JPH07256417A - 連続鋳造における鋳型内溶鋼レベル検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は鋳型内溶鋼レベル検出方法に関し、
特に、渦流式センサにて検知不能な溶鋼レベルをレーザ
ーを用いた連続検知手段で検知し、タンディッシュの変
化に関係なく溶鋼レベルを自動検知し、溶鋼注入のオー
トスタートを可能とすることを目的とする。 【構成】 本発明による鋳型内溶鋼レベル検出方法は、
渦流式センサ(6)で検出不能な溶鋼レベルを、レーザー
光を用いた連続検知手段(40)を介して検知することによ
り、人手によるレベル制御を必要としない溶鋼注入のオ
ートスタートを得る構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造における鋳型
内溶鋼レベル検出方法に関し、特に、渦流式センサにて
検知不能な溶鋼レベルをレーザーを用いた連続検知手段
で検知し、タンディッシュの変化に関係なく溶鋼レベル
を自動検知し、溶鋼注入のオートスタートを可能とする
ための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、用いられていたこの種の渦流式セ
ンサを用いた方法としては、例えば、特開平５−４００
５６号公報に開示された手段も用いられているが、一般
には、図５及び図６で示す方法が採用されている。すな
わち、図５において符号１で示されるものはタンディッ
シュ２内に溶鋼１ａを供給するための取鍋であり、この
タンディッシュ２の浸漬ノズル４にはストッパ３が作動
自在に設けられている。

【０００３】前記ストッパ３は、前記タンディッシュ２
の側部に設けられたストッパ駆動装置７及びストッパー
ハンドル８により駆動する第１、第２リンク棒３ａ，３
ｂを介して上下動するように構成され、この第２リンク
棒３ｂの動きはストッパ開度計９を介して読取られ、制
御装置１０によってこのストッパ駆動装置７が駆動され
るように構成されている。

【０００４】前記浸漬ノズル４の下方位置にはダミーバ
ー１１を有する鋳型５が配設されており、この浸漬ノズ
ル４の側部でかつ前記鋳型５の上方位置には、渦流式セ
ンサ６が設けられ、この渦流式センサ６によって鋳型５
内の溶鋼レベルを検知するように構成されている。

【０００５】次に、前述の従来構成において実際に溶鋼
レベルを検出する場合について述べる。まず、取鍋１か
らタンディッシュ２内に供給された溶鋼１ａは、開閉制
御されたストッパ３の開度に応じて浸漬ノズル４から鋳
型５内に注入される。この溶鋼１ａの溶鋼レベルが渦流
式センサ６の検知可能な検知範囲Ｄ₁内に到達すると、
この渦流式センサの２次コイル（図示せず）の誘導電圧
からなる検知信号６ａが制御装置１０に取込まれ、この
検知信号６ａによってストッパ３の開度が制御されて鋳
型５内の溶鋼レベルが保たれる。また、鋳型５内への注
入量制御には、図５に示したストッパ３のみに限らず、
例えば、図６に示すように、タンディッシュ２の底部２
ａに設けられ前記浸漬ノズル４の途中に設けられた電動
型のスライディングノズル２０を制御装置１０で前述と
同様に制御すると共に、ストッパ３は手動式のストッパ
駆動装置７Ａによって開度を制御するようにした従来構
成も採用されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の鋳型内溶鋼レベ
ル検出方法は、以上のように構成されていたため、次の
ような課題が存在していた。すなわち、タンディッシュ
から溶鋼を鋳型内に注入するに当たって、鋳型初期で
は、渦流式レベルセンサによって検知された溶鋼レベル
の検知値に応じてストッパあるいはスライディングノズ
ル開度のフィードバック制御が行われるようになってい
るが、こうした制御が行われるのは鋳型内の溶鋼レベル
が渦流式レベルセンサの検知範囲Ｄ₁に達した後から
で、それまでは検知不能範囲Ｄ₂が存在していた。従っ
て、渦流式センサの検知範囲Ｄ₁に達するまではオペレ
ータが鋳型内の溶鋼レベルを目視しながらストッパーハ
ンドルの操作によりストッパ開度を手動調整しなければ
ならなかった。また、鋳造初期におけるストッパあるい
はスライディングノズルの開度調整、すなわち鋳型内の
溶鋼レベル上昇制御を自動化するためにダミーバーから
渦流式センサの検知範囲までのセンサの検知値による、
自動制御が不可能である範囲Ｄ₂において、経験に基づ
いたストッパあるいはスライディングノズルの開度を予
め、時間の関数で設定して制御装置に記憶させ、ストッ
パあるいはスライディングノズルを時間の関数で開く方
法も考えられているが、この方法による場合、ストッパ
あるいはスライディングノズル開度に対する溶鋼の吐出
量がタンディッシュごとに異なるため、溶鋼レベルを精
度よく自動制御することは困難であり、タンディッシュ
ごとの時間の関数が必要とされるためにその操作は極め
て煩わしいものとなっていた。また、従来、渦流式セン
サの検知範囲までは、鋳型内短辺に埋め込んだ熱電対に
より、溶鋼レベルを継続的に検知する方法もあった。し
かし、本方法では、熱電対間の溶鋼レベ挙動は把握でき
ず、確実な溶鋼レベル上昇制御は困難であった。また、
制御を安定化させるため熱電対を短いピッチで多点埋め
込む方法も採られているが、コストアップと熱電対のメ
ンテナンスに労力を費やしていた。

