JPS5825538B2 - 回転エンドレス鋳造ベルトを備える型の連続鋳造装置において作動状態を決定するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融金属を閉じ込めるようになったエンドレ
ス鋳造ベルトを備える型式の連続鋳造装置の作動状態を
決定するための装置に関する。

本発明による装置は、溶融金属プールレベルを決定する
ために用いることができ、またベルト前面に接触する溶
融金属からベルト前面を保護しかつ絶縁するためのベル
トの被覆の状態を決定するためにも用いることができる
。

実際において、溶融金属の供給の割合を測定することは
極めて困難であ択また溶融金属プールのレベルを決定す
ることも極めて困難である。

多（の場合、溶融金属プールは、鋳造装置の入口区域に
設けられた設備によって視覚から閉されている。

たとえ、小さな観察孔が一側に設けられたとしても、取
シ囲んだ絶縁材料および溶融金属プールに浮いているス
ラグやドロスによって、溶融金属の正確なレベルを知る
ための正確な決定は防げられる。

更に、鋳造ベルトの連続運動ならびに加熱されたベルト
背面に沿って急速に流れる高速液体冷却液は、プールの
レベルの決定を防げる。

溶融金属は、それがプール内に導かれるとき、最高温度
になっているので、熱流量の総量は最も大きく、ベルト
背面の集中的かつ連続的な冷却は、鋳造装置の入口およ
びプール区域で絶対的に必要である。

