JP2895603B2 - 連鋳鋳片の表面欠陥判定方法 - Google Patents
連鋳鋳片の表面欠陥判定方法Info
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- JP2895603B2 JP2895603B2 JP26314790A JP26314790A JP2895603B2 JP 2895603 B2 JP2895603 B2 JP 2895603B2 JP 26314790 A JP26314790 A JP 26314790A JP 26314790 A JP26314790 A JP 26314790A JP 2895603 B2 JP2895603 B2 JP 2895603B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、スラブ連続鋳造において鋳片の表面欠陥を
オンラインで判定する方法の改良に関するものである。
オンラインで判定する方法の改良に関するものである。
＜従来の技術＞ スラブ連鋳鋳型は長辺と短辺を組み合わせて構成され
ており、この鋳型内に溶鋼を注入し、鋳型内面に接する
表面に所定厚みの凝固殻を生成させた後、下方より連続
的に引き出し鋳片の製造が行われている。このため溶鋼
は鋳型内において初期凝固を開始するが、この初期凝固
は鋳片の表面欠陥の発生に影響を与える。
ており、この鋳型内に溶鋼を注入し、鋳型内面に接する
表面に所定厚みの凝固殻を生成させた後、下方より連続
的に引き出し鋳片の製造が行われている。このため溶鋼
は鋳型内において初期凝固を開始するが、この初期凝固
は鋳片の表面欠陥の発生に影響を与える。
鋳型にはその内面と凝固殻との間に溶融パウダを効率
よく流入させると共に凝固殻と鋳型内面との焼付を防止
するために鋳造方向に往復運動する振動が付与されてい
る。そして操業条件に応じてパウダの種類やその供給状
態、および振動条件が制御されているが、これらが適切
に制御されていない場合、表面欠陥を生じ易くなる。
よく流入させると共に凝固殻と鋳型内面との焼付を防止
するために鋳造方向に往復運動する振動が付与されてい
る。そして操業条件に応じてパウダの種類やその供給状
態、および振動条件が制御されているが、これらが適切
に制御されていない場合、表面欠陥を生じ易くなる。
一般に、第６図に示す通り、鋳型１の中心部に設けら
れた浸漬ノズル２の両側の吐出口３から矢印で示す溶鋼
４が吐出している。この吐出流が短辺に衝突して上下の
２つの流れに分けられるが上方に向かう流れは短辺側の
湯面を盛り上げ、湯面が変動する。
れた浸漬ノズル２の両側の吐出口３から矢印で示す溶鋼
４が吐出している。この吐出流が短辺に衝突して上下の
２つの流れに分けられるが上方に向かう流れは短辺側の
湯面を盛り上げ、湯面が変動する。
ところで、鋳片の表面欠陥発生のメカニズムは、湯面
の盛り上がり８によってその部分の湯面上では溶鋼表面
５上の溶融パウダ６の層厚が薄くなり、凝固殻９と鋳型
１との間への溶融パウダ６の流入および凝固殻９がスム
ースに生成せず、粉状パウダ７を含むモールドパウダが
凝固殻９の中に巻き込まれてパウダ性非金属介在物とな
る。また凝固殻９と鋳型１との間にあって潤滑の役目を
になうべき溶融パウダ６の層が不均一で潤滑が十分行わ
れず、さらに鋳型１への熱伝達が不均一となって鋳片表
面の不均一もあって、特に短辺側において湯面の盛り上
がりが大きいので、多くの表面欠陥をみるようになると
考えられていた。
の盛り上がり８によってその部分の湯面上では溶鋼表面
５上の溶融パウダ６の層厚が薄くなり、凝固殻９と鋳型
１との間への溶融パウダ６の流入および凝固殻９がスム
ースに生成せず、粉状パウダ７を含むモールドパウダが
凝固殻９の中に巻き込まれてパウダ性非金属介在物とな
る。また凝固殻９と鋳型１との間にあって潤滑の役目を
になうべき溶融パウダ６の層が不均一で潤滑が十分行わ
れず、さらに鋳型１への熱伝達が不均一となって鋳片表
面の不均一もあって、特に短辺側において湯面の盛り上
がりが大きいので、多くの表面欠陥をみるようになると
考えられていた。
このような観点に立脚した鋳片の表面欠陥については
たとえば特開昭63−168262号公報に示されているように
鋳型のメニスカス相当部に設けた貫通孔に光導体を装着
し、光動態を介して湯面変動量を検出し、設定された許
容変動量と比較して表面欠陥を推定する方法、また特開
昭63−212054号公報に示されるようにスラブ連鋳鋳型の
少なくとも両短辺付近の湯面上に湯面計を配設して湯面
