JPH04187353A - 連続鋳造機の鋳込みノズルの偏芯量測定装置と偏芯修正装置 - 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〕 本発明は連続鋳造機の鋳込みノズルの偏芯量測定装置お
よび偏芯修正装置、特に、溶融金属から直接、薄スラブ
を鋳造する連続鋳造機に適した偏芯修正装置右よび偏芯
修正装置に関する。

〔従来の技術〕

粗圧延工程を経ることなく溶融金属から正接薄スラブを
鋳造する薄スラブ連続鋳造機は、鋳造工程のコストの大
巾な削減が期待できることから、有望視されている。

この薄スラブ連続鋳造機の鋳型は、鋳造方向に長く断面
が偏平な矩形であり、鋳込みノズルもまた鋳造方向に長
く断面が偏平な矩形の形状を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、鋳込みノズルは温度分布のむら等の原因に
より、断面の短辺方向へ偏芯し易い傾向を有している。

、鋳込みノズルに所定値以上の偏芯が生じると、鋳型の
内壁との一聞隙が小さい（通常、１０闘程度）ので、偏
芯側の冷却系の負荷が著しく増大し、鋳片の温度分布も
不均一となって表面割れの発生等のように鋳片品質が悪
化するという問題がある。また通常、鋳型には金属製の
ベルトの一部を鋳型の側面とする双ベルト方式が採用さ
れており、極端な偏芯が発生すると、ノズルからの溶融
金属流が偏芯方向の鋳型を直撃するので鋳型の損傷や極
端な場合、鋳型が破壊される事態も考えられる。

したがって本発明の目的は、このような鋳込みノズルの
偏芯量を測定して迅速な対応を可能とする偏芯量測定装
置、および偏芯の発生による上記の問題を自動的に回避
することのできる偏芯修正装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成を表わす図である。

図において、本発明の連続鋳造機の鋳込みノズルの偏芯
量測定装置は、断面が矩形の鋳込みノズル１０の隣接す
る２つの外側面にわたって光切断線１２を投影する線状
ビーム光１４を発生する線状ビーム光発生手段１６と、
該光切断線１２を撮像する撮像手段１８と、該撮像手段
１８が生成する画像信号にもとづき、該画像平面上で、
光切断線１２を規定する２つの直線の方程式を決定する
直線決定手段２０と、該直線決定手段２０が決定した２
つの直線の交点の座標を決定する交点決定手段２２と、
該交点の座標にもとづき前記鋳込みノズル１０の偏芯量
を測定する偏芯量測定手段２４とを具備することを特徴
とするものである。

また、本発明の連続鋳造機の鋳込みノズルの偏芯修正装
置は、断面が矩形の鋳込みノズル１０の隣接する２つの
外側面にわたって光切断線１２を投影する線状ビーム光
１４を発生する線状ビーム光発生手段１６と、該光切断
線１２を撮像する撮像手段１８と、該撮像手段１８が生
成する画像信号にもとづき、該画像平面上で、光切断線
１２を規定する２つの直線の方程式を決定する直線決定
手段２０と、該直線決定手段２０が決定した２つの直線
の交点の座標を決定する交点決定手段２２と、該交点の
座標にもとづき前記鋳込みノズル１０の偏芯量を測定す
る偏芯量測定手段２４と、該偏芯量測定手段２４が測定
した偏芯量の値に応じて該偏芯をなくす方向へ該鋳込み
ノズル１００位置を移動せしめるノズル位置修正手段２
６とを具備することを特徴とするものである。

〔作　用〕

ノズル１０が偏芯すればそれに応じて画像上の光切断線
１２の交点の位置も変化するので、偏芯量と交点の位置
との関係を予め求めてふく等すれば、正確にノズル１０
の偏芯量を測定することができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を表わす図である。

光源として、比較的短波長のＡｒレーザ１６０を用いて
いる。比較的短波長く青色）のレーザを使用したのは赤
熱されたノズルの色との区別を容易にするためである。

Ａｒレーザ１６０からのビームは柱状レンズ１６２によ
って線状ビーム光１４とされ、鋳込みノズル１０に照射
される。この線状ビーム光１４の照射により鋳込みノズ
ル１４の２つの外側面１００　、１０２に光切断線１２
が形成される。

