JPH02235561A - ブレークアウト検知装置 - Google Patents

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〕 この発明は、鋼の連続鋳造操業のトラブルであるプレー
クアウト（以下ＢＯと称する）の発生を検知する装置に
関する． 〔従来の技術〕 ＢＯとは、連続鋳造操業において凝固シェルが破断し、
溶鋼が流出する最悪のトラブルである。

このＢＯが発生すれば、ただちに鋳型への溶澗注入を停
止し、溶鋼流出による設備被害を最小限に止める必要が
ある．而してＢＯを自動的に即座に検知し、鋳型への溶
鋼注入を自動的に停止することができれば、設備被害を
最小限に止めることが可能となる。

ＢＯの発生を予知する技術は、従来から多くの提案があ
る．例えば、特開昭６０−　９９４６７号公報に開示さ
れているように、鋳型に熱電対を埋設し温度変化や抜熱
量を検出してＢＯを予知する方法、特開昭５５−１０３
２６２号公報に開示されているように、鋳型に作用する
力を検出してＢＯを予知する方法、特開昭４８　−　９
３５３１号公報に開示されているように、鋳型直下の鋳
片温度を検出してＢＯを予知する方法等がある．しかし
ＢＯの予知技術がいかに進歩してきても、ＢＯの発生を
完全に予知し未然にこれを防止することは非常に困難・
である。従ってなんらかの手段でＢＯの発生を検出し、
鋳型への溶鋼注入を停止する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような問題を解決する手段の一例として、鋳型直下
の鋳片の周辺に細い金属導線を張り巡らすと共に、この
導線に電流を流し、ＢＯによって流出した溶鋼の熱で導
線が切断し、電流の導通が切れることを検出してＢＯの
発生を検知する試みもなされていた。しかしながらこの
ような手段では、繰り返し使用が出来ない上に信軌性が
悪く、実用に耐えるものとはなり得なかった。

また、鋳型直下のＢＯによる溶鋼が流出しやすい部位に
電極を多数配設し、前記流出した溶鋼で電極を短絡させ
るという原理を利用したＢＯ検知手段も考えられるが、
この手段も前述したと同様の理由で実用には堪え難いと
いう欠点を有している。

このため従来は、専ら作業者が溶鋼の流出による火炎の
発生を、目視であるいは水薫気爆発音で判断していた。

しかしながらこのような判断では鋳型への溶鋼注入を停
止する操作が遅延し、設備被害が増大する大きな問題が
あった。従ってＢＯの発生を自動的に、かつ精度良く検
知する技術が待ち望まれていたのである。

さらに近年、連続鋳造の無人鋳込作業が指向されている
が、その際にはＢＯを自動的に即座に検知する技術は必
須となる。

本発明は、前述したＢＯの発生を自動的にかつ精度良く
検知するとともに、耐久性および信頼性のある検知装置
を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するための本発明は、綱の連続鋳造鋳型
とそれに続く鋳片サポート装置からなるクイックチェン
ジスタンド装置の前記サポート装置を臨む部位に配設さ
れた可視光線受光装置と、ＢＯ発生時における前記サポ
ート装置での光量変化量から求められたＢＯ発生基準値
をあらかじめ入力せしめる入力部および前記受光装置か
らの検出光量と前記ＢＯ発生基準値とを比較する比較演
算部とからなるＢＯ発生判断装置とから構成されたこと
を特徴とするブレークアウト検知装置である。

（作　用〕 ＢＯの発生原因としては、鋳型と凝固シェルの焼付によ
る凝固シェルの破断によるもの、潤滑用パウダーのｆ４
綱への巻き込みによる凝固シェルの破断によるもの、凝
固シェルの厚みが薄く熔鋼静圧に耐えきれず凝固シェル
が破断ずることによるもの等、様々な原因がある。

ところでＢＯが発生したときの凝固シェルの破断は、鋳
型直下であることが殆どである。このような状況に鑑み
近年の綱の連続鋳造設備では、鋳型と、この鋳型より引
抜かれた直後の鋳片を案内支持する鋳片サポート装置を
単一の着脱可能な架台に配設したクイックチェンジスタ
ンド装置を備えている。つまり前記凝固シェルの破断位
置は、鋳片サポート装置内であることが殆どであり、Ｂ
Ｏによって鋳片サポート装置等が被害を受けた場合でも
、前記クイックチェンジスタンド装置を一括交換するこ
とで、短時間で連続鋳造操業再開が可能となるよう構成
することが普通である。

