JPS5813260B2 - イガタ ノ シンドウハケイカンシ ニ ヨル レンゾクチユウゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続鋳造における鋳型の上下振動を作動時間
と上下振動量との関係から振動波形として検出し、この
検出振動波形を基準振動波形と比較して波形歪率を求め
、この波形の連続鋳造方法に関する歪率を所定範囲に維
持するものである。

溶融金属の連続鋳造過程において、種々の原因により振
動状態が乱れることがあるが、このような振動状態の乱
れは、鋳片の品質に悪影響を及ぼすので適正な振動状態
に維持することが望まれる。

しかるに、従来鋳型の振動状態を的確に検出する手段が
なく、作業員の経験による判断にまかせていたのが実状
である。

かかる実状に鑑み、本発明者らは、連続鋳造鋳型の上下
振動状態を的確に検出すべく種々の検出手段について検
討したところ、鋳型の上下振動を作動時間と上下振動量
すなわち時間軸と振動軸との関係から振動波形として把
えれば、鋳型の上下振動状態が把握できることを見出し
た。

そこでこの振動波形検出法について種々実験したところ
、単に鋳型の上下振動を振動波形として定性的に測定す
るだけでは、連続鋳造操業を良好に維痔するための十分
な基準とすることはできないことが判明した。

本発明者らは、更に実験を重ね鋳型の上下振動波形を定
量的に測定すること、および好適な連続鋳造できる振動
波形を予め設定した範囲にすることに着目し、本発明を
開発するに至った。

本発明は、上下振動する連鋳々型を用いて溶融金属を連
続鋳造する方法において、上記鋳型に関し好適な鋳造が
維持できる時間軸と振動軸との関係から定まる振動波形
を基準振動波形として予め定量的に設定しておくと共に
、上記鋳型に設けた振動波形検出装置により上記鋳型の
振動波形を定量的に検出し、振動軸における振動量ゼロ
を基準として求められる上記検出振動波形の波形面積と
、上記基準波形の波形面積に基き、下記の式により上記
検出振動波形の波形歪率を求め、この波形歪率が許容限
界値以下に維持されるように、上記鋳型の振動波形を維
持することを特徴とする鋳型の振動波形監視による連続
鋳造方法である。

上記の如く、本発明は連続鋳造鋳型の上下振動の波形を
検出し、基準振動波形を基準として検出振動波形の波形
歪率が許容できるものかどうか判断するものである。

本発明による効果は鋳型の振動状態が定量的に精度よく
、迅速に、しかも連続して把握できる点にある。

ところで、連続鋳造における鋳型の上下振動の振動波形
としては＝般に正弦波に近い波形が鋳片の品質上好まし
いとされているが稀には鋸歯形状の波形が採用されるこ
ともあり得る。

最適波形は連続鋳造設備のタイプ、構造等の要因により
変ることも考えらへ〒概に正弦波が最適であるとは云い
切れないが、現在のところ正弦波に近い波形が鋳片の品
質上好ましいとされているので、以下本発明では、正弦
波近似の波形を基準振動波形として採用する場合につい
て説明する。

しかし、本発明は正弦波に限らず、品質上好ましいと考
えられる基準振動波形を予め定めておきこれに基く波形
歪率を許容限界内に納めることが本発明の技術的範囲で
あり、このようにすることにより、連続鋳造鋳片の品質
を良好に維持できることは勿論、鋳型を出た鋳片の凝固
層が破れて内部の溶鋼が飛出すいわゆるブレーク・アウ
ト等の諸トラブルが防止できるのである。

さて、連続鋳造鋳型の上下振動においては、鋳型と鋳型
内鋳片の相対的な動きが鋳片品質に大きな影響を及ぼす
。

一般的にこの鋳型と鋳片との速度の関係は指数化したネ
ガティブストリップ値Ｎで表わされ、漉り式で表わすこ
とができる。

Ｎ：ネガティブストリップイ直（７） ■ｏ：鋳片速度 （ｍ／ｍｉｎ） ■：鋳型速度 （ｍ／ｍｉｎ） ここで、鋳型速度Ｖは熊２成の如き形で表わすことがで
きる。

Ｓ：鋳型の振動ストローク （ｍｍ）Ｃ：鋳型の振
動サイクル（サイクル／ｍｉｎ）第（１）及び（２）式
より で表わされ、Ｎは一般的に負の領域で管理される。

第１式においてＶｃ＞Ｖすなわち鋳型の速度より鋳造ス
ピードの方が速くなると、第１図Ｃにおいて鋳型１が鋳
片２を引き裂くように作用することになり、何らかの原
因で第０賦のネガティブストリップ値が正になると鋳片
の品質上問題が起こることになる。

例えば第２図ａおよびｂに示す振動サイン曲線の矢印の
個所でＶｃ＞Ｖとなり、このような振動状態になると品
質に悪影響を及ぼし注意を要する。

このような鋳型の振動状態不良を定量的に監視しようと
するのが本発明の目的であり、予め定量的に設定した基
準振動波形と検出振動波形に基き振動波形の歪率を定量
的に求めるのである。

鋳型の振動波形の歪率（η）を求める式として第（４）
式を用いると鋳形の振動歪率を的確に把握することがで
きるが第（５）成を用いてもよい。

ここでｇ（ｔ）：鋳型の検出振動波形 ｆ（ｔ） ：好適な鋳造ができる基準振動波形π：基準
波形の信号周期 第４式、廂司式はいずれも基準振動波形ｆ（ｔ）の積分
値に対する検出振動波形の積分値ｇ（ｔ）の積分値と基
準振動波形ｆ（ｔ）の積分値との差の比によって、振動
波形の歪瑣η）を表わしたものである。

