JPS63203260A - 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法 - Google Patents
連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法Info
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- JPS63203260A JPS63203260A JP3409587A JP3409587A JPS63203260A JP S63203260 A JPS63203260 A JP S63203260A JP 3409587 A JP3409587 A JP 3409587A JP 3409587 A JP3409587 A JP 3409587A JP S63203260 A JPS63203260 A JP S63203260A
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Classifications
-
- 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)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、連続鋳造用鋳型の温度変化を利用して鋳造中
に発生するブレークアウトを予知する方法に関し、更に
詳述すれば鋳造中の前記温度変動が大きい場合であって
もブレークアウトを高精度に予知できる方法を提供する
ものである。
に発生するブレークアウトを予知する方法に関し、更に
詳述すれば鋳造中の前記温度変動が大きい場合であって
もブレークアウトを高精度に予知できる方法を提供する
ものである。
連続鋳造設備においてブレークアウト(BO)が発生し
、鋳片内部の未凝固溶鋼が漏出した場合は、鋳造を停止
してブレークアウトを起した鋳片の排出及び溶鋼が付着
したロール等の設備の交換をする必要があり、相当の期
間に亘って操業の停止を余儀なくされる。このため、ブ
レークアウトは連続鋳造の操業トラブルの中で最大のも
のであり、その防止対策の確立が望まれていた。
、鋳片内部の未凝固溶鋼が漏出した場合は、鋳造を停止
してブレークアウトを起した鋳片の排出及び溶鋼が付着
したロール等の設備の交換をする必要があり、相当の期
間に亘って操業の停止を余儀なくされる。このため、ブ
レークアウトは連続鋳造の操業トラブルの中で最大のも
のであり、その防止対策の確立が望まれていた。
ところで、引抜かれている鋳片の凝固殻が鋳型に固着し
て破断し、そこから溶鋼が漏出してこれが十分に冷却さ
れる前に鋳型下端より出ることによりブレークアウトが
発生する場合は、第7図に示すように凝固殻の破断部が
通過する鋳型部分では破断部の通過前に徐々に鋳型温度
が上昇し、破断部の通過後に徐々に降下することが知ら
れている。
て破断し、そこから溶鋼が漏出してこれが十分に冷却さ
れる前に鋳型下端より出ることによりブレークアウトが
発生する場合は、第7図に示すように凝固殻の破断部が
通過する鋳型部分では破断部の通過前に徐々に鋳型温度
が上昇し、破断部の通過後に徐々に降下することが知ら
れている。
このため、鋳型の銅板に熱電対等の測温素子を埋設して
これにて鋳型銅板の温度(以下これを鋳型温度という)
を測定し、測定した鋳型温度の単位時間当たりの変化率
を求めてその値と基準値との大小を監視するか(特開昭
57−115962) 、或いは測定した鋳型温度とそ
れ以前の鋳型温度の移動平均値との差を求めて、その値
と基準値との大小を監視することにより(特開昭57−
115959) 、ブレークアウトを予知することは一
応可能である。
これにて鋳型銅板の温度(以下これを鋳型温度という)
を測定し、測定した鋳型温度の単位時間当たりの変化率
を求めてその値と基準値との大小を監視するか(特開昭
57−115962) 、或いは測定した鋳型温度とそ
れ以前の鋳型温度の移動平均値との差を求めて、その値
と基準値との大小を監視することにより(特開昭57−
115959) 、ブレークアウトを予知することは一
応可能である。
しかしながら、鋳型温度は連続鋳造時、常に安定してい
るとは限らず、鋳型内の場面変動、引抜速度の大小、鋳
型内に投入した潤滑用パウダの不均一流入及び鋳型と鋳
片との接触面積の大小等の原因により変動が生じる。
るとは限らず、鋳型内の場面変動、引抜速度の大小、鋳
型内に投入した潤滑用パウダの不均一流入及び鋳型と鋳
片との接触面積の大小等の原因により変動が生じる。
特に、中炭素鋼又は底炭素鋼を連続鋳造する場合に、第
8図に示すように単位時間(1)当たりの鋳型温度(T
)変化率(以下これを単に鋳型温度変化率という) d
T/dtを監視したときには、前記原因により生じた鋳
型温度変化率が例えば4.5℃/秒のブレークアウト予
知用のしきい値(第7図参照)と同等か又はそれよりも
大きくなることがある。また、鋳型温度(T)と移動平
均値(〒)との差(T−T)を監視した場合にもしきい
値27℃(第7図参照)と同等かまたはそれよりも大き
くなることがある。
8図に示すように単位時間(1)当たりの鋳型温度(T
)変化率(以下これを単に鋳型温度変化率という) d
T/dtを監視したときには、前記原因により生じた鋳
型温度変化率が例えば4.5℃/秒のブレークアウト予
知用のしきい値(第7図参照)と同等か又はそれよりも
大きくなることがある。また、鋳型温度(T)と移動平
均値(〒)との差(T−T)を監視した場合にもしきい
値27℃(第7図参照)と同等かまたはそれよりも大き
くなることがある。
このため、従来方法による場合には凝固殻の破断が実際
