JPH11513936A - 連続鋳造材の表面品質を最適化する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、連鋳材の動きの経過が、検出及び調整される、例えば、連鋳鋼材等の連鋳材を鋳造するための鋳造装置における方法に関する。本発明は、ａ） 鋳造溶融金属液面が、液状スラグを形成する溶剤粉末により、連鋳材シェルと鋳型内壁との間の潤滑膜を形成するように、被覆されるステップと、ｂ） 連鋳材シェルと鋳型壁との間の摩擦を表す測定値が、振動装置で検出され、計算機として形成されている評価装置に供給されるステップと、ｃ） 連鋳材の時間に対する走行距離特性を表す測定信号も、前記計算機に供給されるステップと、ｄ） 前記計算機で、連鋳材の前記時間に対する走行距離特性と、鋳型の中の連鋳材の摩擦とからの測定値、すなわち測定信号とが、類似の大きさに相関されて結合され、目標値と比較されるステップと、ｅ） 前記目標値が、連鋳材速度の平均値として連鋳材の前記時間に対する走行距離特性から得られるステップと、ｆ） 実際値と目標値との偏差から、摩擦係数及び／又は鋳型振動を低減するために、溶剤粉末組成を調整するための信号が形成されるステップとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】 連続鋳造材の表面品質を最適化する方法 本発明は、連続鋳造装置で鋳造された連続鋳造鋼材（以下、単に連鋳鋼材とい う）の表面品質を最適化する方法に関する。 連続鋳造機で連鋳鋼材を鋳造する場合に、連続鋳造材（以下、単に連鋳材とい う）は、通常、一定の引抜き速度で搬出される。鋳型の中の鋳造溶融金属液面の レベルは、配分器、すなわちタンディッシュ（湯だまり）からの溶融金属の流込 み量を調整することにより、一定に保持される。いくつかの鋳造機、例えばビレ ット連続鋳造機又はブルーム連続鋳造機は、タンディッシュからの溶融金属の一 定の流込み量で鋳造し、鋳型の中の溶融金属液面のレベルを、連鋳材引抜き速度 を調整することにより調整する。これらの両方の調整方法は、当業者にとって自 明であり、これに関する文献は省略する。 前述の両方法の場合、第１の方法の場合においては、第２の方法の場合よりも やや簡単に、鋳型の周囲の中の異常を検出するために、連鋳材と鋳型との間の摩 擦状態を測定する試験が行われていた。これらの測定は、鋳型内の動きのために 、必要な力が鋳造の間に測定され、無負荷の際に発生する力と比較される。この 場合、従来は、機械式でも、液圧式でも、駆動される鋳型振動駆動装置が使用さ れ、試験に供されていた。機械式の鋳型駆動装置においては、このようなシステ ムは“Ｃｏｃａｓｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｎｅｗｓ”誌（Ｖｏｌ．３０，１／１ ９９１，４〜５頁）から公知である。 適切な液圧式の鋳型駆動装置は、ドイツ特許公報ＤＥ３５４３７９０Ｃ２によ り公知である。 連鋳材表面の形状及び品質の面で、振動する連鋳材鋳型においては、鋳型の壁 と連鋳材シェルとの間に、潤滑膜を形成するため、使用される溶剤粉末(Giesspu lver）が重要であることが知られている（例えば“Ｓｔａｈｌ ｕｎｄ Ｅｉｓ ｅｎ”誌（１０８（１９８８），第３号，１１２５〜１１２７頁）。従って、鋳 型の中の連鋳材の特性に関する情報は、ダミーバーによる引抜き動作での引抜き 力を測定することにより得られる。このために、相応して形成される力測定装置 が冷間連鋳材の中に組込まれる（“Ｓｔａｈｌ ｕｎｄ Ｅｉｓｅｎ”誌（１０ ７（１９８７），第１４及び１５号，６７３〜６７７頁）。この方法は、勿論、 ダミーバーによる引抜き動作の間の測定のみに適するが、実際の作動段階の間で は、この測定方法の適用は不可能である。 連鋳材表面を形成するためには、鋳型と連鋳材シェルとの間の、ある種の潤滑 の外に、例えば、振動パラメータ（持上げ高さ、持上げ周波数、曲線形状）及び 鋼自体の品質、連鋳材引抜き速度、冷却条件と鋼の温度、及び特に鋳造圧延での 連鋳材案内装置の形式等により、発生される鋳型の中の変化も重要であるので、 無負荷作動での鋳型の振動の経過と鋳造作動との比較のみでは、鋳造作動に、直 接、介入する直接的な推定を得ることは不可能である。 これらのすべての観察において、鋳型の中の連鋳材速度は、均一の速度である と仮定され、この仮定の理由は、多分に、連鋳材の引抜きも均一に回転する圧延 ローラによって、実現される事実に起因するからである。しかし、実際の連鋳材 速度は、鋳型の中の摩擦状態により大幅に影響される。