JPH0751263B2 - 連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予知方法 - Google Patents
連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予知方法Info
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- JPH0751263B2 JPH0751263B2 JP2144492A JP14449290A JPH0751263B2 JP H0751263 B2 JPH0751263 B2 JP H0751263B2 JP 2144492 A JP2144492 A JP 2144492A JP 14449290 A JP14449290 A JP 14449290A JP H0751263 B2 JPH0751263 B2 JP H0751263B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、連続鋳造設備において操業中に発生する鋳型
内鋳片拘束によるブレークアウトを事前に予知して警報
出力するための方法に関する。
内鋳片拘束によるブレークアウトを事前に予知して警報
出力するための方法に関する。
［従来の技術］ 一般に、連続鋳造鋳型におけるブレークアウト（Break
−Out）現象は、第８図（ａ）〜（ｄ）に示すようにし
て生じる。なお、第８図（ａ）〜（ｄ）において、１は
鋳型銅板、2A〜2Cはそれぞれ鋳型銅板１に埋設され各位
置Ａ〜Ｃにおける温度を測定する熱電対、３は鋳型銅板
１内の溶鋼、４はメニスカス、５は凝固シェル、７は鋳
型銅板１内面に焼き付いた焼付き凝固シェル、８はパウ
ダーである。
−Out）現象は、第８図（ａ）〜（ｄ）に示すようにし
て生じる。なお、第８図（ａ）〜（ｄ）において、１は
鋳型銅板、2A〜2Cはそれぞれ鋳型銅板１に埋設され各位
置Ａ〜Ｃにおける温度を測定する熱電対、３は鋳型銅板
１内の溶鋼、４はメニスカス、５は凝固シェル、７は鋳
型銅板１内面に焼き付いた焼付き凝固シェル、８はパウ
ダーである。
さて、ブレークアウト現象は、第８図（ａ）に示すよう
に、正常に凝固シェル５を引き抜きを行なっている状態
から、第８図（ｂ）に示すように、メニスカス４下近傍
の凝固シェル７が、鋳型銅板１内面へ焼き付いて破断
し、第８図（ｃ）に示すように、その破断部が凝固シェ
ル５の引き抜きとともに下方へ移動し、第８図（ｄ）に
示すように、鋳型銅板１下端から抜け出てしまうことに
より、溶鋼３が漏洩（漏鋼）する現象である。
に、正常に凝固シェル５を引き抜きを行なっている状態
から、第８図（ｂ）に示すように、メニスカス４下近傍
の凝固シェル７が、鋳型銅板１内面へ焼き付いて破断
し、第８図（ｃ）に示すように、その破断部が凝固シェ
ル５の引き抜きとともに下方へ移動し、第８図（ｄ）に
示すように、鋳型銅板１下端から抜け出てしまうことに
より、溶鋼３が漏洩（漏鋼）する現象である。
このとき、鋳型銅板１に埋設された熱電対2A〜2Cによる
各位置Ａ〜Ｃでの測温結果は、例えば、第９図に示すよ
うになる。その温度変化を見ると、凝固シェル５の破断
部が熱電対位置を通過するときに、溶鋼３がさし込み温
度は一旦上昇するが、破断部の通過後には焼付き凝固シ
ェル７が発達し、温度は徐々に降下してしばらく後にブ
レークアウト現象が生じる。このような温度変化は、拘
束性ブレークアウトの現象として公知のものである。
各位置Ａ〜Ｃでの測温結果は、例えば、第９図に示すよ
うになる。その温度変化を見ると、凝固シェル５の破断
部が熱電対位置を通過するときに、溶鋼３がさし込み温
度は一旦上昇するが、破断部の通過後には焼付き凝固シ
ェル７が発達し、温度は徐々に降下してしばらく後にブ
レークアウト現象が生じる。このような温度変化は、拘
束性ブレークアウトの現象として公知のものである。
ところで、このような連続鋳造鋳型におけるブレークア
ウトの予知手段としては、例えば、下記項目および
に説明するようなものである。
ウトの予知手段としては、例えば、下記項目および
に説明するようなものである。
第８図に示したように、鋳型銅板１に複数の熱電対2A
〜2Cを埋設し、これらの中の１つの熱電対の検出温度
が、検出平均温度よりも一旦上昇してから下降したこと
を検出し、この該熱電対に隣接した他の少なくとも１つ
の熱電対で、時間差をあけて上記検出温度の温度変化パ
ターン（第9,10図参照）と同じものを検出することによ
って、ブレークアウトが生じることも予知する。なお、
温度の上昇，下降は、第10図に示すように、それぞれ、
温度変化量ΔTU，ΔTDまたは温度変化率ΔTU／Δt,ΔTD
／Δｔで評価する。
〜2Cを埋設し、これらの中の１つの熱電対の検出温度
が、検出平均温度よりも一旦上昇してから下降したこと
を検出し、この該熱電対に隣接した他の少なくとも１つ
の熱電対で、時間差をあけて上記検出温度の温度変化パ
