JPH0558824B2

JPH0558824B2 -

Info

Publication number: JPH0558824B2
Application number: JP61173334A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Takeuchi; Toshio Toshima; Yutaka Sudo
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1986-07-22
Filing date: 1986-07-22
Publication date: 1993-08-27
Also published as: JPS6330149A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は管の連続鋳造における管肉厚制御方法
に関するものである。

従来の技術従来の管の連続鋳造においては、鋳造管の内外
面の状況を良好なものとするために、鋳型からの
管の引き抜きを、周期的な動停を繰り返しながら
行なつている。また、中子を持たない為に鋳造管
の管肉厚は、鋳型内で溶湯の冷却により形成され
る凝固殻の成長度合によつて決定される。そのた
めに、所要の管肉厚を得るための鋳造条件の制御
を以下のように行なつていた。たとえば、その方
法として特開昭51−120936号公報に記載のものが
提案されている。第８図は前記方法の制御フロー
チヤートを示すものである。この方法は、まず引
き抜かれた鋳造管の管肉厚を測定する。次に、こ
の管肉厚の測定結果とその時点の湯面レベルか
ら、所要の管肉厚を得るための鋳造管の引き抜き
速度を判断する。そして鋳造管の管肉厚を目標管
肉厚とするために、引き抜き速度を調整し、鋳型
内で形成される凝固殻の成長を制御する。そして
再び鋳造管の管肉厚の測定に戻り、上述の制御を
繰り返すことにより、鋳造管の管肉厚を目標管肉
厚に維持するものである。

発明が解決しようとする問題点しかし、上記の従来構成のように、鋳造管を動
停させると、鋳造管に振動が生じて凝固殻にブレ
イクアウトが発生する問題がある。この問題の解
決するために、鋳型を所要の周期で揺動させなが
ら鋳造管を一定速度で引き抜くことが考えられ
る。第９図は、この時の鋳型の揺動速度Ａと引き
抜き速度Ｂの関係を示すものである。（NST）
は、鋳型が鋳造管と同方向に移動した時に、鋳型
と凝固殻との間に生じる相対的に停止した状態を
示している。そして、鋳型の揺動を調整して
（NST）を制御することにより鋳造管の内外面に
良好な状況をつくり出すものである。しかし、こ
の場合に、鋳型揺動手法と引き抜き速度制御によ
る管厚調整とを組合せると、引き抜き速度を変え
るごとに、鋳型の揺動周期（T₀）および揺動振
巾（S₀）を変化させねばならない。そのために、
前述の動作を行なうための装置が、複雑なものと
なる問題があり、しかも、その精度は品質を一定
のものとするために、高いものが要求され、制御
上に困難性を有する問題があつた。また、第１０
図に示すように、湯面レベルおよび引き抜き条件
を一定として場合には、溶湯温度の管肉厚に及ぼ
す影響は大きなものであるが、しかし溶湯温度の
制御は困難である。

本発明は、上記の問題点を解決するもので、鋳
造管の管肉厚の変化に対し、鋳型を揺動させた場
合に簡単な手段で精度よく対処することが出来る
管の連続鋳造における管肉厚制御方法を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段上記の問題点を解決するため、本発明は、管の
連続鋳造において、取鍋内の溶湯に浸漬して配置
されて上下揺動する鋳型より一定速度で鋳造管を
引き抜き、引き抜かれた鋳造管の管肉厚および鋳
型内の溶湯温度を継続して測定し、測定された管
肉厚および溶湯温度に基づいて、取鍋を上下方向
に移動させて鋳型に対する溶湯の湯面レベルを調
整することにより、溶湯の冷却により形成される
凝固殻の成長度合を制御する構成としたものであ
る。

作用上記の構成において、測定された管肉厚および
溶湯温度から凝固殻の成長速度を検知することが
出来る。一方溶湯の湯面レベルすなわち鋳型の溶
湯への浸漬深さの調整により、凝固殻が形成を始
発させてから溶湯の湯面を脱するまでの時間、つ
まり凝固殻の形成時間を増減させることが出来
る。依つて前記の形成時間を、検知した凝固殻の
成長速度で、所要の管肉厚に凝固殻が成長するに
要する時間に対応させることにより、管肉厚を所
要のものにすることが出来る。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図において溶湯１を留るための取鍋２
は、昇降自在なリフター３の上に配置されてい
る。さらに取鍋２は、その両側部をリフター３の
上に設けたねじ送り装置４で昇降自在に支持され
ている。取鍋２の内の溶湯１に浸漬される鋳型５
は、鋳造管６に引き抜き方向で揺動自在に設けら
れている。鋳型５の中央部には、上下方向に鋳造
用の孔部５ａが設けられており、孔部５ａの周囲
には、水冷ジヤケツト７が設けられている。水冷
ジヤケツト７には、冷却水の供給管８および排出
管９が連結されている。そして供給管８に第１温
度計１０を、排出管９に第２温度計１１及び流量
計１２を、それぞれ介装してある。水冷ジヤケツ
ト７の下端には、凝固殻６ａの形成が始発する付
近の温度を検出可能な熱電対１３が設けられてい
る。鋳型５の上部にはアーム１４を介して工業用
テレビカメラ１５が設けられており、工業用テレ
ビカメラ１５は、鋳型５の壁面と溶湯１の揺動す
る境界部を撮影可能な面角を有している。鋳型５
の上方には、鋳造管６を引き抜くためのピンチロ
ーラ１６が設けられている。第２図により、ねじ
送り装置４を詳しく説明する。ねじ送り装置４の
内部には、上下方向に配置された回転自在な雄ね
じ１７が設けられており、雄ねじ１７の下端部
は、回転駆動用の駆動装置１８に連結されてい
る。取り鍋２の側部には、雄ねじ１７に螺合する
雌ねじ１９が固設されている。

