JPS61289954A - 連続鋳造における鋳型内鋳片シエルの破断検出方法 - 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、連続鋳造における鋳片のブレークアウト予知
に関するものであり、特に、鋳片側表層部に上下方向に
複数個の温度測定体を埋設した連続鋳造鋳型において温
度測定体の温度を読んでブレークアウトの可能性がある
鋳型内鋳片シェルの破断を検出する方法に関する。

〔従来の技術〕

特開昭５７−１１５９６１号に開示された「連続鋳造鋳
型における鋳造鋼の異常検出方法」では、上下方向に２
点の温度測定体を埋設し、その温度の大小関係から、ブ
レークアウトを予知する方法が開示されている。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

上記方法によってブレークアウト予知が、可能となるが
、ブレークアウトとはならない異常現象、たとえばエア
ーギャップ、パウダーフィルム切れ、湯面変動等により
、誤検出が発生する。

これは、該検出方法が２点の温度の大小関係からのみブ
レークアウトの予知をしているためである。

第１図に、ブレークアウトの可能性が高い鋳型内鋳片シ
ェルの破断をはじめとするモールド内の異常現象と、そ
れに対応するモールド温度分布パターンならびに温度の
時間的変化を示す。

第１図のａ欄は、検出すべきモールド内異常現象である
シェル破断である。鋳片焼付きの上側（上流側）のシェ
ルは、焼付きによりモールドに拘束され、焼付きの下側
（下流側）のシェルは、鋳片の引抜きとともに下方に移
動するため、シェルが破断し、その破断部もまた、下方
に移動する。

そのため、上下の２点（Ｘ３＋　Ｘａ　）の温度の逆転
が発生する。

第１図のｂ欄、Ｃ欄およびｄｌｉは、ブレークアウトと
はならないモールド内異常現象である。

第１図のｂ欄は、溶鋼の凝固収縮によってシェルが波打
ち、モールド−シェル間にエアーギャップと呼ばれる隙
間を生じた状態である。このため、温度パターンは波打
ち、Ｘａ、Ｘ４点の温度は大きく時間的に変化する。

第１図のＣ欄のパウダーフィルム切れでは、部分的にパ
ウダーが切れ、その部分の温度が上昇し、鋳片の引抜き
とともに移動する。

第１図のｄ欄の偏流は、浸漬ノズルの左右にある吐出孔
のうち片側のみが詰った場合に発生する。

第１図のｅ欄は湯面変動で、湯面の低下により。

下部（Ｘ４）の温度が上昇する。

第１図の従来法の列（最右列）に示すように、上下温度
の逆転は、ａ欄のシェル破断のみならず、ｂ欄、Ｃ欄お
よびｅ欄でも発生しており、これが従来はシェル破断の
誤検出となる。ａＩＩのシェル破断時の温度変化と、ｂ
ｉｉ、ｃ欄およびｅ欄の、シェル破断とは異なるシェル
異常時の、鋳型内温炭分布（中央列）および温度の時間
的変化（最右列）をａ欄のものと比較してみると、非常
に類似した変化を示している。したがって、従来のよう
に２点の温度の時間的変化に着目する限り、シェル破断
検出率を高く維持したまま、シェル破断以外をシェル破
断と検出する誤検出率を低下させることは困難である。

通常の連続鋳造作業においては、前記の各種異常現象は
、例えば、場合によっでは、１日に１０回位発生する。

これをシェル破断発生と誤認し、連続鋳造鋳片引抜き作
業を中断、または、引抜きスピードを例えば、１７２〜
１／４にスローダウンするため、生産性を著しく阻害さ
れる。また、引抜き作業を中断した時点の鋳片はスクラ
ップとなる。

本発明は、別の角度からモールド温度をとらえることに
より、シェル検出率が、例えば１００％と高く、誤検出
率が例えば３０％と低い高精度の鋳型内シェル破断検出
をすることを目的とする。

なお、本発明でシェル破断を検出した場合は、従来と同
様に自動的に引抜きスピードのスローダウンまたは、引
抜き作業を中断することにより、確実に鋳型外でのブレ
ークアウト発生を防止し得る。

〔発明の構成・作用〕

本発明では、鋳型内におけるシェル破断とその他の異常
現象を精度良く識別するためにモールドの温度分布パタ
ーン（第１図の中央列）に着目した。

第１図の欄ａの中央列に鋳型外ブレークアウト発生前、
鋳型内シェル破断発生時の温度分布パターンを示し、第
１図のｂ欄、Ｃ欄およびｄ欄それぞれの中央列に、その
他の異常現象時の温度分布パターンを示す。第１図の中
央列かられかるように、温度分布パターンには、明確な
差があるので精度の良い検出ロジックを構成することが
可能である。

