JPS61249655A - タンデイツシユ内溶鋼温度の制御方法およびその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 一般に、連続鋳造機用タンディツシュ内にはじめて受入
れる溶鋼の温度は、内張り耐火物による吸熱あるいは浴
面からの放熱等によって著しく温度が下がり、そのまま
何の手当てをすることなく鋳造してしまうと鋳片の一部
は品質不良となる。

従って、かような温度低下は阻止しなければならない。

そこで本発明は、上記タンディツシュに水平溝型の誘導
加熱装置を取付けてその内部に該溶鋼を迂回導入して加
熱してから再びタンディツシュ内へ還流させることによ
り、かかる要請に応えられるようにした技術の分野にお
ける特に温度制御の方法および装置について提案する。

なお、本発明の溶鋼温度の制御技術は、鋼の連続鋳造機
用タンディツシュに対して好適に採用されるが、受は入
れた金属溶湯に対して不可避に生じる著しい奪熱による
温度低下を回避しなければならないようなケースにおけ
る、誘導加熱装置を付帯せるタンディツシュ以外の金属
溶湯保持容器に対しても適用され得る。

（従来の技術） 連続鋳造に際し、溶鋼はまず取鍋を経てタンディツシュ
に注入されるが、注入流からの放熱、内張り耐火物によ
る吸熱、鋼浴表面からの輻射放熱により温度低下を招く
。

こうした温度低下を補償する従来技術には、特開昭５８
−３５０５０号として開示されているような、水平溝型
誘導加熱装置を、タンディツシュの側壁に取付けて溶鋼
の加熱を果たす技術が提案されている。この従来技術に
使用されている水平溝型誘導加熱装置は、一般にタンデ
ィツシュの側壁に着脱可能に取付けられている。この誘
導加熱装置の本体は、外殻を構成する鉄皮内に耐火物を
施工したものによって造成され、タンディツシュ内に面
して開口した入・出口からループ場に形成した迂回通路
を有し、かつその迂回通路に囲まれた中心部に溶鋼の流
動方向とは直行する向きに貫通する通孔を設けてなるも
である。

上記の通孔には、前記迂回通路８溶鋼流に誘導電流ｉを
発生させる一次誘導コイルが、コアを介して組み込んで
ある。そして、この−次誘導コイルへの通電によって発
生する磁界φによって迂回通路８内溶鋼には二次誘導電
流ｉが流れ、１２・Ｒのジュール熱を発生し、その結果
溶鋼の加熱が果たされるのである。要するに、迂回通路
という溶鋼通路を設けることにより、その迂回の途中で
溶鋼を加熱するように構成したものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この誘導加熱装置を使用してタンディツシュ
内溶鋼を加熱する従来技術は、装置への電力の供給を、
タンディツシュ内溶鋼温度の検出値によって制御してい
るため、鋳込みのスケジュール如何によっては、所期し
た溶鋼加熱が、適宜にかつ円滑に進行しないことがしば
しば経験された。

すなわち、連続的に実測する温度測定信号により電力制
御する上記方法では、鋳込み所期、鍋交換期あるいは鋳
込み末期の数編注入終了後などタンディツシュ内溶鋼重
量が急変する期間は温度に関する正しい制御動作信号を
得ることが難しい場合が多い。ところが最も加熱制御を
必要とするのは正にこの期間である。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は鋳込みに関する情報を制御系に取り込
んで処理することを特徴とし、鋳込み条件に従って予め
記憶させておいたプログラムに従って電力を調整するプ
ログラム制御部と実際に測定した温度測定値をもとに電
力を調整するフィードバック制御部とを設け、この２種
の制御手段のいずれかを鋳込みの各段階に対応させて切
換えることにより、精度の高いタンディツシュ内溶鋼温
度の制御を行うようにしたのである。

