JPH105959A - 連続鋳造設備及び連続鋳造方法 - Google Patents

連続鋳造設備及び連続鋳造方法

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JPH105959A
JPH105959A JP16707596A JP16707596A JPH105959A JP H105959 A JPH105959 A JP H105959A JP 16707596 A JP16707596 A JP 16707596A JP 16707596 A JP16707596 A JP 16707596A JP H105959 A JPH105959 A JP H105959A
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JP
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molten metal
continuous casting
light
drum
liquid level
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JP16707596A
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English (en)
Inventor
Shugo Iwasaki
修吾 岩崎
Sadamu Terado
定 寺戸
Hidenori Hattori
英則 服部
Keiichi Yamamoto
惠一 山本
英明 ▲たか▼谷
Hideaki Takatani
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低融点の金属あるいは合金を含めたあらゆる
金属の鋳造の際に、湯液面高さの変動がない安定した鋳
造を行う。 【解決手段】 鋳造温度において可視光を発光しないA
l,Mg,Sn,Zn,Pb等の低融点の金属あるいは合金の双ドラ
ム式連続鋳造の際に、赤外光領域の光を感知するCCD
カメラ28で冷却ドラム21と溶湯浴面29の境界30
の位置を明確に検知し、CCDカメラ28の検知結果に
基づいて注湯ノズル25の吐出流量を制御し、低融点の
金属あるいは合金であっても、溶湯浴面29の高さを正
確に検出しながら一定に維持しながら鋳造を行い、湯液
面高さの変動がない安定した鋳造を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は連続鋳造設備及び連
続鋳造方法に関し、例えば、アルミニウム等の融点が低
い金属、合金の鋳造に適用して好適である。
【0002】
【従来の技術】図2に基づいて従来の連続鋳造設備を説
明する。図において1、2は互いに反対方向に回転する
一対の冷却ドラムであり、冷却ドラム1、2の両端面に
はそれぞれサイド堰3が設けられている。冷却ドラム
1、2及びサイド堰3で画成された湯溜め部4に注湯ノ
ズル5から金属溶湯6を注湯して連続的に薄板7を鋳造
するようになっている。鋳造に際しては、CCDカメラ
8を用いて冷却ドラム1と溶湯浴面9の境界10を検出
し、溶湯面高さを検出する。そして、検出した溶湯面高
さが鋳造中に一定となるように注湯ノズル5からの金属
溶湯6の流量を制御し、鋳造の安定化を図っている。
【0003】鉄系合金等の高融点材料の場合、高温の金
属溶湯6は可視光を発光し赤色を呈する。一方で、表面
温度が300 ℃以下の冷却ドラム1は可視光の発光がな
い。このため、可視光領域に感度を有する通常のCCD
カメラ8を用いれば、金属溶湯6と冷却ドラム1の可視
光の輝度の差から両者の境界10を明瞭に検知でき、溶
湯面高さの正確な検出が可能である。
【0004】しかしながら、Al,Mg,Sn,Zn,Pb等の低融点
金属及び合金では、金属溶湯6からの可視光の発光がな
いので、金属溶湯6と冷却ドラム1の可視光の輝度の差
が少なく、通常のCCDカメラ8では境界10の検知が
困難になる、といった問題が生じている。
【0005】この問題を解決するため、図3に示すよう
に、湯溜め部4の溶湯浴面9の上方にランプ11を設置
し、ランプ11により境界10の周辺を照らして反射光
をCCDカメラ8で検知することが提案されている(特
開平7-116786号公報参照)。しかし、冷却ドラム1と金
属溶湯6の光の反射率には差がなく、境界10の明瞭な
検出は不可能である。そこで、境界10の近傍に黒色体
12を設置し、黒色体12の周辺をランプ11で照射し
てCCDカメラ8で反射光を検知することも提案されて
いる。黒色体12を設置した場合、黒色体12と金属溶
湯6に光の反射率に差があることから、境界10の明瞭
な検出が可能となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】境界10の近傍に黒色
体12を設置した場合、境界10の明瞭な検出が可能に
なるが、湯溜め部4の周辺の構造が複雑になってしま
う。また、黒色体12が汚れた場合、境界10の位置が
不明瞭になる問題があった。
【0007】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、Al,Mg,Sn,Zn,Pb等の融解温度周辺において可視光を
発光しない低融点金属または合金溶湯を鋳造する際に、
湯溜め部内の溶湯面高さを正確に検出しながら鋳造を行