そこで本発明では、以下に示す４式を用いて鋳型内シェ
ル破断を検出する。

ｘ２−Ｘｌ　　≧　ａ・・・（１） ｌＸ２　　Ｘ２　’Ｉ　≧ｂ　　　−（２）θ　　≦　
Ｃ・・・（３） Ｔ、　−Ｔ３　　≧　ｄ　　・・・（４）なお、これら
の式中の各記号の意味は次の通りである。

ｘｌ：ある定められた温度Ｔ１となる位置。

Ｘ２：モールド温度分布の最高温度位置。

ｘ２′：対向するモールド辺の最高温度位置。

θ：温度勾配の最大値（八Ｔ／ΔＸの最大値）Ｔ３ｙＴ
４　：それぞれある定められた上位置Ｘ３および下位置
Ｘ４の温度。

ａｒｂｒｃｒｄＪｌ　ｌＸ３　ｌＸ４　：定数。

なお、位置Ｘは、鎚型の上端を原点０として下方に距離
をとった値である。位置Ｘと温度Ｔとの関係を第２図に
示す。第２図は、左側りのモールド１では鋳片シェルが
正常で、右側Ｒのモールド２において鋳片シェルが破断
を生じた状態を示し、第２図の左欄のグラフは左側りの
モールド１に埋設された熱電対によって測定した温度を
示し、右欄のグラフは右側Ｒのモールド２に埋設された
熱電対によって測定した温度を示す。

これらの式中の各記号で表わされる状態量および数値を
次に説明する。

Ａ）　　Ｘａ　、×４は、以下の３式を満足する範囲で
任意の位置である。

Ｘａ　≧Ｑ　＋５０　　　　”（５） ｘ４≦ｔ、−Ｖｃｔ　　　　・・・Ｃ６）Ｘａ−Ｘ３≧
５Ｖｃ　　　　・・・（７）Ｑ：通常操業時の最低湯面
（ｍｍ）　。

Ｌ：モールド長さくｍｍ）　。

一７＝ ｖｃ：最大鋳造速度（ｍｍ／ｓ） ｔ：防止アクションに必要な時間（ｓｅｅ、）。

Ｂ）ＴＩおよびａ〔第（１）式〕 最大鋳造速度時の温度分布パターンを計測し、その平均
値を求めるのが好ましい（第３図）。

平均値は、記号の上に−を付して示す。

石：平均温度分布パターンの最大温度。

Ｔｔ　：　Ｔ２１５＜’ｈ　＜万／４を満たす任意の温
度Ｔ１゜ Ｔ１＝五二定数。

ａ：Ｘａ−石≦ａ≦Ｘ４−てを満たす定数。

て：温度°鱈°となる位置。

Ｃ）ｂ（第（２）式〕 ｂ　：ｘ３−Ｔ２≦ｂ≦Ｘａ　　Ｘ２　ヲ満たす定数。

耳：温度万となる位置。

Ｄ）ｃ（第（３）式〕 ｃ：Ｔ２バＸａ　−Ｘｔ　）≦Ｃ≦Ｔ２　／（Ｘａ　　
Ｘｉ　）を満たす定数。

Ｅ）ｄ［第（４）式〕 ｄ　：　０．１（Ｘ４Ｘ３）≦ｄ　≦０．２（Ｘａ　　
Ｘａ）を満たす定数。

更に、本発明では、（１）式および（２）式が共に成立
し、かつ、（３）式と（４）式の少なくとも一方が成立
すると鋳型内シェル破断があると検出する。これにより
、鋳型内鋳片シェルの破断を高精度で検出し得ることを
説明する。

（１）式・・・最大温度位置Ｘ２の下方への移動を検出
。

鋳型内鋳片シェルの異常を検出する。

（２）式・・・対象モールド辺における最高温度位置Ｘ
２と対向するモールド辺における最高温度位置ｘ２１の
ずれ検出。

（シェル異常の中の第１図の８欄を識別）なお、定常鋳
造時には、この位置Ｘ２Ｔ　は安定しているので、これ
は定常鋳造時の最高温度位置としてもよい。

（３）式・・・温度勾配の減少検出。

（シェル異常の中の第１図のｂ欄とＣ欄を識別） （４）式・・・上部測温点（ｘ８）と下部測温点（ｘ４
）の温度逆転検出。

（シェル異常の中の第１図のｄ欄を識別）（１）式にお
いて、温度Ｔ１の位置ｘ１は、温度立上り点で、これは
、湯面変動に伴い、最大温度位置Ｘ２も変動するのを補
正している。つまり、単純に湯面が下がった場合は、ｘ
２とともにｘｌも大きくなるため、（１）式は成立しな
い。上部測温点（ｘａ）、下部測温点（ｘａ）は通常の
湯面変動の影響を受けず、かつ、防止アクションをとる
時間的余裕のある位置に決定する〔（５）〜（７）式〕
。そして。

