JPH0919747A - 連続鋳造におけるパウダー層厚制御方法および装置 - Google Patents

連続鋳造におけるパウダー層厚制御方法および装置

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JPH0919747A
JPH0919747A JP7172038A JP17203895A JPH0919747A JP H0919747 A JPH0919747 A JP H0919747A JP 7172038 A JP7172038 A JP 7172038A JP 17203895 A JP17203895 A JP 17203895A JP H0919747 A JPH0919747 A JP H0919747A
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JP
Japan
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powder
mold
powder layer
molten steel
level
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Application number
JP7172038A
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English (en)
Inventor
Akira Miura
昌 三浦
Kingo Sasame
欽吾 笹目
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】パウダー層厚を鋳造条件として要求される適正
範囲内で一定かつ均一に保つ。 【構成】モールド1内における溶鋼3の表面のレベルと
パウダー層4の表面のレベルとを測定し、パウダー層4
の厚みを求める。カメラ7A、7Bによりパウダー層4
の表面を撮像し、パウダー不足箇所の位置とその大きさ
を演算によって求める。パウダー制御装置10におい
て、パウダー層4の厚みおよびパウダー不足箇所とその
大きさから、モールド1に投入するパウダーの投入量お
よび投入位置を決定し、この投入量および投入位置に従
って、パウダー投入制御装置11を介して、パウダー投
入供給部によりモールド1内にパウダーを投入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続鋳造機におけ
るパウダー層厚を一定かつ均一に制御する方法および装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の如く、連続鋳造は、保温、鋳片と
モールドとの潤滑、溶鋼中から浮上した非金属介在物の
吸収・溶解、溶鋼の酸化防止を目的として、モールド内
の溶鋼表面上に粉状または顆粒状のパウダーを散布し、
パウダー層を形成した状態で鋳造が行われる。
【0003】このとき、溶鋼の表面に形成されているパ
ウダー層の厚み(以下、パウダー層厚という)が一定か
つ均一でないと、たとえば鋳片がモールドに焼きついて
発生するブレークアウトなどの操業異常が起こったり、
あるいは鋳片表面疵および鋳片内部での介在物や気泡の
トラッピングなどが発生したり、さらには成品品質管理
上重要である一定の溶鋼温度を保つことができなくなっ
たりすることがある。
【0004】したがって、パウダー層厚を一定かつ均一
に保つことは非常に重要であるが、鋳造中におけるパウ
ダー消費量は、モールド内の各部で異なり、しかも経時
的な変化を示すため、パウダー層厚を一定かつ均一に保
つことは必ずしも容易なことではない。
【0005】従来、モールド内におけるパウダー層を維
持するためにパウダーの投入量を制御する方法として、
たとえば特開平2−30358号公報において、ITV
カメラでモールド内を撮影し、その画像信号を処理して
パウダー不足箇所の位置と大きさを検出し、この不足箇
所に対してパウダーを投入する方法が開示されている。
【0006】また、特公平5−71339号公報におい
ては、光学的なパウダーレベル計によって測定したパウ
ダーレベル値と、ECDレベル計によって測定したモー
ルド内の溶鋼レベル値よりモールド上部におけるパウダ
ー層厚を求め、このパウダー層厚に基づいてモールド上
部におけるパウダー層厚を制御する方法が開示されてい
る。また、同様に、特開平2−142656号公報にお
いても、レーザ距離計によりパウダーレベルを、渦流式
レベル計により溶鋼レベルをそれぞれ測定してパウダー
層厚を制御する方法が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のうち、特開平2−30358号公報に開示されている
技術の場合、パウダー層厚の測定は行われておらず、し
かもパウダー不足箇所が検出されたときにパウダー不足
箇所が発生した位置のみにパウダーを供給するために、
