JPH02124250A

JPH02124250A - 鋳片のトーチダレ付着判定方法

Info

Publication number: JPH02124250A
Application number: JP27326188A
Authority: JP
Inventors: Masaru Shibata; 勝柴田; Masayuki Onishi; 正之大西; Shuji Tanaka; 修二田中
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-05-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、連続鋳造設備などで製造される鋳片のトーチ
ダレ付着判定方法に関する。

〈従来の技術〉近年、省エネルギーなどを目的として、連続鋳造設備で
鋳造された鋳片を、その表面疵などの手入れを施すこと
なく直接圧延設備に送り込んで圧延する、いわゆる直送
圧延法がさかんに採用されている。

このような直送圧延法においては、連続鋳造された鋳片
は、連鋳機の出側に設けられたトーチカッタなどで所定
の長さに切断されるのであるが、その際、切断された鋳
片の切断面近傍特にその下面両端には、切断時に発生し
た溶解鉄が付着し、これが凝固して凸形状を呈したいわ
ゆるトーチダレ（以下、単にダレという）と称する付着
物となる。

このようなダレを付着したまま次工程の圧延機で圧延す
ると、圧延された鋼板上に疵として残存し、製品の品質
や歩留りを阻害することになるため、トーチ切断後にお
いて例えば刃物やグラインダなどの機械的なダレ除去装
置で除去するのが一般的である。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記のようなダレ除去装置を用いてダレ
を除去する場合、その形状が？ｊ［ｍであることから確
実に除去することができずにダレを部分的に残したり、
あるいはダレ除去装置そのものが故障してしまってダレ
を全部残してしまうことがまま発生する。

そのため、鋳片を圧延工程に送り出す際、あるいは圧延
工程で鋳片を受は入れる際に、作業者が目視によってダ
レの有無を点検するのであるが、赤熱状態の鋳片を遠方
から観察するため見落としが多く、また高熱作業である
ため作業負荷が大きいという問題がある。

このような問題を解消するために、例えば特開昭５８−
９０３６１号公報に開示されているような溶断スラグ付
着の判別方法が提案されている。

この内容は、溶断スラグ除去装置以後の搬送ローラテー
ブルのローラ支持部材に振動検出器を取付け、鋼片の前
後部下面の溶断スラグの有無によリローラが受ける振動
量を前記振動検出器で検出し、この検出量を予め設定し
た振動基準量と比較することにより溶断スラグの有無を
判別しようとするものである。

しかし、このような方法でもダレの付着の有無を判別す
ることはできないことはないが、ローラ振動量は搬送さ
れる鋼片の寸法や重量あるいは反りなどの変形等によっ
ても影響を受け、ダレが付着していない鋼片についても
付着しているという判定を下すことがあり、判別の精度
は必ずしも満足できるものではないのである。

本発明は、上記のような課題を解決すべくしてなされた
ものであって、ダレの付着の有無を精度よく検出するこ
との可能な方法を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉本発明の要旨とするところは、鋳片の溶断後のトーチダ
レ付着の有無を判定する方法であって、ダレ除去装置の
後方に設けたレーザ式距離計を用いて、レーデ式距離計
から鋳片の切断面および底面までの距離を所定の間隔で
測定し、その測定値Ｉ！、１のｙ軸方向成分！Ｉｙのう
ちのトーチダレ付着部近傍を除いた鋳片底面に相当する
部分の測定データ群の平均値７１アとバラツキσｙとを
それぞれ算出し、前記測定データ群以外の測定データＮ
ｌｙが下記（１）式％式％（１）ここで、ｋ；定数を所定の頻度で満足するときにトーチダレの付着有りと
判定することにより、上記目的を達成するものである。