ターン（第9,10図参照）と同じものを検出することによ
って、ブレークアウトが生じることも予知する。なお、
温度の上昇，下降は、第10図に示すように、それぞれ、
温度変化量ΔTU，ΔTDまたは温度変化率ΔTU／Δt,ΔTD
／Δｔで評価する。
ここで、複数の熱電対の温度変化をとらえてブレークア
ウトを予知するのは、操業上の変化で鋳造温度や湯面レ
ベルが急激に変動した場合、鋳型の上下２点に埋設した
熱電対2A,2Bの温度は、第11図（ａ）もしくは第11図
（ｂ）に示すように同時に変化するのに対して、鋳型内
の焼付きによる各熱電対2A,2B位置での温度変化は、第1
1図（ｃ）に示すようにある時間差をもって生じるた
め、複数位置での温度変化を見ることで、湯面レベル変
化による温度変化を焼付きによる温度変化と誤検知しな
いようにするためである。
ウトを予知するのは、操業上の変化で鋳造温度や湯面レ
ベルが急激に変動した場合、鋳型の上下２点に埋設した
熱電対2A,2Bの温度は、第11図（ａ）もしくは第11図
（ｂ）に示すように同時に変化するのに対して、鋳型内
の焼付きによる各熱電対2A,2B位置での温度変化は、第1
1図（ｃ）に示すようにある時間差をもって生じるた
め、複数位置での温度変化を見ることで、湯面レベル変
化による温度変化を焼付きによる温度変化と誤検知しな
いようにするためである。
１つの熱電対または複数の熱電対で鋳型温度を測定
し、その測定時点近傍での単位時間当たりの鋳型温度変
化率と、測定時点よりも前の所定期間での鋳型温度の標
準偏差および平均温度とを各位置ごとに算出し、前記測
定時点での鋳型温度と、算出した平均温度との差を求
め、この鋳型温度差と標準偏差に比例する第１のしきい
値との大小比較，前記鋳型温度変化率と所定の第２のし
きい値との大小比較，および鋳型温度差と所定の第３の
しきい値との大小比較を行なうことにより、ブレークア
ウトを予知する（特開昭63−119963号公報参照）。式で
表わすと、下記（１）〜（３）式で示すようになる。
し、その測定時点近傍での単位時間当たりの鋳型温度変
化率と、測定時点よりも前の所定期間での鋳型温度の標
準偏差および平均温度とを各位置ごとに算出し、前記測
定時点での鋳型温度と、算出した平均温度との差を求
め、この鋳型温度差と標準偏差に比例する第１のしきい
値との大小比較，前記鋳型温度変化率と所定の第２のし
きい値との大小比較，および鋳型温度差と所定の第３の
しきい値との大小比較を行なうことにより、ブレークア
ウトを予知する（特開昭63−119963号公報参照）。式で
表わすと、下記（１）〜（３）式で示すようになる。
Ｔ−Tav≧K1・σ …（１） dT/dt≧K2 …（２） Ｔ−Tav≧K3 …（３） ここで、Tavは平均温度、dT/dtは温度変化率、σは標準
偏差、K1〜K3は第１〜第３のしきい値である。これらの
（１）〜（３）式を満足するとき、ブレークアウトが発
生すると予知する。
偏差、K1〜K3は第１〜第３のしきい値である。これらの
（１）〜（３）式を満足するとき、ブレークアウトが発
生すると予知する。
この予知手段は、鋳造速度や湯面レベルが急激に変化し
た場合に発生する鋳型温度の変動によるブレークアウト
誤検知をなくすとともに、とくに、中炭素鋼または低炭
素鋼を鋳造する場合に起こる温度変化（第12図のP1部参
照；鋳型へのパウダー８の不均一流入のため）によるブ
レークアウト誤検知をなくすために開発されたものであ
る。
た場合に発生する鋳型温度の変動によるブレークアウト
誤検知をなくすとともに、とくに、中炭素鋼または低炭
素鋼を鋳造する場合に起こる温度変化（第12図のP1部参
照；鋳型へのパウダー８の不均一流入のため）によるブ
レークアウト誤検知をなくすために開発されたものであ
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、項目に示した従来のブレークアウト予
知手段では、鋳造速度，湯面レベルの変動の程度や熱電
対の配置によって、熱電対の温度変化の時間差にばらつ
きがあり、特に急激な変化に対してほぼ同時に温度変化
するため、ブレークアウト誤検知してしまう場合があ
る。また、鋳造初期の温度変化（第13図のP2部参照）や
鋳造終了時の温度変化（第14図のP3部参照）は、鋳型内
焼付き時の温度変化パターンと酷似しているため、第10
図に示すように、単なる温度変化量ΔTU，ΔTDまたは温
度変化率ΔTU／Δt,ΔTD／Δｔで評価すると、鋳型内で
凝固シェル５が破断していない時にもブレークアウトを
予知してしまう頻度が高く信頼性に欠ける。
知手段では、鋳造速度，湯面レベルの変動の程度や熱電
対の配置によって、熱電対の温度変化の時間差にばらつ
きがあり、特に急激な変化に対してほぼ同時に温度変化
するため、ブレークアウト誤検知してしまう場合があ
る。また、鋳造初期の温度変化（第13図のP2部参照）や
鋳造終了時の温度変化（第14図のP3部参照）は、鋳型内
焼付き時の温度変化パターンと酷似しているため、第10