全体的にパウダー層が薄くなる傾向が強い。パウダー層
が薄くなった場合、成品の品質管理に非常に重要であ
る、溶鋼の一定の保温が困難となるとともに、さらには
鋳片の焼きつきによるブレークアウトなどの操業異常が
発生したりする。
【0008】また、特公平5−71339号公報および
特開平2−142656号公報に開示されている技術の
場合、モールド内においてパウダー消費量が異なるため
に定常的に起こるモールド内でのパウダー厚分布の不均
一を考慮せず、パウダー層厚を一律のものとして測定し
て制御しており、パウダー厚の不均一に起因して局所的
に発生する疵を低減できないという問題がある。
【0009】このように、従来の方法では、パウダー層
厚を鋳造条件として必要な適正範囲内で一定に保持しつ
つ均一にする制御は行われていなかった。
【0010】そこで、本発明の課題は、パウダー層厚を
鋳造条件として必要な適正範囲内で一定に保持しつつ均
一にする制御を行うことにより、モールド内におけるパ
ウダー不足箇所の発生を防止し、成品品質の向上を図る
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の連続鋳造におけるパウダー層厚制御方法は、連続鋳
造におけるモールド内の溶鋼の表面を被覆するパウダー
層の厚みを制御するにあたり、モールド内における溶鋼
レベルとパウダーレベルとを測定し、これら溶鋼レベル
およびパウダーレベルより、パウダー層厚を演算によっ
て求め、モールドの上方に設けられたカメラによってパ
ウダー層の表面を撮像し、このカメラからの画像信号を
処理して、パウダー層におけるパウダー不足箇所の位置
とその大きさを求め、前記パウダー層厚およびパウダー
不足箇所の位置とその大きさに基づいてモールドに投入
するパウダーの投入量および投入位置を決定し、このパ
ウダー投入量および投入位置に従ってモールドにパウダ
ーを投入することを特徴とするものである。
【0012】また、本発明の連続鋳造におけるパウダー
層厚制御装置は、連続鋳造におけるモールド内の溶鋼の
表面を被覆するパウダー層厚を制御する装置であって、
モールド内の溶鋼レベルを測定する溶鋼レベル計と、モ
ールド内のパウダーレベルを測定するパウダーレベル計
と、モールドの上方に設けられ、モールド内におけるパ
ウダー層の表面を撮像するカメラと、このカメラが撮像
した画像を処理し、モールド内におけるパウダー不足箇
所の位置とその大きさを求める画像処理装置と、前記溶
鋼レベルおよびパウダーレベルよりパウダー層厚を演算
によって求めるとともに、前記画像処理装置で処理され
た画像によりパウダー層におけるパウダー不足箇所の位
置とその大きさを演算によって求め、これらパウダー層
厚およびパウダー不足箇所の位置とその大きさよりモー
ルドに投入するパウダー投入量および投入位置を演算に
より求めるパウダー制御装置と、このパウダー制御装置
からの信号に基づいて前記投入位置に対して所定の投入
量でパウダーを投入するパウダー投入供給装置と、を備
えたことを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明においては、モールド内のパウダー層厚
の制御に際し、溶鋼レベルとパウダーレベルとを測定
し、これら溶鋼レベルとパウダーレベルとからモールド
内のパウダー層厚を求めてモールド内のパウダー層厚を
制御するとともに、モールド上方に設けたカメラからの
パウダー層表面の画像を画像処理してモールド内におけ
るパウダー不足箇所の位置・大きさを検出してパウダー
層厚を均一に制御する。
【0014】したがって、鋳造条件として要求される適
正範囲内でパウダー層厚を均一に制御することが可能と
なり、成品品質管理上重要な溶鋼(メニスカス)温度を
一定に保つことができるので、ブレークアウトの発生
や、局所的な鋳片疵の発生を低減して鋳片品質を向上さ
せることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面によ
り具体的に説明する。図1は本発明に係るパウダー層厚
制御装置の構成を示す説明図である。モールド1内にお
いて、タンディッシュ2より供給された溶鋼3の表面は
粉状または顆粒状のパウダー層4で被覆されている。こ
のパウダー層4の上方には、パウダーレベルを測定する
光学的パウダーレベル計5および溶鋼レベルを測定する
渦流式の溶鋼レベル計6が配設されている。
【0016】また、パウダー層4の上方には、タンディ
ッシュ2よりモールド1に溶鋼を供給する際に使用する
浸漬ノズル2aが画像中心となることを避けるために、
2台のカメラ7A、7Bによりパウダー層4の表面を全
体的に撮像すべく、浸漬ノズル2aを挟んでそれぞれ配
設されている。
【0017】さらに、パウダーレベル計5および溶鋼レ
ベル計6からの信号により、パウダー層4の厚さを演算
する検知装置8と、カメラ7A、7Bからの画像信号を
処理し、パウダー層4におけるパウダー不足箇所および
