JPS6336865B2 - - Google Patents

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JPS6336865B2
JPS6336865B2 JP57031024A JP3102482A JPS6336865B2 JP S6336865 B2 JPS6336865 B2 JP S6336865B2 JP 57031024 A JP57031024 A JP 57031024A JP 3102482 A JP3102482 A JP 3102482A JP S6336865 B2 JPS6336865 B2 JP S6336865B2
Authority
JP
Japan
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mold
heat flux
flux meter
plate
side plate
Prior art date
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Expired
Application number
JP57031024A
Other languages
English (en)
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JPS58148060A (ja
Inventor
Genpei Yaji
Masuhito Shimizu
Hiromitsu Yamanaka
Takao Koshikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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Priority to DE8383900659T priority patent/DE3367341D1/de
Priority to PCT/JP1983/000048 priority patent/WO1983002911A1/ja
Priority to EP83900659A priority patent/EP0101521B1/en
Priority to US06/537,403 priority patent/US4553604A/en
Publication of JPS58148060A publication Critical patent/JPS58148060A/ja
Publication of JPS6336865B2 publication Critical patent/JPS6336865B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/20Controlling or regulating processes or operations for removing cast stock
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/165Controlling or regulating processes or operations for the supply of casting powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/168Controlling or regulating processes or operations for adjusting the mould size or mould taper

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続鋳造用鋳型に係り、特に、鋳型
の抜熱状態を検知するのに好適な、熱流束計が配
設された連続鋳造用鋳型(以下、モールドと称す
る)に関する。
現在の連続鋳造においては、圧延加熱炉への高
温鋳片の供給が、省エネルギという面で大きな課
題となつており、そのため、連続鋳造の操業で
は、高速鋳込み、及び、表面欠陥の迅速な検出に
よる鋳片の短時間での圧延への供給が要求されて
いる。しかしながら、高速鋳込みを行う時は、鋳
込み速度が速いため、鋳片内で形成される鋳片凝
固シエルの厚みが薄く、モールド内において凝固
シエル厚の薄い部位がモールド下端に来たときに
凝固シエルが破れる、いわゆるブレークアウト発
生の危険があつた。しかしながら従来は、このブ
レークアウトの発生を正確に予知することができ
ず、従つて、ブレークアウトを防止するために、
鋳込み速度を必要以上に低下したり、或いは、ブ
レークアウトが発生してしまつた場合には、何時