以下に、本発明に係る鋳片のトーチダレ判定装置の具体
的構成について、第１図を参照して説明する。

図に示すように、ダレ除去装置（図示せず）の下流側に
設けられる鋳片ｌの搬送用のテーブルローラ２．２間の
下方、すなわち上流側のテーブルローラ２からの距離が
ＬＡで、鋳片１のパスラインＰＬからの下方への距離が
り、の位置に、レーザ式距離計３を設置する。

そして、停止しているかあるいは所定の速度で接近して
くる鋳片ｌのダレＤが付着している切断面１ａと底面１
ｂの付近に所定の角度でレーザビーム３ａを投光し、そ
のレーザスポラ１−３ｂを検出することにより、レーザ
式距離計３と鋳片１の端面との間の距離を複数箇所につ
いて連続的に測定する。

その測定信号は、判定装置４に人りされて演算処理が施
され、与えられた設定値を超えたときに警報信号を警報
装置５に出力する。

なお、ダレ除去装置でダレＤの除去された鋳片１を、レ
ーザ式距離計３に到達するまでに表裏を反転させるよう
にすれば、第２図に示すように、鋳片１の上方よりその
距離を測定することができることはいうまでもない。

く作　用〉以下に、本発明の原理について説明する。

まず、鋳片１がテーブルローラ２の上に停止している場
合について説明する。

レーザ式距離計３を前出第１図に示すように配置して、
レーザ式距離計３から投光するレーザビーム３ａの角度
θを鋳片ｌの切断面１ａの任意の点Ｐから底面１ｂの任
意の点Ｑまで変化させて、そのときの距＃ｌを測定する
。

いま、第３図（ａ）に示すように、１点における角度θ
【での距＠ｌを２１とすると、この距離２゜のＸ軸方向
成分−２１ｇは、下記（１）式で表すことができる。

ｆ　１．−　ｆｆｉ　ｌ　　・ｃｏｇｏ＋　　・・・〜
・・−・−・・−・・・・・−・・・・・・（１）また
、距Ａｔ！ｊｌ！ｉのｙ軸方向成分ＩＩｙは、下記（２
）式で表すこと力５できる。

１ｒｖ−１＋　　−５ｋｎ　θ１・・・・・・・・・・
・・・・−・−（２）この（２）式で演算されたｙ軸方
向成分子ｌｌｙについて、測定角度θＬをθ、からθ。

まで変化させて点Ｐから点Ｑまで測定し、時系列的に配
列した一例を第４図（ａ）に示す。

この図において、ｙ軸方向成分ｌ（７は、切断面１ａと
底面１ｂとの境界点Ｒでの角度θ□の付近から点Ｓでの
角度θ、までの間において小さい値を示しており、点Ｓ
での角度θ３から点Ｑの角度θ。まではほぼ一定である
。

そこで、点Ｓでの角度θ３から測定を終了した点Ｑでの
角度θ。までのｙ軸方向成分ｊ！１．のデータについて
は底面１ｂの値であると判断して、予め与えておいたし
きい値±α（ＩＩＩＩＩ）を用いてそれらの中から異常
値をｔｊト除した後、残ったデータの平均（ｉ！ＩＩ　
ｙとそのバラツキグアとをそれぞれ算出する。

そして、点Ｓでの角度θＳから測定を開始した点Ｐの角
度θ、までのＸ軸方向成分１．アの全データに対して、
下記（３）式に基づいて判定を行う。

ｚ、、＜　ｚＦ　　　ｋ　・（ＦＦ　−−−−・・−・
・・・−・・−・・・・−・・・・・−・−・（３）こ
こで、ｋは定数である。

さらに、その判定結果が、連続して予め設定されている
ｍ回を満足するとき、あるいは直近の測定データＭ個の
うちｍ′個が満足するときに、凸形状のものが存在する
すなわちダレＤが付着していると判定するのである。

