JPH0894309A - 連続鋳造における鋳片継目の検出方法および装置 - Google Patents

連続鋳造における鋳片継目の検出方法および装置

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JPH0894309A
JPH0894309A JP22977194A JP22977194A JPH0894309A JP H0894309 A JPH0894309 A JP H0894309A JP 22977194 A JP22977194 A JP 22977194A JP 22977194 A JP22977194 A JP 22977194A JP H0894309 A JPH0894309 A JP H0894309A
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JP22977194A
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Mitsumasa Iida
光政 飯田
Mitsutoshi Kubo
三敏 久保
Junichi Fujisawa
淳一 藤沢
Tsuyoshi Sakurai
剛志 桜井
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Nippon Steel Corp
Nittetsu Hokkaido Control Systems Co Ltd
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Nippon Steel Corp
Nittetsu Hokkaido Control Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼材等の連続鋳造において、異鋼種鋳片等の
境界の継目位置を正確に検出し、検出もれや過検出をな
くし、鋳片を所定位置にて正確に切断することで製造歩
留まりを向上させる。 【構成】 鋳片継目を鋳造開始時からトラッキングし
て、レーザ距離計の計測位置に該継目が到達する時点を
予測し、該予測点を含む特定範囲について、レーザ距離
計で鋳片表面形状を計測する継目検出方法。また鋳造後
の鋳片表面に接して回転するメジャリングロール、メジ
ャリングロールの下流側にて鋳片の表面形状を計測する
レーザ距離計、メジャリングロールによる鋳片継目のト
ラッキングデータおよびレーザ距離計による計測結果に
基づいて、演算により継目位置を判定する装置からなる
検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材等の連続鋳造にお
いて異鋼種間等の境界の継目を検出するための方法およ
び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鋼材の連続鋳造において、成分組成の異
なる溶鋼を連続的に鋳造する、いわゆる異鋼種連鋳が行
われている。この場合、異鋼種鋳片の境界においては、
両者の溶鋼が混合するのを防止するため仕切り金物を入
れ、鋳造後に該金物の位置を検出し、その前後を切断し
てスラブやブルームあるいはビレットにする方法が採用
されている。
【0003】このような異鋼種連鋳において、従来は図
10に示すように、タンディッシュ7からモールド8に
溶鋼を注入して凝固させ、鋳片9をガスカッター等の切
断機6により所望の長さに切断しており、鋼種の切換え
時には境界に仕切り金物10を入れ、該金物10の位置
すなわち鋳片継目11の位置をトラッキングすることに
より、下流側にて鋳片継目11の位置を判定し、切断位
置を定めていた。
【0004】具体的には、境界に仕切り金物10を入れ
た後の鋳造開始時から、メジャリングロール4の位置を
通過する鋳片の長さを計測し、鋳造開始位置、メジャリ
ングロール位置および切断機位置をあらかじめ入力した
判定装置5で演算し、鋳片継目11近傍の切断位置を定
めていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、鋳片9の熱膨張および収縮や、メジャリングロール
4と鋳片9の間のスリップ等により、切断機6による切
断位置では、鋳片継目11の実際の位置とトラッキング
により得られた位置に誤差が生じるため、正確に所定位
置で切断することが困難であった。鋳片9が所定位置で
切断されないと、鋳片継目11を含み異種材料が接続さ
れたブルーム等ができるほか、ブルーム等の長さが規定
値からはずれるためスクラップとなり、製造歩留まりが
著しく低下するおそれがある。
【0006】本発明は、鋼材等の連続鋳造において、異
