JPH0451265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、傾動により出湯量を制御する傾動
出湯誘導炉の制御装置に関する。

［従来の技術］ タンデツシユあるいは鋳型に溶湯を連続供給す
る方法として、以下に示すような方法がある。第
１に、溶湯表面に加圧することにより、注湯口か
ら出湯させるようにした加圧式注湯炉による方法
がある。この方法では湯量を正確に制御すること
が可能であるが、装置が高価であり、又、溶湯が
少量の場合には不向きとなる。第２に、炉体の底
を開口して下方に出湯するストツパーロツド方式
がある。この方法であれば可動部の構造が簡単と
なるが、ストツパー自体の寿命の問題点があり、
又、溶湯レベルによつて出湯量が変動する欠点が
ある。第３に、炉自体の傾動により出湯する傾動
出湯制御方法がある、この方法は、以下に記すよ
うな問題点があるが、上記二つの方法に比べて安
価なシステム構成が可能となるので、従来よりこ
の傾動出湯制御方法について種々の改良がなされ
てきた。

第１の問題点は、炉体の傾動角度によつて出湯
量が大幅に変化するという問題点である。これに
対しては、例えば、特開昭59−133969号の“金属
溶解炉の制御装置”により、炉体の傾動角度を変
数として予め設定した演算式でもつて定量出湯の
ための炉の傾動角速度を算出し、この算出データ
に基づいて前記炉体の角度を制御することにより
解決される。

第２の問題点として、装置の構造上や出湯口部
における溶湯の温度降下により、あるいは炉体傾
動用シリンダの動作により最低出湯速度に制約を
受けるということであり、シリンダ速度が0.1
mm／secで出湯速度が約200ｇ／sec以上の場合は
連続した傾動出湯ができるが、この最低出湯速度
を下回るような微少出湯の場合、従来は短時間の
傾動及び反転を短時間の周期で繰り返すバツチ傾
動制御のための装置を必要とした。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このようなバツチ傾動制御を行なう
装置であつても、誘導加熱時における溶湯に作用
する誘導加熱コイルからのピンチ力により湯面が
盛り上がつたような場合には定量出湯が困難にな
るという問題点があつた。

又、この種の傾動出湯誘導炉にあつては、出湯
量を正確に制御できるよう傾動出湯誘導炉の傾動
速度は比較的遅く、そのため傾動出湯誘導炉が静
止状態にあるような場合には出湯までに時間がか
かるといつた問題点もあつた。

［問題点を解決するための手段］ この発明の傾動誘導出湯炉の制御装置は、傾動
により溶湯を出湯する傾動出湯誘導炉と、前記傾
動出湯誘導炉を傾動するための駆動装置と、前記
傾動出湯誘導炉の位置角度を検出する角度検出手
段と、前記駆動装置により傾動出湯誘導炉を傾動
させる際、前記角度検出手段で検出した位置角度
に応じ駆動装置による傾動速度を高速または低速
に切り替える傾動速度切替手段と、前記傾動出湯
誘導炉の出湯部に設けられた出湯を検知するため
の出湯検知手段と、前記傾動出湯誘導炉よりタン
デイツシユ又は鋳型に受けた溶湯量が所定のレベ
ル以下になつたとき、この溶湯が規定のレベルに
回復するまで出湯指令信号を出力する溶湯量検知
手段と、前記出湯指令信号を受けて上記駆動手段
により、前記傾動速度変化手段で決められた傾動
速度でもつて傾動出湯誘導炉の傾動を開始させる
とともに、上記出湯検知手段が出湯を検知したと
き、又は前記溶湯量が規定レベルに回復したと
き、前記傾動出湯誘導炉を所定時間逆転傾動させ
る制御手段とを備える。

［作用］ 上記の構成によれば、駆動装置により傾動した
傾動出湯誘導炉から出湯される溶湯が出湯検知手
段により検知されたとき、もしくはタンデイツシ
ユ又は鋳型に受けた溶湯量が規定のレベルに回復
したとき、上記制御手段により、前記傾動出湯誘
導炉の傾動が所定時間逆転傾動されたのち再び上
記傾動動作が繰り返される制御が行われるため
に、溶湯の微少切り出しが可能となる。又、駆動
装置によつて傾動出湯誘導炉が傾動される際、こ
のときに角度傾動手段によつて検出された傾動出
湯誘導炉の位置角度に応じて傾動速度が高速ある
いは低速に切り替えられるので、位置角度が0゜に
近いような場合でも出湯直前まで高速で傾動可能
となるために出湯までの時間を短縮できる。

