JPS6330149A - 管の連続鋳造における管肉厚制御方法 - 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 本発明は管の連続鋳造における管肉厚制御方法に関する
ものである。

従来の技術 従来の管の連続鋳造においては、鋳造管の内外面の状況
を良好なものとするために、鋳型からの管の引き抜きを
、同期的な動停金繰り返しながら行なっている。また、
中子を持たない為＋Ｃ鋳造管の管肉厚は、鋳型内で溶湯
の冷却により形成される凝固殻の成長度合Ｉこよって決
定される。そのために、所要の管肉厚を得るための鋳造
条件の制御を以下のように行なっていた。たとえば、そ
の方法として特開昭５１−１２０９８６号公報に記載の
ものが提案されている。第８図は前記方法の制御フロー
チャートを示すものである。この方法は、まず引き抜か
れた鋳造管の管肉厚を測定する。次に、この管肉厚の測
定結果とその時点の癌面レベルから。

所要の管肉厚を得るための鋳造管の引き抜き速度を判断
する。そして鋳造管の管肉厚を目標管肉厚とするためｉ
こ、引き抜き速度を調整し、鋳型内で形成される凝固殻
の成長を制御する。そして再び鋳造管の管肉厚の測定）
こ戻り、上述の制御を繰り返すことにより、鋳造管の管
肉厚を目標管肉厚に維持するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記の従来溝底のようｆこ、鋳造管を動停させ
ると、鋳造管ｆこ振動が生じて凝固殻ｔこブレイクアウ
トが発生する問題がある。この問題を解決するために、
鋳型を所要の周期で揺動させながら鋳造管を一定速度で
引き抜くことが考えられる。

第９図は、この時の鋳型の揺励速度囚と引き抜き速度（
Ｂ）の関係を示すものである。（ＮＳＴ）は、鋳型が鋳
造管と同方向に移動した時に、鋳型と凝固殻との間に生
じる相対的に停止した状態を示している。そして、鋳型
の揺動８調整して（ＮＳＴ）を制御することにより鋳造
管の内外面に良好な状況をつくり出すものである。しか
し、この場合に、鋳型揺動手法と引き抜き速度制御によ
る管厚調整とを組合せると、引き抜き速度を変えるごと
に、鋳型の揺動周期（Ｔｏ）および揺動振巾（Ｓｏ）を
変化させねばならない。そのために、前述の動作を行な
うための装置が、複雑なものとなる問題があり、しかも
、その精度は品質を一定のものとするために、臭いもの
が要求され、制画上に困難性を有する問題があった。ま
た、第１０図に示すように、湯面レベルおよび引き抜き
条件を一定とした場合ｆこは、溶湯温度の管肉厚１こ及
ぼす影響は大きなものであるが、しかし溶湯温度の制御
は困鏝である。

本発明は、上記の問題点を解決するもので、鋳造管の管
肉厚の変化に対し、鋳型を揺動させた場合に簡単な手段
で精度よく対処することが出来る管の連続鋳造における
管肉厚制御方法を堤供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するため、不発明は、管の連続鋳造
において、鋳型よシ引き抜かれる鋳造管の管肉厚および
鋳型内の溶湯温度全継続して測定し、測定された管肉厚
および溶湯温度に基づいて、鋳型に対する溶湯の湯面レ
ベルを調整することにより、溶湯の冷却により形成され
る凝固殻の成長度合を制御する構成とし友ものである。

作用 上記の構成において、測定された管肉厚および溶湯温度
から凝固殻の成長速度を検知することが出来る。一方溶
湯の湯面レベルすなわち鋳型の溶湯への浸漬深さの調整
によシ、凝固殻が形成全始発させてから溶湯の湯面を脱
するまでの時間、つまり凝固殻の形成時間を増減させる
ことが出来る。

依って前記の形成時間を、検知した凝固殻の成長速度で
、所要の管肉厚に凝固殻が成長するに要する時間ｆこ対
応させること１ζより、管肉厚を所要のものｆζするこ
とが出来る。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図において溶湯（１）を留るための取鍋（２）は、昇
降自在なりフタ−（３）の上に配置されている。

さらに取鍋（２）は、その両側部をリフター（３）の丘
に設けたねじ送り装置（４）で昇降自在に支持されてい
る。取鍋（２）の内の溶湯（１）に浸漬される鋳型（５
）は、鋳造管（６）の引き抜き方向で揺動自在に設けら
れている。鋳型（５）の中央部１こは、上下方向に鋳造
用の孔部（’Ａが設けられており、孔部（５ユノの周囲
ｆこは、水冷ジャケット（７）が設けられている。水冷
ジャケット（７）φこは、冷却水の供給管（８）および
排出管（９）が連結されている。そして供給管（８）に
第１温度計ＯＱを、排出管（９）に第２温度計０１）及
び流量針頭を、それぞれ介装しである。水冷ジャケット
（７）の下端ｌζは、凝固殻（６ａ）の形成が始発する
付近の温度を検出可能な熱電対−が設けられている。鋳
型（５）の上部１こは、アーム側を介して工業用テレビ
カメラ（至）が設けられており、工業用テレビカメラ（
ト）は、鋳型（５）の壁面と溶湯（１）の揺動する境界
部を撮影可能な画角を有している。鋳型（５）の上方に
は、鋳造管（６）８引き抜くためのピンチローラ（ＩＱ
が設けられている。

第２図により、ねじ送り装置（４）を詳しく説明する。

ねじ送り装置（４）の内部には、上下方向に配置された
回転自在な雄ねじα力が設けられており、雄ねじα力の
下端部は１回転駆動用の駆動装＠（ト）に連結されてい
る。取り鍋（２）の側部には、雄ねじ劫に螺合する雌ね
じＱｌが固設されている。

