JP5383462B2 - Displacement measurement method for water-cooled copper plate - Google Patents

Description

本発明は、鋳片を製造するために使用する連続鋳造用鋳型の水冷銅板の変位測定方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring the displacement of a water-cooled copper plate of a continuous casting mold used for producing a slab.

従来、上下方向に貫通する空間部が形成された水冷銅板を有する連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型ともいう）を使用し、空間部に溶鋼を供給して冷却しながら鋳片を製造している。
この鋳型には、例えば、特許文献１に開示されているように、冷却銅板の鋳造方向に渡って１つのテーパ（傾斜面）で形成される単一テーパ（シングルテーパともいう）の鋳型や、傾斜角度の異なる２つのテーパで形成される２段テーパの鋳型等がある。
しかし、溶鋼の凝固過程においては、凝固収縮が発生するため、鋳片の引抜き方向へ向けて、水冷銅板表面（鋳型内面）と溶鋼の鋳型接触面側に形成される凝固シェルとの間に隙間が生じ、鋳片のコーナー部の冷却効率が他の部分よりも低下して、凝固遅れが発生していた。
そこで、特許文献２のように、水冷銅板表面の形状を、鋳片の凝固プロフィールに対応させた形状、即ちマルチテーパとした鋳型が提案されていた。 Conventionally, a continuous casting mold having a water-cooled copper plate formed with a space portion penetrating in the vertical direction (hereinafter also simply referred to as a mold) is used to manufacture a slab while supplying molten steel to the space portion and cooling it. Yes.
In this mold, for example, as disclosed in Patent Document 1, a single taper (also referred to as a single taper) mold formed with one taper (inclined surface) over the casting direction of the cooling copper plate, There is a two-step taper mold formed by two tapers having different inclination angles.
However, since solidification shrinkage occurs during the solidification process of the molten steel, there is a gap between the water-cooled copper plate surface (mold inner surface) and the solidified shell formed on the molten steel mold contact surface in the direction of drawing the slab. As a result, the cooling efficiency of the corner portion of the slab was lowered as compared with other portions, and solidification delay occurred.
Therefore, as in Patent Document 2, a mold in which the shape of the surface of the water-cooled copper plate is made to correspond to the solidification profile of the slab, that is, a multi-taper mold has been proposed.

特開２００１−７９６５０号公報JP 2001-79650 A 特開２００８−４９３８５号公報JP 2008-49385 A

しかしながら、特許文献２の鋳型の水冷銅板の形状は、鋳片の凝固プロフィールのみを考慮した形状であり、水冷銅板そのものに発生する熱変形を考慮した形状ではなかった。
連続鋳造時の溶鋼からの熱による熱変形は、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、水冷銅板からなる長辺（長片ともいう）９１とこの裏側に取付けられたバックプレート９２とが、また図１１（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、水冷銅板からなる短辺（短片ともいう）９３とこの裏側に取付けられたバックプレート９４とが、一体的に熱変形する。
このとき、長辺９１又は短辺９３がバックプレート９２、９４よりも大きく変形する。なお、これらの水冷銅板を有する鋳型は、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、間隔を有して対向配置された一対の短辺９３の幅方向両側が、一対の長辺９１で挟み込まれた形状となっている。 However, the shape of the water-cooled copper plate of the mold of Patent Document 2 is a shape that considers only the solidification profile of the slab, and is not a shape that takes into account the thermal deformation that occurs in the water-cooled copper plate itself.
As shown in FIGS. 11 (A) and 11 (B), thermal deformation due to heat from the molten steel during continuous casting includes a long side (also referred to as a long piece) 91 made of a water-cooled copper plate and a back plate 92 attached to the back side. However, as shown in FIGS. 11C and 11D, a short side (also referred to as a short piece) 93 made of a water-cooled copper plate and a back plate 94 attached to the back side are integrally thermally deformed.
At this time, the long side 91 or the short side 93 is deformed larger than the back plates 92 and 94. In addition, as shown in FIGS. 11A and 11B, the mold having these water-cooled copper plates has a pair of long sides 91 on both sides in the width direction of a pair of short sides 93 arranged to face each other. The shape is sandwiched between.

