JPH09108802A - ブレイクアウト検知方法及びそれを用いた処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性が高く、リアルタイムにブレクアウト
を検知でき、またその後の処理を迅速にできるブレイク
アウト検知方法及びそれを用いた処理方法を提供する。 【解決手段】 連続鋳造機１０の鋳型１２直下に配置さ
れる櫛歯部材１３およびクーリンググリッド１４を含む
一括交換スタンド１６に、先部開放または先部連結のシ
ース熱電対２３を取り付け、ブレイクアウト発生時に漏
出した溶鋼１９の熱で、シース熱電対２３が溶解結合さ
れる温度を測定してブレイクアウトを検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレイクアウト検
知方法及びそれを用いた処理方法に係り、更に詳しく
は、信頼性が高く、リアルタイムにブレイクアウトを検
知でき、またその後の処理を迅速にできるブレイクアウ
ト検知方法及びそれを用いた処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋳造機による鋳片の連続鋳造は、タ
ンディッシュから水冷式の鋳型に溶鋼を注入し、ここで
溶鋼を１次冷却させて凝固シェルを形成させ、その後、
例えば櫛歯部材（コム、ｃｏｍｂ）、クーリンググリッ
ド、サポートロールからなる一括交換スタンドの内部、
その下流のピンチロール間を通過中に冷却水を噴射し
て、鋳片へと完全に凝固させるものである。ところで、
鋳型直下の一括交換スタンドを通過中の鋳片は、徐々に
凝固シェルを厚くしながら引き出されるが、その際、例
えば櫛歯部材間または各クーリンググリッド間の隙間に
おいて、凝固シェルの表面に、バルジングという大小の
膨出部分が発生する。このような膨出部分では、凝固シ
ェルが薄くなるので、時折、溶鋼の静圧により凝固シェ
ルが破れて、ブレイクアウトと称される内部溶鋼の漏出
が発生している。一旦、ブレイクアウトが起きると、漏
出した溶鋼が一括交換スタンドの外に吹き出され、外気
により凝固しながらサポートロールに巻き付き、連続鋳
造を中断させて連続鋳造機の生産性を低下させてしま
う。

【０００３】そこで、これを解消するために、例えば特
開昭６１−２１９４５６号公報の「鋳造温度測定装置」
の明細書中に記載されたブレイクアウト検知方法などが
知られている。この検知方法は、鋳型のモールドプレー
ト内に複数個の熱電対を、プレートに対して垂直に突き
立てて、熱電対から得られた鋳型内の温度情報に基づ
き、鋳型直下で起きるブレイクアウトを予知する方法で
ある。ところが、この方法により予知可能なブレイクア
ウトは、鋳型内の凝固シェルが剥がれて、直接、高温の
溶鋼がモールドプレートに接触する拘束性ブレイクアウ
トに限定され、全てのタイプのブレイクアウトの予知は
できなかった。また、勿論それは、鋳型側を基準とする
予知だけに、信頼性は比較的乏しいものであった。しか
もこれとは別の問題として、多数本の熱電対をモールド
プレートに突き立てることで、例えば強度などの各種の
制約が入り乱れているモールドプレートの設計がより複
雑になったり、制御部では各熱電対毎の検知回路が必要
になって回路が複雑になり、コスト高になるといった欠
点もあった。これにより、実操業においては、このよう
な予知には頼らず、鋳床上の作業者が、ブレイクアウト
時に床下から昇ってくる炎を視認したり、その際の爆音
を聞いたりして、ブレイクアウトを検知するのが一般的
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た作業者の視覚や聴覚に頼る従来技術の検知方法では、
作業者が、ブレイクアウトの現場を実際に目の前で見て
いるのではなく、通常、数ｍ以上離れた鋳床上で、炎や
爆音として間接的に検知するので、その確認に時間がか
かり、タンディッシュから鋳型へ供給される溶鋼供給を
停止するなどの対処が遅れてしまう。これにより、一括
交換スタンド内が多量の溶鋼で汚染され、この一括交換
スタンドの交換が必要であったり、交換後、汚れた一括
交換スタンドの修復に時間がかかったり、最悪の場合に
は、鋳型上部に溶鋼が突沸するという虞れがあった。そ
こで、これらの問題点を解消するために、例えば鋳型直
下付近に、監視カメラを配置することが考えられる。し
かしながら、鋳型直下では、高温の鋳片に冷却水が吹き
付けられて大量の水蒸気が発生しており、この水蒸気が
監視カメラの視界を妨げて、ブレイクアウトの検知の信
頼性を低下させると予測される。本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもので、信頼性が高く、リアルタイムに
ブレイクアウトを検知でき、また設計が容易で比較的低
コストで配備でき、またブレイクアウト後の処理を迅速
にできるブレイクアウト検知方法及びそれを用いた処理
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のブレイクアウト検知方法は、連続鋳造機の鋳型直
下に配置される櫛歯部材およびクーリンググリッドを含
む一括交換スタンドに、先部開放または先部連結のシー
ス熱電対を取り付け、ブレイクアウト発生時に漏出した
溶鋼の熱で、前記シース熱電対が溶解結合される温度を
測定してブレイクアウトを検知するようにした。請求項
２記載のブレイクアウト検知方法は、請求項１記載のブ
レイクアウト検知方法において、前記一括交換スタンド
の略全周に、一括または分割して前記シース熱電対を引
き回すようにした。請求項３記載のブレイクアウト検知
方法は、請求項１または２記載のブレイクアウト検知方
法において、前記シース熱電対が、前記櫛歯部材に形成
された貫通孔および前記クーリンググリッドに形成され
た貫通孔に遊挿された状態で前記一括交換スタンドに取
り付けられているようにした。