うことができる連続鋳造設備及び連続鋳造方法を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の連続鋳造設備の構成は、連続鋳造装置内の鋳型
の湯液面高さを赤外光領域の光を感知することにより検
出する検出手段と、鋳型内へ金属溶湯を供給する注湯ノ
ズルの吐出量を前記検出手段の検出情報に基づいて制御
して湯液面高さを一定に維持する制御手段とからなるこ
とを特徴とするものである。
【0009】また、上記目的を達成するための本発明の
連続鋳造設備の構成は、互いに反対方向に回転するドラ
ム及びドラムの両端部に配置したサイド堰から形成され
る湯溜め部に金属溶湯を供給して連続鋳造を行う双ドラ
ム式連続鋳造装置と、注湯ノズルの流路をストッパの駆
動によって制御することにより前記湯溜め部への注湯量
を調整して金属溶湯を供給するタンデッシュと、前記湯
溜め部の湯液面高さを赤外光領域の光を感知することに
より検出するCCDカメラと、前記タンデッシュのスト
ッパの駆動を前記CCDカメラの検出情報に基づいて制
御して前記湯溜め部への金属溶湯の注湯量を調整する湯
液面レベル制御装置とからなることを特徴とするもので
ある。
【0010】また、上記目的を達成するための本発明の
連続鋳造方法は、赤外光領域の光または赤外光領域と可
視領域に光を感知するCCDカメラを用い、互いに反対
方向に回転するドラム及びドラムの両端部に配置したサ
イド堰から形成される湯溜め部内の湯液面と前記ドラム
の境界を検出しつつ湯液面高さを一定に維持して鋳造を
行うことを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1には本発明の一実施形態例に
係る連続鋳造設備の概略構成を示してある。図において
21、22は互いに反対方向に回転する一対の冷却ドラ
ムであり、冷却ドラム21、22の両端面にはそれぞれ
サイド堰23が設けられている。冷却ドラム21、22
及びサイド堰23で画成された湯溜め部24にタンディ
シュTの注湯ノズル25から金属溶湯26を注湯して連
続的に薄板27を鋳造するようになっている。
【0012】鋳造に際しては、赤外光あるいは可視から
赤外域の光に感度を有する検出手段としてのCCDカメ
ラ28を用いて冷却ドラム21と溶湯浴面29の境界3
0を検出し、溶湯面高さを検出する。そして、検出した
溶湯面高さが鋳造中に一定となるように注湯ノズル25
からの金属溶湯26の流量を制御手段31によって制御
し、薄板27の板厚及び材質の安定化を図っている。
【0013】制御手段31を説明する。タンディシュT
の注湯ノズル25はストッパ32により流路が調整され
(開度調整)、ストッパ32はサーボモータ33によっ
て駆動される。CCDカメラ28の検知情報は湯面レベ
ル制御装置34に入力され、サーボモータ33は湯面レ
ベル制御装置34の指令に基づいて駆動される。即ち、
CCDカメラ28で冷却ドラム21と溶湯浴面29の境
界30(湯面レベル)が検出され、湯面レベルが予め設
定されたレベルθとなるようにサーボモータ33を駆動
してストッパ32の開度を調整する。これにより、注湯
ノズル25から湯溜め部24に流れる金属溶湯26の流
量が変わり、湯面レベルが一定に調整される。
【0014】CCDカメラ28は赤外光あるいは可視か
ら赤外域の光に感度を有するようになっているので、金
属溶湯26が赤色発光するしないに係わらず湯面レベル
の検出が可能である。このため、低融点のAl,Mg,Sn,Zn,
Pb等の合金から高融点の鉄系合金、ステンレス鋼までほ
とんど全ての金属溶湯26について適用可能である。ま
た、カメラであるので、金属溶湯26の流れ方やスカム
の発生といった溶湯浴面29の状況の観察にも同時に使
用できる。
【0015】上記構成の連続鋳造設備を用いて、鋳造温
度において金属溶湯26からの発光がない低融点合金
(Al,Mg,Sn,Zn,Pb等)を鋳造する場合、冷却ドラム21
と溶湯浴面29の境界30の周辺で発せられる光のう
ち、波長850nm 以上の赤外光は発光体の温度によって輝
度が異なるため、この波長域に感度を有するCCDカメ
ラ28を用いることにより、冷却ドラム21と金属溶湯
26の温度差から両者の輝度に差が生じ、境界30であ
る溶湯浴面29を明確に検知することができる。
【0016】更に、CCDカメラ28が波長850nm に満
たない可視光に対しても感度を有すれば、解像度が高ま
り、境界30の位置のより高精度な検知が可能である。
また、金属溶湯26がなく温度差がない状態でも、CC
Dカメラ28で位置調整用指標を検知できるため、鋳造
前のCCDカメラ28の位置調整が容易となる。
【0017】上記構成の連続鋳造設備における具体的な
鋳造の状況を説明する。光の波長が850nm から3000nm及
び300nm から3000nmに感度を有するCCDカメラ28を
用いてAl合金の鋳造を行う。鋳造温度は690 ℃とした。
CCDカメラ28によって検出した金属溶湯26の溶湯
浴面29の高さが一定となるように、タンディシュTの
ストッパ32の開度を制御し、注湯ノズル25から湯溜
め部24に流れる金属溶湯26の流量を調整する。
【0018】湯溜め部24は金属溶湯26の酸化を防止
するためシールチャンバ35で覆われ、シールチャンバ
35内は不活性ガスで置換されている。このため、溶湯
浴面29への光の照射はなく、また、金属溶湯26から
の可視光の発光もないため、波長が850nm 以下の可視光
だけを利用した溶湯浴面29の位置の検知は困難な状況
となる。しかし、波長が850nm 以上の赤外光領域に感度