には発生していないときにもブレークアウトと予知する
頻度が高く、信頼性に欠ける。またブレークアウトを予
知すると、一般に引抜を停止するか或いは引抜速度を相
当遅くするため操業安定性が悪く、鋳片品質が低下する
。
には発生していないときにもブレークアウトと予知する
頻度が高く、信頼性に欠ける。またブレークアウトを予
知すると、一般に引抜を停止するか或いは引抜速度を相
当遅くするため操業安定性が悪く、鋳片品質が低下する
。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、鋳型
温度を測定した時点付近でのその変化量に応じてブレー
クアウト予知のしきい値を補正し、測定した鋳型温度と
それ以前の平均鋳型温度との鋳型温度差及び補正した第
1のしきい値の大小、測定した鋳型温度の単位時間当た
りの変化率と所定の第2のしきい値との大小、前記鋳型
温度差と所定の第3のしきい値との大小及び2測定間に
おける鋳型温度差の時間変化率と所定の第4のしきい値
との大小を監視することにより、鋳造中の鋳型温度が安
定しない場合でありても高精度にブレークアウトを予知
できる方法を提供することを目的とする。
温度を測定した時点付近でのその変化量に応じてブレー
クアウト予知のしきい値を補正し、測定した鋳型温度と
それ以前の平均鋳型温度との鋳型温度差及び補正した第
1のしきい値の大小、測定した鋳型温度の単位時間当た
りの変化率と所定の第2のしきい値との大小、前記鋳型
温度差と所定の第3のしきい値との大小及び2測定間に
おける鋳型温度差の時間変化率と所定の第4のしきい値
との大小を監視することにより、鋳造中の鋳型温度が安
定しない場合でありても高精度にブレークアウトを予知
できる方法を提供することを目的とする。
C問題点を解決するための手段〕
本発明に係る連続鋳造におけるブレークアウト予知方法
は、連続鋳造用鋳型の複数の位置夫々で鋳型温度を測定
し、その測定時点近傍での単位時間当たりの鋳型温度変
化率と、測定時点より前の所定期間での鋳型温度の標準
偏差及び平均温度とを各位置毎に算出し、前記測定時点
での鋳型温度と算出した平均温度との差を求め、この鋳
型温度差と標準偏差に比例する第1のしきい値との大小
比較、前記鋳型温度変化率と所定の第2のしきい値との
大小比較、前記鋳型温度差と所定の第3のしきい値との
大小比較及び前記複数の位置の内の任意の2点間におけ
る鋳型温度差の単位時間当たりの変化率と所定の第4の
しきい値との大小比較を行うことによりブレークアウト
を予知することを特徴とする。
は、連続鋳造用鋳型の複数の位置夫々で鋳型温度を測定
し、その測定時点近傍での単位時間当たりの鋳型温度変
化率と、測定時点より前の所定期間での鋳型温度の標準
偏差及び平均温度とを各位置毎に算出し、前記測定時点
での鋳型温度と算出した平均温度との差を求め、この鋳
型温度差と標準偏差に比例する第1のしきい値との大小
比較、前記鋳型温度変化率と所定の第2のしきい値との
大小比較、前記鋳型温度差と所定の第3のしきい値との
大小比較及び前記複数の位置の内の任意の2点間におけ
る鋳型温度差の単位時間当たりの変化率と所定の第4の
しきい値との大小比較を行うことによりブレークアウト
を予知することを特徴とする。
本発明方法にあっては、連続鋳造用鋳型の複数位置夫々
で鋳型温度をより定し、その測定点付近での単位時間当
たりの鋳型温度変化率と、測定時点より前の所定期間で
の鋳型温度の標準偏差及び平均温度とを各位置毎に算出
しこの測定時点での鋳型温度と算出した平均温度との温
度差を求める。
で鋳型温度をより定し、その測定点付近での単位時間当
たりの鋳型温度変化率と、測定時点より前の所定期間で
の鋳型温度の標準偏差及び平均温度とを各位置毎に算出
しこの測定時点での鋳型温度と算出した平均温度との温
度差を求める。
そして、この鋳型温度差と標準偏差に比例する第1のし
きい値との大小、鋳型温度変化率と第2の所定のしきい
値との大小、鋳型温度差と第3の所定のしきい値との大
小及び複数の測定点間における鋳型温度の差の単位時間
当たりの変化率と第4の所定のしきい値との大小を比較
し、各値が夫々対応するしきい値を超えた場合には、ブ
レークアウトを予知する。
きい値との大小、鋳型温度変化率と第2の所定のしきい
値との大小、鋳型温度差と第3の所定のしきい値との大
小及び複数の測定点間における鋳型温度の差の単位時間
当たりの変化率と第4の所定のしきい値との大小を比較
し、各値が夫々対応するしきい値を超えた場合には、ブ
レークアウトを予知する。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第1図は本発明の実施状態を示す模式図であり、図示し
ないタンディツシュに収容された溶鋼等の溶融金属1は
その下に取付けられた浸漬ノズル2を経て一定周期で上
下振動している鋳型3へ装入される。鋳型3内の溶融金
属1は、潤滑用の投入パウダ6が鋳型3の内壁に沿って
流れ込んで形成されたパウダ膜を介して一次冷却されて
凝固殻5を形成し、これを周壁とする鋳片4は図示しな
いピンチロールにより下方に引抜かれていく。
ないタンディツシュに収容された溶鋼等の溶融金属1は
その下に取付けられた浸漬ノズル2を経て一定周期で上
下振動している鋳型3へ装入される。鋳型3内の溶融金
属1は、潤滑用の投入パウダ6が鋳型3の内壁に沿って
流れ込んで形成されたパウダ膜を介して一次冷却されて
凝固殻5を形成し、これを周壁とする鋳片4は図示しな
いピンチロールにより下方に引抜かれていく。
鋳型3の湯面レベルよりも下には鋳片4の引抜方向(矢
符方向)に沿って3箇所に熱電対等の測温素子11.1
2.13の先端が埋設されている。この測温素子11.
