JPH06154982A - 連続鋳造の鋳型温度監視方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、鋼の連続鋳造を行う場合に鋳型温
度情報を監視し、鋳片凹みを予測し無欠陥鋳片を確実に
製造する方法を提供する。 【構成】 鋼の連続鋳造鋳型に温度測定手段を複数設
け、鋳型温度変化の周波数スペクトルを求める装置と接
続した鋳型温度監視装置とする。更に、周波数のスペク
トル強度から求まる周期が２０秒以下である周波数成分
が含まれる場合、２０を越え６０秒以下の場合とそれ以
外の３通りに区別し、２０秒以下を含む場合に鋳片横方
向凹み、２０〜６０秒を鋳片縦方法凹み、それ以外を凹
み無しとして鋳片凹みを格付けする品質判定し、鋳片の
凹み疵発生判定部位を手入れする。以上の装置、方法に
より、表面疵のない製品製造を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炭素鋼など鉄鋼材料の
連続鋳造に用いる鋳型の鋳片冷却状態の監視と鋳片品質
予測ならびに品質格付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼の連続鋳造は、一般に上下が開放され
た水冷鋳型内に溶鋼を連続的に注入され、注入量を制御
して所定の引抜き速度で鋳造される。

【０００３】鋼の連続鋳造では、鋳型内にパウダーと称
する鋳型潤滑材（ＳｉＯ ₂、ＣａＯ、Ａｌ₂Ｏ₃などの酸
化物を主体とした成分からなる）を添加して、溶融状態
を形成せしめ、鋳型と鋳片間に流入させて潤滑を図るこ
とが行われる。

【０００４】パウダーの均一流入は、凝固殻を均一に成
長させる点で必要な事項であるが、例えば炭素鋼で０．
０８〜０．１８重量％Ｃ鋼は凝固中および凝固後δ相か
らγ相に変態するため、格子構造の差に起因した凝固殻
の変形が起りやすく、鋳片凹みやひどい場合には鋳片割
れを伴って、品質欠陥ばかりでなく操業障害を招くこと
がある。この炭素量の鋼種を中炭素鋼と呼ぶ。

【０００５】従来、こうした問題点に関してパウダーを
改善し、均一流入性、鋳型抜熱の緩冷却化を指向して対
策としてきた。

【０００６】しかし、パウダーによる改善は実際に使用
してから鋳片表面を確認することが必要で設計段階から
予測することは困難であった。

【０００７】こうした背景から、鋳造中の鋳片品質状況
をなんらかの手段で把握することが望まれていた。

【０００８】また、鋳造中品質予測が可能であれば、そ
の場で操業判断ができること、劣悪鋳片を製造すること
を回避できることなど、安定した製造を達成することが
できるので、品質予測の具体的手段が熱望されていたの
である。

【０００９】本発明者らは、こうした背景に立ち、鋳型
内凝固現象の解明に努め、実鋳片製造プロセスで適用可
能でかつ確実な品質予測、品質格付けシステムを構築す
るに至った。

【００１０】本発明者らの経験では、中炭素鋼で特に鋳
片凹みが発生しやすく、凹み部は鋳片割れを伴い易いこ
とを発見した。割れは、表面に露出するばかりでなく、
皮下１〜２ｍｍの浅い位置に存在するものもある。

【００１１】これらの皮下の割れは、鋳片観察では発見
することができず、圧延工程で製品割れとして顕在化す
るのである。

【００１２】結果として、中炭素鋼の製品歩留りは劣悪
な状態となるため、圧延前の重手入れを行うことも少な
くない。

【００１３】従って、表面凹み、割れ、極表層下の割れ
を手入れまたは圧延前に的確に把握することが重要であ
る。

【００１４】鋳片の凹みを予測する手段として特公平３
―７７９４４を例示できる。

【００１５】該開示は、鋳型内に温度測定手段を設け、
温度変化量（正常時の２０℃以上３０℃未満下降）とそ
の後の温度上昇速度（変化速度が２℃／秒）をしきい値
として異常を判定するものである。