変動量を推定する方法、さらには特開昭64−2772号公報
に示されているように鋳型短辺の湯面レベル付近に熱電
対を埋め込みと共に湯面上に湯面計を配設してそれぞれ
温度および湯面レベルを測定し、定常状態における温度
・湯面レベルに対するそれぞれの変化量、変化速度を求
めて表面欠陥を判定する方法がそれぞれ提案されてい
る。
たとえば特開昭63−168262号公報に示されているように
鋳型のメニスカス相当部に設けた貫通孔に光導体を装着
し、光動態を介して湯面変動量を検出し、設定された許
容変動量と比較して表面欠陥を推定する方法、また特開
昭63−212054号公報に示されるようにスラブ連鋳鋳型の
少なくとも両短辺付近の湯面上に湯面計を配設して湯面
変動量を推定する方法、さらには特開昭64−2772号公報
に示されているように鋳型短辺の湯面レベル付近に熱電
対を埋め込みと共に湯面上に湯面計を配設してそれぞれ
温度および湯面レベルを測定し、定常状態における温度
・湯面レベルに対するそれぞれの変化量、変化速度を求
めて表面欠陥を判定する方法がそれぞれ提案されてい
る。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら前述従来技術による湯面レベルの変動測
定ではいずれもが、鋳型短辺付近の湯面盛り上がりとそ
の周囲の湯面レベルとの局部的な湯面レベル差に基づい
て鋳辺の表面欠陥を判定する方法であるため判定精度が
悪いという問題点があった。
定ではいずれもが、鋳型短辺付近の湯面盛り上がりとそ
の周囲の湯面レベルとの局部的な湯面レベル差に基づい
て鋳辺の表面欠陥を判定する方法であるため判定精度が
悪いという問題点があった。
本発明は、このような現状に鑑み、種々検討した結
果、スラブ連続鋳造鋳型の短辺に熱電対を埋め込んで湯
面レベルを測定する方法を改良することに着目してなさ
れたものであり、その目的とするところはより精度よく
連鋳鋳片の表面欠陥を判定することができる方法の提供
にある。
果、スラブ連続鋳造鋳型の短辺に熱電対を埋め込んで湯
面レベルを測定する方法を改良することに着目してなさ
れたものであり、その目的とするところはより精度よく
連鋳鋳片の表面欠陥を判定することができる方法の提供
にある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明者が種々検討を重ねたところ、第６図において
鋳型１の短辺近傍に生じた湯面盛り上がり８とその近傍
の湯面５との局部的な湯面レベル差すなわち湯面レベル
変動量と、この湯面変動量に伴う中炭材鋳片の表面欠
陥、ここではカギ割れ発生個数との間に第５図に示す関
係が得られた。
鋳型１の短辺近傍に生じた湯面盛り上がり８とその近傍
の湯面５との局部的な湯面レベル差すなわち湯面レベル
変動量と、この湯面変動量に伴う中炭材鋳片の表面欠
陥、ここではカギ割れ発生個数との間に第５図に示す関
係が得られた。
第５図によれば基準レベル（0mm）に対する湯面変動
量が±10mm以上になる段階でカギ割れが多発するケース
が多いけれども、カギ割れの少ない場合もあり、また10
mm未満でもカギ割れが多発するケースもあり、湯面盛り
上がり８とその近傍の湯面５との局部的な湯面変動量だ
けでは鋳片の表面欠陥発生を確実に判定することが難し
いことが判明した。このような結果が得られた理由は、
湯面盛り上がり８とその近傍の湯面５との局所的な湯面
変動が表面欠陥の発生に影響することが多いけれども、
溶融パウダ６が凝固殻９と鋳型１との間に支障なく流入
されることも多く潤滑効果を維持し得るケースもあるこ
とを示している。
量が±10mm以上になる段階でカギ割れが多発するケース
が多いけれども、カギ割れの少ない場合もあり、また10
mm未満でもカギ割れが多発するケースもあり、湯面盛り
上がり８とその近傍の湯面５との局部的な湯面変動量だ
けでは鋳片の表面欠陥発生を確実に判定することが難し
いことが判明した。このような結果が得られた理由は、
湯面盛り上がり８とその近傍の湯面５との局所的な湯面
変動が表面欠陥の発生に影響することが多いけれども、
溶融パウダ６が凝固殻９と鋳型１との間に支障なく流入
されることも多く潤滑効果を維持し得るケースもあるこ
とを示している。
そこで本発明が鋳型内湯面の流動を解析した結果、浸
漬ノズル２内を落下して吐出口３から鋳型１内に流入さ
れる溶鋼４による湯面の盛り上がり８や鋳型のオッシレ
ーション等に起因して湯面に波動が形成され、この波動
が一方の短辺側から、他方の短辺側へ伝播し、大きな湯
面変動を生じることを知見した。
漬ノズル２内を落下して吐出口３から鋳型１内に流入さ