鋼種鋳片等の境界の継目位置を正確に検出し、検出もれ
や過検出をなくし、鋳片を所定位置にて正確に切断する
ための、継目検出方法およびその装置を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明法は、異種鋳片の境界の段差を有する鋳片継目
を検出する方法において、鋳造後の鋳片表面に接し鋳片
の引抜きに伴って回転するメジャリングロールを設ける
とともに、該メジャリングロールの下流側にて鋳片の表
面形状を計測するレーザ距離計を設け、前記メジャリン
グロールにより前記鋳片継目をトラッキングして、該継
目が前記レーザ距離計の計測位置に到達する時点を予測
し、該予測時点を含む特定範囲について前記レーザ距離
計により鋳片の表面形状を計測することを特徴とする連
続鋳造における鋳片継目の検出方法である。
【0008】また本発明装置は、異種鋳片の境界の段差
を有する鋳片継目を検出する装置において、鋳造後の鋳
片表面に接し鋳片の引抜きに伴って回転するメジャリン
グロール、該メジャリングロールの下流側にて鋳片の表
面形状を計測するレーザ距離計、前記メジャリングロー
ルによる前記鋳片継目のトラッキングデータにより該継
目が前記レーザ距離計の計測位置に到達する時点を予測
して前記レーザ距離計による計測を開始し演算により前
記鋳片継目の位置を判定する判定装置からなることを特
徴とする連続鋳造における鋳片継目の検出装置である。
【0009】
【作用】本発明法を図1の例により説明する。タンディ
ッシュ7からモールド8に溶湯を注入して鋳片9を連続
鋳造し、引続き成分の異なる溶湯を鋳造する際、異種鋳
片の境界に仕切り金物10を入れ、該金物10の位置す
なわち鋳片継目11の位置をメジャリングロール4によ
りトラッキングする。メジャリングロール4は、鋳片9
の表面に接し鋳片9の引抜きに伴って回転し、該回転の
データをプロコン(プロセスコンピュータ)等からなる
判定装置5に入力する。
【0010】一方メジャリングロール4の下流側にレー
ザ距離計2が設けてあり、鋳片継目11がレーザ距離計
2の計測位置に到達する時点をメジャリングロール4に
よるトラッキングで予測し、判定装置5の指示により該
予測時点を含む特定範囲についてレーザ距離計2により
鋳片継目11近傍の鋳片表面形状を計測する。そして、
演算器3で演算し、判定装置5により真の鋳片継目11
を検出する。
【0011】トラッキングにより鋳片継目11がレーザ
距離計2の計測位置に到達する時点を予測するには、鋳
片9の引抜きロール等をメジャリングロール4とし、該
ロール4の回転数とロール径から鋳片9の長さを計測
し、該計測位置、鋳造位置および継目検出位置等から、
判定装置5にて演算により行うことができる。
【0012】このように本発明法では、鋳片9の表面形
状をレーザ距離計2により計測するので、鋳片継目11
の検出精度が優れているとともに、鋳片9の全長にわた
って形状を計測するのではなく、トラッキングにより鋳
片継目11の推定位置を求め、該推定位置を含む特定範
囲のみを計測するので、レーザ距離計2による計測デー
タを必要最小限に抑えることができ、継目ではない箇所
を継目と判定するような異常検出の機会が著しく減少す
る。さらに計測データ数が少ないため演算時間が短縮さ
れ、迅速な継目検出が行える。したがって、上記従来技
術のような鋳片の熱膨張等による検出誤差が解消され、
鋳片継目11を正確に検出することができ、判定装置5
の指令で切断機6により鋳片9を所定位置にて切断する
ことができる。
【0013】つぎに本発明装置は、図1に示すような、
メジャリングロール4、レーザ距離計2、判定装置5か
らなり、判定装置5は、メジャリングロール4による鋳
片継目11のトラッキングデータにより該継目11がレ
ーザ距離計2の計測位置に到達する時点を予測してレー
ザ距離計2による計測を開始し、演算により鋳片継目1
1の位置を判定するように構成されている。図1では、
レーザ距離計2と演算器3で形状計測器1を構成してい
る。
【0014】メジャリングロール4としては鋳片9の引
抜きロール等、判定装置5としてはプロコン等を採用す
ることができる。メジャリングロール4を使用したトラ
ッキングにより判定装置5で鋳片継目11の推定位置を
求め、該推定位置を含む特定範囲について鋳片9の表面
形状をレーザ距離計2で計測し、該計測結果およびトラ
ッキングデータに基づき判定装置5で鋳片継目11を検
出するので、上記本発明法について述べたと同様の作用
効果が得られる。
【0015】なお、本発明法および装置は、異鋼種連鋳
のほか、各種金属や合金についても、成分組成が異なる
材料の連続鋳造に適用することができる。
【0016】
