JPS6350103B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続鋳造機のパウダー投入用湯面検知
装置、特にモールド内溶鋼へのパウダー投入量を
湯面各部位で正確に把握できるようにした湯面検
知装置に関するものである。

鋼の連続鋳造設備においては、モールドに注入
された溶鋼表面（以下湯面という）に、SiO₂、
CaO等を成分とするパウダーを投入し、湯面の酸
化防止、保温ならびにモールド壁と溶鋼間の潤滑
等を行わせている。この連鋳用パウダーは従来で
は人手によつて投入されていたが、その作業環境
が高熱でしかも粉塵の生じ易い劣悪の状況にある
ため、また鋼品質向上の目的で、最近では機械的
なパウダー自動投入装置が開発され実用化される
に至つている。

しかして、当初のパウダー投入装置は、モール
ド上面に投入口を臨ませ、モールド長手方向に移
動させて均一にパウダーを散布させる構造、ある
いはモールド長手方向と平行に例えばスクリユー
フイーダを配置し、そのフイーダ筒部にスリツト
を設けて滝状にパウダーを投入する機構等が採用
されていた。しかし、実際のパウダー消費量はモ
ールド内の各部で異なり、又経時的に変化するこ
とが知られており、したがつてパウダー投入量を
モールド各部位において予め設定しておくこと
は、パウダー投入の意義にそぐわないことにな
る。このためパウダー投入量を湯面状況に即して
そのつど決定することが必要とされ、その結果湯
面を継続的に検知する湯面検知装置の実現が要望
され、かつこの装置とパウダー投入装置を連動さ
せることが要求される。

上記の湯面検知装置についても近年種々の方式
が提案されているが、投入装置の機構上の組合せ
の困難さ、モールドでの粉塵、高熱、溶鋼飛散、
取付スペース等の問題があり、完全に実用に耐え
る装置は見い出せないのが実情である。

例えば、従来の湯面検知装置を列挙すると次の
ようになる。

(1) 熱電対を溶鋼表面近傍に設置し、溶鋼面露出
程度を検出する方式（特開昭52−72317号公
報）。

(2) 溶鋼表面から放射される輻射光線の内２つ以
上の波長を選択し、そのエネルギーレベルの比
率により溶鋼温度を判別すると共に、湯面を走
査しながら時々刻々温度を測定する方式（特開
昭54−71723号公報）。

(3) 溶鋼表面温度を検出するための光学検出装置
（可視領域の光検出器）を用いるもの、例えば
工業用カラーテレビカメラの赤色信号を信号処
理する方式（特開昭51−100932号公報）。

しかしながら、上述の従来の湯面監視装置にお
いては下記の欠点をもち実用化を困難にしてい
る。

熱電対使用の方式は、熱電対からの出力信号
処理は簡単な基準レベルとの比較器で足り、簡
単であるが、熱電対は湯面に接近して取付けな
いと、上昇気流の影響、他の湯面からの輻射線
の影響により高い精度が得られず使用に耐えな
い。ところが接近させると単一の熱電対では極
小部分のみしか検知出来なくなり、多数の熱電
対が必要となる。又湯面に接近させた熱電対に
はパウダー溶着、溶鋼付着が発生し、加えてモ
ールド監視作業、スラグベアー除去等の邪魔に
なり実用化を困難にしている。

工業用テレビカメラの如き光学検出装置を用
いる方式は、項の欠点を補うメリツトはある
が、信号処理が複雑となり、その実施を困難に
している。

さらに、湯面監視装置で湯面上を走査させる
方式は、その瞬間における検知位置の信号の制
御フアクターが増加し、項に増して実施を困
難にしている。

本発明の目的とするところは、前記従来技術の
欠点を解消し、遠方からの湯面監視が確実かつ精
度良く行えると共に、複雑な制御機構を必要とせ
ず簡単な信号処理で足り、かつパウダー投入装置
との連動も容易なきわめて実用性の高い湯面検知
装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明湯面検知装置
は、鋳造中のモールド内溶鋼表面を監視するテレ
ビカメラと、該テレビカメラに接続されたテレビ
受像機と、該受像機の区分された画面毎に接して
取付けた複数個の光線エネルギー検出器と、該そ
れぞれの検知器に接続されかつ各検知器からの出
力信号を設定基準レベルと比較してパウダー投入
信号を出力するための信号処理器とから構成する
ことを特徴とする。

