JPH0740020A - 連続鋳造鋳型の湯面レベル測定方法及び装置 - Google Patents

連続鋳造鋳型の湯面レベル測定方法及び装置

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JPH0740020A
JPH0740020A JP18535293A JP18535293A JPH0740020A JP H0740020 A JPH0740020 A JP H0740020A JP 18535293 A JP18535293 A JP 18535293A JP 18535293 A JP18535293 A JP 18535293A JP H0740020 A JPH0740020 A JP H0740020A
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JP
Japan
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frequency
vibration
output signal
mold
level
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Application number
JP18535293A
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English (en)
Inventor
Masahiko Oka
正彦 岡
Kazuharu Hanazaki
一治 花崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相遅れを生じることなく加振による影響を
除去し得る連続鋳造鋳型の湯面レベル測定方法及び装置
を提供する。 【構成】 演算器17は加振シリンダ7に設定したストロ
ークs0 ,サイクルc 0 、ピンチロール31に配設された
速度計8からの鋳造速度Vc に基づいて加振による振動
成分の周波数を推定する。一方比較演算器13は、低域通
過フィルタ12からの湯面レベルy1 と差動アンプ19から
の湯面レベルy0 との位相を一致させて両者の差信号を
演算器17に与える。演算器17は差信号に基づいて推定し
た周波数fを補正し、バンドパスフィルタ18はレベル信
号から補正した周波数f0 を含む所定周波数帯域の信号
を抽出し振動成分として差動アンプ19に与え、差動アン
プ19はノイズ除去フィルタ11にて高周波数のノイズが除
去されたレベル信号から振動成分を減じて湯面レベルy
0 を出力する。

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際し、鋳型内
の湯面レベルを鋳型の加振の影響を排除して測定する方
法及びその実施に使用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造に際しては、鋳型からの溶鋼の
溢出,ブレークアウト等、操業の停止を強いる種々の不
都合の発生を未然に防ぐと共に、鋳型内部での冷却,凝
固状態を安定化させるために、鋳型内部の湯面レベルを
適正なレベルに維持する制御が行われており、湯面レベ
ルの正確な測定をリアルタイムで行うことが重要であ
る。
【0003】図3は従来の湯面レベル測定装置を示す模
式図であり、図中Mは上下に開口を有し筒形をなす連続
鋳造用の鋳型である。鋳型Mは振動台5上に固定支持し
てあり、鋳型Mの内部には、これの上方に配したタンデ
ィッシュ(図示せず)から延設された注湯ノズル1によ
って溶鋼2が注入されている。注入された溶鋼2は鋳型
Mの水冷された内壁との接触により冷却され、外側が凝
固シェルとなった鋳片3となり、鋳型Mの下流に配設さ
れたピンチロール31によって鋳型Mの下側開口部から連
続的に引き抜かれるようになっている。
【0004】鋳型Mを支持している振動台5の側部には
リンクビーム60の一端が、また底部には加振ビーム61の
一端がそれぞれ連結されており、リンクビーム60の他端
及び加振ビームの中央部は、支持台6の上部及び中途に
配設された枢支軸62,63 に揺動自在に枢支されている。
加振ビーム61の他端は加振シリンダ7の出力ロッドの先
端に連結してあり、加振シリンダ7はその出力ロッドの
進退動作によって枢支軸63を支点に加振ビーム61を揺動
するようになされている。この揺動により振動台5及び
これに固定された鋳型Mは、リンクビーム60の作用によ
って水平状態を維持したまま上下方向に加振され、鋳片
3は鋳型Mの内壁に焼付くことなく引き抜かれる。
【0005】鋳型Mの上部には例えば渦電流を利用した
渦流レベル計等のレベル計24が固定されており、レベル
