JPH02251346A - 湯面異常状況検出方法および湯面異常防止方法並びにその防止装置 - 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、連続鋳造の鋳型内における湯面異常、例え
ば鋳造内に発生する片湧き、ボイリング、パウダー不足
の発生状況等を正確に、かつ自動的に検出すると共に、
その検出結果に基づき前記湯面異常を効果的に防止する
方法、並びにその装置に関するものである。

〔従来の技術〕

連続鋳造鋳型（以下単に鋳型と言う）を含む近傍の系は
、■鋳型、■前記餞型の中央部に配置された、タンデイ
ツシュ底部に設置される下ノズル、上ノズル、浸漬ノズ
ルを含む注入ノズル、■スライディングノズル（以下単
にＳＮと言う）、あるいは、ストッパー等を利用した溶
鋼流量制御装置、■鋳型的溶鋼中に存在する介在物や脱
酸生成物の捕獲と浮上、および、前記介在物が脱酸生成
物による注入ノズルの閉塞防止等を目的として注入ノズ
ル内へ吹き込まれるガス（以下単に吹込みガスと言う）
の流量制御装置、■溶鋼湯面レベル制御装置、等から構
成されている。また、鋳型内湯面においては、前記吹込
みガスが吐出しており、また鋳型内溶鋼の保温、断熱、
酸化防止、脱酸生成物や介在物の捕獲、および、凝固シ
ェルと鋳型との潤滑等のためパウダーが散布される。パ
ウダーは溶鋼との接触で溶融し、溶融層を形成すると共
に、鋳型と凝固シェル間に流れ込み、前記種々の機能を
発揮する。さらに鋳型には円滑な鋳片の引き抜きのため
に振動が付与され、また注入ノズルより吐出される溶鋼
によって、鋳型内湯面は絶えず揺動している。前述した
ような状況において。

注入ノズルより吐出したｔｓ鋼は、鋳型等によって冷却
されることにより、鋳型に沿った形で湯面上端部にメニ
スカスを形成し凝固を開始する。

而して鋳型を含む近傍の系をこおいては、前記各因子が
輻幀して存在しており、安定状態ではそれらが微妙にバ
ランスした状態となっている。つまり鋳型近傍の系とし
ては、非常に複雑であり、センシティブなものとなって
いる。このため、タンデイシュ内の溶鋼量や鋳造速度の
変動、注入ノズルの詰まり等といった操業の変動に敏感
に反応し易く、−度バランスが崩れると、直ちに、鋳型
内湯面上に、湯面変動やボイリング、片湧き、パウダー
不足等といった異常、つまり本発明で称する湯面異常が
生じる原因となる。これらの湯面異常は、連続鋳造操業
における最大のトラブルであるブレークアウト（以下、
ＢＯと言う）等のトラブルの発生に直結し、また凝固シ
ェルへのパウダー巻き込み等表面品質欠陥発生に直接的
に繋がってくる。而して前述した鋳型を含む近傍の系を
常時安定に保つことは、ＢＯ等のトラブルの発生を防止
するためのみならず、鋳片の表面および表面近傍の品質
を確保しつつ連続鋳型の安定操業を実施する上から最も
重要なポイントである。

それ故、従来から、鋳型内の湯面状況の監視には細心の
注意が払われ、多くの検出手段の提案もなされている８
例えば特開昭６０−４９８４６号公報には、鋳型上六番
こ湯面上を走査する赤外線カメラを設定し、この赤外線
カメラで湯面上の温度、およびその温度分布を測定し、
パウダー層の厚みや分布を検出する方法が、また特開昭
５４−７１７２３号公報には、鋳型内の湯面から放射さ
れる輻射光線から２つ以上の波長を選択して、そのエネ
ルギーレベルの比率により湯面上温度を測定し、パウダ
ー不足状況を検出する方法が、また特開昭５０−２２ｇ
２６７号公報には、光フアイバーケーブルを湯面上でセ
ンシングさせ、湯面上の光量に応じた電流信号を計測す
ることにより、パウダーの不足状況を検出する方法が開
示されている。しかしながら、このような従来方法では
、注入ノズル内への吹込みガスが鋳型内へ流出する際に
発生する炎等をパウダー不足と誤検出したり、前述した
ように鋳型振動等によって絶えず湯面は揺動しているた
め、パウダー溶融部分や炎等が揺動によって見え隠れす
ることによる湯面上の温度状況等の大きな変動や外乱光
の影響を受けることによって、正確にパウダー不足状況
を検出することは困難であった。また、温度測定装置や
赤外線カメラ、光ファイバーについては走査時間が必要
で、鋳型内の全面のパウダー散布状況を検出するのに相
対的に時間を多く費やすため、検出処理の間に湯面状況
が変化することがあり、適切なタイミング等での操業ア
クションの実行が出来ないという問題もあった。そして
更に、前述した片湧きやボイリングといったような急激
な湯面異常が発生した際にも、ただ単にパウダー不足の
検出処理を行なうだけなので、このような湯面異常を検
出することは不可能であフた。

また、鋳型壁に熱電対を埋設したり、磁気センサーや赤
外線カメラ等を鋳型上方に設定して湯面レベルのみを検
出する技術も提案されているが、これらの検出装置は、
湯面レベルのみを検出し、ある一定のレベルに制御しよ
うとするものなので。

直接的に片湧きやボイリング、パウダー不足といったよ
うな湯面異常は検出することはできない。

以上のように、従来の検出方法はいずれも単一の機能し
か持っていなく、さらに、安定的に迅速。

正確に湯面の状況を検出することは困難であった。

加えて鋳型近傍は狭隘なスペースに、前述したように多
くの機器、装置が輻幀して配置されており、しかも高熱
、多粉ｍ環境下にあり、このような悪秦件下で湯面状況
を総合的に、かつ高い信頼性を有して検出し得る実用的
な検出装置はいまだ出現していないのが実情である。こ
のため従来は、専任の熟練した作業者が湯面状況を監視
し、その作業者の過去の経験と勘によって前記湯面異常
を判断しているのが一般的であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように、鋳型を含む近傍の系について、その系
のバランスが崩れ、湯面変動やボイリング。

片湧き、パウダー不足等といった湯面異常が発生した場
合、従来は、湯面を監視している作業者がその湯面異常
状況を検出し、それの検出結果に基づいて直ちに、適切
な操業アクションを実施していた。系をバランスさせ安
定化させるための前記アクションは、迅速性と正確性を
要求されるために、前記従来方法では専任の熟練した作
業者が行なわざるを得ず、当該系廻りの省力化の大きな
ネックとなっていた。それにもかかわらず作業者間の個
人差も大きく、検出遅れや、誤検出も多々発生し、鋳片
品質にばらつきを生じたり、極端な場合操業アクション
が遅れてＢＯに繋がることもあった。