【０００６】請求項４記載のブレイクアウト検知方法
は、連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛歯部材および
クーリンググリッドを含む一括交換スタンドに、パルス
光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そのストーク
ス光と半ストークス光の強度比およびその戻り時間か
ら、後方ラマン光の発生した位置とその温度とを測定可
能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取り付け、ブ
レイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置とを検知す
るようにした。請求項５記載のブレイクアウト検知方法
は、請求項４記載のブレイクアウト検知方法において、
前記一括交換スタンドの略全周に、一括または分割して
前記光ファイバーを引き回すようにした。請求項６記載
のブレイクアウト検知方法は、請求項４または５記載の
ブレイクアウト検知方法において、前記光ファイバー
が、前記櫛歯部材に形成された貫通孔および前記クーリ
ンググリッドに形成された貫通孔に遊挿された状態で前
記一括交換スタンドに取り付けられているようにした。
請求項７記載のブレイクアウト検知方法は、連続鋳造機
の鋳型直下に配置される、千鳥配列された小径ロールを
含む一括交換スタンドに、先部開放または先部連結のシ
ース熱電対を取り付け、ブレイクアウト発生時に漏出し
た溶鋼の熱で、前記シース熱電対が溶解結合される温度
を測定してブレイクアウトを検知するようにした。請求
項８記載のブレイクアウト検知方法は、連続鋳造機の鋳
型直下に配置される、千鳥配列された小径ロールを含む
一括交換スタンドに、パルス光を入射して後方ラマン散
乱光を検出し、そのストークス光と半ストークス光の強
度比およびその戻り時間から、後方ラマン光の発生した
位置とその温度とを測定可能な光ファイバー温度計の光
ファイバーを取り付け、ブレイクアウト発生時の溶鋼の
漏出とその位置とを検知するようにした。

【０００７】請求項９記載のブレイクアウト処理方法
は、連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛歯部材および
クーリンググリッドを含む一括交換スタンドに、先部開
放または先部連結のシース熱電対を取り付け、ブレイク
アウト発生時に漏出した溶鋼の熱で、前記シース熱電対
が溶解結合される温度を測定してブレイクアウトを検知
した後、スライディングノズルまたはストッパを閉作動
させて、タンディッシュから前記鋳型へ注入される溶鋼
の供給をストップさせて鋳造を停止すると共に、漏出
後、凝固し始めた溶鋼が前記サポートロールなどに巻き
付かないように、ブレイクアウト直後の鋳片を０．７〜
６．０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きするようにした。ここ
で、ブレイクアウト直後の鋳片の引き抜き速度が、０．
７ｍ／ｍｉｎ未満では、サポートロールに溶鋼の付着や
巻き付きが生じて、鋳片が引き抜けなくなるなどの不都
合が起き、６．０ｍ／ｍｉｎを超えると、引き出される
鋳片に降りかかる溶鋼の飛散範囲、すなわち鋳片の損傷
範囲が大きくなり、これにより冷却ゾーンに配置された
サポートロールなどの損傷範囲が拡大する。なお、次の
請求項１０〜１２の場合も同様である。このブレークア
ウト直後の鋳片の引き抜き速度は、溶鋼の飛散が、一括
交換スタンド（通常は鋳型の下端から３ｍ以内）の範囲
に収まるように設定するのが好ましい。

