JPS58218364A - 連続鋳造における拘束性ブレ−クアウトの予知方法 - Google Patents
連続鋳造における拘束性ブレ−クアウトの予知方法Info
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- JPS58218364A JPS58218364A JP10118782A JP10118782A JPS58218364A JP S58218364 A JPS58218364 A JP S58218364A JP 10118782 A JP10118782 A JP 10118782A JP 10118782 A JP10118782 A JP 10118782A JP S58218364 A JPS58218364 A JP S58218364A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は連続鋳造における拘束性ブレークアウトの予知
方法に関し、詳細には、鋳型に振動ｉ与えながら連続鋳
造を行なうに肖り、鋳型に与えられる振動周期と振動伝
達部における応力変化周期との位相進みから拘束異常′
全検知し、拘束性プレークアウシの発生音事前に検知す
る方法に関するものである。
方法に関し、詳細には、鋳型に振動ｉ与えながら連続鋳
造を行なうに肖り、鋳型に与えられる振動周期と振動伝
達部における応力変化周期との位相進みから拘束異常′
全検知し、拘束性プレークアウシの発生音事前に検知す
る方法に関するものである。
周知の様に７フグやブルームの連続鋳造は、内面に銅板
醇の高伝熱性材料ｔ−配装した無底水冷鋳型内へタンデ
ィツシュから溶湯を連続的に供給し、水冷鋳型内で外周
側の凝固した鋳造巻管鋳型底部から連続的に引抜くこと
によって行なわれる。この場合、鋳型内面に溶湯凝固物
が焼付くと鋳造物の連続引抜きが不可能になるので、＃
型に微振動金与えて焼付きｔ防止しているが、それでも
焼付きが完全に防止される訳でにない。一方鋳型から引
抜かれる鋳造物は、外面側は凝固しているが内部は未凝
固状頗にあり、また凝固部の肉厚は薄く且つ高温である
こととも相俟って機械的強度が乏しい。その為上記の様
な焼付きが起こった場合には凝固部が破断し易く、未凝
固溶湯の流出という重大事故が発生する。こＱ現象は、
鋳型内壁で生じる焼付きによって鋳造物の引抜力が拘束
される□為に発生するところから、一般に拘束性ブレー
クアウト（以下拘］（ＢＯと言う）と称されてお夕、そ
の事前検知は連続鋳造分野に幹ける大きな課題となって
いる。
醇の高伝熱性材料ｔ−配装した無底水冷鋳型内へタンデ
ィツシュから溶湯を連続的に供給し、水冷鋳型内で外周
側の凝固した鋳造巻管鋳型底部から連続的に引抜くこと
によって行なわれる。この場合、鋳型内面に溶湯凝固物
が焼付くと鋳造物の連続引抜きが不可能になるので、＃
型に微振動金与えて焼付きｔ防止しているが、それでも
焼付きが完全に防止される訳でにない。一方鋳型から引
抜かれる鋳造物は、外面側は凝固しているが内部は未凝
固状頗にあり、また凝固部の肉厚は薄く且つ高温である
こととも相俟って機械的強度が乏しい。その為上記の様
な焼付きが起こった場合には凝固部が破断し易く、未凝
固溶湯の流出という重大事故が発生する。こＱ現象は、
鋳型内壁で生じる焼付きによって鋳造物の引抜力が拘束
される□為に発生するところから、一般に拘束性ブレー
クアウト（以下拘］（ＢＯと言う）と称されてお夕、そ
の事前検知は連続鋳造分野に幹ける大きな課題となって
いる。
拘束ＢＯの予知方法としては、音響解析、振動解析、応
力解析、鋳型銅板温度解析等の方法が挙げられるがＪ現
在最も進んでいるのは応力解析法である。この種の方法
としては例えば特開昭５５−１００８６０号や同５６−
８９８５７号等が知られておシ、これらの方法は、鋳型
に振動を与える為の振動発生源、振動伝達部あるいは鋳
型架持用シャフト部に応力測定用歪ゲージを取り付けて
、焼付き発生時に生じる応力の異常変化によって拘束Ｂ
Ｏを予知しようとするものである。ところがこれらの方