つぎに、鋳片１がテーブルローラ２の上を所定の速度で
走行している場合について説明する。

レーザ式距離計３を前出第１図に示すように配置して、
第３図の）に示すように、鋳片１をテーブルローラ２の
上を矢示Ｆ方向に走行させながら、レーザ式距離計３か
ら投光するレーザビーム３ａの角度θを一定角度θ。に
設定して、鋳片１の切断面１ａの任意の点Ｐから底面１
ｂの任意の点Ｑまでの距離ｉを測定する。

いま、時刻り、での鋳片■の端面の点１における距Ｍｌ
ｉのＸ軸方向成分２１．およびｙ軸方向成分ｌＩ、は、
下記（４）、　（５）式でそれぞれ表すことができる。

ｊ！１ｘ”’ｆｌ　　’ｃｏｓ　　θ、−・−・・・−
・−−−（４）１１アーｆｆ１ｉ　　−５ｉｎ　　θ。

・・・・−・・・−・−・−・・−・−・−・・・・・
・＝（５）そこで、（５）式で求められるＸ軸方向成分
１＋アは、第４図（５）に示すように、切断面１ａと底
面１ｂとの境界点Ｒに到達したときの時刻１＋＋から点
Ｓに到達したときの時刻も、までは小さい値であり、時
刻り、から測定終了点Ｑでの時刻Ｌ０まではほぼ一定で
ある。

そこで、点Ｓの測定時刻む、から測定終了点Ｑの測定時
刻ｔ０までのｙ軸方向成分Ｅ！ｙのデータについては底
面１ｂの値であると判断して、上記した鋳片１が停止状
態での場合と同様に異常値を排除するための前処理を施
し、残ったデータの平均値ｌアとそのバラツキグアとを
算出して、前出（３）弐を用いて同様にしてダレＤの付
着の有無の判定を行うのである。

このように、鋳片１が走行している場合であっても、停
止しているときと同様にしてダレＤの付着の有無の判定
を行うことができる。

〈実施例〉以下に、本発明の実施例について説明する。

連続鋳造設備のダレ除去装置の下流側のテーブルローラ
間に、上流側のローラからの距離り、が１０００園、パ
スラインＰＬから下方の距ＮＬｌが５００−としてレー
ザ式距離計を設置した。

このときのレーザ式距スｕ計の測定間隔は、鋳片下面近
傍で１．５ａｗｎ程度になるようにした。その理由は、
通常のダレの厚みは３〜８ｆｍ程度であり、その長さは
１５〜４５−程度であることが経験的にわかっており、
したがって、レーザ式距離計の検出精度を高めるために
は、ダレ部分での測定点を１０点以上確保することが望
ましいからである。

また、レーザ式距離計の測定回数としては、切断面で５
０回、下面で５００回の計５５０回とした。その理由は
、レーザ式距離計の測定範囲の中にダレ部を確実に包含
させるために、鋳片の切断面および下面に十分な長さを
必要とするからである。

なお、ここで使用したレーザ式距離計の型式は、波長６
３２．６　ｎｍ、出力５Ｉ＋ｌＨのｌ１ｅ−Ｎｅガスレ
ーザ式である。

（ａ）　　鋳片が停止しているときの測定例；本発明を
停止している鋳片のダレ検出に適用した。その際、上記
した測定条件を満足させるために、レーザビームの投射
角を０．１“ずつ連続で変更して鋳片の下面から切断面
に向けて５５０点の測定を行ったところ、第５図（ａ）
に示すような結果を得た。

そこで、４９０点目まではほぼ一定であることを認識し
たので、安定性を考慮して測定開始点から３５０点まで
の測定データについて、しきい値αを±３ｆｆｉＩ＋と
して異常値の除外処理を施したところ、３５０点の全測
定データが正常であることがわかった。