図に示すように、単なる温度変化量ΔTU，ΔTDまたは温
度変化率ΔTU／Δt,ΔTD／Δｔで評価すると、鋳型内で
凝固シェル５が破断していない時にもブレークアウトを
予知してしまう頻度が高く信頼性に欠ける。
また、項目に示した従来のブレークアウト予知手段で
は、（２），（３）式の条件に加えて、誤検知率を低く
するために（１）式の条件を付加し、標準偏差σによっ
て補正するしきい値K1を設けているが、鋳造初期，終了
時を含めた操業変化のある場合や、第12図に示すような
温度変化を含む各鋳造鋼種によって、標準偏差σはかな
りばらつくため、すべての満足するようなしきい値K1を
設定することは難しく、完全に誤検知を防ぐことは困難
である。
は、（２），（３）式の条件に加えて、誤検知率を低く
するために（１）式の条件を付加し、標準偏差σによっ
て補正するしきい値K1を設けているが、鋳造初期，終了
時を含めた操業変化のある場合や、第12図に示すような
温度変化を含む各鋳造鋼種によって、標準偏差σはかな
りばらつくため、すべての満足するようなしきい値K1を
設定することは難しく、完全に誤検知を防ぐことは困難
である。
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、
ブレークアウト時の温度変化とこれに酷似した他の温度
変化とを確実に分けて検知できるようにして、誤検知を
防止し信頼性の高いブレークアウトの発生予知を可能に
した方法を提供することを目的とする。
ブレークアウト時の温度変化とこれに酷似した他の温度
変化とを確実に分けて検知できるようにして、誤検知を
防止し信頼性の高いブレークアウトの発生予知を可能に
した方法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］ 上記目的を達成するために、本発明の連続鋳造鋳型にお
けるブレークアウト予知方法（請求項１）は、連続鋳造
鋳型の少なくとも１カ所についての鋳型温度を測定し、
前記鋳型温度の測定位置における温度変化量もしくは温
度変化率に基づいてブレークアウトの発生を予知するに
際して、前記連続鋳造鋳型による連続鋳造中の鋳造速度
および前記連続鋳造鋳型内の湯面レベルを連続的に測定
すると共に、その測定された一定時間内の鋳造速度もし
くは湯面レベルの最大値と最小値を求め、その差が、ブ
レークアウト発生時の温度変化と同様の温度変化とな
る、予め設定された鋳造速度の変動または湯面レベルの
変動の設定値内である場合には、前記ブレークアウトの
発生予知を行なう一方、前記差が前記設定値を超えた場
合には、操業条件の変化に伴う温度変化であると判断し
て、前記ブレークアウトの発生予知を行なわないことを
特徴としている。
けるブレークアウト予知方法（請求項１）は、連続鋳造
鋳型の少なくとも１カ所についての鋳型温度を測定し、
前記鋳型温度の測定位置における温度変化量もしくは温
度変化率に基づいてブレークアウトの発生を予知するに
際して、前記連続鋳造鋳型による連続鋳造中の鋳造速度
および前記連続鋳造鋳型内の湯面レベルを連続的に測定
すると共に、その測定された一定時間内の鋳造速度もし
くは湯面レベルの最大値と最小値を求め、その差が、ブ
レークアウト発生時の温度変化と同様の温度変化とな
る、予め設定された鋳造速度の変動または湯面レベルの
変動の設定値内である場合には、前記ブレークアウトの
発生予知を行なう一方、前記差が前記設定値を超えた場
合には、操業条件の変化に伴う温度変化であると判断し
て、前記ブレークアウトの発生予知を行なわないことを
特徴としている。
また、本発明の連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予
知方法（請求項２）は、連続鋳造鋳型の少なくとも１カ
所についての鋳型温度を測定し、現測定時点での鋳型温
度と、現測定時点よりも所定時間前の鋳型温度もしくは
一定時間内の鋳型温度平均値との差を温度変化量または
温度変化率として一定周期ごとに算出し、その算出され
た一定周期ごとの温度変化量または温度変化率を、予め
分類しておいた温度変化量範囲または温度変化率範囲に
基づいて分類するとともに、その分類で時系列的にパタ
ーン化し、その推移パターンが、予め設定されているブ
レークアウト発生時の分類を基とした推移パターンと一
致した場合に、ブレークアウトの発生を予知することを
特徴としている。
知方法（請求項２）は、連続鋳造鋳型の少なくとも１カ
所についての鋳型温度を測定し、現測定時点での鋳型温
度と、現測定時点よりも所定時間前の鋳型温度もしくは
一定時間内の鋳型温度平均値との差を温度変化量または
温度変化率として一定周期ごとに算出し、その算出され
た一定周期ごとの温度変化量または温度変化率を、予め
分類しておいた温度変化量範囲または温度変化率範囲に
基づいて分類するとともに、その分類で時系列的にパタ
ーン化し、その推移パターンが、予め設定されているブ
レークアウト発生時の分類を基とした推移パターンと一
致した場合に、ブレークアウトの発生を予知することを
