(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドの断面積の変更に追随してモールド幅寸法を記憶するモールド幅メモリ、およびモールド厚み寸法を記憶するモールド厚みメモリと、
鋼種が変更される順に溶鋼比重が設定される溶鋼比重データベースと、
前記溶鋼比重データベースに基づき、鋳造中の溶鋼の前記溶鋼比重を記憶する溶鋼比重メモリと、
鋳造された鋳片の長さを計測する鋳造長計測手段と、
前記鋳造長計測手段が出力する信号に基づいて、タンディッシュ内に湯境が発生してからモールド内に湯境が発生するまでの時間区間における一定時間当たりの鋳造長増加量を演算する鋳造長増加量演算手段と、
タンディッシュ内に湯境が発生した時点のタンディッシュ内の溶鋼重量を計測するタンディッシュ溶鋼重量測定手段と、
前記タンディッシュ溶鋼重量測定手段により測定されたタンディッシュ内溶鋼の重量を記憶する湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリ、とを備え、
前記モールド幅メモリおよび前記モールド厚みメモリに記憶されたデータ、前記溶鋼比重メモリに記憶されたデータ、および前記鋳造長増加量演算手段により求められた鋳造長増加量データから鋳造鋳片重量を求め、タンディッシュ内に湯境が発生時に、前記湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリに記憶されたタンディッシュ溶鋼重量から前記鋳造鋳片重量を減算した結果が零以下になった場合に、前記モールド内に湯境が発生したものと判断する制御手段を有する、連続鋳造中にモールドの断面積または鋼種が変更される連続鋳造設備の制御装置であって、
鋳造された鋳片の延伸方向に沿って配置される少なくとも１台のピンチロールと、
少なくとも１台のメジャーリングロールと、を有し、
前記鋳片の延伸位置に応じて、前記ピンチロールまたは前記メジャーリングロールから出力される信号を切替えることにより前記鋳片の長さを計測する鋳造長計測手段を備えたことを特徴とする連続鋳造設備の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備の湯境検知機能を備えた主幹制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多ストランド連続鋳造設備の主幹制御装置では、モールド断面積や鋳造中の溶鋼比重をストランド毎に半固定値として記憶することにより、異なった断面積を持つモールドに対して、湯境検知を可能としている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２は従来の湯境検知のブロック図である。図において、１は溶鋼を運ぶレードル、２は溶鋼を一時的にたくわえるタンディッシュ、３−１はレードル内溶鋼、３−２はタンディッシュ内溶鋼、４は溶鋼の流し込み口であるモールド、５は連続鋳造設備によって形成される鋳片、６はメジャーリングロール、７はタンディッシュ重量計である。
また、４１は主幹制御装置である。１１はタンディッシュ重量計が出力する重量測定値（４−２０ｍＡ出力）を主幹制御装置内で使用できるようにスケール変換するタンディッシュ溶鋼重量測定器である。１２はタンディッシュ内に湯境が発生したときに１回だけＯＮするタンディッシュ内湯境発生リレーであり、１３はタンディッシュ内湯境発生リレー１２がＯＮしたときのタンディッシュ溶鋼重量ＷＴを記憶する湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリである。ここで、タンディッシュ内の湯境は、例えば、オペレータがレードル１の開操作ボタン又は閉操作ボタンを押したときに発生するものとみなすことができる。２４は１ストランド目のモールド断面積Ａ１を記憶するモールド断面積（１）メモリであり、２３は１ストランド目の溶鋼比重ρ１を記憶する溶鋼比重（１）メモリである。
【０００４】
２５はタンディッシュ内に湯境が発生してから１ストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造長増加量ΔＬＣ１ｎをメジャーリングロール６からのパルス信号より演算する鋳造長増加量（１）演算器である。
【０００５】
３１はタンディッシュ内に湯境が発生してから１ストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの鋳造鋳片重量ＷＣ１を（１）式及び（２）式により演算する鋳造鋳片重量（１）演算器である。
【０００６】
ΔＷＣ１ｎ  ＝  ΔＬＣ１ｎ×Ａ１×ρ１    （１）式
【０００７】
【数１】
0004626826.tif 000002
【０００８】
