JPH0399761A - 連続鋳造におけるブレークアウトの検知方法 - 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」 本発明は連続鋳造における鋳型内の鋳片のブレークアウ
トを検知する方法に関する。

［従来の技術］ 連続鋳造においては鋳型内での溶鋼の正常な凝固シェル
の発達は鋳片の表面欠陥及び内部欠陥等の防止から重要
であり、しかも不安定な凝固シェルの生成は特に拘束性
のブレークアウトの原因となる。このブレークアウトの
発生は鋳造中断や設備損傷といった重大な事故となり、
連鋳本来の高歩留、１°＋’：＋　４１産＋１といった
４ｊ１徴をも阻害ｊ−る。

史に、このブレークアウトは近年の多品種と高級化、及
びこれ等品種の高生産性指向による高速鋳造化に付って
より顕著に現われている。従って、これ等のブレークア
ウトを予知あるいは予防する方法として、鋳型内に熱電
対を埋設し、この温度を検知することにより行なってい
る。

この代表的なものとして、特開昭５８−１４８０６４号
公報の如く、連続鋳造設備の鋳型壁面に複数の熱電対を
埋設し、これらの熱電対中の一つの熱電対の検出７１シ
度が検出温度が検出平均温度より、−旦上昇してから下
降したことを検出し、この一つの熱電対に隣接した他の
少なくとも一つの熱電対で、続いて上記検出温度の温度
変化パターンが検出されたときを、ブレークアウト発生
として予知するか、あるいは特開昭５５−８４２５９号
公報のように、連続鋳造用の鋳型銅板４血のうち、２面
以ｊ−の各面において、１ケ所以上のところで温度を検
出し、これらの温度をカニいに比較し、その温度差を指
標にしつつ鋳片ブレークアウト発生の！ＩＥ前現象を検
知するとともに、鋳込速度を調＠−Ｊ−る、ＩＪ゛の方
法か提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、鋳型幅方向に設けた熱電対の検出平均温
度より」−昇し、次に下降すること及びこの際に隣合う
熱電対の温度変化を見る場合、又は鋳型の２面以上の各
面において１箇所以上の温度を検知比較する場合も、鋳
型の幅方向の温度変化のみを検知するために、以下の問
題点かある。

まず、鋳型表面温度は、定常状態においても常に一定値
を示すわりてはなく、鋼種、鋳造速度、湯面変動等によ
り温度は鋳型内面幅方向あるいは１−１−Ｆ方向てｈ　
’ｉｔ　、　Ｔ−降をくり返すことが多い。

特に、短辺近傍の熱電対はその傾向人である。この原因
としては、モールドとシェル間のエアーキャップ、パラ
ター流入不均一、湯面変動等か−１：。

因と考えられる。

従って、鋳型内面の幅方向における６を風変化、あるい
は鋳型の上、下方向の温度変化のみを検知しても、誤検
出及び未検出が増加してその検知精度か大幅に低下し実
用化し難い。更にまた、定常状態と推考される鋳造時に
おいても、前述の温度変化が大きいこと、あるいは温度
変化量が小さい領域であってもブレークアウトを生ずる
ことがある。このことは基準温度の下方設定によって未
検出は減少するが、誤検出が多発する。一方温度の上方
設定によってＩ”ｔ４検出は減少できても、未検出が増
加しそのいずれをも実用に際して問題点を有している。

本発明は、これ等従来のブレークアウトの検出力法の問
題点である誤検出と未検出を同時に解決し極めてＬ’ｉ
度の高いブレークアウトの検出方法を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は連続Ｊｆ造における従来のブレークアウト
の予知方法とブレークアウトの発生形態及び鋳型内面温
度変化要因について種々の調査と研究を行なった結果以
ドの知見を１１１だ。

まず、連続鋳造の鋳型内面温度は鋳型内面の幅方向にお
いては、パウダーの流入のバラツキ、及び凝固シェルと
鋳型面のエアーギャップ、あるいは鋳造速度や鋼種によ
って温度の１１昇、下降を７１−しる。従って鋳型幅方
向での検知のみでは１誤検知となる。