を有するCCDカメラ28を用いることにより、高温の
金属溶湯26と低温の冷却ドラム21との境界30の位
置を明確に検知することができる。このため、溶湯浴面
29の変動がない安定した鋳造を行うことが可能にな
る。
【0019】光の波長が300nm から3000nmに感度を有す
る、即ち、可視光から赤外光領域に感度を有するCCD
カメラ28を用いると、鋳造前のCCDカメラ28の位
置決めを容易且つ高精度に行うことができる。また、鋳
造中の境界30の位置の検知が更に高精度になる。
【0020】光の波長が850nm から3000nm及び300nm か
ら3000nmに感度を有するCCDカメラ28を用いた場
合、従来の可視光カメラ、ライト及び黒色体を用いた時
に比べて、ライトの寿命やライトの汚れ、浸漬物汚れを
考える必要がない。また、可視光カメラとライトをを用
いた場合、湯面レベルが変わってライトと金属溶湯との
位置関係が変化すると、反射光の強度が変わるので可視
光カメラの調整が難しい問題がある。更に、湯面レベル
が急に変化した場合、誤った湯面レベルを検出する可能
性がある。
【0021】上述した連続鋳造設備及び連続鋳造方法で
は、鋳造温度において可視光を発光しないAl,Mg,Sn,Zn,
Pb等の低融点の金属あるいは合金の双ドラム式連続鋳造
の際に、冷却ドラム21、22の周辺へのCCDカメラ
28以外の装置の設置なしで冷却ドラム21と溶湯浴面
29の境界30の位置を明確に検知することができる。
このため、低融点の金属あるいは合金であっても、溶湯
浴面29の高さを正確に検出しながら鋳造を行うことが
可能になる。
【0022】図示の連続鋳造設備は、鋳造装置として双
ドラム式連続鋳造装置を適用して説明したが、鋳造装置
としては、双ベルト式連続鋳造装置や振動式鋳型を用い
たスラブ連続鋳造装置等、他の鋳造装置を用いることも
可能である。また、その他の構成についても、上記実施
形態例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明の連続鋳造設備は、連続鋳造装置
内の鋳型の湯液面高さを赤外光領域の光を感知する検出
手段によって検出するようにしたので、鋳造温度におい
て可視光を発光しない低融点の金属あるいは合金の鋳造
の際に、検出手段以外の装置の設置なしで湯液面高さを
明確に検知することができる。このため、検出手段の検
出情報に基づいて注湯ノズルの吐出量を制御すること
で、湯液面高さを一定に維持して鋳造を行うことが可能
になる。この結果、低融点の金属あるいは合金を含めた
あらゆる金属の鋳造の際に、湯液面高さの変動がない安
定した鋳造を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態例に係る連続鋳造設備の説
明図。
【図2】従来の連続鋳造設備の説明図。
【図3】従来の連続鋳造設備の説明図。
【符号の説明】
21 冷却ドラム 22 冷却ドラム 23 サイド堰 24 湯溜め部 25 注湯ノズル 26 金属溶湯 27 薄板 28 CCDカメラ 29 溶湯浴面 30 境界 31 制御手段 32 ストッパ 33 サーボモータ 34 湯面レベル制御装置 T タンディッシュ
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 G01F 23/28 B22D 11/00 E // B22D 11/00 G01F 23/28 L (72)発明者 山本 惠一 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 ▲たか▼谷 英明 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続鋳造装置内の鋳型の湯液面高さを赤
    外光領域の光を感知することにより検出する検出手段
    と、鋳型内へ金属溶湯を供給する注湯ノズルの吐出量を
    前記検出手段の検出情報に基づいて制御して湯液面高さ
    を一定に維持する制御手段とからなることを特徴とする
    連続鋳造設備。
  2. 【請求項2】 互いに反対方向に回転するドラム及びド
    ラムの両端部に配置したサイド堰から形成される湯溜め
    部に金属溶湯を供給して連続鋳造を行う双ドラム式連続
    鋳造装置と、注湯ノズルの流路をストッパの駆動によっ
    て制御することにより前記湯溜め部への注湯量を調整し
    て金属溶湯を供給するタンデッシュと、前記湯溜め部の
    湯液面高さを赤外光領域の光を感知することにより検出
    するCCDカメラと、前記タンデッシュのストッパの駆
    動を前記CCDカメラの検出情報に基づいて制御して前
    記湯溜め部への金属溶湯の注湯量を調整する湯液面レベ
    ル制御装置とからなることを特徴とする連続鋳造設備。
  3. 【請求項3】 赤外光領域の光または赤外光領域と可視
    領域に光を感知するCCDカメラを用い、互いに反対方
    向に回転するドラム及びドラムの両端部に配置したサイ
    ド堰から形成される湯溜め部内の湯液面と前記ドラムの
    境界を検出しつつ湯液面高さを一定に維持して鋳造を行
    うことを特徴とする連続鋳造方法。
JP16707596A 1996-06-27 1996-06-27 連続鋳造設備及び連続鋳造方法 Pending JPH105959A (ja)

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