その大きさを求める画像処理装置9と、これら検知装置
8と画像処理装置9からの信号に基づいてパウダー投入
量および投入位置を演算するパウダー制御装置10とを
具備する。
【0018】そして、このパウダー制御装置10からの
パウダー投入量および投入位置の指令信号を受けて、モ
ールド1にパウダーを投入するパウダー投入供給部11
aを制御するパウダー投入制御装置11を具備してい
る。
【0019】つづいて、本発明に係るパウダー層厚制御
を具体的に説明する。パウダーレベル計5は、図2に示
すように、仮基準レベルYからHの高さに配設されてお
り、入射角をθとしてパウダー層4の表面にレーザ光線
を照射して、パウダー層4の表面とパウダーレベル計5
との離間距離Cとを測定する。また、溶鋼レベル計6
は、仮基準レベルYからLの高さに配設されて、溶鋼表
面と溶鋼レベル計6との離間距離Dを測定する。それぞ
れ測定されたパウダーレベル計測定値Cおよび溶鋼レベ
ル計測定値Dは検知装置8に送信され、検知装置8にお
いては下記(X)式に従ってパウダー層厚Pが算出され
る。 P=H−C sinθ−(L−D)………(X) 一方において、モールド1の上方に設けられたカメラ7
A、7Bによってパウダー層4の表面を定周期的に撮像
している。カメラ7A、7Bに撮像された画像は、画像
処理装置9に取り込まれる。画像処理装置9において
は、図3に示すように、両カメラ7A、7Bからの画像
を(イ)〜(ヘ)、(ト)〜(ヲ)の各6個の同一面積
の領域(各領域の面積S)に分割し、各領域においてパ
ウダーの種類ごとに設定した輝度基準値と比較して輝度
の大きい画素の数をカウントしてパウダー不足箇所の面
積Si、および面積率SPi(=Si/S)を求める。
【0020】このようにして求められたパウダー層厚P
とパウダー不足箇所の面積率SPiはそれぞれパウダー
制御装置10へ与えられる。パウダー制御装置10にお
いては、鋳造条件として要求されるパウダー層厚の適正
範囲(P min〜P max)からそれぞれΔPだけ内側に設
定されたパウダー層厚基準値(P min+ΔP,P max−
ΔP)と、パウダー層厚Pとが比較される。その一方、
画像処理装置9から与えられるパウダー層4表面の各領
域における面積率SPiと、予め設定されているパウダ
ー層の面積比率基準値T1とが比較される。
【0021】これらの比較の結果に基づいて場合分けし
て、パウダー層厚が一定レベルで制御されている状態の
ときに予め求めておいた単位時間あたりの各領域での平
均パウダー消費量Vsを基準として次述のように補正を
行い、パウダー供給量Viを決定して、パウダー投入制
御装置11を介してパウダー投入供給部11aを作動さ
せる。パウダー投入供給部11aでの現パウダー投入供
給量の信号は、パウダー制御装置10にフィードバック
される。
【0022】(1)パウダー層厚Pがパウダー層厚基準
内にある場合(P min+ΔP≦P≦P max−ΔPの場
合) (1−1)各領域内で不均一箇所がない(SPi≦T1
の)場合 Vi=Vs (1−2)各領域内で不均一箇所がある(SPi>T1
の)場合 Vi=Vs+SPi×ΔV2 (1−2)において、SPi≦T1となった時点で、 Vi=Vs に復帰する。
【0023】(2)パウダー層厚Pがパウダー層厚基準
より薄い場合(P<P min+ΔPの場合) (2−1)各領域内で不均一箇所がない(SPi≦T1
の)場合 Vi=Vs+ΔV1 (2−2)各領域内で不均一箇所がある(SPi>T1
の)場合 Vi=Vs+ΔV1+SPi×ΔV2 (2−1)、(2−2)とも、SPi≦T1かつP≧P
min−ΔPとなった時点で、 Vi=Vs に復帰する。
【0024】(3)パウダー層厚Pがパウダー層厚基準
より厚い場合(P>P max+ΔPの場合) (3−1)各領域内で不均一箇所がない(SPi≦T1
の)場合 Vi=Vs−ΔV1 (3−2)各領域内で不均一箇所がある(SPi>T1
の)場合 Vi=Vs+SPi×ΔV2 (3−1)、(3−2)とも、SPi≦T1かつP≦P
max−ΔPとなった時点で、 Vi=Vs に復帰する。
【0025】上記(1)〜(3)の各場合において、Δ
V1、ΔV2は、それぞれパウダー厚補正係数、パウダ
ー厚不均一補正係数である。
【0026】具体的な実施例としては、ΔV1、ΔV2
は、それぞれVsの10%、50%に設定し、平均パウ
ダー消費量Vsは、操業条件によって変わるが、ほぼ
0.4kg/t-steel/12 をスループットして換算して用い
ることができる。
【0027】また、パウダー層厚Pの適正範囲は操業条
件によって少し変わるが、P min=70mm、P max=1
00mm、ΔPはパウダー供給機の応答時間を考慮して1
0mmに設定し、T1はパウダーがすぐに均一に戻るよう
10%とすることができる。
【0028】ここで、パウダー投入供給部11aとして
は、モールド1内の各領域に、指示した量のパウダーを