また、この熱変形は、図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、長辺９１と短辺９３が中膨らみとなる変形であり、溶鋼接触面側への突出量が１〜２ｍｍ程度に達する場合もあり、前記した鋳片の凝固プロフィールを考慮した寸法よりも大きい。このため、このような熱変形が発生すれば、マルチテーパとした鋳型の性能を十分に得ることができない。
更に、長辺９１と短辺９３に中膨らみとなる変形が発生することでテーパ形状が崩れ、その結果、鋳片コーナー部の冷却が更に悪くなって、形成される凝固シェルの厚みが薄くなり、最終的には、ブレークアウトを招く恐れもある。 Further, as shown in FIGS. 11A to 11D, this thermal deformation is a deformation in which the long side 91 and the short side 93 are inflated, and the amount of protrusion to the molten steel contact surface side is about 1 to 2 mm. May be larger than the dimension considering the solidification profile of the slab. For this reason, if such thermal deformation occurs, the performance of the mold having a multi-taper cannot be sufficiently obtained.
Furthermore, the taper shape collapses due to the deformation that causes the middle side to bulge in the long side 91 and the short side 93. As a result, the cooling of the corner portion of the slab becomes worse, and the thickness of the formed solidified shell becomes thin. Eventually, it may cause a breakout.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋳片の凝固プロフィールを考慮した水冷銅板の性能を十分に得ることができ、良好な品質の鋳片を製造可能な水冷銅板の変位測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to obtain a water-cooled copper plate displacement measuring method capable of sufficiently obtaining the performance of a water-cooled copper plate in consideration of the solidification profile of the slab and capable of producing a good quality slab. The purpose is to provide.

前記目的に沿う本発明に係る水冷銅板の変位測定方法は、連続鋳造用鋳型の内側に固定配置される水冷銅板の変位測定方法であって、
前記水冷銅板の裏側に配置されているバックプレートの背部に第１の距離計を配置し、該第１の距離計によって、前記バックプレートの移動距離ａを測定し、前記バックプレート内に第２の距離計を埋込み、該第２の距離計によって、前記バックプレートと前記水冷銅板の距離ｂを測定して、前記移動距離ａと前記距離ｂとの和から、前記水冷銅板の変位を求める。
なお、バックプレートの背部とは、バックプレート自体の背面側部分のみならず、バックプレートの背面側後方位置も含む。 The displacement measuring method of a water-cooled copper plate according to the present invention that meets the above-mentioned object is a displacement measuring method of a water-cooled copper plate that is fixedly arranged inside a continuous casting mold,
A first distance meter is disposed on the back portion of the back plate disposed on the back side of the water-cooled copper plate, and the movement distance a of the back plate is measured by the first distance meter, and a second distance meter is disposed in the back plate. The distance b between the back plate and the water-cooled copper plate is measured by the second distance meter, and the displacement of the water-cooled copper plate is obtained from the sum of the moving distance a and the distance b.
The back portion of the back plate includes not only the back side portion of the back plate itself but also the back side rear position of the back plate.

本発明に係る水冷銅板の変位測定方法は、バックプレートの背部に配置された距離計とバックプレート内に埋込まれた距離計により、連続鋳造時における水冷銅板の変位を得ることができる。
これにより、製造する鋳片の品質に影響を及ぼす水冷銅板の変形を検知できるので、このデータに基づき、例えば、連続鋳造時には鋳造条件を変更し、また連続鋳造前には熱変形に伴う水冷銅板の形状加工を行うことで、鋳片の凝固プロフィールを考慮した水冷銅板の性能を十分に得ることができ、良好な品質の鋳片を製造できる。 Displacement measuring method for a water-cooled copper plate according to the present invention more rangefinder embedded in placed on the back of the back plate rangefinder and the back plate, it is possible to obtain a displacement of the water-cooled copper plate during continuous casting.
As a result, deformation of the water-cooled copper plate that affects the quality of the slab to be manufactured can be detected. Based on this data, for example, the casting conditions are changed during continuous casting, and the water-cooled copper plate accompanying thermal deformation before continuous casting. By performing the shape processing, it is possible to sufficiently obtain the performance of the water-cooled copper plate in consideration of the solidification profile of the slab and to manufacture a slab of good quality.

更に、バックプレートの背部に配置された第１の距離計により、バックプレートの移動距離ａを測定し、バックプレート内に埋込まれた第２の距離計により、バックプレートと水冷銅板の距離ｂを測定して、連続鋳造時の水冷銅板の変位を移動距離ａと距離ｂとの和から求めるので、水冷銅板の変位を高精度に得ることができる。 Further, the distance a between the back plate and the water-cooled copper plate is measured with a second distance meter embedded in the back plate by measuring the moving distance a of the back plate with a first distance meter disposed on the back of the back plate. the measured, since obtaining the displacement of the water-cooled copper plate for continuous casting from the sum of the travel distance a and the distance b, it is possible to obtain a displacement of the water-cooled copper plate with high accuracy.

