连续铸造的操作控制方法及其装置制造方法及图纸

连续铸造的操作控制方法，该方法具有以下步骤：从向连续铸造的结晶器注入钢水后至钢水液面高度达到正常作业的液面高度期间，用电极式液面计连续测量液面高度的步骤；上述液面高度一达到比上述正常作业的液面低的基准高度，就开始铸造拉拔的步骤。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢水连续铸造的操作控制方法及其装置，尤其涉及铸造开始时的自动起动。
技术介绍
以往在这种钢水连续铸造中，已经提出各种控制方法来最佳控制引锭杆拉拔开始前在结晶器内保持钢水的时间，以达到适当生成凝固壳这一目的。例如在特开昭58-84652号公报中，已提出根据预定的结晶器内的液面高度上升图形，从中间包内的钢水深度计算出钢水的注入量和与此相对应的滑动水口的开度目标值，按照该开度目标值进行控制钢水注入量的控制方法。然而，在该控制方法中，因为不能反馈每时每刻的液面与预定的液面上升图形之偏差来进行控制，所以不能弥补由水口特性波动和运作不良而引起的变动，产生与流速不一致的状态。另外，在特开昭62-84862号公报中，为了改进像上述那样的控制技术，已提出这样的控制方法设定达到预定的液面的中间确认高度所需的时间，若在经过此所需的时间时达不到中间确认液面高度，则以此作为触发信号，将流量控制装置的开度开到预先设定的紧急处理开度，效仿基本钢水上升图形。另外，在特开昭62-54562号公报中，已提出在钢水上升图形偏离中间确认高度时，修正钢水上升图形的控制方法。另外，对于钢水上升速度的控制方法，在特开昭62-18395、特开平1-170568、特开平2-142659号公报中已提出各种方法，但都是把握检测的高度是否达到规定的液面高度，检测高度的反馈信息是不连续的。此外，在特开平2-142659号公报中，已提出设置长度不同的数个电极，分别检测液面高度的控制方法。然而，在该控制方法中具有以下那样的不合适情况。(1)设备投资费用变高。(2)不能完全消除由飞溅影响而引起的误运作的影响。(3)运转成本变高。(4)在钢坯连铸过程中，例如在直径 170mm以下的小截面上安装数个电极，受设备的限制，这是困难的。在像以上那样的以往控制方法中，不能采用从注入开始后立即就连续地时刻测量液面上升速度，进行反馈控制的方式。但是在中间包内的钢水中包含夹杂物，如果浇注刚开始后的钢水上升速度过快，则将存在于中间包内的钢水上部附近的夹杂物卷入，这是成为铸造后因钢坯中的夹杂物因素引起的裂纹等缺陷的原因，若该钢水上升速度不能控制到最佳值，则有不合格率变高的问题。此问题在结晶器断面小，向结晶器浇注刚开始后结晶器内的钢水上升速度快的钢坯连续铸造中特别显著。另外，在像扁坯连续铸造时那样，再使用中间包的情况下，铸造开始之后，因残留在中间包内的炉渣的影响，水口增益产生大的变化，因为排出流量变化，对于该控制区域，若不进行反馈控制，则不能进行稳定的自动起动，由于此，不得不对应地手动操作滑动水口。然而，在手动操作的情况下，容易引起过动作，水口堵塞故障的发生频率变多。专利技术的公开本专利技术的目的在于提供连续铸造的操作控制方法及其装置，该方法能从浇注开始后至液面高度达到正常作业的液面高度期间，检测结晶器内的钢水液面高度，适当地控制钢水的排出量，而且能够自动开始铸造拉拔。a)按照本专利技术的一种方式的连续铸造操作控制方法具有以下步骤从向连铸的结晶器注入钢水后，至钢水液面高度达到正常作业的液面高度期间，利用电极式液面计连续测定液面高度的步骤；一旦钢水液面高度达到比正常作业的液面高度低的基准高度就开始铸造拉拔的步骤。在本专利技术中，在铸造开始前，将电极式液面计，例如第一和第二两根电极垂直插入到恰好在结晶器内的引锭杆前面。在操作开始前，即或将信号输入第一电极，因第一电极和第二电极之间是绝缘的，该信号也不能传送到第二电极。