JP2015100835A - Upward continuous casting apparatus and upward continuous casting method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an upward continuous casting apparatus and an upward continuous casting method capable of improving mold productivity.SOLUTION: An upward continuous casting apparatus according to one aspect of the present invention includes: a molten-metal holding furnace 101 holding molten metal M1; a shape defining member 102 installed on a molten metal surface of the molten metal M1, and defining a sectional shape of a mold M3 to be cast by passing the held molten metal M1 withdrawn from the molten metal surface through the shape defining member 102; a light source 108 radiating light; an optical sensor 109 arranged to be opposite to the light source 108 across the mold M3, and detecting the light; and a monitor 110 determining that a hole is formed in the mold M3 if an intensity of the light detected by the optical sensor 109 is equal to or higher than a reference intensity.

Description

本発明は引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法に関する。   The present invention relates to an up-drawing continuous casting apparatus and an up-drawing continuous casting method.

特許文献1には、鋳型を要しない画期的な引上式連続鋳造方法として、自由鋳造方法が提案されている。特許文献1に示したように、溶融金属(溶湯)の表面(すなわち湯面)にスタータを浸漬させた後、当該スタータを引き上げると、溶湯の表面膜や表面張力によりスタータに追従して溶湯も導出される。ここで、湯面近傍に設置された形状規定部材を介して、溶湯を導出し、冷却することにより、所望の断面形状を有する鋳物を連続鋳造することができる。   Patent Document 1 proposes a free casting method as an innovative pull-up type continuous casting method that does not require a mold. As shown in Patent Document 1, after the starter is immersed in the surface of the molten metal (molten metal) (that is, the molten metal surface), when the starter is pulled up, the molten metal follows the starter by the surface film or surface tension of the molten metal. Derived. Here, a casting having a desired cross-sectional shape can be continuously cast by deriving and cooling the molten metal through a shape determining member installed in the vicinity of the molten metal surface.

通常の連続鋳造方法では、鋳型によって断面形状とともに長手方向の形状も規定される。とりわけ、連続鋳造方法では、鋳型内を凝固した金属(すなわち鋳物)が通り抜ける必要があるため、鋳造された鋳物は長手方向に直線状に延びた形状となる。
これに対し、自由鋳造方法における形状規定部材は、鋳物の断面形状のみを規定し、長手方向の形状は規定しない。そのため、スタータ(もしくは形状規定部材)を水平方向に移動させながらスタータを引き上げることにより、長手方向の形状が様々な鋳物が得られる。例えば、特許文献1には、長手方向に直線状でなく、ジグザグ状あるいは螺旋状に形成された中空鋳物(すなわちパイプ)が開示されている。
In a normal continuous casting method, the shape in the longitudinal direction is defined along with the cross-sectional shape by the mold. In particular, in the continuous casting method, since the solidified metal (that is, the casting) needs to pass through the mold, the cast casting has a shape extending linearly in the longitudinal direction.
On the other hand, the shape defining member in the free casting method defines only the cross-sectional shape of the casting, and does not define the shape in the longitudinal direction. Therefore, castings with various shapes in the longitudinal direction can be obtained by pulling up the starter while moving the starter (or shape defining member) in the horizontal direction. For example, Patent Document 1 discloses a hollow casting (that is, a pipe) that is formed in a zigzag shape or a spiral shape instead of being linear in the longitudinal direction.

特開2012−61518号公報JP 2012-61518 A

発明者は以下の課題を見出した。
特許文献1に記載の自由鋳造方法では、スタータの引き上げ速度や鋳物の冷却条件等によっては、鋳造の進行中に鋳物に意図しない穴が開いてしまうことがある。しかしながら、特許文献1に記載の自由鋳造方法では、鋳物に開いた穴を自動で見つける手段がないため、鋳物に開いているか否かを目視で確認せざるを得ない。そのため、特許文献1に記載の自由鋳造方法では、穴の見落としにより鋳造時間や材料が無駄になることがあり、その結果、鋳物の生産性が低下してしまう、という問題があった。
The inventor has found the following problems.
In the free casting method described in Patent Document 1, an unintended hole may be formed in the casting while the casting is in progress, depending on the starter pulling speed, the cooling condition of the casting, and the like. However, in the free casting method described in Patent Document 1, since there is no means for automatically finding a hole opened in the casting, it is necessary to visually confirm whether or not the hole is opened in the casting. Therefore, in the free casting method described in Patent Document 1, casting time and material may be wasted due to oversight of the hole, and as a result, there is a problem that the productivity of the casting is lowered.

本発明は、上記を鑑みなされたものであって、鋳物の生産性を向上させることが可能な引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the pull-up-type continuous casting apparatus and pull-up-type continuous casting method which can improve the productivity of a casting.

本発明の一態様に係る引上式連続鋳造装置は、溶湯を保持する保持炉と、前記溶湯の湯面上に設置され、前記湯面から導出された前記溶湯が通過することにより、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、を備えた引上式連続鋳造装置であって、空間を伝搬可能である一方で前記鋳物によって伝搬が抑制される信号を放出する信号源と、前記鋳物を隔てて前記信号源と対向配置され、前記信号を検知するセンサと、前記センサによって検知された前記信号の強度が基準強度以上の場合にのみ、前記鋳物に穴が開いていると判定する判定手段と、を備えるものである。それにより、鋳物に穴が開いているか否かを鋳造の進行中に自動で判定することができるため、鋳物の生産性を向上させることができる。   The up-drawing continuous casting apparatus according to an aspect of the present invention is cast by a holding furnace for holding a molten metal and the molten metal that is installed on the molten metal surface and that is led out from the molten metal surface. A pull-up type continuous casting apparatus comprising a shape defining member that defines a cross-sectional shape of a casting, and a signal source that emits a signal that is capable of propagating in space while being suppressed by the casting, and It is determined that a hole is formed in the casting only when the signal is detected by the sensor that is disposed opposite to the signal source across the casting and the signal detected by the sensor is equal to or higher than a reference strength. Determination means. As a result, it is possible to automatically determine whether or not there is a hole in the casting while the casting is in progress, so that the productivity of the casting can be improved.

本発明の一態様に係る引上式連続鋳造方法は、保持炉に保持された溶湯の湯面から前記溶湯を導出して形状規定部材を通過させることにより、鋳物を鋳造する方法であって、鋳造の進行中において、空間を伝搬可能である一方で前記鋳物によって伝搬が抑制される信号を、前記鋳物を介して検知するステップと、検知された前記信号の強度が基準強度以上の場合にのみ、前記鋳物に穴が開いていると判定するステップと、を備えるものである。それにより、鋳物に穴が開いているか否かを鋳造の進行中に自動で判定することができるため、鋳物の生産性を向上させることができる。   The pulling-up-type continuous casting method according to one aspect of the present invention is a method of casting a casting by deriving the molten metal from a molten metal surface held in a holding furnace and passing the shape determining member, While the casting is in progress, the step of detecting a signal that can be propagated through the space while the propagation is suppressed by the casting through the casting, and only when the intensity of the detected signal is equal to or higher than a reference strength. And a step of determining that the casting has a hole. As a result, it is possible to automatically determine whether or not there is a hole in the casting while the casting is in progress, so that the productivity of the casting can be improved.

