JP2003251443A - ブレークアウト発生時における流路開閉手段の制御方法及び装置 - Google Patents

ブレークアウト発生時における流路開閉手段の制御方法及び装置

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JP2003251443A
JP2003251443A JP2002055351A JP2002055351A JP2003251443A JP 2003251443 A JP2003251443 A JP 2003251443A JP 2002055351 A JP2002055351 A JP 2002055351A JP 2002055351 A JP2002055351 A JP 2002055351A JP 2003251443 A JP2003251443 A JP 2003251443A
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molten steel
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Akiyoshi Sugano
晃由 菅野
Toshiyuki Wakabayashi
利幸 若林
Yasuharu Nobetani
安治 延谷
Haruki Shintani
晴喜 新谷
Munemasa Shintaku
宗允 新宅
Michio Matsumoto
道生 松本
Yukiya Tanaka
幸也 田中
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ブレークアウト発生時に連続鋳造機
が被る被害を最小限に抑えることのできるブレークアウ
ト発生時の流路開閉手段の制御方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】タンディッシュ(2)から鋳型(1)内へ
供給される溶鋼(5)を鋳造スラブ(7)に連続鋳造す
る連続鋳造機において、前記鋳型(1)下方に前記鋳型
(1)から送出される鋳造スラブを撮像手段(10)で
撮像し、撮像した輝度が上昇変化を行なったことを検知
すると、前記鋳型内への溶鋼の供給を遮断する方法であ
り、装置は撮像手段であるCCDカメラ(10)と、画
像処理部(11)と、演算部(12)と、スライディン
グノズル(3)を含んで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型内へ溶鋼を供
給するスライディングノズル又はストッパー等の流路開
閉手段の制御方法及び装置に関し、特に、ブレークアウ
ト発生時に連続鋳造機が被る被害を最小限に抑えること
ができるようにするための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の方法とし
ては、例えば特開平5−111748号公報記載の連続
鋳造におけるブレークアウト予知方法を挙げることがで
きる。すなわち、この従来の方法は、鋳型内に配設され
た熱電対の所定時間における移動平均温度と、同面同列
に位置する熱電対の同一時間における総平均移動温度と
の差が定数αを超えるときにブレークアウト予兆と判定
するものである。各熱電対には、それぞれ上限温度、下
限温度、変化率上限が設定されており、この範囲外のと
きはブレークアウト予知計算からその熱電対は除かれ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のブレークアウト
予知方法は以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、ブレークアウト予知
時にシェルの破損部分を再び凝固させるために鋳造速度
を減速し、シェル破損部を鋳型内に留めるようにしてブ
レークアウトの発生を抑制するが、ブレークアウトが鋳
型内の下側で発生した場合は、鋳造速度を減速してもシ
ェル破損部が鋳型を通過してしまうことがある。
【0004】シェル破損部が鋳型を通過すると溶鋼が吹
き出してしまうので、鋳型の下方にあるローラや配管な
どの各機器が溶鋼を浴びてしまい、これらの連続鋳造機
が甚大な被害を被る場合があった。また、通常は鋳型内
の溶鋼レベルを一定に保持するための湯面レベル制御が
