JPH02117750A - 金属薄帯連続鋳造における湯面レベルの検出方法 - Google Patents

金属薄帯連続鋳造における湯面レベルの検出方法

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JPH02117750A
JPH02117750A JP26825488A JP26825488A JPH02117750A JP H02117750 A JPH02117750 A JP H02117750A JP 26825488 A JP26825488 A JP 26825488A JP 26825488 A JP26825488 A JP 26825488A JP H02117750 A JPH02117750 A JP H02117750A
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佐々木 庸夫
Koichi Ono
大野 康一
Naoto Toyama
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NIPPON KINZOKU KOGYO KK
Nippon Metal Industry Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、溶融金属を急冷・凝固して金属薄帯を連続鋳
造する際、湯溜り部に注湯された溶融金属の湯面レベル
を検出する方法に関する。
(従来の技術) 溶融金属から最終形状に近い金属薄帯に鋳造するとき、
後続する熱間圧延工程、熱処理工程等が簡略化されるた
め、設備に対する負担が軽減される。たとえば、在来の
連鋳機では、鋳造されたスラブを熱間圧延して帯板とし
、こ九を冷間圧延工程に搬送していた。しかし、冷間圧
延工程に送り込むことができる薄肉の鋳片(以下、これ
を金属薄帯という)が得られると、熱間圧延を省略する
ことができ、また冷間圧延に先立って帯板を熱処理する
必要もなくなる。
このような観点から金属薄帯を溶融金属から直接製造す
る方法として、単ロール方式、双ロール方式、単ベルト
方式、双ベルト方式、ロール−ベルト方式等の各種の連
続鋳造方法が提案されている。これら方法においては、
いずれも湯溜り部に注湯された溶融金属を、冷却ロール
或いはベルトを介して抜熱し、その上に凝固シェルを生
成させる。凝固シェルは、冷却ロール、ベルト等の回転
成いは走行に伴って鋳造空間から送り出され、金属薄帯
となる。
この金属薄帯の形状、特に厚みを一定化させるためには
、溶融金属が冷却ロール又はベルトに接触して凝固シェ
ルが成長する時間を正確にコントロールすることが必要
である。そこで、湯溜り部の湯面レベルを常に一定に維
持するため、湯面レベルを検出し、湯面レベルが設定値
より低いときには注湯量を多くし、高いときには注湯量
を減少させることが必要とされる。
このような湯面レベルを正確に測定する手段としては、
レーザー、X線等を使用した測定器がある。しかし、こ
の測定器は、設備自体が大きく複雑であり、また取扱い
も面倒である。この点、湯溜り部に注湯された溶融金属
が導体であることに着目した渦電流センサーが、特殊条
件下に適した測定器といえる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、渦電流センサーは、分解能に優れている
ものの、周囲の影響を受は易い。たとえば、周囲にある
磁場の強弱や導体の有無等に応じて、測定結果が大きく
異なることになる。そのため、金属薄帯を連続鋳造する
ような環境では、測定結果がチャージ毎に変動すること
になり、たとえばチャージ間で数mm〜士数mmのバラ
ツキを生じる。
このようなバラツキがあると、湯溜り部に注湯された溶
融金属の湯面を正確な位置に保持することができなくな
る。この湯面レベルは、たとえば異径双ロール方式の連
続鋳造機においては、凝固シェルの成長期間を決定する
大きな要因である。
そのため、湯面レベルが設定値から外れると、目標板厚
と異なる肉厚をもつ金属薄帯が製造されることになる。
また、メニスカスが変動するため、湯面に浮遊している
酸化膜等の異物を巻き込み易くなる。
そこで、本発明は、周囲の影響をチャージ毎に排除しな
がら渦電流センサーで湯面レベルを検出することによっ
て、湯溜り部の状態を正確に把握し、安定した条件下で
