JPH07290205A - 連続鋳造機におけるダムブロック間の間隔測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ダムブロック間の間隔を溶湯の凝固収縮を考慮
した間隔に設定できるようにして、ダムブロックと溶湯
との間の隙間の発生を防止し、冷却効率を向上させ、２
次冷却機等の設備を低減する。 【構成】間隔測定装置３０は鋳型空間内に挿入されて、
ダムブロックとともに搬送される。搬送中、間隔測定装
置３０を構成する本体ブロック１は、弾性体２によって
幅が可変になる。装置３０に設けた間隔センサ３はダム
ブロック間の間隔を検出する。位置センサ４は鋳型空間
内の現在位置を検出する。間隔センサ３及び位置センサ
４で検出された各測定値は処理装置５に入力されて処理
され、処理されたデータは記憶装置６に記憶される。こ
の記憶装置に記憶されたデータは任意に取り出されて、
位置データに対する間隔データの形で出力することによ
り調整済みダムブロック間隔のチェックに資する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダムブロック間の間隔
を正確に測定することが可能な連続鋳造機におけるダム
ブロック間の間隔測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、ツインベルト鋳造機を用いたコ
ンチロッド方式の連続鋳造圧延設備を示した概略図であ
る。これを銅線の場合について説明すれば、シャフト炉
２１で溶解された銅は保持炉２２を介してタンディシュ
２３に注入され、タンディッシュ２３からツインベルト
鋳造機２４に供給されて鋳造され、以下２次冷却機２５
を通り多段の圧延機２６を通って熱間圧延され、クリー
ニング装置２７を経て巻取機２８に所定の銅荒引線とし
て巻き取られる。

【０００３】ツインベルト鋳造機２４は、同図に拡大し
て示したように、上下の駆動ベルト１１、１２と、左右
のダムブロック１３、１３とで主に構成される。これら
に囲まれた鋳型空間にタンディッシュ２３から溶銅１５
が供給され、強制冷却されている上下駆動ベルト１１、
１２により連続的に冷却固化されて鋳造バーが直線状に
製造される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上下駆動ベ
ルト１１、１２により連続的に冷却固化されていく際、
溶銅１５は凝固収縮していくので、溶銅１５とダムブロ
ック１３との間に隙間が生じる。すなわち、鋳造機の出
口キャストバー１６の幅は入口キャストバー１７の幅よ
り０．数mm縮小する。この縮小幅が微妙でありこれを厳
密に行うため、左右のダムブロック１３間の間隔の調整
は、上駆動ベルト１１を上げたまま行い、調整後、上駆
動ベルト１１を下げている。しかし上駆動ベルト１１を
下げることにより折角厳密に調整したダムブロック１３
間に間隔のずれが発生する虞がある。

【０００５】ダムブロック間の間隔が、溶湯の凝固収縮
を考慮した間隔からずれて設定されると、溶湯との間に
隙間が発生し、この隙間が冷却効率を低下させ、２次冷
却機２５等の設備の増設が必要となる。そこで、上駆動
ベルトを下げたままダムブロック間の間隔を測定するこ
とが要請されている。

【０００６】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、ダムブロック間の間隔を実際の稼働に近い状
態で正確に測定することが可能な連続鋳造機におけるダ
ムブロック間の間隔測定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造機にお
けるダムブロック間の間隔測定装置は、駆動ベルトで上
下をダムブロックで左右を囲まれた鋳型空間に挿入され
て、上下駆動ベルトの駆動により左右ダムブロックとと
もに搬送される本体ブロックと、溶湯による左右のダム
ブロックに対する押圧力を模擬するために本体ブロック
の左右の幅を可変して左右のダムブロックに押圧力をか
ける弾性体と、押圧力をかけたダムブロック間の間隔を
検出する間隔センサと、本体ブロックの鋳型空間におけ
る位置を検出する位置センサと、間隔センサ及び位置セ
ンサにより検出したダムブロック間の間隔及び現在位置
の測定値を処理する処理手段と、処理した間隔データ及
び位置データを記憶する記憶手段とを備えたものであ
る。

【０００８】

【作用】ダムブロック間の間隔測定装置は、下駆動ベル
トの左右にダムブロックを組み付け、さらに上駆動ベル
トを下げて、これらに囲まれて形成された調整済みの鋳
型空間内に挿入される。