これは、連鋳材を、一時 的に肉眼で見ることができる上下の動きから分かる（“Ｓｔａｈｌ ｕｎｄ Ｅ ｉｓｅｎ”誌（（１９８７），第１４及び１５号，６７３〜６７７頁））。ドイ ツ特許公報ＤＥ３８０６５８３Ａ１から連鋳材の動きの経過を、鋳型から出た直 後の領域内で検出し、測定信号がダイオード列カメラにより発生されて、評価装 置、又は表示装置に供給されることが、公知になっている。この文書から、公知 の方法は、連鋳材、又は装置の固有振動を考慮し、装置全体の運転方法をクリテ ィカルな領域が回避されるように調整するために用いられる。 本発明の目的は、連鋳材の表面特性を改善するために、制御可能な動作パラメ ータを、直接に制御可能になるように、公知の測定法を改善することにある。 上記目的は、本発明により、主請求項の特徴部分に記載の方法のステップによ り達成される。本発明の解決法の有利な実施の形態は、その従属項に記載されて いる。 本発明では、連鋳材の実際の走行距離と、その速度の時間的経過とが、高い精 度で測定される。次いで、これから得られた実際の相対速度が、同様に検出され た別の作用量と比較され、適切な相関法で実質的に多重の作用量計算により、互 いに関連付けられる。この測定法は、初期情報として、連鋳材の走行距離の時間 的経過を提供する。平均走行路による差により、相対的走行距離、又は相対的速 度の時間的経過から、定格走行距離及び定格速度が形成される。実際値と目標値 との偏差から、摩擦係数及び／又は鋳型振動を低減するために溶剤粉末の組成を 調整するための制御信号が形成される。 駆動装置のシリンダ力との結合により、駆動システム、すなわち鋳型持上げテ ーブルの中の摩擦作業、又は摩擦性能が定められ、作用量は、与えられた目標値 に相応して最適化される。 オンライン測定により、検出された相関関係の適用により、閉ループ制御回路 が形成され、例えば、鋳造マーク深さ及び鋳造マーク間隔等の「表面輪郭」目標 値が制御される。 １つの有利な実施の形態では、振動駆動装置の制御装置による、鋳型振動を制 御するための信号は、鋳型から連鋳材に伝達される動きのインパルスが、できる だけ小さいか、又は零に近いように供給される。測定値として液圧式駆動装置で は、無負荷と作動状態との間の、液圧式シリンダの中の差圧から得られる測定値 を使用する。機械式装置には、この値は、ロードセルを介して得られる。摩擦係 数の制御は、高くなると、連鋳材の潤滑により行われる。本発明では、実際値と 目標値との間に偏差が検出されると、溶剤粉末は、摩擦係数が低減されるように 調整される。このために、異なる溶剤粉末の相互間の混合比を調整して、場合に 応じて、溶剤粉末の状態（集合状態）を調整して、溶剤粉末が予熱により少なく とも軟化され、特に液化されてから、溶剤粉末を、鋳型の中の溶融金属に供給す ることが提案されている。 本発明の１つの実施例が添付図面に示されている。 図１は、本発明の原理を示すブロック回路図、図２は、連鋳材の走行距離曲線 の典型的な例を示す線図、図３は、図２の曲線の変形を示す線図である。 図１は、連鋳材１１を示し、連鋳材１１は、鋳型１２から出てローラ１４によ り案内されている。 鋳型１２は、溶剤粉末供給装置１７に接続され、溶剤粉末供給装置１７は、遮 断装置１６を介して、溶剤粉末容器１５に接続されており、さらに、溶剤粉末供 給装置１７は、加熱装置１８を介して案内されている。 連鋳材１１の狭幅側面には、センサが配置され、該センサは、この場合には、 連鋳材のダイオード列を検出するダイオード列カメラ２１として形成され、該カ メラ２１の向きは鋳造方向に位置する。 ダイオード列カメラ２１は、測定信号線２８を介して、走行距離２４及び速度 ２３に関する連鋳材１１の動きの測定装置２２に接続されている。連鋳材速度２ ３及び連鋳材走行距離２４の変化に関する信号が、計算機２６と、場合に応じて 表示装置２６、例えばプリンタとに供給される。 さらに、計算機２６には、パラメータ２７が供給される。 該計算機２６の出力側は、制御信号線３１を介して、通常は、溶剤粉末容器１ ５の遮断弁であるアクチュエータ（遮断装置）１６、すなわち操作素子に接続さ れている制御器３２に接続されるとともに、制御器３３を介して、溶剤粉末のた めの加熱装置１８に接続されている。 前記計算機２６は、制御信号線３４を介して、振動装置１３を制御するための 制御器３５に接続されている。 図２は、検出された測定信号の典型的な特性曲線を示す。上部には、与えられ た例では、正弦曲線に相応して振動する鋳型の平均速度の一部が表示されている 。 その中には、一方では、連鋳材全体の平均連鋳材速度が示され、その下には、 鋳型の直接下の領域内に表示されている連鋳材速度実際値が示されている。