(57)【要約】      （修正有）【課題】炉体内における溶湯の溶解量が基準量と異なる場合であっても一定量ずつ出湯し得る溶解炉の出湯制御装置を提供する。【解決手段】炉体２内における溶湯の溶解量ごとに出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体２の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを関連付けた複数の出湯パターンを記憶する記憶部４と、各出湯パターンに応じて一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度を設定する傾動速度設定部５と、出湯開始時点における炉体２の傾動角度を検出する傾動角度検出手段６と、記憶部４に記憶されている複数の出湯パターンのうち出湯開始時点における炉体２の傾動角度が傾動角度検出手段６で検出した出湯開始時点における炉体２の実際の傾動角度に対応する出湯パターンを選択し、この選択した出湯パターンに応じて傾動速度設定部５により設定した傾動速度で炉体２を傾動させる制御部７を備えた出湯制御装置Ｘとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶解物を溶解する炉体と、当該炉体を水平軸回りに傾動させる傾動機構とを備えた溶解炉に用いられ、前記炉体内において熔解した前記被溶解物である溶湯の出湯を制御する出湯制御装置であって、
前記炉体及び前記傾動機構の作動を制御する制御部と、
前記炉体内における溶湯の溶解量ごとに出湯の開始を検出した時点である出湯開始時点から出湯終了時点までの前記炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた複数の出湯パターンを記憶する記憶部と、
各出湯パターンに応じて溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る前記炉体の傾動速度を設定する傾動速度設定部と、
少なくとも前記出湯開始時点における前記炉体の傾動角度を検出する傾動角度検出手段とを具備してなり、
前記制御部が、前記記憶部に記憶されている複数の出湯パターンのうち前記出湯開始時点における炉体の傾動角度が前記傾動角度検出手段で検出した出湯開始時点における炉体の実際の傾動角度に対応する出湯パターンを選択し、且つ当該選択した出湯パターンに応じて前記傾動速度設定部により設定した傾動速度で前記炉体を傾動させるものであることを特徴とする溶解炉の出湯制御装置。
【請求項２】
前記記憶部が、手動操作により前記炉体が傾動させられた際における出湯開始時点から出湯終了時点までの前記炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた補正出湯パターンを記録するものであり、前記傾動速度設定部が、当該補正出湯パターンに応じて溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る前記炉体の傾動速度を設定するものであり、
前記手動操作が行われた回以降の出湯処理時において、前記制御部が、前記補正出湯パターンに応じて前記傾動速度設定部により設定した傾動速度で前記炉体を傾動させるものである請求項１に記載の溶解炉の出湯制御装置。
【請求項３】
被溶解物を溶解する炉体、及び当該炉体を水平軸回りに傾動させる傾動機構を有する炉体と、前記請求項１又は２の何れかに記載の溶解炉の出湯制御装置とを具備してなることを特徴とする溶解炉出湯制御システム。
【請求項４】
前記請求項１又は２の何れかに記載の溶解炉の出湯制御装置を用いた溶解炉の出湯制御方法であって、
前記出湯開始時点における前記炉体の傾動角度を検出する検出工程と、
当該検出工程で検出した出湯開始時点における前記炉体の傾動角度に対応する出湯パターンを前記記憶部に記憶されている複数の出湯パターンから選択する出湯パターン選択工程と、
当該出湯パターン選択工程で選択した出湯パターンに応じて前記傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させる傾動工程とを経ることを特徴とする溶解炉の出湯制御方法。
【請求項５】
手動操作により炉体が傾動させられた際における出湯開始時点から出湯終了時点までの前記炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた補正出湯パターンを記憶する補正出湯パターン記憶工程と、
前記手動操作が行われた回以降の出湯処理時において、前記補正出湯パターンに応じて前記傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させる補正傾動工程とを経る請求項４に記載の溶解炉の出湯制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶解炉の出湯制御装置、溶解炉出湯制御システム、及び溶解炉の出湯制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属等の被溶解物を溶解する例えば誘導加熱式の炉体と、炉体を水平軸回りに傾動可能に支持する傾動機構とを備え、炉体内において溶解された被溶解物である溶湯を、傾動機構によって炉体を傾動させることによって炉体外へ注ぎ出す（出湯する）ように構成された溶解炉が知られている。このような溶解炉は、出湯した溶湯を所定の鋳造装置等へ提供（注入）するものである。