JPS62286654A

JPS62286654A - 鋳造異常判定装置

Info

Publication number: JPS62286654A
Application number: JP12926886A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Okitsu; 沖津　博人; Akio Shiaku; 塩飽　晶夫; Masaharu Nakamura; 正治中村
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1987-12-12

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】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）本発明は、連続鋳造設備６における！８型振動装冒の診
断装置として利用される鋳造異常判定装置に関する。

〔従来の技術〕

高冷却能を有する鋳型に溶鋼を連続して注入し、冷却に
よって外郭が凝固した溶鋼すなわら鋳片を引き人いて必
要な艮ざに切断する連続鋳造設備においては、最近「し
り扱け」と呼ばれる鋳片の異常が問題となっている。こ
の「しり扱け」とは、第６図に示す如く、鋳造初期にお
いて鋳型１内にて生成された鋳片２のダミーパー食込み
部いわゆるべ０部３がダミーパー４の用法き力に追従で
きず、徐々に伸びてついにはその一部が破れ、鋳片２内
の溶ｔ＄１５が流出する現象であって、その原因として
は、鋳型１の鋳片接触面としてコスト低減のためにクロ
ームメッキ無しの銅板を使用してから発生した異常用や
であるので、鋳造初期における鋳型１と鋳片２とのＩＩ
Ｊ擦力が大きいためであると推定される。

一方、連続鋳造設備においては、駆ＩＪ＋源とじて油圧
シリンダ、ｖａ心カムなどを用いた鋳型撮動装置により
前記鋳型１を鋳片２の引抜き方向に対して平行に撮動さ
せ、これにより鋳型１と鋳片２との間にパウダを十分に
投入して摩擦力を低減をはかつているが、これは定常鋳
造状態における拘束性ブレークアウトの予防として好適
であり、鋳造初期における「しり抜け」の発生を防止で
きるものではなかった。このため、従来から前記鋳型撮
動装置に対しては、その振動条件の変化等によりＶ＃造
異常を診断する診断装置が擾々考案されているが、これ
らはいずれも定常鋳造状態における拘束性ブレークアウ
トを予知するものであり、「しり抜け」の予知に言及し
たものではなかった。

（発明が解決しようとする問題点）上）ホしたように、従来ｔユ鋳造初期に発生し易い「し
り汰け」なる異常を予知することが困難であるため、「
しり広け」の発生により連続ＶＩ造設備内に溶鋼が飛散
して各種設備装置の故障、交換等による稼動停止をＲ１
１＜ことがあった。

そこで本発明は、ＶＩ造初期に発生し易い「しり抜けＪ
＠高信頼度で予知でき、鋳造工程のｒＲ１Ｉｌ率向上を
はかり得る！８造異常判定装置を提供することを目的と
する。

（問題点を解決するための手段と作用〕本発明は、上記
問題点を解決し目的を達成するために、次のような手段
を講じたものである。すなわち、鋳型振動機構により鋳
片の取出し方向に対して平行にｔｉｉｕする鋳型の加振
力を加振力測定器にて測定すると共に、前記＆８型振ｖ
Ｊ機構の振動変位を変位測定器にて測定し、前記加振力
測定器にて測定された鋳型加振力の変化および上記ｔｓ
型加振力と前記変位測定器により測定された鋳型振動機
構の振動変位との位相差の変化の少なくとも一方の変化
に基いて異常判定手段により前記鋳片の異常を判定し、
この判定結果を出力手段により出力するようにしたもの
である。

このような手段は、以下に示す実験結果に基いて講じら
れたものである。本発明者らはｊ１続鋳造設備において
鋳型１が交換される亀に鋳型系１１１装置に関する各種
パラメータのデータ収集を行なって分析し、「しり抜け
」が発生する際にデータに異常な変化が現れるパラメー
タを探索した。その結果、鋳型脹勤薇構により印加され
る鋳型加振力と、この鋳型加振力と前記鋳型振動機構の
振動変位との位相差とに異常な変化が現れることが判明
した。

第１図（ａ）（ｂ）は正常時における印加加振力Ｆと位
相差Δのデータ例であり、同図（Ｃ）（ｄ）は「しり抜
け」発生時における印加加振力Ｆと位相差Δのデータ例
である。同図（ａ）と（Ｃ）との比較から明らかなよう
に、「しり央け」発生時には図中Ａで示す如く鋳型加振
力Ｆの下限値は急激に上昇する。また、同図（１））と
（ｄ）との比較から明らかなように、「しり汰け」発生
時には図中Ｂで示す如く減少していた位相差Δは再上昇
し、いわゆる２段打らのＩＪ！象を生じている。

