(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
極低炭素鋼の連続鋳造における鋳型内の溶鋼が湯面から鋳型出口に至るまでの間に凝固界面へ入熱する熱流束を求め、該熱流束をそれが減少状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ１と、前記熱流束をそれが増加状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ２を求め、総括熱流束Ｑ１と総括熱流束Ｑ２との関係が、下式を満たすときにブレークアウトの危険があると判定することを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト検出方法。
Ｑ２≧0.3Ｑ１
かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)
【請求項２】
極低炭素鋼の溶鋼が注入される鋳型内に鋳型厚み方向で埋め込み深さの異なる２点間に埋め込んだ一対の熱電対を、鋳型幅方向および鋳型鋳造方向に複数設置して、前記一対の熱電対の出力に基づいて各熱電対設置部位における局所熱流束ｑを求め、該局所熱流束ｑをそれが減少状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ１と、局所熱流束ｑをそれが増加状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ２を求め、総括熱流束Ｑ１と総括熱流束Ｑ２との関係が、下式を満たすときにブレークアウトの危険があると判定することを特徴とする極低炭素鋼の連続鋳造におけるブレークアウト検出方法。
Ｑ２≧0.3Ｑ１
かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)
【請求項３】
請求項１又は２に記載のブレークアウト検出方法を用いた鋼の連続鋳造方法であって、
Ｑ２＜0.3Ｑ１かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)となるように操業条件を制御することを特徴とする極低炭素鋼の連続鋳造方法。
【請求項４】
極低炭素鋼の溶鋼が注入される鋳型内に鋳型厚み方向に異なる深さの２点に埋め込んだ一対の熱電対を、鋳型幅方向および鋳造方向に複数設置してなる熱電対群と、該熱電対群からの温度情報を入力して各熱電対設置部位における局所熱流束ｑを求める局所熱流束演算手段と、局所熱流束演算手段の演算結果に基づいて局所熱流束ｑが減少状態にあるときの総括熱流束Ｑ１と局所熱流束ｑが増加状態にあるときの総括熱流束Ｑ２を求める総括熱流束演算手段と、該総括熱流束演算手段の演算結果に基づいてＱ１とＱ２の比の値Ｑ２／Ｑ１を求め、この比の値Ｑ２／Ｑ１が０．３以上かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)のときにブレークアウト発生の危険有りと判定することを特徴とする極低炭素鋼の連続鋳造におけるブレークアウト検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載のブレークアウト検出装置を用いたブレークアウト防止装置であって、ブレークアウト判定手段の信号を入力して、ブレークアウト判定手段がブレークアウトの危険有りと判定したときに、鋳造速度を減速するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶鋼の連続鋳造において、鋳片に発生するブレークアウトを精度良く検出し、さらには防止する方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造においては、鋳型に注入された溶鋼は鋳型内で冷却されることにより凝固シェルを形成して鋳型から引き抜かれるが、なんらかの原因により凝固シェルの形成が不十分になり凝固シェル厚の薄い箇所が存在すると、この凝固シェル厚の薄い部位が鋳型下端に来たときに凝固シェルが破れて溶鋼が吹き出る、いわゆるブレークアウトが発生する危険がある。
【０００３】
ブレークアウトが発生すると操業停止とならざるを得ず、ブレークアウトが発生しないような操業条件を選択する必要があるが、ブレークアウトの発生を恐れて鋳造速度を必要以上に遅くすることは、操業効率の悪化となり好ましくない。
このような背景から、高速鋳造を行ないながらも、ブレークアウトの危険を的確に判断できる手法の開発が望まれ、様々な方法が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特公昭６３−５３９０３号公報）においては、以下のような技術が開示されている。