行われており、この湯面レベル制御中は流路開閉手段で
あるスライディングノズル又はストッパーが開かれる。
このため、湯面レベル制御中にシェル破損部が鋳型を通
過して湯面レベルが低下すると、湯面レベル制御によっ
て鋳型内に多量の溶鋼が自動的に注がれるので、シェル
破損部から吹き出す溶鋼の量が増加し、連続鋳造機が受
ける被害がさらに深刻なものとなる場合があった。本発
明は、以上のような課題を解決するためになされたもの
で、特に、ブレークアウト発生時に連続鋳造機が被る被
害を最小限に抑えることのできるブレークアウト発生時
における流路開閉手段の制御方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のブレークアウト
発生時における流路開閉手段の制御方法は、タンディッ
シュから鋳型内へ供給される溶鋼を鋳造スラブに連続鋳
造する連続鋳造機において、前記鋳型下方に前記鋳型か
ら送出される鋳造スラブを撮像手段で撮像し、撮像した
輝度が上昇変化を行なったことを検知すると、前記鋳型
内への溶鋼の供給を遮断する構成である。本発明によれ
ば、通常操業時の高温鋳造スラブ表面が発する輝度とブ
レークアウトで溶湯が発する輝度強度の差が大きいので
ブレークアウトを精度良く検出でき、溶鋼供給を迅速に
遮断できる。
【0006】さらに、前記輝度変化は、撮像エリア内の
輝度最大値を過去の輝度最大値の少なくとも3点以上の
値で除した値が予め決められた閾値以上の場合に上昇変
化ありと判断される構成である。本発明によれば、撮像
エリア内の最新輝度最大値を過去の3点以上の輝度最大
値で除した値を使用するため、周囲の明るさの影響を受
け難く、ブレークアウト検知の精度を更に向上すること
ができ、遅れなく検出することができる。
【0007】また、本発明のブレークアウト発生時にお
ける流路開閉手段の制御装置は、連続鋳造機のタンディ
ッシュから鋳型内へ溶鋼を供給するための溶鋼の流路に
配設され、溶鋼供給量を制御するためのスライディング
ノズル又はストッパーと、鋳型内の溶鋼の湯面レベルを
測定する湯面レベル計と、前記湯面レベル計の測定値に
基づいて前記スライディングノズル又はストッパーを開
閉制御する制御手段と、前記鋳型下方に配設されたセグ
メントロールの前方において前記鋳型から送出される鋳
造スラブを撮像するためのCCDカメラと、鋳造スラブ
の輝度変化を検知する画像処理部及び演算部とを備え、
前記輝度が上昇変化した時に前記スライディングノズル
又はストッパーを用いて、前記鋳型内への溶鋼の供給を
遮断する構成である。本発明によれば、請求項1記載の
効果に加え、ブレークアウトした時の流出溶鋼に晒され
ることのない位置に設置できる撮像手段のCCDカメラ
を用いるため、ブレークアウト時にも撮像手段を破損す
ることがない。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるブ
レークアウト発生時における流路開閉手段であるスライ
ディングノズルの制御方法及び装置の好適な実施の形態
について詳細に説明する。図1に示すように、本発明の
ブレークアウト発生時におけるスライディングノズルの
制御装置は、鋳型1の下方で断面略長方形の鋳造スラブ
を送出するセグメントロールの前方に位置するように配
設された撮像手段10を備える。
【0009】このような本発明のブレークアウト発生時
における鋳型内への溶鋼供給量の制御装置を適用する連
続鋳造機では、鋳型1の上方には溶鋼を貯蔵するための
取鍋(図示せず)が配設されており、この取鍋から下方
のタンディッシュ2に溶鋼が注がれる。タンディッシュ
2の底部には、タンディッシュ2から鋳型1内へ溶鋼5
を供給するための溶鋼の流路が配設され、溶鋼供給量を
制御するためのスライディングノズル3が設けられてお
り、このスライディングノズル3には鋳型1の内部にま
で伸延された浸漬ノズル4が接続されている。鋳型内に
は溶鋼5の湯面レベルを計測する湯面レベル計6が配設
されており、鋳型内の溶鋼量が一定になるように制御
(湯面レベル制御)されている。鋳型1を下方に向けて
通過した溶鋼は、その周囲が冷却され凝固部分であるシ
ェル7Aが徐々に成長して鋳造スラブ7となる。
【0010】前記撮像手段10は、鋳造スラブ7の輝度
を計測すると共に、ブレークアウト発生時にシェル破損
部が鋳型1を通過して鋳造スラブ7内の溶鋼が吹き出す