れる溶鋼４による湯面の盛り上がり８や鋳型のオッシレ
ーション等に起因して湯面に波動が形成され、この波動
が一方の短辺側から、他方の短辺側へ伝播し、大きな湯
面変動を生じることを知見した。
このような湯面盛り上がりあるいは鋳型振動等に起因
する波動伝播による湯面変動が生じて両短辺間に湯面レ
ベル差が生じる場合に、溶融パウダは両短辺の一方側ま
たは中央に偏る形となる湯面の盛り上がった側の溶融パ
ウダ層が薄くなり、このため凝固殻９と鋳型１との間へ
溶融パウダ６の供給が十分なされず潤滑効果の不足を招
くと共に冷却不均一となり表面欠陥が発生するものと考
えられる。
する波動伝播による湯面変動が生じて両短辺間に湯面レ
ベル差が生じる場合に、溶融パウダは両短辺の一方側ま
たは中央に偏る形となる湯面の盛り上がった側の溶融パ
ウダ層が薄くなり、このため凝固殻９と鋳型１との間へ
溶融パウダ６の供給が十分なされず潤滑効果の不足を招
くと共に冷却不均一となり表面欠陥が発生するものと考
えられる。
本発明は前述のような鋳型内湯面の流動解析を行った
ところ、鋳型内の局所的な湯面変動よりも湯面全体の湯
面変動が溶融パウダの挙動に大きな影響を与えていると
いう観点に基づき、鋳型の両短辺の湯面レベル付近に熱
電対を埋め込んで種々実験を重ねた結果により完成する
に到ったものであり、本発明の要旨とするところは次の
通りである。
ところ、鋳型内の局所的な湯面変動よりも湯面全体の湯
面変動が溶融パウダの挙動に大きな影響を与えていると
いう観点に基づき、鋳型の両短辺の湯面レベル付近に熱
電対を埋め込んで種々実験を重ねた結果により完成する
に到ったものであり、本発明の要旨とするところは次の
通りである。
本発明は、スラブ連続鋳造鋳型の湯面レベル付近に複
数の熱電対を鉛直方向に配列して埋め込み、前記熱電対
によって両短辺近傍の湯面レベルをそれぞれ測定し、測
定された一方の湯面レベルLAと、他方の湯面レベルLBと
の湯面レベル差、LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|が10mm以
上およびΔＬの湯面変動周波数が３回／分以上となる際
に表面欠陥の発生と判定することを特徴とする連鋳鋳片
の表面欠陥判定方法である。
数の熱電対を鉛直方向に配列して埋め込み、前記熱電対
によって両短辺近傍の湯面レベルをそれぞれ測定し、測
定された一方の湯面レベルLAと、他方の湯面レベルLBと
の湯面レベル差、LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|が10mm以
上およびΔＬの湯面変動周波数が３回／分以上となる際
に表面欠陥の発生と判定することを特徴とする連鋳鋳片
の表面欠陥判定方法である。
＜実施例＞ 以下、本発明の構成および作用を実施例に基づいて説
明する。
明する。
第１図は本発明に係る鋳型１付近の要部を示す縦断面
図であるが、従来技術に係る第６図と共通の部分は同一
符号を付してある。
図であるが、従来技術に係る第６図と共通の部分は同一
符号を付してある。
鋳型１の両短辺にそれぞれ複数の熱電対10が、その接
点を鋳型内面に近づけて埋め込まれ、鉛直方向に配列さ
れており、鉛直方向に配列した熱電対10によって短辺近
傍における湯面５のレベルを測定する。すなわち、湯面
５より上に存在する熱電対10の検出温度は低く、湯面５
より下に存在する熱電対10の検出温度が高いことを利用
して湯面５のレベルを測定するものである。
点を鋳型内面に近づけて埋め込まれ、鉛直方向に配列さ
れており、鉛直方向に配列した熱電対10によって短辺近
傍における湯面５のレベルを測定する。すなわち、湯面
５より上に存在する熱電対10の検出温度は低く、湯面５
より下に存在する熱電対10の検出温度が高いことを利用
して湯面５のレベルを測定するものである。
波動伝播による湯面変動により第３図に示すように両
短辺近傍の湯面５が高く、中央部が低く中央部に溶融パ
ウダ６が偏るケース、あるいは中央部の他に短辺の一方
（図面では左側）も低くなり、溶融パウダ６が一方の短
辺側にも偏って層厚が厚くなり、他方の短辺の溶融パウ
ダ６が薄くなるケース等の種々の態様で湯面５は変動す
る。このような湯面変動による一方の短辺近傍の湯面レ
ベルLAと他方の短辺近傍の湯面レベルLBを第１図に示す
熱電対10によって測定する。この場合鋳型１の上端から
湯面５の距離をLAおよびLBとして測定している。
短辺近傍の湯面５が高く、中央部が低く中央部に溶融パ
ウダ６が偏るケース、あるいは中央部の他に短辺の一方