【０００８】請求項１０記載のブレイクアウト処理方法
は、連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛歯部材および
クーリンググリッドを含む一括交換スタンドに、パルス
光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そのストーク
ス光と半ストークス光の強度比およびその戻り時間か
ら、後方ラマン光の発生した位置とその温度とを測定可
能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取り付け、ブ
レイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置とを検知し
た後、スライディングノズルまたはストッパを閉作動さ
せて、タンディッシュから前記鋳型へ注入される溶鋼の
供給をストップさせて鋳造を停止すると共に、漏出後、
凝固し始めた溶鋼が前記サポートロールなどに巻き付か
ないように、ブレイクアウト直後の鋳片を０．７〜６．
０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きするようにした。請求項１
１記載のブレイクアウト処理方法は、連続鋳造機の鋳型
直下に配置される、千鳥配列された小径ロールを含む一
括交換スタンドに、先部開放または先部連結のシース熱
電対を取り付け、ブレイクアウト発生時に漏出した溶鋼
の熱で、前記シース熱電対が溶解結合される温度を測定
してブレイクアウトを検知した後、スライディングノズ
ルまたはストッパを閉作動させて、タンディッシュから
前記鋳型へ注入される溶鋼の供給をストップさせて鋳造
を停止すると共に、漏出後、凝固し始めた溶鋼が前記サ
ポートロールなどに巻き付かないように、ブレイクアウ
ト直後の鋳片を０．７〜６．０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜
きするようにした。請求項１２記載のブレイクアウト処
理方法は、連続鋳造機の鋳型直下に配置される、千鳥配
列された小径ロールを含む一括交換スタンドに、パルス
光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そのストーク
ス光と半ストークス光の強度比およびその戻り時間か
ら、後方ラマン光の発生した位置とその温度とを測定可
能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取り付け、ブ
レイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置とを検知し
た後、スライディングノズルまたはストッパを閉作動さ
せて、タンディッシュから前記鋳型へ注入される溶鋼の
供給をストップさせて鋳造を停止すると共に、漏出後、
凝固し始めた溶鋼が前記サポートロールなどに巻き付か
ないように、ブレイクアウト直後の鋳片を０．７〜６．
０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きするようにした。

【０００９】

【作用】請求項１〜１２記載のブレイクアウト検知方法
及びそれを用いた処理方法においては、連続鋳造機の鋳
型直下で、溶鋼が凝固シェルを破って外部へ漏出するブ
レイクアウトが発生すると、その溶鋼が、一括交換スタ
ンドに取り付けられたシース熱電対または光ファイバー
温度計の光ファイバーに降りかかる。これにより、シー
ス熱電対の場合には、保護管と、その内部に収納され
て、温度差が与えられた一対の異種材料からなる熱電対
素線が溶けて、熱電効果（ゼーベック効果）により熱電
対素線間の接合部で起電力が生じ、それを検出すること
によりブレイクアウトを検知する。なお、先部連結のシ
ース熱電対の場合には、適時に熱電対素線間の通電状態
をチェックすることで、シース熱電対の断線の検査が行
なえる。また、光ファイバー温度計の場合には、パルス
光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そのストーク
ス光と半ストークス光の強度比およびその戻り時間か
ら、後方ラマン光の発生した位置とその温度とを測定す
る。特に、請求項２、５記載のブレイクアウト検知方法
においては、一括交換スタンドの周りにスポット的に点
在させるのではなく、一括交換スタンドの略全周にシー
ス熱電対または光ファイバー温度計の光ファイバーが引
き回されているので、連続鋳造機の鋳型直下でブレイク
アウトが発生すると、その溶鋼は略確実にシース熱電対
または光ファイバー温度計の一部に降りかかって、ブレ
イクアウトの発生を検知する。

【００１０】請求項３、６記載のブレイクアウト検知方
法において、シース熱電対または光ファイバー温度計の
光ファイバーは、一括交換スタンドの櫛歯部材に形成さ
れた貫通孔と、クーリンググリッドに形成された貫通孔
という作業し易い引き回し経路に遊挿しながら取り付け
られ、またブレイクアウト時に漏出した溶鋼は、櫛歯部
材およびクーリンググリッド間で露呈したシース熱電対
または光ファイバーの部分にだけ降りかかる。その他の
部分は、櫛歯部材またはクーリンググリッドの貫通孔に
遊挿されて隠れているので、何らかの原因で損傷し易い
シース熱電対または光ファイバーの露呈部分を少なくで
きる。また、請求項９〜１２記載のブレイクアウト処理
方法においては、ブレイクアウトの発生を検知後、タン
ディッシュのスライディングノズルまたはストッパを操
作して閉じることにより、鋳型への溶鋼の注入がストッ
プして鋳造が停止され、これと共に一括交換スタンド内
の鋳片が高速で自動引き抜きされるので、ブレイクアウ
トによって漏出する溶鋼量を極力少なくでき、これによ
り一括交換スタンドの汚染度合いが小さくなり、従来、
ブレイクアウトが発生すれば、ほとんどの場合に実施さ
れていた一括交換スタンドの交換を取り止めにできた
り、またはその交換を行なう場合でも、サポートロール
などに巻き付く地金の量が減少し、修復の手間と時間と
を短縮できる。