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１、第２の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法の説明図である。(A), (B) is explanatory drawing of the displacement measuring method of the water-cooled copper plate which concerns on the 1st, 2nd embodiment of this invention, respectively. 本発明の第３の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the displacement measuring method of the water-cooled copper plate which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. （Ａ）は変位測定位置を示す長辺側バックプレートの裏面図、（Ｂ）は変位測定位置を示す短辺側バックプレートの裏面図である。(A) is a back view of the long side back plate showing the displacement measurement position, and (B) is a back view of the short side back plate showing the displacement measurement position. 鋳片の鋳造速度の推移を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows transition of the casting speed of slab. 各変位測定位置でのＦ側バックプレートのそり変形の推移を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows transition of the curvature deformation of the F side backplate in each displacement measurement position. 各変位測定位置でのＮ側バックプレートのそり変形の推移を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows transition of the curvature deformation of the N side backplate in each displacement measurement position. Ｆ側バックプレートの鋳造方向のそり変形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the curvature deformation of the casting direction of F side backplate. Ｎ側バックプレートの鋳造方向のそり変形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the curvature deformation of the casting direction of an N side backplate. （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれＦ側の熱変形分布及びそり変形分布を示す説明図である。(A), (B) is explanatory drawing which shows the thermal deformation distribution and curvature deformation distribution of the F side, respectively. （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれＮ側の熱変形分布及びそり変形分布を示す説明図である。(A), (B) is explanatory drawing which shows the thermal deformation distribution and warpage deformation distribution of the N side, respectively. （Ａ）は熱変形した長辺の正面側からの部分斜視図、（Ｂ）は同長辺の裏面側からの部分斜視図、（Ｃ）は熱変形した短辺の裏面側からの斜視図、（Ｄ）は同短辺の正面側からの斜視図である。(A) is a partial perspective view from the front side of the long side thermally deformed, (B) is a partial perspective view from the back side of the long side, (C) is a perspective view from the back side of the short side thermally deformed. , (D) is a perspective view from the front side of the short side.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
まず、本発明の第１〜第３の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法を適用する連続鋳造用鋳型（以下、単に鋳型ともいう）について説明した後、水冷銅板の変位測定方法について説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、鋳型は、その内側に固定配置され、上下方向に貫通した空間部１０を形成する水冷銅板を有し、この空間部１０に溶鋼１２を供給して冷却しながら鋳片を製造するものである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
First, a continuous casting mold (hereinafter also simply referred to as a mold) to which the water-cooled copper plate displacement measurement method according to the first to third embodiments of the present invention is applied will be described, and then the water-cooled copper plate displacement measurement method will be described. To do.
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), the mold has a water-cooled copper plate which is fixedly arranged inside and forms a space portion 10 penetrating in the vertical direction, and molten steel 12 is supplied to the space portion 10. The slab is manufactured while cooling.

水冷銅板は、間隔を有して対向配置された一対の短辺（短片ともいう）１３と、この短辺１３を幅方向両側から挟み込んだ状態で対向配置された一対の長辺１４（長片ともいう）とを構成している（図１１（Ａ）、（Ｂ）参照）。
この水冷銅板からなる短辺１３及び長辺１４の裏面側には、複数のボルト（締結手段）によってバックプレート（支持部材）１５、１６がそれぞれ固定され、短辺１３及び長辺１４の裏面側の上下方向に設けられた多数の導水溝に冷却水を流すことで、短辺１３及び長辺１４の冷却を行うと共に溶鋼１２の冷却を行って鋳片を製造できる。 The water-cooled copper plate is composed of a pair of short sides (also referred to as short pieces) 13 opposed to each other with an interval, and a pair of long sides 14 (long pieces) arranged opposite to each other with the short sides 13 sandwiched from both sides in the width direction. (Refer to FIGS. 11A and 11B).
Back plates (support members) 15 and 16 are fixed to the back side of the short side 13 and the long side 14 made of this water-cooled copper plate by a plurality of bolts (fastening means), respectively, and the back side of the short side 13 and the long side 14 By flowing the cooling water through a number of water guide grooves provided in the vertical direction, the short side 13 and the long side 14 can be cooled and the molten steel 12 can be cooled to produce a slab.

短辺１３は、例えば、幅が５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度（一対の長辺１４の間隔と等しい）、上下方向の長さが６００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下程度である。また、長辺１４は、対向配置される一対の短辺１３の間隔を、６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下の範囲で変更可能とすることのできる幅を有し、上下方向の長さは短辺と同程度である。なお、短辺１３と長辺１４は、銅又は銅合金で構成されている。
これにより、例えば、幅が６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下程度、厚みが５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下程度のスラブを製造できる。 For example, the short side 13 has a width of about 50 mm or more and 300 mm or less (equal to the interval between the pair of long sides 14) and a vertical length of about 600 mm or more and 1200 mm or less. Further, the long side 14 has a width that can change the distance between the pair of opposing short sides 13 in the range of 600 mm or more and 3000 mm or less, and the length in the vertical direction is about the same as the short side. It is. The short side 13 and the long side 14 are made of copper or a copper alloy.
Thereby, for example, a slab having a width of about 600 mm to about 3000 mm and a thickness of about 50 mm to about 300 mm can be manufactured.