12.13の埋設位置については、パウダの不均一流入
、@面変動による影響を軽減すべく場面レベルの下方5
0寵より下の位置が好ましい。
符方向)に沿って3箇所に熱電対等の測温素子11.1
2.13の先端が埋設されている。この測温素子11.
12.13の埋設位置については、パウダの不均一流入
、@面変動による影響を軽減すべく場面レベルの下方5
0寵より下の位置が好ましい。
各測温素子11.12.13にて測定された鋳型温度T
はA/D変換器14にてアナログ/ディジタル変換され
て夫々微分回路20.30.40、減算器15.25゜
35、平均温度算出回路16.26.36及び標準偏差
算出回路17.27.37へ与えられる。平均温度算出
回路16.26.36及び標準偏差算出回路17.27
.37は夫々A /D変換器14がらの入力信号を例え
ば0.5秒乃至1秒の所定ピンチ(Δt)で取込み、最
新の入力信号を含むそれ以前のm個分の人力信号を記憶
、更新し、平均温度算出回路16.26.36は記憶し
ている信号のうちで記憶順位の若い方からn個分の信号
の平均温度〒を求め、これを標準偏差算出回路17.2
7.37及び減算器15.25.35に与える。
はA/D変換器14にてアナログ/ディジタル変換され
て夫々微分回路20.30.40、減算器15.25゜
35、平均温度算出回路16.26.36及び標準偏差
算出回路17.27.37へ与えられる。平均温度算出
回路16.26.36及び標準偏差算出回路17.27
.37は夫々A /D変換器14がらの入力信号を例え
ば0.5秒乃至1秒の所定ピンチ(Δt)で取込み、最
新の入力信号を含むそれ以前のm個分の人力信号を記憶
、更新し、平均温度算出回路16.26.36は記憶し
ている信号のうちで記憶順位の若い方からn個分の信号
の平均温度〒を求め、これを標準偏差算出回路17.2
7.37及び減算器15.25.35に与える。
減算器15.25.35は入力した鋳型温度Tと平均温
度〒との差(T−〒)を求め、これを比較器19゜29
、39に与える。
度〒との差(T−〒)を求め、これを比較器19゜29
、39に与える。
微分回路20.30.40には夫々単位時間当たりの鋳
型温度変化率dT/dtを数値微分により求めるべく公
知の下記(11式が設定されている。
型温度変化率dT/dtを数値微分により求めるべく公
知の下記(11式が設定されている。
dT/dt= (−To +87+ −8T
3 + 74 ) −(1)12・ Δt このT1)式は、ピッチΔtで取込んだ鋳型温度のうち
、現測定時点での鋳型温度(’ro )とそれよりも1
,3.4回前に取込んだ鋳型温度(’rI+73 *
74 )の4つを用いて、鋳型温度変化率を算出するも
のである。
3 + 74 ) −(1)12・ Δt このT1)式は、ピッチΔtで取込んだ鋳型温度のうち
、現測定時点での鋳型温度(’ro )とそれよりも1
,3.4回前に取込んだ鋳型温度(’rI+73 *
74 )の4つを用いて、鋳型温度変化率を算出するも
のである。
なお、上記+11式のTo、・・・、T4は取込みピン
チ毎の測定値そのものを使用せずに複数の測定値が得ら
れる期間を複数設定してその各期間での平均値を用いて
もよい。また、鋳型温度変化率dT/dtは上記(11
式に限らず他の微分係数を求める式を用いてもよい。
チ毎の測定値そのものを使用せずに複数の測定値が得ら
れる期間を複数設定してその各期間での平均値を用いて
もよい。また、鋳型温度変化率dT/dtは上記(11
式に限らず他の微分係数を求める式を用いてもよい。
微分回路20.30.40は入力信号と上記(11式と
により鋳型温度変化率dT/dtを求めてこれを比較器
19、29.39へ与える。
により鋳型温度変化率dT/dtを求めてこれを比較器
19、29.39へ与える。
標準偏差算出回路17.27.37は前同様のn個分の
信号の標準偏差σを求め、これを積算器18.28゜3
8へ与える。積算器18.28.38には定数に1が図
示しない入力設定器から入力されるようになっており、
積算器18.28.38は定数Klと標準偏差σとの積
に1 ・σを求めて比較器19.29.39へ出力する
。
信号の標準偏差σを求め、これを積算器18.28゜3
8へ与える。積算器18.28.38には定数に1が図
示しない入力設定器から入力されるようになっており、
積算器18.28.38は定数Klと標準偏差σとの積
に1 ・σを求めて比較器19.29.39へ出力する
。
また、A/Dfi換器14にてアナログ/ディジタル変
換された各測温素子11.12.13の測定鋳型温度T
a + T b + T cの内、T a + T
bは減算器45に、Tb。
換された各測温素子11.12.13の測定鋳型温度T
a + T b + T cの内、T a + T
bは減算器45に、Tb。
Tcは減算器55に、Ta、Tcは減算器65に与えら
れる。減算器45.55.65はA/D変換器14から
の2つの入力信号を、例えば0.5秒乃至1秒の所定ピ
ッチ(Δt)で取込む。この取込み信号については、鋳
型3の周りに設ける電磁攪拌装置等による雑音の影響を
除去すべく、例えばA/D変換器14から例えば数10
ミリ秒ピッチで出力される信号の複数個分の平均値を用
いる。
れる。減算器45.55.65はA/D変換器14から
の2つの入力信号を、例えば0.5秒乃至1秒の所定ピ
ッチ(Δt)で取込む。この取込み信号については、鋳
型3の周りに設ける電磁攪拌装置等による雑音の影響を
除去すべく、例えばA/D変換器14から例えば数10
ミリ秒ピッチで出力される信号の複数個分の平均値を用
いる。
そして減算器45.55.65は取込んだ2つの鋳型温
度の差ΔT (=Tb −Ta 、 =Tc −Tb
、 =Tc −Ta )を求め、これを記憶すると共に
最新の記憶信号とそれより前の連続4ピッチ分の記憶信
号、つまり合計5ピンチ分の記憶信号を微分回路50.