計24にて検出され増幅器25にて増幅されたレベル信号は
低域通過フィルタ26へ入力される。また低域通過フィル
タ26には鋳片3を引き抜くピンチロール31に配設された
速度計8から鋳造速度Vc が入力されるようになってお
り、低域通過フィルタ26は鋳造速度Vc の変化に伴って
変化する振動成分に対応すべく遮断周波数を変更する。
そして低域通過フィルタ26は高周波数成分である鋳型M
の加振による振動成分をレベル信号から除いて、低周波
数成分である鋳型M内の湯面レベルに相当する信号を出
力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図4はレベル計から出
力されるレベル信号を示すグラフであり、図5は図4の
レベル信号とこれが低域通過フィルタを通過した後の信
号とを比較したグラフである。図4の如く、レベル計24
(図3参照)から出力されるレベル信号には低周波数成
分である湯面レベルの変動成分に高周波数成分である鋳
型の振動成分が畳重されている。このようなレベル信号
が低域通過フィルタ26(図3参照)を通過すると、鋳型
の振動成分が除かれて湯面レベル信号が出力されるが、
図5から明らかな如く、レベル信号より湯面レベル信号
の方がその位相が遅れる。そのため湯面レベル制御の応
答性が低下するという問題があった。
【0007】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは加振源の設定値に基
づいて推定し、低域通過フィルタの出力信号に基づいて
補正した加振による振動成分の周波数を用いて該振動成
分を抽出・除去することによって、位相遅れを生じるこ
となく湯面レベルを出力することができる連続鋳造鋳型
の湯面レベル測定方法及びその実施にしようする装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る連続鋳造
鋳型の湯面レベル測定方法は、鋳造速度に基づいて加振
値が設定される加振源に連結された鋳型を加振しつつ、
連続的に鋳片を引き抜く連続鋳造に際し、前記鋳型内の
湯面の変動を検出するレベル計の出力信号を、前記鋳片
の鋳造速度によってその遮断周波数が設定される低域通
過フィルタへ入力し、その出力信号に基づいて、前記鋳
型内の湯面レベルを測定する方法において、前記加振源
の加振値及び鋳造速度に基づいてレベル計の出力信号中
の加振による振動成分の周波数を推定し、推定した周波
数を前記低域通過フィルタの出力信号を用いて補正し、
補正した周波数に基づいて前記レベル計の出力信号から
前記振動成分を抽出し、抽出した振動成分を前記レベル
計の出力信号から減じて湯面レベルに相当する信号とし
て出力することを特徴とする。
【0009】第2発明に係る連続鋳造鋳型の湯面レベル
測定装置は、鋳造速度に基づいて加振値が設定される加
振源に連結され、加振されつつ連続的に鋳片が引き抜か
れる連続鋳造機の鋳型内の湯面の変動を検出するレベル
計と、前記鋳型から引き抜かれる鋳片の鋳造速度を測定
する速度計と、前記鋳造速度によってその遮断周波数が
設定される低域通過フィルタとを備え、前記レベル計の
出力信号を前記低域通過フィルタへ入力し、その出力信
号に基づいて、前記鋳型内の湯面レベルを測定する装置
において、前記加振源の加振値及び鋳造速度に基づいて
レベル計の出力信号中の前記加振による振動成分の周波
数を推定する推定手段と、推定された周波数を用いて前
記レベル計の出力信号から前記振動成分を抽出する抽出
手段と、抽出された振動成分を前記レベル計の出力信号
から減じる減算手段と、該減算手段の出力信号の周波数
と前記低域通過フィルタの出力信号の周波数とを比較す
る比較手段と、前記比較手段の比較結果によって前記減
算手段の出力信号の周波数と前記低域通過フィルタの出
力信号の周波数とを略一致させるべく前記推定手段が推
定した周波数を補正してこれを前記抽出手段に与える補
正手段とを備え、前記減算手段は、前記補正手段が補正
した周波数によって前記抽出手段が抽出した振動成分を
前記レベル計の出力信号から減じて湯面レベルに相当す
る信号として出力すべくなしてあることを特徴とする。
【0010】
【作用】レベル信号中の鋳型の加振に基づく振動成分の
周波数fを、鋳型を加振する加振源のストロークs0
びネガティブストリップNe 並びに速度計からの鋳造速
度VC に基づいて次の(1)式にて推定する。
【0011】
【数1】
【0012】図2は鋳型の運動状態と鋳型の運動速度と
を経時的にプロットしたグラフであり、図中カーブAは
鋳型の運動状態を、カーブBは鋳型の運動速度を、また
Vは鋳造速度をそれぞれ示している。図中a〜b間にお
いて鋳型の下降速度が鋳造速度を上回る期間があり、ネ
ガティブストリップNe は次の(2)式によって求めら