鋳型の外表面に配置した薄板型の表面熱流束計により、鋳型の抜熱量に応じた熱流束を測定して、連続鋳造におけるブレークアウトを防止する方法において、
多数の熱流束計により、鋳型各部の局所的な熱流束を測定し、該熱流束の時間的変化を表した熱流束波形の波高が急激に所定値を上まわった時に鋳込み速度を低下させ、前記波高が元に戻るまで低速鋳込みを行うことにより、ブレークアウトの発生を防止することを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト防止方法。
【特許文献１】特公昭６３−５３９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された技術は熱流束計を用いて熱流束の変化を検出することによるブレークアウト防止方法である。
鋳型各部の局所的な熱流束は、鋳型からの抜熱量を意味しており、抜熱量が凝固シェルの形成に関連している。
したがって、熱流束の変化に異常があったときに凝固シェル厚の形成に異常が生じ、ブレークアウトの発生の危険があると予測することは可能である。
【０００６】
しかしながら、ブレークアウトの発生は、鋳型出口において凝固シェル厚が所定の厚みに達していないことによって起こることを考えると、熱流速の変化のみによっては正確なブレークアウトの危険性を把握するには必ずしも十分とは言えない。
すなわち、鋳型内での凝固シェル形成過程の初期の段階において熱流束の異常があったとしても、凝固シェル形成過程のその後の段階において凝固シェルが形成され、鋳型出口において所定の厚みの凝固シェルが形成されておれば、ブレークアウト発生の危険はないと判断できるからである。
つまり、従来例に示された局所熱流束の変化のみによって、ブレークアウト発生の危険を予測することは十分正確な指標とは言いがたいものであった。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、溶鋼の連続鋳造において、鋳片に発生するブレークアウトを精度良く検出し、さらにはこれを防止する方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は上記の課題を解決するために、鋳型出口において凝固シェル厚が所定の厚みに達していないことがブレークアウト発生の原因であるという基本的な事実に立ち返り、この事実に密接に関連する指標を見いだすべき研究を行った。
【０００９】
凝固シェル厚は鋳型と鋳片の間の抜熱状態に密接に関係している。すなわち、凝固シェル厚が薄いと、鋳片から鋳型への伝熱量が多くなり抜熱量が多くなるし、逆に凝固シェル厚が厚いと、鋳片から鋳型への伝熱量が少なくなり抜熱量が少なくなる。
このようなことはよく知られた事実であるが、発明者はこの事実を詳細に検討すべく実際の鋳型内における具体的な抜熱状態を調べることとした。
【００１０】
抜熱状態を検知するには、鋳型の各部位における熱流束を求める必要があるが、これは以下のように行なう。
図２は鋳型１の断面図であり、鋳型１内に設置した浸漬ノズル３から溶鋼５を吐出している状態を示している。湯面にはモールドパウダー７が添加され、このモールドパウダー７が鋳型１と溶鋼５の隙間に流れ込み潤滑剤の役割をはたす。溶鋼５はこのモールドパウダー７を介して鋳型１に抜熱され凝固シェル９を形成しながら鋳型出口に向かって引き抜かれる。
【００１１】
図３は鋳型１を形成している鋳型銅板１１の一部拡大して示す断面図である。熱流束を求めるためには鋳型銅板１１における温度勾配を検出する必要があり、これを検出するために熱電対１７が用いられるが、この熱電対１７は、図３に示すように、鋳型銅板１１の外側面に形成された冷却水通路１３の底部に孔１５をあけ、その中に深さ方向に一定の距離を離した２箇所に埋設されている。
この埋設した熱電対１７の出力から温度勾配を検出し、この温度勾配に基づいて計算により熱流束を求めることができる。
局所熱流束ｑの算出は、２本の熱電対１７の検出温度をＴ１、Ｔ２、埋設間隔をｄ、及び鋳型１の熱伝導率をλとして、次式を用いて行なう。
ｑ＝λ（Ｔ１−Ｔ２）／ｄ
【００１２】
鋳型厚み方向に設置した２本の熱電対１７からなる一対の熱電対を、図４の黒丸印、黒三角印に示すように、鋳型短辺及び長辺における通常の湯面位置より下方位置に、横方向には各々の冷却水通路１３毎に配設し、縦方向には高さ４０〜２００ｍｍおきに合計で９箇所設置した。
これらの熱電対１７からの出力信号に基づいて、上記の式により局所熱流束を求め、この局所熱流束と湯面からの位置との関係について調査を行なった。
【００１３】
図５はこの調査結果を示すグラフであり、縦軸が局所熱流束を示し、横軸が湯面からの距離を示している。
図５に示すように、局所熱流束は湯面から鋳型出口方向に向かって減少し、湯面からの距離が４００ｍｍの近傍で極小値をとり、その後、一旦増加傾向を示し、その増加傾向は湯面からの距離が約６００ｍｍ近傍で極大値を示し、その後再び減少している。
