JPS62192243A - 連続鋳造における鋳片縦割れの検出方法 - 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］ この発明は、鋳片の縦割れ表面欠陥を連続鋳造中にオン
ラインで検知する連続鋳造における鋳片縦割れの検出方
法に関する。

［従来の技術］ 連続鋳造鋳片、特に断面が円形のビレット連続鋳造鋳片
の表面に発生する縦割れは、鋳片品質を著しく劣化させ
る。このため、この鋳片に発生する縦割れを検出する必
要がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この縦割れは微細であり、鋳型パウダを
含むスケールが鋳片表面に付着しているため、目視観察
ではこの縦割れを発見することができない。また、鋳片
表面をショツトブラスト処理してその表面を清浄にして
も、目視又は渦電流紙検出器で縦割れを検出することは
困難である。

結局、従来は、鋳片を酸洗した後、目視観察するか、又
はショツトブラスト処理した後、カラーチェックするこ
とによって、縦割れを検出している。しかしながら、こ
のような方法では、検査に長時間必要であり、検査作業
が繁雑であり、検査のために製造コストが上昇している
。

このような理由で、鋳片の全数検査は困難であると共に
、連続鋳造のオンラインで縦割れを検出することはでき
ない。また、連続鋳造後の検査工程で縦割れが検出され
るため、縦割れを発見したときには、既に多量の鋳片を
製造してしまっている。このような表面欠陥を有する鋳
片は後工程で縦割れを研削除去する必要があり、工程及
び鋳片の流れが複雑になる。

この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
連続鋳造のオンラインにて鋳片の表面に発生した縦割れ
を検出することを可能にして、鋳造条件の迅速な修正を
可能にし、これにより、欠陥を有する鋳片の製造を権力
抑制して、鋳片歩留を高め、工程を簡素化することがで
きる連続鋳造における鋳片縦割れの検出方法を提供する
ことを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る連続鋳造における鋳片縦割れの検出方法
は、連続鋳造の鋳型に複数個の温度検出手段を設置し、
この温度検出手段により検出された鋳型壁の温度からそ
の温度変化を求め、この温度変化及び鋳造速度と、鋳片
の縦割れ発生の有無との関係を予め求めてあき、連続鋳
造時に鋳型壁の温度変化を監視して湿度変化が縦割れ発
生限界を超えたときに鋳片の縦割れを検出することを特
徴とする。

［作用］ この発明は、鋳片の縦割れの原因が鋳片が鋳型内にある
ときに発生するという見解に基づき、この縦割れの発生
の兆候が鋳型壁の湿度変化に現れるという着想によりな
されたものである。この鋳型壁の温度は鋳型壁の複数箇
所に設置された熱雷対等の温度検出手段により検出され
る。各検出湿度は経時的に把握され、その温度変化量が
求められる。この温度変化量と縦割れ発生との間には一
定の関係が存在するので、この関係を予め求めておく。

そうすると、連続鋳造のオンラインにおいて、この鋳型
壁の温度変化量を監視することにより、鋳片の縦割れを
検出することができる。

［実施例］ 以下、添附の図面を参照してこの発明の実施例について
説明する。第１図はこの発明の実施状態を示す図である
。タンディツシュ１内の溶鋼はその底部に設置された浸
漬ノズル２を介して円筒状の鋳型３内に注入される。鋳
型３は銅又は調合金製であり、水冷却されている。この
鋳型３内に注入された溶鋼は鋳型により冷却されて凝固
殻を形成し、この凝固殻が形成された鋳片４は内部に未
凝固溶鋼が存在する状態でピンチローラ５により引抜か
れる。鋳型３には、鋳型３の壁の温度を測定する複数個
の熱電対６が設置されており、この熱電対６は温度検出
器７に接続されている。熱電対６の出力は検出器７によ
り温度に対応する電気信号に変換され、この検出器７の
出力は鋳造監視用演算器８に入力される。