この種の溶解炉は、炉体の傾動角度によって溶湯の出湯量が大きく変化する。そこで、単位時間当たりの出湯量が一定又はほぼ一定となるように、炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量との関係を予め傾動角度設定器に記録しておき、ロータリエンコーダで検出した炉体の傾動角度と、傾動角度設定器に記録されたデータとを比較して、炉体の傾動速度を制御する出湯制御装置が考えられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−９５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、炉体内における溶湯の溶解量が想定している基準量と異なれば、炉体内における溶湯の液面高さが、基準量時の溶湯の液面高さと一致せず、出湯開始時点における炉体の傾動角度が、傾動角度設定器に記録されている出湯開始時点における炉体の傾動角度と異なる。このことから、特許文献１記載の態様では、炉体内における溶湯の溶解量が常に基準量と一致していることが適切な出湯を行うための必須条件であるといえる。
【０００５】
しかしながら、出湯処理を行う現場において、炉体内における溶湯の実際の溶解量が意図せずに基準量よりも多くなったり、或いは、炉体の使用頻度に伴って炉体の内壁にスラブ等の不純物が付着することによって、炉体内における溶湯の液面の高さが基準量時の液面高さ位置よりも高くなる場合がある。このように、溶湯の実際の液面高さが基準量時の液面高さよりも高くなった場合、傾動角度設定器に記録されている炉体の傾動角度と出湯量との関係が当てはまらなくなり、この記録されている炉体の傾動角度と出湯量との関係に基づいて炉体の傾動速度を制御した場合に、実際に炉体を所定角度傾斜させた際の出湯量が傾動角度設定器に記録されている出湯量と異なり、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができないという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、炉体内で実際に溶解した溶湯の量が基準量と異なる場合や、使用頻度に伴って炉体の内壁にスラブ等の不純物が付着した場合であっても、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる溶解炉の出湯制御装置、溶解炉出湯制御システム、及び溶解炉の出湯制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明の溶解炉の出湯制御装置は、被溶解物を溶解する炉体と、炉体を水平軸回りに傾動させる傾動機構とを備えた溶解炉に用いられ、炉体内において熔解した被熔解物である溶湯の出湯を制御するものであって、炉体及び傾動機構の作動を制御する制御部と、炉体内において溶解した被溶解物である溶湯の溶解量ごとに出湯の開始を検出した時点である出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた複数の出湯パターンを記憶する記憶部と、各出湯パターンに応じて溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体の傾動速度を設定する傾動速度設定部と、少なくとも出湯開始時点における炉体の傾動角度を検出する傾動角度検出手段とを備えたものであり、制御部が、記憶部に記憶されている複数の出湯パターンのうち出湯開始時点における炉体の傾動角度が傾動角度検出手段で検出した出湯開始時点における炉体の実際の傾動角度に対応する出湯パターンを選択し、且つ選択した出湯パターンに応じて傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させるものであることを特徴とする。
【０００８】
ここで、「出湯の開始を検出」する態様としては、例えば透過型センサ等の検出機器によって出湯の開始を自動的に検出する態様、又は例えばオペレータがボタンを押す等の手動操作に基づいて出湯の開始を検出する態様、これら何れをも含む概念である。また、「記憶部に記憶されている複数の出湯パターンのうち出湯の開始を検出した時点である出湯開始時点における炉体の傾動角度が傾動角度検出手段で検出した出湯開始時点における炉体の実際の傾動角度に対応する出湯パターン」とは、記憶部に記憶されている複数の出湯パターンのうち出湯開始時点における炉体の傾動角度が傾動角度検出手段で検出した出湯開始時点における炉体の実際の傾動角度に一致する出湯パターン、或いは最も近い出湯パターンを意味する。
【０００９】
このように本発明の溶解炉は、記憶部に複数の出湯パターンを記憶しておき、傾動角度検出手段で検出した出湯開始時点における炉体の実際の傾動角度と一致する又は最も近い出湯パターンを複数の出湯パターンから選択し、さらに、選択した出湯パターンに応じて傾動速度設定部で設定した溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体の傾動速度に基づいて炉体を傾動させるようにしているため、炉体内における溶湯の実際の溶解量が意図せずに基準量と異なったり、或いは、炉体の使用頻度に伴って炉体の内壁にスラブ等の不純物が付着することによって、炉体内における溶湯の液面の高さが基準量時の液面の高さよりも高い場合であっても、単位時間当たりの出湯量を一定またはほぼ一定にすることができ、安定した出湯処理を行うことができる。
【００１０】