ここで、ｎは一定時間間隔でのデータ収集回数、ΔＷＣ１ｎはタンディッシュ内に湯境が発生してから１ストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造鋳片重量増加量である。
【０００９】
３２はタンディッシュ内に湯境が発生してからｍストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの鋳造鋳片重量ＷＣｍを（３）式及び（４）式により演算する鋳造鋳片重量（ｍ）演算器である。なお、１ストランド目同様、ｍストランド目についても、モールド断面積（１）メモリ、溶鋼比重（ｍ）メモリ、鋳造長増加量（１）演算器が設けられているが、図２においては省略している。
【００１０】
ΔＷＣｍｎ  ＝  ΔＬＣｍｎ×Ａｍ×ρｍ    （３）式  
【００１１】
【数２】
0004626826.tif 000003
【００１２】
ここで、ｎは一定時間間隔でのデータ収集回数、Ａｍはｍストランド目のモールド断面積、ρｍはｍストランド目の溶鋼比重、ΔＬＣｍｎはタンディッシュ内に湯境が発生してからｍストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造長増加量、ΔＷＣｍｎはタンディッシュ内に湯境が発生してからｍストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造鋳片重量増加量である。
以上のようにして、１ストランド目からｍストランド目において、タンディッシュ内に湯境が発生してからモールド内に湯境が発生するまでの鋳造鋳片重量ストランド毎に演算する。
【００１３】
次に、鋳造鋳片重量（１）演算器３１から鋳造鋳片重量（ｍ）演算器３２によって演算された各ストランドの鋳造鋳片重量を（５）式により演算して総鋳造鋳片重量ＷCを求める。
【００１４】
【数３】
0004626826.tif 000004
【００１５】
１４はモールド内湯境検知器で、１３で記憶された湯境発生時タンディッシュ重量ＷＴから総鋳造鋳片重量ＷCを引いた結果が、零以下になったことによりモールド内に湯境が発生したと判断する。
【特許文献１】特開昭６３−０２０１４３号公報（第２−３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
現在の連続鋳造設備では、鋳造中に幅可変装置によって、モールドの幅を随時変更していくのが主流であるが、従来の技術では、モールド断面積が半固定値であり、モールド断面積が随時変化していく現状の操業に対応できていないため、湯境検知にズレが発生するという問題があった。
また、現在の連続鋳造設備では同じ機械で違う鋼種で鋳造をするのが主流であるが、従来の技術では、溶鋼比重が半固定値であり、鋼種がレードル毎に変化していく現状の操業に対応できていないため、湯境検知にズレが発生するという問題があった。
さらに、従来の技術では、タンディッシュ内に湯境が発生してからモールド内に湯境が発生するまでの鋳造長増加量を下流のメジャーリングロール６のみで測長していたため、鋳片がメジャーリングロールに到達する前にタンディッシュ内に湯境が発生した場合は、モールド内に湯境が発生したことを検知することができないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、連続鋳造設備の実操業に即し、かつ精度の高いモールド内湯境検知を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、モールドの断面積の変更に追随してモールド幅寸法を記憶するモールド幅メモリ、およびモールド厚み寸法を記憶するモールド厚みメモリと、鋼種が変更される順に溶鋼比重が設定される溶鋼比重データベースと、前記溶鋼比重データベースに基づき、鋳造中の溶鋼の前記溶鋼比重を記憶する溶鋼比重メモリと、鋳造された鋳片の長さを計測する鋳造長計測手段と、前記鋳造長計測手段が出力する信号に基づいて、タンディッシュ内に湯境が発生してからモールド内に湯境が発生するまでの時間区間における一定時間当たりの鋳造長増加量を演算する鋳造長増加量演算手段と、タンディッシュ内に湯境が発生した時点のタンディッシュ内の溶鋼重量を計測するタンディッシュ溶鋼重量測定手段と、前記タンディッシュ溶鋼重量測定手段により測定されたタンディッシュ内溶鋼の重量を記憶する湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリ、とを備え、前記モールド幅メモリおよび前記モールド厚みメモリに記憶されたデータ、前記溶鋼比重メモリに記憶されたデータ、および前記鋳造長増加量演算手段により求められた鋳造長増加量データから鋳造鋳片重量を求め、タンディッシュ内に湯境が発生時に、前記湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリに記憶されたタンディッシュ溶鋼重量から前記鋳造鋳片重量を減算した結果が零以下になった場合に、前記モールド内に湯境が発生したものと判断する制御手段を有する、連続鋳造中にモールドの断面積または鋼種が変更される連続鋳造設備の制御装置であって、