【実施例】鋼種Aと鋼種Bの鋳片を、図1に示すように
仕切り金物10で接続して連続鋳造し、鋳片継目11を
メジャリングロール4でトラッキングするとともに、下
流側に固設した形状検出器1により、トラッキングで予
測した範囲の鋳片表面形状を計測して鋳片継目11を検
出し、ガスカッターからなる切断機6で切断した。継目
検出位置は切断位置の上流22mの位置とした。これ
は、鋳片継目11を検出後直ちに切断してから、長さ
5.5mのブルームが4本採取できるようにするためで
ある。継目検出時の鋳片温度は900℃であり、鋳片表
面からレーザ距離計2までの距離を1530mmとした。
【0017】形状検出器1のレーザ距離計2は、鋳片9
からの熱および水蒸気の悪影響を除くため、図2のよう
な構造のものを採用した。図2(a)は縦断面を示し、
図2(b)はA−A矢視の上面図を示している。センサ
ー12をセンサーボックス13で囲み、該ボックス13
から鋳片に向けて内管14を設け、内管14の途中に防
熱板16を嵌合させ、センサーボックス13から防熱板
16までは外管15を設けて二重管とした。
【0018】センサーボックス13にはエアー導入口1
7からドライエアーを供給し、該ボックス13内の温度
を25℃以下に保持してセンサー12を保護するととも
に、レーザ用レンズ面の汚れを防止した。内管14内に
はエアー導入口18からエアーを供給し、鋳片9からの
水や水蒸気をパージしてセンサー12の光軸を確保し
た。また防熱板16で鋳片9からの輻射熱を遮断すると
ともに、エアー導入口19から内管14と外管15の間
にエアーを供給して二重管および防熱板16を冷却する
ことにより、センサーボックス13への伝熱を抑え、防
熱板16からの輻射熱を遮断した。各部に供給したエア
ーの流れは矢印で示したとおりである。
【0019】このような形状検出器1、メジャリングロ
ール4および判定装置5からなる本発明装置を用いて、
本発明法により鋳片継目11を検出し、切断装置6に切
断指令を出力した。まず、鋼種Aの鋳造完了後、仕切り
金物10を挿入し、間隔をあけて鋼種Bを鋳造し、該鋳
造開始後、メジャリングロール4からの信号を判定装置
5に入力してトラッキングを開始する。判定装置5で
は、鋳造位置、メジャリングロール4の位置と径および
回転数、レーザ距離計2直下の検出位置を基に演算し、
図3のフローに示すように、鋳片継目11が検出位置±
3m以内にきたとき、形状計測器1に計測開始の指令を
出力する。
【0020】この指令を受けて形状計測器1では、レー
ザ距離計2により鋳片9の表面形状の計測を開始し、計
測結果を演算器3で演算判定し、鋳片継目11の検出有
無を判定装置5に出力する。指定範囲(6m)内で鋳片
継目11を検出できない場合は計測を中止し、トラッキ
ングデータによる判定装置5からの指令を待ち再度計測
を行い、鋳片継目11を検出したときは、判定装置5に
て鋳片継目11の検出データに基づいてトラッキングデ
ータを補正し、切断位置を決定して切断機6に切断指令
を出力する。なお、形状計測器1は同一ストランドに2
基設け、双方が共に継目検出と判定したときを“継目を
検出した”と判断する。
【0021】また、レーザー距離計2のセンサーは、鋳
片9からの熱や水蒸気、あるいは周囲の塵芥等に対し図
2のような防護処置をしているが、安全のため図4のフ
ローに示すような対策を行った。すなわち、計測開始に
先立ち、センサー異常のチェックを行い、センサー温度
異常、レーザ異常、受光量不足のいずも認められないと
き計測を開始し、いずれかでも認められるときは、判定
装置5に出力しているヘルシー信号をLowに落として
異常を伝えるとともに、計測を中止する。計測を中止し
たときは警報を発して、手動操作に切換えるとともに、
異常に対する措置を行った。
【0022】つぎに、形状計測器1において、レーザ距
離計2の信号を受け演算器3で継目検出の判定を行う方
法について説明する。図5に示すように、固定されたレ
ーザ距離計2の直下を鋳片9が移動しており、鋳片表面
までの距離Bと、鋳片継目11が通過するときのその底
部までの距離Lを計測し、深さR=L−Bが所定のレベ
ルを超えたときに継目と判定することができる。現実に
は鋳片9の表面は上下に変動しているので、図6に示す
ように、変動する鋳片表面を基準面とし、基準面から
“しきい値”を超える深さの凹みを鋳片継目11と判定
する。本例では、しきい値を30mmとした。
【0023】そして、演算器3ではレーザ距離計2の信
号により、図7に示すような、時間と距離の関係から、
まず基準面を決め、ついで該基準面からの深さを計測し
て継目か否かを判定する。本例では、図8のように、現
在点Pから比較幅70mmだけ前の点を基準点Sとし、現