特に、スラグ等の不純物が炉体の内壁に付着した場合、炉体内の溶湯の液面高さによって、擬似的に炉体が新しくスラグ等の不純物が内壁に付着していない場合におけるその液面高さ位置に対応する溶湯が炉体内に入っていることとして出湯制御を行うことができ、安定した出湯処理を行うことができる。
【００１１】
本発明の溶解炉において、記憶部を、手動操作により炉体が傾動させられた際における出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた補正出湯パターンを記録するように構成するとともに、傾動速度設定部を、補正出湯パターンに応じて溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体の傾動速度を設定するように構成することができる。そして、手動操作が行われた回以降の出湯処理時において、制御部が、補正出湯パターンに応じて傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させるようにすれば、炉体内の溶湯の量が見掛け上（擬似的に）または実際に基準量と異なった場合に、一度オペレータの手動介入によって出湯させた際の出湯パターンを補正出湯パターンとして記憶部に記憶させ、オペレータが手動操作した回以降の出湯処理時に、補正出湯パターンに応じて傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させることにより、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。
【００１２】
また、本発明の溶解炉出湯制御システムは、炉体及び傾動機構を有する溶解炉と、上述した出湯制御装置とを備えたものであることを特徴とする。このような溶解炉出湯制御システムであれば、上述した出湯制御装置が奏する作用効果、つまり、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができ、安定した出湯処理を行うことができるという作用効果を得るものとなる。
【００１３】
また、本発明の溶解炉の出湯制御方法は、上述した溶解炉の出湯制御装置を用いてなり、出湯開始時点における炉体の傾動角度を検出する検出工程と、検出工程で検出した出湯開始時点における炉体の傾動角度に対応する出湯パターンを記憶部に記憶されている複数の出湯パターンから選択する出湯パターン選択工程と、出湯パターン選択工程で選択した出湯パターンに応じて傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させる傾動工程とを経ることを特徴とする。
【００１４】
このような溶解炉の出湯制御方法であれば、選択した出湯パターンに応じて傾動速度設定部で設定した溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体の傾動速度に基づいて炉体を傾動させる工程を経ることにより、上述した溶解炉の出湯制御装置が奏する作用効果と同様の作用効果、つまり、炉体内における溶湯の実際の溶解量が意図せずに基準量よりも多くなったり、或いは、炉体の使用頻度に伴って炉体の内壁にスラブ等の不純物が付着することによって、炉体内における溶湯の見掛け上の溶解量が基準量よりも多い場合であっても、単位時間当たりの出湯量を一定またはほぼ一定にすることができるという作用効果を得ることができる。
【００１５】
さらに、オペレータが手動操作により炉体を傾動させた際における出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた補正出湯パターンを記憶する補正出湯パターン記憶工程と、オペレータが手動操作した回以降の出湯処理時において、補正出湯パターンに応じて傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させる補正傾動工程とを経る溶湯の出湯制御方法であれば、炉体内の溶湯の量が見掛け上または実際に基準量と異なった場合であっても、一度オペレータの手動介入によって出湯させた際の出湯パターンを補正出湯パターンとして記憶部に記憶させ、オペレータが手動操作した回以降の出湯処理時に、補正出湯パターンに応じて傾動速度設定部により設定した傾動速度で炉体を傾動させることにより、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、炉体内で実際に溶解した溶湯の量が基準量と異なる場合や、使用頻度に伴って炉体の内壁にスラブ等の不純物が付着した場合であっても、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る溶解炉出湯制御システムの模式的な全体構成図。
【図２】炉体の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量との関係を示す特性曲線を模式的に示す図。
【図３】同実施形態における手動運転モード時の出湯制御装置による制御工程を示すフローチャート。
【図４】同実施形態における自動パターン運転モード時の出湯制御装置による制御工程を示すフローチャート。
【図５】同実施形態における自動予測運転モード時の出湯制御装置による制御工程を示すフローチャート。
【図６】同実施形態におけるならい再現運転モード時の出湯制御装置による制御工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施形態に係る出湯制御装置Ｘ及び出湯制御方法が適用される溶解炉１は、図１に示すように、炉体２内で溶解した溶湯を図示しない鋳造装置等へ提供すべく、炉体２を傾動させて溶湯を炉体２外へ出湯することが可能なものである。
