JPS6127156A - 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造に使用される機器、特に。

モールドのプレークアウトヲ予知するブレークアウト予
知装置に関するものである。

〔従来技術〕

一般に、連続鋳造には、レードル及びタンディッシーを
介して送り込まれる溶鋼を所定形状の鋳片に連続的に成
形するモールドが使用されている。このモールドは内側
に所定断面形状の空間を囲む鋼壁を有しており、この鋼
壁を振動・冷却させることにより、溶鋼を連続的にモー
ルド出力口へ導き、出力口から所定形状の断面を有する
鋳片を取り出している。

上記した連続鋳造中に発生する重大事故の一つにブレー
クアウトがある。このブレークアウトが発生すると、鋳
造を停止して、ブレークアウト鋳片の排出や溶鋼が付着
したロール等の整備をする必要があり、相当の期間に亘
り、操業の休止を余儀なくされたり、残った溶鋼をスク
ラップにする等その損害は多大なものとなる。

したがって、ブレークアウトの発生は極力抑えなければ
ならない。

一方、ブレークアウトの発生頻度は鋳造速度の高速化と
共に、高くなる傾向がある。このため、最近の鋳造速度
の高速化には対処できない場合が生じている。

鋳造速度の高速化に対処するためには、ブレークアウト
の発生を前以って予知することが極めて重要である。従
来、ブレークアウトを予知する方法として、モールド直
下における鋳片の形状を電磁式距離計、水流超音波距離
計を用いて測定し、鋳片の形状の変化からブレークアウ
トを予知する方法がある。しかしながら、この方法では
、距離計をモールド直下に取り付けることが困難であり
、且つ、距離計として高温等の悪い雰囲気に耐えるもの
を使用しなければならないという欠点がある。更に、距
離計を取り付けた部分には、冷却用の水を噴霧するスプ
レーを設けることができない。このため、鋳片の冷却が
不均一になることがある。

プレークアウトヲ予知する他の方法として。

熱電対をモールド鋼壁に埋め込み、銅板の温度変化を測
定して、モールド内での凝固殻破断部の通過を検知する
方法がある。この方法では。

凝固殻破断部の通過時刻と熱電対による温度上昇検知時
刻との間には時間的なギャップがあり。

リアルタイムにブレークアウｌ−ヲ検出できないという
欠点がちる。更に、熱電対方式はスポット検出であり、
ブレークアウトの検知には多数の熱電対を取付ける必要
があるが、熱電対を取り伺けるために、鋼壁に穴を設け
なければならず、この穴加工による鋼壁の機械的強度の
低下は避けられない。また、熱電対の保守が繁雑である
という欠点もある。

〔発明の目的〕

本発明の目的はモールドにおけるブレークアラトラ迅速
に予知できる連続鋳造におけるブレークアウト予知装置
を提供することである。

本発明の他の目的は鋼壁に簡単且つ鋼壁の機械的強度を
損うことなく取り付は得るブレークアウト予知装置を提
供することである。

〔発明の構成〕

本発明によれば９通常溶鋼レベルの検出に使用される電
磁式レベル計をモールド鋼壁の上端に取シ付け、このレ
ベル計の発信部の出力信号と、受信部を介して受信され
た受信信号との位相差を検出し、この位相差を監視する
ことによってブレークアウト、に予知するブレークアウ
ト予知装置が得られる。

〔発明の実施例〕

第１図を参照すると７本発明の一実施例に係るブレーク
アウト予知装置に使用される電磁式レベル計の一例が示
されている。この電磁式レベル計１０はモールド鋼壁１
１の上端に設置されており２通常、モールド内の溶鋼］
２のレベルを測定するために使用される。電磁式レベル
計１０の動作自体は特開昭５４−５３．６２１号公報等
で既に知られているので、ここでは、概略的に説明する
に留めておく。

電磁式レベル計１０は発信コイルを含む発信部１５及び
受信コイルを含む受信部１６とを有している。発信コイ
ルには例えば１〜１０　ＫＨｚの周波数を有し、ピーク
　ツー　ピーク（ｐｅａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ　）値で２
Ａの電流が流される。この電流によって。

鋼壁１１′ｆ：図の左右方向に横切るような一次磁界■
が発生する。−次磁界■の発生によって、鋼壁１１の表
面にスキンカレント■が流れ、このスキンカレント■は
二次磁界■を発生させる。この二次磁界■は受信コイル
と鎖交して受信コイル内に電圧を誘起する。

一次磁界■の発生によって溶鋼１２の表面にスキンカレ
ント■が流れ、且つ、このスキンカレント■による二次
磁界■が発生する。更に２発信コイルからの一次磁界の
うち、一部■は直接受信コイルに入る。しかしながら、
これらの磁界■及び■の影響は除去できる。

いずれにしても、スキンカレント■による二次磁界■の
強度は溶鋼１２上に露出している鋼壁１１の表面積の大
小即ち、溶鋼レベルの上下の関数となる。したがって、
受信コイルの電圧を検出することにより溶鋼レベルを検
出できる。

第１図に示した例はスラブ用のモールドに電磁式レベル
計１０ヲ取り付けた場合を示したが。

ラウンド用モールドの場合にも同様に適用可能である。

第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、及び（ｄ）
を参照して２本発明の詳細な説明する。ここで、溶鋼１
２と鋼壁１１との間及び溶鋼１２の表面には、潤滑剤と
して溶鋼１２より比重が低く且つ電気的に非導電性のパ
ウダー２０が配置されているものとする。

