JPH0410584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は熱間連続鋳造設備によつて製造される
熱間連続鋳造スラブの表面疵を非接触式で検出す
る装置に用いる照明装置に関するものである。

従来の構成とその問題点 近年、熱間連続鋳造スラブ（以下、スラブと称
する）の連続鋳造方式は、従来のインゴツトによ
る分塊鋳造法のもつ諸欠点、すなわちエネルギ
ー・ロス、工程所要時間の増加などを根本的に解
決するものとして急速に普及しつつある。

第１図はスラブの連続鋳造方式の概略構成図を
示すもので、転炉から送られた溶鋼は容器１に移
送され、鋳型２を経て徐々に冷却されてスラブ３
を形成し、連続して配設されたロール群４の間を
下方に向かつて引き抜かれる。さらに、スラブは
アンベンデイングロール５以降は水平にＸ方向に
移動し、ガス切断機６により所定のスラブ３′の
長さに切断され、次工程へ移送される。

この連続鋳造工程で発生するスラブ３の表面の
疵は、通常、ガス切断機６以降のたとえば地点Ｂ
で検査されていたが、近年はスラブ３が水平に移
動しはじめるアンベンデイングロール５付近の地
点Ａ（詳しくはアンベンデイングロール５より後
の地点）で表面疵を検出する方法を用いている。
この理由として、 地点Ａでは表面温度が低く、またスケールの
発生も少ない。

地点Ａでのスラブ移動速度は１〜2m／min
とガス切断６以降の地点Ｂにおける移動速度に
比べて格段に低い。

というように、表面疵を検出する検出装置にとつ
て有利な条件になつている。

以下に従来のスラブの表面疵検出装置について
説明する。

第２図は、第１図の地点Ａにおける熱間連続鋳
造スラブの表面疵検出装置の断面図を示すもの
で、スラブ３は、これを連続して案内する案内手
段である上部ロール８および下部ロール１０によ
つて挾まれ、上部ロール８は、フレーム７に固定
されたロール受け軸９により回動自在に支持され
ている。下部ロール１０は図示しないが、上部ロ
ール８と同様にロール受け軸により回動自在に支
持されている。従来の表面疵検出装置は、例えば
特開昭54−109031号公報に示されているように、
スラブ３の上部には点光源からなる照明装置１１
を設け、この照明装置１１によりスラブ３の表面
を照射し、フレーム７の上方に設置した撮像素子
（たとえばリニアイメージセンサ）１２により、
スラブ３の表面の反射光を検出している。

第３図は第２図のＣ−C′断面図であり、相隣り
合う上部ロール８，８およびフレーム７，７間の
間隔は30〜100mm以内に設置されている。そのた
め、照明装置１１の照射方向は大幅な制限をうけ
る。すなわち、第２図に示すように照明装置１１
はフレーム７の端部から中央の撮像素子１２が位
置する地点まで移動可能となつているが、第３図
で明らかなように、スラブ３の移動方向Ｘには照
射角の選択はほとんどない状態である。

したがつて、表面疵のうちとくにスラブ３の移
動方向Ｘに対して直角方向に生じる割れ疵は、照
明装置１１の照射方向が固定されているために、
十分な陰影像としてとらえ難い欠点を有してい
た。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点に留意し、スラブ表
面に形成された割れ疵を十分な陰影像として得る
ことができる熱間連続鋳造スラブの表面疵検出用
照明装置を提供することを目的とする。

発明の構成 前記目的を達成するため、本発明は、スラブを
形成する鋳型からスラブを切断する切断機までの
間のスラブを案内するロール間に、前記スラブの
移動方向と直角方向に管の長手方向を配した熱間
連続鋳造スラブの表面疵検出用照明装置であつ
て、冷却空気孔とこれをはさんで配置した１対の
冷却水孔を有する楕円断面の樋形反射鏡と、樋形
反射鏡の楕円断面図の一次焦点に固定されたハロ
ゲンランプと、樋形反射鏡を覆い、ハロゲンラン
プの照射方向に開口部をもつ、熱伝導率が低く融
点の高いパイプと、このパイプの外面に設置した
複数の冷却水管で構成され、前記冷却空気孔がハ
ロゲンランプの発光部をはさんで照射方向と反対
側に位置する熱間連続鋳造スラブの表面疵検出用
照明装置としたものであり、樋形反射鏡内の空気
孔と冷却水孔と反射鏡を覆うパイプとパイプに付
設した冷却水管とにより、照明装置を高温の雰囲
気中から保護するとともに、スラブの表面に形成
された割れ疵を十分な陰影像としてとらえること
ができるものである。