【００１６】ここで正常時の値としては直近の時系列平
均や操業条件から規定した値などが用いられる。

【００１７】これは、鋳片表面が鋳型内のδ／γ変態に
起因して歪み凹みが発生した場合には鋳型との接触が低
下するため結果として鋳型銅板温度が低下する、凹みが
減少した場合には鋳型銅板温度が上昇する現象を利用し
たものであり、鋳造引抜きによって温度変動が下方に移
動する現象を合せて考慮したものである。

【００１８】このシステムは巧みに構築されたものであ
るが、温度や変動速度は連続鋳造機の仕様、鋳造速度、
鋳型の材質、温度測定手段の取り付け状況などに依存す
るものである。

【００１９】従って、当該方法を採用するには連続鋳造
機の特性に合った条件を設定しなければならず技術的汎
用性には極めて乏しいシステムである。

【００２０】即ち、温度などの絶対値を用いたシステム
は測定精度が結果を左右し信頼性に欠ける。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中炭
素鋼のように目に見えない欠陥を伴いやすい鋼種であっ
ても容易に鋳片品質判定が可能でかつ品質保証、品質格
付けを可能ならしめる手段を提供するものである。

【００２２】勿論、温度測定素子の種類、精度、取付け
誤差などに起因した外乱の影響の全くない装置と同装置
を活用した品質判定を具体的に提示するもので、工業的
規模で無欠陥鋳片を製造可能な手段を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点に関して実験的検討を重ね以下の結論を得た。即
ち、本発明の主旨は、

【００２４】炭素鋼および合金鋼連続鋳造鋳型の湯面
位置より鋳型下端側９００ｍｍ範囲内鋳型壁に温度測定
手段を複数箇設け鋳型内鋳片の接触状態を監視するに当
り、該温度測定手段からの温度情報を周波数分析しスペ
クトル強度を求め、該周波数分析での周期の違いにより
鋳片凹み状態を判定する方法。

【００２５】炭素鋼および合金鋼連続鋳造鋳型の湯面
位置より鋳型下端側９００ｍｍ範囲内鋳型壁に温度測定
手段を複数箇設け、該温度測定手段と、測定した温度の
経時変化の周波数スペクトルを逐次求める装置とを接続
したことを特徴とする鋳型温度監視装置。

【００２６】上記において温度情報を周波数分析す
るに当り、サンプリング周期を１０秒以下とすることを
特徴とする鋳型内温度監視方法。

【００２７】上記において、温度測定手段を湯面か
ら３０ｍｍ以上２００ｍｍの範囲に少なくとも１つ設け
ることを特徴とする鋳型内温度監視装置。

【００２８】上記とにおいて温度測定手段として
熱電対を用いたことを特徴とする鋳型内温度監視装置。

【００２９】上記とにおいて温度測定手段として
熱流束測定子を用いたことを特徴とする鋳型内温度監視
装置。

【００３０】上記との温度情報を用いた周波数分
析において、周波数のスペクトル強度から求まる周期が
２０秒以下である周波数成分が含まれる場合、２０を越
え６０秒以下の場合とそれ以外の３通りに区別し、２０
秒以下を含む場合に鋳片横方向凹み、２０〜６０秒を鋳
片縦方法凹み、それ以外を凹み無しとして鋳片凹み疵を
判定する方法。

【００３１】上記の品質判定に従って、鋳造鋳片毎
に凹み疵発生判定部位の手入れを行うことを特徴とする
鋳片品質保証方法。

【００３２】

【作用】本例では本発明の作用を明確にする為に、最も
欠陥の出易い中炭素鋼の場合の例を用いて説明する。

【００３３】鋳造に用いた炭素鋼の主要成分および連続
鋳造パウダー成分は第１表、第２表に示す通りである。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】鋳造条件を以下に示す。

【００３７】連続鋳造は、鋳片断面サイズが１６２ｍｍ
×１６２ｍｍの連続鋳造機を用いて行った。

【００３８】鋳造速度は、１．８ｍ／ｍｉｎ〜３．０ｍ
／ｍｉｎの範囲である。

【００３９】温度測定手段には、銅―コンスタンタン熱
電対、クロメル―アロメル熱電対などの通常の熱電対を
用いた。各熱電対の径は、φ１．６ｍｍである。

【００４０】更に、別な温度測定手段として、熱流束子
も使用した。用いた素子は銅―コンスタンタン―銅で構
成した素子である。

【００４１】これらの温度測定手段は、連続鋳造鋳型銅
板に埋設して設置し、鋳造中の温度情報を測定すること
ができる。鋳型は、チューブラ鋳型と称するφ１６２鋳
片用筒型銅板で構成し、銅板厚は１０ｍｍ、長さ９００
ｍｍである。