【００１１】

【発明の効果】請求項１〜１２記載のブレイクアウト検
知方法及びそれを用いた処理方法においては、このよう
にブレイクアウトを鋳型直下の一括交換スタンドに取り
付けたシース熱電対または光ファイバー温度計により検
知するようにしたので、ブレイクアウトの検知の信頼性
が高く、リアルタイムで検知でき、その後の処理も迅速
にできる。また、請求項２、５記載のブレイクアウト検
知方法においては、一括交換スタンドの周りにスポット
的に点在させるのではなく、一括交換スタンドの略全周
にシース熱電対または光ファイバー温度計の光ファイバ
ーを引き回すようにしたので、ブレイクアウトの発生を
略確実に検知できる。

【００１２】請求項３、６記載のブレイクアウト検知方
法においては、シース熱電対または光ファイバーが、一
括交換スタンドの櫛歯部材に形成された貫通孔およびク
ーリンググリッドに形成された貫通孔に遊挿した状態で
取り付けられているので、シース熱電対または光ファイ
バーの作業し易い引き回し経路が確保され、ブレイクア
ウトの検知にはさほど関係しないシース熱電対または光
ファイバーの露呈部分を極力小さくでき、ブレイクアウ
トが発生していないときのシース熱電対または光ファイ
バーの損傷を防止できる。また、請求項９〜１２記載の
ブレイクアウト処理方法においては、ブレイクアウト検
知後、タンディッシュに設けられた、例えばストッパを
下降させてノズルを閉じ、鋳型への溶鋼の注入をストッ
プさせて鋳造を停止する一方、一括交換スタンド内の鋳
片を高速で自動引き抜きするようにしたので、ブレイク
アウトによって漏出する溶鋼量を極力抑えることがで
き、これにより一括交換スタンドの汚染度合いが小さく
なって、一括交換スタンドの交換を不要にし、連続鋳造
の生産性を向上できる一方、その交換を行なう場合で
も、修復の手間と時間とを短縮できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係るブレイクアウト検知方法及びそれを用いた
処理方法が適用された連続鋳造機の概略構成縦断面図、
図２は同連続鋳造機の鋳型直下付近の要部拡大縦断面
図、図３は同鋳型直下付近の拡大正面図、図４は同ブレ
イクアウト検知処理装置の制御部の説明図、図５は本発
明の第２の実施の形態に係るブレイクアウト検知方法及
びそれを用いた処理方法が適用された連続鋳造機の鋳型
直下付近の拡大正面図である。

【００１４】図１〜３に示すように、本発明の第１の実
施の形態に係るブレイクアウト検知方法及びそれを用い
た処理方法が適用された連続鋳造機１０は、その上流か
ら下流へ向かって、順次、鋳床上にあるタンディッシュ
１１の浸漬ノズル１１ａ下に配置された鋳型１２と、鋳
型１２の下端面に所定間隔で垂設された多数個の櫛歯部
材１３、櫛歯部材１３に櫛歯状態に配設されたクーリン
ググリッド１４およびクーリンググリッド１４より下方
に配置されたサポートロール１５を有する一括交換スタ
ンド１６と、側面視して円弧状に整列された多数本のピ
ンチロール１７とを備えている。ストッパ１８を引き上
げると、タンディッシュ１１の浸漬ノズル１１ａが開口
し、溶鋼１９が鋳型１２内に供給される。ここで溶鋼１
９は、鋳型１２に装備された水冷式の１次冷却装置２０
により、鋳型１２の内側面に接する部分から徐々に１次
冷却される。これにより、凝固シェル１９ａが形成され
る。その後、凝固シェル１９ａは、櫛歯部材１３、クー
リンググリッド１４、サポートロール１５の各間を通過
中に、２次冷却用の冷却水が２次冷却水ノズル３４から
噴射されて徐々に厚肉化され、少なくともピンチロール
１７を通過中には、中心部まで凝固した鋳片となる。な
お、符号２１は水冷式の２次冷却装置、符号３４は２次
冷却水ノズル、符号３５はスプラッシュ防止板、符号３
６は支持台であり、またタンディッシュ１１の浸漬ノズ
ル１１ａに代えて、スライディングノズルを備えた浸漬
ノズルを採用してもよい。