各判定定数ａ、ｂＴ　ｃ、ｄは、最大温度位置Ｘ２がｘ
ａからｘａの間に入ったときに成立するように決定して
いる。また（１）〜（４）式は、温度の絶対値ではなく
、最大温度位置を中心に構成しているため、各定数を鋳
造速度などにより補正する必要がない。

後に実施例として説明するように、まず（１）式で異常
の有無を判定し、そこで正常と判定すると上記（２）〜
（４）式の演算判定等を省略するのが検出動作が簡単で
ある。また、（１）式で異常を判定しても、（２）式の
判定が正常であると（３）式および（４）式の演算判定
等を省略するのが検出動作が簡単である。したがって、
好ましくは、まず（１）式で異常を判定し、ここで異常
を検出すると、上記（２）で異常を判定し、ここで異常
を検出すると上記（３）式又は（４）式で異常を判定し
て、（３）式又は（４）式の演算判定が異常であると最
終的にブレークアウト（鋳型内シェル破断）を検出する
。なお、（１）式と（２）式の演算判定の前後関係は任
意であり、（３）式と（４）式の演算判定の前後関係は
任意であるが、（１）式および（２）式による演算判定
を（３）式および（４）式の演算判定よりも前にするの
が、最終的にシェル破断なしと検出する場合に次の処理
に移るまでの時間が短くなるので、好ましい。

以上にように、シェル破断時に特徴的な温度パターンの
条件を（１）〜（４）式で表わし、かつ、（１）式、（
２）式が成立しかつ（３）式と（４）式の少なくとも一
方が成立するという、少なくとも３つの式を満足する時
に鋳型外ブレークアウトを予知（鋳型内シェル破断を検
出）するので、誤検出は著しく低い。例えば、誤検出率
を８０％から３０％に低下させることが出来る。

これを詳細に説明すると、実操業データより、第１表に
示す傾向が得られている。第１表に示す判定演算が成立
した確率は第２表に示す通りであった。

第２表の＊１の欄は、１０，０００回どれかの式が成立
したとすると、その内の３．０回は、（１）式、（２）
式および（３）式が共に同時に成立し、この３．０回の
内、２２．４８１％は偏流による誤検出で、残りが正し
くブレークアウトを検出していることを意味する。

＊２の欄は、ｉｏ、ｏｏｏ回どれかの式が成立したとす
ると、その内の２８．１回は、（１）式、（２）式およ
び（４）式が共に同時に成立し、この２８．１回の内、
３３．３３３％は湯面変動による誤検出で、残りが正し
くブレークアウトを検出していることを意味する。

＊３の欄は、１０，０００回どれかの式が成立したとす
ると、その内の２．３回は、（１）式、（２）式、（３
）式および（４）式が共に同時に成立し、この２．３回
すべてが正しくブレークアウトを検出していることを意
味する。

この第２表に示す結果より、本発明により、（１）式お
よび（２）式が成立し、かつ（３）式および（４）式の
少なくとも一方が成立したとき、すなわち第２表の＄１
．＊２および＊３のとき、にシェル破断と検出すると、
第２表のデータより、このようにシェル破断と検出する
確率は、 ０．０３０＋０．２８１＋０．０２３＝０．３３４％で
あり、誤検出率は、 （０，０３０Ｘ２２．４８１＋０．２８１Ｘ３３．３３
３＋０．０２３Ｘ０．０００）÷（０，０３０＋　０．
２８１　＋　０．０２３）　＝　３０．０６３％である
。すなわち本発明によれば、シェル破断と検出する確率
は０．３３４％（検出率は１００％）となり、誤検出率
は３０．０６３％となる。これと対比して、仮に少なく
とも２つの式が成立するときにシェル破断と検出すると
、シェル破断と検出する確率は２６．１３％〔（１）式
および（２）式を用いた場合で検出率は１００％他の場
合では検出率は低くなる〕になり、誤検出率が９９．１
１％となって、誤検出が多い。このように本発明によれ
ば、誤検出率が略３０％と大幅に低下する。