法では、応力の異常変化から拘束ＢＯ発生までの時間が
数秒といり極めて短時間である為、その間に拘束ＢＯ防
止措置を購することが極めて困難であり、ともすれば拘
束ＢＯの予知だけ□。
力解析、鋳型銅板温度解析等の方法が挙げられるがＪ現
在最も進んでいるのは応力解析法である。この種の方法
としては例えば特開昭５５−１００８６０号や同５６−
８９８５７号等が知られておシ、これらの方法は、鋳型
に振動を与える為の振動発生源、振動伝達部あるいは鋳
型架持用シャフト部に応力測定用歪ゲージを取り付けて
、焼付き発生時に生じる応力の異常変化によって拘束Ｂ
Ｏを予知しようとするものである。ところがこれらの方
法では、応力の異常変化から拘束ＢＯ発生までの時間が
数秒といり極めて短時間である為、その間に拘束ＢＯ防
止措置を購することが極めて困難であり、ともすれば拘
束ＢＯの予知だけ□。
に終ってしまうことも多い。。
本発明者等は上記の様な事情に着目し、焼付きによって
生じる拘束異常を、拘束ＢＯ発生の相当前に検知し、そ
の間に拘＊ＢＯ防止措置ｔ−講する時間的余裕が確保で
きる′様な予知方法全確立しようとじて鋭意研究奮進め
てきた。本発明はこうした研究の結果完成されたもので
あって、その構成は、鋳型に振動を与えながら連続鋳造
を行欧うに当シ、振動発生源、振動伝達部もしく１！鋳
型のいテれかにおける振動周期を測定すると共に、振動
発生源に近接した振動伝達部における応力変化周期を測
定し、該振動周期に対する応力変化周期の位相進みから
、連続鋳造における拘束異常を検知し、もって拘束ＢＯ
Ｑ予知するところに要旨が存在する。
生じる拘束異常を、拘束ＢＯ発生の相当前に検知し、そ
の間に拘＊ＢＯ防止措置ｔ−講する時間的余裕が確保で
きる′様な予知方法全確立しようとじて鋭意研究奮進め
てきた。本発明はこうした研究の結果完成されたもので
あって、その構成は、鋳型に振動を与えながら連続鋳造
を行欧うに当シ、振動発生源、振動伝達部もしく１！鋳
型のいテれかにおける振動周期を測定すると共に、振動
発生源に近接した振動伝達部における応力変化周期を測
定し、該振動周期に対する応力変化周期の位相進みから
、連続鋳造における拘束異常を検知し、もって拘束ＢＯ
Ｑ予知するところに要旨が存在する。
以下実験経過を追って本発明の構成及び作用効果全詳細
に説明するが、下記は代表例であって本発明を限定すゐ
性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る１囲
で振動周期の検知位置や応力変化周期の検知ｉ段あるい
は加振機構等を適当、ｆ・、、 に変更して突施す本ことはすべて本発明の技術的１口 範囲に含まれる。 □ まず本発明者醇は、鋳型の振動周期は加振装置によって
一義的に決まってくるのに対し、振動伝達部における応
力は焼付きの有無によって相当変化するという予備実験
結果に基づいて、実際の連続鋳造装置の加振部に、第１
図に示す様な機器を取付け、拘束ＢＯが発生する直前に
おける振動周期及び振動伝達部における応力度イζ周期
の変動上観察した。即ち第１図において１扛鋳型、２は
鋳型案内ローブ、８は振動梁、４はサーボシリンダ醇の
加振機を夫々示し、加振機４ｔ−上・下に振動させるこ
とによって振動梁８を振動させ、これを鋳ｍ１に伝えて
これｔ振動させる。そして加振機４の加振軸に差動トラ
ンス５を接続してその振動局期會データレコーダ６へ入
力し、記録計７によって振動周期上記録すると共に、加
振機４の振動伝達偶作動軸には応力測定用歪ゲージ８を
取付けて歪変化會データレコーダ６に入力し、記録計７
によって応力変化周期を記録する。この場合、差動トラ
ンス６によ、つて検知される振動周期は加振機４の作動
周期によって一義的に決まってくる。
に説明するが、下記は代表例であって本発明を限定すゐ
性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る１囲
で振動周期の検知位置や応力変化周期の検知ｉ段あるい
は加振機構等を適当、ｆ・、、 に変更して突施す本ことはすべて本発明の技術的１口 範囲に含まれる。 □ まず本発明者醇は、鋳型の振動周期は加振装置によって