60.70へ与える。
度の差ΔT (=Tb −Ta 、 =Tc −Tb
、 =Tc −Ta )を求め、これを記憶すると共に
最新の記憶信号とそれより前の連続4ピッチ分の記憶信
号、つまり合計5ピンチ分の記憶信号を微分回路50.
60.70へ与える。
微分回路50.60.70には、5ピッチ分の信号の中
間時点、つまり取込みピッチが0.5秒の場合には現測
定時点よりも1秒前の時点における鋳型温度差ΔTの単
位時間当たりの変化率dΔT/dtを求めるべく、公知
の下記(2)式が設定されている。
間時点、つまり取込みピッチが0.5秒の場合には現測
定時点よりも1秒前の時点における鋳型温度差ΔTの単
位時間当たりの変化率dΔT/dtを求めるべく、公知
の下記(2)式が設定されている。
dΔT/dt−d (TL (2)−TO+2)) /
dt=1 / (12・Δt ) ・((TL (4
1−TIJ (4))−8(TL (31−T(1(3
)) +9(TL(1)−TU(1)) −(TL (0)−TO(01) ) )・・・(2) 但し、TLは2測定地点の白下側の温度TUは2測定地
点の白土側の温度 TL (0)−TO(01、TL (ll−TU (1
)、 ・。
dt=1 / (12・Δt ) ・((TL (4
1−TIJ (4))−8(TL (31−T(1(3
)) +9(TL(1)−TU(1)) −(TL (0)−TO(01) ) )・・・(2) 但し、TLは2測定地点の白下側の温度TUは2測定地
点の白土側の温度 TL (0)−TO(01、TL (ll−TU (1
)、 ・。
TL (4) −TIJ (4) :現測定時点よリコ
レヲ含めて連続5ビフチ分夫々のTLとTUとの差 微分回路50.60.70は(2)式に基づいて算出し
たdΔT/dtを比較器49.59.69へ与える。
レヲ含めて連続5ビフチ分夫々のTLとTUとの差 微分回路50.60.70は(2)式に基づいて算出し
たdΔT/dtを比較器49.59.69へ与える。
なお、dΔT/dtは、上記(2)式に替えて微分係数
の算出式一般を用いて算出してもよいことは勿論である
。
の算出式一般を用いて算出してもよいことは勿論である
。
比較器19.29.39には所定の異なる2しきい値に
2.にコ及び下記T31. (4)、 (5)式が設定
されており、比較器19.29.39は、入力した3種
の信号が、取込みピッチ毎に(31,(4)、 (51
式を各別に満足するか否かを判定する。一方、比較器4
9.59.69には所定のしきい値に、及び下記(6)
式が設定されており、比較器49.59.69は入力し
た信号が取込みピッチ毎に(6)式を満足するか否かを
判定する。
2.にコ及び下記T31. (4)、 (5)式が設定
されており、比較器19.29.39は、入力した3種
の信号が、取込みピッチ毎に(31,(4)、 (51
式を各別に満足するか否かを判定する。一方、比較器4
9.59.69には所定のしきい値に、及び下記(6)
式が設定されており、比較器49.59.69は入力し
た信号が取込みピッチ毎に(6)式を満足するか否かを
判定する。
(T−T)≧に1 ・σ ・・・(3)d
T/dt≧に2 ・・・(4)
(T−T)≧に3 ・・・(5)d
ΔT/dt>K4 ・・・(6)ソ
シて例えば5秒を180判定期間としてその間に、(3
)、 +41. (5)、 (6)各式を満足する時点
がタイミング的に異なりてもすべて存在する場合には警
報器41にて警報を発せしめると共に、図示しない制御
装置へ異常発生信号を出力する。前記BO判定期間は取
込みピンチ毎にそのピッチで移動するように設ける。
T/dt≧に2 ・・・(4)
(T−T)≧に3 ・・・(5)d
ΔT/dt>K4 ・・・(6)ソ
シて例えば5秒を180判定期間としてその間に、(3
)、 +41. (5)、 (6)各式を満足する時点
がタイミング的に異なりてもすべて存在する場合には警
報器41にて警報を発せしめると共に、図示しない制御
装置へ異常発生信号を出力する。前記BO判定期間は取
込みピンチ毎にそのピッチで移動するように設ける。
但し、定数K 1* K2 * K 3夫々は測温する
鋳型位置に応じて、また定数に、は2つの2!111定
点の組合せに応じて異なる値を用いてもよい。
鋳型位置に応じて、また定数に、は2つの2!111定
点の組合せに応じて異なる値を用いてもよい。
前記制御装置(図示せず)は異常発生信号を入力すると
、浸漬ノズル2の中途に設けたスライディングノズル部
7を油圧シリンダ8にて駆動して、浸漬ノズル2を一端
閉じると共に図示しないピンチロールの回転を停止する
。これについては浸漬ノズル2を僅かに開けた状態にす
ると共に引抜速度を相当低下させるようにしてもよい。
、浸漬ノズル2の中途に設けたスライディングノズル部
7を油圧シリンダ8にて駆動して、浸漬ノズル2を一端
閉じると共に図示しないピンチロールの回転を停止する
。これについては浸漬ノズル2を僅かに開けた状態にす
ると共に引抜速度を相当低下させるようにしてもよい。
このように構成された予知装置による本発明方法を以下
に説明する。
に説明する。
まず、前記m、n及びKl * K2 + K3 、に
4を次のように定める。連続鋳造する鋼種が中炭素鋼又
は低炭素鋼である場合には、鋳型温度は第2図(横軸に
時間をとり縦軸に鋳型温度をとっている)に示す如く温
度変化に周期があり、その周期は約20〜30秒である
。なお、第2図は鋳型の上下方向に異なる3位置での鋳
型温度Ta+ Tb+ Tcについて示している。この
ためnは30秒間に測定された信号のうち高精度で予知
できる数、例えば0.5秒毎に記憶するとして約60個
に定める。