在点Pが基準点Sよりも規定の変化量18mm以上深いと
き、その基準点Sの面を基準面とした。そして、図9の
ように深さを計測して、しきい値30mmより深い点が、
規定の連続回数5回以上計測されたとき、そこを継目と
判定した。以上の本発明例において検出された継目は、
いずれも実際の継目であり、誤検出は認められなかっ
た。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、異種鋳片の継目をトラ
ッキングするとともに、下流側で該トラッキングデータ
に基づいて、該継目を含む部位の鋳片表面形状を計測
し、トラッキングデータおよび形状計測結果の双方か
ら、プロコン等の判定装置5により演算して継目の位置
を検出するので、鋳片の熱膨張等による検出誤差が解消
され、継目位置が正確に検出できるとともに、検出もれ
や過検出が生じない。また、計測データを必要最小限に
抑えられるので演算時間が短縮され、迅速な継目検出が
行える。したがって、本発明を適用することにより確実
に異種鋳片の継目で切断できるとともに、継目以外でも
確実に所定位置で切断できるので、規定外のスラブ、ブ
ルーム、ビレット等の発生が著しく減少し、製造歩留ま
りが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法および装置の適用例を示す説明図であ
る。
【図2】(a)本発明法および装置におけるレーザ距離
計の例を示す断面図である。 (b)図2(a)のA−A矢視上面図である。
【図3】本発明の実施例における継目検出のフロー図で
ある。
【図4】本発明の実施例におけるセンサー異常チェック
のフロー図である。
【図5】本発明の実施例における鋳片表面形状計測の説
明図である。
【図6】本発明の実施例における鋳片表面形状計測の説
明図である。
【図7】本発明の実施例における鋳片表面形状計測の説
明図である。
【図8】本発明の実施例における鋳片表面形状計測の説
明図である。
【図9】本発明の実施例における鋳片表面形状計測の説
明図である。
【図10】従来の継目検出の適用例を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1…形状計測器 2…レーザ距離計 3…演算器 4…メジャリングロール 5…判定装置 6…切断機 7…タンディッシュ 8…モールド 9…鋳片 10…仕切り金物 11…鋳片継目 12…センサー 13…センサーボックス 14…内管 15…外管 16…防熱板 17,18,19…エアー導入口 B…センサーから鋳片表面までの距離 L…センサーから継目底部までの距離 R…継目の深さ P…現在点 S…基準点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01B 11/24 G (72)発明者 藤沢 淳一 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 桜井 剛志 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 異種鋳片の境界の段差を有する鋳片継目
    を検出する方法において、鋳造後の鋳片表面に接し鋳片
    の引抜きに伴って回転するメジャリングロールを設ける
    とともに、該メジャリングロールの下流側にて鋳片の表
    面形状を計測するレーザ距離計を設け、前記メジャリン
    グロールにより前記鋳片継目をトラッキングして、該継
    目が前記レーザ距離計の計測位置に到達する時点を予測
    し、該予測時点を含む特定範囲について前記レーザ距離
    計により鋳片の表面形状を計測することを特徴とする連
    続鋳造における鋳片継目の検出方法。
  2. 【請求項2】 異種鋳片の境界の段差を有する鋳片継目
    を検出する装置において、鋳造後の鋳片表面に接し鋳片
    の引抜きに伴って回転するメジャリングロール、該メジ
    ャリングロールの下流側にて鋳片の表面形状を計測する
    レーザ距離計、前記メジャリングロールによる前記鋳片
    継目のトラッキングデータにより該継目が前記レーザ距
    離計の計測位置に到達する時点を予測して前記レーザ距
    離計による計測を開始し演算により前記鋳片継目の位置
    を判定する判定装置からなることを特徴とする連続鋳造
    における鋳片継目の検出装置。
JP22977194A 1994-09-26 1994-09-26 連続鋳造における鋳片継目の検出方法および装置 Withdrawn JPH0894309A (ja)

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