鋳造された鋳片の延伸方向に沿って配置される少なくとも１台のピンチロールと、少なくとも１台のメジャーリングロールと、を有し、前記鋳片の延伸位置に応じて、前記ピンチロールまたは前記メジャーリングロールから出力される信号を切替えることにより前記鋳片の長さを計測する鋳造長計測手段を備えた連続鋳造設備の制御装置が適用される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によると、モールド断面積と溶鋼比重が連続的に変化する連続鋳造設備の操業において、モールド内に湯境が発生したことを自動的に検知することができる主幹制御を提供することができる。
請求項２に記載の発明によると、モールド直下のピンチロール８にて各ストランドの鋳造重量を演算することができるため、鋳片５の先端がメジャーリングロール６に到達する前にモールド内に湯境が発生しても、その湯境を検出することができる。
請求項３に記載の発明によると、鋳造中の鋳片の位置に応じて、タンディッシュ内に湯境が発生してからモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造長増加量を測長対象ロールを自動的に切替えながら測長していくことができるので、ピンチロールのロールスリップ等による測長誤差を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の多ストランド連続鋳造設備の主幹制御装置を示す構成図である。図において１〜７は図２と同一なので説明は省略する。
８はピンチロールで、１０はモールドの幅を変更するモールド幅可変装置である。４１は主幹制御装置である。１１はタンディッシュ重量計が出力する重量測定値（４−２０ｍＡ出力）を主幹制御装置内で使用できるようにスケール変換するタンディッシュ溶鋼重量測定器である。１２はタンディッシュ内に湯境が発生したときに１回だけＯＮするタンディッシュ内湯境発生リレーである。１３はタンディッシュ内湯境発生リレー１２がＯＮしたときのタンディッシュ溶鋼重量ＷＴを記憶する湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリである。２６は、１ストランド目の幅可変装置を制御する幅可変制御部（１）である。２１は、２６で制御された１ストランド目のモールド幅実績Ｗ１を記憶するモールド幅（１）メモリである。２９はオペレータが操業で使用する１ストランド目のモールド厚みｔ１を設定するためのモールド厚み（１）設定器である。２２は、２９で設定された１ストランド目のモールド厚みｔ１を記憶するモールド厚み（１）メモリである。２７は上位計算機あるいはオペレータによって鋳造を実施する鋼種の順に溶鋼比重が設定されている溶鋼比重データベースである。２８はモールド内に湯境が発生したときに１回だけＯＮするモールド内湯境発生リレーであり、タンディッシュ内湯境発生リレー１２と同様のタイミングで動作するものである。２３はモールド内湯境発生リレー２８がＯＮしたときに１ストランド目のモールド内の湯境発生点より上流の溶鋼の鋼種に応じて溶鋼比重データベースより出力される溶鋼比重を１ストランド目の溶鋼比重ρ１として記憶する溶鋼比重（１）メモリである。
なお、２７の溶鋼比重データベースは、１ストランド目からｍストランド目までの共通データベースである。
【００２１】
９−１〜９−ｎは鋳片５の先端位置に応じてピンチロール８あるいはメジャーリングロール６からのパルス信号を自動的に選択する測長対象ロール選択リレーで、９−１〜９−ｎのいずれか一つがＯＮするものである。
３３は鋳片５の先端位置を９−１〜９−ｎの測長対象ロール選択リレーによって選択されたピンチロール８あるいはメジャーリングロール６からのパルス信号より演算する鋳片先端位置（１）演算器である。
鋳片５の先端が移動するに伴い、選択リレーは９−１、９−２、．．．、９−ｎ−１、９−ｎ、の順番で順次選択されていく。ピンチロール８は駆動ロールであるため、例えば、選択リレー９−１〜９−ｎ−１を継続して使うと、ロールスリップ等による測長誤差が発生してしまう。本実施例のように、順次選択リレーを９−ｎまで切り替えて、フリーロールであるメジャーリングロール６を使用することで、測長誤差の発生を回避することができる。
【００２２】
２５はタンディッシュ内に湯境が発生してから１ストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造長増加量ΔＬＣ１ｎを９−１〜９−ｎの鋳造長増加量測長対象ロール選択リレーによって選択されたピンチロール８あるいはメジャーリングロール６からのパルス信号より演算する鋳造長増加量（１）演算器である。