投入できるものであれば、パウダー投入供給部11aが
軌道上を移動する起動式のもの、あるいは全体的には固
定であるが投入先端部のみが移動する固定式のもののい
ずれを用いてもよい。
【0029】なお、上記の具体的条件の下で、パウダー
層厚制御の実験を行ったところ、モールド内のパウダー
層厚を適正範囲内で制御することができ、またパウダー
の不足箇所の発生も少なくなった。さらにはパウダーの
不足箇所が発生した場合にもすぐに均一に制御できるよ
うになり、パウダー厚のばらつきや局所的なパウダー不
足によって生じていた疵、特にコーナー近傍の局所疵の
発生を減少させ、鋳片品質が大きく向上した。
【0030】
【発明の効果】以上の説明から明らかなとおり、本発明
によれば、モールド内におけるパウダー不足箇所の発生
を防止しながら、パウダー層厚を一定に保つことができ
る。したがって、パウダー層厚を鋳造条件として要求さ
れる適正範囲内で一定かつ均一に制御することが可能で
あるため、パウダー自体がその役割を十分に果たし、鋳
片の疵特に局所疵の発生ひいてはパウダーが異常に薄く
なった場合に鋳片がモールドに焼きついて発生するブレ
ークアウトの防止に大きく寄与し、連続鋳造の操業の安
定化ならびに鋳片品質の向上に大いなる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパウダー層厚制御装置の構成を示
す説明図である。
【図2】そのモールド近傍拡大図である。
【図3】カメラによって撮像した画像の領域分割状態を
示す説明図である。
【符号の説明】
1…モールド、2…タンディッシュ、3…溶鋼、4…パ
ウダー層、5…パウダーレベル計、6…溶鋼レベル計、
7A,7B…カメラ、8…検知装置、9…画像処理装
置、10…パウダー制御装置、11…パウダー投入制御
装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続鋳造におけるモールド内の溶鋼の表面
    を被覆するパウダー層の厚みを制御するにあたり、 モールド内における溶鋼レベルとパウダーレベルとを測
    定し、これら溶鋼レベルおよびパウダーレベルより、パ
    ウダー層厚を演算によって求め、 モールドの上方に設けられたカメラによってパウダー層
    の表面を撮像し、このカメラからの画像信号を処理し
    て、パウダー層におけるパウダー不足箇所の位置とその
    大きさを求め、 前記パウダー層厚およびパウダー不足箇所の位置とその
    大きさに基づいてモールドに投入するパウダーの投入量
    および投入位置を決定し、 このパウダー投入量および投入位置に従ってモールドに
    パウダーを投入することを特徴とする連続鋳造における
    パウダー層厚制御方法。
  2. 【請求項2】連続鋳造におけるモールド内の溶鋼の表面
    を被覆するパウダー層厚を制御する装置であって、 モールド内の溶鋼レベルを測定する溶鋼レベル計と、 モールド内のパウダーレベルを測定するパウダーレベル
    計と、 モールドの上方に設けられ、モールド内におけるパウダ
    ー層の表面を撮像するカメラと、 このカメラが撮像した画像を処理し、モールド内におけ
    るパウダー不足箇所の位置とその大きさを求める画像処
    理装置と、 前記溶鋼レベルおよびパウダーレベルよりパウダー層厚
    を演算によって求めるとともに、前記画像処理装置で処
    理された画像によりパウダー層におけるパウダー不足箇
    所の位置とその大きさを演算によって求め、これらパウ
    ダー層厚およびパウダー不足箇所の位置とその大きさよ
    りモールドに投入するパウダー投入量および投入位置を
    演算により求めるパウダー制御装置と、 このパウダー制御装置からの信号に基づいて前記投入位
    置に対して所定の投入量でパウダーを投入するパウダー
    投入供給装置と、 を備えたことを特徴とする連続鋳造におけるパウダー層
    厚制御装置。
JP7172038A 1995-07-07 1995-07-07 連続鋳造におけるパウダー層厚制御方法および装置 Pending JPH0919747A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219607B1 (ko) * 2010-10-29 2013-01-08 주식회사 포스코 몰드플럭스 레벨 측정장치 및 몰드플럭스 레벨 측정방법
KR101244323B1 (ko) * 2010-10-26 2013-03-14 주식회사 포스코 물리량 측정 장치 및 이를 이용한 연속 주조 방법
JP2016027945A (ja) * 2014-07-11 2016-02-25 Jfeスチール株式会社 鋼の連続鋳造方法

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Effective date: 20000606