【０００９】上下駆動ベルトを駆動すると、鋳型空間内
に挿入された間隔測定装置は、上下駆動ベルト及びダム
ブロックに挟まれてダムブロックと共に搬送される。搬
送中、間隔センサは間隔測定装置を挟んでいるダムブロ
ック間の間隔を検出する。位置センサは間隔センサがダ
ムブロック間の間隔を検出する毎に、その検出時点の現
在位置を検出していく。

【００１０】間隔測定装置を構成する本体ブロックは、
その左右の幅が可変となっており弾性体によって左右の
ダムブロックを押し付けているので、実際に溶湯により
ダムブロックを押し付けているのと等価になる。したが
って、間隔センサにより検出されるダムブロック間の測
定値は実際の間隔に近い正確な値となる。

【００１１】間隔センサ及び位置センサで検出された各
測定値は処理装置に入力されて処理され、処理されたデ
ータは記憶手段に記憶される。この記憶手段に記憶され
たデータは任意に取り出され、位置データに対する間隔
データの形で出力することにより調整済みダムブロック
間隔のチェックに資する。

【００１２】このようにダムブロック間隔のチェックを
調整済みの鋳型空間内で正確に行うことができるので、
ダムブロック間の間隔を実際の溶湯の凝固収縮を考慮し
た間隔に設定でき、ダムブロック間と溶湯に隙間が発生
するのを防止でき、溶湯の冷却効率を増加させることが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
実施例の銅の連続鋳造機におけるダムブロック間の間隔
測定装置の平面図及び側面図を示す。本装置は携帯可能
な大きさで構成され、本体ブロック１と、弾性体２と、
間隔センサ３と、位置センサ４と、処理装置５と、記憶
装置６とから主に構成される。

【００１４】本体ブロック１は、相対向するように左右
に平行に配置された一対のブロック片８、９から構成さ
れ、左右の幅を可変できるように分離されている。本体
ブロック１は、上下を上下駆動ベルトで左右をダムブロ
ックで囲まれた鋳型空間に挿入され、上下駆動ベルトの
駆動によりダムブロックと一体となって搬送される。本
体ブロック１の全体形状は、連続鋳造機で鋳造される銅
製品と同形状の輪郭をもち断面矩形状をしており、これ
に対応して一対のブロック片８、９も断面矩形状をして
いる。一対のブロック片８、９の材料は硬度の高い金属
であれば任意であるが、例えばステンレス鋼またはダム
ブロックと同じ黒鉛などで構成することができる。

【００１５】弾性体２は、一対のブロック片８、９を互
いに中間で連結して間隔測定装置の左右の幅を可変でき
るようにする。弾性体２は、左右のダムブロックに外方
に向かう押圧力を与えて、実際に鋳型空間に供給される
溶銅による左右のダムブロックに対する押圧力を模擬す
るようなっている。したがって、その弾撥力は実際に近
い値に設定される。弾性体２は、たとえばバネまたはゴ
ムで構成される。バネとしては板バネ、つる巻きバネが
好ましい。ゴムとしては天然ゴムまたは合成ゴムがあげ
られる。

【００１６】間隔センサ３は、ダムブロック間の間隔を
検出する。具体的には、非接触の光電センサで構成す
る。一方のブロック片８の先端部に突設し、他方のブロ
ック片９と接触するダムブロックの内壁に光を照射し、
反射光を検出することで、ダムブロック間の間隔を正確
に検出するようになっている。

【００１７】位置センサ４は、搬送される本体ブロック
１の鋳型空間における現在位置を検出する。具体的に
は、非接触の赤外線センサで構成する。一方のブロック
片８に内蔵し、本体ブロック１の走行方向と反対方向に
赤外線を発射して、鋳型空間外の搬送路延長上に設置し
た基準面（図示せず）に当て、これからの反射光を検出
することで、本体ブロック１の現在位置を検出する。間
隔センサ３の場合と異なり、赤外線を使用するのは、鋳
型空間の外は明るいため誤検出を防止するためである。