第２図乃至第４図に基づいて、熱電対６の設置態様につ
いて説明する。鋳型３は、円筒状をなし、その上端にフ
ランジ部９が形成されている。この鋳型３の外側には、
筒部材１０が外管されており、この筒部材１０と鋳型３
との間に鋳型冷却水が通流する間隙１１が形成されてい
る。熱電対６は、例えば、銅コンスタンタンのシース熱
雷対であり、鋳型外周面に深さが約３ｍｍの溝を形成し
、熱雷対の検出端をこの溝に嵌込み、Ａａ−Ｃｄ系のロ
ウ剤を使用して検出端を埋め込むことにより、熱電５一 対６を鋳型３の外周面に固定している。熱電対６は、鋳
型３の上端のフランジ部９を挿通して外部に引出され、
適宜の導線を介して検出器７に接続されている。

熱電対６は、第３図に示すように、円筒状の鋳型３の周
方向に沿って等間隔の６位置に配設され、更に、第４図
に鋳型３の外周面を展開して示すように、鋳型３の上下
方向に３段に配設されている。

従って、熱電対６は総計１８個設置されている。

演算器８は、一定の周期で（例えば、１秒毎に）熱電対
６及び検出器７により検出された温度データを取りこみ
、このデータを基に下記（１）式に基づき一定時間毎に
温度変化量Ｓを演算する。

Ｓ＝ΣＩＴ（ｉ＋１＞−Ｔ（ｉ）１ ・・・（１） 但し、Ｔ　（ｉ＋１）：　ｉ＋１回目に取りこんだ鋳型
壁温度 Ｔ（ｉ）；ｉ回目に取りこんだ鋳型壁温度この（１）式
にて規定される温度変化量Ｓは、検出温度が第５図に示
すように変化する場合には、振幅をａとすると、その変
化の１周期でＳ＝４　ａとなる。

この装置により連続鋳造した場合には、各熱電対６の出
力は温度検出器７に入力され、熱雷対の熱起電力が温度
に対応する電気信号に変換される。

この温度検出器７の出力は例えば、１秒周期で演算器８
に入力される。そして、鋳片４が１１１１引抜かれる毎
に、その間の温度変化量Ｓが算出される。

更に、演算器８においては、この一定期間における温度
変化量Ｓの外に、検出温度の平均値、各熱雷対による検
出温度の標準偏差、検出温度の最大値及び最小値、並び
に偏差（最大値−最小値）等も算出される。

このようにして求めた温度変化量Ｓと縦割れ発生量との
間には、高い相関関係が存在する。第６図は横軸に温度
変化量最大値をとり、縦軸に縦割れ評点（ｌｎｍｌｌｌ
）をとって両者の関係を示すグラフ図である。この図は
、ＡＰ　ＩＧｌ　０５鋼種を２．４ｒａ分の引抜き速度
で連続鋳造した場合のデータである。この温度変化量最
大値とは、１８点の測定点における温度変化量Ｓの最大
値である。

また、縦割れ評点は鋳片表面の１ｍ当たりに存在する縦
割れの長さである。この第６図から明らかなように、温
度変化量が所定値を超えると、縦割れが発生し、この縦
割れの発生量は温度変化量が大きくなるにつれて増大す
る。

第７図は鋳片の周方向における温度変化Ｉｓの分布を示
すグラフ図であり、第８図はこの温度変化量が測定され
たときの鋳片表面の縦割れ発生状況をこの鋳片表面を展
開して示す模式図である。

温度変化量Ｓの分布は、上段Ａ（鋳型上端から１５０１
１ＩＩｎ）、中段Ｂ（鋳型上端から２５０ｍｍ）、及び
下段Ｃ（鋳型上端から３５０ｍｍ）における温度変化量
の分布である。この第７図から明らかなように、下段Ｃ
において、北東に位置する測定点の温度変化量が極めて
高くなっている。そして、この温度変化量の上昇に対応
するように、東方向の鋳片表面において、縦割れが多発
している。従って、この第６図及び第７図から、１８点
の温度測定点における温度変化Ｉｓのうち、最大値を選
別し、この最大値が所定値（Ｗ１割れ発生限界）を超え
るか否かを監視することによって、縦割れの発生の検出
が可能であることがわかる。