実施例の説明 第４図は本発明の一実施例における熱間連続鋳
造スラブの表面疵検出用照明装置の断面図を、第
５図は同装置の平面図を示すものである。第４
図、第５図において、２１は楕円面AB⌒を有した
樋形の反射鏡で、内部に冷却水の流れる孔２１
Ａ，２１Ｂと、冷却空気の流れる孔２１Ｃを有し
ている。２２はハロゲンランプで、楕円面AB⌒の
一次焦点に固定されている。２３はたとえばステ
ンレスのように熱伝導率が低く融点の高い材料か
らなるパイプである。２４Ａ，２４Ｂはパイプ２
３の冷却および補強の役目をもつパイプである。
以上の構成要素から照明装置２８は構成されてい
る。

第６図は熱間連続鋳造機のロール８ａ，８ｂ間
に照明装置を取付けた状態を示す。第６図から明
らかなように、照明装置の取付けスペースは寸法
的に大幅に制限される。またスラブ３の表面温度
は1000℃前後になるため、照明装置を取付ける雰
囲気の温度は600〜800℃の高温になる。第４図、
第５図に示した実施例は、制限されたスペース内
に設置できる大きさで、かつ600〜800℃の雰囲気
の温度に耐えうる構造になつている。

以上のように構成された本実施例の照明装置に
ついて、以下その動作を説明する。

反射鏡２１の反射面は楕円面AB⌒であり、その
一次焦点２６にハロゲンランプ２２が固定されて
いる。ハロゲンランプ２２は取りはずしが可能な
ようにバネ性の取付金具２５で固定されている。
楕円面AB⌒は、その二次焦点２７が第６図に示す
ように、スラブ３の表面より遠い位置になるよう
に設計している。これは、撮像素子１２および照
明装置２８の取付位置が多少ずれても、撮像素子
１２でねらうスラブ３の表面で所定の明るさ（30
万〜50万lx）が得られるように、スラブ３の表面
でのスラブ移動方向の照度分布にやや広がりをも
たせるためである。

反射鏡２１の材料は加工が容易で、高い光輝性
をもたせるために、アルミニウムを用いている。
アルミニウムは融点が約660℃であるため、照明
装置２８を高温の雰囲気中で使用すると冷却が必
要になる。２１Ａ，２１Ｂは反射鏡２１を冷却す
るための冷却水孔で、第５図に示すように、２１
Ａと２１Ｂの孔には、左右交互に接続管３０Ａ，
３０Ｂによつて冷却水を送入することにより、反
射鏡２１全体がほぼ均等に冷却できるように考慮
している。また、冷却水孔２１Ａ，２１Ｂはそれ
ぞれ独立して設けているので、照明装置２８の取
付姿勢によつてスラブ３に近接する側の反射鏡２
１の温度上昇を防止するために、一方の例の水量
を増すようにしてもよい。

パイプ２３は反射鏡２１を高温の雰囲気中から
保護するためのもので、この材料は、たとえばス
テンレスのように熱伝導率が低く融点の高いもの
がよい。また冷却水管２４Ａおよび２４Ｂはパイ
プ２３を冷却すると同時に、照明装置全体の強度
を補強する役割をもつている。この場合も冷却水
孔２１Ａ，２１Ｂの場合と同様に、照明装置２８
の取付姿勢によつてスラブ３に近接する側のパイ
プ２３の温度上昇を防止するために、冷却水管２
４Ａあるいは冷却水管２４Ｂのいずれか一方の側
の水量を増すようにすればよい。

冷却空気孔２１Ｃは冷却空気管３０Ｃに接続さ
れ、ハロゲンランプ２２を冷却すると同時に、ハ
ロゲンランプ２２と反射鏡２１の楕円面AB⌒に汚
れが付着するのを防止するためのものであり、照
明装置の光利用効率を低下させたいように、ハロ
ゲンランプの発光部をはさんで光の照射方向と反
対側の位置に設けている。空気の吹出し孔２１
C_1〜oは、第７図に示すようにハロゲンランプ２２
のセグメント（発光部）に対応して一個づつ設け
ており、ハロゲンランプ２２全体を効果的に冷却
すると同時に、ハロゲンランプ２２の全発光部に
よごれが付着するのを防止している。吹出し孔２
１C_1〜oの断面積は、すべての吹出し孔からほぼ均
等に冷却用空気が送風されるように、吹出し孔２
１C_1〜oの各地点における冷却的空気孔２１Ｃ内の
圧力に応じた吹出し孔面積を定める必要がある。
冷却空気孔２１Ｃ内の空気圧は、始端から末端に
いくにしたがい吹出し孔２１C_1〜oの分岐による流
速低下に伴なつて動圧が低下し、さらに管内摩擦
損失によつても低下する。このため、冷却空気孔
２１Ｃの始端では吹出し孔面積を絞り、末端にい
くにしたがい吹出し孔面積を大きくし、すべての
吹出し孔２１C_1〜oから等量の空気が放出されるよ
う考慮している。