すなわち、本発明は、連続鋳造機用タンディツシュ内溶
鋼を、この溶鋼が該タンディシュに取付けた誘導加熱装
置のタンディシュ内部と連通ずる迂回通路を還流する間
に誘導加熱し目標温度とするに当り、鋳込み条件にもと
づく予定された情報もしくは実際に検出した溶鋼温度に
関する情報のいずれかを、鋳込みの各段階に応じて操作
対象の量として選択し、これら操作対象から適時に必要
な制御動作信号を得て、タンディツシュ内溶鋼を目標温
度にすべく上記誘導加熱装置に供給する電力のプログラ
ム制御もしくはフィードバック制御を行うことを特徴と
するタンディシュ内溶鋼温度の制御方法。および、 上記方法を実施するために 連続鋳造機用タンディシエ内溶鋼を、この溶鋼が該タン
ディシュに取付けた誘導加熱装置のタンディシュ内部と
連通ずる迂回通路を還流する間に誘導加熱することによ
り目標温度に制御するための装置であって、鋳込み条件
により決定される溶鋼の推定温度と目標温度との差を算
出する演算装置、タンディシュ内溶鋼の測定値と目標温
度との差を算出する演算装置、鋳込みの段階に応じて上
記両演算装置からの出力信号をもとにプログラム制御も
しくはフィードバック制御を選択する調整装置および上
記各演算装置からの制御動作信号により上記誘導加熱装
置に供給する電力を操作する装置とからなるタンディツ
シュ内溶鋼温度の制御装置を提案する。

（作用） 本発明の場合、目標値と比較演算する制御量（制御動作
信号）とには、タンディツシュ内溶鋼についての実測し
た測定した測定温度もしくは鋳込み全期間を通じて推移
する予想温度：すなわち推定温度との両方を、適宜に選
択する制御方法である。

例えば、前者の温度制御を果すために、保護管中に電熱
対をさし込みタンディツシュ内溶鋼中に浸漬して連続的
に制御し、この実際に測定した温度を目標温度と比較演
算させることにより、誘導加熱装置へ供給する電力をフ
ィードバック制御するのが第１の方式である。

また、後者の温度制御を果たすため、すなわち温度計の
飽和前など連続的な測定値が得られなかったり、温度変
化に追随できずに結果として必ずしも正しくない測定値
となるような場合には、鋳込みスケジュールによって予
め溶鋼温度を推定しておき、この推定値に従って鋳込み
の各段階に応じて予定の電力を供給するプログラム制御
を行う第２の方式とである。

本発明は、比較演算装置に入力する信号を、鋳込み各段
階に応じて上記溶鋼温度に関する実測値もしくは推定値
のいずれかとし、そのいずれかを選択するかは調整装置
により鋳込み状況等を勘案して決定し、それを制御動作
信号として制御装置に出力させ、電力制御を行って２次
誘導電流の大きさを調整し、それに伴うジュール熱の制
御により溶鋼温度制御を果すのである。

第２図は、鋳込み所期および終期については、予定され
たプログラムに従った電力投入制御例；すなわち鋳込み
条件等により予定した推定値によって制御し、その他の
時期については、実測値（温度検出値）によって温度の
フィードバック制御を行う例を示している。

図示例は、８トン容量のタンディツシュ内に、１０００
ＫＷ出力の誘導加熱装置を取りつけた場合であり、まず
鋳込み所期には（出力）電力を溶鋼量に応じて調整しく
４ｔになったら電力の投入を行い）タンディツシュが満
杯状態になると最大出力の１０００に−の出力で誘導加
熱し、いわゆる鋳込み所期の温度効果を有効に防止（プ
ログラム制御）する。

そして、ある時間連続して最大出力での加熱を行ったの
ち、タイマーの信号あるいは温度針が安定したことを見
定めてから、温度検出値によるフィードバック制御に切
換える。第３図に投入電力のタイムスケジュールを示す
。

なお、上記鋳込み情報に関するプログラムは、溶鋼量に
応じたものに限るわけではなく、タンディツシュ内溶鋼
高さや鋳込み経過時間、鋳込み長、鋳込み速度るいは鋳
片サイズなどの条件も含む情°報である。

第４図は、鍋交換時や鋳込み末期のときなどは、温度を
検出して行うフィードパ・ツク制御からプログラム制御
に切換えられ、必要と予想される出力を上限として重量
に応じた出力調整を行った例を示すものである。

