JPH0516936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、介在容器の調整可能な鋳出し弁を介
して、出発ストランドの上方が空の金型内に溶融
物を注入し、該金型内において、上昇する実測充
填レベルを所定の鋳造曲線に沿つて制御し、製造
過程中ストランド引出しを行いながら、測定装置
および制御装置を用いて、維持されるべき目標充
填レベルに制御するようにした、ストランド鋳造
装置によるストランドの製造方法に関する。

従来の技術 この種の方法は、例えば西独特許明細書（DE
−PS）第3221708号から知られており、この文献
に記載の方法によれば、鋳造は、金型内で上昇す
る浴面における運動を減衰させる目的で、鋳出し
もしくは流出口の弁が複数回閉ざされる間欠相で
開始され、したがつて、実際の充填レベルの正確
な測定がその前提条件となる。この間欠相には連
続充填相が続き、この連続充填相は、プログラミ
ングされた鋳造曲線（目標値）に依存し線形調整
装置を用いての上昇する実測充填レベルの調整で
制御される。

発明の解決しようとする課題 本発明の課題は、金型を充填する際、鋳造プロ
セスに対して予め定められた連続鋳造曲線の目標
値を、簡単な方法ステツプにより高い信頼性で追
従実現し、操業上確実なストランド製造を保証す
ることにある。

課題を解決するための手段 本発明によればこの課題は、鋳出し弁としてゲ
ート弁を用いるようにし、製造開始時に、該ゲー
ト弁を全開度の50％〜90％の間にある絞り位置ま
で開放し、さらに、各充填区間内で測定された、
上昇する実測充填レベルの少なくとも１つの区分
実測時間を、少なくとも１つの区分目標時間に対
して記憶されている時間領域と比較し、この場
合、上昇する実測充填レベルを目標鋳造曲線に追
従させる前記ゲート弁の流量位置が前記時間領域
に対応づけられており、さらに比較後、前記ゲー
ト弁を区分実測時間に相応する時間領域の流量位
置に動かすようにしたことにより解決される。

発明の利点 このように、鋳造開始時にゲート弁を50％〜90
％の間にし、さらに充填工程中の充填レベルの検
出を全充填期間のうちの少なくとも一部分だけに
限定するようにした方法を採用したことにより、
比較的小さい鋳出し弁の流量位置で、予め設定さ
れた鋳造曲線を確実に追従することができ、しか
もとりわけ鋳出し弁を作動する駆動部およびその
制御手段に対する構成要件は最小限度に抑えられ
る。さらに、個々の充填区間の数ならびに関連の
区分目標時間、例えばその長さを適切に設定する
ことにより、金型の充填曲線もしくは充填速度
を、ストランド鋳造装置の製造プロセスに対する
要件に良好に適合させることができる。また、鋳
出し弁の流量断面に付着物を残さず、他方または
引出しに強いストランド形成を保証する溶融物の
流れが実現される。

また、製造時間が殆んどの場合８秒以下である
小さい断面のストランドの製造も、記憶されてい
る鋳造曲線を少なくとも１つの充填区間で制御す
ることにより問題なく実現される。

さらに詳しく述べると、本発明は、区分目標時
間に相関された時間領域に関し、１つの充填区間
に対応する各区分目標時間が、鋳出し弁の異なつ
た流量位置と相関する少なくとも３つの時間領域
を有し、２秒間続く区分目標時間に対し５つの時
間領域ならびにそれに関連の弁位置を設けること
を提案するものである。この方法は最も合目的な
方法である。

ストランドを製造する場合、ゲート弁の開度は
ストランド鋳造装置の製造量に応じて設定され
る。この場合、最大の製造量で、つまりは最大の
引き出し速度で、問題なくストランドを引き出せ
るような量の溶鋼を通過させる大きさに開度を選
定する必要がある。その際、鋳造初期に開度を小
さく選定し過ぎれば最大の製造量は得られず、こ
れとは反対に開度を大きく選定し過ぎれば、鋳造
中、ゲート弁を絶えず絞らなければならず、この
ことは溶鋼の円滑な流れの点で不所望であり、ま
た、ゲート弁に設けられた摺動板の摩耗も大きく
なり、これにより操業コストが高まる。