【０００７】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、渦流式センサにて検知不能
な溶鋼レベルをレーザーを用いた連続検知手段で検知
し、タンディッシュの変化に関係なく溶鋼レベルを自動
検知し、溶鋼注入のオートスタートを可能とした鋳型内
溶鋼レベル検出方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による鋳型内溶鋼
レベル検出方法は、タンディッシュ内の溶鋼をストッパ
又はスライディングノズルを介してダミーバーを有する
鋳型内に注入し、前記鋳型内の溶鋼レベルを渦流式セン
サで検出する溶鋼レベル検知方法において、前記渦流式
センサで検出不能な範囲の溶鋼レベルを、レーザー光を
用いた連続検知手段を介して検知する方法である。

【０００９】さらに詳細には、前記連続検知手段により
溶鋼注入開始初期からの溶鋼レベルを連続検知し、前記
渦流式センサの検知可能な前記溶鋼レベルで、前記渦流
式センサからの検知信号を用いて前記ストッパ又はスラ
イディングノズルの開度を制御することにより、溶鋼注
入のオートスタートを行う方法である。

【００１０】さらに詳細には、前記連続検知手段の連続
検知信号を用い、予め設定した溶鋼レベル上昇速度パタ
ーンに応じて、前記ストッパ又はスライディングノズル
の開度を連続的に前記渦流式センサの検知範囲レベルに
達する迄制御する方法である。

【００１１】さらに詳細には、前記連続検知手段のレー
ザー部は、前記鋳型の上方位置でかつ前記ダミーバーの
上面が直接視野に入る位置に配設する方法である。

【００１２】さらに詳細には、前記連続検知手段は、前
記鋳型の上方位置でかつ前記ダミーバーの上面が直接視
野に入る位置に設けられた反射部と、前記反射部から離
間した位置に設けられたレーザー部とよりなり、前記反
射部を介して前記レーザー部のレーザー光を案内する方
法である。

【００１３】

【作用】本発明による鋳型内溶鋼レベル検出方法におい
ては、鋳型内の溶鋼レヘルを検知する検知手段が、渦流
式センサと連続検知手段の一対構成であるため、連続検
知手段のレーザー光がダミーバーの上面に当たるように
セットした状態において、タンディッシュより溶鋼を鋳
型内へ注入する。この時、レーザー光は連続的に発射さ
れており、発射されたレーザー光が鋳型内の溶鋼の上面
に当たって反射して元に戻る時間で距離を計算して得る
ことができ、溶鋼の上面すなわち溶鋼レベルを連続的に
検知することができる。従って、この連続検知手段によ
って鋳型に注入した溶鋼の注入開始初期から渦流式セン
サで検知可能な溶鋼レベル迄を検知することができるた
め、これまで渦流式センサでは不可能であった注入開始
初期からの溶鋼レベル検知を人手を用いることなく自動
的に検知することができ、溶鋼注入のオートスタートを
達成することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面と共に本発明による連続鋳造にお
ける鋳型内溶鋼レベル検出方法の好適な実施例について
詳細に説明する。なお、従来例と同一又は同等部分につ
いては同一符号を用いて説明する。すなわち、図１にお
いて符号１で示されるものは、タンディッシュ２内に溶
鋼１ａを供給するための取鍋であり、このタンディッシ
ュ２の浸漬ノズル４にはストッパ３が作動自在に設けら
れている。

【００１５】前記ストッパ３は、前記タンディッシュ２
の側部に設けられた手動式のストッパ駆動装置７Ａ及び
ストッパーハンドル８により駆動する第１、第２リンク
棒３ａ，３ｂを介して上下動するように構成されてい
る。