【００４２】このチューブラ鋳型の外側に水冷箱を設
け、銅板を強制的に冷却して鋳造に用いる。

【００４３】なお、溶鋼や鋳片と接触する鋳型内面はＮ
ｉメッキを施し、鋳型Ｃｕに起因した鋳片表面割れを防
止する構造とした。

【００４４】本例で鋳造する際には、温度測定手段を鋳
型上面より７５ｍｍから下方に向かって３５ｍｍ間隔で
１５本を銅板内の水冷側皮下３ｍｍ（溶鋼側より７ｍ
ｍ）に溶接施工して使用した。

【００４５】鋳造中の湯面位置は、８０±３ｍｍ位置で
ある。従って、本例に当っては、最上段熱電対（７５ｍ
ｍ位置）は鋳片品質判定には使用しなかった。

【００４６】温度測定手段即ち上記熱電対まはた熱流束
素子の出力をリニアライズ後、マイクロコンピュータに
よる取り込みを行って周波数スペクトル解析を行った。

【００４７】周波数スペクトル解析には、高速フーリエ
変換（ＦＦＴ）法と最大エントロピー法などスペクトル
解析で通常行われる手段を用いた。サンプリングデータ
数が少ない時は最大エントロピー法が有効であった。

【００４８】また、ＦＦＴ法は、計算時間も短く高速応
答性に優れ、計算機負荷が小さい傾向にあった。

【００４９】更に、逐次求まる周波数スペクトルを記録
し、鋳造後鋳片観察結果と対比し、鋳造欠陥と周波数ス
ペクトルの関係を求めた。

【００５０】温度情報のサンプリング間隔は、０．１、
０．２、０．５、１、２、５、１０、１５および２０秒
間隔で実験し、鋳片品質予測に必要なサンプリング周期
を調査した。

【００５１】即ち、サンプリング周波数は、それぞれ１
０、５、２、１、０．５、０．２、０．１、０．０６７
および０．０５Ｈｚである。

【００５２】図３〜図５は、熱電対で測定した温度をサ
ンプリング間隔２秒でサンプリングしたデータを用いて
周波数スペクトルを求め、鋳造後に解析位置に相当する
部位の鋳片の表面状態との関係を示したものである。

【００５３】図３は横凹みが発生した場合、図４は縦凹
みの場合、図５は凹みがない場合である。

【００５４】図３、図４より、鋳型温度変化の周波数が
高い（周期が短い）ほど鋳片横凹みが発生し、周波数が
低い（周期が長い）ほど鋳片縦凹みが発生することが分
る。更に、変動周期が長い領域では表面凹みが見られな
いことが分った。

【００５５】温度測定手段の影響について述べる。温度
測定手段が、熱電対あるいは熱流束測定子いづれの場合
でも予測された鋳片凹みの判定結果は同一であった。

【００５６】その理由は、本発明方法が、温度、熱流束
の絶対値を用いるのではなく、その時間変動の解析であ
ることによる。

【００５７】次に、温度測定手段の設置位置毎に同様の
スペクトル解析を行った結果、温度測定位置が鋳型上端
から１１０ｍｍ（湯面下３０ｍｍ）〜４２５ｍｍ（湯面
下３４５ｍｍ）では全く同じスペクトル分布を示した。

【００５８】また、更に下方の４６０〜６００ｍｍのス
ペクトル分布では、横凹みを示す短周期のスペクトル強
度が若干低下した。

【００５９】従って、鋳型湿度情報の周波数スペクトル
解析により鋳片表面状態を予測することが可能であるこ
とが明らかである。

【００６０】第３表は、温度測定手段のサンプリング間
隔（周波数）と鋳片表面凹みとの対応関係ならびにサン
プリングおよび周波数スペクトル計算に用いた計算機の
負荷を示したものである。