［実施例］ 第１図にこの発明の制御装置の１実施例を示し
ている。

１はバツチ制御を行なう傾動出湯誘導炉であ
り、炉上端部に樋状の出湯ノズル２０を有する。
２は前記傾動出湯誘導炉１からの溶湯を受けるタ
ンデイツシユであり、このタンデイツシユ２の下
部にはタンデイツシユ２の重量を検知するロード
セル３が設けられる。このロードセル３からの検
知信号は、ロードセル３の信号を適宜な信号に変
換する変換回路LCTを介してタンデイツシユ２
内の溶湯の重量を表わす信号としてレベル判定回
路４に送出される。この変換回路LCTは、ロー
ドセル３の出力信号を、炉自体の重量を差し引い
た溶湯重量を表わす信号に適したスケールを有す
る重量信号に変換するとともに、タンデイツシユ
２内の溶湯の最高レベル及び最低レベル時におけ
る溶湯重量を表わす信号UL，LLをレベル判定回
路４に印加する。レベル判定回路４において、前
記タンデイツシユ２内の溶湯の重量信号が最高及
び最低レベル溶湯重量信号UL，LLと比較され、
溶湯レベルが最低レベル以下であるか、最高レベ
ル以上であるかによつて、傾動開始信号LOある
いは逆転傾動信号UOが制御装置５に対して送出
される。

６は、傾動出湯誘導炉１を傾動する油圧シリン
ダ１ａを駆動する油圧ポンプユニツトである。７
は油圧系統に設けられた切り替え弁であり、この
切り替え弁７の作動により、油圧シリンダ１ａへ
のオイルの流れる方向が反転し、傾動出湯誘導炉
１は、第２図に示すように、軸３０を支点として
矢印Ｋ―K′方向に傾動あるいは逆転傾動する。
８は、高速で傾動するか低速で傾動するかを切り
替えるための高／低速切り替え器であり、低速制
御に切り替えられた場合、前記油圧ポンプユニツ
ト６から送り出されるオイルは油圧流量調整弁９
で流量が絞り込まれるようになつている。これら
の切り替え弁７及び高／低速切り替え器８は前記
制御装置５からの制御信号により制御される。

更に、傾動出湯誘導炉１の傾動に伴なつて順次
オンとなるようにリミツトスイツチ群１ｂが設け
られていて、このリミツトスイツチ群１ｂの状態
が角度検出回路１０で読み取られることにより傾
動出湯誘導炉１の傾動角が検知される。尚、角度
の検出には、傾動角度に対して出力がリニアに変
化するロータリーエンコーダの方が適している
が、このシステムではコストの面からリミツトス
イツチで代用している。

又、傾動出湯誘導炉１の出湯部には、出湯を検
知するセンサＳが設けられ、この出湯検知センサ
Ｓからの検知信号は、溶湯切り出し検出回路１１
により処理され傾動制御信号として出力される。
この検知センサＳ部の構成を第２図に示す。

傾動出湯誘導炉１の上端に設けた樋状の出湯ノ
ズル２０の出湯入り口位置２１に導体にてなる第
１のセンサS₁が、そして出湯ノズル２０の出湯出
口位置２２に導体にてなる第２の位置にセンサS₂
が設けられるとともに、傾動出湯誘導炉１内の底
面に溶湯と接触する電極１ｃが設けられる。そし
て、この電極１ｃと前記センサS₁，S₂間には電源
Ｅを介してそれぞれリレーR₁，R₂が接続される。
出湯時に溶湯がセンサS₁あるいはS₂に接触するこ
とにより、電極１ｃとセンサS₁との間あるいは電
極１ｃとセンサS₂との間が導通してリルーR₁あ
るいはR₂がオンとなり、このリレーの動作状態
が溶湯切り出し検出回路１１に取り込まれるよう
になつている。このように、センサS₁，S₂は、溶
湯への接触により溶湯を検知するようにしている
ので、カーボンの影響により静電容量型のセンサ
で生じるような誤動作をなくすことができる。

