JPS63183764A

JPS63183764A - 連続鋳造機鋳型の異常監視方法・その装置

Info

Publication number: JPS63183764A
Application number: JP1575087A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ono; 忠志小野
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1988-07-29
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07115138B2

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）この発明は、連続鋳造機鋳型の異常監視方法およびその
装置に関するものである。

（従来技術とその問題点）一般に、鋼の連続鋳造において鋳造される鋳片表面に発
生する縦割れ等の表面疵は、鋳型における初期凝固状況
に大きく影響を受け、特に鋳型と鋳片間に流入するモー
ルドパウダーと密接な関係があり、不均一な流入状況を
示す時に欠陥を発生し、このような時にブレークアウト
も発生し易い傾向にあることは良く知られておシ、従来
から、これらパウダーの流入状況を鋳型と鋳片間の摩擦
力として検出し、監視する方法が提案されている（特開
昭５７−６８２５６号、特開昭５７−１１２９６２号、
特開昭６０−１２１０５７号）。

しかし、これら従来の方法には、大きな問題がある。ま
ず鋳型振動発生機構に歪ゲージや加速度計を取付けて鋳
型、鋳片間の摩擦力を応力の変化や鋳型振動波形の乱れ
として検出する方法では、鋳型振動発生機構が一般に剛
性が高く、鋳型、鋳片間の摩擦力の変化が測定値に現わ
れてこない。

そこで、高感度の歪ゲージや加速度計を使用するわけだ
が、連鋳機自体の振動（例えば鋳型冷却水の水流による
振動）が高く、外乱の多い測定となり、さらにこの外乱
を除去すべくフィルターを取付けると、同時に所望とす
る信号も減衰させてしまい、結局、信頼性の低い測定と
なり、実用に到っていない。

また、別法として、ロードセルを使う方法も提案されて
いるが、前述した如く、正常状態での摩擦力と異常状態
での摩擦力の差が、ロードセルで検知されるまでには到
らず、実用できない。

さらに、別法で鋳吟に直接接触する鋳型面の裏面に超音
波センサー等を取付けてパウダーフィルムの厚みを測定
し、そのパウダー流入状況を測定しようとした案もある
が、水流の振動による外乱−１保守性の面で実用できな
い。

この発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので
、その目的は、外乱および検出器の保守性の面で実用化
が可能で、信頼性の高い監視を行なうことのできる連続
鋳造機鋳型の異常監視方法およびその装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段・作用）この発明に係る
連続鋳造機鋳型の異常監視方法は、鋳型、鋳片摩擦力の
変化が鋳片速度変化として現われることを利用したもの
であり、鋳片支持ロールの回転により鋳造速度を直接検
出し、この鋳造速度の変化が設定値よりも大きくなった
時、鋳型と鋳片の接触面における摩擦力の異常と判断し
、信頼性の高い監視を行なえるようにしたものである。

次に、この発明に係る異常監視装置は、鋳片支持ロール
に接続され、鋳造速度を検出し、出力する速度検出器と
、ピンチロール群に速度指令を与える速度指令器と、速
度検出器からの検出信号と速度指令器からの速度指令信
号とを減算し、この減算値が設定値よりも大きくなった
時、異常信号を出力する信号処理回路とから構成し、従
来のような複雑な演算処理回路を必要とせず、比較的簡
単な構成で信頼性の高い監視を行なえるようにしたもの
である。

（実　施　例）以下、この発明を図示する一実施例に基づいて説明する
。

第１図に示すように、鋳型１は駆動モーター４により偏
芯カム３．振動テーブル２を介して振動し、鋳込まれた
鋳片５は鋳片支持ロール群６で支持されつつピンチロー
ル群７により引抜かれ、走行式切断機８により切断され
る。

鋳片支持ロール群６は、鋳片５に押付けられて鋳片速度
と同期して回転する非駆動のロールから構成され、ピン
チロール群７側における一つの鋳片支持ロール６ａに継
手を介して速度検出器９を接続し、鋳片支持ロール６ａ
の回転から鋳造速度を検出するようにする。

