JPH02247055A - 鋳型異常検出装置 - 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〕 この発明は連続鋳造用の鋳型の異常検出装置に関し、特
に鋳型内壁の平坦度及び厚みの異常検出装置に関する。

〔従来の技術〕

連続鋳造は、溶鋼を鋳型上方から注入し、それを鋳型下
方から冷却しつつ引抜き、スラブ、ビレット等の鋳片を
連続的に製造するものである。

連続鋳造に用いる鋳型は通常銅又は銅合金等の熱伝導率
が高く、冷却し易いものを用いている。

また鋳型は溶鋼との接触により摩耗し、常にその内壁は
浸蝕されているので、その浸蝕が不均一となった場合、
内壁の平坦度が悪くなり、薄肉部が発生ずる虞がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

平坦度が悪くなると、鋳造される鋳片の表面形状がそれ
に応して悪（なり、□鋳片の品質が悪化すると共に、薄
肉部が生しると鋳型の寿命に悪影響を及ぼし、寿命が短
くなるという問題があった。

しかしながら従来は、鋳型内の内壁の平坦度及び厚みに
ついてはほとんど測定がなされていないか又は測定され
たとしてもスケールを用いた目視による測定しか行われ
ておらず、その測定４＋’７度が不十分であった。従っ
て鋳型寿命を十分に推定することができず、鋳型寿命を
肉厚、平坦度等の形状変化ではなく、一定の使用回数で
定めており、使用回数が抑制され、製品コストの一トｙ
？要因の−・つとなっていた。また鋳型形状が管理され
ていないので、縦割れ、テレークアうト等の異常発生時
にその原因の特定が困難となり、対応の遅れがでる虞が
ある。

この発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、超
音波距離計にて鋳型内壁の平坦度及び厚みを同時に測定
することにより、鋳型の形状異常を精度よく検出でき、
それにより鋳型の寿命を推定でき、鋳片品質を向上させ
うる鋳型異常検出装置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〕

この発明に係る鋳型異常検出装置は、連続鋳造用の鋳型
の平坦度及び厚みを４測して鋳型の異常を検出する鋳型
異常検出装置であって、鋳型の内壁までの距離及び鋳型
の内壁の厚みを計測する超音波距離計と、前記鋳型の内
壁と平行な面内で前記超音波距離計を移動させる移動手
段とを備えることを特徴とする。

〔作用〕

この発明においては、メンテナンス期間等の休止期間中
に移動手段に設りた超音波距離計により、鋳型内壁まで
の距離及び厚みを複数個所で言１測し、距離の変動によ
り平坦度の異常を、また厚め変動により肉厚異常を夫々
判定し、それらの異常により寿命を推定する。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例を示す図面に基づいて説
明する。

第１図はこの発明に係る鋳型異常検出装置の構成を示す
模式的ブロフク図である。図において６は鋳型であり、
長辺１２００ｍ、短辺２７０＋１１１１の矩形断面を有
し、高さ９００龍の角筒状をなしている。また鋳型６は
銅板にて構成されており、そのｊ！７．さは３Ｑｍｍと
なっている。

鋳型６の上部には後述するプローブ１を鋳型６内壁から
１００ｍｍ離隔させて移動さ−ｌる移動装置２が短辺方
向に移動自在に載置されている。移動装置２は図示しな
い駆動手段により短辺方向と共６、二長辺方向Ｘと高さ
方向Ｙとにも移動自在となっ′（おり、鋳型６内壁の上
下左右の端部より各１００ｍ＋＋内の領域を除き、プロ
ーブ１が走査できるように移動できる。

プローブ１は超音波を発信する送信子と、ｌ１ｉｌ板の
表面及び裏面からの反射波を受信する受信子とから構成
される装置 査する。

プローブ１における超音波の送受信は演算部３で制御さ
れ、演算部３でプローブ１から超音波を発信ずるように
制御すると共に、前述した２つの反射波の受信までの時
間が夫々計時され、それによりプローブ１から鋳型６内
壁までの距離及び内壁の厚みが同時に算出される。

なお超音波による距離の計測は音速が空気中と銅板中と
では異なることを利用しており、物体表面までの距離及
び物体の厚みが同時に計測可能であるので計測時間が短
縮できる。即ち物体までの距離を厚みをαとすると夫々
下記式の如くなる。