本発明の一実施例は、以下詳細に記載される。

本発明による装置は、エンドレス鋳造ベルトを備えた型
式の連続鋳造装置における溶融金属プールのレベルを決
定する。

このような方法は、また、鋳造ベルトを覆う絶縁兼保護
被覆の状態を決定するためにも用いることができる。

この方法および装置は、少なくとも２つの熱感知検出装
置よシなる一組またはそれ以上の組を用いる。

これら検出装量は、その先端がエンドレス鋳造ベルトの
遊動する水冷面に関係するように、冷却液によって取り
囲まれる位置に取付けられる。

冷却液の高速流は、ベルト背面に対して導入されかつこ
の背面に沿って移動する。

検出装置は流線型のジャケット内に取付けられ、このジ
ャケットは、そこに向けられる冷却液の高速流に対して
ほとんど抵抗を示さない。

検出装置ははね負荷部材に組み合せられる。

このばね負荷部材は、検出装置が所定の位置に正しく位
置決めされるように鋳造装置のフレームに適当に取付け
られて、一組の検出装置が形成される。

ばね負荷部材は、検出装置の先端を運動中の鋳造ベルト
に接触するように押付ける。

また、検出装置は、ジャケットによってその検出装置の
検出エレメントを冷却液の連続的急速流に起因する横方
向の熱影響から遮蔽するように構成される。

ベルト背面に接触する高伝導性の先端は、ベルト表面か
ら熱エネルギを伝達する。

本発明の一実施例は、添附図面の参照により、以下詳細
に記載される。

各図面において、対応する参照符号は、相当する構成要
素および相当する特徴を示す。

第１図において、本発明の一実施例が装備された連続鋳
造装置が示される。

この鋳造装置において、溶融金属１２は、注入箱１４か
ら供給されかつ注入口１６を介してタンディシュ１８に
流下する。

この流れの割合は、制御棒２２に取付けられたテーパ付
ストッパ２０によって制御される。

溶融金属は、ノズル２４を介して入口区域２５に送られ
、上方および下方エンドレス可撓性鋳造ベルト２６およ
び２８の間に形成された鋳造区域Ｃ内に導かれる。

これらベルトは、鋼または合金鋼などによって作られる
。

このような鋼などは、靭性および摩耗や物理的損傷に対
する抵抗ならびに鋳造中における温度衝撃および熱差応
力に対する抵抗を備えているものである。

第２および第４図に示すように、各ベルトは、その鋳造
面（以下前面と称す）の保護兼絶縁被覆すなわら塗型被
覆（ｄｒｅｓｓｉｎｇ） ２９を有する。

鋳造ベルト２６および２８は、上方および下方キャリッ
ジによって支持されかつ駆動される。

これらキャリッジは、枠組（図示されない）に取付けら
れ、図面において一般に符号３０および３２によって示
される。

各キャリッジは、２つの主ロール３４および３８ならび
に３６および４０を有し、これらロールによって鋳造ベ
ルトは支持され駆動されかつかじ取如される。

これらベルトは、多数のフィン付バックアップローラ４
１（第４図）によって鋳造区域Ｃに沿って所定の関係で
案内される。

このようなバックアップローラとして米国特許第３，１
６７．８３０号に開示されるようなものを用いることが
できる。

可撓性のエンドレスダム４４は鋳造区域の両側に形成さ
れ溶融金属を閉じ込める。

両側のダム４４は、案内部材４６によって入口に向って
案内される。

これについては、例えば上記米国特許第３．１６７，８
３０号に開示されている。

鋳造作動中、２つの鋳造ベルト２６および２８は、駆動
機構４７、例えば上記米国特許に開示されているものに
よって、同一線速度で駆動される。

極めて大きな熱流量は、上方および下方鋳造べルトを介
してそれらの背面５０および５２のそれぞれに沿って移
動する冷却液の高速層４８（第２および第４図）によっ
て吸収される。

この冷却液好ましくは腐食抑制剤を含む水は、上記米国
特許に開示されているような方法で層４８の状態に維持
される。

鋳造物５８は、送りローラ６０によって鋳造装置から搬
送されかつ案内される。

これらローラのうち２つは第１図に示される。

鋳造装置の入口区域２５における溶融金属のプールＰの
位置を決定するために、５つの熱感知検出装置６２ａ
、６２ｂ 、６２ｃ 、６２ｄおよび６２ｅよシなる一
組６２が設けられ、これら検出装置は、この入口区域の
近くで下方ベルト２８の冷却背面５２に対して係合する
。

プールレベルをつきとめるために所定の数の検出装置を
用いることができる。

だが、一組６２における検出装置の数は、背面５２に沿
う冷却液４８の移動を妨げるような数にすべきではない
。

第４図に示すように、これら熱感知検出装置６２ａ〜６
２ｅは、バックアップローラ４１の間に位置されるので
、これらローラによる妨害は避けられる。

各検出装置は、個々の支持アーム６４ａ。６４ｂ、６４
ｃ、６４ｄおよび６４ｅに取付けられ、これらアームは
、下方キャリッジ３２に取付けられかつそこから横方向
に延びる。

第１検出装置６２ａ１または第１および第２検出装置６
２ａおよび６２ｂ（またはそれ以上の検出装置）をプー
ルＰの上限の下側の下方入口ロール３６のうね６５の間
でこのロールの溝６３内に取付けることができる。

取付フィンガ６９（第３図）は、アーム６４ｃから上流
に向って各溝６３内に延びて各検出装置をこの溝内で支
持する。

だが、検出装置をベルトの冷却背面５２と関係する固定
位置に取付けるために、他のいかなる装置でも適当に用
いることができる。

下方ベルトと係合させる代りに、検出装置の一組６２を
入口区域２５の近くで上方鋳造ベルト２６の冷却背面５
０に対して関係するように取付けることによって、プー
ルＰの位置を決定することもできる。

複ベルト鋳造装置の場合において、図示するように、例
えば、鋳造ベルト２６および２８の両者の背面に係合す
る一組の検出装置６２および他の組の検出装置１６２を
用いてプールＰの位置を決定することは有利である。

ベルトの被覆２９の状態を監視するために、ベルト２６
および２８の両者の背面に係合する一組の検出装置７０
および他の組の検出装置１７０を用いることは有利であ
る。

もし必要ならば、四組の検出装置６２，１６２゜７０お
よび１７０のすべてを複ベルト鋳造装置に用いることも
できる。

または、検出装置の組６２゜１６２．７０および１７０
の内１つ、２つ、３つまたは４つのいずれかの組み合せ
を用いることもできる。

第１および第２図に示すように、上方ベルトのための検
出装置の組１６２および１７０は下方ベルトのための検
出装置の組よりも更に下流側に位置される。

これは、鋳造区域Ｃを下方に傾斜させることによってプ
ールＰの溶融金属表面を鋳造ベルト２６および２８の両
者に対し傾斜する関係で位置させるためである。

プールレベル検出装置の組６２ａ〜６２ｅは、所定のプ
ール位置に及ぶように位置される。

すなわち、組６２は、ベルトの移動方向における長手方
向（すなわら上流側から下流側）に延びる。

前方検出装置（ｌｅａｄｉｎｇ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
６２ ａは、所定のプール位置の上方の点に位置され、
後方検出装置（ｔｒａｉｌｉｎｇ ｄｅｔｅｃｔｐｒ
） ６２ ｅは、所定のプール位置の下方の点に位置さ
れる。