本発明は、前記問題点の抜本的な解決を図るものであり
、前述した鋳型内湯面異常を正確にかつ迅速に検出する
ことを第一の課題とし、前記検出結果に基づいて前記湯
面異常を効果的に防止する方法および装置を提供するこ
とにより、安定した連続鋳型操業を実施することを第二
の課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前述した課題を解決する本発明は、中央部に注入ノズル
が配置された連続鋳造鋳型上方の、前記注入ノズルを挟
んだ相対する部位に、一対もしくは複数対の湯面状況検
出用イメージセンサ−を設置し、前記各々のイメージセ
ンサ−から時々刻々と入力される湯面状況の入力画面を
、基準閾値で二値化し明部と暗部に区別すると共に、前
記各々のイメージセンサ−視野内の湯面部分について前
記明部の面積比率Ｒｎを求め、次いで、前記明部面積比
率Ｒｎの単位時間当りの変化率Ｄｎを求め、予め設定さ
れた前記明部面積比率Ｒｎおよび、もしくは変化率Ｄｎ
と湯面異常状況の相関より、湯面の異常状況を検出する
ことを特徴とするものである。また前記した湯面異常状
況を検出する方法において、注入ノズルを挟んだ相対す
る各々の湯面部分における変化率Ｄｎと、予め設定され
た各湯面部分毎の前記変化率Ｄｎの基準値とを比較し。

注入ノズルを挟んだ双方の前記変化率Ｄｎがともに前値
基準値を超過した場合にはボイリング、片側のみの前記
変化率Ｄｎが前記基準値を超過した場合には片湧きと判
断し１ｗｈ面の異常状況を検出することを特徴とするも
のである。

さらに各々のイメージセンサ−視野内の湯面部分を、設
定エリアに細分割し、各分割エリアにおける明部面積比
率Ｒｎｎおよびこの明部面積比率Ｒｎ　ｎの単位時間当
りの変化率Ｄ　ｎ　ｎを求め、次いで前記各分割エリア
毎に予め設定された基準値と比較し、前記明部面積比率
Ｒｎ　ｎが基準値を超過し、かつ、前記変化率Ｄｎｎが
基準値を超過しない場合に、パウダー不足と判断し、ａ
ｈ面異常の内のパウダー不足とその発生位置を検出する
ことを特徴とするものである。

また前述した方法に基づき検出された湯面異常状況に応
じて、鋳造速度制御、注入ノズル内への吹き込みガス流
量制御、鋳型へ注入する溶鋼流量制御、およびパウダー
散布制御の何れか一つもしくは二つ以上を実施し、前記
湯面異常を解消することを特徴とするものである。

さらに前述した湯面異常のうち、パウダー不足を解消す
る装置が、設定量のパウダーを貯留する底開きもしくは
回転可能なパウダー散布装置と、前記散布装置にパウダ
ーを供給する供給装置と、先端部で前記散布装置を支持
する回動並びに昇降可能な多関節型支持アームと、前記
支持アームを駆動せしめる駆動装置と、パウダー不足発
生およびその発生位は検出信号に基づき前記パウダー散
布装置並びに駆動装置を駆動制御するパウダー散布制御
装置とから構成されたことを特徴とする湯面異常防止装
置に関するものである。

〔作用および実施例〕

以下、実施例を示す図に基づき本発明の具体的な構成を
説明する。

第１図は、本発明に基づく、全体構成の一例を示す構成
図である。この第１図において、■が鋳型であり、２が
鋳造される鋳片、３が溶鋼、４が溶鋼３が冷却されて生
成した凝固シェル、５が鋳型ｌ内に散布されたパウダー
で、主に未溶融パウダー層５ａと溶融パウダー層５ｂか
ら構成されている。６が注入ノズル、７および７ａが溶
鋼流量の制御装置で１本実施例においては、ＳＮを用い
ている。８および８ａが注入ノズル内への吹込みガス流
ｆｆｉ制御装置であり、９および９ａが鋳片２の鋳造速
度制御装置、ｌＯがタンデイツシュである。

また１１０は湯面異常状況検出装置を、１７０は湯面異
常防止装置を示すものである。湯面異常状況検出装Ｒ１
１０は、鋳型ｌ内の湯面上方に、注入ノズル６を挾んで
相対する位置に設置されたイメージセンサ−１１と、該
イメージセンサ１１から時々刻々入力される湯面状況の
入力図面面を後述するような処理操作を行ない、片湧き
、ボイリング、パウダー不足等といった湯面異常状況を
検出する演算処理袋！１ｉｆｆｉｌ　２．および、！Ａ
常状況検出に基づいて湯面異常を゛安定化させるために
実施する後述する種々のアクションを指示し、各装置に
制御指令を発する制御装置１３とから構成されている。

本実施例において前記イメージセンサ１１は、注入ノズ
ル６を挟んで相対する位置に一対設置されているが、鋳
造する鋳片のサイズの関係で、−対のイメージセンサ−
で鋳型内湯面部分の全範囲を視野内に収めることができ
ない場合は、２対、もしくは２対以上の複数対［１ｉｔ
してもよい。

湯面異常防止装置１７０は、パウダー散布装置１Ｇ、該
パウダー散布装［１６を先端部で支持する多関節型支持
アーム１５、パウダー散布装置１６にパウダー５を供給
する供給袋［１７、前記支持アーム１５を駆動せしめる
駆動装［ｉ！１５０、パウダー不足発生およびその発生
位置検出信号に基づき前記パウダー散布装置１６並びに
支持アーム１５の駆動装ｆｆ！１５０を駆動ｆｌｉｎｔ
御するパウダー散布制御装置１４とから構成されている
。パウダー散布装置１６は設定量のパウダー５を貯留す
る弁状の貯留槽１６ａを有しており、この貯留槽１６ａ
は後述するように底開き可能もしくは回転可能に構成さ
れている。支持アーム１５は、複数のアーム（本実施例
では１５ａ、１５ｂの２個うが１回転軸を内蔵するアー
ム駆動装［１５０ａ　＝　１５０　ｅを介して連結構成
され、航記回動軸を回転支点として自在に回動する。加
えてその先端部に設けられた昇降駆動装置１５０ｄおよ
び昇降フレーム１５０ｄｓによって昇降し、接続部１５
Ｃを介してその先端に支持された前記パウダー散布制御
装［１６，詳しくは前記貯留槽１６ａ！５−鋳型ｌ内の
湯面上を自在に前後進移動並びに昇降させることが出来
る。