したがつて本発明による方法は、鋳出し弁とし
て用いられるゲート弁を、製造開始時にその全開
度の50％〜90％の間にある絞り位置に設定する。
開度を100％に設定すると充填速度が速くなり最
大引き出し速度がおそくなる。しかし、引き出す
前に金型内の溶鋼を硬化させるためには、金型を
急速に充填し過ぎてはならないので、上記のよう
な開度が選定されている。また、開度を50％より
も小さく選定すると、流入する溶鋼は急速に冷え
過ぎてしまう。

この点に関して重要なのは、金型内に充填され
た溶鋼からストランドを引き抜くまでに、少なく
とも外側において−ここにおいて溶鋼が急速に冷
却される−密な殻が形成されることである。この
ような殻の形成により、引き出しの際に溶鋼が流
れ出ることもなく、また、破断が生じることもな
い。しかしながら溶鋼をゆつくりと充填させ過ぎ
ると、急速に充填させ過ぎたときと同じように上
記のような殻はほとんど形成されない。この場合
には急速に凝固した溶鋼によつてまとまりのない
複数の層が形成され、それらの層はストランドを
引き出す際にバラバラになつてしまう。したがつ
て、急速に充填し過ぎてもゆつくりと充填し過ぎ
てもただ１つの密な殻は得られない。これに対し
て、本発明のようにゲート弁の初期開度を全開度
の50％〜90％の間に設定することにより、日々ス
トランドごとに繰返し行なわれる操業上確実な鋳
造が保証される。

なお、上記の物理的な事柄とは別に、ストラン
ド製造プロセスを所定のように適合化させること
も重要である。この点からすれば、開度を設定す
る際に、ひいては充填状態の目標特性曲線を設定
する際に、他のパラメータも考慮する必要があ
る。それらのパラメータとは、鉄鋼の粘度に作用
を及ぼす実際の鉄鋼温度、スタートヘツドの構
成、ならびに各製鋼所でそれぞれ異なる様々な寸
法ないし大きさ等である。したがつて各製鋼所に
おいて、設定すべき開度を個々に適合化する必要
もある。しかし上記のパラメータを考慮したとし
ても、ゲート弁の開度はいずれの場合でも50％〜
90％の範囲内にある。

このように本発明による方法では、鋳出し弁の
絞られた鋳出し位置が全開度の50％と90％との間
にあるように設定されており、このことによつて
注入開始時から流れ横断面を効率的に制御するこ
とができるという優れた利点がもたらされる。

以下、図面を参照し本発明の実施例について説
明する。

実施例の説明 第１図を参照するに、介在容器（サージ容器）
１から、鋼溶融物もしくは湯２は、ゲート弁３な
らびにそれに接続された湯道管４を介して金型５
内に制御可能に鋳入される。この目的で、ゲート
弁３の摺動板６は、調整駆動部７に機械的に結合
されており、該調整駆動部には各動作もしくは駆
動位置を検出する位置発生器が設けられている。
湯道管４の自由端が突入している金型５は、通常
の製造において維持すべき目標充填レベル９を有
している。この目標充填レベル９は、流入する溶
融物もしくは湯の量をゲート弁３で制御すると共
に引出し駆動部１０の制御即ち製造されたストラ
ンドの引出し速度を変えることにより一定に保持
することができる。

本実施例の場合、空の金型５に鋳入する際に上
昇する浴面が予め定められた実測充填レベル高さ
に達すると直ちに開閉器１２から起動される引出
し駆動部１０において製造における一定の引出し
速度が設定される。このように、製造されるスト
ランド１１の引出し速度が一定であるので、金型
５内の目標充填レベルの制御は、流入側だけか
ら、即ちゲート弁３を用いて行われる。この目的
で該ゲート弁は、電子的測定データ処理装置を備
えた自動制御系に接続されている。この自動制御
系は、測定発生器１３および１３′から信号を供
給される充填レベル測定回路１４を備えており、
この測定回路１４は信号をプロセツサ１５に供給
する。このプロセツサ１５にはまた、位置発生器
８から信号を受ける位置測定回路１６の信号が供
給される。プロセツサ１５においてこれら信号は
評価処理され、調整駆動部７の制御部１７ならび
に引出し駆動部１０の開閉器１２に対応の命令が
送出される。