4を次のように定める。連続鋳造する鋼種が中炭素鋼又
は低炭素鋼である場合には、鋳型温度は第2図(横軸に
時間をとり縦軸に鋳型温度をとっている)に示す如く温
度変化に周期があり、その周期は約20〜30秒である
。なお、第2図は鋳型の上下方向に異なる3位置での鋳
型温度Ta+ Tb+ Tcについて示している。この
ためnは30秒間に測定された信号のうち高精度で予知
できる数、例えば0.5秒毎に記憶するとして約60個
に定める。
また、凝固殻が破断した部分を測定する場合は、第3図
に示す如く鋳型温度がピーク値に達してから上昇直前の
元の温度に戻るまでの時間が5〜15秒である。このた
め、mはこの5〜15秒に相当する温度変化期間が予知
に必要な期間に含まれないようにするのが良く、5〜1
5秒に上記30秒を加えた35〜45秒間に連続的に測
定された信号のうち高精度で予知できるピンチの数、例
えば0.5秒毎に記憶するとして70〜90個に定める
。
に示す如く鋳型温度がピーク値に達してから上昇直前の
元の温度に戻るまでの時間が5〜15秒である。このた
め、mはこの5〜15秒に相当する温度変化期間が予知
に必要な期間に含まれないようにするのが良く、5〜1
5秒に上記30秒を加えた35〜45秒間に連続的に測
定された信号のうち高精度で予知できるピンチの数、例
えば0.5秒毎に記憶するとして70〜90個に定める
。
また、K、、に2.に3.に、の値については夫々鋳型
寸法、引抜速度等により異なるが、以下に説明する本発
明を行った結果に基づき、凝固殻破断が起こる臨界の温
度変化量、変化率に定める。
寸法、引抜速度等により異なるが、以下に説明する本発
明を行った結果に基づき、凝固殻破断が起こる臨界の温
度変化量、変化率に定める。
例えばに1は5〜10、K2は2〜b
は5〜lO℃、K、は1.5〜b
斯かる準備が終了すると、連続鋳造を開始し、その後引
抜を開始すると予知装置を作動させる。
抜を開始すると予知装置を作動させる。
測温素子11.12.13にて各位置の鋳型温度Tが測
定されると、平均温度算出回路16.26.36及び標
準偏差算出回路17.27.37は鋳型温度T信号を記
憶し、記憶信号の数がm個となるまで演算を行わず、ま
た出力しない、そして、m個目の信号が記憶されると、
そのうち記憶順位が若い方からn11分の信号の平均温
度Tと標準偏差σを夫々算出し、出力する。
定されると、平均温度算出回路16.26.36及び標
準偏差算出回路17.27.37は鋳型温度T信号を記
憶し、記憶信号の数がm個となるまで演算を行わず、ま
た出力しない、そして、m個目の信号が記憶されると、
そのうち記憶順位が若い方からn11分の信号の平均温
度Tと標準偏差σを夫々算出し、出力する。
減算器15.25.35はm個目に入力した鋳型温度T
と平均温度Tとの差(T−T)を求める。
と平均温度Tとの差(T−T)を求める。
また積、算器1B、 28.38は定数に1と標準偏差
σとの積(Kl ・σ)を求める。
σとの積(Kl ・σ)を求める。
微分回路20.30.40はA/D変換器14からの鋳
型温度に関する信号を入力すると、(1)式に基づいて
時間変化率dT/dtを算出し、これを比較器19゜2
9、39へ与える。
型温度に関する信号を入力すると、(1)式に基づいて
時間変化率dT/dtを算出し、これを比較器19゜2
9、39へ与える。
比較器19.29.39は311の入力信号、つまりT
−〒+に1 ・σ、 dT/dtが上記(31,(4
)、 (51式を満足するか否かを各式毎に判定する。
−〒+に1 ・σ、 dT/dtが上記(31,(4
)、 (51式を満足するか否かを各式毎に判定する。
次いで、m+1個目以降の信号が平均温度算出回路16
等及び標準偏差算出回路17等に記憶されると、前同様
にして繰り返す。
等及び標準偏差算出回路17等に記憶されると、前同様
にして繰り返す。
減算器45.55.65は入力した2測定点の鋳型温度
差ΔTを求める。また微分回路50.60.70は減算
器45.55.65から温度差に関する信号を入力する
と前記(2)式に基づいてdΔT/dtを算出し、これ
を比較器49.59.69に与える。
差ΔTを求める。また微分回路50.60.70は減算
器45.55.65から温度差に関する信号を入力する
と前記(2)式に基づいてdΔT/dtを算出し、これ
を比較器49.59.69に与える。
このようにして信号処理を行っている間に、6個の比較
器において成るBO判定期間に、(31,(4t。
器において成るBO判定期間に、(31,(4t。
+51. +6)各式を満足する時点がタイミング的に
異なってもすべて存在すると判定されると、該当する比
較器はブレークアウトと予知し、警報器41にて警報を
発せしめると共に図示しない制御装置に異常発生信号を
出力する。
異なってもすべて存在すると判定されると、該当する比
較器はブレークアウトと予知し、警報器41にて警報を
発せしめると共に図示しない制御装置に異常発生信号を
出力する。
制御装置は前述の如くスライディングノズル部7及び図
示しないピッチロールを制御して一旦装入及び引抜を停
止する。
示しないピッチロールを制御して一旦装入及び引抜を停
止する。
これにより、凝固殻が破断してその破断部から未凝固溶
鋼が漏出してもブレークアウトを未然に防止できる。
鋼が漏出してもブレークアウトを未然に防止できる。
なお、本実施例ではブレークアウト予知の判定を前記(
3)式にて行っているが、本発明はこれに限らず下記(
7)式を用いてもよいことは勿論である。
3)式にて行っているが、本発明はこれに限らず下記(
7)式を用いてもよいことは勿論である。
(T−T)/σ≧に、 ・・・(