【００２０】
溶解炉１は、被溶解物を溶解する誘導加熱式の炉体２と、炉体２を水平軸回りに傾動可能に支持する傾動機構３とを備えた誘導溶解炉である。
【００２１】
炉体２は、いわゆるルツボであり、側壁及び底壁に図示しない誘導加熱コイルを設け、この誘導加熱コイルを利用した周知の誘導加熱原理により炉体２内の被溶融物を溶融し、溶融した被溶融物すなわち溶湯を上縁部に設定した出湯口２１から出湯し得るものである。この炉体２は、大気中または真空中、或いは不活性ガス雰囲気下の何れかにおいて使用されるものである。
【００２２】
傾動機構３は、先端部（上端部）を炉体２に枢着させた昇降動作可能なロッド３１１を備えた油圧シリンダ３１を主体としてなるものである。そして、この傾動機構３は、ロッド３１１の昇降動作に伴って、炉体２を油圧シリンダ３１との枢着点（回転軸Ｐ）を支点として傾動させるものである。油圧シリンダ３１は、モータＭで駆動する油圧ポンプ３２から供給される作動油の圧力でロッド３１１を直線移動させる周知のものである。本実施形態では、比例電磁弁３３によって油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される作動油の流量を制御するように構成している。
【００２３】
このような溶解炉１に用いられる本実施形態に係る出湯制御装置Ｘは、複数の出湯パターンを記憶する記憶部４と、各出湯パターンに応じて溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度を設定する傾動速度設定部５と、少なくとも出湯開始時点における炉体２の傾動角度を検出する傾動角度検出手段６と、溶解炉１及びこれら各部（記憶部４、傾動速度設定部５、傾動角度検出手段６）を作動させる制御部７とを備えたものである。
【００２４】
記憶部４は、炉体２内における溶湯の溶解量ごとに出湯開始から出湯終了までの炉体２の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを関連付けた複数の出湯パターンを記憶するものである。本実施形態では、例えば図２に示すように、基準となる溶解量（基準溶解量）に関する出湯パターンである基準出湯パターンＰ１（図２において実線で示す溶融金属５００ｋｇの出湯パターンＰ１）と、基準溶解量よりも多い溶解量に関する出湯パターンである複数の自動予測用出湯パターンＰ２、Ｐ３（同図において二点鎖線で示す溶融金属６００ｋｇの出湯パターンＰ２、破線で示す溶融金属７００ｋｇの出湯パターンＰ３）とを予め記憶部４に記憶させている。さらに、この記憶部４は、オペレータが手動操作により炉体２を傾動させた際における出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体２の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを関連付けた補正出湯パターン（図示省略）を記憶することができるものである。
【００２５】
傾動速度設定部５は、各出湯パターンに基づいて、各溶解量を一定時間に定量的に出湯する単位時間当たりの出湯量（Ｑ／ｔ）を予めプログラムされた適宜の演算式や表から算出し、これを基にそれぞれの出湯パターンごとに一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度を設定するものである。
【００２６】
傾動角度検出手段６は、例えば炉体２の回転軸に取り付けられたロータリーエンコーダ６１によって構成されたものである。ロータリーエンコーダ６１は、炉体２の回転（傾動）の機械的変位量を検出し、当該検出した機械的変位量に比例してパルス（炉体傾動角パルス：例えば数パルス以上／１°）を後述する高速カウンタ読込部７１２に出力するものである。
【００２７】
制御部７は、シーケンス制御可能なシーケンサ７１と、シーケンサ７１から出力される傾動速度を指令する旨の傾動速度指令（アナログ信号：例えば０＜数〜数十Ｌ／ｍｉｎ）を増幅して油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給すべき流量を指令する旨の流量指令（例えば０＜数Ｌ／ｍｉｎ）を比例電磁弁３３に出力するアンプ７２とを備えたものである。シーケンサ７１は、シーケンス制御用のＯＰＵ７１１と、ロータリーエンコーダ６１から出力される炉体傾動角パルスを読み込む高速カウンタ読込部７１２と、オペレータによる各操作ボタン（前傾ボタンＢ１、停止ボタンＢ２、後傾ボタンＢ３、手動運転ボタンＢ４、自動パターン運転ボタンＢ５、自動予測運転ボタンＢ６、ならい記憶ボタンＢ７、ならい再現運転ボタンＢ８）の操作に基づくデジタル信号を読み込むデジタル信号読込部７１３と、オペレータによる各回転つまみ（傾動速度設定つまみＶ１、傾動速度補正つまみＶ２）の操作に基づくアナログ信号を読み込むアナログ信号読込部７１４と、傾動速度指令をアンプ７２に出力する傾動速度指令出力部７１５とを有するものである。本実施形態では、シーケンサ７１及びアンプ７２を共通の操作盤ＯＰに設けている。また、各操作ボタン及び各回転つまみは共通の操作箱ＯＢに設けられている。
【００２８】
このような出湯制御装置Ｘと溶解炉１とによって本発明の溶解炉出湯制御システムＳを構成している。
【００２９】