れる。 Ne =θab/θB ×100 …(2)
【0013】一方レベル計の出力信号を、鋳造速度によ
ってその遮断周波数が設定される低域通過フィルタに通
過させることによって、出力信号から振動成分を除いて
位相が遅れた湯面レベルを得る。そして位相が遅れた湯
面レベルの周波数成分と本発明装置の出力信号の周波数
成分とを比較し、後者の周波数成分中に前者以外の周波
数成分が含まれないように、推定した振動成分の周波数
fを補正する。しかる後、補正された振動成分の周波数
0 に基づいてレベル計の出力信号から鋳型の加振に基
づく振動成分を抽出し、抽出した振動成分をレベル計の
出力信号から減じることによって真の湯面レベルを算出
し、これを外部表示装置等に出力すると共に前述した補
正の計算に供する。これによって位相遅れを生じること
なく真の湯面レベルが出力される。
【0014】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図1は本発明に係る連続鋳造鋳型
の湯面レベル測定装置を示すブロック図であり、図中M
は鋳型である。鋳型Mは振動台5上に固定支持してあ
り、鋳型Mの内部には、これの上方に配したタンディッ
シュ(図示せず)から延設された注湯ノズル1によって
溶鋼2が注入されている。注入された溶鋼2は鋳型Mの
水冷された内壁との接触により冷却され、外側が凝固シ
ェルとなった鋳片3となり、鋳型Mの下流に配設された
ピンチロール31によって鋳型Mの下側開口部から連続的
に引き抜かれるようになっている。
【0015】鋳型Mを支持している振動台5の側部には
リンクビーム60の一端が、また底部には加振ビーム61の
一端がそれぞれ連結されており、リンクビーム60の他端
及び加振ビーム61の中央部は、支持台6の上部及び中途
に配設された枢支軸62,63 に揺動自在に枢支されてい
る。加振ビーム61の他端は加振シリンダ7の出力ロッド
の先端に連結してあり、加振シリンダ7はその出力ロッ
ドの進退動作によって枢支軸63を支点に加振ビーム61を
揺動するようになされている。この揺動により振動台5
及びこれに固定された鋳型Mは、リンクビーム60の作用
によって水平状態を維持したまま上下方向に加振され、
鋳片3は鋳型Mの内壁に焼付くことなく引き抜かれる。
【0016】鋳型Mの上部にはレベル計4が固定されて
おり、レベル計4にて検出され増幅器15にて増幅された
レベル信号は高周波数のノイズを除去するノイズ除去フ
ィルタ11,その遮断周波数が可変である低域通過フィル
タ12,及びその通過周波数帯域が可変であるバンドパス
フィルタ18へそれぞれ入力される。鋳片3を引き抜くピ
ンチロール31には速度計8が配設されており、速度計8
は検出した鋳造速度V c を低域通過フィルタ12及び演算
器17へ与える。
【0017】低域通過フィルタ12はレベル信号から加振
による振動成分を除くべくその遮断周波数が自動的に変
更されるようになされており、鋳造速度Vc が遅い場合
は加振による振動成分の周波数が低く設定されるので前
記遮断周波数を低周波数側に変更し、また鋳造速度Vc
が速い場合は加振による振動成分の周波数が高く設定さ
れるので遮断周波数を高周波数側に変更する。そして低
域通過フィルタ12は増幅器15より与えられたレベル信号
から高周波数成分である鋳型Mの加振による振動成分を
除いて、湯面レベル信号y1 を比較演算器13へ出力す
る。比較演算器13は湯面レベル信号y1 と後述する差動
アンプ19が出力した湯面レベル信号y0 とを比較し、湯
面レベル信号y1 と湯面レベル信号y0 との差信号を演
算器17に与える。
【0018】演算器17には加振シリンダ7の制御装置
(図示せず)に設定した加振値である加振シリンダ7の
ストロークs0 及びネガティブストリップNe が与えら
れており、ストロークs0 ,ネガティブストリップNe
及び鋳造速度Vc から(1)式により鋳型Mの加振によ
る振動成分の周波数fを推定する。そして前述した比較
演算器13からの差信号の中に、後述するバンドパスフィ
ルタ18の通過周波数帯域より高い周波数の信号が含まれ
ている場合はこれが含まれないように、推定した振動成
分の周波数fをそれより高い周波数に補正し、また差信
号中にバンドパスフィルタ18の通過周波数帯域より低い
周波数の信号が含有されている場合はこれが含まれない
ように、推定した振動成分の周波数fをそれより低い周
波数に補正し、補正した周波数f0 をバンドパスフィル
タ18に与える。
【0019】バンドパスフィルタ18は与えられた周波数
0 によってその通過周波数帯域が変更されるようにな
っており、レベル信号から周波数f0 を含む所定周波数
帯域の信号を抽出し、これを鋳型Mの加振による振動成
分として差動アンプ19の(−)入力端子に与える。一方