第３図ａおよびｂはそれぞれ基準振動波形Ｙ＝ｆ（ｔ）
＝ ａ ｓｉｎ ｔおよびＹｐ＝ｇ（ｔ）の波形例であ
り、検出振動波形には歪が見られる。

このような鋳型上下振動に波形歪が生じる原因は種々あ
るが次のようなものが多い。

（１）鋳型振動機構そのものの不良現象による波形の乱
れ この中には整備不良、振動機構の摩耗、ゆるみ等による
ガタ、サスペンションシリンダーのアンバランス等があ
る。

（２）ノロ、地金等が振動機構に付着したことによる偶
発的な波形の乱れ （３）部分的パウダ切れによる鋳型内面と溶鋼との間に
固着現象が生じて摩擦抵抗が増大することによる波形の
乱れ このような原因により鋳型の振動機構が不良となり、検
出振動波形に許容限度を超える歪が生じたら鋳込を停止
し、不良個所を調査の上修理することになる。

次に本発明の実施態様を図面により説明する。

第４図に於いて振動体１の振動を検出する検出器２をた
とえば２ヶ取付け常時振動状態を検出する。

鋳型１の振動量は検出器２により電気信号に変換され増
幅器３にて増幅される。

増幅器３の出力は記録計４にて振動状態が波形として記
録されると共に並行して出力は歪率計５の入力となる。

歪率計５は前述の如く増幅器３の出力と鋳型１を駆動す
る振動発生器の制御装置より振動周波数を検出する検出
器７より周期信号を得て基準波形を振動周波数に同期し
て出力する基準波形発生器６からの出力と２つの入力信
号により歪率計５は歪率を演算する。

ここで歪率は基準振動波形ｆ（ｔ）の積別釦こ対する検
出振動波形ｇ（ｔ）と基準波形との差の積分値の比によ
って表わされるのであり、すでに説明した策４）式また
は熊５成により歪嘲η）が計算される。

勿論、検出振動波形と基準振動波形が等しい場合歪率は
０となるわけである。

第５図は、別の実施態様を示したものであり、基準振動
波形として第４図の基準波形発生器６の替りに振動源か
ら得られる振動波形を基準とするものを示しており、そ
の他の機構は第４図の場合と同じであり第５図において
８は振動源の振動を検出する検出器９からの出力を増幅
する増幅器であり、第４図に示す方式によっても第５図
に示す方法によってもほぼ同様な精度で波形歪率を検出
することができる。

第６図は、本発明者らが連続鋳造の条件を種々変えた実
験で求めた連続鋳造鋳型の振動状態不良に基く連続鋳造
スラブの割れ状態 スラブ単位長さ当り割れ長さ（一ｍ） を示したものである。

鋳造条件によって多少歪はあるが、ほぼ同様な関係が成
立することが判明し歪率が０．３以上になるとスラブ単
位長さ当りの割れ長さが５０１ＩｒＩｎ以上となり、割
れ部の除去（疵取手入れ）作業に多大な労力が必要とな
る。

また手入れ量によってはスラブ単量不足が生じ規定製品
重量とならず、格落スラブとなる場合が生ずるので、歪
率が０．３以下にすることが必要で、好ましくは０．２
以下が望まれこのような低歪率であれば割れの殆どない
スラブが得られる。

また、波形歪の経時的変化を追跡することにより、ブレ
ークアウトの予知が可能となる。

ブレークアウトそのものはすべて波形歪によって起因す
るものではないため、ある確率分布をもつが、発生する
頻度は歪率が大きくなる程、指数関数的に増大すること
がわかっている。

このため歪率から危険ラインを設定することは容易であ
る。

勿論、設備の規模等によって、その設定値の大きさは多
少異なるが、本方法を実施した設備においては、その値
は約０．３以上になると、ブレークアウトの危険性があ
ることが知見されたので、割れ発生と相まってブレーク
アウトを防止することができる。

実施例 という条件で連続鋳造したところ歪率が０．２５となっ
ためで、操業を停止し点検したところノロが振動機構に
付着していることを発見したので、ただちにこれを除去
し再操業したところ歪率は０．１程度となり順調に操業
を続けることができた。

なお、あとでスラブの割れ状態を検査したところ歪率０
．２５附近で鋳造した附近には割れがスラブ１ｍ当り約
４０ｍｍ程度の長さで発生していたが、調整後において
は全く割れが見られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図［ａ，ｂ，ｃ）は本発明に係る鋳型振動の要部を
示す説明図、第２図ａ，ｂは共に本発明に係る振動の歪
形の一例を示す線図、第３図〔ａ，ｂ〕はそれぞれ本発
明における基準振動波形例と検出振動波形例とを対比し
て示す線図、第４図は本発明に係る振動検出方式の一例
を示す模式図、第５図は同じく振動検出方式の他の実施
態様を示す模式図、第６図は本発明に係る連鋳における
オツシレーション波形歪と品質の関係を示す線図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上下振動する鋳型を用いて溶融金属を連続鋳造する
   方法において、上記鋳型に関し、好適な鋳造が維持でき
   る時間軸と振動軸との関係から定まる振動波形を、基準
   振動波形として予め定量的に設定しておくと共に、上記
   鋳型に設けた振動波形検出装置により、上記鋳型の振動
   波形を定量的に検出し、振動軸における振動量ゼロを基
   準として求められる上記検出振動波形の波形面積と、上
   記基準波形の波形面積との面積差と基準振動波形の波形
   面積との比より振動波形の波形歪率を求め、この波形歪
   率が許容限界値以下に維持されるように上記鋳型の振動
   波形を維持することを特徴とする鋳型の振動波形監視に
   よる連続鋳造方法。