以上、上記の構成における作用について説明す
る。まず、リフター３で取り鍋２を持ち上げて溶
湯１に、鋳型５を適当位置まで浸漬させる。そし
て、鋳型５を揺動させ、水冷ジヤケツト７に冷却
水を供給する。この状態で、鋳型５の孔部５ａの
内の溶湯１は、水冷ジヤケツト７の冷却水に熱を
奪われて冷却され、凝固殻６ａを形成する。そし
て、形成された凝固殻６ａは、鋳造管６としてピ
ンチローラ１６により、一定速度で引き抜かれ
る。この時、水冷ジヤケツト７の入口と出口にお
ける冷却水の温度差によつて鋳造管６の管肉厚を
測定する。それは、水の比熱をCω、水量計１２
で検出される水量をＱ、第１温度計１０と第２温
度計１１とで検出される温度の温度差を△Ｔ、溶
湯１の比熱をCm、単位長さ当りの凝固殻６ａの
重量をＷ、引き抜き速度をＳ、溶湯温度をT_M、
実験によつて求められる溶湯１の自然放熱量をｆ
（T_M）、鋳造管６の直径をＤ、管肉厚をｔ、凝固
殻６ａの比重をρとして、次式によつて求められ
る。

Cω・Ｑ・△Ｔ＝Cm・Ｗ・Ｓ＋ｆ（T_M）ｔ＝Ｗ／πρD また、第３図に示すような工業用テレビカメラ
１５によつて撮影された映像をその明暗の差によ
つて画像処理して、鋳型５の壁面と溶湯の境界部
つまり湯面レベルＣを検出する。さらに熱電対１
３にて溶湯温度を検出する。そして、測定された
管肉厚と溶湯温度から凝固殻６ａの成長速度を推
し計り、凝固殻６ａが目標の管肉厚に成長するま
での凝固殻６ａの形成時間を算出する。この形成
時間は、引き抜き速度が一定であるので、凝固殻
６ａの形成が始発する点から湯面レベルＣまでの
距離と置換して考えることが出来る。次にこの距
離を所要のものとするために、リフター３および
ねじ送り装置４を作動させて、湯面レベルの増減
を行う。この時、リフター３で粗い位置決めを行
ない、ねじ送り装置４で微調整を行ない、そして
別途に設けたセンサー（図示せず）によつて湯面
位置を測定しながら正確な位置決めをする。そし
て鋳造管６を引き抜きながら再び管肉厚を測定
し、上述の作用を繰り返して管肉厚を制御する。
第４図は、上述した制御動作を示す制御フローチ
ヤートである。尚、本実例では、湯面レベルＣの
検出に工業用テレビカメラ１５を用いたが、鋳型
５の近辺は高温であるので、工業用テレビカメラ
１５が熱によつて破損する危険がある。その為に
第５図に示すように、アーム２０に光フアイバー
２１の一方端を固定し、安全な場所に設置した工
業用テレビカメラ１５に光フアイバー２１の他端
を連結して設けてもよい。また、管肉厚と管温度
との間には、引き抜き速度と湯面レベルおよび鋳
型出口から測定点までの距離が一定ならば第６図
に示すように、管温度の上昇にともなつて管肉厚
が増加する関係がある。これは形成された凝固殻
が断熱層として作用することに関係がある。した
がつて管温度の測定によつて管肉厚を検出するこ
とも出来る。さらに、第７図に示すように、回転
駆動装置２２で回転させられる第２雄ねじ２３を
設け、第２雄ねじ２３に螺合する雌ねじ部２４を
有し、第２雄ねじ２３の回転によつて上下動可能
な腕２５の先端に表面に凝固殻６の生成を防止す
るための過熱用のヒータ２６を内蔵された耐熱性
のブロツク２７を設けて、ブロツク２６の浸漬お
よび引き上げにより湯面を上下動させて湯面レベ
ルＣの調整を行なつてもよい。

発明の効果以上述べたごとく本発明によれば、鋳造管の管
肉厚と溶湯温度に基づいて湯面レベルを増減させ
ることにより、他の鋳造条件を変化させることな
く鋳造管の管肉厚を制御することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体断面図、
第２図は第１図の部分拡大断面図、第３図は撮影
された画像を示す図、第４図は本発明の制御フロ
ーチヤート図、第５図は本発明の他の実施例を示
す要部構成図、第６図は管肉厚と管温度との関係
を示す図、第７図は本発明の他の実施例の示す要
部断面図、第８図は従来方法の制御フローチヤー
ト図、第９図は鋳型の揺動速度と引き抜き速度と
の関係を示す図、第１０図は管肉厚と溶湯温度と
の関係を示す図である。１……溶湯、３……リフター、４……ねじ送り
装置、５……鋳型、７……水冷ジヤケツト、１０
……第１温度計、１１……第２温度計、１２……
流量計、１３……熱電対。

Claims

【特許請求の範囲】

１連続鋳造において、取鍋内の溶湯に浸漬して
配置されて上下揺動する鋳型より一定速度で鋳造
管を引き抜き、引き抜かれた鋳造管の管肉厚およ
び鋳型内の溶湯温度を継続して測定し、測定され
た管肉厚および溶湯温度に基づいて取鍋を上下方
向に移動させて、鋳型に対する溶湯の湯面レベル
を調整することにより、溶湯の冷却により形成さ
れる凝固殻の成長度合を制御することを特徴とす
る管の連続鋳造における管肉厚制御方法。