本発明においては、モールド温度分布パターンを適確に
常時把握し、上記（１）弐〜（４）式の演算判定を可能
にするために、モールドの上下方向に複数本の温度測定
体をモールド内に、例えば、第４図のように埋設する。

本発明の実施例では、上下方向に、２０１Ｗｌピツチで
１６本、モールドの上下方向で上から４０圃〜３４０■
の位置に配置し、対向するモールドにも、同じ位置に埋
設する。第４図のＳＬＩ〜５Ｌ１６は温度測定体として
左側りのモールド１に埋設した熱電対を示し、ＳＲ１〜
５Ｒ１６は温度測定体として右側Ｒのモールド２に埋設
した熱電対を示す。

モールドの幅が広い場合には、上下方向は同様の配置で
、幅方向に複数列埋設するのが好ましい。

これらの温度測定体を、例えば、温度−電圧変換器、デ
ィジタル−アナログ変換器を介して、コンピュータに接
続することにより、時々刻々のモールド温度分布パター
ンを正確に常時把握することが可能である。

鋳型外ブレークアウトの防止方法について若干述べる。

当該連続鋳造機にモールドレベル自動制御装置が装備さ
れ、かつ、モールドレベル自動制御が行なわれている時
に、鋳型内シェルの破断を検出したときには、自動的に
引抜きスピードを、例えば、通常の１／２〜１／４に減
速する。すなわち、１．８５ｍ／分から０．９３ｍ／分
〜０．４６ｍ／分のごとくである。減速時に注入量が一
定ならば、モールドレベルが上昇し、溶鋼がオーバフロ
ーするという事故になるが、モールドレベル自動制御装
置によって、モールドレベルが一定になるように注入量
が制御されるので、そのような事故は発生しない。

当該連続鋳造機にモールドレベル自動制御装置が装備さ
れていないか、あるいは、装備されていても、使用して
いない時に、鋳型内シェルの破断を検出したときには、
自動的に、鋳造を停止する。

本防止方法の特徴は、第１に、自動的に防止アクション
が作動するので、確実に、Ｂ、０．　（鋳型外ブレーク
アウト）を防止し得ることである。第２に、モールドレ
ベル制御が行われている場合には、減速というアクショ
ンをとることによって、鋳片の歩留り落ちがないことで
ある（鋳造を停止すると、その部分は、継目となりスク
ラップとなる）。

上記の防止方法は、鋳型内シェルの破断検出装置を、モ
ールドレベル自動制御装置／引抜きスピード制御装置に
接続することによって、確実に実際作業として、実行可
能である。

［実施例〕 第５図に、本発明を一態様で実施する、鋳型内シェルの
破断検出装置の構成を示す。この第５図と、第６ａ〜６
０図に示すフローチャートを参照して５本発明の一実施
例を説明する。

温度測定としては、ＣＣ熱電対ＳＬＩ〜ＳＬ１゜を使用
し、モールドの上下方向で上から４０ｍｎと３４０■の
間に、２０＋ｍピッチで１６本、モールド内側表面から
１０ｎｍ＋の位置に埋設した。対向するモールドにもま
ったく同じ位置にＳＲ１〜５Ｒ１６を埋設している。

本実施例における、上述の（１）〜（４）式の設定は次
の通りである。

Ａ）　　　Ｘｓ　　ｌＸ４ Ω＝１３０ｍｎ　　　　　　Ｌ＝９００圃Ｖｃ＝３０ｍ
ｍ／ｓ　　　ｔ＝２０ｓｅｃ、　　Ｌｌたがって、ｘ８
　　≧１８０　　　　　・・・（５）ｘ４　≦４５０　
　　　・・・（６） ｘ４−Ｘａ　　≧１５０　・・・（７）以上３式より、 Ｘ２　＝１８０ｍ、　Ｘ４　＝３４０ｍｍ　Ｉｃ決定。