一義的に決まってくるのに対し、振動伝達部における応
力は焼付きの有無によって相当変化するという予備実験
結果に基づいて、実際の連続鋳造装置の加振部に、第１
図に示す様な機器を取付け、拘束ＢＯが発生する直前に
おける振動周期及び振動伝達部における応力度イζ周期
の変動上観察した。即ち第１図において１扛鋳型、２は
鋳型案内ローブ、８は振動梁、４はサーボシリンダ醇の
加振機を夫々示し、加振機４ｔ−上・下に振動させるこ
とによって振動梁８を振動させ、これを鋳ｍ１に伝えて
これｔ振動させる。そして加振機４の加振軸に差動トラ
ンス５を接続してその振動局期會データレコーダ６へ入
力し、記録計７によって振動周期上記録すると共に、加
振機４の振動伝達偶作動軸には応力測定用歪ゲージ８を
取付けて歪変化會データレコーダ６に入力し、記録計７
によって応力変化周期を記録する。この場合、差動トラ
ンス６によ、つて検知される振動周期は加振機４の作動
周期によって一義的に決まってくる。
一方歪ゲージ８によって検知される応力は、作動軸が鋳
造物Ａの引抜方向°と同一方向の下向きに移動するとき
は小さく、一方引抜方向とは反対側の上向きに移動する
場合は増大するので、応力変化周期も振動周期とほぼ等
しくなるが、応力は鋳型の焼付きによって生じる拘束力
によっても相当影響を受けるので、振動周期の様に一義
的には現われない。従って応力変化周期の異常を検知す
ることによって拘束ＢＯの発生直前に生じる拘束異常上
検知することができる。この思想は前記公開発明におけ
る異常検知手段にも適用される考え方であるが、上記の
装置を用いて得られた応力変化周期と振動周期を比較解
析したとζろ、正常鋳造時における両周期の位相差はほ
ぼ一定しているが、拘束ＢＯが発生する若干前において
は振動周期に対する応力変化周期の位相進みが顕著に現
われる ゛ことが明らかになった。
造物Ａの引抜方向°と同一方向の下向きに移動するとき
は小さく、一方引抜方向とは反対側の上向きに移動する
場合は増大するので、応力変化周期も振動周期とほぼ等
しくなるが、応力は鋳型の焼付きによって生じる拘束力
によっても相当影響を受けるので、振動周期の様に一義
的には現われない。従って応力変化周期の異常を検知す
ることによって拘束ＢＯの発生直前に生じる拘束異常上
検知することができる。この思想は前記公開発明におけ
る異常検知手段にも適用される考え方であるが、上記の
装置を用いて得られた応力変化周期と振動周期を比較解
析したとζろ、正常鋳造時における両周期の位相差はほ
ぼ一定しているが、拘束ＢＯが発生する若干前において
は振動周期に対する応力変化周期の位相進みが顕著に現
われる ゛ことが明らかになった。
例えば第２回灯正常鋳造時における振動周期（Ｘ）と応
力変化周期（Ｙ） ！一対比して示した図であシ、両者
の波形は相違するものの周期自体の位相差は殆んどない
。これに対し第８図は拘束ＢＯ発生前における両周期（
Ｘ）、（Ｙ） ｔ一対比して示した図であり、このとき
の振動周期（Ｘ）に対する応力変化周期（Ｙ）の位相進
みは顕著に増加してい゛る。そこでこの位相進みを拘束
ＢＯ予知手段として定量的に把握する為、同周期の位相
進みの変化を調べた。
力変化周期（Ｙ） ！一対比して示した図であシ、両者
の波形は相違するものの周期自体の位相差は殆んどない
。これに対し第８図は拘束ＢＯ発生前における両周期（
Ｘ）、（Ｙ） ｔ一対比して示した図であり、このとき
の振動周期（Ｘ）に対する応力変化周期（Ｙ）の位相進
みは顕著に増加してい゛る。そこでこの位相進みを拘束
ＢＯ予知手段として定量的に把握する為、同周期の位相
進みの変化を調べた。
尚本発明において位相進みとは、第４図に例示する如く
、振動波形（Ｘ）に対する応力変化波形（Ｙ）の下降中
点（θ、）、上死点（θ２）、上昇中点（θ ）及び下
死点（０４）の進み金言うが、実験によって得た拘束Ｂ
Ｏ発生直前における振動波形（Ｘ）と応力変化波形（Ｙ
）から各位相進みを解析したところ、第６図の結果が得
られた。
、振動波形（Ｘ）に対する応力変化波形（Ｙ）の下降中