操作开始，在结晶器内一注入钢水，钢水就开始与第一和第二电极接触，输入到第一电极中的信号通过钢水传送到第二电极中。例如中间包的塞棒或滑动水口完全打开，开始向结晶器内注入钢水，由此经过一定时间后，塞杆或滑动水口降低至某一定的开度。钢水浇注开始后，结晶器内的钢水液面高度逐渐上升。而且随着结晶器内的钢水高度上升，由通过钢水在第一电极和第二电极之间传送的信号传播而引起的时间滞后变短，通过测量该信号的时间滞后变化，可以连续测量从钢水注入开始后结晶器内的钢水液面高度。然后，液面高度一达到基准高度就开始铸造拉拔。然后根据液面高度和液面上升速度，控制拉拔速度和钢水注入量(中间包的水口开度)，调整结晶器内的钢水高度和钢水上升速度，使液面高度结束到预先设定的一定值。然后，在结晶器内的钢水高度达到正常作业的液面高度时，过渡到用电磁感应式液面计的测量值进行的正常作业控制。在利用通常的电磁感应式液面计的控制中，不能测量从钢水上升开始后至电磁感应式液面计的测量范围的结晶器内的钢水高度，因为在钢水高度上升到测量范围后才进行控制，由结晶器内的钢水上升速度，结晶器内的钢水液面高度的控制滞后，产生液面高度向目标高度以上的上升和液面的上下变动，有过渡到正常作业需要时间的情况。然而在本专利技术中，根据从钢水上升开始后的结晶器内的钢水液面高度和钢水上升速度进行控制，可防止液面的变动等发生，使稳定地以最短时间过渡到正常作业成为可能。另外，在按照本专利技术的液面高度测量中，因为在电极浸入到钢水内时，钢水液面以下部分的电极熔化，所以出现钢水液面上下变动的情况，在此情况下，电极间的接触中途切断，信号检测变得困难，但是对于细小变动，通过调整电极材料和形状可以调整浸入钢水后的熔化时间，保持电极与钢水之间的接触，进行连续测量。进而，使用长尺寸的电极，相对电极材料的熔化损耗，将电极逐步插入结晶器内，也可以进行连续测量。再者，在上述的说明中，虽然电极式液面计的电极是就二根电极例子加以说明，但是电极为一根电极，由相对于此的发送信号与反射信号的关系也可以测量液面高度。b)按照本专利技术其他方式的连续铸造的操作控制方法还具有以下步骤在上述(a)的连续铸造操作控制方法中，从向连铸中的结晶器刚注入钢水后至钢水液面高度达到正常作业的液面高度期间，再根据液面高度变化求出钢水上升速度的步骤；根据钢水上升速度和基准速度的偏差调整从中间包排出的钢水流量的步骤。在本专利技术中，连续测量液面高度，再根据该液面高度的变化，例如按一定周期计算钢水上升速度。为消除该钢水上升速度与基准速度的偏差，求出塞棒或者滑动水口的开度补正量，通过向塞棒或者滑动水口输出操作指令，在每个规定周期进行反馈控制。而且，液面一达到基准高度，就开始铸造拉拔。另外，上述的基准速度是不产生夹杂物的最佳钢水上升速度，它根据每个钢坯直径尺寸的操作条件预先求出。另外，在反馈控制中，例如在下述的实施方式中使用PI控制(比例+积分控制)，但也可使用其他方法。按照本专利技术，像这样根据该钢水上升速度，达到调整从中间包排出的钢水量，所以可恰当地控制结晶器内的钢水的上升速度。而且，恰当地控制钢水上升速度，结果得到由夹杂物卷入而引起的铸造后的不好铸坯发生率削减约20％的效果。另外，同以往技术一样，既能达到适当生成凝固壳，又能达到防止发生跑钢。再有，还可以防止在铸造初期发生的各种现象，例如由塞棒耐火物质剥离引起的液面急剧上升，或者由塞棒操作动作滞后而发生的溢出等于未然。c)按照本专利技术其他方式的连续铸造操作控制方法具有以下步骤在上述(a)的连铸操作控制方法中，从钢水刚注入连铸中的结晶器之后，至钢水液面高度达到正常作业的液面高度期间，还测量钢水水头的步骤；根据液面高度、钢水水头及此时的塞棒或者滑动水口的开度计算出水口增益的推断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：手浩一，长栋章生，前田浩史，宫原弘明，大田敦，大角明，
申请(专利权)人：日本钢管株式会社，
类型：发明
国别省市：