上記傾動制御信号と前記角度検出回路１０から
の角度検知信号とが、溶湯切り出し後逆傾動時間
設定回路１２に入力され、この溶湯切り出し後逆
傾動時間設定回路１２からは、前記制御回路５に
対して、逆転位置制御信号が送出される。

次に、上記装置の動作を説明する。

レベル判定回路４の判定により、タンデイツシ
ユ２内の溶湯が最低レベル以下であれば、制御回
路５に対して傾動開始信号LOが送出される。こ
のとき、角度検出回路１０により検出した傾動角
が0゜あるいは所定の角度以下であれば、高／低速
切り替え器８は高速側が選択されるが傾動出湯誘
導炉１の傾動角が所定以上であれば、前記高／低
速切り替え器８は低速側が選択される。これは、
傾動出湯誘導炉１が最初の静止状態にあるような
ときには高速で傾動させ、所定の角度に傾動させ
るまでの時間を短縮させるためである。

さて、傾動出湯誘導炉１が高速あるいは低速で
傾動し、所定角度以上に傾動して出湯ノズル２０
の出湯出口２２が所定位置以下に回動すると、溶
湯は出湯ノズル２０を通つて流れ、出湯が開始す
る。この出湯される溶湯が出湯入り口位置２１に
設けられたセンサS₁に接触することによりリレー
R₁がオンとなり出湯開始が検知されると、第１
の傾動制御信号が溶湯切り出し後、逆傾動時間設
定回路１２に送出される。このとき、高速傾動が
選択されていれば、制御装置５からの制御信号に
より、高／低速切り替え器８は低速側に切り替え
られる。

次に、溶湯が出湯ノズル２０の出口２２に設け
られたセンサS₂に接触することにより更にリレー
R₂がオンになると、溶湯切り出し検出回路１１
から第２の傾動制御信号が出力されることによ
り、制御装置５内のタイマT₁が作動する。この
タイマT₁により所定時間がカウントアツプされ
ると、この制御装置５から切り替え弁７に対して
切り替え信号が送出され傾動出湯誘導炉１が逆転
傾動すると同時に、制御装置５内の別々のタイマ
T₂が作動する。傾動出湯誘導炉１の逆転傾動に
より、出湯ノズル２０からの出湯が停止した頃
に、前記タイマT₂により設定した所定時間のカ
ウントアツプにより、制御装置５から切り替え弁
７に対して切り替え信号が送出され、再び傾動出
湯誘導炉１は傾動するようになる。タイマT₁で
設定した逆転傾動までの待ち時間は、溶湯流出量
によつて予め設定される値であり、又、タイマ
T₂で設定される時間は、溶湯の切れ具合やライ
ニングの状態により、任意に設定される時間であ
る。

このような傾動による出湯と傾動逆転による出
湯停止とを繰り返すようになつていて、この間に
タンデイツシユ２内に溶湯が蓄えられ、前記最高
レベル達すれば、レベル判定回路４から逆転傾動
の信号UOが出力される。これにより、制御装置
５から切り替え弁７に対して傾動出湯誘導炉１を
逆転傾動させる信号が送出される。この場合のよ
うに、レベル判定回路４に基づいて逆転傾動の指
令が出された場合には、上記タイマT₂は作動せ
ず、傾動出湯誘導炉１の姿勢が復帰して、角度検
出回路１０の検出により、傾動角度が0゜になつた
ときに前記油圧ポンプユニツトの運転が停止され
る。

その後、タンデイツシユ２からの出湯により、
溶湯レベルが最低レベル以下になれば、上述した
ような同様な制御を繰り返す。

以上説明したように、傾動出湯誘導炉１の傾動
速度を２段階とし、傾動出湯誘導炉１の位置角度
に応じて高速あるいは低速に切り換えるようにし
たので出湯までの傾動時間が短縮され、又、出湯
部に設けたセンサS₂により溶湯を検知した場合に
は、傾動動作により出湯を一時停止した後、再び
傾動による出湯を繰り返すようにしたので、正確
な定量出湯が可能となる。

尚、傾動出湯誘導炉として第３図に示すよう
に、耐火材で形成した炉本体１の外周に誘導加熱
コイル４０を設けるとともに、炉本体１の内周に
沿つて導電性の黒鉛るつぼ４１を設けてもよい。