点（θ、）、上死点（θ２）、上昇中点（θ ）及び下
死点（０４）の進み金言うが、実験によって得た拘束Ｂ
Ｏ発生直前における振動波形（Ｘ）と応力変化波形（Ｙ
）から各位相進みを解析したところ、第６図の結果が得
られた。
第６図からも明らかな様に、上記４点（θ、〜０４）の
位相進みは何れも拘束８０発生前の数秒前に急激に変化
するが、そのうち上死点の位相進み（θ２）は拘束８０
発生前の相当前（２０〜８０秒前）に異常な増加を示し
ｔ二。また第６，７図は他の実験で得た拘束Ｂ 前
における上死点。位相進み（θ２）。み讐省粋、１ヶ、
えも。
位相進みは何れも拘束８０発生前の数秒前に急激に変化
するが、そのうち上死点の位相進み（θ２）は拘束８０
発生前の相当前（２０〜８０秒前）に異常な増加を示し
ｔ二。また第６，７図は他の実験で得た拘束Ｂ 前
における上死点。位相進み（θ２）。み讐省粋、１ヶ、
えも。
であり、これらの例でも拘束８０発生前の２０秒前・後
で急激な位相進みが生じている。
で急激な位相進みが生じている。
従ってこの位相進み（殊、に上死点の位相進み）を常時
観察しておけば、拘束ＢＯが発生する２０〜８０秒前に
拘束異常を予知することができるので、例えば鋳造速度
全低下させて凝固部の肉厚を厚くしたシ、あるいは引抜
きｔ停止する等の処置ｔとることによって、拘束ＢＯの
発生全防止することができる。
観察しておけば、拘束ＢＯが発生する２０〜８０秒前に
拘束異常を予知することができるので、例えば鋳造速度
全低下させて凝固部の肉厚を厚くしたシ、あるいは引抜
きｔ停止する等の処置ｔとることによって、拘束ＢＯの
発生全防止することができる。
この様に本発明では、加振機によって与えられる振動周
期と加振機に近接して振動伝達部に生じる応力変化周期
の位相進みによって拘束ＢＯの発生上事前に検知するも
のであシ、検知装置の具体的な構成は第１図に示した様
なものであるが、装置自体の構成は勿論第１図に限定さ
れる訳ではなく、必要に応じて任意に変更することがで
きる。
期と加振機に近接して振動伝達部に生じる応力変化周期
の位相進みによって拘束ＢＯの発生上事前に検知するも
のであシ、検知装置の具体的な構成は第１図に示した様
なものであるが、装置自体の構成は勿論第１図に限定さ
れる訳ではなく、必要に応じて任意に変更することがで
きる。
例えば第１図では、揚動周期の検知手段として加振°機
４の作動軸に直轡、差動トフンヌ５１１続して検知する
例ｔ−ボした：、振動周期はどの位置に設けた場合でも
一定の 期を示すので、例えば振動梁や鋳型自体の振動
周期を検知しても勿論かまわない。これに対し応力測定
用歪ゲージ８は、加振設備以外から伝わってくる外力の
影響を最も受は雌く且つ検知誤差が少ないという点で、
゛加振機４に近接した振動伝達部（殊に加振機４自体の
作動軸）に取付けるのが最も好ましい。又振動伝達部は
九々剛体として構成されるので、この部分に歪ゲージを
取付けるのは合理的でない。
４の作動軸に直轡、差動トフンヌ５１１続して検知する
例ｔ−ボした：、振動周期はどの位置に設けた場合でも
一定の 期を示すので、例えば振動梁や鋳型自体の振動
周期を検知しても勿論かまわない。これに対し応力測定
用歪ゲージ８は、加振設備以外から伝わってくる外力の
影響を最も受は雌く且つ検知誤差が少ないという点で、
゛加振機４に近接した振動伝達部（殊に加振機４自体の
作動軸）に取付けるのが最も好ましい。又振動伝達部は
九々剛体として構成されるので、この部分に歪ゲージを
取付けるのは合理的でない。
本発明は概略以上の様に構成されるが、公知例の様に加
振部醇における応力変化で拘束ＢＯの発生を予知するの
ではなく、振動周期に対する応力変化周期の位相進みに
よって拘束異常を検知する様にしたから、従来例では拘
束ＢＯ発生の数秒前という予防措置の極めて困難な時期
にしか予知できなかつ次のｔ１２０〜８０秒前というあ
る程度の余裕ｔもって処置し得る時期に予知することが
でき、拘束ＢＯｔ−未然に防止することが可能になった
。
振部醇における応力変化で拘束ＢＯの発生を予知するの
ではなく、振動周期に対する応力変化周期の位相進みに