本発明により、鋳物の生産性を向上させることが可能な引上式連続鋳造装置及び引上式連続鋳造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a pulling-up-type continuous casting apparatus and a pull-up-type continuous casting method that can improve the productivity of castings.

実施の形態1に係る自由鋳造装置を模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る形状規定部材102の平面図である。3 is a plan view of a shape defining member 102 according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る自由鋳造装置の一部を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a part of a free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る自由鋳造装置の一部を模式的に示す平面図である。2 is a plan view schematically showing a part of the free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る自由鋳造装置に設けられたモニタ110によるモニタリング結果(光センサ109によって検知された光の強度)を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing a monitoring result (the intensity of light detected by an optical sensor 109) by a monitor 110 provided in the free casting apparatus according to Embodiment 1. 実施の形態1に係る自由鋳造装置の変形例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the modification of the free casting apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る自由鋳造装置の変形例の一部を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically a part of modification of the free casting apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態2に係る自由鋳造装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the free casting apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る形状規定部材102の平面図である。6 is a plan view of a shape defining member 102 according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る自由鋳造装置の一部を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a part of a free casting apparatus according to a second embodiment. 実施の形態2に係る自由鋳造装置に設けられた光源108a,108bによる光の発生、及び、光センサ109a,109bによって検知された光の強度を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing generation of light by light sources 108a and 108b provided in the free casting apparatus according to Embodiment 2 and intensity of light detected by optical sensors 109a and 109b. 実施の形態2に係る自由鋳造装置の第1変形例の一部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically a part of 1st modification of the free casting apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る自由鋳造装置の第2変形例の一部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically a part of 2nd modification of the free casting apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る自由鋳造装置の第3変形例の一部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically a part of 3rd modification of the free casting apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiment. In addition, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

<実施の形態1>
まず、図1を参照して、実施の形態1に係る自由鋳造装置(引上式連続鋳造装置)について説明する。図1は、実施の形態1に係る自由鋳造装置を模式的に示す断面図である。図1に示すように、実施の形態1に係る自由鋳造装置は、溶湯保持炉(保持炉)101、外部形状規定部材102a、内部形状規定部材102b、支持ロッド103、104、アクチュエータ105、冷却ガスノズル(冷却部)106、引上機107、光源108、光センサ109、及び、モニタ(判定手段)110を備えている。
図1には、構成要素の位置関係を説明するために便宜的に右手系xyz座標が示されている。図1におけるxy平面は水平面を構成し、z軸方向が鉛直方向である。より具体的には、z軸のプラス方向が鉛直上向きとなる。
<Embodiment 1>
First, with reference to FIG. 1, the free casting apparatus (pull-up type continuous casting apparatus) according to Embodiment 1 will be described. 1 is a cross-sectional view schematically showing a free casting apparatus according to Embodiment 1. FIG. As shown in FIG. 1, a free casting apparatus according to Embodiment 1 includes a molten metal holding furnace (holding furnace) 101, an external shape defining member 102a, an internal shape defining member 102b, support rods 103 and 104, an actuator 105, and a cooling gas nozzle. (Cooling unit) 106, pulling machine 107, light source 108, optical sensor 109, and monitor (determination unit) 110 are provided.
In FIG. 1, the right-handed xyz coordinates are shown for convenience in order to explain the positional relationship between the components. The xy plane in FIG. 1 constitutes a horizontal plane, and the z-axis direction is the vertical direction. More specifically, the positive direction of the z axis is vertically upward.

溶湯保持炉101は、例えばアルミニウムやその合金などの溶湯M1を収容し、溶湯M1が流動性を有する所定の温度(例えば720℃程度)に保持する。図1の例では、鋳造中に溶湯保持炉101へ溶湯を補充しないため、鋳造の進行とともに溶湯M1の表面(つまり湯面)は低下する。他方、鋳造中に溶湯保持炉101へ溶湯を随時補充し、湯面を一定に保持するような構成としてもよい。ここで、溶湯保持炉101の設定温度を上げると凝固界面SIFの位置を上げることができ、溶湯保持炉101の設定温度を下げると凝固界面SIFの位置を下げることができる。なお、当然のことながら、溶湯M1はアルミニウム以外の金属やその合金であってもよい。   The molten metal holding furnace 101 accommodates a molten metal M1 such as aluminum or an alloy thereof, and holds the molten metal M1 at a predetermined temperature (for example, about 720 ° C.) having fluidity. In the example of FIG. 1, since the molten metal is not replenished to the molten metal holding furnace 101 during casting, the surface of the molten metal M1 (that is, the molten metal surface) decreases as the casting progresses. On the other hand, the molten metal may be replenished to the molten metal holding furnace 101 at any time during casting to keep the molten metal surface constant. Here, when the set temperature of the molten metal holding furnace 101 is raised, the position of the solidification interface SIF can be raised, and when the set temperature of the molten metal holding furnace 101 is lowered, the position of the solidified interface SIF can be lowered. As a matter of course, the molten metal M1 may be a metal other than aluminum or an alloy thereof.

外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bは、例えばセラミックスやステンレスなどからなり、溶湯M1上に配置されている。外部形状規定部材102aは、鋳造する鋳物M3の外部の断面形状を規定し、内部形状規定部材102bは、鋳造する鋳物M3の内部の断面形状を規定する。図1に示した鋳物M3は、水平方向の断面(以下、横断面と称す)の形状が管状の中空鋳物(つまりパイプ)である。換言すると、図1に示した鋳物M3は、上面から下面に向けて延在する一つの貫通孔を有する中空鋳物である。   The external shape defining member 102a and the internal shape defining member 102b are made of, for example, ceramics or stainless steel, and are disposed on the molten metal M1. The external shape defining member 102a defines the external cross-sectional shape of the casting M3 to be cast, and the internal shape defining member 102b defines the internal cross-sectional shape of the cast M3 to be cast. The casting M3 shown in FIG. 1 is a hollow casting (that is, a pipe) having a horizontal cross section (hereinafter referred to as a transverse section) having a tubular shape. In other words, the casting M3 shown in FIG. 1 is a hollow casting having one through hole extending from the upper surface toward the lower surface.