さて、ＢＯの発生がなく安定的な鋳造を行っている場合
、鋳片サポート装置位置では鋳片の温度は鋳造速度、鋳
片サポート装置位置でスプレー冷却水量によって若干差
異はあるものの概ね１０００〜１２００゜Ｃ程度に維持
され、さらに鋳片は鋳片サポート装置で大部分が覆われ
ているので、鋳片サポート装置近傍の明るさ（以下光量
と言う）は比較的安定した状態となっている。ところが
ＢＯが発生すると、１５００〜１５５０゜Ｃの高温の溶
鋼が鋳片破断部位より流出し、鋳片サポート装置の外部
まで飛散し、さらにはクイックチェンジスタンド装置の
潤滑用の油脂類に引火し火炎を発生することもある。

このため前記の安定的な鋳造を行っている場合と比較し
て、鋳片サポート装置近傍の光量は格段に明るくなる。

本発明者らは、鋳片サポート装置における安定鋳造のと
きと、ＢＯ発生のときの光量の変化に着目して研究を重
ねた結果、鋳片サポート装置での光量の検出によってＢ
Ｏの検知の可能性があることを見出した．すなわち鋳片
サポート装置での光量の検出を継続的に行って、予め安
定鋳造時とＢＯ発生時の光量を正確に区別できるＢＯ発
生基準｛！　（以下基準値と言う）を設定しておき、連
続鋳造中の光量の検出を時々刻々行い、検出された光量
が当該基準値を比較することによってＢＯの発生を検知
できることを知見したものである。

〔実施例〕

本発明の具体的な構成を、実施例を示す第１図〜第３図
に基づいて説明する。

本実施例における連続鋳造設備の主要な操業条件は、鋳
片サイズが９５０ｍｍＸ　２５０ｍｍ、鋳造速度は１．
６ｍ／ＩＩｉｎ，溶鋼注入温度は１５５０゜Ｃ、クイッ
クチェンジスタンド装置でのスプレー冷却水量は１９３
０　ｆ／ｓｉｎである。第１図は本発明に基づくブレー
クアウト検知装置の全体構成図であり、第２図は前記第
１図のＡ−Ａ断面図である。

図において１はクイックチェンジスタンド装置であり、
着脱可能な架台２に配設された鋳型３と、この鋳型３に
続く鋳片サポート装置４とより構成されている。本実施
例における鋳片サポート装置４は、ガイドロール４ａを
密に配列したロール方式となっているが、周知のウォー
キングバ一方式、あるいはその他の方式のものにも本発
明の適用は可能である。５は鋳型３より引き抜かれた鋳
片であり、鋳片サポート装置４では凝固シエル５ａの内
部に未凝固の熔＃５ｂが残留した状態となっている。６
は注入ノズル、７はスライディングノズル制御装置、８
はスライディングノズルである。

１１は前記鋳片サポート装置４を臨む位置に配設された
可視光線受光装置（以下単に受光装置と言う）であり、
ＣＣＤカメラ、ビジコン管、カドミウムセル、フォトト
ランジスタなどを用いることが可能である。本実施例で
は安価で信頼性の高い太陽電池方弐を採用した。この受
光装置１１は、第１図および第２図に示すように鋳片サ
ポート装置４の上部で、しかも鋳片のほぼ対角線上に一
対配設した。これは受光装置１１にＢＯによる被害が及
ばない位置とすることで耐久性、信頼性を高め、しかも
鋳片サポート装置４のいかなる部位において、ＢＯが発
生した場合でもその検知が精度良く出来るようにしたた
めである。さらに受光装置１１の環境対策としては、水
冷ジャケットで冷却するとともにエアーパージを行い、
耐久性および信虻性を高めた。

１２はＢＯ発生判断装置（以下判断装置と称する）であ
り、入力部１３と比較演算部１４とより構成され、また
前述した受光装置１１と共に本発明のＢＯ検知装置を構
成する。

さて図示はしていないが、周知のタンディッシュに貯留
された溶綱はスライディングノズル８で注入量制御が行
われ、注入ノズル６を通って鋳型３に注入される。鋳型
３で冷却された溶鋼５ｂは凝固シェル５ａを形成しなが
ら鋳片サポート装置４によって順次引き抜かれていく。