特徴としている。
上述した本発明の連続鋳造鋳型におけるブレークアウト
予知方法（請求項１）では、操業条件の変化による鋳造
速度もしくは湯面レベルが急激に変化した場合には、過
去の所定時間内に測定した鋳造速度もしくは湯面レベル
の最大値と最小値との差が大きくなる。そこで、その差
が、ブレークアウト発生時の温度変化と同様の温度変化
となる、予め設定された鋳造速度の変動または湯面レベ
ルの変動の設定値を超えた場合には、ブレークアウトの
発生予知を行なわず、操業条件の変化に伴う温度変化が
ブレークアウトとして誤検知されるのを防止することが
できる。
予知方法（請求項１）では、操業条件の変化による鋳造
速度もしくは湯面レベルが急激に変化した場合には、過
去の所定時間内に測定した鋳造速度もしくは湯面レベル
の最大値と最小値との差が大きくなる。そこで、その差
が、ブレークアウト発生時の温度変化と同様の温度変化
となる、予め設定された鋳造速度の変動または湯面レベ
ルの変動の設定値を超えた場合には、ブレークアウトの
発生予知を行なわず、操業条件の変化に伴う温度変化が
ブレークアウトとして誤検知されるのを防止することが
できる。
また、本発明の連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予
知方法（請求項２）では、現測定時点での鋳型温度と、
現測定時点よりも所定時間前の鋳型温度データとに基づ
いて、温度変化量（差または変化率）が一定周期ごとに
算出され、その算出された一定周期ごとの温度変化量ま
たは温度変化率を、予め分類しておいた温度変化量範囲
または温度変化率範囲に基づいて分類するとともに、そ
の分類で時系列的にパターン化し、その推移パターン
が、予め設定されているブレークアウト発生時の分類を
基とした推移パターンと一致した場合にのみ、ブレーク
アウトの発生が予知される。従って、低炭素鋼や中炭素
鋼の鋳造時など、ブレークアウト発生時の温度変化に酷
似した状態を、実際のブレークアウトの発生時と区別す
ることができる。
知方法（請求項２）では、現測定時点での鋳型温度と、
現測定時点よりも所定時間前の鋳型温度データとに基づ
いて、温度変化量（差または変化率）が一定周期ごとに
算出され、その算出された一定周期ごとの温度変化量ま
たは温度変化率を、予め分類しておいた温度変化量範囲
または温度変化率範囲に基づいて分類するとともに、そ
の分類で時系列的にパターン化し、その推移パターン
が、予め設定されているブレークアウト発生時の分類を
基とした推移パターンと一致した場合にのみ、ブレーク
アウトの発生が予知される。従って、低炭素鋼や中炭素
鋼の鋳造時など、ブレークアウト発生時の温度変化に酷
似した状態を、実際のブレークアウトの発生時と区別す
ることができる。
［発明の実施例］ 以下、図面により本発明の一実施例としての連続鋳造鋳
型におけるブレークアウト予知方法について説明する
と、第１図は本発明の方法を適用された装置を示す構成
図、第２図は本実施例における熱電対配置状態を示す鋳
型銅板の水平断面図、第3,4図はいずれも操業条件判定
基準を説明するためのグラフである。第5,6図はそれぞ
れブレークアウト予知条件を説明するためのグラフおよ
び説明図であり、第５図は鋳型の温度変化を基に一定周
期ごとに温度変化量が抽出される状態を示し、第６図は
分類D3が５回連続した場合の推移パターンを示す。第７
図は低炭素鋼／中炭素鋼鋳造時の温度変化の推移パター
ンを説明するためのグラフであり、分類D3が３回連続し
た後、分類D1とＣが連続した場合の推移パターンを示
す。
型におけるブレークアウト予知方法について説明する
と、第１図は本発明の方法を適用された装置を示す構成
図、第２図は本実施例における熱電対配置状態を示す鋳
型銅板の水平断面図、第3,4図はいずれも操業条件判定
基準を説明するためのグラフである。第5,6図はそれぞ
れブレークアウト予知条件を説明するためのグラフおよ
び説明図であり、第５図は鋳型の温度変化を基に一定周
期ごとに温度変化量が抽出される状態を示し、第６図は
分類D3が５回連続した場合の推移パターンを示す。第７
図は低炭素鋼／中炭素鋼鋳造時の温度変化の推移パター
ンを説明するためのグラフであり、分類D3が３回連続し
た後、分類D1とＣが連続した場合の推移パターンを示
す。
まず、本発明の方法を適用される装置構成を第１図によ
り説明する。第１図において、１は鋳型銅板、２は鋳型
銅板１に埋設され温度を測定する熱電対で、本実施例で
は、第２図に示すように、鋳型銅板１周上に沿って８カ
所に埋設されている。その設置位置としては、メニスカ
ス４の下、50〜300mmが適切で、本実施例では、100mmの
位置に設置する。
り説明する。第１図において、１は鋳型銅板、２は鋳型
銅板１に埋設され温度を測定する熱電対で、本実施例で
は、第２図に示すように、鋳型銅板１周上に沿って８カ
所に埋設されている。その設置位置としては、メニスカ
ス４の下、50〜300mmが適切で、本実施例では、100mmの