続いて、本発明の第１〜第３の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法について説明する。
図１（Ａ）に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法は、長辺１４の裏側に配置されているバックプレート１６の背部に、複数（ここでは、３個）のレーザー式変位計（距離計の一例）１９〜２１を配置し、この各レーザー式変位計１９〜２１により、バックプレート１６の移動距離ａを測定する方法である。この方法は、バックプレート１６の剛性が小さく、バックプレート１６が長辺１４と一体的に膨張収縮するときに有効である。 Then, the displacement measuring method of the water-cooled copper plate which concerns on the 1st-3rd embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1 (A), the displacement measuring method for the water-cooled copper plate according to the first embodiment of the present invention has a plurality of (here, the back plate 16) disposed on the back side of the long side 14. This is a method in which three laser displacement meters (an example of a distance meter) 19 to 21 are arranged, and the movement distance a of the back plate 16 is measured by the laser displacement meters 19 to 21. This method is effective when the back plate 16 has low rigidity and the back plate 16 expands and contracts integrally with the long side 14.

各レーザー式変位計１９〜２１は、鋳型を支持する鋳型フレーム１８の正面側（バックプレート１６の背面と間隔を有して対向する側）に、鋳造方向に渡って間隔を有して配置されている。この各レーザー式変位計１９〜２１は、鋳型フレーム１８のみに取付けているが、バックプレート１６（背面）のみ、又は鋳型フレーム１８とバックプレート１６の双方に取付けてもよい。
ここで、レーザー式変位計１９、２１、２０は、長辺１４の高さ方向の上部（長辺の上端から鋳造方向へ１５０ｍｍまでの範囲）、下部（長辺の下端から上方向へ２００ｍｍまでの範囲）、及び中央部（上部及び下部を除く部分）の測定がそれぞれできるように配置されているが、これに限定されるものではなく、更に長辺の幅方向に間隔を有して複数配置してもよい。 Each of the laser displacement meters 19 to 21 is arranged on the front side of the mold frame 18 that supports the mold (the side facing the back surface of the back plate 16 with a gap) with a gap in the casting direction. ing. The laser displacement meters 19 to 21 are attached only to the mold frame 18, but may be attached only to the back plate 16 (rear surface) or both the mold frame 18 and the back plate 16.
Here, the laser-type displacement meters 19, 21, and 20 have an upper portion in the height direction of the long side 14 (range from the upper end of the long side to 150 mm in the casting direction) and a lower portion (from the lower end of the long side to 200 mm upward). Range) and the central part (the part excluding the upper part and the lower part) can be measured, but the present invention is not limited to this. You may arrange.

また、レーザー式変位計の代わりに、渦電流式変位計や接触式変位計を使用してもよい。
これにより、バックプレート１６と鋳型フレーム１８との相対距離Ｌ１を、各レーザー式変位計１９〜２１を設置した位置ごとに測定できる。なお、鋳型フレーム１８は、バックプレート１６とは間隔を有して配置され、熱変形しない（熱変形が小さい）ため、連続鋳造の開始の前後で相対距離Ｌ１を測定することで、バックプレート１６の移動距離ａを測定でき、長辺１４のそり変形の際の変位を検知できる。 Further, instead of the laser displacement meter, an eddy current displacement meter or a contact displacement meter may be used.
Thereby, the relative distance L1 between the back plate 16 and the mold frame 18 can be measured for each position where the laser displacement meters 19 to 21 are installed. Note that the mold frame 18 is arranged at a distance from the back plate 16 and is not thermally deformed (small thermal deformation). Therefore, by measuring the relative distance L1 before and after the start of continuous casting, the back plate 16 The movement distance a of the long side 14 can be measured, and the displacement of the long side 14 during warp deformation can be detected.

図１（Ｂ）に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法は、短辺１３の裏側に配置されているバックプレート１５の背部に、複数（ここでは、３個）の渦電流式変位計（距離計の一例）２４〜２６を配置し、この各渦電流式変位計２４〜２６により、バックプレート１５の移動距離ａ´を測定する方法である。
なお、各渦電流式変位計２４〜２６は、バックプレート１５の裏面側に配置された基準バー２７の正面側（バックプレート１５の裏面に対向する側）に、鋳造方向に渡って間隔を有して配置されている。この基準バー２７は、バックプレート１５の上部と下部に、支持部２８、２９を介して取付けられている。 As shown in FIG. 1 (B), a method for measuring the displacement of a water-cooled copper plate according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of (here, the back plate 15) disposed on the back side of the short side 13. In this method, three eddy current displacement meters (an example of a distance meter) 24 to 26 are arranged, and the movement distance a ′ of the back plate 15 is measured by the eddy current displacement meters 24 to 26.
Each of the eddy current displacement meters 24 to 26 has an interval across the casting direction on the front side of the reference bar 27 arranged on the back side of the back plate 15 (the side facing the back side of the back plate 15). Are arranged. The reference bar 27 is attached to the upper and lower portions of the back plate 15 via support portions 28 and 29.