【００１６】前記タンディッシュ２の底部２ａの吐出口
２Ａには、電磁型で開閉自在な構成のスライディングノ
ズル２０を介して浸漬ノズル４が設けられており、この
浸漬ノズル４の下方には、ダミーバー１１を有する鋳型
５が配設されている。

【００１７】前記鋳型５の上方位置には、この鋳型５内
の溶鋼１ａの溶鋼レベル（図示せず）を検知するための
周知の渦流式センサ６が配設され、この渦流式センサ６
の検知信号６ａは制御装置１０に入力され、この制御装
置１０はこの検知信号６ａに基づいて前記スライディン
グノズル２０の開度を制御することができるように構成
されている。

【００１８】前記鋳型５の上方位置でかつダミーバー１
１の上面１１ａ（すなわち、前述の溶鋼の上面である溶
鋼レベルに相当する）を検知できる視野範囲の位置Ａに
は、反射部３０が傾斜して設けられており、この反射部
３０から離間した位置には周知のレーザー光を送受信す
るレーザー部３１が配設され、前述の反射部３０とレー
ザー部３１とによってレーザー光を用いて溶鋼レベルを
連続的に検知する連続検知手段４０（図３で示す構成）
を構成している。

【００１９】なお、前記連続検知手段４０は、図１の反
射部３０を用いた構成に限ることなく、図１で点線にて
示す（図２で示す構成と同一）ように、レーザー部３１
を直接前記位置Ａに配設し、このレーザー部３１にて連
続検知手段４０を構成することができる。

【００２０】前記連続検知手段４０の連続検知信号４０
ａは、第２制御装置１０に入力され、この制御装置１０
はこの連続検知信号４０ａに基づいて前記スライディン
グノズル２０の開度を調整することができるように構成
されている。

【００２１】次に、図４は本発明による鋳型内溶鋼レベ
ル検知を行うための装置を示すもので、前記制御装置１
０は、タンディッシュ溶鋼重量制御部１０Ａ、オートス
タート／ストップ制御部１０Ｂ、モールド湯面レベル制
御部１０Ｃ、鋳型振動制御部１０Ｄ及び鋳造速度制御部
１０Ｅとから構成され、このタンディッシュ溶鋼重量制
御部１０Ａは取鍋スライディングノズル２０にスライデ
ィングノズル開閉指令１０Ａａを与えて制御し、オート
スタート／ストップ制御部１０Ｂはストッパ３の開閉を
行うストッパ開閉指令１０Ｂａを出力すると共に、スト
ッパ３のストッパ開度１０Ｂｂ及びタンディッシュ重量
１０Ｂｃを取込むように構成されている。

【００２２】前記渦流式センサ６の検知信号６ａ及び連
続検知手段４０の連続検知信号４０ａは、溶鋼レベルを
示すものとしてモールド湯面レベル制御部１０Ｃに取込
まれ、鋳型振動制御部１０Ｄの鋳型振動数指令１０Ｄａ
が鋳型５に加えられ、鋳造速度制御部１０Ｅの鋳造速度
指令１０Ｅａがダミーバー１１を降下させるピンチロー
ル５１の速度を制御するように構成されている。

【００２３】次に、前述の構成において実際に溶鋼レベ
ルを検出する場合について述べる。まず、取鍋１からタ
ンディッシュ２内に供給された溶鋼１ａは、開閉制御さ
れたストッパ３又はスライディングノズル２０（又は両
者を併用して）の開度に応じて浸漬ノズル４から鋳型５
内に注入される。この鋳型５内に注入された溶鋼１ａの
溶鋼レベルは、連続検出手段４０によって注入初期から
渦流式センサ６で検知する迄の検知範囲Ｄ₂（従来の検
知不能範囲に相当）を連続的に検知し、その連続検知信
号４０ａによってスライディングノズル２０又はストッ
パ３の開度が制御されるため、全く人手を用いないオー
トスタート／ストップ制御部１０Ｂの制御によるオート
スタートが行われる。