よって拘束異常を検知する様にしたから、従来例では拘
束ＢＯ発生の数秒前という予防措置の極めて困難な時期
にしか予知できなかつ次のｔ１２０〜８０秒前というあ
る程度の余裕ｔもって処置し得る時期に予知することが
でき、拘束ＢＯｔ−未然に防止することが可能になった
。
第１図は本発明で採用される位相進み検知機構を例示す
る説明図、第２図は正常鋳造時における振動周期と応力
変化周期音対比して示す図、第８図は拘束ＢＯ発生直前
における同周期を対比して示す図、第４図は位相進みの
パターンを示す説明図、第６図は拘束ＢＯ発生前におけ
る位相進みの変動状況？示す図、第６．７図は上死点の
位相進みのみｔ抜粋して示す図である。 １・・・鋳型 ８・・・振動梁４・・・加
振機 ５・・・差動トランス５・・・応力測
定用歪ゲージ 出願人 株式会社神戸製鋼所
る説明図、第２図は正常鋳造時における振動周期と応力
変化周期音対比して示す図、第８図は拘束ＢＯ発生直前
における同周期を対比して示す図、第４図は位相進みの
パターンを示す説明図、第６図は拘束ＢＯ発生前におけ
る位相進みの変動状況？示す図、第６．７図は上死点の
位相進みのみｔ抜粋して示す図である。 １・・・鋳型 ８・・・振動梁４・・・加
振機 ５・・・差動トランス５・・・応力測
定用歪ゲージ 出願人 株式会社神戸製鋼所
Claims (1)
- （υ鋳型に振動を与えながら連続鋳造上行なうに当シ、
振動発生源、振動伝達部もしくは鋳型のいずれかにおけ
る振動周期音測定すると共に、振動発生源に近い側の振
動伝達部における応力変化周期を測定し、該振動周期に
対する応力変化周期の位相進みから、連続鋳造における
拘束異常を検知することを特徴とする連続鋳造における
拘束性プレークアウ（の予知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118782A JPS58218364A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 連続鋳造における拘束性ブレ−クアウトの予知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10118782A JPS58218364A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 連続鋳造における拘束性ブレ−クアウトの予知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58218364A true JPS58218364A (ja) | 1983-12-19 |
| JPS6317545B2 JPS6317545B2 (ja) | 1988-04-14 |
Family
ID=14293969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10118782A Granted JPS58218364A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 連続鋳造における拘束性ブレ−クアウトの予知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58218364A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265084U (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-16 |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP10118782A patent/JPS58218364A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6317545B2 (ja) | 1988-04-14 |
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