残シの検出装置６２ｂ 、６２ｃおよび６２ｄは、前方
検出装置と後方検出装置との中間に位置される。

各熱感知検出装置は、この検出装置の先端に隣接するベ
ルトの冷却背面５２上のベルト温度における局部的変化
に応答する。

言うまでもなく、鋳造ベルトの局部的区域が、鋳造され
る溶融金属と接触状態にあるとき、鋳造ベルトの背面の
温度は熱伝達量の増加のためにその区域において上昇す
る。

急速に流れる冷却液の極めて大きな冷却作用に鑑みると
、背面５２における温度の増加量はそれ程大きくはない
。

しかし、次に述べるような工程によって効果的に感知す
ることができる。

すなわら、検出装置の組６２は、ベルトの移動方向にお
いて、検出装置６２ａ 、６２ｂ 、６２ｃ 、６２ｄ
および６２ｅの各長手方向の位置におけるまたは検出装
置１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ 、１６２ｄおよび１
６２ｅの各長手方向の位置における（またはこれら検出
装置のすべての各長手方向の位置における）ベルト温度
の局部的増減を感知することによって、プールＰの位置
における上流または下流側の移如変りを感知する。

組６２または１６２（またはこの両者）における検出装
置のそれぞれは、プールレベルデータ出カモニタ６６（
第１図）に接続される。

このようなモニタとして、このプールレベルの組６２お
よび１６２における個々の検出装置によって記録された
温度変化を指示させるために、いかなるモニタ装置でも
適当に用いることができる。

例えば、モニタ６６は、着色ライトを制御する電気リレ
ーのシーケンスを備えることができ、各リレーは、該当
する検出装置６２ａ〜６２ｅまたは１６２ａ〜１６２ｅ
に応答する。

各リレーは、その該当する検出装置が有意な温度上昇を
感知したとき、ライトを附勢するようになる。

次に、鋳造装置の作動車は、手動で制御装置７１を調節
して、所定プールレベルが維持されるまで鋳造装置への
溶融金属の流を調節することができる。

他のいかなるモニタ装置、例えば記録ペンまたは可聴信
号のシーケンスを簡単に用いることができる。

制御装置７１は、ストッパ２０を上下させるために手動
調節自在の送りねじまたはモータ駆動送りねじを備える
ことができる。

モニタ兼制御装置６６は、溶融金属の供給を調節するた
めに自動制御の設備を設けることができる。

第１図に示すように、制御装置６６は、回路６７によっ
て制御装置７１に接続される。

この制御装置７１は、ストッパ２０を動かして溶融金属
の流れを制御する。

モータ駆動制御装置７１は、完全自動流れ調節のための
制御装置６６に連結されたサーボ機構を備えることがで
きる。

第３図に示すように、プール位置検出装置の組６２ａ〜
６２ｅは、冷却液の急速な流れＦにおける有意な障害を
避けるために、ベルトの幅を横切って前後にずらして配
置される。

プールＰの位置を制御する上述の方法において供給され
る溶融金属の割合は手動でまたは自動的に制御され、供
給される溶融金属は、ベルト２６および２８の移動の割
合によって決定される鋳造割合につり合うようにされる
。

プール位置を制御する場合に用いることができる他の方
法は、溶融金属１２の供給割合を所定の値で安定させる
ことができ、かつ溶融金属の実際の供給をつり合せるた
めにわずかな量によって鋳造装置の速さを徐々に変える
ことができる方法である。

第１図に示すように、制御装置６６は、電気回路装置７
３によって駆動機構４７に接続される。

この駆動機構４７は、ロール３８および４０を同時にか
つ同位相で回転させる。

また、制御装置６６は、送り出し搬送ロール６０のため
の駆動機構７６に回路装置７５によって接続される。

一次に、鋳造装置の速さと送り出しロール６０とは
プールＰの位置を制御するために溶融金属の供給に自動
的につり合せることができる。

多くの場合において、溶融金属の供給が調節できて鋳造
装置の運転が一定速度であることが好ましい。

なぜならば、一定速度の運転は、製品５８のために鋳造
装置のラインにしばしば設けられる圧延および処理設備
の操作を容易にするからである。

ベルトの被覆２９を監視するために、５つの熱感知装置
６２ｅ 、７０ａ 、７０ｂ 、７０ｃおよび７０ｄ（
第３図）の第２組７０または１７０（第１図および２図
）を１つまたは２つのベルトの近くに設けることができ
る。