テレビカメラは湯面に余り接近させずにかつ湯
面が充分カメラの視野にとらえられる位置に据付
けられる。例えば、タンデイツシユの作業デツキ
下面に取付けるか、あるいは視野内にモールド湯
面が入る所であれば、コントロール室等の鋳造作
業監視室内に望遠テレビカメラを取付ければよ
い。また１台のテレビカメラでは完全に湯面をカ
バーできない場合には、複数台のテレビカメラを
設置すればよいし、場合によつては反射鏡を利用
することもできる。

テレビ受像機はテレビカメラにより影響された
モールド湯面をその画面に撮像するもので、出来
れば２台使用することが好ましい。すなわち、受
像機２台のうち１台に検出器を取付け、他の１台
は映像を写し目視により監視するようにする。

光線エネルギー検出器は、湯面の輻射線エネル
ギーレベルを検出する機能を有するもので、公知
の照度計あるいは適宜の受光素子を用いればよ
い。該検出器は、パウダー投入機の１回当りに投
入するパウダーの被覆面積に依存して決定される
範囲に分けられるように、分割された区分毎に取
付けられ、各部分はボツクスにて仕切られ遮光さ
れ、これら各ボツクス内に各々検出器が設置され
る。必要に応じてレンズ等の集光器をボツクス内
に組み込むことも可能である。

また、信号処理器は検出器からの信号を設定し
た基準レベル（これは任意に調節可能）と比較
し、例えば鋳型のある一定の部分が他の部分より
パウダーの消費量が多い為にその部分の放熱が多
くなると検出器出力エネルギーが基準レベルを超
えパウダー投入信号を発信する機能をもつもので
ある。この信号処理器は各検出器ごとに設置され
る。

以下本発明を図面に示す実施例によつて説明す
る。

第１図において、１は連続鋳造用タンデイツシ
ユ、２はタンデイツシユカー、３はタンデイツシ
ユの作業床、４は前記タンデイツシユ１の浸漬ノ
ズルから注入される溶鋼を受けこれを冷却凝固さ
せつつ下方へ引き出し鋳片とするための連続鋳造
用モールド、５は前記タンデイツシユ作業床３の
下部に固着された工業用テレビカメラであり、該
テレビカメラ５はモールド４内湯面を撮影するこ
とができる位置に取付けられる。タンデイツシユ
カー２又はタンデイツシユ１は鋳込時には、常に
定位置に設置されるので、テレビカメラは固定位
置に取付けられたことになる。

また、６ａおよび６ｂは前記テレビカメラ５に
それぞれ接続されかつ該カメラによつて撮影され
た湯面を像映するテレビ受像機であり、その一方
の受像機６ａは単に湯面を写し出すもの、他方の
受像機６ｂはその画面に同様に湯面を写し出すも
のであるが、その画面に接して複数個の光線（輻
射線）エネルギー検出器７を臨設している。８は
該検出器７のそれぞれに接続した信号処理器であ
り、該信号処理器８は前記検出器７によつて検出
された輻射線エネルギーの出力信号を入力し、こ
れと基準レベル設定器９からの基準エネルギーレ
ベルとの比較を行い、検出器７からの出力信号が
基準レベルを超えた時に、次のパウダー投入機制
御器１０にパウダー投入指令を発し、必要個所へ
のパウダー投入を行う。

上記テレビ受像機のうちの検出器７を取付けた
方のテレビ受像機６ｂは、第２図に示すように、
一つの湯面映像１１を適当数に区分し、これに合
わせて検出器７を複数個第３図に示す如く取付枠
１２によつて直接画面に接するように取付けるも
のである。検出器７を取付けない方のテレビ受像
機６ａは、モールド映像の目視監視用として用い
ることができる。