なお、鋳込み所期と同様にその他の時期につい５　でも
鋳込み条件に従うプログラム制御を行うことも可能であ
る。また必要な予想電力（推定値にもとづく）は、切換
わる以前のある時間の温度制御に用いた出力の平均値を
基準とすることが望ましい。

（実施例） 主として第１図にもとづいて本発明を説明する。

使用した装置は、タンディツシュ１に誘導加熱装置２を
取付け、制御装置としては、温度検出器３からの温度検
出信号４と鋳込み情報５との実測値と推定値とを目標値
と比較演算する演算装置６、鋳込みの各段階に応じて実
測値を使うフィードバック制御または推定値を使うプロ
グラム制御のいずれかを選択する調整装置７、および供
給すべき必要な電力を誘導装置２に出力するための制御
装置８とからなるものである。

上記タンディツシュ１は８トン容量で投入できる誘導加
熱装置２の電力は１００ＯＫＨのものである。

上記装置により、第４図に示すようなパターンの電力投
入を行った実施例を示す。すなわち、鋳込み開始信号の
入力により、第２図に実線で示したような（溶鋼量に比
例して増加する）プログラム（Ｉ）を起動し、一定時間
あるいは温度が目標値に達したら調整装置７により温度
信号によるフィードバック制御（ＩＩ）に切換る。取鍋
が空となると予想される鋳込み長さを制御部に記憶させ
ておき、取鍋交換の際には設定した鋳込み長さく予想長
さの数ｍ前後）において調整装置７が作動するようにし
、第２図に点線で示したようなプログラム（’ＩＩＩ）
による電力制御（プログラム制御）に切換える。引続き
次組投入開始後調整装置７を作動させて再び温度信号に
よるフィードバック制御（ｎ）に切換える。また鋳込み
末期では、鍋交換期と同様に予想される鋳込み長の数ｍ
前後に設定した鋳込み長において、プログラム制御（Ｉ
Ｖ）に切換ねるよう（溶鋼重量の減少に従って）電力を
制御した。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、加熱電力を過不足
なく制御することができ、上述した実施例では±３℃の
鋳造温度制御が可能となった。また鋳込み条件の変動あ
るいは長時間使用の熱電対の劣化に影響されず、長時間
の鋳造温度制御が可能となり、安定操業を行うのに有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電力制御のフロー図、第２図は
、プログラム制御を行うときの電力投入スケジュールを
示すグラフ、 第３図は、プログラム制御時の投入電力スケジュールを
示すグラフ、 第４図は、制御性切換のもようを示す実施例のグラフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造機用タンディッシュ内溶鋼を、この溶鋼が
   該タンディシュに取付けた誘導加熱装置のタンディシュ
   内部と連通する迂回通路を還流する間に誘導加熱し温度
   調整するに当り、 鋳込み条件にもとづき推定された溶鋼温度 に関する情報もしくは実際に検出した溶鋼温度に関する
   情報のいずれかを、鋳込みの各段階に応じて操作対象の
   量として選択し、これら操作対象から適時に必要な制御
   動作信号を得て、タンディッシュ内溶鋼を目標温度にす
   べく上記誘導加熱装置に供給する電力のプログラム制御
   もしくはフィードバック制御を行うことを特徴とするタ
   ンディシュ内溶鋼温度の制御方法。 ２、連続鋳造機用タンディシュ内溶鋼を、この溶鋼が該
   タンディシュに取付けた誘導加熱装置のタンディシュ内
   部と連通する迂回通路を還流する間に誘導加熱すること
   により目標温度に制御するための装置であって、鋳込み
   条件により決定される溶鋼の推定温度と目標温度との差
   を算出する演算装置、タンディシュ内溶鋼の測定値と目
   標温度との差を算出する演算装置、鋳込みの段階に応じ
   て上記両演算装置からの出力信号をもとにプログラム制
   御もしくはフィードバック制御を選択する調整装置およ
   び上記各演算装置からの制御動作信号により上記誘導加
   熱装置に供給する電力を操作する装置とからなるタンデ
   ィッシュ内溶鋼温度の制御装置。