これらは、好ましくは第３図に示すように、ベルトの幅
を横切って均一に隔置された点に位置決めされる。

組７０または１７０において所定の数の検出装置を用い
ることができ複数のデータ感知装置が設けられる。

しかし、組７０または１７０における検出装置の数は、
冷却液の流れＰをはなはだしく妨害するような大きな数
にすべきではない。

もし望むならば、第３図に示すように、プールレベルを
感知する組６２における後方検出装置６２ｅを被覆状態
監視組７０における検出装置の１つにすることができる
。

組７０（および１７０）において、すべての検出装置を
単一支持アーム６４ｅまたは１６４ｅに取付けることが
できる。

この取付装置として、被覆状態検出装置の組を鋳造ベル
トの冷却背面と関係する所定の位置に固定するのに適す
るものであれば、他のいかなる取付装置をも使用するこ
とができる。

ベルトの被覆状態検出装置の組７０または１７０は、プ
ールレベルの後方検出装置６２ｅまたは１６２ｅと一直
線に位置される。

なぜならば、この長手方向の位置において、溶融金属は
、常に鋳造ベルトの全幅と積極的な接触状態になければ
ならないからである。

被覆状態を示すものは、ベルト前面の被覆が、鋳造され
る溶融金属に接触しているときのベルト背面の温度であ
る。

したがって被覆状態検出装置の組は、プールＰの近くを
横切って横方向に隔置された位置に位置される。

第３図に示すように、被覆状態検出装置の組６２ｅ、７
０ａ、７０ｂ、７０ｃおよび７０ｄは、被覆状態モニタ
７２に接続される。

このモニタは、感知された各温度のための温度記録指示
装置を備える。

作動者は、使用された被覆２９の類型に対する過去の作
動経験に基くデータの解説表を用いて上記温度を種々の
ベルト被覆特性に関連させる。

他の検出装置の組１７０が用いられたとき、これもモニ
タ７２に接続されることは当然である。

モニタ７２を駆動機構４７および４６に接続させて、被
覆２９の質が低下したときすなわち良質の製品を鋳造す
るための被覆の絶縁および保護機能に過度のむらが生じ
るようになったとき、鋳造装置を自動的に停止すること
ができる。

プールレベル検出装置の組６２および被覆状態検出装置
の組７０の両者に用いられる熱感知検出装置の実施例は
、第４、第５および第６図に詳細に示されろ。

第４図は、検出装置６２ｃおよび６２ｄの立断面図に示
す。

各検出装置は、ポリ四フッ化エチレン例えば”テフロン
″などのような低熱伝導性の滑らかな材料で作られたジ
ャケット８０を有する。

このジャケット８０は、その先端附近でまたベルトの背
面５２の附近で流れＦに対して流線型にされる。

この流線型断面部８２は、第５図に示すように、放物曲
線形の前方面８４とＶ形状尖頭形の後方面８６とによっ
て形成される。

冷却後の流れＦは矢印によって示される。

表面の滑らかなプラスチック８０はベルトに対する摩擦
を減少させる。

この取付端部において、絶縁ジャケット８０は円形断面
部８８（第６図）を有する。

ジャケット８０の円形部分８８は管状ブラケット９０内
に滑り嵌めされる。

管状ブラケット９０は各支持アーム６４ｃ 、６４６な
どに取付けられる。

ばね９２は滑り嵌めされたジャケット８０をベルトの背
面５２に向って押付ける。

各絶縁ジャケット８０は軸線ボア９４を有し、このボア
の端部内に例えば鋼などで作られた高熱伝導性の金属ス
リーブ１００がプレス嵌めされる。

この高熱伝導性のスリーブ１００は、ジャケット８０の
端部に取付けられて閉端部１０２を形成する。

閉端部１０２は、運動中のベルト面５２に対して接触し
かつ摺動する。

サーミスタすなわら熱電対などのような熱応答電圧発生
要素１０４は、リード線１０６を備えてスリーブ１００
の端部１０２に接触してこのスリーブ内に挿入され、か
つエポキシ樹脂などのような電気絶縁防水材料１０８に
埋め込まれる。