間もの操業停止に追い込まれることがあつた。
又、表面縦割れ等の表面欠陥は、主として、モー
ルドと溶鋼(鋳片)との間に入るモールドパウダ
量の不均一、特に局部的な減少或いは増加により
抜熱量が変化し、凝固シエルの形成が不均一とな
つて発生するものであるが、従来は、(1)圧延後の
疵検査、手入れ、(2)鋳片冷却後の目視検査、(3)鋳
片を抽出して冷却した後の検査等の方法により表
面欠陥を検出するようにしていたため、(1)欠陥検
出後の処理のため、鋳込み中での操業の対応がと
れず、歩留りが低下したり、(2)鋳片を冷却する必
要があるため、加熱炉の原単位が上昇したり、或
いは、(3)完全な欠陥検出ができない等の欠点を有
していた。
前記のようなブレークアウト及び表面欠陥が、
いずれも、モールドと鋳片の接触状態即ち、抜熱
状態に密接に関係していることは周知の事実であ
り、例えば、凝固シエルが薄い部位はモールドへ
の熱伝達が大きいことから、抜熱量を測定するこ
とにより、ブレークアウトを予知できると考えら
れる。従つて、例えば第1図に示す如く、モール
ド10を形成している鋳型側板11の外側面に形
成された冷却水通路11aの底部に孔11bをあ
け、その中に、熱電対12を埋め込み、深さ方向
に2点距離をあけて埋設した熱電対の出力から検
出される温度勾配から、計算により熱流束を判定
して、モールド10における抜熱状態を検知する
ことが行われている。しかしながら、このような
方法では、熱電対12を埋め込むことにより熱擾
乱が発生するだけでなく、熱電対12の埋め込み
位置が例えば1mm狂うと5〜10℃の違いがあるの
で、正確な位置への埋め込みが要求され、埋め込
み作業が大変である。又、2個の熱電対の検出温
度T1,T2、埋設間隔d及びモールド10の熱伝
導率λから、次式を用いて抜熱量Qを計算する際
に、検出温度T1,T2、に熱擾乱による誤差があ
るだけでなく埋設間隔dに埋め込み位置による誤
差があり、誤差を生じ易い。
Q=λT1−T2/d …(1) 更に、熱流束を直線指示記録することができな
い。又、ブレークアウト或いは表面疵発生時の熱
電対出力の変化量が、第2図(ブレークアウトの
場合)に示す如く比較的小さいため、例えばブレ
ークアウトを検知する場合には、5〜10℃程度の
温度上昇の短時間での変化を見なければならず、
その判定が困難である。更に、熱電対では、鋳片
の摩耗によるモールド厚みの変化、熱電対自身の
埋め込み誤差等の要因のため、ブレークアウト時
の温度変化量、表面欠陥発生時の温度変化量等の
明確な数値が把握できず、又、縦割れ発生時は、
その数値の変化が小さいと、欠陥の発生を検出で
きない。更に、鋳型側板に孔をあけて熱電対を埋
め込むため、モールド寿命が短縮され、又、移設
も困難である等の欠点を有していた。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、熱流束を直接測定することができる
熱流束計が容易に適切な状態で配設され、鋳型の
抜熱状態を精度良く測定することができると共
に、鋳型寿命が短縮されることのない連続鋳造用
鋳型を提供することを目的とする。
本発明は、鋳型を形成している鋳型側板の外側
面に、薄板型の表面用熱流束計を配設した連続鋳
造用鋳型において、前記鋳型側板の外側面に対し
て略垂直となる面を熱伝導を妨げる材質とし、前
記外側面に略平行となる面を前記鋳型側板と熱伝
導率がほぼ等しい材質としたケース内に、前記熱
流束計を、前記垂直となる面には接触させず、前
記平行となる面には該熱流速計の検知板を密着さ
せた状態で格納し、更に、該ケースを、前記鋳型
側板の外側面に形成された冷却水通路内に、前記
検知板が密着された平行面を前記外側面と密着さ
せた状態で配設し、熱流束計信号線を、該冷却水
通路を通して、給水管、排水管又は鋳型バツクプ
レートから外部に取出すようにして、前記目的を
達成したものである。
本発明は、近年開発された、薄板型の表面用熱
流束計を利用したものである。この表面用熱流束
計14は、第3図に示す如く、熱伝導の行われて
いる固体の表面に、熱伝導率がλで、厚みdが十
分に薄い熱抵抗板16を取付けた場合、定常状態
に達してから後に、この熱抵抗板16を貫通して
流れる熱流束Qが、次式で与えられることに基づ
いて作動する。
Q=λ/d△T …(2) ここで△Tは、熱抵抗板16の表裏両面間の温
度差である。従つて、熱伝導率λ及び厚みdが既
知であれば、熱抵抗板16の表裏面にそれぞれ配
設した検知板18間の温度差△Tを電気的に測定
することによつて、熱流束Qを求めることができ
る。
この薄板型の表面用熱流束計は、(1)モールド内
に埋め込む必要がなく、冷却水通路等の外面から
の測定が可能である、(2)小型でどこにでも取付け