Ｂ）Ｔ１．ａ Ｔ２＝３００℃、　３００Ｘ１１５＜Ｔ１＜３００Ｘ１
／４Ｔ１＝７０℃に決定。

平均温度分布パターンより、 Ｘｌ　＝６０　ｍ。

１８０−６０≦ａ≦３４０−６０゜ ａ　＝１５０圃に決定。

Ｃ）　　ｂ 平均温度分布パターンより、 Ｘ２　＝１４０　ｍｎ。

１８０−１４０≦ｂ≦３４０−１４０゜ｂ＝１１０ｎｏ
に決定。

Ｄ）　　　ｃ ３００／　（３４０−６０）≦Ｃ≦３００／（１８０−
６０）。

１．０７≦Ｃ≦２．５゜ ｃ＝２．５℃／圃に決定。

Ｅ）　　　ｄ Ｏ，Ｉ　Ｘ　（３４０−１８０）≦ｄ≦０．２　Ｘ　（
３４０−１８０）　。

１６≦ｄ≦３２゜ ｄ＝２５℃に決定。

以上より（１）〜（４）式は、次の通りに設定した。

Ｘ２−ｘ、≧１５０ｍ　　　・・・（１）ｌＸ２−Ｘ２
　’　　ｌ　≧１１０　＋ｎｍ　−（２）０５２．５℃
　　　　　　・・・（３）Ｔ４−Ｔ３≧２５℃　　　　
・・・（４）Ｘ１＝７０℃となる位置。

Ｘ２ｙＸ２’＝最高温度位置。

（ｘ２：検出対象辺の最高温度位置。

ｘ２′：対向辺の最高温度位置。

ｌＸ２：左辺モールド１の最高温度位置。

ＲＸ２：右辺モールド２の最高温度位置）。

θ：温度勾配の最大値。

Ｔ４：３４０閣位置の温度。

Ｔ８：１８０圃位置の温度。

上記の具体式（１）〜（４）の数値ａ　”　ｄおよび定
まった位置に対応する熱電対Ｎ　ｏ　、は、第５図のマ
イクロコンピュータ９のメモリに標準定数として格納さ
れている。

温度分布パターン（モールド１，２の熱電対の測定温度
）は、Ａ／Ｄコンバータ８を介してマイクロコンピュー
タ９に読込み、必要に応じて温度に異常値（断線や短絡
に相当するもの）がないか調べ、異常値があればその値
を補正する。読込んだ温度分布パターンはＣＲＴ１３に
表示し、プロッピーデイスタ１５に記録し、プリンタ１
４でプリントアウトする。次に（１）〜（４）式の演算
を実行し。

鋳型内シェルの破断を検出すると表示灯を点灯させブザ
ーを付勢すると共に、これを上位コンピュータ１２に報
知する。シェル破断てはない異常を検出すると表示灯を
点灯してこれを上位コンピュータ１２に報知する。鋳型
内シェル破断のときには、上位コンピュータ１２が鋳造
速度を自動的に減速または停止することになる。

マイクロコンピュータ９の異常検出動作を第６ａ図、第
６ｂ図および第６ｃ図に示す。

まず第６ａ図を参照する。電源が投入されるとマイクロ
コンピュータ（以下マイコンと称する）９は、内部レジ
スタ、カウンタ等をクリアし、入。

出力ボートを初期状態に設定する初期化を実行する（ス
テップ１：なお以降では、カッコ内ではステップという
語を省略する）。この初期化（１）において、定数デー
タ（標準値）ａ”ｄおよび設定位置に対応する熱電対Ｎ
　ｏ　、をＲＯＭより読み出して演算用データを格納す
るレジスタにセットし、温度読取（サンプリング）回数
を示すデータを格納するレジスタｊの内容をクリア（０
をセット）する。

次に操作・表示ボードおよび上位コンピュータ１２より
の指示又はデータを読む（２）。ここで操作・表示ボー
ド又は上位コンピュータ１２より入力があり、これが定
数等のデータであると、入力で指定された定数（ａ＝ｄ
）、設定位置の熱電対Ｎｏ、を入力データが示すものに
更新する。入力がないとそのまま待機し、スタート指示
が操作・表示ボード又は上位コンピュータ１２から到来
するのを待つ（３）。

スタート指示が到来すると、ＣＲＴの表示ならびに操作
・表示ボードの表示灯、ブザーをリセットしく４）、時
間ＣＴをカウントするタイマＣＴをセットし、設定値（
入力がなかった場合は標準値、入力があった場合は入力
値）をＣＲＴ１３に表示する（６）。なお、上位コンピ
ュータ１２から、鋳造速度その他のデータの転送を受け
ているとこれも表示する。次にタイマＣＴのタイムオー
バを待つ（１０）が、待っている間に操作・表示ボード
又は上位コンピュータ１２より入力があるか否かを監視
しく７）、入力があると入力を読込んでレジスタにセッ
ト又はレジスタの内容を変更し、その入力がそれまでの
設定状態を変更したものであるかを判定して（８）、変
更したものであるともう１回スタート指示が到来するの
を待つ（９）。入力が無かったとき、あるいはもう１回
スタート指示が到来したときには、タイマＣＴがタイム
オーバしているか否かを参照し、タイムオーバしていな
いと、上述の入力監視をしている。