差動アンプ19の(+)入力端子にはノイズ除去フィルタ
11を通過して高周波ノイズが除去されたレベル信号が与
えられており、差動アンプ19の動作によって、レベル信
号から鋳型Mの加振による振動成分が減じられ、湯面レ
ベル信号y0 が出力される。
【0020】なお本実施例では、加振による振動成分の
周波数fの推定に加振シリンダのストロークs0 及びサ
イクルc0 の設定値を用いているが、本発明はこれに限
らず、加振シリンダのストロークs0 及びサイクルc0
の実測値を用いてもよいことはいうまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明の連続鋳造鋳型
の湯面レベル測定装置にあっては、鋳型の加振の影響を
排除した湯面レベルを、鋳造速度に応じて位相遅れを生
じることなく高精度に測定することができるため、鋳型
内の湯面レベルをその応答性が低下することなく制御す
ることができ、また鋳込速度の高速化に対応することが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る連続鋳造鋳型の湯面レベル測定装
置を示すブロック図である。
【図2】鋳型の運動状態と鋳型の運動速度とを経時的に
プロットしたグラフである。
【図3】従来の湯面レベル測定装置を示す模式図であ
る。
【図4】レベル計から出力されるレベル信号を示すグラ
フである。
【図5】レベル信号とこれが低域通過フィルタを通過し
た後の信号とを比較したグラフである。
【符号の説明】
4 レベル計 5 振動台 7 加振シリンダ 8 速度計 11 ノイズ除去フィルタ 12 低域通過フィルタ 13 比較演算器 17 演算器 18 バンドパスフィルタ 19 差動アンプ 31 ピンチロール M 鋳型

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳造速度に基づいて加振値が設定される
    加振源に連結された鋳型を加振しつつ、連続的に鋳片を
    引き抜く連続鋳造に際し、前記鋳型内の湯面の変動を検
    出するレベル計の出力信号を、前記鋳片の鋳造速度によ
    ってその遮断周波数が設定される低域通過フィルタへ入
    力し、その出力信号に基づいて、前記鋳型内の湯面レベ
    ルを測定する方法において、 前記加振源の加振値及び鋳造速度に基づいてレベル計の
    出力信号中の加振による振動成分の周波数を推定し、推
    定した周波数を前記低域通過フィルタの出力信号を用い
    て補正し、補正した周波数に基づいて前記レベル計の出
    力信号から前記振動成分を抽出し、抽出した振動成分を
    前記レベル計の出力信号から減じて湯面レベルに相当す
    る信号として出力することを特徴とする連続鋳造鋳型の
    湯面レベル測定方法。
  2. 【請求項2】 鋳造速度に基づいて加振値が設定される
    加振源に連結され、加振されつつ連続的に鋳片が引き抜
    かれる連続鋳造機の鋳型内の湯面の変動を検出するレベ
    ル計と、前記鋳型から引き抜かれる鋳片の鋳造速度を測
    定する速度計と、前記鋳造速度によってその遮断周波数
    が設定される低域通過フィルタとを備え、前記レベル計
    の出力信号を前記低域通過フィルタへ入力し、その出力
    信号に基づいて、前記鋳型内の湯面レベルを測定する装
    置において、 前記加振源の加振値及び鋳造速度に基づいてレベル計の
    出力信号中の前記加振による振動成分の周波数を推定す
    る推定手段と、推定された周波数を用いて前記レベル計
    の出力信号から前記振動成分を抽出する抽出手段と、抽
    出された振動成分を前記レベル計の出力信号から減じる
    減算手段と、該減算手段の出力信号の周波数と前記低域
    通過フィルタの出力信号の周波数とを比較する比較手段
    と、前記比較手段の比較結果によって前記減算手段の出
    力信号の周波数と前記低域通過フィルタの出力信号の周
    波数とを略一致させるべく前記推定手段が推定した周波
    数を補正してこれを前記抽出手段に与える補正手段とを
    備え、前記減算手段は、前記補正手段が補正した周波数
    によって前記抽出手段が抽出した振動成分を前記レベル
    計の出力信号から減じて湯面レベルに相当する信号とし
    て出力すべくなしてあることを特徴とする連続鋳造鋳型
    の湯面レベル測定装置。
JP18535293A 1993-07-27 1993-07-27 連続鋳造鋳型の湯面レベル測定方法及び装置 Pending JPH0740020A (ja)

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