尚、本実施例において、支持アーム１５は水平間接型を
採用したが、パウダー散布１６が鋳型１内を自由を；移
動できるものであれば如何なる方式でも構わない。しか
しながら本発明者らの経験では、−船釣に鋳型１とタン
デイツシュＩＯ近傍の空間が非常に挟雑であることから
、前述した水平多関節型が有利であった。また、支持ア
ーム１５と駆動装Ｗ１１５０の組合せおよび数について
は、適用する空間によって、効果的な動作が可能となる
ように適宜決定すればよい。

而して前記パウダー散布制御装置１４からの指令に基づ
き前記貯留槽１６ａを鋳型ｌ内の所定部位に移動させ、
貯留槽１６ａの底部を開くか、あるいは貯留槽１６δを
回転させることによってパウダー５を散布することがで
きる。本実施例において前記支持アーム１５およびパウ
ダー５の供給装［１７は、前記タンデイツシュ１０を乗
載するための架台１８に取り付けられているが、以上の
装置は、適宜、全体もしくは部分的に、例えば、多関節
型支持アーム１５．および、該支持アーム１５を駆動せ
しめる駆動装置１５０などは、自走が可能な構造であっ
てもよい。

さて次に、本発明の湯面異常状況の検出法方について説
明する。

鋳型ｌ内の湯面の輝度は、未溶融パウダー５ａによって
全面が覆われているような暗い状態から、注入ノズル６
に吹き込まれたガスが鋳型ｌ内の湯面上に大量に吐出す
ることによって発生する炎や、湯面の激しい揺動によっ
て現れる溶融パウダー５ｂによって覆われるボイリング
時のような明るい状態までの非常に広範囲に及ぶ、また
、鋳型振動状況、吹込みガスの吐出状況、パウダー溶融
層５ｂの出現状況等によっても前記湯面の輝度は常に変
動している０本発明者らは、この湯面の輝度の変動状況
を二着目し、その変動状況と湯面異常との相関について
研究した。而して先ず湯面の輝度を正確に検出するため
に、鋳型１の上方の湯面を臨む部位にイメージセンサ−
ｉｔ′Ｉｔ設定した。鋳型ｌの中央部には前述したよう
に注入ノズル６が配置されているため、【個のイメージ
センサ−１１で鋳型１全体を臨むことは極めて困離であ
り、本発明が指向する精度の高い湯面の輝度を正確に検
出することはできない。而して注入ノズル６を挟んだ相
対する部位に、一対もしくは、鋳造する鋳片のサイズの
関係で一対のイメージセンサ−で鋳型内湯面部分の全範
囲を視野内に収めることができない場合は、２対、もし
くは２対以上の複数対設定した。ところで、イメージセ
ンサ−１１はビデオカメラで一般的に用いられるビジコ
ン管を利用したカメラなど、如何なるカメラでも適用が
可能であるが、本発明者らは種々の検討の結果、前述し
たように、湯面内の輝度がかなり広範囲に及び常に変動
していることから、映像の焼き付き現象、残像現象、更
に鋳型上方のスペース的な余裕からくる小型化の必要性
等から、小型化が容易にでき、焼き付き現象、残像現象
に対して有利な固体撮像素子を用いたＣＣＤカメラを用
いた。尚、このＣＣＤカメラは、ボイリングの際にほぼ
飽和するようにアイリス調ＩＩＩを施した。

第２図および第３図は、前記のＣＣＤカメラによって撮
影された湯面の画像であり、注入ノズルを挟んだそれぞ
れ片側の鋳型内湯面状況を表す画像で、第２図をＮ側画
像、第３図をＳ側画像とする。尚、注入ノズルについて
は、鋳造中は常に明るい状態であり、湯面異常の検出と
は関係がないことから５カメラの視野からは外れるよう
にカメラを設置している。第２図、第３図において、１
ａ１，１ａ２は鋳型ｌの鋳造される鋳片２またはパウダ
ー５に接する壁面を、５ａｌ　ｅ　５ａ２は散布されて
いるパウダー５のうちの未溶融パウダーを示す。前記演
算処理装置１２には、第２図。

第３図で示されるような画像１９または２０を入力し、
第２図および第３図における斜線で示した鋳型内湯面部
分に相当する枠内の画像１９ａまたは２０ａについて、
後述するような入力画像の湯面異常検出のための処理を
行なう。ここで本発明においては、鋳型内湯面部分に相
当する画像１９ａまたは２０ｂの領域については、実用
上必ずしも、鋳型１ａｌまたはｌａ２と湯面部分１９ま
たは２０の境界に厳重に沿っている必要はない。

本発明者らは前記画像と、湯面異常状況との相関につい
て、以下のように種々調査した。先ず。

入力画像を構成する各々の画素について、未溶融パウダ
ー層５ａが覆っているような場合の輝度を暗、溶融パウ
ダー層５ｂが現れたような場合の輝度を明となるよう番
こ、すなわち、未溶融パウダー層５ａの輝度と溶融パウ
ダー層５ｂの輝度との間に基準閾値を設定し、入力画像
について明暗の二値化処理を行なった。第４図および第
５図は各々前記Ｎ側画像、Ｓ側画像の別な例であり、前
記湯面部分１９ａまたは２０ａの内の未溶融パウダー１
５ａ内に溶融パウダー層５ｂが現われている状態を示し
たものである。第６図、第７図は各々前記第４図および
第５図に基づいて入力される湯面状況の入力画像を、前
記方法によって二値化した結果を以す二値化画像１９ｂ
、２０ｂであり、溶融パウダ−５５ｂ部分が明部５０ｂ
として、その他の未溶融パウダー層５ａが暗部５０ａと
して表示されている。

次に、前述したように二値化して得られた明部、つまり
溶融パウダー層５ｂ部分の面積（以下明部面積と言う）
と、１９ａおよび２０ａに相当するカメラ視野内の全湯
面部分（溶融パウダー層５ｂ部分と未溶融パウダー層５
ａを合計した面積）の面積との比率、つまりカメラ視野
内の湯面部分に対する明部面積の比率（本発明で称する
明部面積比率、以下に単に面積比率Ｒｎと言う）を求め
、この面積比率Ｒｎについての時間変化を調査した。

ここで１面積比率を用いた理由は種々の調査から、対象
となる湯面部分に相当する１９ａまたは２０ａの領域に
ついては、鋳造する鋳片サイズが変わること等によって
、必ずしも常に同一の面積とはならず、また、各々の湯
面異常象や同じ湯面異常現象についても面積にばらつき
が生じ、安定的に定量的な湯面異常現象の検出をするた
めには難があることから、湯面部分に相当する１９ａま
たは２０ａの領域に対する前記湯面内明部面積の面積比
率を算出することとした。但し、湯面内部に相当する１
９ａおよび２０ａの領域について、常に同一の条件にて
湯面異常状況検出処理が可能な場合は、以下に記述する
内容について、面積比率ではなく、面積の絶対値を用い
ても可能であることは言うまでもない。