金属薄帯を鋳造することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、その目的を達成するために、冷却ロール及び
/又はベルトで区画された湯溜り部に注湯された溶融金
属を前記冷却ロール及び/又はベルトを介した抜熱によ
って冷却・凝固し、金属薄帯を連続鋳造する際、前記湯
溜り部の上方に渦電流センサーを配置し、前記湯溜り部
に通電電極型センサーを配置し、該通電電極型センサー
によって検出された湯面レベル検出値に基づき前記渦電
流センサーを補正しながら、前記渦電流センサーによっ
て前記湯溜り部に注湯された溶融金属の湯面レベルを検
出することを特徴とする。
(作用) 以下、図面を参照しながら、本発明の特徴を、その作用
と共に具体的に説明する。
第1図は、本発明を異径双ロール方式の連続鋳造機に適
用した場合を示す。なお、本発明は、この異径双ロール
方式に限られるものではなく、他の双ロール方式、単ロ
ール方式、単ベルト方式、双ベルト方式、ロール−ベル
ト方式等、他の薄帯連続鋳造機に対しても同様に適用す
ることができる。
この連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する小径の上ロ
ール1aと大径の下ロール1bを備えており、これら冷
却ロール1a、1bの間に湯溜り部2のノズル部が開口
している。なお、第1図の場合には、湯溜り部2の両側
部が、大径の冷却ロール1bの表面に対向するサイト堰
で仕切られている。この湯溜り部2に、タンデイツシュ
等の中間容器から注湯ノズル4を介して溶融金属が注入
される。
湯溜り部2には通電電極型センサー5が配置されており
、湯溜り部2の上方には渦電流センサー6が配置されて
いる。通電電極型センサー5は、第2図に示すように、
複数の検出用電極5a、5b、5cを備えている。これ
ら検出用電極5a、5b、5Cのうち、長尺の検出用電
極5aを共通電極とし、残りの検出用電極5b、5Cは
それぞれ長さが異なり、異なった湯面レベルを検出する
。他方、渦電流センサー6は、コイルで発生した磁束が
湯溜り部2を通過することによって変化する磁束密度の
変化分を検出値とする通常タイプのものが使用される。
湯溜り部2に溶融金属が注入されると、その湯面7が上
昇し、検出用電極5a、5bに接触するようになる。こ
の状態では、検出用電極5a、5bとの間が導通され、
湯面7が検出用電極5bの下端位置にあることが検出さ
れる。この検出値を制御機構8に入力し、渦電流センサ
ー6からの湯面レベルに関する検出値を補正する。更に
注湯が継続され、湯面7が検出用電極5Cの下端に接す
るようになると、検出用電極5aと50との間が導通さ
れ、湯面7が検出用電極5Cの下端位置にあることが判
る。この検出値も、同様にして制御機構8に入力され、
渦電流センサー6による検出値を補正する。
この通電電極型センサー5によって検出される湯面レベ
ルの測定誤差は、検出用型8i5a、5b、5Cの長さ
設定の精度と同様な約±0.5mmの範囲に納められる
。そして、この通電電極型センサー5の検出値を補正入
力として渦電流センサー6に取り込むものであるから、
渦電流センサー6に対する周囲の影響を排除しながら高
精度で湯面レベルの測定が行われる。
なお、第2図の通電電極型センサー5は、渦電流センサ
ー6による測定結果を2段階で補正するときに使用する
。しかし、これに拘束されることなく、検出用電極の数
を必要に応じて種々変えることができる。
通電電極型センサー5による湯面レベルの測定は、湯面
7に波立ちがないときには高精度で行われる。しかし、
実際の湯面7は、波立っていることが多く、この影響が
測定結果に表ね易い。そこで、波立ちの影響を無くすた
め、第3図に示すように耐火物製の筒9で取り囲むこと
が好ましい。
この耐火物製の筒9は、下端が斜めに切られており、そ
の下端開口部9aから溶融金属が筒9内に流入する様に
なっている。筒9の器壁によって、内外の波動が遮断さ
れ、湯溜り部2に生じている波立ちが筒9内に伝播する
ことが防止される。
また、注湯ノズル4を配置している注湯部と通電電極型
センサー5との間に堰10或いはフィルターを設けると
、注湯部に生じている乱流の122を受けることなく、
検出用電極5a、5b、5Cによる湯面レベルの検出が
行われる。
湯溜り部2に配置される通電電極型センサー5は、単数
又は複数の何れであっても良い。複数配置する場合、た