【００１４】
発明者は、局所熱流束が鋳型出口方向に向かって減少傾向から一旦上昇傾向に転ずることに注目し、さらに検討を重ねた。
局所熱流束が極小値を示す位置は湯面からの距離が４００ｍｍ近傍であり、この位置は、浸漬ノズル３の吐出口から吐出される溶鋼５の吐出流が鋳型短辺に衝突する位置と一致している（図２参照）。
このような局所熱流束の変化と溶鋼吐出流との関係は以下のことを物語っている。
図５に示すように、湯面から鋳造方向に行くにしたがって局所熱流束が減少しているのは、熱抵抗が増したこと、すなわち、図２に示すように凝固シェル厚が徐々に厚くなっていることを示している。
そして、浸漬ノズル３から吐出される溶鋼５の吐出流が凝固シェル９に衝突する位置においては、凝固シェル９の再溶解が起こり、凝固シェル厚みが減少し、この薄くなった凝固シェル９の凝固界面に溶鋼流動による熱が加わり局所熱流束が上昇したものと考えられる。
そしてさらに鋳造方向に行くにしたがって、溶鋼流動の影響がなくなり、再び局所熱流束が減少していることから凝固シェル厚が厚くなっていると考えられる。
【００１５】
以上の検討から、ある瞬間における凝固シェル９の形状は、図２に示されるように、湯面から局所熱流束の極小値の位置までは凝固シェル９の厚みが増し、また局所熱流束の極小値から極大値までは凝固シェル９の厚みが減少し、さらに局所熱流束の極大値以降は再び凝固シェル９の厚みが増していると考えられる。
【００１６】
上記の検討は、ある瞬間における鋳型内での凝固シェル９についてのものであるが、鋳型１における湯面から鋳型出口までの距離を鋳造速度で除算することにより、溶鋼５が湯面位置から鋳型出口まで移動する鋳造過程における凝固シェル９の形成過程と捉えることができる。
図６は図５における横軸を、湯面から鋳型出口までの距離を鋳造速度（２ｍ／分）で除算して求めた湯面から鋳型出口に至る鋳造時間で示したものである。
図６から理解できるように、鋳型内では溶鋼５が湯面位置から鋳型出口に向かって移動して、その移動過程において凝固シェル厚が徐々に厚くなり、途中で再溶解によって薄くなり、さらに厚くなって鋳型１から出て行くのである。
【００１７】
鋳型内ではこのように凝固シェル厚が厚くなったり薄くなったりする過程を経て鋳型出口での凝固シェル厚が決定されるのである。
鋳型内において凝固シェル厚が成長する程度と、凝固シェル９が再溶解することによって一旦形成された凝固シェル９が薄くなる程度との関係は、鋳型出口における凝固シェル厚に直接的に関係していると考えられ、一方ブレークアウトの発生が鋳型出口における凝固シェル厚に関係することを考えると、上記の２つの程度の関係がブレークアウトの発生の有無に深く関わると考えられる。
【００１８】
そこで、発明者は上記の２つの程度の関係とブレークアウト発生との関連を調べるべくさらに検討を重ねた。
鋳型内において凝固シェル厚が成長する程度は、抜熱量に比例することから、凝固シェル厚が成長過程にある状態の局所熱流束を時間で積分した総括熱流束（Ｑ１）に比例する。
また、再溶解によって凝固シェル９が薄くなる程度は、凝固シェル厚が減少過程にある状態の局所熱流束を時間で積分した総括熱流束（Ｑ２）に比例する。
【００１９】
そこで、発明者は前記のように鋳型銅板１１内に埋設した熱電対１７を用いて、様々な鋳造条件（鋳造速度、鋳型の大きさ等）におけるＱ１、Ｑ２を測定し、それぞれの鋳造条件におけるブレークアウト発生の有無との関係について検討した。その結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
0005092631.tif 000002
【００２１】
表１の検討例１〜５のＱ２／Ｑ１の値は０．３未満となり、これら場合の鋳造条件ではブレークアウトが発生していない。
これに対して、検討例６〜１０のＱ２／Ｑ１の値は０．３以上となり、これら場合の鋳造条件ではブレークアウトが発生している。
この結果、Ｑ２／Ｑ１の値が０．３未満の場合にはブレークアウトが発生せず、逆にＱ２／Ｑ１の値が０．３以上ではブレークアウトが発生することが分かった。
【００２２】
このように、Ｑ２／Ｑ１の値がブレークアウト発生に精度よく関連していることから、上記の推論が正しいことが裏付けられており、Ｑ２／Ｑ１の値をブレークアウト発生の有無の指標とすることで、精度よくブレークアウト発生を検出できることを見出した。
【００２３】
上記の説明では浸漬ノズル３からの吐出溶鋼の影響によって凝固シェル９が再溶解する場合を例に挙げて説明したが、これは凝固シェル９が再溶解する最も典型的な現象であることから推論の検証のために用いたものであり、例えば鋳型内における様々な原因による溶鋼流動の変化等により、凝固シェル厚が増加と減少を繰り返した場合であっても、同様の理論によりブレークアウト発生の危険を判定できる。つまり、局所熱流束と湯面からの距離（鋳造時間）の関係を示すグラフにおいて、極小値、極大値が複数存在する場合であっても、適用できるものである。