これ らの速度が、鋳型の近辺の領域内で、鋳型の内壁に対する連鋳材シェルの摩擦及 び場合に応じて短時間の接着に依存することが明瞭に分かる。その下に記載の正 弦曲線は、鋳型の走行距離実際値を示す。その下には、鋳型の近辺の領域内の連 鋳材の走行距離実際値が示されている。 連鋳材速度及び連鋳材走行距離の両方の検出では、測定値が得られのであって 、計算値が得られるのではない。図示の曲線は１つの例であり、評価可能な点を 有する特徴的な実際値形状を示す。最小値、最大値及び変曲点の配置から、当業 者は、鋳型の中の連鋳材シェルの実際の特性を推定できる。判断のために、当業 者は、点Ａにおける曲線形状を有する時点Ｔでの連鋳材の位置を適用する。距離 Ｓは速度Ｖから、直接、誘導される値である。 図３は、連鋳材走行距離の変動を示す。点Ａでの個々の曲線の曲率半径と、場 合に応じて存在する方向変化に注意されたい。鋳型の振動及び溶剤粉末を調整す ることにより、連鋳材の走行距離実際値を調整できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 トゥルム，ハンス・ギュンター ドイツ連邦共和国、デー 47269 デュイ スブルク、ヘルトルファー・シュトラーセ 70 (72)発明者 フランツェン，ハンス・ウーヴェ ドイツ連邦共和国、デー 47269 デュイ スブルク、ライザーヴェーク 60 (72)発明者 デッペ，ゲルト―ヨアヒム ドイツ連邦共和国、デー 47809 クレー フェルト、アイベンドンク 24

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 鋳造装置で、溶融金属が開放鋳型の中に導入され、部分凝固状態で鋳型 から引出され、連鋳材の動きの経過が、できるだけ前記鋳型から出た直後の領域 内で検出され、前記動きの経過の検出が無接触で遅延なしに、放射に応答するセ ンサにより行われ、前記センサは、連鋳材の、時間に対する走行距離特性に関す る評価可能な測定信号を発生するように形成、配置されている、例えば連鋳鋼材 等の連鋳材を鋳造するに際し、 ａ） 鋳造溶融金属液面が、液状スラグを形成する溶剤粉末により、連鋳材シェ ルと永久型内壁との間の潤滑膜を形成するように、被覆されるステップと、 ｂ） 連鋳材シェルと永久型壁との間の摩擦を表す測定値が、振動装置で検出さ れ、計算機として形成されている評価装置に供給されるステップと、 ｃ） 連鋳材の時間に対する走行距離特性を表す測定信号も、前記計算機に供給 されるステップと、 ｄ） 前記計算機で、連鋳材の前記時間に対する走行距離特性と、鋳型の中の連 鋳材の摩擦とからの測定値、すなわち測定信号とが、類似の大きさに相関されて 結合され、目標値と比較されるステップと、 ｅ） 前記目標値が、連鋳材速度の平均値として連鋳材の前記時間に対する走行 距離特性から得られるステップと、 ｆ） 実際値と目標値との偏差から、摩擦係数及び／又は鋳型振動を低減するた めに、溶剤粉末組成を調整するための信号が形成されるステップとを具備するこ とを特徴とする連続鋳造材の表面品質を最適化する方法。 ２． 鋳型の振動調整信号が、鋳型から連鋳材に伝達される動きのインパルス ができるだけ小さいか、又は零に近いように振動駆動装置の制御装置に供給され ることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造材の表面品質を最適化する方法。 ３． 鋳型の中の連鋳材の摩擦を表す測定値が、鋳型の振動装置の液圧式駆動 装置で、アイドリングと作動状態との間の、液圧シリンダの中の差圧から得られ ることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造材の表面品質を最適化する方法。 ４． 鋳型の中の連鋳材の摩擦を表す測定値が、機械式駆動装置で、振動棒の 中に配置されているロードセルから取出されることを特徴とする請求項１に記載 の連続鋳造材の表面品質を最適化する方法。 ５． 異なる溶剤粉末の相互の混合比が調整されることを特徴とする請求項１ に記載の連続鋳造材の表面品質を最適化する方法。 ６． 溶剤粉末の状態が、鋳型の中の溶融金属との接触の前に調整される、例 えば、熱エネルギーの供給により軟化又は液化されることを特徴とする請求項１ 又は５に記載の連続鋳造材の表面品質を最適化する方法。 ７． 連鋳材の時間に対する走行距離特性が、連鋳材の側方に隣接して連鋳材 狭幅側面に配置され、鋳造方向と向きが一致するダイオード列カメラにより光学 的に検出されることを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造材の表面品質を最適 化する方法。