図1の例では、外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bは、それらの下側の主面(下面)が湯面に接触するように配置されている。それにより、溶湯M1の表面に形成される酸化膜や溶湯M1の表面に浮遊する異物の鋳物M3への混入が抑制される。一方、外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bは、それらの下面が湯面に接触しないように設置されてもよい。具体的には、外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bは、それらの下面が湯面から所定の距離(例えば0.5mm程度)だけ離間するように配置されてもよい。それにより、外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bでは、熱変形や溶損が抑制されるため、耐久性が向上する。   In the example of FIG. 1, the outer shape defining member 102a and the inner shape defining member 102b are arranged such that their lower main surfaces (lower surfaces) are in contact with the hot water surface. Thereby, mixing of the oxide film formed on the surface of the molten metal M1 and the foreign matter floating on the surface of the molten metal M1 into the casting M3 is suppressed. On the other hand, the outer shape defining member 102a and the inner shape defining member 102b may be installed such that their lower surfaces do not contact the hot water surface. Specifically, the outer shape defining member 102a and the inner shape defining member 102b may be arranged such that their lower surfaces are separated from the molten metal surface by a predetermined distance (for example, about 0.5 mm). Thereby, in the external shape defining member 102a and the internal shape defining member 102b, since thermal deformation and melting damage are suppressed, durability is improved.

図2は、外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bの平面図である。ここで、図1の外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bの断面図は、図2のI−I断面図に相当する。図2に示すように、外部形状規定部材102aは、例えば矩形状の平面形状を有し、中央部に矩形状の開口部を有している。内部形状規定部材102bは、矩形状の平面形状を有し、外部形状規定部材102aの開口部の中央部に配置されている。外部形状規定部材102aと内部形状規定部材102bとの間の間隙が、溶湯が通過する溶湯通過部102cとなる。このように、外部形状規定部材102a、内部形状規定部材102b、及び、溶湯通過部102cによって形状規定部材102が構成されている。なお、図2におけるxyz座標は、図1と一致している。   FIG. 2 is a plan view of the outer shape defining member 102a and the inner shape defining member 102b. Here, the cross-sectional views of the external shape defining member 102a and the internal shape defining member 102b in FIG. 1 correspond to the II cross-sectional view in FIG. As shown in FIG. 2, the external shape defining member 102a has, for example, a rectangular planar shape, and has a rectangular opening at the center. The internal shape defining member 102b has a rectangular planar shape and is disposed at the center of the opening of the external shape defining member 102a. A gap between the outer shape defining member 102a and the inner shape defining member 102b becomes a molten metal passage portion 102c through which the molten metal passes. As described above, the shape defining member 102 is configured by the external shape defining member 102a, the internal shape defining member 102b, and the molten metal passage portion 102c. Note that the xyz coordinates in FIG. 2 coincide with those in FIG.

引上機107は、スタータ(導出部材)STを把持し、スタータSTを溶湯M1に浸漬させたり、溶湯M1に浸漬されたスタータSTを引き上げたりする。   The pulling machine 107 holds the starter (leading member) ST and immerses the starter ST in the molten metal M1 or pulls up the starter ST immersed in the molten metal M1.

図1に示すように、溶湯M1は、浸漬されたスタータSTと結合した後、その表面膜や表面張力により外形を維持したままスタータSTに追従して引き上げられ、溶湯通過部102cを通過する。溶湯M1が溶湯通過部102cを通過することにより、溶湯M1に対し形状規定部材102から外力が印加され、鋳物M2の断面形状が規定される。ここで、溶湯M1の表面膜や表面張力によってスタータST(又は、スタータSTに追従して引き上げられた溶湯M1が凝固して形成された鋳物M3)に追従して湯面から引き上げられた溶湯を保持溶湯M2と呼ぶ。また、鋳物M3と保持溶湯M2との境界が凝固界面SIFである。   As shown in FIG. 1, after the molten metal M1 is coupled to the immersed starter ST, the molten metal M1 is pulled up following the starter ST while maintaining its outer shape by its surface film and surface tension, and passes through the molten metal passage portion 102c. When the molten metal M1 passes through the molten metal passage portion 102c, an external force is applied to the molten metal M1 from the shape defining member 102, and the cross-sectional shape of the casting M2 is defined. Here, the molten metal pulled up from the molten metal surface following the starter ST (or the casting M3 formed by solidification of the molten metal M1 pulled up following the starter ST) by the surface film or surface tension of the molten metal M1. This is called retained molten metal M2. Further, the boundary between the casting M3 and the retained molten metal M2 is a solidification interface SIF.

スタータSTは、例えばセラミックスやステンレスなどからなる。なお、スタータSTの表面は塩結晶等の保護被膜で覆われていてもよい。それにより、スタータSTと溶湯M1との溶融結合が抑制されるため、スタータSTと鋳物M3との剥離性を向上させることができる。その結果、スタータSTの再利用が可能になる。また、スタータSTの表面を保護被膜で覆う場合には、スタータSTの表面は凹凸形状を有することが好ましい。それにより、スタータSTの表面に保護被膜を付着(析出)させやすくなるため、スタータSTと鋳物M3との剥離性をさらに向上させることができる。同時に、溶湯導出時のスタータSTと溶湯M1との引上げ方向の結合力を向上させることができる。   The starter ST is made of, for example, ceramics or stainless steel. Note that the surface of the starter ST may be covered with a protective film such as a salt crystal. Thereby, since the melt bond between the starter ST and the molten metal M1 is suppressed, the peelability between the starter ST and the casting M3 can be improved. As a result, the starter ST can be reused. Further, when the surface of the starter ST is covered with a protective film, the surface of the starter ST preferably has an uneven shape. Thereby, since it becomes easy to adhere (deposit) a protective film on the surface of the starter ST, the peelability between the starter ST and the casting M3 can be further improved. At the same time, it is possible to improve the coupling force in the pulling direction between the starter ST and the molten metal M1 when the molten metal is led out.

支持ロッド103は、外部形状規定部材102aを支持し、支持ロッド104は、内部形状規定部材102bを支持する。ここで、支持ロッド104をパイプ構造とし、これに冷却ガスを流し、さらに内部形状規定部材102bに吹出孔を設ければ、内側からも鋳物M3を冷却することができる。   The support rod 103 supports the external shape defining member 102a, and the support rod 104 supports the internal shape defining member 102b. Here, if the support rod 104 has a pipe structure, a cooling gas is allowed to flow through the support rod 104, and a blow hole is provided in the internal shape defining member 102b, the casting M3 can be cooled also from the inside.

アクチュエータ105には、支持ロッド103,104がともに連結されている。アクチュエータ105は、支持ロッド103,104を介して、外部形状規定部材102a及び内部形状規定部材102bを上下方向(z軸方向)に移動させることができる。それにより、鋳造の進行による湯面の低下とともに、形状規定部材102を下方向に移動させることができる。   Both support rods 103 and 104 are connected to the actuator 105. The actuator 105 can move the external shape defining member 102 a and the internal shape defining member 102 b in the vertical direction (z-axis direction) via the support rods 103 and 104. Thereby, the shape determining member 102 can be moved downward as the molten metal surface is lowered due to the progress of casting.