タイムオーバすると、タイマＣＴを再セットしく１１）
　、熱電対ＳＬ、〜５Ｌ１６およびＳＲ１〜ＳＲＩθの
検出温度をこの順にＡＩＤ変換して読み、レジスタＬ１
〜ＬｉｅおよびＲ１−Ｒ１６に書込む（１２）、そして
これらのレジスタの内容より、温度分布パターン（第２
図の左欄および右欄のグラフ相当）表示データを作成し
てＣＲＴ１３に与えて表示させ（１３）、レジスタｊの
内容（サンプリングＮｏ、）を１インクレメントして（
１４）、レジスタｊの内容で記録アドレスデータを作成
してアドレスデータと表示データをフロッピディスク１
５に記録する（１５）、次に、同様にアドレスデータと
表示データをプリンタ１４に転送してプリントを指示す
る（１６）。そして異常判定のための演算および異常判
定を行なう。

これにおいてはまず第６ｂ図のステップ１７Ｌ〜２２Ｌ
で、左側モールド１の低温度ｒｉ　＝７０℃＝２３− の位置ＬＸ’、の検出を行なう。すなわち、ｉ＝１から
スタートして、熱電対ＳＬｉの検出温度ＴＳＬｉをＴ１
＝７０℃と比較し、温度分布パターンで始めて７０℃以
上となった位置の熱電対ＳＬｉを求める。そして、熱電
対ＳＬｉと５Ｌｉ−１の検出温度より補間法でＴ１＝７
０℃の位置Ｘｉ　＝ＬＸ１求める。

次いで、ステップ１７Ｒ〜２２Ｒで、右側モールド２の
低温度Ｔ１　＝７０℃の位置ＲＸ１の検出を行なう。す
なわち、ｉ＝１からスタートして、熱電対ＳＲｉの検出
温度ＴＳＲｉをＴ、　＝７０℃と比較し、温度分布パタ
ーンで始めて７０℃以上となった位置の熱電対ＳＲｉを
求める。そして、熱電対ＳＲｉと５Ｒｉ−１の検出温度
より補間法でＴ１　＝７０℃の位置Ｘ１　＝ＲＸ１求め
る。

次に、ステップ２３Ｌ〜２８Ｌで、左側モールド１の最
高温度の位置ＬＸ２の検出を行なう。すなわち、ｉ＝１
からスタートして、熱電対ＳＬｉの検出温度ＴＳＬｉを
他の左側熱電対ＳＬｋの検出温度ＴＳＬｋと順次に比較
して、最も高い温度を検出している熱電対５Ｌｉ（左モ
ールドのＸ２＝ｔ、Ｘ２）を求める。

また、ステップ２３Ｒ〜２８Ｒで、右側モールド２の最
高温度の位置ＲＸ２の検出を行なう。すなわち、ｉ＝１
からスタートして、熱電対ＲＬｉの検出温度ＴＳＬｉを
他の右側熱電対ＳＲｋの検出温度ＴＳＲｋと順次に比較
して、最も高い温度を検出している熱電対５Ｒｉ（右モ
ールトノＸ２　＝ＲＸ２　）を求める。

次に第６Ｃ図に進んで、右側モールド１の検出温度パタ
ーンについての（１）式による異常有無の検出のための
演算および比較を行なう（２９Ｌ）。

この比較において、異常なしくＮＯ）であると、同様に
、左側モールド２の検出温度パターンについての（１）
式による異常有無の検出のための演算および比較を行な
う（２９Ｒ）。この比較におても異常なしくＮｏ）であ
ると、操作・表示ボードの注意表示灯およびブザーをリ
セットしく３３）、上位コンピュータ１２に正常を報知
する（３４）。そしてまた第６ａ図のステップ１０に戻
る。したがって、略ＣＴ周期（サンプリング周期）で温
度を読み取って、ＣＲＴ表示更新、フロッピディスクへ
の記録プリントアウトおよび異常判定をすることになる
。　さて、ステップ２９Ｌの比較結果が異常を示すもの
（Ｙｅｓ）であると、次に（２）式による判定を行なう
（３０Ｌ）。これにおいては、全判定対象としているモ
ールド１の最高温度位置しｘ２と、その対辺のモールド
２の最高温度位置Ｒｘ２の位置差を求めてその絶対値を
設定値をと比較する（３　ＯＬ）。差が設定値未満（Ｎ
Ｏ）であると第１図のｅ欄の湯面変動であるとして、Ｌ
側湯面変動表示灯を点灯しく３１Ｌ）、上位コンピュー
タにＬ側湯面低下を報知する（３２Ｌ）。なおこの場合
、次にステップ２９Ｒ，３０Ｒと進んで、ステップ３１
ＲでＲ側湯面変動表示灯を点灯し上位コンピュータにＲ
側湯面低下を報知することになり、結局、表示はり、Ｒ
の両側の湯面低下を表示するものとなり、上位コンピュ
ータ１２はり、Ｒ両側の湯面低下を認識することになる
。