【００１８】処理装置５と記憶装置６とは一方のブロッ
ク片８に内蔵される。処理装置５は、間隔センサ３及び
位置センサ４によりそれぞれ検出したダムブロック間の
間隔、及び現在位置の測定値を処理する。間隔センサ３
及び位置センサ４により検出したダムブロック間の間隔
及び現在位置の測定値は、処理装置５に入力されてディ
ジタル処理され、処理後、ダムブロック間の間隔データ
及び現在位置のデータとして記憶装置６に記憶される。
この記憶装置６に記憶されたこれらのデータは、図２に
示すように処理装置５に出力装置５１を接続することに
より、処理装置５を通じて現在位置に対応したダムブロ
ック間の間隔データを外部に出力することが可能になっ
ている。処理装置５はＣＰＵ、記憶装置はＲＡＭで構成
することができる。また、出力装置としては、プリン
タ、ディスプレイなどである。

【００１９】なお、一方のブロック片８には本装置の駆
動に必要な電源７が内蔵される。また、上記したセン
サ、ＣＰＵ、ＲＡＭのブロック回路構成を図２に示す
が、間隔センサ３、位置センサ４はＡ／Ｄ変換器５２を
介して処理装置５に接続される。

【００２０】さて、ツインベルト鋳造機を示した図３を
用いて本装置の使い方を説明する。図３（ａ）は要部拡
大断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正断面図である。
ツインベルト鋳造機２４は、各一対のプーリ３１，３１
及び３２，３２に懸架され、やや斜め下方に傾斜させた
上下の無端駆動ベルト１１、１２と、これらの上下無端
駆動ベルト１１、１２間に挟まれて駆動ベルト１１、１
２の駆動によって搬送される左右の無端ダムブロック１
３、１３とで構成される。図示しないが、上下の駆動ベ
ルト１１、１２は強制冷却されるようになっている。こ
れら上下の無端駆動ベルト１１、１２及び左右の無端ダ
ムブロック１３、１３の相互位置は予め調整しておき、
調整済みのこれらに囲まれた鋳型空間３３の鋳造部入口
に、上記した間隔測定装置３０を挿入する。なお、既述
したように鋳造機の出口キャストバー１６幅ｗ2 は入口
キャストバー１７幅ｗ1 より縮小する。

【００２１】上下無端駆動ベルト１１、１２を駆動する
と、鋳型空間３３内に挿入された間隔測定装置３０は、
上下を駆動ベルト１１、１２に、左右をダムブロック１
３、１３に挟まれてダムブロック１３、１３と共に一体
となって搬送される。搬送中、間隔測定装置３０の先端
に取り付けた間隔センサ３は搬送過程におけるダムブロ
ック１３、１３間の間隔を光電センサによって非接触で
検出する。また、位置センサ４は間隔センサ３がダムブ
ロック１３、１３間の間隔を検出する毎に、その検出時
点の現在位置を赤外線センサによって非接触で検出して
いく。

【００２２】間隔測定装置３０を構成する本体ブロック
１の幅を可変するための弾性体２は、実際に鋳型空間３
３内に供給される溶銅に模擬してあり、溶銅がダムブロ
ック１３、１３を押し付ける力と等価になるように、そ
の弾撥力を設定してある。したがって測定中、弾性体２
によって左右のダムブロック１３、１３を押し付ける力
は、実際の溶湯に近い値になり、このため間隔センサ３
により検出されるダムブロック間の測定値は実際の間隔
に近い正確な値となる。なお、間隔測定装置３０の幅は
Ｗ1 ＋ΔＷに可変する。

【００２３】鋳造機を稼働させながら間隔センサ３でダ
ムブロック間の間隔を、位置センサ４で現在位置をそれ
ぞれ検出し、これらの検出された各測定値は処理装置５
に入力されてディジタル処理され、処理されたデータは
随時記憶装置６に記憶される。このようにして、ツイン
ベルト鋳造機の冷却工程に亘って、工程位置に対するダ
ムブロック１３、１３の間隔データが、実際と同じ条件
で、すなわち上駆動ベルト１１を下げたまま測定され、
記憶される。