（図面では左側）も低くなり、溶融パウダ６が一方の短
辺側にも偏って層厚が厚くなり、他方の短辺の溶融パウ
ダ６が薄くなるケース等の種々の態様で湯面５は変動す
る。このような湯面変動による一方の短辺近傍の湯面レ
ベルLAと他方の短辺近傍の湯面レベルLBを第１図に示す
熱電対10によって測定する。この場合鋳型１の上端から
湯面５の距離をLAおよびLBとして測定している。
このようにして測定された両短辺近傍の湯面レベルLA
とLBとの湯面差LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|と溶融フラ
ックス６の潤滑作用には密接な関係があり、｜ΔL|が大
きくなるほど凝固殻と鋳型との間に溶融フラックスが入
り難くなり、潤滑作用が悪化して鋳片の表面欠陥が発生
する危険性が高くなってくる。
とLBとの湯面差LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|と溶融フラ
ックス６の潤滑作用には密接な関係があり、｜ΔL|が大
きくなるほど凝固殻と鋳型との間に溶融フラックスが入
り難くなり、潤滑作用が悪化して鋳片の表面欠陥が発生
する危険性が高くなってくる。
第２図はスラブ連鋳鋳型によりスラブサイズ220mm×
（850〜1750）mmを鋳造速度1.0〜1.8m/分で中炭材スラ
ブを連続鋳造したときの鋳型における両短辺のうち一方
の短辺近傍の湯面レベルLAと他方の湯面レベルLBとの湯
面レベル差LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|と｜ΔL|の周波
数（回／分）との関係を示したものである。
（850〜1750）mmを鋳造速度1.0〜1.8m/分で中炭材スラ
ブを連続鋳造したときの鋳型における両短辺のうち一方
の短辺近傍の湯面レベルLAと他方の湯面レベルLBとの湯
面レベル差LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|と｜ΔL|の周波
数（回／分）との関係を示したものである。
第２図により、湯面レベル差｜ΔL|が10mm未満および
ΔＬの変動周波数が３回／分未満の条件を満たすときに
は表面欠陥すなわちカギ割れが発生しないけれども、湯
面レベル差｜ΔL|が10mm以上およびΔＬの変動周波数が
３回／分以上になると短辺近傍の溶融パウダの層厚が変
動し冷却不均一が生じてカギ割れが発生することがわか
る。
ΔＬの変動周波数が３回／分未満の条件を満たすときに
は表面欠陥すなわちカギ割れが発生しないけれども、湯
面レベル差｜ΔL|が10mm以上およびΔＬの変動周波数が
３回／分以上になると短辺近傍の溶融パウダの層厚が変
動し冷却不均一が生じてカギ割れが発生することがわか
る。
したがって本発明において、鋳型１の両短辺の湯面５
のレベル付近に鉛直方向に配列した複数の熱電対10によ
って両短辺近傍の湯面レベルLAおよびLBをそれぞれ測定
し、測定して得られた一方の湯面レベルLAと、他方の湯
面レベルLBとの湯面レベル差LA−LB＝ΔＬの絶対値｜Δ
L|が10mm以上およびΔＬの湯面変動周波数が３回／分以
上となる際にカギ割れ等の表面欠陥の発生判定するもの
である。従来、鋳片をカラーチェックしてカギ割れ等の
表面欠陥を判定していたが、本発明によればカラーチェ
ックすることなくほぼ100％精度で表面欠陥を判定する
ことが可能になる。
のレベル付近に鉛直方向に配列した複数の熱電対10によ
って両短辺近傍の湯面レベルLAおよびLBをそれぞれ測定
し、測定して得られた一方の湯面レベルLAと、他方の湯
面レベルLBとの湯面レベル差LA−LB＝ΔＬの絶対値｜Δ
L|が10mm以上およびΔＬの湯面変動周波数が３回／分以
上となる際にカギ割れ等の表面欠陥の発生判定するもの
である。従来、鋳片をカラーチェックしてカギ割れ等の
表面欠陥を判定していたが、本発明によればカラーチェ
ックすることなくほぼ100％精度で表面欠陥を判定する
ことが可能になる。
このようにして鋳片に表面欠陥の発生ありと判定され
たら警報を発したり、場合によってはその発生信号をプ
ロセス制御装置に入力し、このプロセス制御装置によっ
てたとえばパウダの種類や供給量を制御したり、あるい
は鋳型の振動条件を変更するなどの対応処理を講じるこ
とも可能である。
たら警報を発したり、場合によってはその発生信号をプ
ロセス制御装置に入力し、このプロセス制御装置によっ
てたとえばパウダの種類や供給量を制御したり、あるい
は鋳型の振動条件を変更するなどの対応処理を講じるこ