第８図は安定鋳造時の前記調査の一例を示すもので、縦
軸が面積比率Ｒｎ、横軸が経過時間である。

この実施例では同時に熟練作業者が湯面状況を監視し、
湯面異常のうちパウダー不足が生じたときの例であり、
第８図における矢印Ａで前記作業者の判断でパウダーを
散布した。而して、面積比率Ｒｎは時間の経過に伴い上
昇し、パウダーの散布と同時に急激に減少していること
が判る。

尚、第８図において、矢印Ｐ、Ｑで示した様な面積比率
Ｒｎの細かな変動は、鋳型ｌの振動によるものであり、
鋳型１の下降時に相対的な湯面表面の盛り上がりによっ
て、溶融パウダーＪ１５ｂが呪れ、Ｐで示すような極大
を持ち、逆に、鋳型１の上昇時には、溶融パウダー層５
ｂが隠れ、未溶融パウダーＪｆＪ　５　ａが多くを占め
ることにより、Ｑで示すような極小を持つ、また同様に
、鋳型ｌの振動による注入ノズル内に吹き込まれたガス
の鋳型振動に対応した湯面からの吐出、消滅も、前記Ｐ
、Ｑの一因である。すなわち、鋳型振動等に起因する湯
面の揺動によって１面積比率Ｒｎが細かく変動する。湯
面状況を的確に検出する方法としては、前記鋳型振動に
起因するＰ、Ｑといった変動は、外乱となり湯面異常検
出演算処理上野ましくない、したがって、前記外乱の影
響を除去する必要がある。除去するには、予め設定した
時間による明部面積の瞬時値の時系列的な平均を算出す
る方法が考えられるが、時系列の時間の長さにもよるが
、この方法では、処理が煩雑となる上、的確に外乱を除
去するためにはある程度（少なくとも鋳型の振動周期以
上）平均を算出する時系列の時間を長くする必要があり
、したがって、処理時間を長くするために、的確かつ迅
速に湯面の異常状況を検出する目的には不利である。そ
のために。

本実施例においては、鋳型ｌの振動周期に対応した時間
の間、前記二値化画像１９ｂ、２ｏｂの論理積を取るこ
とにより１周期的または突発的な湯面画像内の明部の変
動を除去することとした。第９図に、第８図に対応した
部分の論理積を取ることによる前記処理結果を示すが、
前記のような細かな変動については殆ど見られず、外乱
が充分に除去されており、面積比率Ｒｈの時間変化が安
定的に判明する。

前記方法により、外乱を除去し、鋳造中の鋳型内の面積
比率Ｒｎの時間変化について測定を行なった。第１Ｏ図
に面積比率Ｒｎの測定結果の一例を示す。第１Ｏ図は上
下に二つのグラフが書かれているが、これは注入ノズル
の相対する位置に設置したカメラ、すなわち、Ｎ側およ
びＳ側からの入力画像を基に前記方法によって演算処理
した結果に対応しており、上のグラフがＮ側画像、下の
グラフがＳ側画像の処理結果である。第１Ｏ図中、矢印
Ｘ、Ｙ、Ｚは各々のパウダー散布、ボイリング、片湧き
といった湯面異常が発生したタイミングで、添字がＮ側
、Ｓ側、および測定開始からの回数を表す、この実施例
においては、同時に熟練作業者が湯面状況を監視し、湯
面異常が発生した場合に、その湯面異常を安定化させる
アクションを行なった。矢印Ｘはパウダー不足が生じた
ときの例であり、矢印Ｘにおいて前記作業者の判断でパ
ウダーを散布した。而して面積比率Ｒｎは時間の経過に
伴い上昇し、パウダーの散布と同時に急激に減少してい
ることが判る。同様に、矢印Ｙ。

２についても、各々前記作業者の判断によって、ボイリ
ング、片湧きが発生した際に、鋳造速度制御、注入ノズ
ル内への吹き込みガス流量制御、鋳型へ注入するＷＩＩ
Ｒ流量制御、およびパウダー散布の何れか−っもしくは
二つ以上を実施し、前記湯面異常を解消した。ここで、
湯面異常の解消のタイミングは１面積比率Ｒｎが急激に
減少しているタイミングである。第１Ｏ図から、湯面内
に発生する異常現象と、前記面積比率Ｒｎの時間変化と
の対応は明瞭である。しかし、異常現象としての傾向は
定性的には分かるが、各々のタイミングにおける面積比
率Ｒｎのレベルが若干具なり、安定的でなく明瞭に検出
できないために、更に、定量的な評価が必要である。そ
こで１面積比率Ｒｎの単位時間当りの変化率Ｄ　ｎにつ
いて調査した。第１１図は、横軸の時間軸を第１Ｏ図と
同じタイミングとした、前記変化率Ｄ　ｎの時間変化を
示した図である。但し、第１１図において、湯面異常の
解消のタイミングにおける変化率、すなわち、負の変化
率については、パウダー散布による面積比率Ｒｎの減少
なので、！Ａ異常状況検出という意味から、無意味であ
るために５表記していない。

先ず、片湧き、ボイリング発生の検出については、第１
Ｏ図、第１１図における、面積比率Ｒｎとその変化率Ｄ
　ｎとの関係において明らかとなった。すなわち、面積
比率Ｒｎについては、そのレベルがＹｌ、４１．Ｙｓｌ
とＹＮ２　ＨＹ　ｉｓ２のように比較的ばらつき安定的
ではなく、パウダー不足と同じ様なレベルとなることが
あるが、面積比率Ｒｎの変化率Ｄｎについては、パウダ
ー不足発生時は高々１５０％／ｉ＊ｉｎであるのに対し
て、両ｆ！Ａ象の発生時には３００％／ｗｉｎを越える
大きな変化率を示す、そして、片湧き発生の際は、Ｚｓ
ｌ　。

Ｚ　ｓ　２のように、注入ノズルの相対する位置の片側
のみ、ボイリングの際には、注入ノズルの相対する位置
の両側がほぼ同時に、前述のように大きな正の変化率を
示す、したがって、相対する位置側；おける面積比率Ｒ
ｎの変化率Ｄｎの比較によって１片湧きおよびボイリン
グ発生の検出が可能であることが判明した。ここでボイ
リングについては、その発生の際は、吹き込みガスの炎
等により対応するエリアの面積比率が比較的ばらつく。

すなわち、面積比率Ｒｎが矢印ＹＮＩ、ＹＳＩのように
１００％と飽和している場合や、矢印Ｙ、ｌ。

Ｙ　ｓ　２のように１００％に満ない場合がある。この
ように面積比率Ｒｎが１００％に満たない場合は、軽度
のボイリングによって湯面が波打っている現象で、所謂
リップリング現象と対応している。