られる、(3)局所的な熱流束を求めることができ
る、(4)熱電対のような、埋め込み誤差による出力
の変化がなく、取付けるだけで正確な熱流束値を
得ることができ、熱擾乱が発生した場合にも、検
定によつて確認できる、又、(5)熱電対のように、
ある水準からの変化を捉える必要が無く、測定し
た熱流束値によつて、直接ブレークアウト等を予
知することができる等の特徴を有する。本発明
は、上記のような特徴に着目してなされたもので
ある。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。
本実施例は、第4図に示すような、注入管20
を介して上方より注入された溶鋼22を冷却して
鋳片24とするためのモールド10において、該
モールド10を形成している鋳型側板11の外側
面に、該鋳型側板11と熱伝導率がほぼ等しい材
質(例えば銅)の検知板18(第3図)を有し、
熱流非検知方向(鋳型側板11の表面と平行な方
向)に熱伝導を妨げるようなケース30に格納さ
れた、薄板型の表面用熱流束計14をはんだ付け
により密着状態で配設し、モールド10の抜熱状
態が検知できるようにしたものである。図におい
て、24aは、凝固シエル、25は、モールドパ
ウダである。
前記熱流束計14を格納したケース30は、第
5図に詳細に示す如く、鋳型側板11の外側面に
形成された冷却水通路11a内の底部に、前記検
知板18が密着された底面を前記外側面と密着さ
せた状態で配設されており、熱流束計信号線14
aが、該冷却水通路11aを通つて、排水管32
からシール34を経て外部に取出すようにされて
いる。第5図において、36は、鋳型側板11の
後方に冷却水通路11aを形成するためのバツク
プレートである。なお、第5図においては、熱流
束計信号線14aを、排水管32から外部に取り
出すようにしているが、熱流束計信号線14aの
取り出し方法はこれに限定されず、例えば図示さ
れない給水管から外部に取り出すようにしたり、
或いは、バツクプレート36から直接外部に取り
出すようにすることも勿論可能である。
前記熱流束計14は、第6図に示す如く、熱流
非検知方向(鋳型側板11の表面と平行な方向)
の熱伝導を妨げるような、例えば取付時に前記鋳
型側板11の外側面に対して垂直となる側面がス
テンレス製枠板31aで、同じく取付時に前記外
側面に平行となる上下面が銅製枠板31bからな
るケース30内に、前記側面には接触させず、前
記上下面には前記検知板18を共に密着させた状
態で格納され、該ケース30の底面を、コテあて
部30aを利用して鋳型側板11の表面に、鉛一
錫合金のような一般的なはんだ38で固着するこ
とによつて、密着状態で配設されている。図にお
いて、30bは、熱流束計信号線14aの取出し
口である。
ここで、熱流束計14の検知板18を、鋳型側
板11と熱伝導率がほぼ等しい材質、例えば、鋳
型側板11と同じ銅製としているのは、両者に熱
伝導率の差があると熱流の乱れが生じ、測定誤差
を生じる可能性があるからである。
又、熱流束計ケース30の上下面31bについ
ても同様の考えで銅製としている。
更に前記ケース30の側面をステンレス製31
aとして、熱流非検知方向の熱伝導を妨げるよう
にしているのは、横方向への熱の逃げを防ぐため
である。又、ケース30を鋳型側板11に、はん
だ付けにより取り付けるようにしているのは、両
者間に空気層を介在させることなく完全に密着状
態として、熱伝導率を高めると共に、取り付け、
取りはずしが比較的容易に行えるようにするため
である。なお、熱流束計14のケース30の鋳型
側板11に対する配設方法はこれに限定されず、
両者間の密着状態が確保できるものであれば、例
えばボルト締めであつても構わない。
尚、連鋳モールドに適した熱流束計のサイズを
検討すると、熱流束計の応答速度が、0.5〜1sec
程度であるので微少な縦割れを検知する場合は、
例えば連鋳スラブ鋳込み速度が1m/minの場合
は 1000mm/min×1/60×0.5sec〜1sec=8.3〜16.7 となり熱流束計のサイズとしては5〜20mmの長さ
が望ましい。一方ブレークアウト縦割れ等、スラ
ブの大きな異常を検知する場合は、熱流束計のサ
イズとして、小さなものでもよいが、熱流束の分
布及び経時変化が必要であり、メニスカス下500
mm前後が重要な測定点となるので、長さは60〜
100mm、特に500mm/6≒80mm程度の長さが望ましい。
以上説明した通り、本発明によれば、熱流束計
の指示を読むことで、熱流束値を直接、且つ、精
度良く得ることができ、従来より簡便にモールド
と溶鋼の接触状態を検出することができるので、
連鋳操業へのフイードバツクが可能となる。又、