次に、本実施形態に係る溶解炉出湯制御システムＳ、特に出湯制御装置Ｘの操作手順及び作動について説明する。なお、溶解炉１の炉体２内で被溶解物を溶解する原理は周知であり、その手順も周知の手順に準じるものであるため詳細な説明は省略し、以下では炉体２内で溶解された被溶解物つまり溶湯を炉体２外へ出湯する際の操作手順及び作動を説明する。
【００３０】
本実施形態に係る溶解炉出湯制御システムＳ及び出湯制御装置Ｘは、炉体２内の溶湯を出湯する際に、「手動運転モード」、「自動パターン運転モード」、「自動予測運転モード」、「ならい再現運転モード」これら４つの運転モードで作動するものであり、オペレータはこれら各運転モードの選択及び切換を操作箱ＯＢに設けた手動運転ボタンＢ４、自動パターン運転ボタンＢ５、自動予測運転ボタンＢ６、ならい再現運転ボタンＢ８を操作することによって行うことができる。
【００３１】
手動運転モードは、単位時間当たりの出湯量を一定にすることが要求されない場合に選択する運転モードであり、オペレータは手動運転ボタンＢ４を押した後、前傾ボタンＢ１を押す。この操作により、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のデジタル信号読込部７１３で手動運転モードが選択された旨の信号、及び炉体２を前傾させる旨の信号を読み込む（手動運転モード用デジタル信号読込工程Ｓ１１：図３参照）。引き続いて、オペレータが傾動速度設定つまみＶ１を操作すると、この操作により、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のアナログ信号読込部７１４で傾動速度設定つまみＶ１の回転角度を読み込み（手動運転モード用アナログ信号読込工程Ｓ１２：同図参照）、読み込んだ回転角度に対応させて炉体２を傾動させる傾動速度指令を傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に出力し（傾動速度指令出力工程Ｓ１３：同図参照）、アンプ７２から比例電磁弁３３に流量指令を出力して（流量指令出力工程Ｓ１４：同図参照）、流量指令に基づいて比例電磁弁３３を作動させ（電磁弁作動工程Ｓ１５：同図参照）、油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される油圧量を調整し、油圧シリンダ３１の上昇動作を制御する。本実施形態では、出湯制御装置Ｘにより、油圧シリンダ３１のロッド３１１を上昇させて炉体２を９０度以上の角度（例えば１００度）まで傾動させる（手動傾動工程Ｓ１６：同図参照）。その結果、炉体２内の溶湯は出湯口２１から炉体２外へ全て注ぎ出される。なお、炉体２の傾動を停止する場合にはオペレータが停止ボタンＢ２を押す一方、炉体２を元の姿勢（起立姿勢：基準姿勢）に戻す場合にはオペレータが後傾ボタンＢ３を押せばよい。これらの操作によって、溶解炉１が制御部７のデジタル信号読込部７１３で炉体２の傾動を停止させる旨の信号、又は炉体２を後傾させる旨の信号を読み込み、アンプ７２から比例電磁弁３３に流量指令を出力して、油圧シリンダ３１におけるロッド３１１の上昇動作を停止又はロッド３１１を下降させることにより炉体２が停止又は後傾する。このような炉体２を停止又は後傾させる操作は、各運転モードに共通するものである。
【００３２】
自動パターン運転モード、自動予測運転モード、及びならい再現運転モードは、単位時間当たりの出湯量を一定またはほぼ一定にすることが要求される場合に選択する運転モードである。
【００３３】
自動パターン運転モードは、記憶部４に記憶された基準出湯パターンＰ１に基づいて溶湯を一定量ずつまたはほぼ一定量ずつ出湯する場合に選択する運転モードであり、オペレータは、自動パターン運転ボタンＢ５を押した後、前傾ボタンＢ１を押す。この操作により、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のデジタル信号読込部７１３で自動パターン運転モードが選択された旨の信号、及び炉体２を前傾させる旨の信号を読み込む（自動パターン運転モード用デジタル信号読込工程Ｓ２１：図４参照）。引き続き、出湯制御装置Ｘは、傾動角度検出手段６（ロータリーエンコーダ６１）によって炉体２の傾動角度を検出し（傾動角度検出工程Ｓ２２：同図参照）、検出した炉体２の傾動角度を示すカウント値（炉体傾動角パルス）を制御部７に出力する（カウント値出力工程Ｓ２３：同図参照）。このカウント値（炉体傾動角パルス）は制御部７のうちシーケンサ７１の高速カウンタ読込部７１２に読み込まれる（カウント値読込工程Ｓ２４：同図参照）。そして、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１においてこの高速カウンタ読込部７１２から得られる炉体２の実際の傾動角度と記憶部４に記憶されている基準出湯パターンＰ１とを比較しながら、基準出湯パターンＰ１に基づいて傾動速度設定部５で設定した炉体２の傾動速度、つまり基準出湯パターンＰ１において一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度で炉体２を傾動させる旨の傾動速度指令を傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に出力する（傾動速度指令出力工程Ｓ２５：同図参照）。これにより、アンプ７２は傾動速度指令出力部７１５から入力された傾動速度指令に基づく流量指令を連続的または間欠的に比例電磁弁３３に出力し（流量指令出力工程Ｓ２６：同図参照）、流量指令に基づいて比例電磁弁３３を作動させ（電磁弁作動工程Ｓ２７：同図参照）、油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される作動油の流量を調整し、油圧シリンダ３１の上昇動作（具体的にはロッド３１１の上昇動作）を制御する。その結果、流量制御装置Ｘは、炉体２を傾動速度設定部５で設定された傾動速度で自動的に傾動させる（自動パターン傾動工程Ｓ２８：同図参照）ことになり、炉体２内の溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。