ステップ３０Ｌで湯面低下を検出しなかった（Ｙｅｓ）
ときには、ステップ３５Ｌで左側モールド１の始端から
最高温度位置までの、隣接熱電対間の温度勾配（θｉ）
を算出し、これらの温度勾配の最高のものθｉをステッ
プ３６Ｌ〜４０Ｌで求める。そしてステップ４１Ｌで（
３）式の判定を行なう。

上記ステップ（４１Ｌ）の判定で最高温度勾配θｉが設
定値Ｃ以下（Ｙｅｓ）であると、鋳型内シェルブレーク
アウト（シェル破断）であるとして、Ｌ側シェルブレー
クアウト表示灯を点灯しく４５　Ｌ）、警報ブザーを付
勢しく４６Ｌ）、上位コンピュータ１２にＬ側シェルブ
レークアウトを報知する（４７Ｌ）。設定値Ｃを越えて
いると、（４）式による判定を行なう（４２Ｌ）。すな
わち、設定位置の左側熱電対５Ｌ１６の検出温度ＴＳＬ
１６と左側熱電対ＳＬ７の検出温度ＴＳＬ７の差をｄと
比較する。

（４）式の判定（４２Ｌ）で差がｄ以上である（Ｙｅｓ
）と、ステップ４５Ｌ以下のシェル破断報知に進むが、
差がｄ未満であると、（１）式および（２）式は成立し
たが（３）式および（４）式は成立せず、第１図のｄｌ
ｌｌ又はｅ欄の偏流又は湯面変動とみなし得るので、Ｌ
側湯面変動表示灯の点灯（３１Ｌ）に進む。

さて、シェル破断表示灯の点灯（４５Ｌ）に進んで、−
２７＝ 警報ブザーを付勢しく４６Ｌ）上位コンピュータにシェ
ル破断を報知する（４７Ｌ）と、この場合、（１）式お
よび（２）式が成立し、しかも（３）式および（４）式
の少なくとも１つが成立したことになる。ここで、ステ
ップ４８Ｌで（４）式の成否を再度参照し、（４）式が
成立していない〔（３）式が成立している〕ときには、
第１図のｂ欄又はＣ欄に示すエアーギャップ又はパウダ
ーフィルム切れの可能性もあるので、ニアギャップ／パ
ウダ欠表示灯を点灯しく４３　Ｌ）、上位コンピュータ
１２にそれを報知する（４４　Ｌ　）。

（４）式が成立していると、ステップ４９Ｌで（３）式
の成否を再度参照し、（３）式が成立していないと、第
１図のｄ欄又はｅ欄の偏流又は湯面変動の可能性もある
ので、Ｌ側湯面変動表示灯の点灯（３１Ｌ）に進む。

以上により、左側モールド１に関して、（１）式および
（２）式が共に成立し、しかも（３）式のみが成立した
ときには、シェル破断表示灯が点灯されブザーが鳴り、
シェル破断が報知される。これと共にＬ側湯面変動表示
灯が点灯する。（１）式および（２）式が共に成立し、
しかも（４）式のみが成立したときには、シェル破断表
示灯が点灯されブザーが鳴り、シェル破断が報知される
。これと共にニアギャップｌパウダ欠表示灯が点灯する
。（１）式および（２）式が共に成立し、しかも（３）
式および（４）式が共に成立したときには、シェル破断
表示灯が点灯されブザーが鳴り、シェル破断が報知され
る。

上位コンピュータ１２は、マイクロコンピュータ９から
シェル破断の報知を受けると、引抜速度のスローダウン
又は引抜停止を行なう。

以上、のように左側モールド１について判定をした後に
は、左側モールド１に接する鋳片シェルの正常のときお
よび異常のときのいずれでも、ステップ２９Ｒ以下の、
右側モールド２についての判定を行なう。

