【0041】次に、図6の結果と図5の結果を比較して
見ると、ΔL(曲線d)の変動は図5の場合より図6の
場合の方が小さく、安定している。ここで、曲線dに付
したト−チ昇降駆動機が起動する点である〇印の数は、
図5より図6の方が多い。但し、図5の〇印の場合には
、図7(a)、図7(b)で説明したような一連の繰り
返し起動の数を省略し、1つの〇印時点の起動だけで済
ませている。この一連の繰り返し起動を考慮すると、図
6におけるト−チ昇降駆動機の作動頻度は大幅に減少し
、駆動機の機械的寿命が延長される。
Next, when comparing the results of FIG. 6 with the results of FIG. 5, the fluctuation of ΔL (curve d) is smaller and more stable in the case of FIG. 6 than in the case of FIG. Here, the number of 〇 marks on curve d, which are the points at which the torch lifting/lowering drive machine starts, is:
There are more cases in FIG. 6 than in FIG. 5. However, in the case of the circle in Figure 5, the number of repeated activations as explained in Figures 7(a) and 7(b) is omitted, and only one activation at the time of the circle is sufficient. . Considering this series of repeated activations, the operating frequency of the torch lifting drive in FIG. 6 is significantly reduced and the mechanical life of the drive is extended.

【0042】[0042]

【発明の効果】第一の発明においては、ア−ク長の制御
を行うためにプラズマト−チを昇降させる昇降機構を有
しており、この昇降機構にはト−チ昇降指令器を備え、
そして、このト−チ昇降指令器は制御不感帯幅を設定し
てその上下限値を基準としてア−ク長を制御する制御回
路を有する。このため、ア−ク長の変動をその許容変動
幅内にすることができる。
[Effects of the Invention] The first invention has an elevating mechanism for elevating and lowering the plasma torch in order to control the arc length, and this elevating mechanism is equipped with a torch elevating and lowering command device. ,
This torch lift/lower command device has a control circuit that sets a control dead band width and controls the arc length based on the upper and lower limits of the control dead band width. Therefore, the variation in arc length can be kept within the permissible variation range.

【0043】又、第二の発明においては、上記ト−チ昇
降指令器に、プラズマト−チが昇降運動中の場合と、昇
降運動していない場合とによってア−ク長の制御不感帯
幅を変える制御不感帯幅切換器が接続されている。この
ため、ト−チ昇降駆動機の起動頻度が減少してその耐用
期間が長くなると共に、ア−ク長の距離精度が向上する
In the second aspect of the invention, the torch elevating command device is configured to control the control dead zone width of the arc length depending on whether the plasma torch is in elevating motion or not. A control dead band width switch is connected to change the width. Therefore, the frequency of activation of the torch lifting/lowering drive device is reduced, its service life is lengthened, and the distance accuracy of the arc length is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるト−チ昇降機構の制御回路を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a control circuit of the torch elevating mechanism in FIG. 1;

【図3】本発明の他の実施例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention.

【図4】図3におけるト−チ昇降機構の制御回路を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a control circuit of the torch lifting and lowering mechanism in FIG. 3;

【図5】図1のプラズマト−チを用いたタンディッシュ
内の溶鋼加熱におけるア−ク長の制御経過を示した図で
ある。
5 is a diagram showing the arc length control process in heating molten steel in a tundish using the plasma torch of FIG. 1; FIG.

【図6】図3のプラズマト−チを用いたタンディッシュ
内の溶鋼加熱におけるア−ク長の制御経過を示した図で
ある。
6 is a diagram showing the arc length control process in heating molten steel in a tundish using the plasma torch of FIG. 3; FIG.