とえば通電Ti極極上センサーを湯溜り部2の3個所に
配置したとき、いずれか1個或いは2〜3個の通電電極
型センサー5が湯面7を検出したことを基にして、渦電
流センサー6の補正を行う。これによって、湯溜り部2
全体にわたる湯面7のレベル測定が行われる。
このように渦電流センサー6単独で湯面7のレベルを検
出したとき周囲の影響によって測定誤差が生じ易い欠点
を、通電電極型センサー5による測定結果を補正指令と
して取り込むことにより、湯溜り部2のレベルを極めて
高い精度で検出することが可能となる。また、渦電流セ
ンサー6による測定であるにも拘らず、絶対レベルに対
するチャージ毎の変動も±1mmの範囲に抑えることが
できる。
このように高精度で検出された湯面レベルに基づき、溶
融金属の注湯量、冷却ロール1a、1bの回転数等の制
御が行われるため、鋳造された金属薄帯は、安定した形
状特性をもつ製品となる。
(実施例) 第1図に示した設備構成で、ステンレス鋼5IJS 3
04組成の溶融金属を湯溜り部2に注湯し、肉厚2.0
mmで板幅650mmの金属薄帯を鋳造した。このとき
、注湯開始に伴って湯溜り部2に供給された溶融金属の
湯面7は、渦電流センサー6で測定したところ、第4図
に示すような上昇曲線をとっていた。ところが、湯面7
が検出用電極5bの下端に達し、検出用電極5aと5b
とが導通状態になった時点t1では、渦電流センサー6
の検出値に△h1の誤差が生じていた。そこで、この誤
差△h1を制御機構8で演算して、渦電流センサー6に
よる検出値を上方修正した。
この状態で注湯を継続すると、湯面7は更に上昇して、
検出用電極5Cの下端に接するに至った。この時点t2
では、渦電流センサー6の検出値にΔh2の誤差が生じ
ていた。この誤差△h2に基づき、同様にして渦電流セ
ンサー6による検出値を上方修正した。以降、目標レベ
ルに維持しながら溶融金属を注湯し、金属薄帯を鋳造し
た。
湯溜り部2の湯面レベルが正確に維持されているため、
得られた金属薄帯は、肉厚不良等の欠陥がない形状特性
に優れたものであった。
(発明の効果) 以上に説明したように、本発明においては、通電電極型
センサーの検出用電極が湯溜り部に注湯された溶融金属
を介して導通することを基準として、渦電流センサーに
よって測定された湯面レベルの検出値を補正している。
そのため、渦電流センサーによる測定であるにも拘らず
、周囲の影響が排除され、高精度で湯面レベルが測定さ
れ、しかもチャージ毎に測定された絶対レベルの間にも
誤差が生じることがなくなる。このようにして、湯面レ
ベルを正確に把握しながら鋳造が行われるため、鋳造作
業が安定したものとなり、得られた金属薄帯の品質も向
上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を異径双ロール方式の連続鋳造機に適用
した状態を示し、第2図は湯溜り部に配置される通電電
極型センサーの1例を示し、第3図は通電電極型センサ
ーの他の例を示し、第4図は本発明の効果を具体的に表
したグラフである。 1a、tb、冷却ロール  2.湯溜り部3、サイド堰
       4.注湯ノズル5、通電電極型センサー 5a〜5c、検出用電極  6.渦電流センサー7、湯
面         8.制御機構9、耐火物製の筒 
  9a、筒9の下端開口部10、堰

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、冷却ロール及び/又はベルトで区画された湯溜り部
    に注湯された溶融金属を前記冷却ロール及び/又はベル
    トを介した抜熱によって冷却・凝固し、金属薄帯を連続
    鋳造する際、前記湯溜り部の上方に渦電流センサーを配
    置し、前記湯溜り部に通電電極型センサーを配置し、該
    通電電極型センサーによって検出された湯面レベル検出
    値に基づき前記渦電流センサーを補正しながら、前記渦
    電流センサーによって前記湯溜り部に注湯された溶融金
    属の湯面レベルを検出することを特徴とする金属薄帯連
    続鋳造における湯面レベルの検出方法。
JP26825488A 1988-10-26 1988-10-26 金属薄帯連続鋳造における湯面レベルの検出方法 Granted JPH02117750A (ja)

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