また、鋳型内面の上、下方向での測温では渇１ｎｉの変
動、鋳造速度の変動等から鋳型内面温度か七１７シ、こ
れをブレークアウトとして誤検出する。

また、これ等の温度変動は幅方向、あるいは七、下方向
での単独温度変化では誤検出を生ずるが、幅方向とト、
下方向を同時に満足する場合は極めて検知精度が高いこ
とが判明した。

しかも、これ等の７１ｎ１度変化を萌１υ１測定（＋Ｉ
’ｉのピーク値との温度変化１ｊ（て見ることて、小さ
い破断（小ブレークアウト状態）や低速鋳造時あるいは
パウダー流入条件変動に伴なう低温域のブレークアウト
をも検知識別できることを知見し得た。

本発明はこれ等の知見をもとになされたものであり、Ｚ
ｂ　’、、ｉ’２内の幅方向及び１下方向に複数の熱電
対を配設し、該熱電対の上段のいずれか１個と、この熱
電対と隣合ういずれかの熱電対の温度が各前期測定のピ
ーク値に対して各々５℃以上に上昇し、且つ前記の上段
相当部位の下段熱電対が１０秒以内に註下段熱電対の０
１１期測定のピーク値に対して５℃以１−Ｊ−’；ｉ−
シた時点をブレークアウトとすることにある。

ここでブレークアウトを検知し、且つその精度を上げる
には、鋳型の」二段幅方向においていずれかの１個とこ
れと隣合ういずれかの熱電対が上昇し、この後に前記の
上段に対応する下段熱電対も１−界した時にブレークア
ウトとして判別する。

この理由は鋳型内面の幅方向の温度は連続鋳造時におけ
るパウダーの流入不良や凝固シェル、鋳型内面どのエア
ーキャップ及び鋳造速度の影響を受けやすく、ブレーク
アウトでなくても同様の形態を現出する場合がある。

しかし、幅方向の測温判別に上下方向の測定判別を付加
することで、鋳型下部ての冷却と変動の緩和により、１
一部の変動か分別されてＪ１ブレークアウトの測温異常
か全て識別除外される。更に、鋳型の十ド方向ては破断
の小さいブレークアウトや低速鋳造時のブレークアウト
か未検知になるが、同様に上段幅方向と合せ判別するこ
とて小破断や湯面変動へ゛による測定異常の非ブレーク
アウ］・が仝て識別除外できる。

また、測定温度は谷熱電苅とも／：＋’ｒ度の１．　ｙ
７時より前期における複数の測温値内のピーク値に対し
て５℃以上−］二昇した場合を識別する。これは＋ｉ１
１′期の測定値内ピーク値との偏差量で判別することに
より、温度ト昇かあった場合にそれがシェル破断による
ものが、通常の温度変動によるものかの判定が可能とな
り、面記したパウダー流入不良やエアーギャップ等によ
る温度変動時の、？シ（検出を防止できる。しかも、そ
の偏差４１．とじては５℃以」−にすることによって、
鋼種や低速鋳造１１！ｉ等における温度上昇の極めて低
いシェル破断も判別できるという好結果が得られた。従
って、これが５℃よりも小さいと前述の問題点を喚起す
ることとなる。

更に前期の測温時間は温度−に昼時より２分以内と−ｊ
−る。その理由としては、定常部における温度変動の周
期か不規則てあり、それら温度変動は、全て２分以内で
発生しており、温度変動の認識のためには、前述の時間
内とすることが必要である。

また上段に対する下段熱電対の温度上昇は鋳造速度との
関係から［（上段とＦ段熱電対間距ｍ＞／鋳造速度（ｍ
７分）］であり、通常鋳造においては１０秒以内か必要
である。これは拘束性ブレークアウトの発生機構から考
えてシェルの破断は順次モールド内で鋳造方向に発生ず
るため、−に段から下段熱電対に温度」型外か進行する
ためには時間遅れが発生ずる。