なお、右側（Ｒ）のモールド２の判定ロジックも、左側
（Ｌ）のモールド１の判定ロジックと全く同じであり、
対応するステップには、Ｌ側の処理ステップ記号のＬを
Ｒに変えた記号を付した。

上述の説明の左側（Ｌ）を右側（Ｒ）に、また右側（Ｒ
）を左側（Ｌ）に置換して読み替えればよいので、右側
（Ｒ）のモールド２についての判定処理の説明は省略す
る。

第７図に、上述の鋳型内シェルブレークアウト検出時の
検出温度分布パターンと、検出後鋳造速度を低下させた
ときの検出温度分布パターンを時系列で示す。

〔発明の効果〕

鋳型外でのブレーキアウトにつながる鋳型内シェルの破
断を確実に検出し、かつ、エアーギャップパウダーフィ
ル切れ、湯面変動などの、他の異常現象をシェル破断と
検出する確率が低いので、鋳型内シェルの破断が非常に
高精度で検出されることになる。例えば、シェル破断検
出率１００％、誤検出率３０％に向上した。したがって
、本発明の検出方法を実施してシェル破断検出に対応し
て鋳片引抜停止又は引抜速度低下など、シェル破断対応
の保護制御を行なう場合、誤検出による保護制御が少く
なり、連続鋳造の歩留りが大幅に好転する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、鋳造鋳型内の異常態様と、温度分布パターン
および温度推移を示す平面図である。 第２図は、モールド内シェルの形状と温度分布との関係
を示すグラフである。 第３図は、最大鋳造速度時の平均温度分布パターンにお
ける各点温度の表示記号を示すグラフである。 第４図は、本発明の一実施例における温度測定体の配設
位置を示すモールド断面図である。 第５図は、本発明を一態様で実施する装置構成の概略を
示すブロック図である。 第６ａ図、第６ｂ図および第６ｃ図は、第５図に示すマ
イクロプロセッサ９の検出動作を示すフローチャートで
ある。 第７図は、実測した温度分布パターンを示すグラフであ
る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋳片側表層部に上下方向に複数個の温度測定体を
   埋設した連続鋳造鋳型において温度測定体の温度を読ん
   で：（ｉ）最高温度位置Ｘ＿２と比較的に低い設定温度
   Ｔ＿１の位置Ｘ＿１を演算しこれらの位置差を設定値ａ
   と比較し；（ｉｉ）最高温度位置Ｘ＿２と定常鋳造時の
   最高温度対応位置Ｘ＿２′との差を設定値をと比較し；
   （ｉｉｉ）位置Ｘ＿２の基準始点側から最高温度位置ま
   での範囲の温度勾配の最高値θを演算して設定値ｃと比
   較し：（ｖｉ）位置Ｘ＿２の基準始点より比較的に離れ
   た所定位置Ｘ＿４の温度Ｔ＿４と比較的に近い所定位置
   Ｘ＿３の温度Ｔ＿３との差を設定値ｄと比較し；（ｖ）
   前記（ｉ）で差が設定値ａ以上かつ前記（ｉｉ）で差が
   設定値ｂ以上であって、更に、前記（ｉｉｉ）で最高値
   θが設定値ｃ以下あるいは前記（ｖｉ）で差が設定値ｄ
   以上である状態を、該鋳型内の鋳片シェルの破断として
   検出する、連続鋳造における鋳型内鋳片シェルの破断検
   出方法。
2. （２）最高温度位置Ｘ＿２と設定温度Ｔ＿１の位置Ｘ＿
   １との差が設定値ａ以上であるとき、前記（ｉｉ）以下
   を実行する前記特許請求の範囲第（１）項記載の、連続
   鋳造における鋳型内鋳片シェルの破断検出方法。
3. （３）最高温度位置Ｘ＿２と設定温度Ｔ＿１の位置Ｘ＿
   １との差が設定値ａ以上でありしかも、最高温度位置Ｘ
   ＿２と定常鋳造時の最高温度対応位置Ｘ＿２′との差が
   設定値ｂ以上であるとき前記（ｉｉｉ）以下を実行する
   前記特許請求の範囲第（１）項記載の、連続鋳造におけ
   る鋳型内鋳片シェルの破断検出方法。
4. （４）鋳型の一辺と他の辺の温度測定体の温度を同様に
   読んで、該一辺についての、前記（ｉｉ）の「定常鋳造
   時の最高温度対応位置Ｘ＿２′」を、該他の辺の最高温
   度位置とする、前記特許請求の範囲第（１）項又は第（
   ２）項記載の、連続鋳造における鋳型内鋳片シェルの破
   断検出方法。