【００１５】図１に示すように、この連続鋳造機１０に
は、ブレイクアウト検知機能を有するブレイクアウト処
理装置２２が配設されている。ブレイクアウト処理装置
２２は、連続鋳造機１０の鋳型１２直下の全周に、各辺
ごと４分割で引き回されたブレイクアウト検知装置の一
例であるシース熱電対２３と、制御部２４とを有してい
る。図４に示すように、シース熱電対２３は、直径１〜
５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍのステンレス製の保護管
２３ａ内に、酸化マグネシウムなどの粉末状の無機絶縁
物を充填封止した状態で、例えば白金と白金ロジウムと
いう一対の異素材の熱電対素線２３ｂ、２３ｃを平行状
態で収納し、先端部を連結した長尺な温度センサであ
る。熱電対素線２３ｂ、２３ｃの先端部を連結している
ので、適時に熱電対素線２３ｂ、２３ｃ間の通電状態を
チェックして、シース熱電対２３の断線の検査が行なえ
る。なお、保護管２３ａの直径が１ｍｍ未満では、熱電
対の製作コストが高くなり、取り付け施工時に欠損また
は保持強度が不足し、また５ｍｍを超えると、ブレイク
アウト時の溶鋼がかかっても溶断しない虞れがある。

【００１６】図３の部分拡大図に示すように、鋳型１２
の下面に一定間隔毎に配設された櫛歯部材１３や、最上
段のクーリンググリッド１４の上部に一定間隔毎に配設
された櫛歯部１４ａの内部には、それぞれ両側面を貫通
した貫通孔１３ａ、１４ｂが形成されており、シース熱
電対２３は、一括交換スタンド１６の各辺に並ぶこれら
の貫通孔１３ａ、１４ｂに、一連に遊挿された状態で引
き回されている。これにより、シース熱電対２３の作業
し易い引き回し経路が確保され、ブレイクアウトの検知
にはさほど関係しないシース熱電対２３の露呈部分を極
力小さくでき、ブレイクアウトが発生していないときの
シース熱電対２３の損傷を防止できる。なお、シース熱
電対２３に代えて、パルス光を入射して後方ラマン散乱
光を検出し、そのストークス光と半ストークス光の強度
比およびその戻り時間から、後方ラマン光の発生した位
置とその温度とを測定可能な光ファイバー温度計の光フ
ァイバーを、前記櫛歯部材１３の貫通孔１３ａと、クー
リンググリッド１４の櫛歯部１４ａの貫通孔１４ｂと
に、一連に引き回すようにしてもよい。次に、図４を参
照して制御部２４を詳細に説明する。

【００１７】図４に示すように、各熱電対素線２３ｂ、
２３ｃの一端部には、順次、変換器２５、温度計２６が
接続されており、この温度計２６が制御部２４に接続さ
れている。制御部２４には、温度計２６に接続されたブ
レイクアウト判定手段２７、操業プロセス回路２８、ブ
レイクアウト一発手段２９を有している。操業プロセス
回路２８は、前記のブレークアウト判定の信号を得て、
湯面の変動、注湯量、鋳造速度から再判定を行なうと共
に、スライディングノズルまたはストッパの閉指令を行
なう。また、ブレイクアウト一発手段２９は、図１に示
すように、タンディッシュ１１の浸漬ノズル１１ａをス
トッパ１８により閉じて鋳型１２内への溶鋼１９の注入
を停止すると同時に、順次、Ｉゾーン、IIゾーンにおい
て、２次冷却装置２１から凝固シェル１９ａの表面への
冷却水の噴射を停止し、III ゾーン、IVゾーン・・・に
あるピンチロール１７間からの冷却水の噴射の停止を行
い、それから鋳片を連続鋳造機１０から０．７〜６．０
ｍ／ｍｉｎの高速度で素早く引き抜いて、漏出後、凝固
し始めた溶鋼１９がサポートロール１５などに巻き付か
ないようにする制御手段である。