冷却ガスノズル106は、スタータSTや鋳物M3に冷却ガス(空気、窒素、アルゴンなど)を吹き付け、冷却するためのものである。冷却ガスの流量を増やすと凝固界面SIFの位置を下げることができ、冷却ガスの流量を減らすと凝固界面SIFの位置を上げることができる。なお、冷却ガスノズル106も、上下方向(z軸方向)及び水平方向(x軸方向及びy軸方向)に移動可能となっている。そのため、例えば、鋳造の進行による湯面の低下とともに、形状規定部材102の下方向への移動に合わせて、冷却ガスノズル106を下方向に移動させることができる。あるいは、引上機107の水平方向の移動に合わせて、冷却ガスノズル106を水平方向に移動させることができる。   The cooling gas nozzle 106 is for blowing a cooling gas (air, nitrogen, argon, etc.) on the starter ST or the casting M3 to cool it. Increasing the flow rate of the cooling gas can lower the position of the solidification interface SIF, and decreasing the flow rate of the cooling gas can increase the position of the solidification interface SIF. The cooling gas nozzle 106 is also movable in the vertical direction (z-axis direction) and the horizontal direction (x-axis direction and y-axis direction). Therefore, for example, the cooling gas nozzle 106 can be moved downward in accordance with the downward movement of the shape defining member 102 as the molten metal surface decreases due to the progress of casting. Alternatively, the cooling gas nozzle 106 can be moved in the horizontal direction in accordance with the horizontal movement of the pulling machine 107.

スタータSTに連結された引上機107により鋳物M3を引き上げつつ、冷却ガスによりスタータSTや鋳物M3を冷却することにより、凝固界面SIF近傍の保持溶湯M2が上側(z軸方向プラス側)から下側(z軸方向マイナス側)へ順次凝固し、鋳物M3が形成されていく。引上機107による引上速度を速くすると凝固界面SIFの位置を上げることができ、引上速度を遅くすると凝固界面SIFの位置を下げることができる。また、引上機107を水平方向(x軸方向やy軸方向)に移動させながら引き上げることにより、鋳物M3の長手方向の形状を自由に変化させることができる。なお、引上機107を水平方向に移動させる代わりに、形状規定部材102を水平方向に移動させることにより、鋳物M3の長手方向の形状を自由に変化させてもよい。   The molten metal M2 in the vicinity of the solidification interface SIF is lowered from the upper side (the z-axis direction plus side) by pulling up the casting M3 by the pulling machine 107 connected to the starter ST and cooling the starter ST and the casting M3 with the cooling gas. The casting M3 is sequentially solidified to the side (z-axis direction minus side) to form a casting M3. Increasing the pulling speed by the pulling machine 107 can raise the position of the solidification interface SIF, and slowing the pulling speed can lower the position of the solidification interface SIF. Further, the shape of the casting M3 in the longitudinal direction can be freely changed by pulling up the lifting machine 107 while moving it in the horizontal direction (x-axis direction or y-axis direction). Note that the shape of the casting M3 in the longitudinal direction may be freely changed by moving the shape determining member 102 in the horizontal direction instead of moving the pulling machine 107 in the horizontal direction.

光源108は、光を放射する。光センサ109は、光を検知する。具体的には、光センサ109は、光源108からの光を鋳物M3を介して検知する。   The light source 108 emits light. The optical sensor 109 detects light. Specifically, the optical sensor 109 detects light from the light source 108 through the casting M3.

図3及び図4は、本実施の形態に係る自由鋳造装置の一部を模式的に示す斜視図及び平面図である。図3には、形状規定部材102、光源108、光センサ109、モニタ110、スタータST、及び、鋳物M3のみが示されている。図4には、光源108、光センサ109、及び、鋳物M3のみが示されている。なお、図3及び図4におけるxyz座標は、図1と一致している。   3 and 4 are a perspective view and a plan view schematically showing a part of the free casting apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 shows only the shape defining member 102, the light source 108, the optical sensor 109, the monitor 110, the starter ST, and the casting M3. FIG. 4 shows only the light source 108, the optical sensor 109, and the casting M3. The xyz coordinates in FIGS. 3 and 4 are the same as those in FIG.

図3及び図4に示すように、本実施の形態では、4つの光源108が、鋳物M3の外周を囲むように配置されている。換言すると、4つの光源108が、角筒形状の鋳物M3の4つの側壁に向けて外側から光を放射するように配置されている。また、本実施の形態では、1つの光センサ109が、角筒形状の鋳物M3の筒内に配置されている。換言すると、1つの光センサ109が、鋳物M3を隔てて4つの光源108と対向するように配置されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, four light sources 108 are arranged so as to surround the outer periphery of the casting M3. In other words, the four light sources 108 are arranged to emit light from the outside toward the four side walls of the rectangular tube-shaped casting M3. In the present embodiment, one optical sensor 109 is arranged in a cylinder of a rectangular tube-shaped casting M3. In other words, one optical sensor 109 is arranged to face the four light sources 108 with the casting M3 interposed therebetween.

例えば、鋳物M3の側壁に穴が開いている場合、鋳物M3の外部から放射された光がその穴を通過して内部に伝搬するため、光センサ109は基準強度以上の強度の光を検知する。他方、鋳物M3の側壁に穴が開いていない場合、鋳物M3の外部から内部に光は伝搬しないため、光センサ109は基準強度以上の強度の光を検知しない。   For example, when a hole is opened in the side wall of the casting M3, the light emitted from the outside of the casting M3 propagates through the hole and propagates to the inside. Therefore, the optical sensor 109 detects light having an intensity higher than the reference intensity. . On the other hand, when there is no hole in the side wall of the casting M3, the light does not propagate from the outside to the inside of the casting M3, so the optical sensor 109 does not detect light having a reference intensity or higher.

モニタ(判定手段)110は、鋳造の進行中、光センサ109によって検知された光の強度をモニタリングする。そして、モニタ110は、モニタリング結果に基づいて鋳物M3に穴が開いているか否かを判定する。   A monitor (determination unit) 110 monitors the intensity of light detected by the optical sensor 109 during the progress of casting. Then, the monitor 110 determines whether or not there is a hole in the casting M3 based on the monitoring result.