以下、上記の構成における作用について説明する。まず
、リフター（３）で取り鍋（２）を持ち上げて溶湯（１
）に、鋳型（５）を適当位置まで浸漬させる。そして、
鋳型（５）を揺動させ、水冷ジャケット（７）に冷却水
を供給する。この状態で、鋳型（５）の孔部（５ａ）の
内の溶湯（１）は、水冷ジャケット（７）の冷却水１ｎ
熱８奪われて冷却され、凝固殻（６ａ）を形成する。そ
して、形成された凝固殻（６ａ）は、鋳造管（６）とし
てピンチローラａＯにより、一定速度で引き抜かれる。

この時、水冷ジャケット（７）の入口と出口１こおける
冷却水の温ｇ差によって鋳造管（６）の管肉厚を測定す
る。それは、水の比熱をＣω、水量計＠で検出される水
量をＱ％第１温度計αＱと＠２温度計（ロ）とで検出さ
れる温度の温度差を△Ｔ、溶の（１）の比熱をＣｍ、単
位長さ当りの凝固殻（６ａ）の重量をＷ、引き抜き速度
をＳ、溶湯温度をＴＭ、実験によって求められる溶湯（
１）の自然放熱量をｆ（Ｔｙ）、鋳造管（６）の直径を
り、管肉厚をｔ、凝固殻（６ａ）の比重をρとして、次
式によって求められる。

Ｃω・Ｑ・△Ｔ−Ｃｍ−Ｗ’Ｓ＋　ｆ（ＴＭ）ｔ＝Ｗ／
πρＤ また、第８図に示すような工業用テレビカメラ（至）に
よって撮影された映像をその明暗の差によって画像処理
して、鋳型（５）の壁面と溶湯の境界部つまり場面レベ
ルに）を検出する。さらに熱電対（１３１こて溶湯温度
を検出する。そして、測定された管肉厚と溶湯温度から
凝固殻（６ａ〕の成長速度を推し計り、凝固殻（６ａ）
が目標の管肉厚に成長するまでの凝固殻（６ａ）の形成
時間を算出する。この形成時間は。

引き抜き速度が一定であるので、凝固殻（６ａ）の形成
が始発する点から湯面レベルＣ）までの距離と置換して
考えることが出来る。次にこの距離を所要のものとする
ために、リフター（３）およびねじ送り装置（４）を作
動させて、場面レベルの増減を行う。

この時、リフター（３）で粗い位置決めを行ない、ねじ
送り装置（４）で微調整を行ない、そして別途Ｉζ設け
たセンサー（図示せず）Ｉζよって場面位置を測定しな
がら正確な位置決めをする。そして鋳造管（６）を引き
抜きながら再び管肉厚を測定し、上述の作用を繰り返し
て管肉厚を制御する。第４図は、上述した制御動作を示
す制御フローチャートである。尚１本実例では、湯面レ
ベル（Ｑの検出ｆこ工業用テレビカメラ（至）を用いた
が、鋳型（５）の近辺は高温であるので、工業用テレビ
カメラ（ト）が熱ｆこよって破損する危険がある。その
為に第５図に示すように、アーム翰に光ファイバー同の
一方端を固定し、安全な場所に設置した工業用テレビカ
メラ四奢こ光ファイバー（財）の他端を連結して設けて
もよい。

また、管肉厚と管温度との間には、引き抜き速度と湯面
レベルおよび鋳型出口から測定点までの距離が一定なら
ば第６図に示すように、管温度の上昇にともなって管肉
厚が増加する関係がある。これは形成された凝固殻が断
熱層として作用することに関係がある。したがって管温
度の測定にヨッて管肉厚を検出することも出来る。さら
に、第７図に示すように、回転駆動装置＠で回転させら
れる第２雄ねじ（ト）を設け、第２雄ねじ（イ）に螺合
する雌ねじ部（財）を有し、＠２雄ねじ−の回転によっ
て上下動可能な腕（７）の先端に表面１こ凝固殻（６）
の生成を防止するための過熱用のヒータ（至）を内蔵さ
れた耐熱性のブロック（５）を設けて、ブロック（１）
の浸漬および引き上げにより場面を上下動させて面直レ
ベル（Ｑの調整を行なってもよい。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、鋳造管０：Ｊ管肉厚
と溶湯温度に基づいて凸面レベルを増減させることによ
り、他の鋳造条件を変化させることなく鋳造管の管肉厚
を制御することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体断面図、第２図は
第１図の部分拡大断面図、第３図は撮影された画像を示
す図、第４図は本発明の制御フローチャート図、第５図
は本発明の他の実施例を示す要部構成図、第６図は管肉
厚と管温度との関係を示す図、第７図は本発明の他の実
施例を示す要部断面図、第８図は従来方法の制御フロー
チャート図、第９図は鋳型の揺動速度と引き抜き速度と
の関係を示す図、第１０図は管肉厚と溶湯温度とσ〕関
係を示す図である。 （１）・・・溶湯、（３）・・・リフター、（４）・・
・ねじ送り装置、（５）・・・鋳型、（７）・・・水冷
ジャケット、０ｑ・・・第１温度計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、連続鋳造において、鋳型より一定速度で引き抜かれ
   る鋳造管の管肉厚および鋳型内の溶湯温度を継続して測
   定し、測定された管肉厚および溶湯温度に基づいて、鋳
   型に対する溶湯の湯面レベルを調整することにより、溶
   湯の冷却により形成される凝固殻の成長度合を制御する
   ことを特徴とする管の連続鋳造における管肉厚制御方法
   。