リップリング現像については、解消するための防止方法
が、ボイリング発生の際と同様であるので。

検出に関しては、特にボイリングと区別する必要性はな
いが、区別する場合については、発生を検出した際の面
積比率Ｒｓ＋の値が飽和しているかどうかによって、検
出可能である。

次にパウダーに関する異常すなわちパウダー不足の検出
については、前述したように第１０図。

第１１図において、面積比率Ｒｎの変化率Ｒｎについて
は、例えば矢印ＸＮ　Ｂ　Ｉ　Ｘ　ｓ　６のようにボイ
リング（リップリング）矢印ＹＮ２１ＹＳ２と同様なレ
ベルとなることがあるが、面積比率Ｒｎの変化率Ｏｎに
ついては、高々１５０％／ｗｉｎと明確に小さいことか
ら、パウダー不足を検出するには、面積比率Ｒｎと変化
率Ｄ　ｎの双方を考える必要があることが判った。しか
し、前述したように、パウダー不足の際の面積比率Ｒｎ
　、変化率Ｄ　ｒｉ共に、そのレベルが比較的にばらつ
き安定的ではない。これは、パウダー不足を起こす湯面
内のエリアが、全体的ではなく、部分的に起きている、
すなわち、Ｎ、Ｓ各々の側で鋳型内の注入ノズル側から
短辺側迄の間、すなわち、鋳型内幅方向において不足を
起すエリアが変わることによって、その不足するエリア
の面積に応じた明部の変化を示すことによるものである
。したがってパウダー不足の検出については、鋳型内の
湯面部分について。

不足位置と不足状況を定量的に検出する必要がある。そ
のため、鋳型内湯面部分の画像１９ａまたは２０ａをエ
リアに分割することとした。

ここで、エリアの分割はパウダー不足状態の生じる形態
に応じてなされる。この考えを、以下に説明する。パウ
ダーは溶融後、鋳型壁と鋳片間に流れ込むことによって
消費されるため、通常、湯面上に生じる現象としては、
鋳型壁に沿った形でパウダー不足状態が発生するケース
がしばしば生じる。但し、一般にパウダーの形態は粉末
状、かりゅう状といった類の形態を持ち、その何れにお
いても３０〜６０ａ程度の安息角を持っているため、散
布されたパウダーが一つ所に留まることはない。それ故
、鋳型内厚み方向における中央部分のパウダーは、未溶
融、溶融前れの状態においても、鋳型振動に伴う湯面の
揺動等により、湯面平面内の全方向に移動し得る。ここ
で、鋳型内湯面上のパウダーの移動形態については、湯
面の揺動。

湯面上のパウダー全体のマスバランス、およびパウダー
の溶融状態における熱バランス等によって決まるもので
ある。そのため、鋳型内厚み方向における中央部分につ
いて、パウダー不足状態が発生するケースも起こり得る
。具体的には、満面観察等による調査の結果、若干のバ
ラツキはあるが。

通常、パウダーの厚み方向に移動する速さが幅方向に対
して同じ程度から４倍程度の速さで移動していることが
判明した。また、パウダーの散布は、その散布方法につ
いては様々な方法があるが、その何れにおいてもパウダ
ーの散布を点で行なうことはなく、当然ある散布エリア
を持った形で散布を行なう。以上のことから、対象とす
る湯面部分について、無闇に分割数を多くすることは、
湯面異常認識のための演算処理速度を遅め、検出が遅く
なり、アクシ１ンが遅れることにより、例えば、拘束性
Ｂ○といったような操業的なトラブルの発生する確率が
裔くなる等の理由においても、効率的ではなく、また、
無意味である。したがって、前述したようなパウダーの
移動形態を考慮し、分割は厚み方向については３分割程
度以内、幅方向については前記厚み方向の分割幅と同じ
程度がら１７４位で充分である。

以上のことから１本実施例においては、第２図。

第３図における１！Ｊａ、２０ａに対応する鋳型内湯面
部分に対応するエリアを、第１２図、第１３図に示すよ
うに１９ａ　１−１９ａ　５　、２０ａ　１〜２０ａ　
５まで、注入ノズルのＮ、Ｓ側について各々５分割した
。

各側のエリアの寸法は同じであり、各側のエリア全体１
９ａ、２０ａの幅方向の長さは５００１１＋１１１　＋
厚み方向の長さは２５０ｍｍ　、分割エリアの幅方向の
長さはｌｏｏｍｍである。ここで、前述した調査と同様
に、各々のエリアについて、横軸の時間軸を第１０図と
同じタイミングとした、面積比率Ｒｎｎの測定結果を第
１４図、第１５図に、前記変化率Ｄｎｎの測定結果を第
１６図、第１７図に示す。第１４図〜第１７図には各々
５つのグラフがあるが、これは、第１２図、第１３図に
対応するエリアの測定結果、すなわち、第１４図、第１
６図については各々上から１９ａ　１〜１９ａ　５　、
第１５図、第１７図については各々上から２０ａＩ〜２
０ａ、の結果を示している。前述したように、湯面内に
発生する現象と１面積比率Ｒｎ　ｎ　、変化率Ｄ　ｎ　
Ｉムの時間変化との対応は明瞭である。そして、画面分
割したことにより、パウダー不足の検出について、各々
のエリアについての安定度、定量的な検出が可能である
のは明らかである。すなわち、先ず、パウダ不足が発生
した際も、片湧き、ボイリングが発生した際も、面積比
率Ｒｎ　ｎは８０〜９０％以上と高いレベルに達するが
、画面分割した状態においても、前述したように、片湧
き、ボイリングが発生した場合は、変化率Ｄ　ｎ　ｎが
３００％／＋＋＋ｉｎ超と大きな変化を示すのに対して
、パウダー不足が発生した場合には、高々１５０％／ａ
ｋｉｎと小さいため、パウダー不足と、片湧き、ボイリ
ングの現象の区別が可能であること。次に、パウダー不
足が発生した際の、第１０図、第１１図に見られたよう
な、面積比率Ｒｎ　、変個率Ｄｎのレベルがばらつき、
不安定であった状況が、画面分割したことにより、各々
のエリアにおけるパウダー不足の発生状況が明瞭に安定
的に検出可能となったことである。具体的には、一つの
エリア内においてパウダー不足状態が生じた際は、第１
４図における３　、　１５．２０゜２５分経過後、第１
５図における３、６分経過後に見られるように、はぼ一
つのエリアについて、明部面積比率Ｒｘｉ　ｎが増加す
る。パウダー不足状態の検出については、各々のエリア
について、面積比＃＆Ｒｎ　ｎおよび変化率Ｄｎｎの基
準レベルを設定し、変化率の基レベルを超過せず５面積
率の基準レベルを超過するかどうかによって、パウダー
不足の検出が可能である。複数のエリアにまたがって前
記状態が生じた際についても、第１４図における２、　
５．１５．２３分経°過後、第１５図における２、　５
．２１．２５分経過後にみられるように、前述と同様に
、各々のエリアについて面積比率Ｒｎｎが増加する。こ
の場合についても、各々のエリアについて面積比率Ｒｎ
ｎおよび変化率Ｄ　ｎ　ｎの基準レベルを設定し、変化
率の基準レベルを超過せず、面積率の基準レベルを超過
するがどうかによって、パウダー不足の検出可能である
。尚、基準レベルについては、実際の操業状況に見合っ
たレベルが設定されなければならないため、鋳型する鋳
片のサイズや鋳型廻りのｍ境等によって、各々のケース
に見った基準レベルを設定する必要がある。