モールドに孔あけ加工等を施すことなく熱流束計
を配設でき、熱流束計の配設が容易であるだけで
なく、モールド寿命を短縮する恐れもない。更
に、鋳型変更時にも簡単に熱流束計が移設でき、
対応が容易である。又、熱流束計信号線の結線部
をケースで保護でき、信号線の取りまわしや熱対
策も容易である。更に、熱流非検知方向への熱の
逃げや熱流の乱れを防ぐことができ、測定誤差を
防ぐことができる等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、抜熱状態を測定するための熱電対が
配設された、従来の連続鋳造用鋳型を示す断面
図、第2図は、第1図のような熱電対で得られる
ブレークアウト時の熱電対出力の変化状態の一例
を示す線図、第3図は、本発明で用いられている
薄板型の表面用熱流束計の原理的な構成を示す斜
視図、第4図は、本発明に係る連続鋳造用鋳型の
実施例を示す断面図、第5図は、同じく、熱流束
計の取り付け状態を示す分解斜視図、第6図は、
同じく、熱流束計ケースの形状及び取り付け状態
を示す断面図である。 10……連続鋳造用鋳型(モールド)、11…
…鋳型側板、11a……冷却水通路、14……熱
流束計、14a……熱流束計信号線、18……検
知板、30……ケース、31a……ステンレス製
枠板、31b……銅製枠板、32……排水管、3
4……シール、36……バツクプレート、38…
…はんだ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 鋳型を形成している鋳型側板の外側面に、薄
    板型の表面用熱流束計を配設した連続鋳造用鋳型
    において、 前記鋳型側板の外側面に対して略垂直となる面
    を熱伝導を妨げる材質とし、前記外側面に略平行
    となる面を前記鋳型側板と熱伝導率がほぼ等しい
    材質としたケース内に、前記熱流束計が、前記垂
    直となる面には接触させず、前記平行となる面に
    は該熱流速計の検知板を密着させた状態で格納さ
    れ、 更に、該ケースが、前記鋳型側板の外側面に形
    成された冷却水通路内に、前記検知板が密着され
    た平行面を前記外側面と密着させた状態で配設さ
    れ、 熱流束計信号線が、該冷却水通路を通つて、給
    水管、排水管又は鋳型バツクプレートから外部に
    取出されていることを特徴とする連続鋳造用鋳
    型。
JP3102482A 1982-02-24 1982-02-26 連続鋳造用鋳型 Granted JPS58148060A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3102482A JPS58148060A (ja) 1982-02-26 1982-02-26 連続鋳造用鋳型
DE8383900659T DE3367341D1 (en) 1982-02-24 1983-02-18 Method of controlling continuous casting facility
PCT/JP1983/000048 WO1983002911A1 (fr) 1982-02-24 1983-02-18 Procede de commande d'installation de moulage en continu
EP83900659A EP0101521B1 (en) 1982-02-24 1983-02-18 Method of controlling continuous casting facility
US06/537,403 US4553604A (en) 1982-02-24 1983-08-31 Method of controlling continuous casting equipment

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JPS58148060A JPS58148060A (ja) 1983-09-03
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5653852A (en) * 1979-10-08 1981-05-13 Kawasaki Steel Corp Mold heat extraction controlling method of continous casting

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JPS58148060A (ja) 1983-09-03

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