【００６１】

【表３】

【００６２】表から、サンプリング間隔は１０秒以下で
ある必要がある。

【００６３】また、サンプリング間隔が細かいほど良好
な結果を与えると考えられるが、逆に計算負荷が増大し
計算能力の優れた計算機を設置する必要がある。

【００６４】従って、実用的には０．５〜５秒周期で十
分であり、より高精度化を期するには０．５秒以下とす
ることが望ましい。

【００６５】勿論、計算機、マイクロコンピュータの進
歩が著しい現代では計算機負荷は無視し得るとも言えよ
う。

【００６６】一方、リアルタイム方式で周波数スペクト
ル分析専用の機器が接続可能であるので、これを用い特
定周波数の出現に注目することで鋳片凹みを予測可能で
ある。

【００６７】次に、温度測定手段について示す。

【００６８】温度測定手段を湯面位置より鋳型下端側９
００ｍｍ以内に設ける理由は、鋳型長さは鋳型摺動抵抗
と凝固殻の強度バランスから長くとも１〜１．５ｍであ
る。

【００６９】また、鋳型内に溶鋼湯面を保って鋳造する
のが一般的で通常鋳型上端から１００ｍｍ程度下がった
位置を設定する。

【００７０】かかる条件下で鋳造を行った場合、鋳型冷
却により凝固殻が生成すると湯面下約２００〜４００ｍ
ｍ程度の範囲までは良好な接触を示すが、それ以降鋳型
から鋳片が離脱する傾向となる。

【００７１】無論、これは鋳型内凝固厚と鋳造速度、鋳
型冷却能で決まる値であるが、高々９００ｍｍ以内を見
積ることで実用上十分である。

【００７２】従って、温度測定手段の設ける範囲は、湯
面位置から鋳型下端側９００ｍｍ以内で十分である。

【００７３】更に、温度測定手段を湯面から３０ｍｍ以
上２００ｍｍの範囲に少なくとも１つ設ける理由は、前
述のように湯面から２００ｍｍ程度は鋳型と鋳片の接触
が比較的良好で、鋳型温度を測定することによって鋳片
の接触状態を確度良く測定できることによる。

【００７４】一方、湯面から３０ｍｍ以上に規定する理
由は、溶鋼湯面は鋳造中一定位置を維持しているもので
はなく、通常±２〜１０ｍｍ程度変動している。

【００７５】かかる状態では、湯面近傍の鋳型温度変動
が大きく、鋳片との接触状態の良否と湯面位置の影響を
分離することが困難であるためである。

【００７６】従って、湯面近傍に温度測定手段を設ける
ことで湯面変動を評価可能であるが、本発明の主目的
は、鋳片の凹み即ち鋳片の状態を推定、評価することで
あるから、湯面変動の影響の少ない位置、即ち湯面から
３０ｍｍ以上を設置範囲とした。

【００７７】これらの温度測定手段は、少なくとも１つ
以上前記範囲内に設けることで実施可能である。

【００７８】しかし、特に限定するものではないが、温
度測定手段の断線、劣化などを考慮すれば望ましくは複
数個設けることが得策である。

【００７９】次に、温度測定手段の設置方法について説
明する。温度測定手段は、少なくとも鋳型に１つ設ける
ことで鋳片の状態を推定可能であるが、スラブ連鋳機や
大断面連鋳機など鋳型との接触面積が大きい場合には、
各面に少なくとも１つ以上設けることで、凹みが発生し
た面を特定することができる。

【００８０】また、後述する、実施例のように正方形断
面に近く周方向の差があまりない小断面鋳型の場合に
は、１つの面で代表させることができる。

【００８１】更に、温度測定手段を鋳型面内に複数設け
る場合には、格子状配置、千鳥配置など任意の設置でな
んら問題がない。

【００８２】設置間隔は、凹み位置を特定する精度を考
慮して設置すればよく、横方向の間隔は短い間隔である
ことにこしたことはないが１００〜２００ｍｍに最低１
個の間隔で設置すれば実用に耐える。