次に、鋳型への熱電対の配設は上、下２段あるいは３段
でもよく、特に３段配設の場合は、上段の条件と残る下
段のいずれかの段かブレークアウト条件となれば、１−
１下段条件の成立としてブレークアウトと判別する。ま
た、好ましくは」−１下段のブレークアウトの判別にお
いて、上段か航期測定のピーク時に対し５℃以上上多Ｉ
′シ、一定時間後に上段も同様にピークイ【°１より６
５“Ｃ以ト１＋ｆＩＩシた際に、に段の測温体は１−４
昇最高値よりも温度が下降していることを判別の条件イ
・１加とすわばより粒度が向上する。この理由は、拘束
性ブレークアウトの発４［機構から考えてブレークアウ
ト発生時は、シェル破断後のシェル成長によりモールド
内温度か下降するためこれを判別することにより、更に
粒度が向上する。

このように本発明のブレークアウトの検知方法は鋳型幅
方向の２点と、この２点に対応する下段を含めた」″、
ドからなる２点の同時測温判別と、これに前期測温値の
ピーク値に対する偏差量を判別に用いることにより、パ
ウダー流入不均一、エアーキャップ、湯面変動、鋳造速
度あるいは鋳造鋼種による外乱要因を解消できる。この
結果、誤検知と未検知の両方か防止され、鋳型内面／Ｉ
′ＩＩＸ度変化の大きい鋳造及び温度変化の小さい鋳造
時ても同一の監視測温でしかも誤検知及び未検知のない
検知法が確〜γてきた。

［実施例］ 次に本発明によるブレークアウトの検知方法の１例を第
１図に示すが、（ａ）は鋳型内面１の熱電対２の配設図
で説明ト熱電対２の上段の一部にＡ〜Ａ３、こむに対応
する一上段に０１〜Ｃ３をイ・］記した。

（ｂ）はその熱電対２て測温中にブレークアウトとなっ
た場合を示す。

まず、鋳造は中炭Ａｆｌ−Ｓｉ−に鋼で鋳造速度は１、
ｆｉ　ｍ７分で行なっていた際にへ１点が１）１℃期の
２分間における測温値のピーク値に対し１０℃」−智し
た。

この時点て１該Δ３点に隣合うＡ３及びへ２点を確認し
たところへ２点が同様にピーク値に対し８℃上昇し゛Ｃ
鋳型幅方向の条件が満足された。

この状態で３秒後（図中ｔ）に上記Δ１〜八。に対応す
る熱電対の内Ｃ１か同様にピーク値に対し６℃となり、
ト、−ド、幅方向のブレークアウトが判別された。そこ
で鋳造速度を０２ｍ／分に低減して破断による溶湯流出
事故を防止した。

更に各鋼種、鋳造条件で行なったブレークアラ　０ ト検知を従来法と比較して表１に示−・）−が明らかに
末法が誤検知と未検知がなく精度が極めて良いことがわ
かる。

表　　１ ［発明の効果］ 以１−述へたように、本発明方法を用いることにより拘
束性ブレークアウトのイ（検知と未検知をなくずことが
可能となり、この結果ブレークアラｉ・検知のイ３頼度
の向上と、これに伴う熱片の曲送率の向上、鋳片表面品
質の低−ド助ｊト、安定鋳造による作業性の向上等か達
成された。

【図面の簡単な説明】

第１図の（ａ）は鋳型の熱電対の配設を示し、（ｂ）は
ブレークアウト時の温度変化の一例を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋳型内の幅方向及び上下方向に複数の熱電対を配設
   し、該熱電対の上段のいずれか１個と、この熱電対と隣
   合ういずれかの熱電対の温度が各前期測定のピーク値に
   対して各々５℃以上に上昇し、且つ前記の上段相当部位
   の下段熱電対が１０秒以内に該下段熱電対の前期測定の
   ピーク値に対して５℃以上上昇した時点をブレークアウ
   トとすることを特徴とした連続鋳造におけるブレークア
   ウトの検知方法。