位置に設置する。
また、３は鋳型銅板１内の溶鋼、５は凝固シェル、６は
鋳型銅板１内から引き抜かれた鋳片、９は鋳片６の外周
面に当接するピンチローラをもちそのピンチローラの回
転から鋳造速度を検出する鋳造速度検出器、10は鋳型銅
板１内の溶鋼３の湯面レベルを非接触で検出する湯面レ
ベル計、11は各熱電対２からのアナログ検出信号をデジ
タル化するA/D変換器、12は操業条件判定部で、この操
業条件判定部12は、熱電対２からの鋳型温度，鋳造速度
検出器９からの鋳造速度，湯面レベル計10からの湯面レ
ベルを受け、第3,4図により後述する基準に従って、現
測定時点の温度変化が操業条件の変化に伴うものである
か否かを判定するものである。
鋳型銅板１内から引き抜かれた鋳片、９は鋳片６の外周
面に当接するピンチローラをもちそのピンチローラの回
転から鋳造速度を検出する鋳造速度検出器、10は鋳型銅
板１内の溶鋼３の湯面レベルを非接触で検出する湯面レ
ベル計、11は各熱電対２からのアナログ検出信号をデジ
タル化するA/D変換器、12は操業条件判定部で、この操
業条件判定部12は、熱電対２からの鋳型温度，鋳造速度
検出器９からの鋳造速度，湯面レベル計10からの湯面レ
ベルを受け、第3,4図により後述する基準に従って、現
測定時点の温度変化が操業条件の変化に伴うものである
か否かを判定するものである。
13は演算部で、この演算部13は、操業条件判定部12によ
り温度変化が操業条件の変化に伴うものでない（つまり
ブレークアウトに伴うものである）と判定された場合
に、各熱電対２からの現測定時点での鋳型温度Ｔと、現
測定時点よりも過去の所定時間内の鋳型温度平均値Tav
（もしくは現測定時点よりも所定時間前の鋳型温度）と
の差Ｔ−Tavを、温度変化量として一定周期（例えば２
秒）ごとに算出するものである。
り温度変化が操業条件の変化に伴うものでない（つまり
ブレークアウトに伴うものである）と判定された場合
に、各熱電対２からの現測定時点での鋳型温度Ｔと、現
測定時点よりも過去の所定時間内の鋳型温度平均値Tav
（もしくは現測定時点よりも所定時間前の鋳型温度）と
の差Ｔ−Tavを、温度変化量として一定周期（例えば２
秒）ごとに算出するものである。
14はルール比較部で、このルール比較部14は、演算部13
により算出された温度変化量の一定周期ごとの推移パタ
ーンと、予め設定されているブレークアウト発生時の推
移パターン（第5,6図により後述する）とを比較し、こ
れらが一致した場合にブレークアウトの発生を予知して
警報を出力するものである。
により算出された温度変化量の一定周期ごとの推移パタ
ーンと、予め設定されているブレークアウト発生時の推
移パターン（第5,6図により後述する）とを比較し、こ
れらが一致した場合にブレークアウトの発生を予知して
警報を出力するものである。
なお、このルール比較部14では、演算部13からの温度変
化量Ｔ−Tavを、例えば、下表に示すように７つの範囲
に分類し、温度変化量Ｔ−Tavが属する範囲がいかに推
移するかパターン化を行ない、そのパターンによってブ
レークアウトの発生を予知している。
化量Ｔ−Tavを、例えば、下表に示すように７つの範囲
に分類し、温度変化量Ｔ−Tavが属する範囲がいかに推
移するかパターン化を行ない、そのパターンによってブ
レークアウトの発生を予知している。
上述の構成により、まず、熱電対２からの鋳型温度，鋳
造速度検出器９からの鋳造速度，湯面レベル計120から
の湯面レベルを受けた操業条件判定部12は、下記
（ｉ），（ii）の操業条件判定基準に従って、現測定時
点の温度変化が操業条件の変化に伴うものであるか否か
を判定する。ここで、その基準は、操業条件の変化によ
り鋳造速度や湯面レベルが急激に変化した場合、過去の
所定時間内に測定した鋳造速度や湯面レベルの最大値と
最小値との差が大きくなることに基づき、後述の設定値
として設定される。
造速度検出器９からの鋳造速度，湯面レベル計120から
の湯面レベルを受けた操業条件判定部12は、下記
（ｉ），（ii）の操業条件判定基準に従って、現測定時
点の温度変化が操業条件の変化に伴うものであるか否か
を判定する。ここで、その基準は、操業条件の変化によ
り鋳造速度や湯面レベルが急激に変化した場合、過去の
所定時間内に測定した鋳造速度や湯面レベルの最大値と
最小値との差が大きくなることに基づき、後述の設定値
として設定される。
（ｉ）第３図に示すように、鋳型温度の現測定点A1から
10秒前の測定点をB1とし、さらにその測定点B1から10秒
前の湯面レベル測定点をC1とし、これらの測定点C1〜A1
の20秒間における湯面レベルの最大値と最小値との差
が、設定値20mm以上である場合。
10秒前の測定点をB1とし、さらにその測定点B1から10秒
前の湯面レベル測定点をC1とし、これらの測定点C1〜A1
の20秒間における湯面レベルの最大値と最小値との差
が、設定値20mm以上である場合。
（ii）第４図に示すように、鋳型温度の現測定点A1から