ことにより周囲の輝度が上昇したことが計測可能な撮像
手段であればよく、このような撮像手段としては例えば
CCDカメラを挙げることができる。このCCDカメラ
は、画像処理部、演算部を備えた例えば計算機装置に接
続され、画像処理部では撮像したアナログ信号をデジタ
ル信号に変換して撮像エリア内分の画像輝度を輝度強度
値に変換する。
【0011】輝度の上昇変化の検知は、例えば1秒周期
で記憶部を含んだ演算部で行なう。演算方法は図2に示
す如く、指定監視撮像エリア内の輝度の最大値を検出し
て検知周期の都度記憶部に記憶しておき、最新の輝度最
大値Xを過去の輝度最大値で除した値Aが予め決めた閾
値以上になったか否かの比較演算で行う。この場合の過
去の輝度最大値は少なくとも3点以上の値を使用し、例
えば輝度の上昇変化はX/(X1+X2+X3+X4+
X5)≧閾値で判断するが、過去の値は最大値として検
知周期毎に記憶しておいた値を使用したり、3点以上の
最大値の移動平均値を分母に使用してもよい。
【0012】この演算方法は、ブレークアウトを極力早
く確実に検知し、溶鋼流出をより少なくするための方法
であり、過去の値が2点以下の場合はブレークアウトが
発生しない通常操業時の輝度上昇変化を変化ありと判断
する確率が高くなるため、少なくとも3点以上の値を使
用する必要がある。また、輝度の最大値を使用するた
め、通常操業時の鋳造スラブ表面の明るさと溶鋼流出時
の高温溶鋼が発する明るさが確実に検知でき、周囲機器
の明るさの影響を受けることがない。尚、この輝度最大
値は撮像エリア内の一個所の最大値であっても、連続数
箇所の平均値の最大値等一部加工した最大値であっても
良い。更に信頼性を上げるためには、前記輝度上昇変化
ありとの判断に加えて、湯面レベルの変化も検知してお
き、湯面レベル低下条件とあわせてブレークアウト検知
判断とすると良い。
【0013】また、CCDカメラ10は、シェル7Aに
触れないように断面略長方形の鋳造スラブを排出するセ
グメントロールの前方に位置するように設置されてお
り、ブレークアウト検知洩れをなくすため、鋳型1が最
大幅の時の全域を撮像するように構成されている。
【0014】以上のような構成のブレークアウト発生時
における鋳型内への溶鋼供給量の制御装置において、湯
面レベル制御が行われており、CCDカメラ10で撮像
した鋳造スラブの輝度が所定の輝度以上に上昇した場
合、または/および、湯面レベル計6によって鋳型1内
の湯面が所定レベル以下に低下したことが制御装置に報
知された場合に、シェル破損部が鋳型を通過することに
よる連続鋳造機の被害を抑制すべく、スライディングノ
ズル制御装置8によりスライディングノズル3を全閉す
る。
【0015】
【発明の効果】本発明のブレークアウト発生時における
流路開閉手段の制御方法は、タンディッシュから鋳型内
へ供給される溶鋼を鋳造スラブに連続鋳造する連続鋳造
機において、鋳型下方における輝度上昇を検知すると、
前記鋳型内への溶鋼の供給を遮断するので、シェル破損
部が鋳型を通過してしまっても連続鋳造機が受ける被害
を最小限に食い止めることができる。
【0016】さらに、輝度の上昇変化は、解析エリア内
の輝度最大値を過去の輝度最大値の少なくとも3点以上
の値で除した値が、閾値以上の時、ブレークアウト発生
と判断する為、外乱影響の少ない信頼性の高いブレーク
アウト判定をすることが可能である。
【0017】また、本発明のブレークアウト発生時にお
ける流路開閉手段の制御装置は、連続鋳造機のタンディ
ッシュから鋳型内へ溶鋼を供給するための溶鋼の流路に
配設され、溶鋼供給量を制御するためのスライディング
ノズル又はストッパーと、鋳型内の溶鋼の湯面レベルを
測定する湯面レベル計と、前記湯面レベル計の測定値に
基づいて前記スライディングノズル又はストッパーを開
閉制御する制御手段と、前記鋳型下方に配設されたセグ
メントロールの前方において前記鋳型から送出される鋳
造スラブを撮像するためのCCDカメラと、鋳造スラブ
の輝度変化を検知する画像処理部及び演算部とを備え、
前記輝度レベルが上昇変化した時に前記スライディング
ノズル又はストッパーを遮断するので、シェル破損部が
鋳型を通過してしまっても、連続鋳造機が受ける被害を
最小限に食い止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明するための機器構成図である。