このパウダー加と鋼壁１１の上下方向への振動（オシレ
ーション：Ｏ／Ｓ）とにより溶鋼１２は順次下方へ粘度
を高めながら移送されていく。

第２図（ａ）に示すように、溶鋼レベルが安定状態にあ
るときには、溶鋼１２と鋼壁１１とはある厚さのパウダ
ー２０により絶縁されている。一方。

第２図（ｂ）に示すように、上方向への急激な振動０／
Ｓにより溶鋼レベルが鋼壁に対して相対的に下降すると
、パウダー２０の厚さは局部的に極端に薄くなる。どの
状態は、第２図（ｃ）のように。

下方向への振動０／Ｓと溶鋼１２の下降に比べ２等速あ
るいは大きくなればパウダー加の厚さは厚くなり、正常
状態（ａ）に復旧する。第２図（ｂ）及び（Ｃ）の状態
は溶鋼１２の粘度に変化がない限り、振動０／Ｓの周期
に同調していると考えられる。

一方、第２図（ｄ）に示すように、パウダー切れＡが発
生し、溶鋼１２が直接鋼壁１１と接触あるいは焼付いた
状態で鋳造が行なわれると、振動０／Ｓの周期と溶鋼の
移動とは同調しなくなってしまう。また、この状態で、
鋳造が持続して行なわれると、所謂拘束性ブレークアウ
トの発生につながるものと考えられる。

本発明は第２図（ｄ）の状態を検出して、ブレークアウ
トの発生を予知しようとするものである。

第１図及び第６図を参照すると１本発明の一実施例に係
るブレークアウト予知装置はモールドの上端に取り付け
られた電磁式レベル計１０を有している。この電磁式レ
ベル計１０の発信部１５は第６図に示すように、１〜１
０ＫＨｚの周波数を有する信号を発信する発信回路２１
を備え、この発信信号を発信出力制御回路２１及び電力
増幅器２３ヲ介して発信コイル５に供給する。この結果
。

発信コイル部からは一次磁界が第１図に示すような形式
で発生する。一方９発信回路２１の発信信号は発信出力
制御回路２２を通して一部、受信部１６へ送出される。

受信部１６は受信コイル２６．信号増幅器２７．及び自
動利得調整回路四とを有し、受信コイル２６に、第１図
に説明した二次磁界によって電流が流れ、この電流が受
信信号として自動利得調整回路あの制御の下に、同期検
波回路３０に送出さ　。

れる。同期検波回路３０には２発信出力制御回路゛２２
から発信信号が与えられている。通常１発信信号と受信
信号との間にはほぼ一定の位相差があるから、移相器等
を用いて２発信信号及び受信信号の位相が一致するよう
に予め調節しておく。

溶鋼レベルが変化すると、受信信号の振幅が変化して、
同期検波回路３０の出力も変化する。

したがって、同期検波出力を信号変換回路３１で信号変
換することにより、溶鋼レベル′ｆｆ：あられすレベル
信号ＬＶを送出することかできる。

一方、鋼壁１１と溶鋼１２との間のパウダー２０の厚さ
が第２図を参照して説明したように局部的に変化すると
、受信信号の位相も変化する。これは、溶鋼１２と鋼壁
１１との間の電気的絶縁性が変化するからである。例え
ば、第２図（ｂ）のように、パウダー四の厚さが局部的
に薄くなると。

この薄くなった部分における電気的絶縁性が低下し、電
磁誘導条件が変化して受信信号に位相ずれが生じる。

この受信信号の位相ずれは、モールドの振動周期に同調
している間、即ち、溶鋼が正常状態にある間９周期的に
発生し、且つ９周期的に回復する。しかし、溶鋼１２の
状態が正常でなくなると、受信信号の位相ずれが頻繁に
発生し、且つ、その回復も周期的でなくなる。その後、
第２図（ｄ）のようにパウダー切れＡが発生すると。

位相ずれが生じたままになる。また、この位相ずれの大
きさは第２図（ｂ）の場合における位相ずれよりも大き
い。

第６甲に示された実施例では、同期検波回路３０の出力
信号によってあられされる位相ずれ。

即ち９位相変化量を検出する位相変化量検出回路３２が
設けられている。位相変化量検出回路３２の出力は判定
回路３３で位相変化量及び位相変化の持続時間が監視さ
れている。位相変化量の大きさが予め定められた値より
大きくなった場合。

及び位相変化の状態が所定時間以上持続していし る場合９判定回路３３はパウダー切れの発生７判定する
。このようにして１判定回路３３では、ブレークアウト
につながる危険状態を検出することができる。更に９判
定回路３３は位相変化量及びその時間が所定の値を越え
た場合、警報を発生するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

上述したように２本発明では、電磁式レベル計ｔブレー
クアウトの予知に使用しているため。

ブレークアウトにつながる危険状態を迅速に検出できる
と共に、取り付けの際、モールドの鋼壁に加工を施す必
要がない。

以下余日

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いられる電磁式レベル計を説明する
ために、モールドの一部を破断して示す概略斜視図、第
２図（、）〜（ｄ）は本発明の詳細な説明するための図
、及び第６図は本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。 記号の説明 １０：電磁式レベル計　１１：モールド鋼壁　１２：溶
鋼　１５：発信部　１６：受信部　２５：発信コイル　
２６：受信コイル　３０：同期検波回路　３２：位相変
化量検出回路　３３：判定回路 箭１図 １ど 児２図 （ａ）　　　　　　（ｂ）　　　　　　（ｃ）　　　　
　　（ぬ第３図 ケ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、発信部、受信部、及び両発受信部に連結された処理
   部とを備え、ブレークアウトを検出すべき機器の所定位
   置に取り付けられた電磁式レベル計を有し、前記処理部
   は前記発信部からの発信信号と前記受信部を通して与え
   られる受信信号との位相差を検出する検出回路と、該位
   相差を参照して前記ブレークアウトの発生を予知する判
   定回路とを有することを特徴とする連続鋳造におけるブ
   レークアウト予知装置。