図5は、モニタ110によるモニタリング結果(光センサ109によって検知された光の強度)を示すタイミングチャートである。例えば、モニタ110は、光センサ109によって検知された光の強度が基準強度以上である場合(時刻t1〜t2、及び、時刻t3〜t4)、鋳物M3に穴が開いていると判定し、基準強度未満である場合、鋳物M3に穴が開いていないと判定する。   FIG. 5 is a timing chart showing a monitoring result by the monitor 110 (light intensity detected by the optical sensor 109). For example, when the intensity of the light detected by the optical sensor 109 is equal to or higher than the reference intensity (time t1 to t2 and time t3 to t4), the monitor 110 determines that the casting M3 has a hole, and the reference When it is less than the strength, it is determined that the casting M3 has no hole.

また、モニタ110は、光センサ109によって検知された光の強度が基準強度以上である期間が長い場合、穴が縦方向(z軸方向)に大きいと判定し、基準強度以上である期間が短い場合、穴が縦方向(z軸方向)に小さいと判定する。さらに、モニタ110は、光センサ109によって検知された光の強度が基準強度以上である場合において、当該光の強度が大きい場合、穴が横方向(x軸方向及びy軸方向)に大きいと判定し、当該光の強度が小さい場合、穴が横方向(x軸方向及びy軸方向)に小さいと判定する。つまり、モニタ110は、鋳物M3の穴の有無だけでなく、鋳物M3の穴の大きさも判定することができる。   The monitor 110 determines that the hole is large in the vertical direction (z-axis direction) when the intensity of the light detected by the optical sensor 109 is longer than the reference intensity, and the period when the intensity is higher than the reference intensity is short. In this case, it is determined that the hole is small in the vertical direction (z-axis direction). Furthermore, when the intensity of light detected by the optical sensor 109 is equal to or higher than the reference intensity, the monitor 110 determines that the hole is large in the lateral direction (x-axis direction and y-axis direction) when the intensity of the light is large. When the intensity of the light is small, it is determined that the hole is small in the lateral direction (x-axis direction and y-axis direction). That is, the monitor 110 can determine not only the presence or absence of a hole in the casting M3 but also the size of the hole in the casting M3.

モニタ110と光センサ109とは有線で接続されている。本実施の形態では、光センサ109が、引上機107付近から有線によって鋳物M3の筒内に吊るされるようにして配置されている。それにより、有線が鋳物M3に接触するのを防ぐことができる。   The monitor 110 and the optical sensor 109 are connected by wire. In the present embodiment, the optical sensor 109 is arranged so as to be suspended in the cylinder of the casting M3 by wire from the vicinity of the pulling machine 107. Thereby, it can prevent that a wire contact | connects the casting M3.

なお、光源108及び光センサ109は、できるだけ形状規定部材102付近の低い位置に設けられることが好ましい。それにより、鋳造の進行中、鋳物M3に穴が開いているか否かを早期に発見することができる。   The light source 108 and the optical sensor 109 are preferably provided as low as possible in the vicinity of the shape defining member 102. Thereby, it can be discovered at an early stage whether or not a hole is formed in the casting M3 while the casting is in progress.

次に、図1を参照して、本実施の形態にかかる自由鋳造方法について説明する。
まず、引上機107によりスタータSTを降下させ、外部形状規定部材102aと内部形状規定部材102bとの間の溶湯通過部102cを通過させながら、スタータSTの先端部(下端部)を溶湯M1に浸漬させる。
Next, the free casting method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, the starter ST is lowered by the pulling machine 107 and the molten metal passage portion 102c between the external shape defining member 102a and the internal shape defining member 102b is passed, and the tip end (lower end) of the starter ST is made into the molten metal M1. Soak.

次に、所定の速度でスタータSTの引き上げを開始する。ここで、スタータSTが湯面から離間しても、溶湯M1は、表面膜や表面張力によってスタータSTに追従して湯面から引き上げられ(導出され)保持溶湯M2を形成する。図1に示すように、保持溶湯M2は、溶湯通過部102cに形成される。つまり、形状規定部材102により、保持溶湯M2に形状が付与される。   Next, the starter ST is started to be pulled up at a predetermined speed. Here, even if the starter ST is separated from the molten metal surface, the molten metal M1 is pulled up (derived) from the molten metal surface by the surface film or surface tension to form the retained molten metal M2. As shown in FIG. 1, the retained molten metal M2 is formed in the molten metal passage portion 102c. That is, the shape defining member 102 imparts a shape to the retained molten metal M2.

次に、スタータST及び鋳物M3は、冷却ガスノズル106から吹き出される冷却ガスにより冷却される。それにより、保持溶湯M2が間接的に冷却されて上側から下側に向かって順に凝固し、鋳物M3が成長していく。このようにして、鋳物M3を連続鋳造することができる。   Next, the starter ST and the casting M3 are cooled by the cooling gas blown from the cooling gas nozzle 106. Thereby, the retained molten metal M2 is indirectly cooled and solidified in order from the upper side to the lower side, and the casting M3 grows. In this way, the casting M3 can be continuously cast.

ここで、鋳物M3を隔てて光源108と対向配置された光センサ109は、鋳造中の鋳物M3の側壁に穴が開いている場合、その穴を通過した光源108からの光を基準強度以上の強度の光として検知する。モニタ110は、光センサ109によって検知された光の強度をモニタリングし、その光の強度が基準強度以上の場合、鋳物M3に穴が開いていると判定する。鋳物M3に穴が開いていると判定された場合、例えば、鋳物の鋳造を停止する。   Here, when the optical sensor 109 disposed opposite to the light source 108 across the casting M3 has a hole in the side wall of the casting M3 being cast, light from the light source 108 that has passed through the hole exceeds the reference intensity. Detect as intense light. The monitor 110 monitors the intensity of light detected by the optical sensor 109, and determines that the hole is formed in the casting M3 when the intensity of the light is equal to or higher than the reference intensity. When it is determined that the hole is formed in the casting M3, for example, casting of the casting is stopped.

このように、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、光源108からの光を鋳物M3を介して光センサ109にて検知することにより、鋳物M3に穴が開いたか否かを鋳造の進行中に自動で判定することができる。それにより、目視の場合に起こり得る穴の見落としが無くなるため、鋳造時間や材料が無駄にならなくなる。また、鋳造の進行中に穴を発見することにより、鋳造の完了前に鋳物の鋳造を停止することができるため、鋳造時間や材料が無駄にならなくなる。その結果、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、鋳物の生産性を向上させることができる。   As described above, the free casting apparatus according to the present embodiment is in progress of casting by detecting whether the light from the light source 108 is detected by the optical sensor 109 via the casting M3, thereby determining whether the casting M3 has a hole. Can be determined automatically. This eliminates the oversight of holes that can occur in the case of visual observation, so that casting time and materials are not wasted. In addition, by finding the hole while the casting is in progress, the casting can be stopped before the casting is completed, so that casting time and materials are not wasted. As a result, the free casting apparatus according to the present embodiment can improve casting productivity.