7)また、本実施例では測温素子の設定個数を3個とし
たので、2測定地点の温度差の組合せは3通りであるが
、これに限らす測温素子の設定個数は21H以上であれ
ば何個でもよい0例えばn個の測温素子を引抜方向に離
隔させて設けた場合には、nC2−%・n(n−1)通
りの組合せがある。
7)また、本実施例では測温素子の設定個数を3個とし
たので、2測定地点の温度差の組合せは3通りであるが
、これに限らす測温素子の設定個数は21H以上であれ
ば何個でもよい0例えばn個の測温素子を引抜方向に離
隔させて設けた場合には、nC2−%・n(n−1)通
りの組合せがある。
更に測温素子の設定位置は引抜方向に限らず、鋳型3の
幅方向または厚み方向に離隔させて測温素子を設けても
よい。但し、鋳型温度の引抜方向測定位置としては、凝
固殻破断を検出して操業条件を変更し、これによりブレ
ークアウトを未然に防止できる時間的に余裕のある位置
にするのが好ましい。
幅方向または厚み方向に離隔させて測温素子を設けても
よい。但し、鋳型温度の引抜方向測定位置としては、凝
固殻破断を検出して操業条件を変更し、これによりブレ
ークアウトを未然に防止できる時間的に余裕のある位置
にするのが好ましい。
第4図は、丸鋳片連続鋳造機の内径: 187ta。
長さ: 900mmの鋳型銅板に、円周方向120°
ピツチの3方向で鋳型上端より200.300.400
mの各位置に測温素子11.12.13を内壁面から5
fiの深さに埋設して、引抜速度2.0m/分で本発明
を実施し、その間凝固殻が破断しなかった場合の約6分
間の結果をまとめた図であり、本発明の予知精度につい
て示したものである。図中(a)は引抜速度、(1))
は鋳型温度、(C1はTaについての(T−T) 及び
(T−〒)/σ、+d+は同じ(TaについてのdT/
dtの各推移を夫々示している。
ピツチの3方向で鋳型上端より200.300.400
mの各位置に測温素子11.12.13を内壁面から5
fiの深さに埋設して、引抜速度2.0m/分で本発明
を実施し、その間凝固殻が破断しなかった場合の約6分
間の結果をまとめた図であり、本発明の予知精度につい
て示したものである。図中(a)は引抜速度、(1))
は鋳型温度、(C1はTaについての(T−T) 及び
(T−〒)/σ、+d+は同じ(TaについてのdT/
dtの各推移を夫々示している。
ここでdT/dtにより判定する場合1.つまり従来方
法による場合にはしきい値の5℃/秒を6分間の間に8
回も超え、誤警報を発し、また、(T−T)により判定
する場合、つまり従来方法による場合にはしきい値の1
0℃を2回超えて誤警報を発した。これに対して本発明
による場合にはに1が5(℃)のときに誤警報を1回も
発することがなく、前述のパウダの不均一流入等が発生
してもこれに影響を受けずに凝固殻破断の検出、即ちブ
レークアウト予知が可能である。
法による場合にはしきい値の5℃/秒を6分間の間に8
回も超え、誤警報を発し、また、(T−T)により判定
する場合、つまり従来方法による場合にはしきい値の1
0℃を2回超えて誤警報を発した。これに対して本発明
による場合にはに1が5(℃)のときに誤警報を1回も
発することがなく、前述のパウダの不均一流入等が発生
してもこれに影響を受けずに凝固殻破断の検出、即ちブ
レークアウト予知が可能である。
前記(3)式の大小関係においてブレークアウトを予知
する場合であっても、例えば第5図に示すように場面変
動或いは引抜速度の変化によって鋳型温度が変化すると
きには、Ta、 ’rbにおける(T−丁)/σの値が
夫々10.3.7.7となり、何れもKl (−5)
より大きくなって誤警報が出る。ところがこのような場
合でも前記(6)式における大小関係にて比較すれば、
警報を出力しない。
する場合であっても、例えば第5図に示すように場面変
動或いは引抜速度の変化によって鋳型温度が変化すると
きには、Ta、 ’rbにおける(T−丁)/σの値が
夫々10.3.7.7となり、何れもKl (−5)
より大きくなって誤警報が出る。ところがこのような場
合でも前記(6)式における大小関係にて比較すれば、
警報を出力しない。
従って、鋳型内の場面変動、引抜速度の大きさ、パウダ
の不均一流入、鋳型と鋳片との接触面積変化等により鋳
型温度が変化してもそれに影響を受けずにブレークアウ
トを確実に予知できる。
の不均一流入、鋳型と鋳片との接触面積変化等により鋳
型温度が変化してもそれに影響を受けずにブレークアウ
トを確実に予知できる。
第6図は本発明によりブレークアウトを予知した場合の
鋳型温度Ta、 Tb、 Tcを他の操業条件と共にま
とめた図であり、(a)は引抜速度と鋳型内湯面レベル
の推移、また(b)は鋳型温度Ta、 tb、 Tcの
推移を示している。この場合には第4図の場合と予知精
度を変更して、具体的にはに1を7としてしきい値を高
くして実施しており、この場合もパウダの不均一流入等
があって鋳型温度が変化しても誤警報を発することがな
く、実際に凝固殻が破断して鋳型温度が変化したときに
のみ警報を発した。
鋳型温度Ta、 Tb、 Tcを他の操業条件と共にま
とめた図であり、(a)は引抜速度と鋳型内湯面レベル
の推移、また(b)は鋳型温度Ta、 tb、 Tcの
推移を示している。この場合には第4図の場合と予知精
度を変更して、具体的にはに1を7としてしきい値を高
くして実施しており、この場合もパウダの不均一流入等
があって鋳型温度が変化しても誤警報を発することがな
く、実際に凝固殻が破断して鋳型温度が変化したときに
のみ警報を発した。
この警報により一旦引抜速度を停止し、凝固殻が破断し