なお、これらの現象は鋳造初期の立上がり後はぼ１分以
内に発生している。

したがって、前述したような手段を講じたことにより、
鋳型加振力が監視されるとともにＶ！型型機振力鋳型振
動機構の振動変位との位相差が監視され、鋳型加振力の
下限値に異常上昇が生じたとき、あるいは位相差に２段
打ち現象が生じたとき「しり抜け」が発生すると予知で
きる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のシステム構成を示ずブロッ
ク図である。同図において、加振力センサ１１は鋳型１
の加振力を測定するものであり、変位センサ１２は上記
鋳型１に加振力を伝達する鋳型撮動装置の振動変位を測
定するものである。

そして、これら両センサ１１，１２から出力される電気
信号Ｓ１．３２は演算部１３に供給されろ。

演算部１３は、加振力センサ１１からの電気信号を鋳型
加振力に換譚すると共に、上記加振力センサ１１からの
電気信号と変位センサ１２からの電気信号との位相差を
降出するものであって、この演算部１３にて求められた
鋳型加振力データＦおよび位相差データΔは判定部１４
および出力制■部１５に送出される。判定部１４は、上
記鋳型加振力データＦの変化状況および位相差データΔ
の変化状況を常時監視してδす、これらデータの少なく
とも一方が異常をきたしたと判断したときには、前記出
力制御部１５に異常検知信号Ｓ３を出力すると同時にブ
ザーなどの警報器１６にも上記異常検知信＠Ｓ３を出力
し、Ｗ報器１６を駆動させて異常発生を報知する。出力
制御部１５は、ＣＲＴディスプレイなどの表示器１７と
プリンタ１８の駆動を自動制卸するものであり、演算部
１３から供給される加振力データＦと位相差データΔと
を常に表示器１７に表示可能とし、かつ判定部１４から
異常検知信号＄３が与えられたときにはこのときの加振
力データＦと位相差データΔとをプリンタ１８によって
印字出力するものとなっている。

第２図は前記鋳Ｊ１８！撮動装置の概略構成図であって
、＆８型１は鋳型振動テーブル２１に締結されており、
！８型撮勤テーブル２１は振動レバー２２ｆ３よび撮動
ビーム２３を介して撮動駆動源である油圧シリンダ２４
に接続されている。そして、上記油圧シリンダ２４がシ
リンダ駆動閤構２５によって駆動されることにより、前
記鋳型撮動デープル２１に締結された鋳型１は図中矢印
方向に撮動するものとなっている。

また、前記油圧シリンダ２４には加振カセンサ１１とし
ての２つの油圧センサ２６，２７が設けられており、こ
れら油圧センサ２６，２７の出力差により前記鋳型１に
対する加振力が測定可能となっている。また、上記油圧
シリンダ２４には変位センサ１２としてのストロークセ
ンサ２８も取付けられており、これにより鋳型振動装置
の振動変位が測定可能となっている。

次に、本実施例のｌｌＪ作を第４図の処理プログラムを
示す流れ図を参照しながら説明する。訪造諺期において
、鋳型１は鋳型振動装置に」：り鋳片の取出し方向に対
して平行に振動しており、このとき油圧センサ２６，２
７からは油圧シリンダ２４の油圧が検出され、ストロー
クセンサ２８からは油圧シリンダ２４の振動変位が検出
されている。

そして、これら各センサ２６〜２８から出力される電気
信号８１．Ｓ２は演篩部１３に供給され（ステップ（以
下ＳＴと略称する）１）、この演算部１３にて鋳型加振
力に換算されると共に＆Ｉ蟹加振力と振動変位との位相
差が算出される（Ｓｒ１）。この演算部１３にて算出さ
れた鋳型加振力データＦおよび位相差データΔは出力制
御部１５に送出され、この出力制御部１５の制罪により
表示器１７に表示される（Ｓｒ１）。また、上記鋳型加
振力データＦおよび位相差データΔは判定部１４に送出
され、「しり広け」を予知すべく異常が発生しているか
否かの判定がなされる。すなわち、判定部１４では鋳型
加振力データ「の下限（角変化を監視し、急激に上昇し
た場合には異常と判定する（Ｓｒ４）。また、位相差デ
ータΔの変化を監視し、２段打ら現象が生じた場合には
異常と判定する（Ｓｒ５）。しかして、上記ＳＴ４およ
びＳｒ５の少なくとも一方にて異常と判定された場合に
は、異常検知信号Ｓ３が警報器１６および出力制御部１
５に出力され（Ｓｒ６）、これにより、警報器１６から
警報が発せられると同時にプリンタ１８により異常時の
ｖｉ型加振カデータＦと位相差データΔとが印字出力さ
れる（Ｓｒ７）。