本実施の形態では、光源108が鋳物M3の外部に設けられ、光センサ109が鋳物M3の内部に設けられた場合を例に説明したが、これに限られない。光源108が鋳物M3の内部に設けられ、光センサ109が鋳物M3の外部に設けられてもよい。   Although the case where the light source 108 is provided outside the casting M3 and the optical sensor 109 is provided inside the casting M3 has been described as an example in the present embodiment, the present invention is not limited thereto. The light source 108 may be provided inside the casting M3, and the optical sensor 109 may be provided outside the casting M3.

また、本実施の形態では、鋳物M3が中空鋳物である場合を例に説明したが、これに限られない。鋳物M3は、横断面の形状が円形状や矩形状の中実鋳物でも良い。この場合、中実鋳物を隔てて光源108及び光センサ109を対向配置させることで、中実鋳物に穴が開いているか否かを判定することが可能となる。   In the present embodiment, the case where the casting M3 is a hollow casting has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. The casting M3 may be a solid casting whose cross section is circular or rectangular. In this case, by arranging the light source 108 and the optical sensor 109 to face each other across the solid casting, it is possible to determine whether or not the solid casting has a hole.

さらに、本実施の形態では、光センサ109とモニタ110とが有線で接続された場合を例に説明したが、これに限られない。光センサ109とモニタ110とは無線通信を行う構成であってもよい。以下、図6及び図7を用いて簡単に説明する。   Furthermore, in this embodiment, the case where the optical sensor 109 and the monitor 110 are connected by wire is described as an example, but the present invention is not limited to this. The optical sensor 109 and the monitor 110 may be configured to perform wireless communication. Hereinafter, a brief description will be given with reference to FIGS. 6 and 7.

図6は、本実施の形態に係る自由鋳造装置の変形例を模式的に示す断面図である。図7は、本実施の形態に係る自由鋳造装置の一部の変形例を模式的に示す斜視図である。図6は、図1に対応するものであり、図7は、図3に対応するものである。なお、図6及び図7におけるxyz座標は、図1と一致している。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a modified example of the free casting apparatus according to the present embodiment. FIG. 7 is a perspective view schematically showing a modification of a part of the free casting apparatus according to the present embodiment. FIG. 6 corresponds to FIG. 1, and FIG. 7 corresponds to FIG. Note that the xyz coordinates in FIGS. 6 and 7 are the same as those in FIG.

図6及び図7に示すように、光センサ109とモニタ110とは無線通信を行う。また、図6及び図7の例では、4つの光源108及び1つの光センサ109が形状規定部材102の上面に断熱材を介して配置されている。図6及び図7に示す自由鋳造装置のその他の構成及び動作については、図1及び図3に示す自由鋳造装置の場合と同様であるため、その説明を省略する。このような構成により、有線が鋳物M3に接触することがなくなるため、鋳造の自由度が高くなる。   As shown in FIGS. 6 and 7, the optical sensor 109 and the monitor 110 perform wireless communication. In the example of FIGS. 6 and 7, four light sources 108 and one optical sensor 109 are arranged on the upper surface of the shape defining member 102 via a heat insulating material. Other configurations and operations of the free casting apparatus shown in FIGS. 6 and 7 are the same as those of the free casting apparatus shown in FIGS. With such a configuration, since the wire does not come into contact with the casting M3, the degree of freedom in casting is increased.

<実施の形態2>
図8は、実施の形態2に係る自由鋳造装置を模式的に示す断面図である。図8に示す自由鋳造装置では、図1に示す自由鋳造装置と比較して、形状規定部材102の形状が異なるとともに、光源108及び光センサ109の配置位置が異なる。図8に示す自由鋳造装置のその他の構成については、図1に示す自由鋳造装置と同様であるため、その説明を省略する。
<Embodiment 2>
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a free casting apparatus according to the second embodiment. The free casting apparatus shown in FIG. 8 differs from the free casting apparatus shown in FIG. The other configuration of the free casting apparatus shown in FIG. 8 is the same as that of the free casting apparatus shown in FIG.

図9は、本実施の形態に係る形状規定部材102の平面図である。ここで、図8の形状規定部材102の断面図は、図9のII−II断面図に相当する。図9に示すように、外部形状規定部材102aは、例えば矩形状の平面形状を有し、中央部に矩形状の開口部を有している。内部形状規定部材102bは矩形状の平面形状を有する4つの部材からなり、これら4つの部材は、外部形状規定部材102aの開口部に、マトリクス状に所定の間隔をあけて配置されている。外部形状規定部材102aと内部形状規定部材102bとの間の間隙が、溶湯が通過する溶湯通過部102cとなる。このように、外部形状規定部材102a、内部形状規定部材102b、及び、溶湯通過部102cによって形状規定部材102が構成されている。なお、図9におけるxyz座標は、図8と一致している。   FIG. 9 is a plan view of the shape defining member 102 according to the present embodiment. Here, the cross-sectional view of the shape defining member 102 in FIG. 8 corresponds to the II-II cross-sectional view in FIG. 9. As shown in FIG. 9, the external shape defining member 102a has, for example, a rectangular planar shape, and has a rectangular opening at the center. The internal shape defining member 102b is composed of four members having a rectangular planar shape, and these four members are arranged at predetermined intervals in a matrix at the openings of the external shape defining member 102a. A gap between the outer shape defining member 102a and the inner shape defining member 102b becomes a molten metal passage portion 102c through which the molten metal passes. As described above, the shape defining member 102 is configured by the external shape defining member 102a, the internal shape defining member 102b, and the molten metal passage portion 102c. In addition, the xyz coordinate in FIG. 9 corresponds with FIG.

本実施の形態に係る自由鋳造装置は、図9に示す形状規定部材102を用いて鋳造を行うことにより、水平方向の断面(横断面)の形状が複数の開口部を有する中空鋳物M3を鋳造する。つまり、本実施の形態に係る自由鋳造装置は、図9に示す形状規定部材102を用いて鋳造を行うことにより、内部に仕切壁(リブ)を有する中空鋳物M3を鋳造する。換言すると、本実施の形態に係る自由鋳造装置は、図9に示す形状規定部材102を用いて鋳造を行うことにより、上面から下面に向けて延在する複数(本例では4つ)の貫通孔を有する中空鋳物M3を鋳造する。   The free casting apparatus according to the present embodiment casts a hollow casting M3 having a plurality of openings in a horizontal cross section (cross section) by performing casting using the shape determining member 102 shown in FIG. To do. That is, the free casting apparatus according to the present embodiment casts a hollow casting M3 having partition walls (ribs) inside by performing casting using the shape defining member 102 shown in FIG. In other words, the free casting apparatus according to the present embodiment performs a plurality of (four in this example) penetrations extending from the upper surface to the lower surface by performing casting using the shape defining member 102 shown in FIG. A hollow casting M3 having holes is cast.