受光装置１１は時々刻々の鋳片サポート装置４位置での
光量を検出する。

本発明者らは、種々の操業条件において継続的に光量の
検出を行い、安定操業時とＢＯ発生時の検出光量の差異
を調査研究した。第３図はその調査結果の一例を示すも
ので、安定化した鋳造状態からＢＯ発生したときの検出
光量の変化状態を示している。

この第３図において、横軸は経過時間（秒）、縦軸は検
出光量である。検出光量は受光装置ｌ１として太陽電池
を用いていることから、この太陽電池に光が入射したと
きに発生する起電圧で表した。

この図において実線が検出光量の推移を示すもので、安
定操業時には低レベルの比較的安定した推移となってい
る。ところが一旦ＢＯが発生すればほぼ一瞬のうちに電
圧、即ち検出光量が増加する。

即ち安定操業時においても、スプレー冷却水に伴う蒸気
やその他のノイズ等によって検出光量はばらついている
が、ＢＯ発生時には前記ばらつきとは比較にならない著
しい増加量である。従って前述した安定操業時のばらつ
きの最大検出光量で、かつＢＯ発生時の最大検出量以下
の適宜なレベルを基準値として設定し、検出光量が前記
基準値を上まわったことを検出することによってＢＯ発
生が即座に検知できる。

本実施例においては、第３図に相当する多くの検出光量
データ採取を行った結果、第３図に点線で示すごとく、
電圧０．４ボルトを基準値とすることによってＢＯ発生
を精度良く判断できることが確認できた。而して鋳片サ
ポート装置４の構造が異なると前記基準値も当然異なる
。従って前記基準値は、鋳片サポート装置４および操業
条件等に応じて前述した検出光量の変化量を予め求めて
おき、外乱の影響を受けない値に設定すればよい。

以上のようにして受光装置ｌ１で検出された検出光量は
、時々刻々判断装置ｌ２に入力される。判断装置１２に
は、入力部１３を介して前述した基準値が入力され、記
憶されている。而して比較演算部１４では実際の連続鋳
造中に検出される検出光量と基準値とをリアルタイムで
比較し、検出光量が基準値を上回れば直ちにＢＯ発生と
判断して警報を発するか、あるいはスライディングノズ
ル制御装置７に信号を発し、スライディングノズル８を
自動的に閉鎖させる処置を講ずる。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく本発明は、従来専ら作業者の判断に
依存していたＢＯ発生を自動的にかつ精度良く検知する
とともに、耐久性もよくなり、しかも信舷性も高く出来
るようになった。加えて本発明を利用することによって
、ＢＯ発生時に即座にかつ自動的に鋳造を停止すること
もできるようになり、ＢＯによる設備被害を最小限にお
さえることができる。さらに本発明は、連続鋳造の無人
運転の指向に効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例におけるプレークアウト検出装置
の全体構成図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図であり、
受光装置の設置状況の一例を示す図面、第３図はプレー
クアウトが発生したときの検出光量の変化の一例を示す
図面である。 １・・・クイックチェンジスタンド装置、２・・・架台
、３・・・鋳型、４・・・鋳片サポート装置、４ａ・・
・ガイドロール、５・・・鋳片、５ａ・・・凝固シェル
、５ｂ・・・溶鋼、６・・・注入ノズル、７・・・スラ
イディングノズル制御装置、８・・・スライディングノ
ズル、１１・・・可視光線受光装置、ｌ２・・・ＢＯ発
生判断装置、１３・・・入力部、１４・・・比較演算部 片１図 代理人　弁理士　秋　沢　政　光 他１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼の連続鋳造鋳型とそれに続く鋳片サポート装置からな
   るクイックチェンジスタンド装置の前記サポート装置を
   臨む部位に配設された可視光線受光装置と、ブレークア
   ウト発生時における前記サポート装置での光量変化量か
   ら求められたブレークアウト発生基準値をあらかじめ入
   力せしめる入力部および前記受光装置からの検出光量と
   前記ブレークアウト発生基準値とを比較する比較演算部
   とからなるブレークアウト発生判断装置とから構成され
   たことを特徴とするブレークアウト検知装置。