ついで、それらの平均値ｌ、とバラツキσを求めたとこ
ろ、それぞれ１５１．７と０．８４が得られた。

そして、前出（３）式の右辺に、ｋを１．０としてこれ
らの値を代入して演算したところｌ　ｒ、−１５０，９
が得られた。

さらに、前述した設定値ｍを５として、（３）式を用い
て測定データの３５１点目から５５０点目に向けて判定
を行ったところ、４８２点目でダレ有りと判定された。

（ｂ）　　鋳片が走行しているときの測定例；つぎに、
走行している鋳片のダレ検出に本発明を適用した。その
際、レーザ式距離計からのレーザビームの投射角度を７
０°に設定した。また、このときの鋳片の搬送速度は４
０ｍ／分であることから、前記した測定条件である測定
間隔１．５ｍｍを満足させるために、その測定周期を２
Ｘ１０−”秒とした。さらに、測定回数５５０回を確保
するために、鋳片が測定領域内に入ってからの測定時間
を１．１秒以上とした。

そして、鋳片の切断面から測定を開始した結果、第５図
ら）に示すように、７５点目以降の測定データはほぼ一
定であることを認識したので、安定性を考慮して１００
点目から測定完了の５５０点までの測定データについて
、しきい値αを±３ｗａとして異常値の除外処理を施し
４５１点の全測定データが正常であることを確認した。

ついで、それらの平均値ｌ、とバラツキσを求めたとこ
ろ、それぞれ４９９．２と０．８１が得られた。

そして、前出（３）式の右辺に、ｋを１．０としてこれ
らの値を代入して演算したところｌＩア＝　４９８．４
が得られた。

そこで、前述した設定値Ｍ、　ｍ’をそれぞれ１０゜５
として、（３）式を用いて測定データの測定開始点から
９９点目までの判定を行ったところ、６８点目でダレ有
りと判定された。

〈発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、高い精度で鋳片
のダレ付着の有無を自動的に判定することができるから
、無人化することが可能である。

また、鋳片の寸法や重量１反りなどの変形による影響を
受けることがないから、判定精度を向上させることが可
能である。

したがって、次工程における製品の品質９歩留りを向上
させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るトーチダレ付着検出装置の実施
例を示す側面図、第２図は、他の実施例を示す側面図、
第３図および第４図は、本発明の原理を示す説明図、第
５図は、本発明の実施例における測定データを示す特性
図である。 ■・・・鋳片、　　　　　　　２・・・テーブルローラ
３・・・レーザ式距離計、　　　３ａ・・・レーザビー
ム。４・・・判定装置、　　　　　５・・・警報装置。Ｄ・・・ダレ（トーチダレ）。

Claims

【特許請求の範囲】１、鋳片の溶断後のトーチダレ付着の有無を判定する方
法であって、ダレ除去装置の後方に設けたレーザ式距離
計を用いて、レーザ式距離計から鋳片の切断面および底
面までの距離を所定の間隔で測定し、その測定値ｌ＿ｉ
のｙ軸方向成分ｌ＿ｉ＿ｙのうちのトーチダレ付着部近
傍を除いた鋳片底面に相当する部分の測定データ群の平
均値＠ｌ＠＿ｙとバラツキσ＿ｙとをそれぞれ算出し、
前記測定データ群以外の測定データｌ＿ｉ＿ｙが下記（
１）式を所定の頻度で満足するときにトーチダレの付着
有りと判定することを特徴とする鋳片のトーチダレ付着
判定方法。ｌ＿ｉ＿ｙ＜＠ｌ＠＿ｙ−ｋ・σ＿ｙ……………………
‥〔１〕ここで、ｋ：定数２、前記鋳片を停止させて、前記レーザ式距離計を所定
の微小角度で傾けながら、前記鋳片の切断面および底面
までの距離を測定することを特徴とする請求項１記載の
鋳片のトーチダレ付着判定方法。３、前記レーザ式距離計を所定の角度に設定して、前記
鋳片を所定の速度で走行させながら、前記鋳片の切断面
および底面までの距離を測定することを特徴とする請求
項１記載の鋳片のトーチダレ付着判定方法。