第２図において、測定値発生器１３だけを備え
た変形例による金型５は製造開始の状態にあり、
したがつて空の金型５の底部を形成する出発スト
ランド１８を備えている。この金型は、通常の製
造開始前の接続製造過程において、目標充填レベ
ル９までの充填高さｈにわたり溶融物もしくは湯
で充填される。この接続製造は、少なくとも部分
的に充填されている介在容器１において、第３図
に見られるように、記憶されている鋳造曲線２０
にしたがつて行われる。即ち、プロセツサ１５は
該記憶されている鋳造曲線２０に従い、金型５に
対する溶融物の充填を、充填高さｈに対する記憶
されている目標時間ｔを考慮しながら制御する。

手動で製造開始をトリガした後に、プロセツサ
１５は、ゲート弁３を、例えば第３Ａ図に示すよ
うに全開断面の75％に開放する。そこで溶融物も
しくは湯は金型５内に流入し、それにより充填高
さｈに渡つて上昇する浴面は、第１図に示す測定
値発生器１３および１３′の測定位置ｍ１，ｍ２，
ｍ３を逐次通過する。これら測定位置には、目標
時間ｔ内に設定された区分目標時間ｔ１，ｔ２，
ｔ３が相関（対応づけ）されている。測定位置ｍ
１，ｍ２，ｍ３においては、充填区間ｈ１，ｈ
２，ｈ３を通つて実測充填レベル２１が上昇する
のに必要とされる区分実測時間t′が測定され、区
分目標時間ｔ１，ｔ２，ｔ３と比較される。全て
の測定された区分実測時間t′が区分目標時間ｔと
一致した場合には、金型５の充填はゲート弁３を
制御することなくそのまま行われる。鋳造曲線２
０は、図示のように変化し、そして引出し駆動部
１０が予め、例えばｍ２で投入される場合には、
制御上限９ａと制御下限９ｂとの間にある目標充
填レベル制御９に移行する。これに対して、偏差
が生じている場合には、それぞれ偏差している区
分時間ｔ１′またはｔ２′またはｔ３′が、ゲート
弁３の所定の通過位置と関連しているプロセツサ
１５に予め設定されている時間領域との自動的比
較が、それぞれ測定される区分実測時間ｔ１′ま
たはｔ２′またはｔ３′に対して行われる。例え
ば、２秒の設定された区分目標時間ｔ１またはｔ
２またはｔ３に対して、ｎ個の時間領域（＜１
秒）、（１ないし1.5秒）、（1.5ないし２秒）、（２な
いし３秒）および（＞３秒）を関連の弁位置An
と共に設けることができる。

第３図に点線で示す実効鋳造曲線２０′から明
らかなように、実測充填レベル２１が区分目標時
間ｔ１（例えば２秒）より短い区分実測時間ｔ
１′（例えば1.7秒）内で測定位置ｍ１までの充填
区間ｈ１を走行したと仮定すると、ｔ１′との比
較に用いられる時間領域（1.5秒ないし２秒）で、
Ａよりも狭い新しい通流位置Ａ１がゲート弁，に
対して設定される。これにより、溶融物の流量は
絞られ、それに続く実測充填レベル２１の上昇は
測定位置ｍ２まで減速され、該測定位置ｍ２でｔ
２′とｔ２との比較が行われて、充填区間ｈ２に
おける実測充填レベル２１の上昇が過度に遅い場
合には、ゲート弁３は流量位置Ａ２に開かれる。
次いで、測定位置ｍ３におけるｔ３′とｔ３との
比較で、設定された目標時間ｔ内で目標充填レベ
ル制御９への製造の移行を確保するために、ゲー
ト弁は位置Ａ３に対応し僅かに開かれる。

第３図に示すように、測定位置ｍ２およびｍ３
ならびに９ａと９ｂとの間の目標充填レベル９の
監視は共に、測定区間装置として構成された測定
値発生器１３で行われ、他方、測定位置ｍ１は別
個に監視される。変形例として、例えば、全ての
測定位置ｍ１，ｍ２，ｍ３ならびに目標充填レベ
ル９に対する監視を唯一の測定値発生器１３で行
うことができる。この測定値発生器１３は、充填
高さｈの一部分に渡つて延在する。また、測定位
置ｍ２およびｍ３もｍ１と同様に個別もしくは離
散的に設けることもできる。また、区分目標時間
ｔ１，ｔ２等々に対して選択される時間領域の数
は、対象となる実際例に対して、行うべき補正の
所望の精度に応じて異なるようにすることができ
る。