【００２４】
本発明は以上の知見を基になされたものであり、具体的には以下の構成からなる。
【００２５】
（１）本発明に係る極低炭素鋼の連続鋳造におけるブレークアウト検出方法は、連続鋳造における鋳型内の溶鋼が湯面から鋳型出口に至るまでの間に凝固界面へ入熱する熱流束を求め、該熱流束をそれが減少状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ１と、前記熱流束をそれが増加状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ２を求め、総括熱流束Ｑ１と総括熱流束Ｑ２との関係が、下式を満たすときにブレークアウトの危険があると判定することを特徴とする連続鋳造におけるブレークアウト検出方法。
Ｑ２≧0.3Ｑ１
かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)
【００２６】
（２）また、極低炭素鋼の溶鋼が注入される鋳型内に鋳型厚み方向で埋め込み深さの異なる２点間に埋め込んだ一対の熱電対を、鋳型幅方向および鋳型鋳造方向に複数設置して、前記一対の熱電対の出力に基づいて各熱電対設置部位における局所熱流束ｑを求め、該局所熱流束ｑをそれが減少状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ１と、局所熱流束ｑをそれが増加状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ２を求め、総括熱流束Ｑ１と総括熱流束Ｑ２との関係が、下式を満たすときにブレークアウトの危険があると判定することを特徴とする極低炭素鋼の連続鋳造におけるブレークアウト検出方法である。
Ｑ２≧0.3Ｑ１
かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)
【００２９】
（３）また、本発明に係る極低炭素鋼の連続鋳造方法は、上記（１）又は（２）に記載のブレークアウト検出方法を用いたものであって、Ｑ２＜0.3Ｑ１かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)となるように操業条件を制御することを特徴とする。
操業条件の制御としては、例えば鋳造速度を減速するために鋳片引抜速度を減速するような制御が挙げられる。
【００３０】
（４）また、本発明に係る極低炭素鋼の連続鋳造におけるブレークアウト検出装置は、極低炭素鋼の溶鋼が注入される鋳型内に鋳型厚み方向に異なる深さの２点に埋め込んだ一対の熱電対を、鋳型幅方向および鋳造方向に複数設置してなる熱電対群と、該熱電対群からの温度情報を入力して各熱電対設置部位における局所熱流束ｑを求める局所熱流束演算手段と、局所熱流束演算手段の演算結果に基づいて局所熱流束ｑが減少状態にあるときの総括熱流束Ｑ１と局所熱流束ｑが増加状態にあるときの総括熱流束Ｑ２を求める総括熱流束演算手段と、該総括熱流束演算手段の演算結果に基づいてＱ１とＱ２の比の値Ｑ２／Ｑ１を求め、この比の値Ｑ２／Ｑ１が０．３以上かつ、20970≧Q1≧18100(KJ/m2)のときにブレークアウト発生の危険有りと判定することを特徴とするものである。
【００３２】
（５）また、上記（４）に記載のブレークアウト検出装置を用いた連続鋳造におけるブレークアウト防止装置であって、ブレークアウト判定手段の信号を入力して、ブレークアウト判定手段がブレークアウトの危険有りと判定したときに、鋳造速度を減速するように制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明においては、鋳型出口における凝固シェル厚に直接的に関係する総括熱流束Ｑ１、Ｑ２の関係に基づいてブレークアウト発生の危険の有無を判定するようにしたので、種々の操業条件下で、ブレークアウトの発生を、感度良く、簡単かつ確実に予知して、ブレークアウトを確実に防止することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は本発明の一実施の形態に係るブレークアウト防止装置を設置した連続鋳造設備の説明図であり、図２と同一部分には同一の符号を付してある。
連続鋳造設備は、鋳型１と鋳型１内に設置されて溶鋼５を吐出する浸漬ノズル３と、鋳型１から出た鋳片１９をガイドするガイドローラ２１と、鋳片１９を引抜くためのピンチロール２３と、ピンチロール２３を回転駆動するためのモーター２５と、モーター２５を制御するためのピンチロール制御装置２７とを備えている。