【００１８】鋳片の引き抜き速度が０．７ｍ／ｍｉｎ未
満では、ブレイクアウトによりサポートロール１５など
にかかった溶鋼１９が凝固してしまう前に引き抜き難
く、また６．０ｍ／ｍｉｎを超えると、この引き抜きが
速すぎて、サポートロール１５などを傷つける虞れがあ
る。ブレイクアウトで漏出した１４００〜１５００℃程
の溶鋼１９が、シース熱電対２３に降りかかると、溶融
温度１２００℃程のステンレス製の保護管２３ａが溶け
て、平行配置された熱電対素線２３ｂ、２３ｃが熱融着
し、熱電効果により熱電対素線２３ｂ、２３ｃ間の接合
部で起電力が生じ、これにより温度を測定してその結果
を制御部２４へ送る。制御部２４では、測定温度に基づ
いて、ブレイクアウト判定手段２７によりブレイクアウ
トの有無を判断する。なお、保護管２３ａの素材や厚さ
を変更することにより、ブレイクアウトの検知しきい値
を任意に調整できる。ただし、溶鋼１９の温度が、前述
したように、通常、１４００〜１５００℃であるので、
検知しきい値は、操業時の凝固シェル１９ａ側から一括
交換スタンド１６に伝わる熱ぐらいでは溶けない、３０
０〜１４００℃とした方が好ましい。なお、シース熱電
対２３の熱電対素線２３ｂ、２３ｃが短絡した位置につ
いては、熱電対素線２３ｂ、２３ｃの端子からパルス波
を加えて、その反射時間を測定して位置を計ったり、シ
ース熱電対２３のインダクタンスを測定することによ
り、その位置が推定できる。ブレイクアウトが検知され
ると、その検知信号が操業プロセス回路２８へ送られ、
前述したブレイクアウト一発手段２９が作動される。

【００１９】続いて、この連続鋳造機１０を使用した本
発明の第１の実施の形態に係るブレイクアウト検知方法
及びそれを用いた処理方法について説明する。図１に示
すように、ストッパ１８を引き上げると、タンディッシ
ュ１１内の溶鋼１９は鋳型１２へと注入される。鋳型１
２の底部はダミーバー３０の先端面により塞がれてお
り、所定厚さの凝固シェル１９ａが形成された後、ダミ
ーバー３０が徐々に下方へ引き抜かれて、連続鋳造が開
始される。鋳造された鋳片は、順次、一括交換スタンド
１６の櫛歯部材１３、クーリンググリッド１４およびサ
ポートロール１５間を通過して、ピンチロール１７へと
引き抜かれる。その間、１次冷却装置２０や、サポート
ロール１５間およびピンチロール１７間に配置された２
次冷却水ノズル３４から、鋳片の表面に冷却水が噴射さ
れて、鋳片は中心部まで完全に凝固される。この連続鋳
造中、例えば図３に示すように、鋳型１２と櫛歯部材１
３との隙間でブレイクアウトが発生すれば、紐状のシー
ス熱電対２３が、櫛歯部材１３と最上段のクーリンググ
リッド１４との間に、全周にわたって引き回されている
ので、その溶鋼１９は必ずシース熱電対２３の一部に降
りかかる。

【００２０】これにより、保護管２３ａと熱電対素線２
３ｂ、２３ｃとが溶けて、熱電効果により熱電対素線２
３ｂ、２３ｃが短絡し、その溶解接合部分で起電力が生
じ、それを制御部２４により検出することでブレイクア
ウトが検知される。ブレイクアウトの検知後、制御部２
４のブレイクアウト一発手段２９が作動して、タンディ
ッシュ１１の浸漬ノズル１１ａのストッパ１８を閉じる
ことにより、鋳型１２への溶鋼１９の注入がストップ
し、鋳造が停止される。その後、一括交換スタンド１６
内の鋳片が、例えば０．５ｍ／ｍｉｎの低速度であった
のを、１．０ｍ／ｍｉｎの高速度で自動引き抜きするの
で、ブレイクアウトにより漏出する溶鋼量が極力少なく
なり、これにより一括交換スタンド１６の汚染度合いを
小さくできる。従って、従来ブレイクアウトが発生すれ
ば、略必ず実施されていた一括交換スタンド１６の交換
を省けたり、またはその交換を行なう場合でも、サポー
トロール１５などに巻き付いた地金の量が減少して、修
復の手間と時間とを短縮できる。ちなみに、シース熱電
対２３に直径２．６ｍｍのものを使用して、最終的に前
述した『ブレイクアウト一発』と言われる一連のブレイ
クアウト対処が開始されるまでの時間を測定したとこ
ろ、従来の作業者によるブレイクアウトの判断の場合に
は１５〜３０秒かかっていたのに対して、本手段では２
〜３秒という速さで対処できた。

【００２１】このように、ブレイクアウトを一括交換ス
タンド１６の全周に引き回されたシース熱電対２３によ
り検知するようにしたので、ブレイクアウトの検知の信
頼性が高く、リアルタイムな検知ができ、またその後の
処理も迅速にできる。なお、例えば通常のスポット的に
温度を計る熱電対を、一括交換スタンド１６の全周に連
続的に並べれば、シース熱電対２３と同様の使用ができ
る。これに対して、第１の実施の形態は、熱電対の使用
本数が少なく、かつ電気回路計もシンプルになり、設計
や製造が簡単でコスト安になる。