続いて、図10を用いて、光源108及び光センサ109の位置関係について説明する。図10は、本実施の形態に係る自由鋳造装置の一部を模式的に示す平面図である。図10には、光源108、光センサ109、及び、鋳物M3のみが示されている。なお、図10におけるxyz座標は、図8と一致している。   Next, the positional relationship between the light source 108 and the optical sensor 109 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view schematically showing a part of the free casting apparatus according to the present embodiment. FIG. 10 shows only the light source 108, the optical sensor 109, and the casting M3. In addition, the xyz coordinate in FIG. 10 corresponds with FIG.

図10に示すように、本実施の形態では、2つの光源108(以下、光源108a,108bと称す)と2つの光センサ109(以下、光センサ109a,109bと称す)が設けられている。光源108a及び光センサ109aは、仕切壁F1を隔てて対向配置されている。光源108a及び光センサ109bは、仕切壁F2を隔てて対向配置されている。光源108b及び光センサ109aは、仕切壁F3を隔てて対向配置されている。光源108b及び光センサ109bは、仕切壁F4を隔てて対向配置されている。   As shown in FIG. 10, in this embodiment, two light sources 108 (hereinafter referred to as light sources 108a and 108b) and two optical sensors 109 (hereinafter referred to as optical sensors 109a and 109b) are provided. The light source 108a and the optical sensor 109a are arranged to face each other with a partition wall F1 therebetween. The light source 108a and the optical sensor 109b are disposed to face each other with a partition wall F2. The light source 108b and the optical sensor 109a are disposed to face each other with a partition wall F3 therebetween. The light source 108b and the optical sensor 109b are disposed to face each other with a partition wall F4 interposed therebetween.

それにより、光源108a及び光センサ109aを用いて鋳物M3の仕切壁F1に穴が開いているか否かの判定をすることができる。光源108a及び光センサ109bを用いて鋳物M3の仕切壁F2に穴が開いているか否かを判定することができる。光源108b及び光センサ109aを用いて鋳物M3の仕切壁F3に穴が開いているか否かを判定することができる。光源108b及び光センサ109bを用いて鋳物M3の仕切壁F4に穴が開いているか否かを判定することができる。   Thereby, it is possible to determine whether or not a hole is opened in the partition wall F1 of the casting M3 using the light source 108a and the optical sensor 109a. It is possible to determine whether or not there is a hole in the partition wall F2 of the casting M3 using the light source 108a and the optical sensor 109b. It is possible to determine whether or not there is a hole in the partition wall F3 of the casting M3 using the light source 108b and the optical sensor 109a. It is possible to determine whether or not there is a hole in the partition wall F4 of the casting M3 using the light source 108b and the optical sensor 109b.

図11は、光源108a,108bによる光の発生、及び、光センサ109a,109bによって検知された光の強度を示すタイミングチャートである。図11の例では、時刻t0〜t1、時刻t4〜t5、時刻t8〜t9に、光源108aが光を放射している。時刻t2〜t3、時刻t6〜t7、時刻t10〜t11に、光源108bが光を放射している。光センサ109aは、時刻t0〜t12の期間中、基準強度以上の強度の光を検知していない。それに対し、光センサ109bは、時刻t2〜t3の期間に、基準強度以上の強度の光を検知している。この場合、時刻t1〜t3の期間に光を放射した光源108bと、その光を検知した光センサ109bと、の間の鋳物M3の仕切壁F4に穴が開いている判定される。   FIG. 11 is a timing chart showing the generation of light by the light sources 108a and 108b and the intensity of light detected by the optical sensors 109a and 109b. In the example of FIG. 11, the light source 108a emits light at times t0 to t1, times t4 to t5, and times t8 to t9. The light source 108b emits light at time t2 to t3, time t6 to t7, and time t10 to t11. The optical sensor 109a does not detect light having a reference intensity or higher during the period from time t0 to t12. On the other hand, the optical sensor 109b detects light having an intensity equal to or higher than the reference intensity during the period from time t2 to time t3. In this case, it is determined that there is a hole in the partition wall F4 of the casting M3 between the light source 108b that emits light during the period of time t1 to t3 and the optical sensor 109b that detects the light.

このように、本実施の形態にかかる自由鋳造装置は、実施の形態1にかかる自由鋳造装置と同等の効果を奏することができるとともに、内部に仕切壁を有する中空鋳物M3を鋳造する場合、光源108及び光センサ109を中空鋳物M3の内部に仕切壁を隔てて対向配置させることにより、外部から目視で確認できない鋳物M3の仕切壁に穴が開いているか否かを判定することができる。   As described above, the free casting apparatus according to the present embodiment can achieve the same effects as the free casting apparatus according to the first embodiment, and when casting a hollow casting M3 having a partition wall therein, a light source By arranging 108 and the optical sensor 109 facing each other inside the hollow casting M3 with a partition wall therebetween, it is possible to determine whether or not there is a hole in the partition wall of the casting M3 that cannot be visually confirmed from the outside.

なお、図12〜図14の平面図に示すように、光源108及び光センサ109の配置に関しては、鋳物M3の貫通孔の断面形状や数(平面視した場合の開口部の形状や数)に制限はない。   As shown in the plan views of FIGS. 12 to 14, regarding the arrangement of the light source 108 and the optical sensor 109, the cross-sectional shape and number of through-holes in the casting M <b> 3 (the shape and number of openings when viewed in plan) are used. There is no limit.

また、本実施の形態の場合も、実施の形態1の場合と同様に、光センサ109とモニタ110とは無線通信を行う構成であってもよい。それにより、有線が鋳物M3に接触することがなくなるため、鋳造の自由度が高くなる。   Also in the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the optical sensor 109 and the monitor 110 may be configured to perform wireless communication. Thereby, the wire does not come into contact with the casting M3, so that the degree of freedom in casting is increased.

以上のように、上記実施の形態1,2にかかる自由鋳造装置は、光源108からの光を鋳物M3を介して光センサ109にて検知することにより、鋳物M3に穴が開いたか否かを鋳造の進行中に自動で判定することができる。それにより、目視の場合に起こり得る穴の見落としが無くなるため、鋳造時間や材料が無駄にならなくなる。また、鋳造の進行中に穴を発見することにより、鋳造の完了前に鋳物の鋳造を停止することができるため、鋳造時間や材料が無駄にならなくなる。その結果、上記実施の形態1,2にかかる自由鋳造装置は、鋳物の生産性を向上させることができる。さらに、実施の形態2にかかる自由鋳造装置は、外部から目視で確認できない鋳物M3の仕切壁に穴が開いているか否かを判定することもできる。   As described above, the free casting apparatus according to the first and second embodiments detects whether the casting M3 has a hole by detecting the light from the light source 108 with the optical sensor 109 via the casting M3. It can be automatically determined while the casting is in progress. This eliminates the oversight of holes that can occur in the case of visual observation, so that casting time and materials are not wasted. In addition, by finding the hole while the casting is in progress, the casting can be stopped before the casting is completed, so that casting time and materials are not wasted. As a result, the free casting apparatus according to the first and second embodiments can improve casting productivity. Furthermore, the free casting apparatus according to the second embodiment can also determine whether or not there is a hole in the partition wall of the casting M3 that cannot be visually confirmed from the outside.