ＣＣＤカメラ１８０はこの光切断線１２を干渉フィルタ
１８４を介して撮像可能な位置に設置される。

干渉フィルタ１８４はＡｒレーザ１６０の波長の光のみ
を通過せしめるものである。

ＣＣＤカメラ１８０が出力する画像信号は画像メモリ１
８６に記憶され、コンピュータ２００から順次読み出さ
れ解析される。

第３図はコンピュータ２００においてなされるノズル１
０の偏芯量の算出処理を表わすフローチャートである。

最初に画像メモリ１８６から画像信号を読み込み（ステ
ップａ）、光切断線の重心位置を算出しくステップｂ）
、最小自乗法により光切断線の方程式を定める（ステッ
プＣ）。この重心位置およびそれからの直線の算出過程
は本出願人による特願昭６３−６８２９７号にその詳細
が記述されているが、各画素の強度を複数レベルのデジ
タル信号値で表わし、その重心点を光切断線を算出する
ための点とするものである。次に、２つの光切断線の２
元連立方程式を解くことによりそれらの交点の座標を算
出しくステップｄ）、その座標値からノズル１００偏芯
量を算出する−（ステップｅ）。この様に、２つの光切
断線が交差する点を算出することにより、ＣＣＤカメラ
１８０、および画像メモリ１８６の画素による測定精度
が限定されることなく、高精度に前記交差点を求めるこ
とができる。

さらにコンビニ−タ２００は算出されたノズル偏芯量に
応じてノズルの位置を移動して偏芯を修正するための信
号をノズル位置修正装置２６０へ出力する。ノズル位置
修正装置２６０はノズル上方のタンデイツシュ（図示せ
ず）を含めた全体を水平方向に移動せしめるものである
。

なお、本発明を薄スラブ連続鋳造機に適用する場合、連
続鋳造中にはノズルの先端部が溶融金属に浸漬されるの
で、先端部の偏芯量を測定することが困難である。した
がって、鋳造開始時において、鋳込みノズルが鋳型上方
に引き上げられ予熱されている間に偏芯量の測定を行な
い、偏芯の修正を行ない、偏芯量が安定した時点で、ノ
ズルを鋳型下方に挿入することが好適である。また、ノ
ズル挿入後においてもノズル上部の２点以上で偏芯量の
測定を行ない、それらの測定値から外挿することによっ
て、前記の方法よりも測定程度は低下するが先端部の偏
芯量を推定することも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように本発明によれば、鋳込みノズルの
偏芯量の非接触的な測定および測定にもとづく偏芯の修
正が可能となり、鋳片の品質の向上および操業の安定化
に寄与するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を表わす図、第２図は本発明
の一実施例を表わす図、第３図はノズル偏芯量算出処理
のフローチャート。 図において、 １０・・・鋳込みノズル、　　１２・・・光切断線、１
４・・・線状ビーム光、１６２・・・柱状レンズ、１８
４・・・干渉フィルタ、２００・・・コンピュータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、断面が矩形の鋳込みノズル（１０）の隣接する２つ
   の外側面にわたって光切断線（１２）を投影する線状ビ
   ーム光（１４）を発生する線状ビーム光発生手段（１６
   ）と、 該光切断線（１２）を撮像する撮像手段（１８）と、該
   撮像手段（１８）が生成する画像信号にもとづき、該画
   像平面上で、光切断線（１２）を規定する２つの直線の
   方程式を決定する直線決定手段（２０）と、 該直線決定手段（２０）が決定した２つの直線の交点の
   座標を決定する交点決定手段（２２）と、該交点の座標
   にもとづき前記鋳込みノズル（１０）の偏芯量を測定す
   る偏芯量測定手段（２４）とを具備することを特徴とす
   る連続鋳造機の偏芯量測定装置。 ２、断面が矩形の鋳込みノズル（１０）の隣接する２つ
   の外側面にわたって光切断線（１２）を投影する線状ビ
   ーム光（１４）を発生する線状ビーム光発生手段（１６
   ）と、 該光切断線（１２）を撮像する撮像手段（１８）と、該
   撮像手段（１８）が生成する画像信号にもとづき、該画
   像平面上で、光切断線（１２）を規定する２つの直線の
   方程式を決定する直線決定手段（２０）と、 該直線決定手段（２０）が決定した２つの直線の交点の
   座標を決定する交点決定手段（２２）と、該交点の座標
   にもとづき前記鋳込みノズル（１０）の偏芯量を測定す
   る偏芯量測定手段（２４）と、該偏芯量測定手段（２４
   ）が測定した偏芯量の値に応じて該偏芯をなくす方向へ
   該鋳込みノズル（１０）の位置を移動せしめるノズル位
   置修正手段（２６）とを具備することを特徴とする連続
   鋳造機の鋳込みノズルの偏芯修正装置。