このような構成の連続鋳造設備には、以下の構成からなるブレークアウト防止装置が設けられている。
【００３５】
ブレークアウト防止装置は、鋳型１を形成している鋳型銅板１１に埋め込まれた複数の熱電対１７と、熱電対１７の信号を入力して局所熱流束を演算する局所熱流束演算手段２９と、局所熱流束の演算結果を入力して局所熱流束が減少状態にあるときの総括熱流束Ｑ１と局所熱流束が増加状態にあるときの総括熱流束Ｑ２を求める総括熱流束演算手段３１と、該総括熱流束演算手段３１の演算結果に基づいてＱ１とＱ２の比を求め、この比の値と予め定めた閾値との関係でブレークアウト発生の危険の有無を判定するブレークアウト判定手段３３と、ブレークアウト判定手段３３の信号を入力して、ブレークアウト判定手段３３がブレークアウトの危険有りと判定したときに、鋳造速度を減速するように制御する制御手段３５と、ブレークアウト判定手段３３がブレークアウトの危険有りと判定したときに、警報を発する警報装置３７とを備えている。
以下、各構成をさらに詳細に説明する。
【００３６】
＜熱電対＞
熱電対１７は図３、図４で示したのと同様に鋳型銅板１１に埋め込まれている。すなわち、鋳型銅板１１の外側面に形成された冷却水通路の底部に孔をあけ、その中に、熱電対１７を埋め込み、深さ方向に一定の距離を離した２箇所に埋没した一対の熱電対１７を鋳型鋳造方向に９箇所計１８本設置している。鋳型幅方向にはこのような一対の熱電対１７を冷却水路ごとに１１箇所設置している。
【００３７】
＜局所熱流束演算手段＞
局所熱流束演算手段２９は、熱電対１７の信号を入力して局所熱流束ｑを演算する。局所熱流束演算手段２９はＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現されるものであり、このプログラムには、前述したように、２本の熱電対１７の検出温度をＴ１、Ｔ２、埋設間隔をｄ、及び鋳型１の熱伝導率をλとして、局所熱流束を算出する次式が書き込まれている。
ｑ＝λ（Ｔ１−Ｔ２）／ｄ
【００３８】
＜総括熱流束演算手段＞
総括熱流束演算手段３１は、局所熱流束の演算結果を入力して局所熱流束が減少状態にあるときの総括熱流束Ｑ１と局所熱流束が増加状態にあるときの総括熱流束Ｑ２を求める。
局所熱流束が減少状態にあるときとは、局所熱流束を鋳造時間の関数で表した場合に、局所熱流束が減少している状態をいい、局所熱流束が増加状態にあるときとは同様の場合において、局所熱流束が増加している状態をいう。
【００３９】
総括熱流束演算手段３１は、局所熱流束演算手段２９と同様に、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現されるものであり、このプログラムには、上述した総括熱流束Ｑ１、Ｑ２を演算するロジックが書き込まれている。
【００４０】
＜ブレークアウト判定手段＞
ブレークアウト判定手段３３は、総括熱流束演算手段３１の演算結果に基づいてＱ１とＱ２の関係を求め、これらの関係と予め定めた閾値からレークアウト発生の危険の有無を判定する。
Ｑ１とＱ２の関係とは、例えばＱ２とＱ１の比の値であり、このＱ２／Ｑ１の値が予め定めた閾値以上のときにブレークアウト発生の危険有りと判定する。
この閾値は溶鋼の種類によって決まるものであり、例えば溶鋼が極低炭素鋼の場合には０．３である。
ブレークアウト判定手段３３についても、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現されるものであり、このプログラムには上述した判定のロジックが書き込まれている。
【００４１】
＜制御手段＞
制御手段３５は、ブレークアウト判定手段３３がブレークアウトの危険有りと判定したときに、鋳造速度を減速するように制御する。
具体的には、ブレークアウト判定手段３３からのブレークアウトの危険有りとの信号を入力すると、ピンチロール制御装置２７に対してモーター２５の回転速度の減速を指令する信号を出力する。
また、制御手段３５は、ブレークアウト判定手段からのブレークアウトの危険有りとの信号を入力すると、警報装置３７に対して警報を発するように指令信号を出力する。
制御手段３５についても、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現されるものであり、このプログラムには上述した指令信号を出力するロジックが書き込まれている。
【００４２】
＜警報装置＞
警報装置３７は、ブレークアウト判定手段３３からの信号を入力して警報を発する。警報の種類は問わないが、例えば警報音、警報ランプの点灯、これらの組合せなどである。
【００４３】
以上のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
