JP2022190572A - 連続鋳造における鋳片欠陥検知方法 - Google Patents
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Description
連続鋳造時に鋳片に欠陥が生じなかった場合における、鋳型に設置された温度センサーによる測定温度と、前記鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる前記冷却水の温度上昇量との関係を予め求めておき、
鋳片の連続鋳造中、前記測定温度又は前記温度上昇量の実測値と、前記関係から推定される前記測定温度又は前記温度上昇量の推定値とのズレに基づいて、前記鋳片における欠陥の発生を検知する、
連続鋳造における鋳片欠陥検知方法
を開示する。
本開示の鋳片欠陥検知方法においては、まず、連続鋳造時に鋳片に欠陥が生じなかった場合における、鋳型に設置された温度センサーによる測定温度と、前記鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる前記冷却水の温度上昇量との関係を予め求めておく。そして、鋳片の連続鋳造中、前記測定温度又は前記温度上昇量の実測値と、前記関係から推定される前記測定温度又は前記温度上昇量の推定値とのズレに基づいて、前記鋳片における欠陥の発生を検知する。
上述の通り、本開示の方法においては、鋳型に設置された温度センサーによって鋳型の局所部分における温度を測定する。連続鋳造時、鋳片欠陥のない正常な状態においては温度センサーによって測定される温度に実質的な変化が無い一方で、温度センサーが設置された部分近傍を鋳片欠陥が通過した場合、温度センサーによって測定される温度が上下し得る。
冷却水温度上昇量は、鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる。冷却水の入口温度及び出口温度は温度センサー等によって直接的に測定されてもよいし、伝熱計算等に基づいて間接的に測定されてもよい。
本発明者の知見によれば、連続鋳造時に鋳片に欠陥が生じなかった場合における、鋳型に設置された温度センサーによる測定温度と、鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる冷却水の温度上昇量との間には、一定の相関関係がある。例えば、鋳片に欠陥が生じていない正常状態において、温度センサーによる測定温度が高くなると、それに応じて冷却水温度上昇量も大きくなる。
本開示の方法においては、鋳片の連続鋳造中、上記の測定温度又は温度上昇量の実測値と、上記の関係から推定される測定温度又は温度上昇量の推定値とのズレに基づいて、鋳片における欠陥の発生を検知する。
本開示の技術は、鋳片の連続鋳造方法としての側面も有する。すなわち、本開示の鋳片の連続鋳造方法は、
連続鋳造時に鋳片に欠陥が生じなかった場合における、鋳型に設置された温度センサーによる測定温度と、前記鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる前記冷却水の温度上昇量との関係を予め求めておき、
鋳片の連続鋳造中、前記測定温度又は前記温度上昇量の実測値と、前記関係から推定される前記測定温度又は前記温度上昇量の推定値とのズレに基づいて、前記鋳片における欠陥の発生を検知し、
前記鋳片における欠陥の発生が検知されない場合、連続鋳造条件を変更することなく連続鋳造を続行し、前記鋳片における欠陥の発生が検知された場合、連続鋳造条件の変更又は連続鋳造の停止を行ってもよい。より具体的には、鋳片における欠陥の発生が検知された場合、例えば、鋳造速度を変更してもよいし、電磁気装置の設定値を変更してもよい。また、鋳片における欠陥の発生が検知された場合、当該欠陥の除去を行うために手入れ工程が行われてもよい。鋳片における欠陥の発生が検知された場合、当該手入れ工程においては、例えば、鋳片に欠陥が発生していない正常時よりもスカーフ(研削)量が増加されてもよいし、目視で欠陥の確認を行いながらハンドスカーフによる手入れが行われてもよい。詳細については、上述した内容から自明であることから、ここではこれ以上の説明を省略する。
尚、連続鋳造時、ディプレッション性欠陥とブレークアウト性欠陥とが同時に生じた場合、本開示の方法によって鋳片の欠陥を検知することは困難ともいえる。しかしながら、ディプレッション性欠陥とブレークアウト性欠陥とが同時に生じるようなことは通常はあり得ない。万が一、ディプレッション性欠陥とブレークアウト性欠陥とが同時に生じるような事態となった場合は、連続鋳造に明らかな異常が生じており、本開示の方法以外の方法で当該異常を容易に検知できるものと考えられる。
試験連続鋳造機を用いて、鋳片の連続鋳造試験を実施した。連続鋳造条件を表1に、鋳片の鋼組成(質量%)を表2に示す。表2に示される成分以外の残部はFe及び不純物である。また、図1に、試験連続鋳造機の鋳型に設置された温度センサー(FBGセンサー)の数及び位置を示す。図1に示されるように、鋳型の長辺側の壁に複数の温度センサーを設置した。
鋳造試験の結果、図2に示されるようなディプレッションと呼ばれる凹み状の欠陥を複数有する鋳片が得られた。このうち鋳片幅方向中央に位置するディプレッション(例えば図2において白線の楕円で示される領域X)に関しては、温度センサー位置から離れているため、温度センサーに温度変化として現れなかった。
鋳型に設置される温度センサーの数を変化させた場合についても検討した。具体的には、上記の連続鋳造試験において、測定温度の実測値として採用される温度センサーの数を鋳造方向に4つに減少させたうえで、上記と同様の解析を行った。図5に、測定温度の実測値として採用される温度センサーの鋳型における設置位置を示す。また、図6に、上記の比Iと鋳片の欠陥位置との対応を示す。図6に示されるように、温度センサーのみによっては検知できない鋳片欠陥の位置と、上記の比Iが100%を大きく下回った位置とが一致している。すなわち、温度センサーの数によらず、上記の方法によって、温度センサーのみによっては検知できない鋳片欠陥を精度よく検知できることが分かる。
(1)連続鋳造時に鋳片に欠陥が生じなかった場合における、鋳型に設置された温度センサーによる測定温度と、前記鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる前記冷却水の温度上昇量との関係を予め求めておく。
(2)鋳片の実際の連続鋳造中、前記測定温度又は前記温度上昇量の実測値と、前記関係から推定される前記測定温度又は前記温度上昇量の推定値とのズレに基づいて、前記鋳片における欠陥の発生を検知する。
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- 連続鋳造時に鋳片に欠陥が生じなかった場合における、鋳型に設置された温度センサーによる測定温度と、前記鋳型に流通する冷却水の入口温度及び出口温度から求められる前記冷却水の温度上昇量との関係を予め求めておき、
鋳片の連続鋳造中、前記測定温度又は前記温度上昇量の実測値と、前記関係から推定される前記測定温度又は前記温度上昇量の推定値とのズレに基づいて、前記鋳片における欠陥の発生を検知する、
連続鋳造における鋳片欠陥検知方法。
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JP2021098955A JP2022190572A (ja) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | 連続鋳造における鋳片欠陥検知方法 |
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