Ａ＝Ｖ，　　・ｔｌ α一■。・　（ｔ２　−ｔ，　） 但し ■ａ　：空気中の音速 Ｖｃ　：銅板中の音速 ｔ，：銅板表面からの反射波の受信までの時間 ｔ２　：銅板裏面からの反射波の受信までの時間 この演算を演算部３にて行い距離及び厚みを算出してい
る。

演算部３で算出された距離及び厚みは信号処理部４に送
られ、そこで集計され、所定の闇値と比較され鋳型６内
壁とプローブ１との距離に基づく鋳型６の内壁の銅板の
平坦度及び厚みの異常の存無が判定され、異常位置力＜
　Ｗｔ　ｔｖされる。また信号処理部４は判定が終了す
ると、プローブ１の次の計測位置を設定してそれをプロ
ーブ移動制御部５に送る。プローブ移動制御部５ば設定
された８１測位置に基づき移動装置２を制御し、測定位
置にプローブ１を移動させる。

次にこの発明装置の動作を測定結果の一例と共に説明す
る。

第２図は検出動作を示すフローチャートである。

また第１表に測定結果の一例を示している。なおこのと
きの計測位置は長辺方向Ｘ及び高さ方向Ｙ夫々２００ｍ
ｍ間隔の基盤目状に定め、平坦度の許容精度は１００±
０．５１、厚みの許容精度は３０±ｌ　ｉ＋ｉである。

最初に信号処理部４にて計測位置を設定し、移動装置２
によりプローブ１を計測位置に移動させる（ステップ１
）。計測位置にプローブ１が到着すると、演算部３から
超音波を発信させる信号をプローブ１に出力し、プロー
ブ１から内壁番こ向げて超音波を発信すると共に、内壁
の表面及び裏面からの反射波を受信しくステップ２）、
夫々の受信までの時間を計測し、それにより演算部３で
計測位置迄の距離及び厚みを算出する（ステップ３）。

算出された距離及び厚みは信号処理部４で夫々の許容精
度内か否かが判定される（ステップ４，５）。

許容範囲外のときは、異常と判定され、その値及び位置
が記憶される（ステップ６）。そして全計測位置の計測
が終了したか否かが判定され（ステップ７）、終了して
いない場合はステップ１に戻り、信号処理部４は次の計
測位置を設定してプローブ移動制御部５に与え、制御部
５ば移動装置２を制御してプローブ１を２００ｍｎＸ又
はＹ方向に移動させる。

第１表 この例では第１表に太線枠で示す如く （Ｘ、　　Ｙ）　＝　（２００，４００）　、　　（４
００，４００）の計測位置で平坦度が許容範囲外となっ
ており、平坦度異常が生じていると判定され、 （Ｘ、　Ｙ）　−（８００，２００）　、　　（８００
，１００）の計測位置で厚みが許容範囲外となっており
、厚み異常が生じていると判定される。そしてそれらの
異常値及び計測位置が記憶され、それによりオペレータ
は鋳型の寿命を推定して、鋳型の交換時期を定める。

この発明の検出装置により形状異常を検出した場合の寿
命は、従来１鋳型当たり６３５時間であったものが８４
０時間に延び、またスラブ品質の指標となる□縦割れの
発生率が１２．６％から８．７％に減少した−０ なお、この実施例では超音波を用いて厚み及び平坦度を
同時に計測したが、この発明はこれに限るものではなく
、各別に計測してもよいことは言うまでもない。

（効果〕 以上説明したとおり、この発明によれば超音波距離計に
より、鋳型内壁の平坦度及び厚みを同時に精度よく計測
し、それにより鋳型の異常の有無を判定しているので、
鋳型の寿命を精度よく推定でき、寿命を一定の使用回数
で定める必要がなくなり、鋳型寿命を長期化し、連ｇε
鋳造工程のランニングコストを減少できると共に異常位
置及びｂ′シ常状態が検出できるので縦割れ及びブレー
クアウト等の異常発生時に、それに対する対応を迅速に
できる等価れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る鋳型異常検出装置の構成を示す
模式的ブロック図、第２図は検出動作を示すフローチャ
ー１・である。 １・・・プローブ　２・・・移動装置　３・・・演算部
４・・・信号処理部　５・・・プローブ移動制御部６・
・・鋳型

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、連続鋳造用の鋳型の平坦度及び厚みを計測して鋳型
   の異常を検出する鋳型異常検出装置であって、 鋳型の内壁までの距離及び鋳型の内壁の厚 みを計測する超音波距離計と、 前記鋳型の内壁と平行な面内で前記超音波 距離計を移動させる移動手段と を備えることを特徴とする鋳型異常検出装 置。