た部分を鋳型内で長時間冷却して凝固殻をより厚くして
、つまりブレークアウトが発生しない状態にして再び引
抜を開始した。
た部分を鋳型内で長時間冷却して凝固殻をより厚くして
、つまりブレークアウトが発生しない状態にして再び引
抜を開始した。
鋳造終了後、その部分を検査すると溶鋼の漏出部がみら
れ、ブレークアウトを精度よく予知できることを確認し
た。
れ、ブレークアウトを精度よく予知できることを確認し
た。
また、ブレークアウトの警報を発した時間付近での鋳型
温度のピークの熱電対検出時間差と熱電対間の離隔距離
とから凝固殻破断部の降下速度を求めてみると引抜速度
2m/分よりも遅く、1mZ分である。この速度で破断
部が移動していくと仮定すると、ブレークアウトが発生
する約42秒前にブレークアウトの予知がなされたこと
になり、より速い引抜速度3.5m/分で連続鋳造する
場合にも約24秒前にブレークアウトを予知でき、時間
的余裕をもって凝固殻破断に対処でき、ブレークアウト
を確実に防止できる。
温度のピークの熱電対検出時間差と熱電対間の離隔距離
とから凝固殻破断部の降下速度を求めてみると引抜速度
2m/分よりも遅く、1mZ分である。この速度で破断
部が移動していくと仮定すると、ブレークアウトが発生
する約42秒前にブレークアウトの予知がなされたこと
になり、より速い引抜速度3.5m/分で連続鋳造する
場合にも約24秒前にブレークアウトを予知でき、時間
的余裕をもって凝固殻破断に対処でき、ブレークアウト
を確実に防止できる。
また、本発明は測温素子を鋳型の上下方向に2個以上設
ける場合には、次のようにすると更に確実にブレークア
ウトを予知できる。
ける場合には、次のようにすると更に確実にブレークア
ウトを予知できる。
鋳型の上下方向に複数設けた温度素子夫々にて凝固殻破
断部が時間差をもって検出されるとき、その移行時間t
B (秒)は下記(8)式にて表わされることが一般に
知られている。
断部が時間差をもって検出されるとき、その移行時間t
B (秒)は下記(8)式にて表わされることが一般に
知られている。
但し、L:上下方向に離隔した測温素子間距離a;定数
(0,5〜0.9) vc:引抜速度(m/分) したがって、各測温素子からの信号を処理する各比較器
19.29.39.49.59.69の出側にタイマ機
能を有する演算器を設け、上側の測温素子に関する比較
器から凝固殻破断の検出信号(前記異常発生信号の出力
条件にて出力され、異常発生信号とは異なる信号)を入
力し、それからtB秒程度経たのちにその直下の測温素
子に関する比較器から同様の凝固殻破断の検出信号を入
力するとブレークアウトと予知し、これにより警報を発
し、また制御装置へ異常発生信号を出力する。これによ
り、より確実にブレークアウトを予知できる。
(0,5〜0.9) vc:引抜速度(m/分) したがって、各測温素子からの信号を処理する各比較器
19.29.39.49.59.69の出側にタイマ機
能を有する演算器を設け、上側の測温素子に関する比較
器から凝固殻破断の検出信号(前記異常発生信号の出力
条件にて出力され、異常発生信号とは異なる信号)を入
力し、それからtB秒程度経たのちにその直下の測温素
子に関する比較器から同様の凝固殻破断の検出信号を入
力するとブレークアウトと予知し、これにより警報を発
し、また制御装置へ異常発生信号を出力する。これによ
り、より確実にブレークアウトを予知できる。
以上詳述した如く本発明は、連続鋳造用鋳型の複数位置
の鋳型温度を測定し、その測定時点での鋳型温度及びそ
れ以前の所定期間での平均鋳型温度の鋳型温度差と前記
所定期間での鋳型温度の標準偏差にて補正したしきい値
との大小比較、鋳型温度変化率と所定の第2のしきい値
との大小比較、前記鋳型温度差と所定の第3のしきい値
との大小比較及び2点間の鋳型温度差の時間変化率と所
定の第4のしきい値との大小比較を行うので、鋳型内の
場面変動、引抜速度の大きさ、パウダの不均一流入、鋳
型と鋳片との接触面積変化等により鋳型温度が変化して
もそれに影響を受けずにブレークアウトを確実に予知で
き、信頼性の向上を図れ、また従来では誤警報により操
業条件を変更してこのために鋳片品質が低下していたの
を防止できる等優れた効果を奏する。
の鋳型温度を測定し、その測定時点での鋳型温度及びそ
れ以前の所定期間での平均鋳型温度の鋳型温度差と前記
所定期間での鋳型温度の標準偏差にて補正したしきい値
との大小比較、鋳型温度変化率と所定の第2のしきい値
との大小比較、前記鋳型温度差と所定の第3のしきい値
との大小比較及び2点間の鋳型温度差の時間変化率と所
定の第4のしきい値との大小比較を行うので、鋳型内の
場面変動、引抜速度の大きさ、パウダの不均一流入、鋳
型と鋳片との接触面積変化等により鋳型温度が変化して
もそれに影響を受けずにブレークアウトを確実に予知で
き、信頼性の向上を図れ、また従来では誤警報により操
業条件を変更してこのために鋳片品質が低下していたの
を防止できる等優れた効果を奏する。
第1図は本発明の実施状態を示す模式図、第2図は鋳型
温度変化の周期の説明図、第3図は本発明の標準偏差、
平均温度を算出する期間の説明図、第4. 5. 6図
は本発明の詳細な説明図、第7゜8図は従来技術の問題
点の説明図である。 3・・・鋳型 4・・・鋳片 11.12.13・・・
測温素子15、25.35.45.55.65・・・減
算器 16.26.36・・・平均温度算出回路 17
.27.37・・・標準偏差算出回路 18.28.3
8・・・積算器 19.29.39.49.59゜69
・・・比較器 20.30.40.50.60.70・