検出信号は、ピンチロール群７に速度指令を与える速度
指令器１０からの信号とともに信号処理回路１１によっ
て処理され、後述するように、鋳造速度の変化が設定値
よりも大きくなった時、異常信号を出力するようにされ
ている。

速度検出器９は、鋳片支持ロール６の回転速度を検出す
る高精度のパルス式とし、その分解能を鋳片長さにして
０．３　ｗｎ　／パルス程度とする。この分解能の上限
は鋳片長さにして１ｍ＋ａ／パルスであ　。

す、また、分解能を上げるため、速度検出器９に増速機
を内蔵させることができるが、見かけ上精度が上がって
も増速機のバックラッシュにより真の速度変化が得難く
なるので、本実施例では増速機を用いず分解能を０．３
　ｗ　／パルスに上げた。

信号処理回路１１は、周波数電圧変換器１１ａ１減算器
１１ｂ、比較器１１Ｃ９異常検出レベル設定器ｌｉｄか
らなる。

変換器１１ａはパルス式速度検出器９からのパルス数を
電圧に変換して速度変化を電圧変化として見られるよう
にしたものであり、この電圧ＶＢが減算器１１ｂに入力
される。

減算器１１ｂには、速度指令器１０からの鋳造速度指令
電圧ＶＡも入力され、（ＶＢ−ＶＡ）の減算がなされ、
その結果Ｖｃを出力する。第３図第４図は、この減算器
１１ｂの入力値ＶＡ、ＶＢ。

出力値Ｖｃのチャート例を示している。

比較器１１Ｃでは、減算器１１ｂからの出力電圧Ｖｃ　
　と、異常検出レベル設定器からの設定電圧Ｖｓとを比
較し、出力型ｊｌＥｖＣが設定電圧Ｖｓより大きくなる
と異常信号を出力するようにされている０以上が本発明の基本構成であるが、鋳片速度は鋳型から
鋳片に伝達される摩擦力の変化以外でも変化し、例えば
走行式切断機８が鋳片５に固定された瞬間あるいは離脱
した瞬間に瞬時速度変化することが確認されている。し
たがって、正常時も検出レベル以上になり、異常信号を
誤報する可能性がある。しかし、瞬時であるので、これ
を検出しないように、切断機着脱時から２秒程度の時間
遅れをもたせ、て検出することにより回避でき、信頼性
の高い異常信号を得ることができる。この目的で比較器
１１Ｃ内部に時間遅れ要素を挿入している。

以上のような構成において、第３図におけるＶｃは、鋳
造速度指令Ｖ＾より速くなったり遅くなったりするとこ
ろの変化分であるが、この信号が本発明の最も注目する
ところである。以下に、この信号が得られる理由を述べ
る。

鋳造速度指令Ｖ＾は所望とする鋳造速度を得るために、
ピンチロール群７の駆動モーター制御装置に与えられる
指令であり、一定速度で鋳造するならばＶＡも一定電圧
である。一方、実際の鋳造速度を表わす電圧ＶＢは、鋳
型と鋳片間の摩擦力、鋳片支持ロールの抵抗力・鋳片矯
正力等の抵抗変化が作用し、鋳造速度は変動し、ＶＡに
比べて大小変化する。特に鋳型には鋳込中は常に振動が
加えられ、鋳片には鋳造方向に対して正方向、逆方向の
力が振動周期で作用している。このため、鋳片に作用す
る他の抵抗力の変化に比べて周期的でしかもその周期も
短い。

そして、この抵抗力変化が鋳片に加えられると、鋳造速
度を司さどるピンチロール群の駆動系には機械的ガタ（
バックラッシュ・ねじれ・たわみ等）が存在するため、
ピンチロール駆動モーターは鋳造速度変化分りに回転し
ていても、実際の鋳造速度すなわちＶＢは鋳型振動周期
で変動し、第３図のようになる。ここで、ピンチロール
駆動系の機械的ガタの小さい連鋳機もあるが、前述した
如く。