10秒前の測定点をB1とし、さらにその測定点B1から５秒
前の鋳造速度測定点をE1とし、これらの測定点E1〜A1の
15秒間における鋳造速度が、２秒間に0.07m/分以上変動
した場合。
10秒前の測定点をB1とし、さらにその測定点B1から５秒
前の鋳造速度測定点をE1とし、これらの測定点E1〜A1の
15秒間における鋳造速度が、２秒間に0.07m/分以上変動
した場合。
以上の基準（ｉ），（ii）の少なくとも一方を満たした
場合、操業条件判定部12は、熱電対２により検出された
温度変化は、操業条件の変化に伴う湯面レベルや鋳造速
度の急激な変化によるものと判断し、ブレークアウトの
発生予知は行なわないように、熱電対２からの検出デー
タは演算部13に取り込まない。
場合、操業条件判定部12は、熱電対２により検出された
温度変化は、操業条件の変化に伴う湯面レベルや鋳造速
度の急激な変化によるものと判断し、ブレークアウトの
発生予知は行なわないように、熱電対２からの検出デー
タは演算部13に取り込まない。
一方、操業条件判定部12により、基準（ｉ），（ii）を
いずれも満たさないと判定された場合には、熱電対２に
より検出された温度変化は、操業条件の変化に伴うもの
でなく、ブレークアウト発生前の挙動に属するものであ
る可能性があるので、演算部13およびルール比較部14に
て、ブレークアウト発生予知を行なう。
いずれも満たさないと判定された場合には、熱電対２に
より検出された温度変化は、操業条件の変化に伴うもの
でなく、ブレークアウト発生前の挙動に属するものであ
る可能性があるので、演算部13およびルール比較部14に
て、ブレークアウト発生予知を行なう。
まず、演算部13において、現測定点A1での温度T1と、前
記測定点B1よりも60秒前の測定点をD1（第３図参照）と
しこの測定点D1〜B1の間の平均温度Tavとの差である温
度変化量T1−Tavを演算する。その温度変化量T1−T
avが、前記表のいずれの範囲に属するかをルール比較部
14にて分類する。本実施例では、前記表中の値ａを17.3
℃とし、T1−Tav≦−17.3℃を満たすとき、測定点A1の
温度変化量を分類D3とする。
記測定点B1よりも60秒前の測定点をD1（第３図参照）と
しこの測定点D1〜B1の間の平均温度Tavとの差である温
度変化量T1−Tavを演算する。その温度変化量T1−T
avが、前記表のいずれの範囲に属するかをルール比較部
14にて分類する。本実施例では、前記表中の値ａを17.3
℃とし、T1−Tav≦−17.3℃を満たすとき、測定点A1の
温度変化量を分類D3とする。
そして、同様に、第５図に示すごとく、サンプリング時
間（一定周期）２秒ごとに温度変化量Ti−Tav（ｉ＝2,
3,…）を演算部13にて算出し、ルール比較部14にて分類
を行なう。この分類により、第６図に示すように、分類
D3が５回連続すると、その熱電対２について演算部13内
にフラグ‘1'をたて、これを１分間記憶する。他の７つ
の熱電対２についても同じ演算，分類を行ない、演算部
13内に同時に３本以上のフラグ‘1'がたてば、温度変化
量の推移パターンが、ブレークアウト時の推移パターン
に一致したと判断して、ルール比較部14からブレークア
ウトの発生を予知する警報を出力する。
間（一定周期）２秒ごとに温度変化量Ti−Tav（ｉ＝2,
3,…）を演算部13にて算出し、ルール比較部14にて分類
を行なう。この分類により、第６図に示すように、分類
D3が５回連続すると、その熱電対２について演算部13内
にフラグ‘1'をたて、これを１分間記憶する。他の７つ
の熱電対２についても同じ演算，分類を行ない、演算部
13内に同時に３本以上のフラグ‘1'がたてば、温度変化
量の推移パターンが、ブレークアウト時の推移パターン
に一致したと判断して、ルール比較部14からブレークア
ウトの発生を予知する警報を出力する。
なお、例えば、低炭素鋼や中炭素鋼の鋳造時には、温度
変化量の分類の推移パターンは、第７図に示すように、
D3→D3→D3→D1→Ｃになり、ブレークアウト時の推移パ
ターンとは明確に区別することができ、このような推移
パターンを各状態ごとに予め記憶し、測定結果と比較す
ることで、連続鋳造の状態を明確にすることが可能であ
る。
変化量の分類の推移パターンは、第７図に示すように、
D3→D3→D3→D1→Ｃになり、ブレークアウト時の推移パ
ターンとは明確に区別することができ、このような推移
パターンを各状態ごとに予め記憶し、測定結果と比較す
ることで、連続鋳造の状態を明確にすることが可能であ
る。
このように、本実施例の連続鋳造鋳型におけるブレーク
アウト予知方法によれば、鋳造速度や湯面レベルの情報
を取り込むことにより、鋳込初期や終了時、あるいは、
鋳造速度や湯面レベルの急激な変化時に伴う温度変化
を、ブレークアウトとして誤検知するのを確実に防止で
きる。
アウト予知方法によれば、鋳造速度や湯面レベルの情報
を取り込むことにより、鋳込初期や終了時、あるいは、