浸漬ノズル３から溶鋼５を吐出して鋳型１によって冷却して鋳片１９を連続鋳造する操業において、熱電対１７からの信号を局所熱流束演算手段２９に入力して局所熱流束を演算し、この演算結果を総括熱流束演算手段３１に入力して、総括熱流束Ｑ１、Ｑ２を演算する。この演算値をブレークアウト判定手段３３に入力し、Ｑ１とＱ２の比を求め、この比の値と予め定めた閾値との関係でブレークアウト発生の危険の有無を判定する。
【００４４】
判定の結果、ブレークアウト発生の危険がない場合には、そのまま操業を続行する。
一方、判定の結果、ブレークアウト発生の危険があると判定された場合には、ブレークアウト判定手段３３が、制御手段３５に対して鋳造速度の減速を指令する信号を出力すると共に警報装置３７に対して警報を発する指令信号を出力する。
制御手段３５はブレークアウト判定手段３３からの指令信号を入力すると、ピンチロール制御装置２７に対してモーター２５の回転速度の減速を指令する信号を出力する。この信号を入力したピンチロール制御装置２７はモーター２５の回転数を下げるように制御する。
モーター２５の回転数を下げることにより、鋳造速度が低下し、鋳型１内での凝固シェル厚が厚くなるので、ブレークアウト発生の危険を回避することができる。
また、警報装置３７が警報を発することにより、操作員にブレークアウト発生の危険を知らせることができる。
【００４５】
なお、極低炭素鋼について、２．０ｍ／分の鋳造速度で操業を行っていたところ、Ｑ２／Ｑ１の値が０．３を超えたため、鋳造速度を０．５ｍ／分まで落としたところ、十分な凝固シェル厚さを得ることができ、ブレークアウトの発生を防止することができた。なお、凝固シェル厚を十分厚くした後は、再び鋳造速度を上げることによって、高速鋳造を行なうことができる。
【００４６】
本実施の形態によれば、鋳型出口における凝固シェル厚に直接的に関係する総括熱流束Ｑ１、Ｑ２の関係に基づいてブレークアウト発生の危険の有無を判定するようにしたので、種々の操業条件下で、ブレークアウトの発生を、感度良く、簡単かつ確実に予知して、ブレークアウトを確実に防止することができる。
【００４７】
なお、上記の実施の形態においては、ブレークアウト発生の危険有無の判定の指標としてＱ１、Ｑ２の比を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではない。
本発明においては、熱流束が減少状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ１と、熱流束が増加状態にある時間で積分して得られる総括熱流束Ｑ２とが鋳型出口における凝固シェル厚に互いに深く関係しているという第１の知見を得たことに一つの意義があり、これらの比がブレークアウト発生の有無と密接に関連しているという第２の知見を得たことにもう一つの意義がある。
したがって、第１の知見が得られたことにより、Ｑ１、Ｑ２の種々の関係とブレークアウト発生との関係を調査研究することにより、ブレークアウト発生と密接な関わりのあるＱ１、Ｑ２の他の関係を得ることができるのであり、上記の実施の形態においてはこの関係の一つの態様を示したにすぎず、本発明はこれに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るブレークアウト防止装置を設置した連続鋳造設備の説明図である。
【図２】課題を解決するための手段を説明する説明図であり、熱電対を埋め込んだ連続鋳造用鋳型の断面図である。
【図３】課題を解決するための手段を説明する説明図であり、熱電対の埋め込み方法の説明図である。
【図４】課題を解決するための手段を説明する説明図であり、熱電対の取り付け位置の説明図である。
【図５】課題を解決するための手段を説明する説明図であり、局所熱流束と湯面からの距離の関係を示すグラフである。
【図６】課題を解決するための手段を説明する説明図であり、局所熱流束と鋳造時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１  鋳型
３  浸漬ノズル
５  溶鋼
７  モールドパウダー
９  凝固シェル
１１  鋳型銅板
１７  熱電対
１９  鋳片
２１  ガイドローラ
２３  ピンチロール
２５  モーター
２７  ピンチロール制御装置
２９  局所熱流束演算手段
３１  総括熱流束演算手段
３３  ブレークアウト判定手段
３５  制御装置
３７  警報装置
【図１】
0005092631.tif 000003
【図２】
0005092631.tif 000004
【図３】
0005092631.tif 000005
【図４】
0005092631.tif 000006
【図５】
0005092631.tif 000007
【図６】
0005092631.tif 000008