【００８３】鋳型温度情報をサンプリングし、データ解
析を行うにはサンプリング周期が前述のとうり重要であ
る。

【００８４】サンプリング周期は目標とする凹み推定精
度で決定すれば良く、目標精度を与えれば理論的に決定
可能である。

【００８５】例えば、鋳造速度２ｍ／ｍｉｎで操業する
状態において１０ｃｍの精度で推定したければ、除算を
行ってその周期は３秒、即ち０．３３Ｈｚが求まる。

【００８６】サンプリング定理から、０．６６Ｈｚ以上
の周波数でサンプリングすればよく、例えば１Ｈｚ（１
秒周期）を採用すれば問題がない。

【００８７】データサンプリングは、現在のコンピュー
タ技術では、μｓｅｃ〜ｍｓｅｃのオーダーまで可能で
あるので、上記サンプリング周期は十分に達成できるば
かりでなく、更に小さくし推定位置の精度を高めること
は容易である。

【００８８】即ち、鋳片凹み位置の特定精度を決定すれ
ばほぼ自由に選択することができる。

【００８９】次に、鋳片凹み状態を判断する周期として
２０秒、６０秒を採用する理由について説明する。

【００９０】本発明者らの経験では、鋳片の凹みは鋳造
速度の影響を受けることを見出した。

【００９１】即ち、鋳造速度が速くなればなるほど発生
し易くなる傾向にあることを確認した。

【００９２】しかし、凹みが発生する場合、発生間隔と
鋳造速度で求まる時間間隔、すなわち周期がある特定の
範囲に存在することを見出した。

【００９３】すなわち、鋳型温度変化のスペクトル解析
と鋳片凹みの特徴から、図３〜５で示すように２０秒以
下の範囲では横凹み疵、２０〜６０秒の範囲では縦凹み
に変化したのである。また、６０秒を越える場合には凹
みがほとんど観察されなかった。

【００９４】従って、鋳型温度情報の変動周期を求める
ことで確実の鋳片の表面状態を推定可能であるとの結論
に至った。その変化を予測するに有効な周期は、２０秒
および６０秒である。

【００９５】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【００９６】図１は、鋳型温度測定手段と鋳型内温度変
化の周波数スペクトル解析を用いた場合の鋳型監視方法
を示す説明図で、鋳片格付け、鋳片凹み判断表示装置お
よび鋳片手入れ指示、手入れ実績監視システムの全体図
を示す。

【００９７】図２は、鋳型温度情報の周波数スペクトル
解析と鋳片格付けフローチャートを示す説明図。

【００９８】図３〜図５は、鋳片の表面状態（縦凹み、
横凹み）と同時に求めた鋳型温度情報の周波数スペクト
ル解析結果の関係を示す説明図である。

【００９９】まず図１を用いて、構成を説明する。１は
連続鋳造鋳型、２は溶鋼、３は凝固殻、４は温度測定手
段、５は鋳片、６は鋳片ガイドロール、７は鋳片引抜き
手段、８は鋳造長さ測定手段、９は鋳片切断機、１０は
切断後の鋳片、１１は鋳片手入れ手段である。なお、情
報の流れを図中のフローで示した。

【０１００】鋳型１内に注入された溶鋼２は、凝固を開
始し凝固殻３を形成する。この際例えば中炭素鋼はδ／
γ変態を起こし凝固殻が凹みを生じる。

【０１０１】鋳片５は下方に引き抜き手段７によっで引
き抜かれ、鋳片ガイドロール６によって支えられつつ進
行する。

【０１０２】鋳片は、途中の冷却によって収縮するため
鋳造長さ測定手段８によって逐次計測されている。

【０１０３】鋳片５がやがて切断機９に到達すると所望
の長さに切断され鋳片１０となる。

【０１０４】この段階で、統轄鋳片品質管理手段は半製
品として個別に品質情報を付加し管理下に置く。

【０１０５】一方、鋳型１内で凹みが、凝固殻３に起っ
た場合には、凝固殻３と鋳型１の接触状態が変化するた
め、温度測定手段４の情報は時間と共に変化する。

【０１０６】温度測定手段４のリニアライズと温度情報
の取り込みを一定周期（後述するサンプリング周期）で
行い、その情報は逐次異常判定手段に伝送され温度情報
を時間依存関数として周波数スペクトル解析を行う。