また、検出器７は第４図に示すようにモールド
映像からの輻射線エネルギーを検出する受光素子
１３を設けたボツクス状の検出器本体から構成さ
れ、その内部に検出精度を高めるため集光レンズ
１４を組み込むこともできる。受光素子１３は照
度計等と代替することも可能である。

なお、パウダー投入装置としては具体的に示し
ていないが、本発明の湯面検知装置からの信号で
あるモールド内パウダー投入場所および投入開始
信号で制御可能であれば、従来使用されているい
かなる方式の投入機でもよい。特に、検出器の
各々の検出区分に対応するモールド区分け部分に
短時間に均一にパウダーを投入出来る方式の投入
機を採用することが好ましい。

本発明はこのように構成されているため、連続
鋳造を開始した後、モールド４内に溶鋼が注入さ
れると、テレビカメラ５によるモールド内溶鋼表
面の映像は２台のテレビ受像機６ａ，６ｂに受像
される。該受像機のうち検出器を取付けていない
受像機６ａはモールド映像のみを写し出し目視監
視に供し、他方の受像機６ｂにおいては検出器７
にて各区分モールド映像の輻射線エネルギーをそ
れぞれ検出し、次の信号処理器８へ入力する。信
号処理器８には基準レベル設定器９から基準レベ
ル信号（この値は適宜調節可能）も設定されてお
り、この基準エネルギーレベルと前記検出エネル
ギー値との比較を行ない、検出値が基準レベルを
超えた時に、パウダー投入機制御器１０に投入指
令信号を発する。この指令信号に基づいて各区分
に応じたパウダー投入機を作動させ、パウダーを
投入する。パウダー投入は検出値が基準レベルに
なつたときに停止する。

以上の本発明の湯面検知装置によつて次のよう
な効果が得られる。

(1) 遠方からのテレビカメラによる湯面監視によ
り、モールドに接近して設ける従来の方式に比
較し、粉塵の付着、溶鋼飛散等のトラブルが発
生しない。

(2) 複雑かつ精密な制御機器を必要とせず、単に
各々の区分け部分のパウダー投入必要可否を判
断する検出器でよいため、装置構成が簡単でか
つ設定値の変更も容易である。

(3) 特に、テレビ受像機を２台使用すれば、１台
を目視監視用とすることができるので、６ｂ，
８，９，１０の系統がうまく作動しているかど
うか監視する事が出来、それにより各検出器の
基準レベル設定器の調節を行え、例えばモニタ
ーカメラから実際のモールド各場所への距離、
投視角度による輻射線エネルギーレベルの換算
という複雑な演算を全く必要としない。

(4) 装置構成が簡単であるため故障も少なく、万
一故障発生の場合においても、構成部品が汎用
品でよいため、短期間に復帰できる。装置の操
作においても高度の専問知識は必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検知装置の実施例を示す説明
図、第２図は第１図におけるテレビ受像機の具体
例を示す正面図、第３図は検出器の取付状態を示
す斜視図、第４図は検出器の具体例を示す説明図
である。 １…タンデイツシユ、２…タンデイツシユカ
ー、３…作業床、４…モールド、５…テレビカメ
ラ、６ａ，６ｂ…テレビ受像機、７…検出器、８
…信号処理器、９…基準レベル設定器、１０…パ
ウダー投入機制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続鋳造中のモールド内溶鋼表面を監視する
   テレビカメラと、該テレビカメラに接続されたテ
   レビ受像機と、該受像機の区分された画面毎に接
   して取付けた複数個の光線エネルギー検出器と、
   該それぞれの検知器に接続されかつ各検知器から
   の出力信号を設定基準レベルと比較してパウダー
   投入信号を出力するための信号処理器とから構成
   することを特徴とする連続鋳造機のパウダー投入
   機用湯面検知装置。