【００３４】
自動予測運転モードは、炉体２内における溶湯の実際の溶解量が意図せずに基準量よりも多くなっていたり、或いは、炉体２の使用頻度に伴って炉体２の内壁にスラブ等の不純物が付着することによって、炉体２内における溶湯の見掛け上の溶解量が基準量よりも多くなっている、つまり炉体２内の溶湯の液面高さが基準量時の液面高さよりも高くなっている場合においても、一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯する場合に選択する運転モードである。この自動予測運転モードを行う場合、オペレータは、前傾ボタンＢ１を押す。この操作により、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のデジタル信号読込部７１３で炉体２を前傾させる旨の信号を読み込み（デジタル信号読込工程Ｓ３１：図５参照）、炉体２を前傾させる（出湯開始点検出用事前傾動工程Ｓ３２：同図参照）。そして、炉体２の前傾に伴って炉体２の出湯口２１から溶湯が出始めた時点、すなわち出湯開始時点で、オペレータは自動予測運転ボタンＢ６を押す。この操作により、溶解炉１は、シーケンサ７１のデジタル信号読込部７１３で自動予測運転モードが選択された旨の信号を読み込み（自動予測運転モード選択信号読込工程Ｓ３３：同図参照）、傾動角度検出手段６（ロータリーエンコーダ６１）で検出した出湯開始時点における炉体２の傾動角度（本実施形態では、オペレータが自動予測運転ボタンＢ６を押した時点の炉体２の傾動角度）を検出し（出湯開始傾動角度検出工程Ｓ３４（本発明における「検出工程」に相当）：同図参照）、当該検出した炉体２の傾動角度を示すカウント値（炉体傾動角パルス）を制御部７に出力する（カウント値出力工程Ｓ３５：同図参照）。このカウント値（炉体傾動角パルス）は制御部７のうちシーケンサ７１の高速カウンタ読込部７１２に読み込まれる（カウント値読込工程Ｓ３６：同図参照）。そして、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１において、記憶部４に記憶されている各出湯パターン（基準出湯パターンＰ１、自動予測用出湯パターンＰ２、Ｐ３）のうちから、出湯開始時点の炉体２の傾動角度が高速カウンタ読込部７１２で読み込んだカウント値（炉体傾動角パルス）に基づいて得られる炉体２の出湯開始時点の傾動角度と一致する又は最も近い出湯パターンを選択する（出湯パターン選択工程Ｓ３７：同図参照）。引き続いて、出湯制御装置Ｘは、選択した出湯パターンに基づいて傾動速度設定部５で設定した傾動速度、つまり選択した出湯パターンにおいて一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度で炉体２を傾動させる旨の傾動速度指令を傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に出力する（傾動速度指令出力工程Ｓ３８：同図参照）。引き続き、流量制御装置Ｘは、傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に入力された傾動速度指令に基づく流量指令をアンプ７２から連続的または間欠的に比例電磁弁３３に出力し（流量指令出力工程Ｓ３９：同図参照）、流量指令に基づいて比例電磁弁３３を作動させ（電磁弁作動工程Ｓ３１０：同図参照）、油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される油圧量を調整し、油圧シリンダ３１の上昇動作を制御する。その結果、出湯制御装置Ｘは、溶解炉１の炉体２を傾動速度設定部５で設定された傾動速度で自動的に傾動させる（自動予測傾動工程Ｓ３１１（本発明における「傾動工程」に相当）：同図参照）ことになり、炉体２内の溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。なお、出湯開始時点の炉体２の傾動角度が高速カウンタ読込部７１２で読み込んだ炉体傾動角パルスに基づいて得られる炉体２の出湯開始時点の傾動角度と一致する又は最も近い出湯パターンが基準出湯パターンＰ１である場合も生じ得る。この場合、炉体２は自動パターン運転モードの場合と同じまたはほぼ同じ速度で傾動することになる。
【００３５】
ならい再現運転モードは、炉体２内における溶湯の実際の溶解量が意図せずに基準量よりも多くなっていたり、或いは、炉体２の使用頻度に伴って炉体２の内壁にスラブ等の不純物が付着することによって、炉体２内における溶湯の液面高さが基準量時の液面高さよりも高くなっている場合において、一定量ずつまたはほぼ一定量ずつ出湯する場合に選択する運転モードである点で自動予測運転モードとは同じであるが、オペレータが一度手動操作して出湯処理を行った回以降の出湯処理時に、先のオペレータの手動操作によって得られた補正出湯パターン及びこの補正出湯パターンに基づいて傾動速度設定部５で設定した傾動速度で炉体２を傾動させる点で自動予測運転モードとは異なる。