鋳造速度や湯面レベルの急激な変化時に伴う温度変化
を、ブレークアウトとして誤検知するのを確実に防止で
きる。
また、ブレークアウト時の温度変化量の推移を明確にパ
ターン化することができ、このブレークアウト時の温度
変化に酷似している低炭素鋼／中炭素鋼の温度変化等と
明確に分類できるので、さらに誤検知をなくすことがで
きるほか、従来の前記（１）式におけるようなしきい値
K1を決定する難しさもなくなり、極めて信頼性の高いブ
レークアウトの発生予知が可能になる。
ターン化することができ、このブレークアウト時の温度
変化に酷似している低炭素鋼／中炭素鋼の温度変化等と
明確に分類できるので、さらに誤検知をなくすことがで
きるほか、従来の前記（１）式におけるようなしきい値
K1を決定する難しさもなくなり、極めて信頼性の高いブ
レークアウトの発生予知が可能になる。
なお、上記実施例では、ブレークアウト時の下降する温
度変化をとらえてブレークアウト発生予知を行なう場合
について説明しているが、温度上昇、または、温度上昇
と温度下降との組合せた温度変化をとらえてブレークア
ウト発生予知を行なうようにしてもよい。
度変化をとらえてブレークアウト発生予知を行なう場合
について説明しているが、温度上昇、または、温度上昇
と温度下降との組合せた温度変化をとらえてブレークア
ウト発生予知を行なうようにしてもよい。
また、上記実施例では、８個の熱電対２を鋳型銅板１の
同一水平面内に配置した場合について説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、各面上下方向の
複数点に熱電対２を設けるなど、他の配置法をとっても
よい。
同一水平面内に配置した場合について説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、各面上下方向の
複数点に熱電対２を設けるなど、他の配置法をとっても
よい。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の連続鋳造鋳型におけるブ
レークアウト予知方法（請求項１）によれば、鋳造速度
や湯面レベルの情報に基づいて、操業条件の変化に伴う
温度変化を判断できるので、該温度変化をブレークアウ
トとして誤検知するのを確実に防止できる効果がある。
レークアウト予知方法（請求項１）によれば、鋳造速度
や湯面レベルの情報に基づいて、操業条件の変化に伴う
温度変化を判断できるので、該温度変化をブレークアウ
トとして誤検知するのを確実に防止できる効果がある。
また、請求項２のブレークアウト予知方法によれば、ブ
レークアウト時の温度変化量の推移をパターン化でき、
このブレークアウト時の温度変化に酷似した他の温度変
化と明確に区別できるので、ブレークアウト誤検知を防
止でき、極めて信頼性の高いブレークアウトの発生予知
を行なえる効果がある。
レークアウト時の温度変化量の推移をパターン化でき、
このブレークアウト時の温度変化に酷似した他の温度変
化と明確に区別できるので、ブレークアウト誤検知を防
止でき、極めて信頼性の高いブレークアウトの発生予知
を行なえる効果がある。
第１〜７図は本発明の一実施例としての連続鋳造鋳型に
おけるブレークアウト予知方法を示すもので、第１図は
本発明の方法を適用された装置を示す構成図、第２図は
本実施例における熱電対配置状態を示す鋳型銅板の水平
断面図、第3,4図はいずれも操業条件判定基準を説明す
るためのグラフ、第5,6図はそれぞれブレークアウト予
知条件を説明するためのグラフおよび説明図、第７図は
低炭素鋼／中炭素鋼鋳造時の温度変化の推移パターンを
説明するためのグラフであり、第８図（ａ）〜（ｄ）は
連続鋳造鋳型におけるブレークアウト現象を説明するた
めの鋳型断面図、第9,10図はブレークアウト発生時の鋳
型銅板の温度変化を示すグラフ、第11図（ａ）〜（ｃ）
は操業条件変化時およびブレークアウト発生時の温度変
化を比較して示すグラフ、第12図は中炭素鋼／低炭素鋼
の鋳造時の温度変化を示すグラフ、第13,14図はそれぞ
れ鋳造初期および鋳造終了時の温度変化を示すグラフで
ある。 図において、１……鋳型銅板、２……熱電対、３……溶
鋼、４……メニスカス、５……凝固シェル、６……鋳
片、９……鋳造速度検出器、10……湯面レベル計、11…
…A/D変換器、12……操業条件判定部、13……演算部、1
4……ルール比較部。
おけるブレークアウト予知方法を示すもので、第１図は
本発明の方法を適用された装置を示す構成図、第２図は
本実施例における熱電対配置状態を示す鋳型銅板の水平
断面図、第3,4図はいずれも操業条件判定基準を説明す
るためのグラフ、第5,6図はそれぞれブレークアウト予
知条件を説明するためのグラフおよび説明図、第７図は
低炭素鋼／中炭素鋼鋳造時の温度変化の推移パターンを
説明するためのグラフであり、第８図（ａ）〜（ｄ）は
連続鋳造鋳型におけるブレークアウト現象を説明するた
めの鋳型断面図、第9,10図はブレークアウト発生時の鋳
型銅板の温度変化を示すグラフ、第11図（ａ）〜（ｃ）