上記実施の形態1,2では、光源108及び光センサ109が設けられた場合を例に説明したが、これに限られない。空間を伝搬可能である一方で鋳物M3(障害物)によって伝搬が抑制される信号を放出する信号源と、当該信号を受信可能なセンサと、が設けられていればよい。例えば、光源108及び光センサ109に代えて、電波を放出する電波源及び電波を受信するセンサが設けられてもよいし、超音波などの音波を放出する音波源及び音波を受信するセンサが設けられてもよい。   In the first and second embodiments, the case where the light source 108 and the optical sensor 109 are provided has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. It is only necessary to provide a signal source that emits a signal that can be propagated through the space but is suppressed by the casting M3 (obstacle), and a sensor that can receive the signal. For example, instead of the light source 108 and the optical sensor 109, a radio wave source that emits radio waves and a sensor that receives radio waves may be provided, or a sound wave source that emits sound waves such as ultrasonic waves and a sensor that receives sound waves are provided. May be.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

101 溶湯保持炉
102 形状規定部材
102a 外部形状規定部材
102b 内部形状規定部材
102c 溶湯通過部
103 支持ロッド
104 支持ロッド
105 アクチュエータ
106 冷却ガスノズル
107 引上機
108 光源
109 光センサ
110 モニタ
F1〜F4 仕切壁
M1 溶湯
M2 保持溶湯
M3 鋳物
SIF 凝固界面
ST スタータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Molten metal holding furnace 102 Shape defining member 102a External shape defining member 102b Internal shape defining member 102c Melt passage part 103 Support rod 104 Support rod 105 Actuator 106 Cooling gas nozzle 107 Pull-up machine 108 Light source 109 Optical sensor 110 Monitor F1-F4 Partition wall M1 Molten metal M2 Holding molten metal M3 Casting SIF Solidification interface ST Starter

Claims (9)

溶湯を保持する保持炉と、
前記溶湯の湯面上に設置され、前記湯面から導出された前記溶湯が通過することにより、鋳造する鋳物の断面形状を規定する形状規定部材と、を備えた引上式連続鋳造装置であって、
空間を伝搬可能である一方で前記鋳物によって伝搬が抑制される信号を放出する信号源と、
前記鋳物を隔てて前記信号源と対向配置され、前記信号を検知するセンサと、
前記センサによって検知された前記信号の強度が基準強度以上の場合にのみ、前記鋳物に穴が開いていると判定する判定手段と、を備えた引上式連続鋳造装置。
A holding furnace for holding molten metal;
And a shape defining member that defines a cross-sectional shape of a casting to be cast by passing the molten metal led out of the molten metal and passing through the molten metal. And
A signal source that emits a signal that is capable of propagating in space while being suppressed by the casting;
A sensor that is disposed opposite the signal source across the casting and that detects the signal;
A pulling-up-type continuous casting apparatus comprising: a determination unit that determines that a hole is formed in the casting only when the intensity of the signal detected by the sensor is equal to or higher than a reference intensity.
前記信号は、光、電波及び音波の何れかである、請求項1に記載の引上式連続鋳造装置。   The pulling-up-type continuous casting apparatus according to claim 1, wherein the signal is any one of light, radio waves, and sound waves. 前記鋳物は、中空鋳物であって、
前記信号源は、前記中空鋳物の外部及び内部の一方に配置され、
前記センサは、前記中空鋳物の外部及び内部の他方に配置されている、請求項1又は2に記載の引上式連続鋳造装置。
The casting is a hollow casting,
The signal source is disposed on one of the outside and the inside of the hollow casting,
The pulling-up-type continuous casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the sensor is arranged on the other of the outside and the inside of the hollow casting.
前記鋳物は、内部に仕切壁を有する中空鋳物であって、
前記信号源及び前記センサは、前記中空鋳物の内部において前記仕切壁を隔てて対向配置されている、請求項1又は2に記載の引上式連続鋳造装置。
The casting is a hollow casting having a partition wall inside,
The pulling-up-type continuous casting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the signal source and the sensor are arranged to face each other with the partition wall inside the hollow casting.
保持炉に保持された溶湯の湯面から前記溶湯を導出して形状規定部材を通過させることにより、鋳物を鋳造する方法であって、
鋳造の進行中において、
空間を伝搬可能である一方で前記鋳物によって伝搬が抑制される信号を、前記鋳物を介して検知するステップと、
検知された前記信号の強度が基準強度以上の場合にのみ、前記鋳物に穴が開いていると判定するステップと、を備えた、引上式連続鋳造方法。
A method of casting a casting by deriving the molten metal from a molten metal surface held in a holding furnace and passing the shape determining member,
During the casting process,
Detecting through the casting a signal that is capable of propagating in space while being inhibited by the casting;
And a step of determining that the casting has a hole only when the detected intensity of the signal is equal to or higher than a reference intensity.
前記信号は、光、電波及び音波の何れかである、請求項5に記載の引上式連続鋳造方法。   The pulling-up-type continuous casting method according to claim 5, wherein the signal is any one of light, radio waves, and sound waves. 前記信号を検知するステップでは、中空鋳物である前記鋳物の外部及び内部の一方から放出された前記信号を、前記鋳物の外部及び内部の他方にて検知する、請求項5又は6に記載の引上式連続鋳造方法。   The pulling of claim 5 or 6, wherein in the step of detecting the signal, the signal emitted from one of the outside and the inside of the casting that is a hollow casting is detected at the other of the outside and the inside of the casting. Upper continuous casting method. 前記信号を検知するステップでは、内部に仕切壁を有する中空鋳物である前記鋳物の内部から放出された前記信号を、前記仕切壁を介して検知する、請求項5又は6に記載の引上式連続鋳造方法。   The pulling-up type according to claim 5 or 6, wherein, in the step of detecting the signal, the signal emitted from the inside of the casting which is a hollow casting having a partition wall therein is detected through the partition wall. Continuous casting method. 前記鋳物に穴が開いていると判定した場合には、前記鋳物の鋳造を停止するステップをさらに備えた、請求項5〜8の何れか一項に記載の引上式連続鋳造方法。   The pulling-up-type continuous casting method according to any one of claims 5 to 8, further comprising a step of stopping casting of the casting when it is determined that a hole is formed in the casting.
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