【００３６】
ならい再現運転モードを行う場合、オペレータは、先ず補正出湯パターンを記憶部４に記憶させるために、ならい記憶ボタンＢ７を押した後、前傾ボタンＢ１を押す。この操作により、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のデジタル信号読込部７１３で補正出湯パターンを記憶させる運転モード（ならい再現事前準備運転モード）が選択された旨の信号、及び炉体２を前傾させる旨の信号を読み込む（ならい再現事前準備運転モード用デジタル信号読込工程Ｓ４１：図６参照）。次いで、出湯先（鋳造装置等）で支障が生じないように監視しながらオペレータが傾動速度設定つまみＶ１を操作する。この操作により、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のアナログ信号読込部７１４で傾動速度設定つまみＶ１の回転角度を読み込み（ならい再現事前準備運転モード用アナログ信号読込工程Ｓ４２：同図参照）、読み込んだ回転角度に対応させて炉体２を傾動させる傾動速度指令を傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に出力し（傾動速度指令出力工程Ｓ４３：同図参照）、アンプ７２から比例電磁弁３３に流量指令を出力して（流量指令出力工程Ｓ４４：同図参照）、流量指令に基づいて比例電磁弁３３を作動させ（電磁弁作動工程Ｓ４５：同図参照）、油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される油圧量を調整し、油圧シリンダ３１の上昇動作を制御する。本実施形態では、出湯制御装置Ｘにより、油圧シリンダ３１のロッド３１１を上昇させて炉体２を９０度以上の角度（例えば１００度）まで傾動させる（ならい再現事前準備傾動工程Ｓ４６：同図参照）。その結果、炉体２内の溶湯は出湯口２１から全て出湯される。この一連の手動操作に伴って、出湯制御装置Ｘは、手動操作により出湯させた際の出湯パターン、すなわち出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体２の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを対応付けた出湯パターンを補正出湯パターンとして記憶部４に記憶する（補正出湯パターン記憶工程Ｓ４７：同図参照）。
【００３７】
そして、次回以降の出湯処理時には、オペレータが前傾ボタンＢ１を押すことによって、出湯制御装置Ｘは、シーケンサ７１のデジタル信号読込部７１３で炉体２を前傾させる旨の信号を読み込み（デジタル信号読込工程Ｓ４８：同図参照）、炉体２を前傾させる。炉体２の前傾に伴って炉体２の出湯口２１から溶湯が出始めた時点、すなわち出湯開始時点でオペレータがならい再現運転ボタンＢ８を押すことによって、出湯制御装置Ｘは、ならい再現運転モードが選択された旨の信号を読み込む（ならい再現運転モード選択信号読込工程Ｓ４９：同図参照）。引き続き、出湯制御装置Ｘは、傾動角度検出手段６（ロータリーエンコーダ６１）によって検出した炉体２の傾動角度を示すカウント値（炉体傾動角パルス）を制御部７に出力する（カウント値出力工程Ｓ４１０：同図参照）。次いで、出湯制御装置Ｘは、この炉体傾動角パルスを制御部７のうちシーケンサ７１の高速カウンタ読込部７１２で読み込み（カウント値読込工程Ｓ４１１：同図参照）、シーケンサ７１においてこの高速カウンタ読込部７１２から得られる炉体２の実際の傾動角度と記憶部４に記憶されている補正出湯パターンとを比較しながら、補正出湯パターンに基づいて傾動速度設定部５で設定した炉体２の傾動速度、つまり補正出湯パターンにおいて一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度で炉体２を傾動させる旨の傾動速度指令を傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に出力する（傾動速度指令出力部Ｓ４１２：同図参照）。引き続いて、出湯制御装置Ｘは、アンプ７２は傾動速度指令出力部７１５から入力された傾動速度指令に基づく流量指令を連続的または間欠的に比例電磁弁３３に出力し（流量指令出力工程Ｓ４１３：同図参照）、流量指令に基づいて比例電磁弁３３を作動させて（電磁弁作動工程Ｓ４１４：同図参照）、油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される作動油の流量を調整し、油圧シリンダ３１の上昇動作を制御する。その結果、出湯制御装置Ｘは、溶解炉１の炉体２を補正出湯パターンに基づいて傾動速度設定部５により設定された傾動速度で自動的に傾動させる（ならい再現傾動工程Ｓ４１５（本発明における「補正傾動工程」に相当）：同図参照）ことになり、炉体２内の溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。なお、本実施形態では、ならい再現運転モードで出湯処理を行う際に、オペレータが傾動速度補正つまみＶ２を操作することにより傾動速度を微調整できるように設定している。具体的には、オペレータが傾動速度補正つまみＶ２を正逆方向に回転させると、この操作により、出湯制御装置Ｘが、シーケンサ７１のアナログ信号読込部７１４で傾動速度補正つまみＶ２の回転角度を読み込み、読み込んだ回転角度に対応させて炉体２を傾動させる傾動速度指令を傾動速度指令出力部７１５からアンプ７２に出力し、比例電磁弁３３を作動させて油圧ポンプ３２から油圧シリンダ３１に供給される作動油の流量を調整し、油圧シリンダ３１の上昇動作を補正できるように構成している。