【００２４】次に、溶鋼レベルが次の検知範囲Ｄ₁であ
る渦流式センサ６による検知領域に達すると、この渦流
式センサ６からの検知信号６ａが制御装置１０に取込ま
れるため、これまでの連続検知信号４０ａに基づく制御
から検知信号６ａに基づく制御に制御装置１０によって
切換えられ、鋳造速度指令１０Ｅａによってピンチロー
ル５１を介して速度が制御されて鋳造製品が得られ、最
終的には、オートスタート／ストップ制御部１０Ｂによ
ってダンディッシュ２の重量を検出することによって、
スライディングノズル２０又はストッパ３と鋳造速度を
制御してオートストップを行うことができる。また、前
述の実施例に限ることなく、前記連続検知信号４０ａを
用い、予め設定した溶鋼レベル上昇速度パターン（図示
せず）に応じてストッパ又はスライディングノズル２０
の開度を連続的に前記渦流式センサ６の検知範囲Ｄ₁に
達する迄制御装置１０にて制御するように構成すること
ができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明による鋳型内溶鋼レベル検出方法
は、以上のように構成されているため、次のような効果
を得ることができる。すなわち、溶鋼注入開始から既存
の渦流式センサの検知範囲までの溶鋼レベルを、レーザ
ー部を有する連続検知手段を介して連続的に検知するこ
とで溶鋼レベルの自動上昇制御が可能となり、鋳造初期
におけるストッパー開度の手動調整作業が解消され、オ
ートスタート制御を実現することができ省力が可能とな
る。また、本発明は連々鋳開始時点のみだけでなく、浸
潰ノズル交換やタンディッシュ交換時等を行う際の、一
旦ピンチールを停止し、溶鋼レベルを鋳型内で下げた後
に再注入鋳造を開始する場合にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶鋼レベル検知方法に適用した装
置を示す構成図である。

【図２】図１の要部を示す構成図である。

【図３】図１の要部を示す構成図である。

【図４】図１の制御系を示す構成図である。

【図５】従来の装置を示す構成図である。

【図６】従来の装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ａ 溶鋼 ２ タンディッシュ ３ ストッパ ５ 鋳型 ６ 渦流式センサ ６ａ 検知信号 １１ ダミーバー ３０ 反射部 ３１ レーザー部 ４０ 連続検知手段 ４０ａ 連続検知信号 Ａ 位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 雅之 広島県呉市昭和町11番１号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 土井 茂人 広島県呉市広文化町13−７ イリエトレー ディングコーポレーション株式会社内 (72)発明者 平山 行夫 東京都中央区日本橋室町２−４−15 千石 ビル イリエトレーディングコーポレーシ ョン株式会社内 (72)発明者 三苫 浩 広島県呉市広文化町13−７ イリエトレー ディングコーポレーション株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンディッシュ(2)内の溶鋼(1a)をスト
   ッパ(3)又はスライディングノズル(20)を介してダミー
   バー(11)を有する鋳型(5)内に注入し、前記鋳型(5)内の
   溶鋼レベルを渦流式センサ(6)で検出する溶鋼レベル検
   知方法において、前記渦流式センサ(6)で検出不能な範
   囲の溶鋼レベルを、レーザー光を用いた連続検知手段(4
   0)を介して検知することを特徴とする連続鋳造における
   鋳型内溶鋼レベル検出方法。
2. 【請求項２】 前記連続検知手段(40)により溶鋼注入開
   始初期からの溶鋼レベルを連続検知し、前記渦流式セン
   サ(6)の検知可能な前記溶鋼レベルで、前記渦流式セン
   サ(6)からの検知信号(6a)を用いて前記ストッパ(3)又は
   スライディングノズル(20)の開度を制御することによ
   り、溶鋼注入のオートスタートを行うことを特徴とする
   請求項１記載の連続鋳造における鋳型内溶鋼レベル検出
   方法。
3. 【請求項３】 前記連続検知手段(40)の連続検知信号(4
   0a)を用い、予め設定した溶鋼レベル上昇速度パターン
   に応じて、前記ストッパ(3)又はスライディングノズル
   (20)の開度を連続的に前記渦流式センサ(6)の検知範囲
   レベルに達する迄制御することを特徴とする請求項２記
   載の連続鋳造における鋳型内溶鋼レベル検出方法。
4. 【請求項４】 前記連続検知手段(40)のレーザー部(31)
   は、前記鋳型(5)の上方位置でかつ前記ダミーバー(11)
   の上面が直接視野に入る位置（Ａ）に配設して用いられ
   ることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の
   連続鋳造における鋳型内溶鋼レベル検出方法。
5. 【請求項５】 前記連続検知手段(40)は、前記鋳型(5)
   の上方位置でかつ前記ダミーバー(11)の上面が直接視野
   に入る位置（Ａ）に設けた反射部(30)と、前記反射部(3
   0)から離間した位置に設けられたレーザー部(31)と、か
   らなり、前記反射部(30)を介して前記レーザー部(31)の
   レーザー光を案内することを特徴とする請求項１ないし
   ３の何れかに記載の連続鋳造における鋳型内溶鋼レベル
   検出方法。