３１はタンディッシュ内に湯境が発生してから１ストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの鋳造鋳片重量ＷＣ１を（６）式及び（７）式により演算する鋳造鋳片重量（１）演算器である。
【００２３】
ΔＷＣ１ｎ  ＝  ΔＬＣ１ｎ×Ｗ１×ｔ１×ρ１    （６）式  
【００２４】
【数４】
0004626826.tif 000005
【００２５】
ここで、ｎは一定時間間隔でのデータ収集回数、ΔＷＣ１ｎはタンディッシュ内に湯境が発生してから１ストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造鋳片重量増加量である。
３２はタンディッシュ内に湯境が発生してからｍストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの鋳造鋳片重量ＷＣｍを（８）式及び（９）式により演算する鋳造鋳片重量（ｍ）演算器である。なお、１ストランド目同様、ｍストランド目についても、幅可変制御部（ｍ）、モールド幅（ｍ）メモリ、モールド厚み（ｍ）設定器、モールド厚み（ｍ）メモリ、溶鋼比重（ｍ）メモリ、鋳造長増加量（１）演算器が設けられているが、図１においては省略している。
【００２６】
ΔＷＣｍｎ  ＝  ΔＬＣｍｎ×Ｗｍ×ｔｍ×ρｍ    （８）式
【００２７】
【数５】
0004626826.tif 000006
【００２８】
ここで、ｎは一定時間間隔でのデータ収集回数、Ｗｍはｍストランド目のモールド幅、ｔｍはｍストランド目のモールド厚み、ρｍはｍストランド目の溶鋼比重、ΔＬＣｍｎはタンディッシュ内に湯境が発生してからｍストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造長増加量、ΔＷＣｍｎはタンディッシュ内に湯境が発生してからｍストランド目のモールド内に湯境が発生するまでの区間における一定時間当たりの鋳造鋳片重量増加量である。
以上のようにして、１ストランド目からｍストランド目において、タンディッシュ内に湯境が発生してからモールド内に湯境が発生するまでの鋳造鋳片重量をストランド毎に演算する。
【００２９】
次に、３１の鋳造鋳片重量（１）演算器から３２の鋳造鋳片重量（ｍ）演算器によって演算された各ストランドの鋳造鋳片重量を（１０）式により合計して総鋳造鋳片重量ＷCを演算する。
【００３０】
【数６】
0004626826.tif 000007
【００３１】
１４はモールド内湯境検知器で、湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリ１３で記憶された湯境発生時タンディッシュ重量ＷＴから総鋳造鋳片重量ＷCを引いた結果が、零以下になったことによりモールド内に湯境が発生したと判断する。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上述べたように、本発明によれば、モールド断面積及び溶鋼比重が連続的に変化していく連続鋳造設備の操業に対応し、かつ鋳造中の鋳片の位置にかかわらず、モールド内に湯境が発生したことを高い精度で自動検知できるので、あらゆる連続鋳造設備に適用できる。
なお、上記実施例においては、多ストランド連続鋳造設備について説明したが、１ストランドの場合であっても容易に適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の連続鋳造設備の主幹制御装置の実施例を示す構成図である。
【図２】従来の連続鋳造設備の主幹制御装置の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  レードル
２  タンディッシュ
３−１  レードル内溶鋼
３−２  タンディッシュ内溶鋼
４  モールド
５  鋳片
６  メジャーリングロール
７  タンディッシュ重量計
８  ピンチロール
９−１〜９−ｎ    測長対象ロール選択リレー
１０  モールド幅可変装置
１１  タンディッシュ溶鋼重量測定器
１２  タンディッシュ内湯境発生リレー
１３  湯境発生時タンディッシュ溶鋼重量メモリ
１４  モールド内湯境検知器
２１  モールド幅（１）メモリ
２２  モールド厚み（１）メモリ
２３  溶鋼比重（１）メモリ
２４  モールド断面積（１）メモリ
２５  鋳造長増加量（１）演算器
２６  幅可変制御部（１）
２７  溶鋼比重データベース
２８  モールド内湯境発生リレー
２９  モールド厚み（１）設定器
３１  鋳造鋳片重量（１）演算器
３２  鋳造鋳片重量（ｍ）演算器
３３  鋳片先端位置（１）演算器
４１  主幹制御装置
【図１】
0004626826.tif 000008
【図２】
0004626826.tif 000009