このように、本実施例においては、油圧センサ２６．２
７およびストロークセンサ２８により鋳造初期における
鋳型加振力および鋳型加振力と鋳型振動装置の振動変位
との位相差を監視し、！８型加振力の下限値が急激に上
昇したとき、あるいは位相差の変化に２段打ら現象が生
じたとき異常と判断して自助的にｉ１報が発せられるよ
うになっている。上述したような鋳型加振力の変化ある
いは位相差の変化が生じた場合に「しり抜けＪなる異常
が発生する確率は極めてＡいことは実験結果から明らか
である。したがって、本実施例によれば鋳造初期の「し
り抜け」を高信頼度で予知することができる。その結果
、警報が発せられたときにはダミーパー４による鋳片２
の引き扱き速度な遅くしたり、または停止させたりする
ことにより、「しり汰け」の発生を防止できる。また、
本実施例では常に鋳型加振力データＦおよび位相差デー
タΔが表示器１７に表示されているので、オペレータが
目ン只により「しり扱け」を予知することち可能である
。

かくして、本実施例を適用することにより「しり広げ」
の発生率を低減できるので、溶鋼流出によるｖＪ！設ｍ
ａｖ１の故障、交換等がなくなり、ひいてはＵ造工程の
ｆｉｌｌ串向上全向上り得る。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

ρ１えば、前記実施例では油圧シリンダ２４を駆ｉｌｌ
源とした鋳型振動装置に適用した場合を示したが、第５
図に示す如く偏心カム３１を駆！１ＪＩＱとした鋳型振
動機構にも適用できるのは言うまでもない。この場合、
加振力センサ１１としては、ブツシュロッド３２に取付
けた歪みゲージ３３を適用することができる。また、変
位センサ１２は、鋳型１．振動テーブル２１．　！Ｅｔ
動レムレバー２２いは振動ビーム２３などの振動変位を
生ずる場所であれば取付けて振動変位を測定することが
できる。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明によれば、詩型振Ｉ７Ｊ機
構により鋳片の取出し方向に対して平行に振動する鋳型
の加振力を加振力測定器にて測定すると共に、前記鋳型
振動機構の振動変位を倹位珂定器にて測定し、前記加振
力測定器にて測定された鋳型加振力の変化および上記鋳
型加振力と前記変位測定器により測定された鋳型振動機
構の振１ｊ変位との位相差の変化の少なくとも一方の変
化に暴いて異常判定手段により前記鋳片の異常を判定し
、この判定結果を出力手段により出力するようにしたの
で、鋳造初期に発生し易い「しり抜け」を高信頼度で予
知でき、！８造工程のｆ！働率向上をはかり得る＆８Ｔ
ｉ異常判定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の詳細な説明するための
図、第２図ないし第４図は本発明の一実施例を示す図で
あって、第２図はシステム構成を示すブロック図、第３
図は油圧シリンダタイプの鋳型撮動装置に適用した場合
の模式図、第４図は異常判定処理プログラムを示す流れ
図、第５＠は本発明の変形例として偏心カムタイプのＶ
ｌ型振動装置に適用した場合の模式図、第６図は「しり
扱け」を説明するための図である。１・・・ｖｔ型、２・・・鋳片、１１・・・加振力セン
サ、１２・・・変位センサ、１３・・・演峰部、１４・
・・判定部、１５・・・出力制御部、１６・・・警報器
、１７・・・表示器、１８・・・プリンタ、２１・・・
鋳型嶽動テーブル、２４・・・油圧シリンダ、２６．２
７・・・油圧センサ、２８・・・スｊ・ローフセンサ、
３１・・・偏心カム、３３・・・歪みゲージ。出願人代理人　弁理士　鈴江武ｊ（ａ）　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）（１））　　
　　　　　　　　　　（ｄ）第１図

Claims

【特許請求の範囲】

鋳型に溶鋼を流し込み所定の形状に凝固した鋳片を生成
する鋳造装置において、前記鋳型に加振力を印加してこ
の鋳型を前記鋳片の取出し方向に対して平行に振動させ
る鋳型振動機構と、この鋳型振動機構により振動する鋳
型の加振力を測定する加振力測定器と、前記鋳型振動機
構の振動変位を測定する変位測定器と、前記加振力測定
器にて測定された鋳型加振力の変化および上記鋳型加振
力と前記変位測定器により測定された鋳型振動機構の振
動変位との位相差の変化の少なくとも一方の変化に基い
て前記鋳片の異常を判定する異常判定手段と、この異常
判定手段の判定結果を出力する出力手段とを具備したこ
とを特徴とする鋳造異常判定装置。