このように構成することで、各渦電流式変位計２４〜２６により、バックプレート１５と基準バー２７との相対距離Ｌ２を、各渦電流式変位計２４〜２６を設置した位置ごとに、それぞれ測定できる。従って、バックプレート１５と基準バー２７との相対距離Ｌ２から、基準バー２７に対する短辺１３のそり変形量が求まる。
なお、基準バー２７は熱変形しない（熱変形が小さい）ため、連続鋳造の開始の前後で相対距離Ｌ２を測定することで、バックプレート１５の移動距離ａ´を測定でき、短辺１３のそり変形の際の変位を検知できる。 With this configuration, the relative distance L2 between the back plate 15 and the reference bar 27 can be determined by the eddy current displacement meters 24 to 26 for each position where the eddy current displacement meters 24 to 26 are installed. It can be measured. Therefore, the amount of warpage deformation of the short side 13 with respect to the reference bar 27 is obtained from the relative distance L2 between the back plate 15 and the reference bar 27.
Since the reference bar 27 is not thermally deformed (thermal deformation is small), the movement distance a ′ of the back plate 15 can be measured by measuring the relative distance L2 before and after the start of continuous casting, and the warp of the short side 13 can be measured. Displacement during deformation can be detected.

図２に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法は、水冷銅板からなる短辺３９の裏側に配置されているバックプレート４０内に、複数（ここでは、３個）の渦電流式変位計（距離計の一例）４１〜４３を埋込み、この各渦電流式変位計４１〜４３により、バックプレート４０と短辺１３の距離ｂを測定する方法である。この方法は、バックプレート４０の剛性が大きく、短辺３９が主体となって熱変形するときに有効である。また、この方法は、長辺についても適用できる。
なお、短辺３９は、前記した短辺１３と同様の構成であり、バックプレート４０は、各渦電流式変位計４１〜４３が設けられていること以外は、前記したバックプレート１５と同一構成である。また、図２中の番号４４、４５は、冷却水が流れる導水溝であり、番号４６は、短辺３９とバックプレート４０との間からの冷却水の漏れを防止するＯリングである。 As shown in FIG. 2, the displacement measuring method of the water-cooled copper plate according to the third embodiment of the present invention includes a plurality of (here, the back plate 40 disposed on the back side of the short side 39 made of the water-cooled copper plate). 3) eddy current displacement meters (an example of a distance meter) 41 to 43 are embedded, and the distance b between the back plate 40 and the short side 13 is measured by the eddy current displacement meters 41 to 43. . This method is effective when the back plate 40 has high rigidity and is thermally deformed mainly by the short side 39. This method can also be applied to the long side.
The short side 39 has the same configuration as the short side 13, and the back plate 40 has the same configuration as the back plate 15 except that the eddy current displacement meters 41 to 43 are provided. It is. In addition, numbers 44 and 45 in FIG. 2 are water guide grooves through which cooling water flows, and number 46 is an O-ring that prevents leakage of cooling water from between the short side 39 and the back plate 40.

渦電流式変位計４１（各渦電流式変位計４２、４３も同様）は、コード４７が接続された検出部４８を有し、この検出部４８が、バックプレート４０に形成した貫通孔４９内に埋込まれたものである。なお、貫通孔４９は、バックプレート４０の幅方向に間隔を有して形成されているが、更に鋳造方向に間隔を有して形成してもよい。
検出部４８は、センサーヘッド押え部５０により、検出部４８の先端面が短辺３９の裏面に接触するように（隙間を有してもよい）、位置決めされている。なお、検出部４８とセンサーヘッド押え部５０との間、及びセンサーヘッド押え部５０と貫通孔４９内面との間には、それぞれＯリング５１、５２が取付けられ、冷却水の漏出しを防止している。 The eddy current displacement meter 41 (the same applies to each of the eddy current displacement meters 42 and 43) has a detection portion 48 to which a cord 47 is connected, and this detection portion 48 is in a through hole 49 formed in the back plate 40. It is embedded in. The through holes 49 are formed with a gap in the width direction of the back plate 40, but may be formed with a gap in the casting direction.
The detection unit 48 is positioned by the sensor head pressing unit 50 so that the front end surface of the detection unit 48 contacts the back surface of the short side 39 (there may be a gap). O-rings 51 and 52 are attached between the detection unit 48 and the sensor head pressing unit 50 and between the sensor head pressing unit 50 and the inner surface of the through hole 49, respectively, to prevent leakage of cooling water. ing.