【００３８】
このように、本実施形態に係る出湯制御装置Ｘ及び溶解炉１の出湯制御方法は、記憶部４に複数の出湯パターンを記憶しておき、傾動角度検出手段６で検出した出湯開始時点における炉体２の実際の傾動角度と一致する又は最も近い出湯パターンを複数の出湯パターンから選択し、さらに、選択した出湯パターンに応じて傾動速度設定部５で設定した溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度に基づいて炉体２を傾動させるようにしているため、炉体２内における溶湯の実際の溶解量が意図せずに基準量よりも多くなったり、或いは、炉体２の使用頻度に伴って炉体２の内壁にスラブ等の不純物が付着することによって、炉体２内における溶湯の見掛け上の溶解量が基準量よりも多くなり、炉体２内における溶湯の実際の液面高さが基準量時の液面高さよりも高くなった場合であっても、単位時間当たりの出湯量を一定またはほぼ一定に維持することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る出湯制御装置Ｘは、記憶部４を、手動操作により炉体２が傾動させられた際における出湯開始時点から出湯終了時点までの炉体２の傾動角度と傾動角度ごとの出湯量とを相互に関連付けた補正出湯パターンを記録するように構成するとともに、傾動速度設定部５を、補正出湯パターンに応じて溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯し得る炉体２の傾動速度を設定するように構成し、手動操作が行われた回以降の出湯処理時において、制御部７が補正出湯パターンに応じて傾動速度設定部５により設定した傾動速度で炉体２を傾動させるように構成しているため、炉体２内の溶湯の量が見掛け上または実際に基準量と異なった場合に、一度オペレータの手動介入によって出湯させた際の出湯パターンを補正出湯パターンとして記憶部４に記憶させ、オペレータが手動操作した回以降の出湯処理時に、補正出湯パターンに応じて傾動速度設定部５により設定した傾動速度で炉体２を傾動させることにより、溶湯を一定量ずつ又はほぼ一定量ずつ出湯することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る溶解炉出湯制御システムＳは、溶解炉１と上述した出湯制御装置Ｘとを備えたものであるため、出湯制御装置Ｘによって得られる効果を同様に得ることができ、出湯処理の安定性向上を図ることが可能である。
【００４１】
このように単位時間当たりの出湯量を一定又はほぼ一定に調整することが可能な出湯制御装置Ｘ、溶解炉出湯制御システムＳ、及び出湯制御方法は、出湯作業の安定性向上に大きく貢献し、溶湯の供給先（鋳造装置側）において出湯時に出湯量が大きく変化することに起因する支障、例えば高温の溶湯が予期せず多量に出湯されてくるというような事態が起こり得ず、また、溶湯から鋳造される製品の品質向上にも資する。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、出湯開始時点における炉体の傾動角度を検出する際に、オペレータのボタン操作を必要とする態様を示したが、炉体の出湯口から溶湯が出始める事象、つまり出湯開始自体をセンサ等で検出し、その出湯開始を検出した旨の検出信号が例えば制御部に出力された時点における炉体の傾動角度を傾動角度検出手段で検出するようにしてもよい。このように、透過型センサ等の検出機器によって出湯の開始を自動的に検出する態様を使用してもよい。
【００４３】
また、記憶部に予め記憶させる出湯パターンの数や、各出湯パターンの基になる溶解量は適宜変更、増減しても構わない。さらには、基準溶解量よりも少ない溶解量に関する出湯パターンを自動予測用出湯パターンとして記憶部に記憶させておき、炉体内における溶湯の溶解量が基準量よりも少ない場合にも、定量的な出湯を行えるようにしてもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では傾動角度検出手段として炉体の回転軸に取り付けられたロータリーエンコーダを適用した態様を例示したが、これに限らず、一端部を炉体に枢着させた油圧シリンダ炉体を用いて傾動角度検出手段を構成しても構わない。一例としては、油圧シリンダと炉体との枢着点（回転軸）の位置（位置情報）によって出湯開始時点における炉体の傾動角度を直接検出する態様や、油圧シリンダと炉体との枢着点（回転軸）の位置と当該位置における炉体の傾動角度を対応付けたテーブルを利用して出湯開始時点における炉体の傾動角度を検出する態様が挙げられる。また、傾動機構等の具体的な構成も適宜変更しても構わない。
【００４５】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１…溶解炉
２…炉体
３…傾動機構
４…記憶部
５…傾動速度設定部
６…傾動角度検出手段
７…制御部
Ｓ…溶解炉出湯制御システム
Ｘ…出湯制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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