【図2】ブレークアウト発生時における輝度変化と、湯
面レベルの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1 鋳型 2 タンディッシュ 3 スライディングノズル 4 浸漬ノズル 5 溶鋼 6 湯面レベル計 7 鋳造スラブ 7A シェル 8 スライディングノズル制御装置 9 セグメントロール 10 CCDカメラ 11 画像処理部 12 演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新谷 晴喜 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 新宅 宗允 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 松本 道生 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 (72)発明者 田中 幸也 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社呉製鉄所内 Fターム(参考) 4E004 MC11 MC20 PA10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】タンディッシュ(2)から鋳型(1)内へ
    供給される溶鋼(5)を鋳造スラブ(7)に連続鋳造す
    る連続鋳造機において、前記鋳型(1)下方に前記鋳型
    (1)から送出される鋳造スラブを撮像手段(10)で
    撮像し、撮像した輝度が上昇変化を行なったことを検知
    すると、前記鋳型内への溶鋼の供給を遮断することを特
    徴とするブレークアウト発生時における流路開閉手段の
    制御方法。
  2. 【請求項2】前記輝度の上昇変化は、撮像エリア内の輝
    度最大値を過去の輝度最大値の少なくとも3点以上の値
    で除した値が予め決められた閾値以上の場合に上昇変化
    ありと判断することを特徴とする請求項1に記載のブレ
    ークアウト発生時における流路開閉手段の制御方法。
  3. 【請求項3】連続鋳造機のタンディッシュ(2)から鋳
    型(1)内へ溶鋼(5)を供給するための溶鋼(5)の
    流路に配設され、溶鋼供給量を制御するための流路開閉
    手段(3)と、鋳型内の溶鋼の湯面レベルを測定する湯
    面レベル計(6)と、前記湯面レベル計(6)の測定値
    に基づいて前記流路開閉手段(3)を開閉制御する制御手
    段(8)と、前記鋳型(1)下方に配設されたセグメン
    トロール(9)の前方において前記鋳型(1)から送出
    される鋳造スラブ(7)を撮像するためのCCDカメラ
    (10)と、鋳造スラブの輝度変化を検知する画像処理
    部(11)及び演算部(12)とを備え、前記輝度が上
    昇変化した時に前記流路開閉手段を用いて、前記鋳型
    (1)内への溶鋼の供給を遮断することを特徴とするブ
    レークアウト発生時における流路開閉手段の制御装置。
JP2002055351A 2002-03-01 2002-03-01 ブレークアウト発生時における流路開閉手段の制御方法及び装置 Withdrawn JP2003251443A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102658354A (zh) * 2012-05-03 2012-09-12 北京新方尊铸造科技有限责任公司 一种铸造充型可视化的方法
CN103182496A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 Posco公司 连铸工艺中的拉漏检测装置
JP2017018982A (ja) * 2015-07-10 2017-01-26 Jfeスチール株式会社 連続鋳造設備におけるブレークアウト検知方法
JP7464825B2 (ja) 2020-03-25 2024-04-10 日本製鉄株式会社 ブレークアウト検出装置、ブレークアウトの監視方法、及び、金属の連続鋳造方法

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