とも可能である。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば鋳型内における
表面欠陥の発生状況がオンライン状態で精度よくかつ迅
速に判定できるようになる。その結果、その状態に応じ
た的確なアクションを実施でき、表面欠陥のない正常な
鋳片の製造が達成される。
表面欠陥の発生状況がオンライン状態で精度よくかつ迅
速に判定できるようになる。その結果、その状態に応じ
た的確なアクションを実施でき、表面欠陥のない正常な
鋳片の製造が達成される。
第１図は本発明の実施例に係る装置を示す縦断面図、第
２図は本発明の湯面レベル差ΔＬの絶対値とΔＬの変動
周波数との関係を示すグラフ、第３図および第４図は鋳
型内の湯面変動と溶融パウダの層厚状況を示す説明図、
第５図は従来法により測定した湯面レベル変動量とカギ
割れ発生個数との関係を示すグラフ、第６図は従来例に
係る装置を示す縦断面図である。 １……鋳型、２……浸漬ノズル、 ３……吐出口、４……溶鋼、 ５……湯面、６……溶融パウダ、 ７……粉状パウダ、８……湯面盛り上がり、 ９……凝固殻、10……熱電対。
２図は本発明の湯面レベル差ΔＬの絶対値とΔＬの変動
周波数との関係を示すグラフ、第３図および第４図は鋳
型内の湯面変動と溶融パウダの層厚状況を示す説明図、
第５図は従来法により測定した湯面レベル変動量とカギ
割れ発生個数との関係を示すグラフ、第６図は従来例に
係る装置を示す縦断面図である。 １……鋳型、２……浸漬ノズル、 ３……吐出口、４……溶鋼、 ５……湯面、６……溶融パウダ、 ７……粉状パウダ、８……湯面盛り上がり、 ９……凝固殻、10……熱電対。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/16 104
Claims (1)
- 【請求項１】スラブ連続鋳造鋳型の両短辺の湯面レベル
付近に複数の熱電対を鉛直方向に配列して埋め込み、前
記熱電対によって両短辺近傍の湯面レベルをそれぞれ測
定し、測定された一方の湯面レベルLAと、他方の湯面レ
ベルLBとの湯面レベル差、LA−LB＝ΔＬの絶対値｜ΔL|
が10mm以上およびΔＬの湯面変動周波数が３回／分以上
となる際に表面欠陥の発生と判定することを特徴とする
連鋳鋳片の表面欠陥判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26314790A JP2895603B2 (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 連鋳鋳片の表面欠陥判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26314790A JP2895603B2 (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 連鋳鋳片の表面欠陥判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143056A JPH04143056A (ja) | 1992-05-18 |
| JP2895603B2 true JP2895603B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=17385460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26314790A Expired - Lifetime JP2895603B2 (ja) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | 連鋳鋳片の表面欠陥判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895603B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101456453B1 (ko) * | 2012-07-24 | 2014-10-31 | 주식회사 포스코 | 주편 품질 예측 장치 및 그 방법 |
-
1990
- 1990-10-02 JP JP26314790A patent/JP2895603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04143056A (ja) | 1992-05-18 |
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