また、この縦割れ発生限界は、鋼種及び鋳片の引抜き速
度によって変化する。第９図は、横軸に引抜き速度をと
り、縦軸に温度変化量最大値をとって、縦割れ発生限界
を実線にて示すグラフ図である。図中、Ｘは縦割れが発
生した場合の温度変化量であり、○は縦割れが検出でき
ない場合の温度変化量である。なお、このデータは、炭
素量が０．２２乃至０．２６％の鋼種であり、この鋼種
は縦割れが最も発生しやすい。この図から明らかなよう
に、縦割れ発生限界と引抜き速度との間には、強い相関
関係が存在する。換言すれば、鋼種及び引抜き速度で縦
割れ発生限界を分類すれば、この縦割れ発生限界に他の
要因も影響を及ぼしているとしても、この影響は無視で
きる程度に小さい。従って、鋼種及び引抜き速度毎に、
縦割れ発生限界（縦割れが発生する温度変化量の最小値
）を予め求めておけば、連続鋳造の操業時に、該当する
縦割れ発生限界を基準に選択して、適宜のサンプリング
周期で測定される温度変化量がこの基準を超えるか否か
を監視すれば、縦割れの発生を検出することができる。

なお、この縦割れ発生限界は、鋳造作業時に、鋳型壁の
湿度変化量を測定し、後工程で鋳片の割れ発生の有無を
検査することによって、この温度変化量と割れ発生の有
無との間の関係を示すデータを採取し、このデータを各
鋼種及び引抜き速度毎に分類することによって、求める
ことができる。

このようにして、予め、縦割れ発生限界を各鋼種及び引
抜き速度毎に求めておき、連続鋳造時に、所定のサンプ
リング周期で鋳型壁の温度を検出し、所定の期間毎にそ
の温度変化量を算出することによって、この温度変化量
を指標にして縦割れの発生をオンラインで検出すること
ができる。また、縦割れ発生限界を超えた温度測定点の
位置を把握すれば、鋳片表面における縦割れが発生した
位置を予測することができる。

なお、温度の測定点は上記実施例のように、１８点に限
らない。この測定点は鋳型の大きさ及び所望の検出精度
等に応じて適宜選択すればよい。

［発明の効果］ この発明によれば、縦割れ発生限界を連続鋳造のオンラ
インで検出することができる。従って、縦割れの発生を
迅速に検出することができ、速やかに鋳造条件を修正し
て爾後の割れ発生を回避することができる。また、連続
鋳造後の割れ検査工程を省略することも可能である。こ
のため、この発明は極めて実用性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施状態を示す図、第２図ば熱電対
の設置状態を示す図、第３図及び第４図は熱電対の設置
位置を示す図、第５図は温度変化を示すグラフ図、第６
図は温度変化量と縦割れ発生量との関係を示すグラフ図
、第７図は温度変化量と縦割れ発生位置との関係を示す
図、第８図は縦割れ発生位置を示す模式図、第９図は縦
割れ発生限界を示すグラフ図である。 ３：鋳型、４：鋳片、６；熱電対、７：温度検出器、８
；演算器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図　　　　第４図 時間（秒） 第５図 温度変化量最大値　（ｃ′ｃ／ｒＩ−１）南 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続鋳造の鋳型に複数個の温度検出手段を設置し、この
   温度検出手段により検出された鋳型壁の温度からその温
   度変化を求め、この温度変化及び鋳造速度と、鋳片の縦
   割れ発生の有無との関係を予め求めておき、連続鋳造時
   に鋳型壁の温度変化を監視して温度変化が縦割れ発生限
   界を超えたときに鋳片の縦割れを検出することを特徴と
   する連続鋳造における鋳片縦割れの検出方法。