【００２４】測定・記憶の終了した間隔測定装置３は鋳
型空間３３から取り出され、測定データを解析するた
め、外部から出力装置５１を処理装置５に接続すること
により、記憶装置６に記憶されたデータを取り出す。例
えば、出力装置がプリンタであれば、位置データに対す
る間隔データの形でプリントアウトすることができる。
このプリントアウトされたデータは、調整済みダムブロ
ック間隔の検査に資する。検査結果が不良であれば、再
度、ダムブロック間隔の調整等を行った上、合格するま
で検査を繰り返す。

【００２５】このように幅が可変する本体ブロックを有
する間隔測定装置を使用して上駆動ベルトを下げたま
ま、ダムブロック間隔の検査を行うようにしたので、ダ
ムブロック間の間隔を溶湯の凝固収縮を考慮した間隔に
設定でき、ダムブロック間と溶湯に隙間が発生するのを
有効に防止でき、溶湯の冷却効率を増加させることがで
きる。

【００２６】また間隔測定装置は携帯可能であるから取
り扱いが便利であり、しかもセンサ、回路、電源等を一
方のブロック片にのみ取り付けたから、メンテナンスが
簡単である。

【００２７】なお、上記実施例では、測定したデータを
ＲＡＭなどの記憶装置６に記憶するようにしたが、図４
に示すように、随時データを送信して記録するテレメー
タを取り付けるようにすることもできる。すなわち、間
隔測定装置３０側には記憶装置に代えて外部にデータを
無線送信する送信機４１を設け、送信機４１から送信さ
れるデータを受信する受信機４２と、受信されたデータ
を記録する記録計４３とを備えるように構成する。この
ようにすれば測定解析時間を短縮することができる。

【００２８】なお、本間隔測定装置の原理をそのまま使
用して、軸を中心に９０°回転して縦置きにすれば、原
理的に上下駆動ベルト１１、１２間の間隔も測定するこ
とができる。溶銅は凝固収縮するとき、ダムブロック１
３との間のみならず、ベルトとの間にも隙間を生じるか
ら、ダムブロック間の間隔測定に加えてベルト間の間隔
測定を行うようにすれば、冷却効率を一層向上させるこ
とができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば次の効果を発揮する。

【００３０】(1) 実際の稼働に近い状態でダムブロック
間の間隔を測定できるため、ダムブロック間の間隔を溶
湯の凝固収縮を考慮した間隔に設定でき、冷却効率を向
上することができる。

【００３１】(2) 冷却効率の向上により冷却水の低減が
図れる。

【００３２】(3) 冷却効率の向上により２次冷却設備の
低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続鋳造機におけるダムブロック間の
間隔測定装置の実施例を説明するための図であって、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】本実施例のダムブロック間の間隔測定装置の回
路構成図である。

【図３】本実施例を適用したツインベルト鋳造機の説明
図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は平面図、
（ｃ）は正断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を適用したツインベルト鋳
造機の説明図である。

【図５】本発明と従来とに共通するコンチロッド連続鋳
造圧延設備の概略説明図である。

【符号の説明】

１ 本体ブロック ２ 弾性体 ３ 間隔センサ ４ 位置センサ ５ 処理装置 ６ 記憶装置 ７ 電源 ８ ブロック片 ９ ブロック片 ３０ 間隔測定装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動ベルトで上下をダムブロックで左右を
   それぞれ囲まれた鋳型空間に挿入されて、上下駆動ベル
   トの駆動により左右ダムブロックとともに搬送される本
   体ブロックと、溶湯による左右のダムブロックに対する
   押圧力を模擬するために本体ブロックの左右の幅を可変
   して左右のダムブロックに押圧力をかける弾性体と、押
   圧力をかけたダムブロック間の間隔を検出する間隔セン
   サと、本体ブロックの鋳型空間における位置を検出する
   位置センサと、間隔センサおよび位置センサにより検出
   した間隔及び位置の測定値を処理する処理手段と、処理
   した間隔データ及び位置データを記憶する記憶手段とを
   備えたことを特徴とする連続鋳造機におけるダムブロッ
   ク間の間隔測定装置。
2. 【請求項２】上記処理したダムブロック間の間隔データ
   及び位置データを送信する送信機を上記記憶手段の代り
   に備え、該送信機から送信されるデータを受信する受信
   機と、受信されたデータを出力する出力手段とをさらに
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の連続鋳造機に
   おけるダムブロック間の間隔測定装置。