また、センサーヘッド押え部５０は、コード４７を挿通するための貫通孔５３が軸心に形成された固定ボルト５４により、その位置決めがなされている。なお、固定ボルト５４とコード４７との間には、シールゴム５５とシール押え部５６が取付けられ、固定ボルト５４とコード４７との間からの冷却水の漏出しを防止している。
これにより、バックプレート４０と短辺３９との距離ｂを、各渦電流式変位計４１〜４３を設置した位置ごとに、測定できる。
なお、前記した本発明の第１の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法、又は第２の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法は、第３の実施の形態に係る水冷銅板の変位測定方法と組合せることもできる。即ち、バックプレートの背部に配置した第１の距離計で、バックプレートの移動距離ａ（ａ´）を測定し、バックプレート内に埋込んだ第２の距離計によってバックプレートと長辺又は短辺との距離ｂを測定して、移動距離ａ（ａ´）と距離ｂとの和から、長辺又は短辺の変位を求めることもできる。 The sensor head presser 50 is positioned by a fixing bolt 54 in which a through hole 53 for inserting the cord 47 is formed in the shaft center. A seal rubber 55 and a seal retainer 56 are attached between the fixing bolt 54 and the cord 47 to prevent leakage of cooling water from between the fixing bolt 54 and the cord 47.
Thereby, the distance b of the back plate 40 and the short side 39 can be measured for every position which installed each eddy current type displacement meter 41-43.
In addition, the displacement measuring method of the water-cooled copper plate according to the first embodiment of the present invention or the displacement measuring method of the water-cooled copper plate according to the second embodiment is the same as that of the water-cooled copper plate according to the third embodiment. It can also be combined with a displacement measurement method. That is, the distance a (a ′) of the back plate is measured with a first distance meter disposed on the back of the back plate, and the back plate and the long side or short side are measured with the second distance meter embedded in the back plate. By measuring the distance b to the side, the displacement of the long side or the short side can be obtained from the sum of the moving distance a (a ′) and the distance b.

次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
使用した鋳型は、従来公知の連続鋳造機に使用する鋳型である。
鋳型を構成する対となる長辺は、鋳造されて下流側へ搬送される鋳片の上面側に接する側をＬ側といい、下面側に接する側をＦ側という。また、対となる短辺は、その間隔が可変のものである。
なお、以下の実施例においては、間隔を変更するための一方側の短辺をＮ側といい、他方側の短辺をＳ側という。 Next, examples carried out for confirming the effects of the present invention will be described.
The used mold is a mold used in a conventionally known continuous casting machine.
As for the paired long sides constituting the mold, the side in contact with the upper surface side of the slab that is cast and conveyed downstream is referred to as the L side, and the side in contact with the lower surface side is referred to as the F side. Moreover, the short side which becomes a pair has a variable space | interval.
In the following embodiments, the short side on one side for changing the interval is referred to as the N side, and the short side on the other side is referred to as the S side.

この鋳型において、長辺のＦ側のそり変形は、長辺の裏側に配置されているバックプレートの背部に、３個のレーザー式変位計を配置し（図１（Ａ）参照）、図３（Ａ）に示すように、Ｆ１点〜Ｆ３点の３箇所について、バックプレートの変位量をそれぞれ測定した。なお、Ｆ１点〜Ｆ３点は、長辺の幅方向中央部において、高さ方向の上部、中央部、及び下部である。
短辺のＮ側のそり変形は、短辺の裏側に配置されているバックプレートの背部に、３個の渦電流式変位計を配置し（図１（Ｂ）参照）、図３（Ｂ）に示すように、Ｎ１点〜Ｎ３点の３箇所について、バックプレートの変位量をそれぞれ測定した。なお、Ｎ１点〜Ｎ３点は、短辺の幅方向中央部において、高さ方向の上部、中央部、及び下部である。
また、鋳造速度は１．０ｍ／分と１．５ｍ／分の２つについて行った。この鋳造速度の推移を図４に示す。 In this mold, for the warpage deformation on the F side of the long side, three laser displacement meters are arranged on the back of the back plate arranged on the back side of the long side (see FIG. 1A), and FIG. As shown to (A), the displacement amount of the backplate was measured about three places, F1 point-F3 point, respectively. In addition, F1 point-F3 point are the upper part of a height direction, a center part, and a lower part in the width direction center part of a long side.
For warping deformation on the N side of the short side, three eddy current displacement meters are arranged on the back of the back plate arranged on the back side of the short side (see FIG. 1B), and FIG. As shown in FIG. 3, the displacement amount of the back plate was measured at three points N1 to N3. In addition, N1 point-N3 point are the upper part of a height direction, a center part, and a lower part in the width direction center part of a short side.
Moreover, the casting speed was performed about 1.0 m / min and 1.5 m / min. The transition of the casting speed is shown in FIG.