そして、同様に、分割したエリアについても、少なくと
も複数のエリアについて同一の値であっても、全て異な
ってもよい。本実施例においては、面積比率の基準レベ
ルは一律７０％、変化率レベル（７）基ｆｌｌｉ：ｊ、
　−律１５０％／ｌ１ｉｎと設定することにより、片湧
き、ボイリング、およびパウダー不足の検出が可能であ
った。但し、基準レベルについては、鋳型内の全体の明
るさ、すなわち、注入ノズルのサイズ、注入ノズルの湯
面から出ている長さ、鋳造する鋳片の断面サイズ等の条
件によって、適宜設定する必要があるため、今回の実施
例に限ったものではない。

以上のようにして、パウダー不足に関する状態および位
置の検出が安定的、定量的に検出可能である。尚、ここ
で１画面分割した状態においても、前記ボイリングおよ
び片湧きの検出については、各々のエリアの面積比率Ｒ
ｎ　ｎの変化率Ｄｎｎおよび注入ノズルを挟んだ相対す
るエリア同志の比較によって検出可能なのは言うまモも
ない。しかし５片湧き、ボイリングについては、検出は
最短時間で行なわなければならないため、通常は、注入
ノズルの各−４片側のエリアについて、画面分割せずに
、前記方法によって検出を行う。但し、操業状況と検出
時間等との関係において、画面分割を行っても検出遅れ
がない等の問題が生じない場合は、この限りではない。

このようにして、安定して定量的に、パウダー散布９片
湧き、ボイリングと湯面異常現象の自動検出が可能とな
った。

以上説明した尚面異常現象の自動検出につし）ては、鋳
型湯面上に設置したイメージセンサの映像情報を１画像
処理することにより検出するものであるが、これに加え
て、鋳型壁内に埋め込んだ熱電対の温度情報をも組み入
れることにより、よ番ノ安定的な操業を行なうための湯
面異常現象の検出が可能である。すなわち、鋳造方向に
複数列、および、鋳型周方向に複数個の熱電対を、鋳型
表面から、ある深さで埋め込むことにより、埋め込み地
点における温度を測定し、埋め込み状況力１ら埋め込み
位置における熱流束、そして、鋳造される鋳片の凝固シ
ェルの抜熱量を演算し、１ａ型周方向における抜熱状況
すなわちパウダーの流入状況を監視し、鋳型内の異常状
況を検出するものである。

例えば１ｇ型周方向における抜熱量が異常しこ番ｆらつ
いた際には、パウダーが充分に均一に流オを込んでいな
いと判断し、不足していると判断した周方向の部位に対
応する部分にノ（ウダーを散布する、鋳型のテーパーを
変更する、鋳造速度を変更する笠によって、異常を解消
するといったことが可能となる。

次に、湯面異常状況を検出した後、直ちに、安定化する
といった意味での湯面異常防止方法について説明する。

先ず、前記湯面異常状況検出方法によって１片湧き、ボ
イリングの発生を検出した際の防止方法について説明す
る。

ポインリグが発生した際は、溶鋼の流路に占める吹き込
みガスの体積が増加するために、相対的に溶鋼流量が減
少する。したがって、その際の溶ＩＩｌ流積に見合った
鋳造速度を調整する必要がある。

同時に、鋳型内の溶鋼湯面レベルの変動を抑えるために
、溶鋼流量の調整を行う。そして、前記状態に見合った
吹き込みガス流量の調整を行い、ボイリングを解消し、
また、パウダー不足状態が生じている場合は、不足位置
に応じてパウダーを散布する。但し、何れかの防止段階
において、安定化した場合には、その段階において、調
整を止めることがある。安定後は、異常が発生した際の
操業状態まで除々に復帰させていく。次に片湧きが発生
した場合は、溶鋼流路内に析出したＡｌ２Ｏ。

といった付着物等によって、溶鋼流路が乱されている場
合が多いため、小刻みに溶鋼流量を調整、例えば、溶鋼
流量の１ＩＩｉ！１にＳＮを使用している場合は、ＳＮ
を小刻みに動作することによって、付着物の状態を変え
ようとしたり、吹き込みガスの流量を調整することによ
って、片湧きを解消する。

その際、溶鋼湯面レベルの変動を抑えるために。

鋳造速度の調整を行う場合もある。また、パウダ不足状
態が生じている場合は、不足位置に応じてパウダーを散
布する。本発明において前記湯面異常状況検出方法によ
り湯面の異常を自動検出した際の防止方法については、
異常状況検出を基に湯面異常を安定化させるために実施
するアクションを指示、制御する制御袋［１３警報を発
し、この警報に基づいて作業者が人力で適切なアクショ
ンをとること、あるいは、前記制御袋［１３から鋳造速
度制御装置９ａ、吹き込みガス流り制御装装置８ａ、溶
鋼流量制御装［７ａ、パウダー散布装置１６に直接制御
信号を発し、自動的に制御を行うようにしてもよい。こ
のような自動制御を行う際には、異常が発生した際の、
鋳造幅、鋳造速度等といった操業条件によって決まる設
定値まで鋳造速度あるいは吹き込みガス流量あるいは溶
鋼流量を下げ、湯面異常の自動検出を行い、防止した場
合は、異常が発生した際の操業条件まで除々にｆｊ１帰
させていき、防止しない場合は、その際の操業条件によ
って決まる設定値まで更に下げ、同様な制御を行うもの
である。以上のようにして、前記湯面異常状況検出方法
によって、片湧き、ボイリングの発生を検出した際に、
湯面異常状況を安定化させるためのアクシ３ンを実施す
る。

次に、前記湯面異常状況検出方法によって、パウダー不
足を検出した際の防止装置について説明する。

前述したようにパウダー不足の検出は、湯面部分を前記
エリアに分割しているために、その分割エリアに対応し
た面積にパウダーを散布する。従来のパウダー散布装置
については、前述したように配管詰まり等といった問題
点が多々あるため。