【００２２】次に、図５に基づいて、本発明の第２の実
施の形態に係るブレイクアウト検知方法及びそれを用い
た処理方法を説明する。第２の実施の形態では、一括交
換スタンド３１として、第１の実施の形態で使用された
櫛歯部材１３およびクーリンググリッド１４に代えて、
小径ロール３２を千鳥状に配置させたものを採用し、ま
たシース熱電対２３に代わる光ファイバー温度計３３
を、図５の実線に示すように、上から２段目の各小径ロ
ール３２の下側に波状に沿わせるか、図５の二点鎖線に
示すように、最上段の各小径ロール３２の回転軸３２ａ
の軸心孔に数珠状に差し通しながら、一括交換スタンド
３１の全周に一括して引き回したものである。なお、光
ファイバー温度計３３でなく、第１の実施の形態と同様
にシース熱電対２３を用いてもよい。光ファイバー温度
計３３によりブレイクアウトを検知する場合には、光フ
ァイバー内にパルス光を入射して後方ラマン散乱光を検
出し、そのストークス光と半ストークス光の強度比およ
びその戻り時間から、後方ラマン光の発生した位置とそ
の温度とを測定することにより、ブレイクアウトの発生
だけでなく、その発生位置をも検知できる。これによ
り、その後のブレイクアウトの対処が、さらに迅速かつ
良好にできる。

【００２３】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらに限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲での設計の変更があっても本発明に含まれ
る。例えば、シース熱電対または光ファイバー温度計の
光ファイバーが一括交換スタンドに取り付けられる箇所
は、実施の形態のように一括交換スタンドの上端部だけ
でなく、中央部や下部でもよく、またそれも複数箇所に
取り付けてもよい。さらに、その取り付け方も、例えば
ジグザグや波形などの巻き付けでもよく、またシース熱
電対または光ファイバーは、一括交換スタンドの全周で
なくても、一括交換スタンドの少なくとも一面に設けら
れてあればよい。また、第１の実施の形態では、先部連
結のシース熱電対を取り付けたが、これに限定しなくて
も先部開放のシース熱電対を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るブレイクアウ
ト検知方法及びそれを用いた処理方法が適用された連続
鋳造機の概略構成縦断面図である。

【図２】同連続鋳造機の鋳型直下付近の要部拡大縦断面
図である。

【図３】同鋳型直下付近の拡大正面図である。

【図４】同ブレイクアウト検知処理装置の制御部の説明
図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るブレイクアウ
ト検知方法及びそれを用いた処理方法が適用された連続
鋳造機の鋳型直下付近の拡大正面図である。

【符号の説明】

１０ 連続鋳造機 １１ タンディ
ッシュ １１ａ 浸漬ノズル １２ 鋳型 １３ 櫛歯部材 １３ａ 貫通孔 １４ クーリンググリッド １４ａ 櫛歯部 １４ｂ 貫通孔 １５ サポート
ロール １６ 一括交換スタンド １７ ピンチロ
ール １８ ストッパ １９ 溶鋼 １９ａ 凝固シェル ２０ １次冷却
装置 ２１ ２次冷却装置 ２２ ブレイク
アウト処理装置 ２３ シース熱電対 ２３ａ 保護管 ２３ｂ 熱電対素線 ２３ｃ 熱電対
素線 ２４ 制御部 ２５ 変換器 ２６ 温度計 ２７ ブレイク
アウト判定手段 ２８ 操業プロセス回路 ２９ ブレイク
アウト一発手段 ３０ ダミーバー ３１ 一括交換
スタンド ３２ 小径ロール ３２ａ 回転軸 ３３ 光ファイバー温度計 ３４ ２次冷却
水ノズル ３５ スプラッシュ防止板 ３６ 支持台