【図7】(a)は図5において、曲線cが下降方向に階
段状で示された区間におけるト−チ昇降駆動機の起動停
止状態を模式的に表した図である。 (b)は図5において、曲線cが上昇方向に階段状で示
された区間におけるト−チ昇降駆動機の起動停止状態を
模式的に表した図である。
FIG. 7(a) is a diagram schematically showing the starting/stopping state of the torch lifting/lowering drive machine in a section where the curve c in FIG. 5 is shown stepwise in the descending direction. (b) is a diagram schematically showing the starting and stopping state of the torch lifting/lowering drive machine in the section where the curve c is shown in a stepped manner in the upward direction in FIG.

【図8】先願の一実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of the prior application.

【図9】タンディッシュ内における溶鋼をプラズマ加熱
する装置の従来の一例を示す図てある。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a conventional apparatus for plasma heating molten steel in a tundish.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  タンディッシュ 4  溶鋼 6  加熱室 9  プラズマト−チ 10  陽極 11  プラズマア−ク 18  昇降機構 19  巻上機 20  ト−チ駆動機 21  ト−チ位置検出器 23  湯面検出器 24  重量検出器 25  湯面変換器 26  演算器 27  ト−チ昇降指令器 28  ア−ク長設定器 29  偏差算定器 30  偏差比較器 32  制御不感帯幅切替器 1 Tundish 4 Molten steel 6 Heating chamber 9 Plasma torch 10 Anode 11 Plasma arc 18 Lifting mechanism 19 Hoisting machine 20 Torch drive machine 21 Torch position detector 23 Hot water level detector 24 Weight detector 25 Hot water level converter 26 Arithmetic unit 27 Torch lift command device 28 Arc length setting device 29 Deviation Calculator 30 Deviation comparator 32 Control dead band width switcher

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  吊り下げ昇降式のプラズマト−チにお
いて、タンディッシュ内の溶鋼の湯面高さを検出する重
量式湯面検出器と、前記タンディッシュ内へのプラズマ
ト−チの挿入長さを検出するト−チ位置検出器と、ア−
ク長制御を行うために前記プラズマト−チを昇降させる
ト−チ昇降指令器よりなる昇降機構を備え、前記ト−チ
昇降指令器は、前記ト−チ位置検出器によって得たト−
チ挿入長さと前記湯面検出器によって得た湯面高さとか
ら求めたア−ク長と設定ア−ク長との差を求める偏差算
定器と、この偏差算定器で求めたア−ク長の偏差値が予
め設定されたア−ク長の制御不感帯幅の上下限界値を逸
脱した際に前記プラズマト−チを上昇又は下降させる偏
差比較器よりなることを特徴とするタンディッシュ内の
溶鋼加熱用プラズマト−チ。
Claim 1: In a hanging lift type plasma torch, there is provided a gravimetric level detector for detecting the height of the molten steel level in the tundish, and an insertion length of the plasma torch into the tundish. A torch position detector that detects the
The plasma torch is provided with an elevating mechanism including a torch elevating and lowering command device for elevating and lowering the plasma torch in order to control the torch length.
a deviation calculator that calculates the difference between the arc length determined from the channel insertion length and the hot water level height obtained by the hot water level detector and the set arc length; and the arc length calculated by this deviation calculator. Molten steel in a tundish, comprising a deviation comparator that raises or lowers the plasma torch when the deviation value of the arc length deviates from the upper and lower limits of the control dead zone width of the arc length set in advance. Plasma torch for heating.
【請求項2】  請求項1記載の吊り下げ昇降式のプラ
ズマト−チにおいて、ト−チ昇降指令器に、前記プラズ
マト−チが昇降運動中の場合と、昇降運動をしていない
場合とによってア−ク長の制御不感帯幅を変える制御不
感帯幅切換器が接続されたことを特徴とするタンディッ
シュ内の溶鋼加熱用プラズマト−チ。
2. In the suspended elevating type plasma torch according to claim 1, the torch elevating command device is configured to indicate whether the plasma torch is in elevating motion or not. 1. A plasma torch for heating molten steel in a tundish, characterized in that a control dead band width switcher is connected to change the controlled dead band width of the arc length.
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