まず、長辺が取付けられたバックプレートについて、Ｆ側のそり変形の推移を図５に示す。
図５から明らかなように、Ｆ側の変位量は、鋳造速度の上昇と共に大きくなることが分かった。なお、Ｌ側についても、Ｆ側とは変位量は異なるが、略同様の傾向が得られた。
次に、短辺が取付けられたバックプレートについて、Ｎ側のそり変形の推移を図６に示す。
図６から明らかなように、Ｎ側の変位量も、鋳造速度の上昇と共に大きくなることが分かった。なお、Ｓ側についても、Ｎ側とは変位量は異なるが、略同様の傾向が得られた。 First, FIG. 5 shows the transition of warpage deformation on the F side for the back plate to which the long side is attached.
As is apparent from FIG. 5, it has been found that the displacement amount on the F side increases as the casting speed increases. On the L side, the amount of displacement was different from that on the F side, but a similar tendency was obtained.
Next, FIG. 6 shows the transition of warpage deformation on the N side for the back plate to which the short side is attached.
As is apparent from FIG. 6, it has been found that the displacement amount on the N side also increases as the casting speed increases. In addition, although the displacement amount also differs on the S side from the N side, substantially the same tendency was obtained.

続いて、長辺が取付けられたバックプレートについて、Ｆ側の鋳造方向のそり変形のプロット点を図７に、また短辺が取付けられたバックプレートについて、Ｎ側の鋳造方向のそり変形のプロット点を図８に、それぞれ示す。なお、メニスカス位置は、鋳型上端から１００ｍｍの位置である。
この図７及び図８中の「Ｖｃ」とは、鋳片の鋳造速度（単位は「ｍ／分」）である。また、図７及び図８には、鋳片の鋳造速度が１．０ｍ／分（太線）と１．５ｍ／分（細線）の場合について、ＦＥＭ解析（有限要素法を用いた解析）での変形予測結果も示している。 Subsequently, plot points of warpage deformation in the casting direction on the F side for the back plate with the long side attached are plotted in FIG. 7, and plots of warpage deformation in the casting direction on the N side for the back plate with the short side attached. The points are shown in FIG. The meniscus position is a position 100 mm from the upper end of the mold.
“Vc” in FIGS. 7 and 8 is the casting speed of the slab (unit: “m / min”). 7 and 8 show the FEM analysis (analysis using the finite element method) in the case where the casting speed of the slab is 1.0 m / min (thick line) and 1.5 m / min (thin line). The deformation prediction results are also shown.

図７から明らかなように、Ｆ側の変位量は、バックプレートの上端と鋳造方向中央部との差が０．５ｍｍ程度まで広がっていた。なお、ＦＥＭ解析結果は、実測値上を通過していた。
一方、図８に示すように、Ｎ側の変位量は、いずれも１．２ｍｍ程度、そり変形していることが分かった。 As is clear from FIG. 7, the difference between the F-side displacement amount and the upper end of the back plate and the central portion in the casting direction spread to about 0.5 mm. The FEM analysis result passed over the actual measurement value.
On the other hand, as shown in FIG. 8, it was found that the displacement amount on the N side was warped by about 1.2 mm.

以上に示したように、長辺又は短辺が取付けられたバックプレートの変位量を測定することで、長辺又は短辺がバックプレートと一体的に変形する場合は、バックプレートの変位量が長辺又は短辺の変位量となる。また、バックプレートに対して長辺又は短辺が変形する場合は、バックプレート内に埋込まれた距離計を用いることで、長辺又は短辺の変位量を測定できる。
従って、本発明の水冷銅板の変位測定方法を使用することで、長辺及び短辺の変位量を測定できることを確認できた。 As described above, when the long side or the short side is deformed integrally with the back plate by measuring the displacement amount of the back plate to which the long side or the short side is attached, the displacement amount of the back plate is The displacement amount is the long side or the short side. Further, when the long side or the short side is deformed with respect to the back plate, the displacement amount of the long side or the short side can be measured by using a distance meter embedded in the back plate.
Therefore, it was confirmed that the displacement amount of the long side and the short side can be measured by using the method for measuring the displacement of the water-cooled copper plate of the present invention.

また、上記したように、長辺及び短辺の変位量は、ＦＥＭ解析により推測できるため、このＦＥＭ解析を用いることで、長辺側及び短辺側の熱変形分布を求めることができる。
図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に、Ｆ側及びＮ側の全体の熱変形分布を、また図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に、Ｆ側及びＮ側の代表点での鋳造方向のそり変形分布を、それぞれ示す。なお、代表点は、鋳造速度（１．０ｍ／分、１．５ｍ／分）ごとに、長辺又は短辺の幅方向中央部と、長辺又は短辺のコーナー部の位置である。 Further, as described above, since the displacement amount of the long side and the short side can be estimated by FEM analysis, the thermal deformation distribution on the long side and the short side can be obtained by using this FEM analysis.
9 (A) and 10 (A) show the overall thermal deformation distribution on the F side and N side, and FIGS. 9 (B) and 10 (B) show the representative points on the F side and N side. The warp deformation distribution in the casting direction is shown respectively. In addition, a representative point is the position of the width direction center part of a long side or a short side, and the corner part of a long side or a short side for every casting speed (1.0 m / min, 1.5 m / min).