【０１０７】スペクトル解析の結果、特定の周波数また
は周期成分の有無を図２のフローチャート基づき異常有
無の判断を行い、上位の統轄鋳片品質管理手段に伝送す
る。

【０１０８】以上の、フローにより異常発生部は、鋳片
長さ毎に管理され、鋳片切断が完了した時点で、鋳片の
凹みなど品質情報を付与する。同時に、異常が生じた鋳
片は下工程の手入れ対象とする命令が下される。

【０１０９】手入れ指示後、手入れ完了情報の伝達をも
って当該鋳片は後の加工工程である圧延工程に搬送され
る。

【０１１０】次に、システム構成例について説明する。

【０１１１】例えば異常判定手段に用いるコンピュータ
を中心に上位コンピュータ（統轄鋳片品質管理手段）、
下位コンピュータ（鋳片長さ変化計測手段）を設ける。

【０１１２】下位コンピュータ（鋳片長さ変化計測手
段）は、メジャーロールとパルスカウンタなどにより鋳
片の鋳造長を逐次測定し温度降下による収縮などの影響
を排除した正確な鋳造長さ情報を上位コンピュータであ
る異常判定手段伝送する。

【０１１３】一方、異常判定手段は、スペクトル解析結
果から鋳片長さを考慮して鋳片切断完了時点で切断鋳片
毎に異常コード、異常内容（凹み発生部位等）を出力
し、上位の統轄鋳片品質管理手段に伝送する。

【０１１４】統轄鋳片品質管理手段は、鋳片の切断完了
毎に鋳片の表面手入れを指示、手入れ実績管理を同時に
行なう。以上の方法により、システム構築可能である。

【０１１５】勿論、同じ機能を１つのコンピュータで行
うことでも問題がない。ただし、信頼性、保守、機能増
強の点で機能分割した形式を採ることが一般的である。

【０１１６】図２は、異常判定手段内で行う、周波数ス
ペクトル解析を用いた異常判定と鋳片格付けのフローチ
ャートを示す。

【０１１７】異常判定手段では、周波数スペクトル解析
に当り異常と見なされる経過時間すなわち鋳造長さを監
視する。

【０１１８】また、スペクトル解析により含まれるスペ
クトルの周期（周波数でも同義）が２０秒以下（０．０
５Ｈｚ以上）が存在すれば横凹みと判断し、それ以外は
更に長周期のスペクトル有無をチェックし２０秒を越え
６０秒以下（０．０１６Ｈｚ以上０．０５Ｈｚ未満）以
下の場合縦凹みと判断しそれ以外は凹みなしとする。

【０１１９】更に、下位コンピュータなどから得られる
鋳片長さを勘案し凹み位置を逐次特定しつつ鋳片の切断
時に凹みを鋳片毎に格付けする。

【０１２０】同時に、上位の統轄鋳片品質管理手段（コ
ンピュータ）に伝送し、必要に応じて鋳片手入れの指
示、手入れの実績を収集管理する。これにより表面疵の
全くない鋳片を製造、保証する。

【０１２１】鋳片の疵予測を行う上で重要なのは、検出
精度であり疵の見逃し率と過剰検出率で評価することが
できる。

【０１２２】最初に周波数スペクトルを用いた場合の表
面疵（凹み）見逃し率を説明する。

【０１２３】第１表で示す成分の中炭素鋼を第２表で示
すパウダーを使用して断面サイズ１６２ｍ×１６２ｍ
ｍ、鋳造速度１．８〜３．０ｍ／ｍｉｎで２０ヒート累
計５０００トン鋳造し、φ５０ｍｍ圧延後の表面疵発生
率で鋳片段階での疵の見逃し率と考え評価した。

【０１２４】また、比較として従来の土場返しによる目
視判断による手入れ工程との比較を行った。

【０１２５】スペクトル解析による鋳片凹み監視によっ
て、製品での疵発生率は０．１％で目視判断の１２％を
大幅に改善した。

【０１２６】次に、周波数スペクトルを用いた場合の表
面庇（凹み）の過剰検出（誤判定）率を説明する。

【０１２７】鋳片疵の見逃し率が大幅に改善されたこと
から、過剰に手入れを行った可能性がある。

【０１２８】そこで、２０ヒート５０００トン中で異常
と判断した鋳片中で各ヒート５本づつ合計１００本を抜
き取り目視観察して対比した。その結果、スペクトル解
析で異常と判断したビレット１００本の内、２本が極め
て軽微な凹み（０．５ｍｍ）で無手入れ可能と判断され
た。