リード線１０６は、適当なモニタ兼制御装置６６および
７２の一方もしくは双方に接続される。

熱は、ベルトからキャップの閉端部１０２を介して感知
要素１０４に伝達される。

このような検出装置の配置によって、熱応答要素１０４
は、冷却液の流れにより側部の冷却効果から絶縁される
。

しかし、溶融金属からベルトとこのベルトに係合するキ
ャップ１００とを介して伝達される軸線方向の熱流量は
、容易に検出される。

本発明は、また、ホイール−ベルト鋳造装置の鋳造ベル
トに適用して、入口における溶融金属のプールレベルな
どの作動状態ならびにベルトの被覆状態を監視すること
ができる。

このホイール−ベルト鋳造装置は、米国特許第３，４２
９，３６３号に開示されているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶融金属プールレベルとベルトの被覆状態と
の一方もしくは双方を決定する一連の熱感知検出装置を
備えた連続鋳造装置の側断面図。 第２図は、第１図の一部を示す拡大図。 第３図は第２図の３−３線に沿う拡大断面図であり、検
出装置の２組の個々の熱感知検出装置の位置を示す。 第４図は、第３図の４−４線に沿う断面図であって、２
つの熱感知検出装置を示す拡大図。 第５図は、第４図の５−５線に沿う拡大断面図、第６図
は、第４図の６−６線に沿う拡大断面図。 １２・・・・・・溶融金属、２６ 、２８・・−・・・
鋳造ベルト、５２・・・・・・冷却背面、６２ 、１６
２．ｔ−４０、１７０・・・・・・１組の熱感知検出装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳造されるべき溶融金属に係合する鋳造面と冷却液
   によって冷却される背面とを備える少なくとも１つのエ
   ンドレス可撓性回転鋳造ベルトを有し、前記鋳造面が絶
   縁材料の被覆でもって覆われている型式の連続鋳造装置
   の作動状態を決定するための装置であって、前記鋳造ベ
   ルトの背面と接触状態で所定の位置に位置決めされるよ
   うになった熱感知検出装置と、前記鋳造ベルトの背面か
   らの熱伝達の検出を保証するために前記熱感知検出装置
   を該背面に対して押付けるための装置と、前記熱感知検
   出装置を前記鋳造ベルトの背面での冷却液の流れから熱
   絶縁するために該熱感知検出装置を熱絶縁装置とよりな
   シ、前記熱絶縁装置が冷却液の流れに対する妨害を最小
   にするような形状になっている装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、熱感
   知検出装置のそれぞれが高熱伝導性材料で作られた先端
   部を有することを特徴とする装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、鋳造
   ベルトの背面の附近を横切って延びる支持装置が設けら
   れ、支持装置には一組の熱感知検出装置が取付けられ、
   これら熱感知装置が隔設された位置で鋳造ベルトに対し
   て配置されていることを特徴とする装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の装置において、鋳造
   領域の入口に溶融金属プールが置かれ、一組の熱感知検
   出装置が溶融金属プールに対する所望の位置を占めるよ
   うに鋳造領域の入口附近で鋳造ベルトの移動に対する相
   対的な上流側および下流側位置に配置されることを特徴
   とする装置。 ５ 特許請求の範囲第４項のいずれかに記載の装置にお
   いて、連続鋳造装置が上側および下側鋳造ベルトを有す
   る複ベルト型式の場合に、少なくとも二組の熱感知検出
   装置と、第１の一組り熱感知検出装置を鋳造領域附近で
   下側鋳造ベルトの移動中の液体冷却背面と接触状態で保
   持するための第１の支持装置と、第２の一組の熱感知検
   出装置を鋳造領域附近で上側鋳造ベルトの移動中の液体
   冷却背面と接触状態で保持するための第２の支持装置と
   が設けられることを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第４項に記載の装置において、連続
   鋳造装置の入口領域への溶融金属の供給量を制御するた
   めの制御装置と、溶融金属の位置を所定の作動範囲内に
   保つべく溶融金属の供給量を自動的に制御するために熱
   感知検出装置と制御装置とを相互に連結するための回路
   装置とが設けられていることを特徴とする装置。