速度検出器の分解能を鋳片長さにして１〜０．３１ｕ／
パルス程度の高精度にすれば、全ての連鋳機で本発明は
作用する。

鋳型と鋳片間の摩擦力は、鋳型と鋳片間に流入するパウ
ダーの流入状況と密接な関係があるから実際の鋳造速度
変化分Ｖｃ　に着目すれば、パウダー流入状況を監視で
きる。すなわち、パウダー流入状況が良好で鋳型と鋳片
間の摩擦力が小さい時には、鋳造速度の変化は小さい。

逆にパウダー流入状況が悪く、鋳型と鋳片間の摩擦力が
大きい時には、鋳造速度の変化も大きくなる。

この変化量は連鋳機によって異なるが、発明者が実施し
た例では、鋳造速度指令に対して±２０％の変化量も検
出し得て、パウダー流入状況の良好な時には±５％以下
の変化量であった。

いずれにしろ、パウダー流入状況は鋳造速度が低いほど
条件が良＜ｉｂ、Ｖｃの変化分の絶対量も小さくなるの
で、この時の変化量を基準として鋳造速度に比例させて
得られたＶｃの変化量を正常状態とし、この値よりも大
きい場合を異常とするように異常検出レベルを設定する
（第５図参照）。

以上により、鋳型と鋳片の接触面における摩擦力の異常
を判断することができ、ブレークアウト発生を予知する
ことができる。

（発明の効果）前述のとおり、この発明によれば、鋳片支持ロールに速
度検出器を設け、直接鋳造速度を測定し鋳型と鋳片間の
摩擦力に伴う鋳造速度の変化を検出し、その大小により
状態を監視するようにしたので、従来のように鋳型振動
機構に左右されず、また歪ゲージや加速度計で必ず問題
となる外乱についても皆無となり、信頼性の高い監視を
行なうことができる。

また、外乱のための複雑な演算処理回路を必要とせず、
比較的簡単な装置構成とすることができる。

さらに、連鋳機の下流側に装置を設置しているため、保
守性が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る装置を示す概略図、第２図は
同様の回路を示す概略図、第３図、第４図は各信号を示
すグラフであり、第３図が正常状態、第４図が異常状態
、第５図も同様のグラフであり、（ｎ）　、（ホ）が正
常状態、ｔｖｔ　、　（Ｖ）が異常状態である。１・・鋳型、２・・振動テーブル３・・偏芯カム、４・・駆動モーター５・・鋳片、６・・鋳片支持ロール群７・・ピンチロール群８・・走行式切断機　。９・・速度検出器、１０・・速度指令器１１・・信号処
理回路１１ａ・・周波数電圧変換器１１ｂ・・減算器、１１Ｃ・・比較器ｌｉｄ・・異常検出レベル設定器第　３　図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋳型に鋳込まれた鋳片を、鋳片支持ロール群で支
持しつつピンチロール群で引抜く連続鋳造機において、鋳片支持ロールの回転により鋳造速度を直接検出し、こ
の鋳造速度の変化が設定値よりも大きくなつた時、鋳型
と鋳片の接触面における摩擦力の異常と判断することを
特徴とする連続鋳造機鋳型の異常監視方法。
（２）鋳型に鋳込まれた鋳片を、鋳片支持ロール群で支
持しつつピンチロール群で引抜く連続鋳造機において、鋳片支持ロールに接続され、鋳造速度を検出し、出力す
る速度検出器と、ピンチロール群に速度指令を与える速度指令器と、速度検出器からの検出信号と、速度指令器からの速度指
令信号とを減算し、この減算値が設定値よりも大きくな
つた時、異常信号を出力する信号処理回路とから構成し
たことを特徴とする連続鋳造機鋳型の異常監視装置。