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛歯
   部材およびクーリンググリッドを含む一括交換スタンド
   に、先部開放または先部連結のシース熱電対を取り付
   け、ブレイクアウト発生時に漏出した溶鋼の熱で、前記
   シース熱電対が溶解結合される温度を測定してブレイク
   アウトを検知することを特徴とするブレイクアウト検知
   方法。
2. 【請求項２】 前記一括交換スタンドの略全周に、一括
   または分割して前記シース熱電対を引き回したことを特
   徴とする請求項１記載のブレイクアウト検知方法。
3. 【請求項３】 前記シース熱電対が、前記櫛歯部材に形
   成された貫通孔および前記クーリンググリッドに形成さ
   れた貫通孔に遊挿された状態で前記一括交換スタンドに
   取り付けられていることを特徴とする請求項１または２
   記載のブレイクアウト検知方法。
4. 【請求項４】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛歯
   部材およびクーリンググリッドを含む一括交換スタンド
   に、パルス光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そ
   のストークス光と半ストークス光の強度比およびその戻
   り時間から、後方ラマン光の発生した位置とその温度と
   を測定可能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取り
   付け、ブレイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置と
   を検知することを特徴とするブレイクアウト検知方法。
5. 【請求項５】 前記一括交換スタンドの略全周に、一括
   または分割して前記光ファイバーを引き回したことを特
   徴とする請求項４記載のブレイクアウト検知方法。
6. 【請求項６】 前記光ファイバーが、前記櫛歯部材に形
   成された貫通孔および前記クーリンググリッドに形成さ
   れた貫通孔に遊挿された状態で前記一括交換スタンドに
   取り付けられていることを特徴とする請求項４または５
   記載のブレイクアウト検知方法。
7. 【請求項７】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される、千
   鳥配列された小径ロールを含む一括交換スタンドに、先
   部開放または先部連結のシース熱電対を取り付け、ブレ
   イクアウト発生時に漏出した溶鋼の熱で、前記シース熱
   電対が溶解結合される温度を測定してブレイクアウトを
   検知することを特徴とするブレイクアウト検知方法。
8. 【請求項８】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される、千
   鳥配列された小径ロールを含む一括交換スタンドに、パ
   ルス光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そのスト
   ークス光と半ストークス光の強度比およびその戻り時間
   から、後方ラマン光の発生した位置とその温度とを測定
   可能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取り付け、
   ブレイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置とを検知
   することを特徴とするブレイクアウト検知方法。
9. 【請求項９】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛歯
   部材およびクーリンググリッドを含む一括交換スタンド
   に、先部開放または先部連結のシース熱電対を取り付
   け、ブレイクアウト発生時に漏出した溶鋼の熱で、前記
   シース熱電対が溶解結合される温度を測定してブレイク
   アウトを検知した後、スライディングノズルまたはスト
   ッパを閉作動させて、タンディッシュから前記鋳型へ注
   入される溶鋼の供給をストップさせて鋳造を停止すると
   共に、漏出後、凝固し始めた溶鋼が前記サポートロール
   などに巻き付かないように、ブレイクアウト直後の鋳片
   を０．７〜６．０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きすることを
   特徴とするブレイクアウト処理方法。
10. 【請求項１０】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される櫛
    歯部材およびクーリンググリッドを含む一括交換スタン
    ドに、パルス光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、
    そのストークス光と半ストークス光の強度比およびその
    戻り時間から、後方ラマン光の発生した位置とその温度
    とを測定可能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取
    り付け、ブレイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置
    とを検知した後、スライディングノズルまたはストッパ
    を閉作動させて、タンディッシュから前記鋳型へ注入さ
    れる溶鋼の供給をストップさせて鋳造を停止すると共
    に、漏出後、凝固し始めた溶鋼が前記サポートロールな
    どに巻き付かないように、ブレイクアウト直後の鋳片を
    ０．７〜６．０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きすることを特
    徴とするブレイクアウト処理方法。
11. 【請求項１１】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される、
    千鳥配列された小径ロールを含む一括交換スタンドに、
    先部開放または先部連結のシース熱電対を取り付け、ブ
    レイクアウト発生時に漏出した溶鋼の熱で、前記シース
    熱電対が溶解結合される温度を測定してブレイクアウト
    を検知した後、スライディングノズルまたはストッパを
    閉作動させて、タンディッシュから前記鋳型へ注入され
    る溶鋼の供給をストップさせて鋳造を停止すると共に、
    漏出後、凝固し始めた溶鋼が前記サポートロールなどに
    巻き付かないように、ブレイクアウト直後の鋳片を０．
    ７〜６．０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きすることを特徴と
    するブレイクアウト処理方法。
12. 【請求項１２】 連続鋳造機の鋳型直下に配置される、
    千鳥配列された小径ロールを含む一括交換スタンドに、
    パルス光を入射して後方ラマン散乱光を検出し、そのス
    トークス光と半ストークス光の強度比およびその戻り時
    間から、後方ラマン光の発生した位置とその温度とを測
    定可能な光ファイバー温度計の光ファイバーを取り付
    け、ブレイクアウト発生時の溶鋼の漏出とその位置とを
    検知した後、スライディングノズルまたはストッパを閉
    作動させて、タンディッシュから前記鋳型へ注入される
    溶鋼の供給をストップさせて鋳造を停止すると共に、漏
    出後、凝固し始めた溶鋼が前記サポートロールなどに巻
    き付かないように、ブレイクアウト直後の鋳片を０．７
    〜６．０ｍ／ｍｉｎで自動引き抜きすることを特徴とす
    るブレイクアウト処理方法。