本発明においては、第１８図に示すような、パウダー供
給部とパウダー散布部を分離した形のパウダー散布装置
とした。１Ｇが前述したパウダー散布装置で、前記分割
されたエリアに相当する設定量のパウダー５を貯留する
弁状の貯留槽１６ａ。

この貯留槽１６ａを支持すると共に前記多関節型支持ア
ーム１５（本実施例の支持アーム１５ａ。

１５ｂを総称して言うときには、単に支持アーム１５と
言う）の先端部に装着される支持フレーム１６ｂとから
構成されている。

支持アーム１５は、前述したように複数の支持アム１５
ａ、１５ｂが、回動軸を内蔵するアーム駆動装置１５０
ａ〜１５０ｃを介して連結構成され、前記回動軸を回動
支点として自在に回動し、また先端部に設けられた昇降
駆動装置１５０ｄおよび昇降フレーム１５０ｄ＋によっ
て昇降可能に構成され、アーム駆動装置１５０ａ〜１５
０ｃおよび昇降駆動装置１１１５０ｄを駆動制御するこ
とによって、接続部１５ｃを介して支持アーム１５の先
端に支持さ、ｔした前記支持フレーム１６ｂを鋳型１内
の湯面上を自在に前後進移動並びに昇降させることが出
来る９ 前記パウダー散布装置１Ｇ、詳しくは貯留槽１６ａには
、ホッパー１７ｄ、バルブ１７ａ。

１７ｂ、および供給ノズル１７ｃからなる供給装置１７
より設定量のパウダー５が供給され、パウダー不足位置
等の指令を与える制御装置１３からの制御倍量に基づき
、制御装置１４が作動して、後述するパウダー散布装置
１６の駆動機構、および支持アーム１５の駆動′！Ａ［
１５０を駆動制御して、前記湯面異常状況検出方法によ
って検出されたパウダー不足位置に対応したエリアに、
パウダーを散布する。前記制御′ｔＡ置１３は、例えば
前述した第１４図、′第１５図における５、２５分経過
後等のように複数のエリアにおいて同時期にパウダー不
足状態を検出したような場合に、パウダー不足を検出し
たエリアに優先順位をつけることによって、効率的なパ
ウダー散布を実施させる機能を付与することも可能であ
る。

第１９図は１本実施例に用いた設定量のパウダー５を貯
留する貯留槽１６ａの一例を示す部分構造図であり、パ
ウダーを貯留する貯留ｔｆ！Ｉ　Ｇ　ａ　。

貯留槽１６ａを支持する支持フレーム１６ｂ、パウダー
５を散布する際に開く底蓋１６ｃ、底蓋１１３ｃの開閉
を駆動せしめる駆動モーター２１ａ。

回転軸２１ｂから構成される。ここで、パウダー５を貯
留する貯留槽１６ａの容量については、先ず１面積につ
いては、前記分割エリアの大きさに応じて、散布した際
のパウダーの拡がりを考慮して、分割エリア以下とした
。次に、貯留槽１６ａの高さについては、貯留槽１６ａ
の容量を決定するものであり、パウダー散布装置１６の
動作速度およびカップの容量から決定されるパウダー供
給速度を、操業におけるパウダーの最大消費速度以上と
する必要がある。そこで、本実施例においては、操業に
おけるパウダーの最大消費速度が２．４ｋｇ／分、１回
当りのパウダー供給速度が２０秒、パウダーの比重が０
．８であることから、カップ１６ａの必要容量は１α、
どなるため、前記分割エリアの面積から、貯留ＮＪＩ　
Ｇ　ａの寸法を、第２０図に示すように、供給ノズル１
７ｃから貯留槽１６ａへ供給の際の安息角を考慮して、
縦、横。

高さをそれぞｈ　１００ｕｕＸ　１００＋ｎｎＸ　１２
０ｎｏとした。尚、設備的制約等により、貯留槽ＩＧａ
の大きさが充分に取れず、パウダーの最大消費速度が、
パウダー散布装置１Ｇの供給速度を大幅に上回る場合は
、散布装置１Ｇを腹数個、例えば、注入ノズル６を挟ん
だ相対するエリアを各々受持ち。

１１２台でパウダー散布を行ってもよい。また、パウダ
ーの供給装［１７については、ホッパー１７ｄから貯留
槽１６ａへの供給孔１７ｃまでは、パウダーが自然落下
するような角度を確保している。

そして、ホッパー１７ｄから貯留槽１６ａへの定量共給
貝の調整については、上バルブ１７ａ、下バルブ１７ｂ
の間の管径や管の長さを変えることによって調整可能で
あり、供給の際は、下バルブ１７ｂ閉、上バルブ１７ａ
開、上バルブ１７ａ閉、上バルブ１７ｂ開という手順を
経ることによって。

供給ノズル１７ｃの下方において待機している貯留槽１
６ａ内のパウダーを供給するものである。

また、操業において２パウダーを複数種類用いる場合に
は、その種類に応じたホッパー基数を設け５上バルブ１
７ａ、または、供給ノズル１７ｃ以降を共有し、各々の
ホッパーへの回収ラインを設けることにより、対応が可
能である。尚、パウダの鋳型内への散布方法については
、本実施例においては、−枚の底Ｍ　Ｉ　Ｇ　ｃが開く
方式による散布手段を用いたが、それが複数の底蓋で構
成さオしても支障はなく、また第２１図に示すように貯
留槽１６ａ自体を矢印Ｒ１またはＲ２の方向に回転させ
ることによって散布させること、あるいは第２２図、第
２３′図に示すように、側Ｆｉ、１６ｄを転倒させかつ
貯留槽１６ａを矢印Ｒ１の方向に回転させることによっ
て散布させること、あるいは第２４図に示すように、底
１ｉ　１６　ｃを矢印Ｒ３またはＲ４の方向に回転また
はスライドさせることによって散布するようにしてもよ
い。以上のようにして、前記湯面異常状況検出方法によ
って検出されたパウダー不足位置に対応したエリアに、
パウダー散布装ｒＸｉ１６を用いてパウダーを散布する
。