金型５は通常、第２図に示すように唯一の測定
値発生器１３を備えている。小断面ストランドの
製造においては、例えば、測定値発生器１３の高
さの４分の１と下端との間における上昇浴面の充
填区間だけを制御する場合には充填時間を非常に
短くすることができる。

発明の効果 本発明によれば、予め設定された鋳造曲線に忠
実に従つて、金型への湯の鋳入量を制御すること
ができ、高品質のストランドが得られる。さら
に、ゲート弁を作動する駆動部およびその制御手
段に課せられる要件は最小限度に抑えられる。ま
た、金型への充填速度を製造プロセス要件に良好
に適合させることができる。そして本発明のよう
にゲート弁の初期開度を設定することによつて、
いかなる場合においても操業上確実なストランド
の製造が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図はストランド製造設備の概略的構成を示
す図、第２図は製造開始前における第１図の金型
を示す図、そして第３図は関連のゲート弁位置と
共に時間に依存する製造過程をグラフで示す図で
ある。 １…介在容器（サージ容器）、２…溶融物
（湯）、３…ゲート弁、４…湯道管、５…金型、６
…摺動板、７…調整駆動部、８…位置発生器、９
…目標充填レベル、１０…引出し駆動部、１…ス
トランド、１３…測定値発生器、１４…測定回
路、１５…プロセツサ、１６…位置測定回路、１
７…制御部、１８…出発ストランド、２１…実測
充填レベル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 介在容器の調整可能な鋳出し弁を介して、出
   発ストランドの上方が空の金型内に溶融物を注入
   し、該金型内において、上昇する実測充填レベル
   を所定の鋳造曲線に沿つて制御し、製造過程中ス
   トランド引出しを行いながら、測定装置および制
   御装置を用いて、維持されるべき目標充填レベル
   に制御するようにした、ストランド鋳造装置によ
   るストランドの製造方法において、 鋳出し弁としてゲート弁３を用いるようにし、
   製造開始時に、該ゲート弁３を全開度の50％〜90
   ％の間にある絞り位置Ａまで開放し、 さらに、各充填区間ｈ１，ｈ２，ｈ３内で測定
   された、上昇する実測充填レベル２１の少なくと
   も１つの区分実測時間ｔ１′，ｔ２′，ｔ３′を、
   少なくとも１つの区分目標時間ｔ１，ｔ２，ｔ３
   に対して記憶されている時間領域と比較し、 この場合、上昇する実測充填レベル２１を目標
   鋳造曲線２０に追従させる前記ゲート弁３の流量
   位置Ａ１，Ａ２，Ａ３，Anが前記時間領域に対
   応づけられており、 さらに比較後、前記ゲート弁３を区分実測時間
   ｔ１′，ｔ２′，ｔ３′に相応する時間領域の流量
   位置に動かすようにしたことを特徴とする、スト
   ランド鋳造装置によるストランドの製造方法。 ２ 充填区間ｈ１，ｈ２，ｈ３に対応する各区分
   目標時間ｔ１，ｔ２，ｔ３に、ゲート弁３の種々
   の流量位置Anを有する少なくとも３つの時間領
   域を設けるようにした、特許請求の範囲第１項記
   載のストランドの製造方法。 ３ ２秒間続く１つの区分目標時間ｔ１，ｔ２，
   ｔ３に対し、関連の弁位置Anと相関された５つ
   の時間領域を設けた特許請求の範囲第２項記載の
   ストランドの製造方法。 ４ 区分目標時間ｔ１，ｔ２またはｔ３より小さ
   い時間領域に対し小さい開度を有する流量位置Ａ
   １，Anを相関し、他方、区分目標時間ｔ１，ｔ
   ２またはｔ３より大きい時間領域に対し、製造開
   始点で設定された流量位置Ａにより大きい開度を
   有する流量位置Ａ２，Ａ３，Anを相関し、絞り
   もしくは開度を、区分目標時間ｔ１，ｔ２，ｔ３
   からの区分実測時間ｔ１′，ｔ２′，ｔ３′の偏差
   の大きさに依存するようにした特許請求の範囲第
   １項から第３項までのいずれか１項記載のストラ
   ンドの製造方法。