以上のように本実施例によれば、反射鏡に二対
の冷却水孔を設け、さらに反射鏡を熱伝導率が低
く融点の高いパイプで覆うことによつて反射鏡を
均等に冷却することができる。また、反射鏡に、
ハロゲンランプに対して光の照射方向と反対側に
冷却空気孔を設け、空気の吹出し孔をハロゲンラ
ンプの発光部に対応して一個づつ設けることによ
つて、ハロゲンランプを効果的に冷却し、同時に
ハロゲンランプの全発光部によごれが付着するの
を防止することができる。

なお、本実施例において、照明装置はロールの
片側だけに設置したが、ロールの両側に一対設置
してもよい。また、空気吹出し孔はハロゲンラン
プの発光部に対応して一個づつとしたが、二個以
上でもよいことは言くまでもない。

発明の効果 本発明の熱間連続鋳造スラブの表面疵検出用照
明装置は次のような効果を有する。

(1) 反射鏡に２本の独立した冷却水孔を設け、こ
の反射鏡を熱伝導率が低く融点の高いパイプで
覆い、さらに反射鏡を覆つたパイプに冷却水管
を取付けることによつて、反射鏡を均等に冷却
して反射鏡を高温の雰囲気中から保護すること
ができる。さらに、照明装置は二重冷却効果を
もつとともに、照明装置の強度を強めることが
できる。

(2) 反射鏡にハロゲンランプに対して光の照射方
向と反対側に空気孔を設けることにより、照明
装置の光の利用効率を低下させることなくハロ
ゲンランプを冷却することができる。

(3) 空気吹出し孔をハロゲンランプの発光部に対
応して一個以上設け、さらに、空気送入側から
奥にいくにしたがい、徐々に吹出し孔の断面積
を大きくしていることによつて、ハロゲンラン
プの全発光部を均等に冷却すると同時に、ハロ
ゲンランプの全発光部にほこりが付着するのを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱間連続鋳造スラブの連続鋳造設備の
概略構成図、第２図は従来の熱間連続鋳造スラブ
の表面疵検出装置の断面図、第３図は第２図にお
けるＣ−C′断面図、第４図は本発明の一実施例に
おける熱間連続鋳造スラブの表面疵検出用照明装
置の断面図、第５図は同装置の平面図、第６図は
熱間連続鋳造機のロールと熱間連続鋳造スラブと
本発明の一実施例における熱間連続鋳造スラブの
表面疵検出用照明装置の位置関係を示した模式
図、第７図は第４図におけるＤ−D′断面図であ
る。 ２１……反射鏡、２１Ａ，２１Ｂ……冷却水
孔、２１Ｃ……冷却空気孔、２１C_1〜o……空気吹
出孔、２２……ハロゲンランプ、２３……パイ
プ、２６……一次焦点、２８……照明装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱間連続鋳造スラブを形成する鋳型から熱間
   連続鋳造スラブを切断する切断機までの間の熱間
   連続鋳造スラブを案内するロール間に、熱間連続
   鋳造スラブの移動方向と直角方向の管の長手方向
   に配した熱間連続鋳造スラブの表面疵検出用照明
   装置であつて、冷却空気孔および前記冷却空気孔
   をはさんだ１対の冷却水孔を有する、楕円断面の
   樋形反射鏡と、前記樋形反射鏡の楕円断面の一次
   焦点に固定されているハロゲンランプと、前記樋
   形反射鏡を覆い、かつ前記ハロゲンランプの照射
   方向に開口部をもつ、熱伝導率が低く融点の高い
   パイプと、前記パイプの外面に設置されている複
   数の冷却水管とを備え、前記冷却空気孔がハロゲ
   ンランプの発光部をはさんで照射方向と反対側に
   位置することを特徴とする熱間連続鋳造スラブの
   表面疵検出用照明装置。 ２ 空気吹出孔をハロゲンランプの発光部分に対
   して一個以上設け、前記空気吹出孔の断面積を前
   記ハロゲンランプの長手方向に対して変化させ、
   前記ハロゲンランプ全域に対して均等に送風する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱
   間連続鋳造スラブの表面疵検出用照明装置。