【０１２９】従って、過剰検出率は、２％程度で高々数
％レベルと判断された。

【０１３０】従って、鋳造オンラインで確実に品質判断
ができ迅速で効率的製造が可能であることが分る。

【０１３１】

【発明の効果】以上、示したように、鋳型に設けた温度
測定手段の周波数スペクトル解析を行うことで、鋳片表
面品質を確実に予測でき、かつこの情報により鋳片手入
れ、品質格付けを行うことによって製品欠陥の全くない
製品製造可能であることを具体的に示した。

【０１３２】従って、本発明方法によって品質保証が十
分に図れる製品の製造が可能であり、産業上極めて有益
な発明と言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳型温度測定手段と鋳型内温度変化の周波数ス
ペクトル解析を用いた場合の鋳型監視方法を示す説明図
で、鋳片格付け、鋳片凹み判断表示装置および鋳片手入
れ指示、手入れ実績監視システムを示す。

【図２】鋳型温度情報の周波数スペクトル解析と鋳片格
付けフローチャートを示す説明図。

【図３】鋳片の表面状態と周波数スペクトルの関係を示
す説明図。

【図４】鋳片の表面状態と周波数スペクトルの関係を示
す説明図。

【図５】鋳片の表面状態と周波数スペクトルの関係を示
す説明図。

【符号の説明】

１ 連続鋳造鋳型 ２ 溶鋼 ３ 凝固殻 ４ 温度測定手段 ５ 鋳片 ６ 鋳片ガイドロール ７ 鋳片引抜き手段 ８ 鋳造長さ測定手段 ９ 鋳片切断機 １０ 切断後の鋳片 １１ 鋳片手入れ手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素鋼および合金鋼連続鋳造鋳型の湯面
   位置より鋳型下端側９００ｍｍ範囲内鋳型壁に温度測定
   手段を複数箇設け鋳型内鋳片の接触状態を監視するに当
   り、該温度測定手段からの温度情報を周波数分析しスペ
   クトル強度を求め、該周波数分析での周期の違いにより
   鋳片凹み状態を判定する方法。
2. 【請求項２】 炭素鋼および合金鋼連続鋳造鋳型の湯面
   位置より鋳型下端側９００ｍｍ範囲内鋳型壁に温度測定
   手段を複数箇設け、該温度測定手段と、測定した温度の
   経時変化の周波数スペクトルを逐次求める装置とを接続
   したことを特徴とする鋳型温度監視装置。
3. 【請求項３】 請求項１において温度情報を周波数分析
   するに当り、サンプリング周期を１０秒以下とすること
   を特徴とする鋳型内温度監視方法。
4. 【請求項４】 請求項２において温度測定手段を湯面か
   ら３０ｍｍ以上２００ｍｍの範囲に少なくとも１つ設け
   たことを特徴とする鋳型内温度監視装置。
5. 【請求項５】 請求項２及び請求項４において温度測定
   手段として熱電対を用いたことを特徴とする鋳型内温度
   監視装置。
6. 【請求項６】 請求項２及び請求項４において温度測定
   手段として熱流束測定子を用いたことを特徴とする鋳型
   内温度監視装置。
7. 【請求項７】 請求項１及び請求項３の温度情報を用い
   た周波数分析において、周波数のスペクトル強度から求
   まる周期が２０秒以下である周波数成分が含まれる場
   合、２０を越え６０秒以下の場合とそれ以外の３通りに
   区別し、２０秒以下を含む場合に鋳片横方向凹み、２０
   〜６０秒を鋳片縦方法凹み、それ以外を凹み無しとして
   鋳片凹み疵を判定する方法。
8. 【請求項８】 請求項７の品質判定に従って、鋳造鋳片
   毎に凹み疵発生判定部位の手入れを行なうことを特徴と
   する鋳片品質保証方法。