は操業条件変化時およびブレークアウト発生時の温度変
化を比較して示すグラフ、第12図は中炭素鋼／低炭素鋼
の鋳造時の温度変化を示すグラフ、第13,14図はそれぞ
れ鋳造初期および鋳造終了時の温度変化を示すグラフで
ある。 図において、１……鋳型銅板、２……熱電対、３……溶
鋼、４……メニスカス、５……凝固シェル、６……鋳
片、９……鋳造速度検出器、10……湯面レベル計、11…
…A/D変換器、12……操業条件判定部、13……演算部、1
4……ルール比較部。
Claims (2)
- 【請求項１】連続鋳造鋳型の少なくとも１カ所について
の鋳型温度を測定し、前記鋳型温度の測定位置における
温度変化量もしくは温度変化率に基づいてブレークアウ
トの発生を予知するに際して、前記連続鋳造鋳型による
連続鋳造中の鋳造速度および前記連続鋳造鋳型内の湯面
レベルを連続的に測定すると共に、その測定された一定
時間内の鋳造速度もしくは湯面レベルの最大値と最小値
を求め、その差が、ブレークアウト発生時の温度変化と
同様の温度変化となる、予め設定された鋳造速度の変動
または湯面レベルの変動の設定値内である場合には、前
記ブレークアウトの発生予知を行なう一方、前記差が前
記設定値を超えた場合には、操業条件の変化に伴う温度
変化であると判断して、前記ブレークアウトの発生予知
を行なわないことを特徴とする連続鋳造鋳型におけるブ
レークアウト予知方法。 - 【請求項２】連続鋳造鋳型の少なくとも１カ所について
の鋳型温度を測定し、現測定時点での鋳型温度と、現測
定時点よりも所定時間前の鋳型温度もしくは一定時間内
の鋳型温度平均値との差を温度変化量または温度変化率
として一定周期ごとに算出し、その算出された一定周期
ごとの温度変化量または温度変化率を、予め分類してお
いた温度変化量範囲または温度変化率範囲に基づいて分
類するとともに、その分類で時系列的にパターン化し、
その推移パターンが、予め設定されているブレークアウ
ト発生時の分類を基とした推移パターンと一致した場合
に、ブレークアウトの発生を予知することを特徴とする
連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144492A JPH0751263B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144492A JPH0751263B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0437458A JPH0437458A (ja) | 1992-02-07 |
| JPH0751263B2 true JPH0751263B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=15363597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2144492A Expired - Fee Related JPH0751263B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 連続鋳造鋳型におけるブレークアウト予知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751263B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5742692B2 (ja) * | 2011-12-02 | 2015-07-01 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造におけるブレークアウトの検知方法 |
| JP5867703B2 (ja) * | 2011-12-21 | 2016-02-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 連続鋳造における鋳造鋳片の拘束性ブレークアウトの予知方法およびその予知方法を用いたスラブの連続鋳造方法 |
| JP5915463B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2016-05-11 | Ｊｆｅスチール株式会社 | ブレークアウト予知方法 |
| CN106914594B (zh) * | 2017-05-04 | 2018-10-19 | 盐城工学院 | 一种板坯连铸漏钢预警系统 |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP2144492A patent/JPH0751263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437458A (ja) | 1992-02-07 |
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