図９（Ａ）、（Ｂ）、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、長辺側及び短辺側について、熱変形分布を得ることができるため、このデータに基づき、例えば、連続鋳造時には鋳造条件を変更し、また連続鋳造前には熱変形に伴う水冷銅板の形状加工を行うことで、鋳片の凝固プロフィールを考慮した水冷銅板の性能を十分に得ることができ、良好な品質の鋳片を製造できる。 As shown in FIGS. 9A, 9B, 10A, and 10B, the thermal deformation distribution can be obtained for the long side and the short side. Based on this data, for example, By changing the casting conditions during continuous casting and performing shape processing of the water-cooled copper plate accompanying thermal deformation before continuous casting, the performance of the water-cooled copper plate taking into account the solidification profile of the slab can be sufficiently obtained, and good High quality cast slabs.

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の水冷銅板の変位測定方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
鋳型の構造は、水冷銅板の裏側にバックプレートが配置された構造であれば、前記実施の形態に示した構造に限定されるものではない。例えば、従来公知の垂直曲げ型の連続鋳造機に使用する鋳型でもよく、また湾曲型の連続鋳造機に使用する鋳型でもよい。
また、レーザー式変位計や渦電流式変位計の取付け位置も、必要に応じて変更でき、また取付け個数も、必要に応じて増減できる。
そして、前記実施の形態では、一対の短辺の双方、又は一対の長辺の双方を構成する水冷銅板の変位量を測定した場合について説明したが、一対の短辺の片方又は一対の長辺の片方の変位量のみを測定してもよく、また一対の短辺及び一対の長辺の全ての変位量を測定してもよい。 As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and the matters described in the scope of claims. Other embodiments and modifications conceivable within the scope are also included. For example, the case where the method for measuring the displacement of the water-cooled copper plate of the present invention is configured by combining some or all of the above-described embodiments and modifications is also included in the scope of the right of the present invention.
The structure of the mold is not limited to the structure shown in the embodiment as long as the back plate is disposed on the back side of the water-cooled copper plate. For example, a mold used in a conventionally known vertical bending type continuous casting machine or a mold used in a curved type continuous casting machine may be used.
Also, the mounting position of the laser displacement meter or eddy current displacement meter can be changed as necessary, and the number of mounting can be increased or decreased as necessary.
And in the said embodiment, although the case where the amount of displacement of the water-cooled copper plate which comprises both of a pair of short sides or both of a pair of long sides was measured was demonstrated, one of a pair of short sides or a pair of long sides Only one of the displacement amounts may be measured, or all the displacement amounts of the pair of short sides and the pair of long sides may be measured.

１０：空間部、１２：溶鋼、１３：短辺、１４：長辺、１５、１６：バックプレート、１８：鋳型フレーム、１９〜２１：レーザー式変位計（距離計）、２４〜２６：渦電流式変位計（距離計）、２７：基準バー、２８、２９：支持部、３９：短辺、４０：バックプレート、４１〜４３：渦電流式変位計（距離計）、４４、４５：導水溝、４６：Ｏリング、４７：コード、４８：検出部、４９：貫通孔、５０：センサーヘッド押え部、５１、５２：Ｏリング、５３：貫通孔、５４：固定ボルト、５５：シールゴム、５６：シール押え部 10: Space portion, 12: Molten steel, 13: Short side, 14: Long side, 15, 16: Back plate, 18: Mold frame, 19-21: Laser displacement meter (distance meter), 24-26: Eddy current Displacement meter (distance meter), 27: reference bar, 28, 29: support, 39: short side, 40: back plate, 41-43: eddy current displacement meter (distance meter), 44, 45: water guide groove , 46: O-ring, 47: Code, 48: Detection part, 49: Through hole, 50: Sensor head pressing part, 51, 52: O-ring, 53: Through hole, 54: Fixing bolt, 55: Seal rubber, 56: Seal presser

Claims (1)

連続鋳造用鋳型の内側に固定配置される水冷銅板の変位測定方法であって、
前記水冷銅板の裏側に配置されているバックプレートの背部に第１の距離計を配置し、該第１の距離計によって、前記バックプレートの移動距離ａを測定し、前記バックプレート内に第２の距離計を埋込み、該第２の距離計によって、前記バックプレートと前記水冷銅板の距離ｂを測定して、前記移動距離ａと前記距離ｂとの和から、前記水冷銅板の変位を求めることを特徴とする水冷銅板の変位測定方法。 A method for measuring the displacement of a water-cooled copper plate fixedly arranged inside a continuous casting mold,
A first distance meter is disposed on the back portion of the back plate disposed on the back side of the water-cooled copper plate, and the movement distance a of the back plate is measured by the first distance meter, and a second distance meter is disposed in the back plate. The distance b between the back plate and the water-cooled copper plate is measured by the second distance meter, and the displacement of the water-cooled copper plate is obtained from the sum of the moving distance a and the distance b. A method for measuring the displacement of a water-cooled copper plate.

Images