以上説明した湯面異常状況検出方法並びに湯面異常防止
方法、パウダー不足防止装置を用いて、鋳片断面サイズ
２５０　ＩＩｕ　Ｘ　　１２５０　ｕｎ　、鋳造速度１
．０ｍ／ｍｉｎの鋳造条件にて操業を行った結果、作業
者の介入が皆無で安定した操業が可能であった。すなわ
ち、異なるレードルを連続的に続けて鋳造する際、レー
ドル交換によって、タンデイツシュ内の溶鋼重量が変化
し、ボイリング、片湧きといったような湯面異常が発生
した際も、迅速に異常状況を検出し安定化させ、パウダ
ーの不足についても即座に検出し、パウダー散布を行う
ことが出来た。また、Ｈ造された鋳片の品質についても
、表面欠陥等が全く発生せず、極めて良好な結果が得ら
れた。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明の提供により、鋳型内湯面
の異常状況検出並びに防止が自動的に行えるようになっ
た。したがって、従来、省力化のネックとなっていた鋳
型廻りの消力化が可能となす、また、作業者によるバラ
ツキの少ない安定的な連続鋳造操業や、良好な鋳片品質
が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を示す全体構造図、第２図
および第３図は、鋳型上方に設置されたカメラから撮影
された画像、 第４図および第５図は、撮影画像の別な例。 第６図および第７図は、前記第４図および第５図の画像
を二値化した画像、 第８図は、明部の面積の時間変化のグラフ、第９図は、
前記第８図のグラフの外乱を除いたグラフ。 第１０図は、連続鋳造操業における明部面積比率の時間
変化のグラフ。 第１１図は、連続鋳造操業における明部面積比率の時間
変化のグラフ、 第１２図および第１３図は、画面分割の例、第１４図お
よび第１５図は、前記第１０図に対応した、各々の分割
エリアに対応した明部面積比率のグラフ、 第１６図および第１７図は、前記１１図に対応した、各
々の分割エリアに対応した明部面積比率の単位時間当り
の変化率のグラフ、 第１８図は、本発明のパウダー散布装置の１実施例を示
す構造図、 第１９図は、本発明のパウダー散布治具の１実ｙＩｉ例
を示す部分構造図、 第２０図は、パウダー散布用貯留槽の１実施例を示す寸
方図、 第２１図、第２２図、第２３および第２４図は、パウダ
ー散布用貯留槽の他の例を示す図である。 １　： ３　： ５　： ５　ｂ　： ５０ａ　： ５０ｂ　： ６　： 鋳型　　　　　　　　２：ｉｊ１片 溶鋼　　　　　　　　４：凝固シェル パウダー　　　　　５８：未溶融パウダ溶融パウダー 二値化した未溶融パウダ一部分 二値化した溶融パウダ一部分 注入ノズル ７．７　ａ　：溶鋼流量制御装置 ８，８　ａ　：吹き込みガス流量制御装置９．９ａ：鋳
造速度制御装置 ｌＯ：タンデイツシュ １１：イメージセンサ− １２；演算処理装置　　　１３：制御装置１４：パウダ
ー散布制御装置 １５．１５ａ、１５ｂ　：多関節型支持アーム１５ｃ　
：接続部 １５０．１５０ａ、１５０ｂ、Ｌ５０ｃ　　：支持アー
ム駆動装置１５０ｄ　　：支持アーム昇降駆動装置１５
０ｄｌ　：昇降フレーム １６：パウダー散布装置　　　１６ａ：貯留槽１６ｂ：
支持フレーム　　　　　１６ｃ　　：底蓋１７：パウダ
ー供給装置 １７ａ、１７ｂ　　：バルブ　　　　　　１７ｃ　：供
給ノズル１７ｄ　：ホッパー １８：タンデイツシュ架台 １９．２０　：カメラからの画像 １９ａ、２０ａ　：湯面部分の画像信号１９ａｌ　”１
９ａ５　、２０ａ１〜２０ａ　５　：　ｌｉ面部分の分
割エリア １９ｂ、２０ｂ：二値化画像 ２１ａ：駆動モーター　　２１ｂ＝回転軸１１０：湯面
異常状況検出装置 東２図 東 図 寮６図 東１２区 克 図 東 図 マ 区 東１３図 声８区 Ａ 声 図 荷量 （ｍｉｎ） 声］Ｏ区 Ｔｉ　ｍｅ　（ｍｉｎ　） 声１１図 ｉｍｅ （ｍｉｎ） 東１８　ｐ ２１ｂ 東２２ 図 東２０図 図 東２４図 声２３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央部に注入ノズルが配置された連続鋳造鋳型上
   方の、前記注入ノズルを挟んだ相対する部位に、一対も
   しくは複数対の湯面状況検出用イメージセンサーを設置
   し、前記各々のイメージセンサーから時々刻々と入力さ
   れる湯面状況の入力画像を、基準閾値で二値化し明部と
   暗部に区別すると共に、前記各々のイメージセンサー視
   野内の湯面部分について前記明部の面積比率Ｒｎを求め
   、次いで、前記明部面積比率Ｒｎの単位時間当りの変化
   率Ｄｎを求め、予め設定された前記明部面積比率Ｒｎお
   よび、もしくは変化率Ｄｎと湯面異常状況の相関より、
   湯面の異常状況を検出することを特徴とする連続鋳造鋳
   型内における湯面異常状況検出方法。
2. （２）注入ノズルを挟んだ相対する各々の湯面部分にお
   ける変化率Ｄｎと、予め設定された各湯面部分毎の前記
   変化率Ｄｎの基準値とを比較し、注入ノズルを挟んだ双
   方の前記変化率Ｄｎがともに前記基準値を超過した場合
   にはボイリング、片側のみの前記変化率Ｄｎが前記基準
   値を超過した場合には片湧きと判断し、湯面の異常状況
   を検出することを特徴とする、請求項第（１）項記載の
   湯面異常状況検出方法。
3. （３）各々のイメージセンサー視野内の湯面部分を、設
   定エリアに細分割し、各分割エリアおける明部面積比率
   Ｒｎｎ、およびこの明部面積比率Ｒｎｎの単位時間当り
   の変化率Ｄｎｎを求め、次いで前記各分割エリア毎に予
   め設定された基準値と比較し、前記明部面積比率Ｒｎｎ
   が基準値を超過し、かつ、前記変化率Ｄｎｎが基準値を
   超過しない場合に、パウダー不足と判断し、湯面異常の
   内のパウダー不足とその発生位置を検出することを特徴
   とする、請求項第（１）項記載の湯面異常状況検出方法
   。
4. （４）前記請求項第（１）、第（２）項、および第（３
   ）項に基づき検出された湯面異常状況に応じて、鋳造速
   度制御、注入ノズル内への吹き込みガス流量制御、鋳型
   へ注入する溶鋼流量制御、およびパウダー散布制御の何
   れか一つもしくは二つ以上を実施し、前記湯面異常を解
   消することを特徴とする湯面異常の防止方法。
5. （５）設定量のパウダーを貯留する底開きもしくは回転
   可能なパウダー散布装置と、前記散布装置にパウダーを
   供給する供給装置と、先端部で前記散布装置を支持する
   回動並びに昇降可能な多関節型支持アームと、前記支持
   アームを駆動せしめる駆動装置と、パウダー不足発生お
   よびその発生位置検出信号に基づき前記パウダー散布装
   置並びに駆動装置を駆動制御するパウダー散布制御装置
   とから構成されたことを特徴とする湯面異常防止装置。