このような構成にすれば、誘導加熱コイルル４
０に加えられる交流電力によつて黒鉛るつぼ４１
にも誘導電流が流れ、黒鉛るつぼ４１自体も加熱
されるようになり、黒鉛るつぼ４１内の溶湯金属
が間接的に加熱されるようになる。これにより、
溶湯金属に流れる誘導炉電流がその分だけ減少
し、溶湯中で生じるピンチ力も減少するので、湯
面の盛り上がりによる溶湯の飛び出しを抑制する
ことができ、出湯量を正確に制御することができ
る。尚、出湯時におけるセンサS₁，S₂の作動並び
に炉の傾動制御の方法は第１図及び第２図に示し
た実施例にて説明したのと同様である。

又、出湯の検知手段としては、上述したセンサ
の変わりに、タンデイシユ２に設けたセンサある
いはタンデイツシユ２の重量を検知するロードセ
ル３により出湯を検知し、傾動出湯誘導炉１を逆
転傾動させるようにしてもよい。

［発明の効果］ この発明によれば、傾動により出湯される溶湯
が検知されれば一時、傾動出湯誘導炉の逆転傾動
させ、その後再び傾動動作による出湯を繰り返す
ようにしたので、傾動出湯誘導炉内の溶湯がピン
チ力や湯運動等により盛り上がつているようなと
きでも、定量づつの溶湯切り出しを行なうことが
できる。また、駆動装置によつて傾動出湯誘導炉
が傾動される際、このときに角度傾動手段によつ
て検出された傾動出湯誘導炉の位置角度に応じて
傾動速度が高速あるいは低速に切り替えられるの
で、位置角度が0゜に近いような場合でも出湯直前
まで高速で傾動でき出湯までの時間を短縮でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の傾動出湯誘導炉の制御装置
の１実施例を示す構成図、第２図は、第１図にお
けるセンサ部の詳細を示す断面図、第３図は他の
実施例を示す断面図である。 １…傾動出湯誘導炉、２…タンデイツシユ、３
…ロードセル、４…レベル判定回路、５…制御装
置、６…油圧ポンプユニツト、７…切り替え弁、
８…高／低速切り替え器、９…油圧流量調整弁、
１０…角度検出回路、１１…溶湯切り出し検出回
路、１２…溶湯切り出し後逆傾動時間設定回路、
２０…出湯ノズル、４０…誘導コイル、４１…黒
鉛るつぼ、１ａ…油圧シリンダ、１ｂ…リミツト
スイツチ群、１ｃ…電極、LCT…零調・スパン
調回路、S₁，S₂…センサ、R₁，R₂…リレー、T₁，
T₂…タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 傾動により溶湯を出湯する傾動出湯誘導炉
   と、前記傾動出湯誘導炉を傾動するための駆動装
   置と、前記傾動出湯誘導炉の位置角度を検出する
   角度検出手段と、前記駆動装置により傾動出湯誘
   導炉を傾動させる際、前記角度検出手段で検出し
   た位置角度に応じ駆動装置による傾動速度を高速
   または低速に切り替える傾動速度切替手段と、前
   記傾動出湯誘導炉の出湯部に設けられた出湯を検
   知するための出湯検知手段と、前記傾動出湯誘導
   炉よりタンデイツシユ又は鋳型に受けた溶湯量が
   所定のレベル以下になつたとき、この溶湯が規定
   のレベルに回復するまで出湯指令信号を出力する
   溶湯量検知手段と、前記出湯指令信号を受けて上
   記駆動手段により、前記傾動速度変化手段で決め
   られた傾動速度でもつて傾動出湯誘導炉の傾動を
   開始させるとともに、上記出湯検知手段が出湯を
   検知したとき、又は前記溶湯量が規定のレベルに
   回復したとき、前記傾動出湯誘導炉を所定時間逆
   転傾動させる制御手段とを備えたことを特徴とす
   る傾動出湯誘導炉の制御装置。 ２ 上記出湯部に設けられた上記出湯検知手段
   は、溶湯に直接接触することにより溶湯を検知す
   るものである特許請求の範囲第１項に記載の傾動
   出湯誘導炉の制御装置。 ３ 上記出湯の検知は、溶湯量検知手段にて行う
   特許請求の範囲第１項に記載の傾動出湯誘導炉の
   制御装置。