・・微分回路41・・・警報器 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 人界 5 配 時 間 本 蒸 212+ 89間 第 3 図 吟 FI!(分) 纂 6 目 第71) 算80 .1 0 + 2 3
4 5吟 藺(分) Q+ 2 34 5吟 t
ill(分) 0 + 2 3
4 5的 till(’d> 第 4 図
温度変化の周期の説明図、第3図は本発明の標準偏差、
平均温度を算出する期間の説明図、第4. 5. 6図
は本発明の詳細な説明図、第7゜8図は従来技術の問題
点の説明図である。 3・・・鋳型 4・・・鋳片 11.12.13・・・
測温素子15、25.35.45.55.65・・・減
算器 16.26.36・・・平均温度算出回路 17
.27.37・・・標準偏差算出回路 18.28.3
8・・・積算器 19.29.39.49.59゜69
・・・比較器 20.30.40.50.60.70・
・・微分回路41・・・警報器 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理
士 河 野 登 人界 5 配 時 間 本 蒸 212+ 89間 第 3 図 吟 FI!(分) 纂 6 目 第71) 算80 .1 0 + 2 3
4 5吟 藺(分) Q+ 2 34 5吟 t
ill(分) 0 + 2 3
4 5的 till(’d> 第 4 図
Claims (1)
- 1、連続鋳造用鋳型の複数の位置夫々で鋳型温度を測定
し、その測定時点近傍での単位時間当たりの鋳型温度変
化率と、測定時点より前の所定期間での鋳型温度の標準
偏差及び平均温度とを各位置毎に算出し、前記測定時点
での鋳型温度と算出した平均温度との差を求め、この鋳
型温度差と標準偏差に比例する第1のしきい値との大小
比較、前記鋳型温度変化率と所定の第2のしきい値との
大小比較、前記鋳型温度差と所定の第3のしきい値との
大小比較及び前記複数の位置の内の任意の2点間におけ
る鋳型温度差の単位時間当たりの変化率と所定の第4の
しきい値との大小比較を行うことによりブレークアウト
を予知することを特徴とする連続鋳造におけるブレーク
アウト予知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3409587A JPS63203260A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3409587A JPS63203260A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63203260A true JPS63203260A (ja) | 1988-08-23 |
JPH0556223B2 JPH0556223B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=12404716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3409587A Granted JPS63203260A (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 連続鋳造におけるブレ−クアウト予知方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63203260A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0557412A (ja) * | 1991-08-28 | 1993-03-09 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造の拘束性ブレークアウト予知方法 |
JP2015167956A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | Jfeスチール株式会社 | 連続鋳造設備におけるブレークアウト予知方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5565124A (en) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | Mitsubishi Atom Power Ind Inc | Thermal flow flux meter |
JPS58148061A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-03 | Kawasaki Steel Corp | 連続鋳造におけるブレークアウト防止方法 |
JPS6061151A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-08 | Kawasaki Steel Corp | ブレイクアウト予知方法 |
JPS6146362A (ja) * | 1985-05-02 | 1986-03-06 | Nippon Steel Corp | 連続鋳造鋳型における鋳造鋼の破断検出方法 |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP3409587A patent/JPS63203260A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0556223B2 (ja) | 1993-08-19 |
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