JPH07276018A - ノズル内の溶鋼の流動状態検出方法 - Google Patents
ノズル内の溶鋼の流動状態検出方法Info
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- JPH07276018A JPH07276018A JP6092997A JP9299794A JPH07276018A JP H07276018 A JPH07276018 A JP H07276018A JP 6092997 A JP6092997 A JP 6092997A JP 9299794 A JP9299794 A JP 9299794A JP H07276018 A JPH07276018 A JP H07276018A
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- molten steel
- exciting
- coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ノズル内溶鋼の断面形状を検出して、ノズル
内の溶鋼の流動状態を的確に把握する。 【構成】 励磁コイル13および検出コイル12A 、12B か
らなるセンサ11の励磁コイル13によって、ノズル１内を
流れる溶鋼２に渦電流を発生させ、前記渦電流により生
じた交流磁場によって、検出コイル12A 、12B に起電力
を発生させ、前記起電力の変化によってセンサ11と溶鋼
２との間の距離を測定する渦流式距離計を複数個、ノズ
ル１の周囲に、放射状に且つ水平に配し、センサ11の各
々の励磁コイル13に通電する励磁電流の周波数を100Hz
から１KHz の範囲内に限定し、そして、励磁コイル13の
各々に通電する励磁電流の周波数を互いに異ならせ、こ
のようにして測定した、ノズル１の周方向におけるセン
サ11の各々とノズル１内を流れる溶鋼２との間の距離に
基づいて、溶鋼２の流動状態を検出する。
内の溶鋼の流動状態を的確に把握する。 【構成】 励磁コイル13および検出コイル12A 、12B か
らなるセンサ11の励磁コイル13によって、ノズル１内を
流れる溶鋼２に渦電流を発生させ、前記渦電流により生
じた交流磁場によって、検出コイル12A 、12B に起電力
を発生させ、前記起電力の変化によってセンサ11と溶鋼
２との間の距離を測定する渦流式距離計を複数個、ノズ
ル１の周囲に、放射状に且つ水平に配し、センサ11の各
々の励磁コイル13に通電する励磁電流の周波数を100Hz
から１KHz の範囲内に限定し、そして、励磁コイル13の
各々に通電する励磁電流の周波数を互いに異ならせ、こ
のようにして測定した、ノズル１の周方向におけるセン
サ11の各々とノズル１内を流れる溶鋼２との間の距離に
基づいて、溶鋼２の流動状態を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ノズル内の溶鋼の流
動状態検出方法、特に、ノズル内面への不溶物の付着や
溶鋼流への空気の巻込み等によって変化する、ノズル内
溶鋼の断面形状を検出して、ノズル内の溶鋼の流動状態
を的確に把握することができる、ノズル内の溶鋼の流動
状態検出方法に関するものである。
動状態検出方法、特に、ノズル内面への不溶物の付着や
溶鋼流への空気の巻込み等によって変化する、ノズル内
溶鋼の断面形状を検出して、ノズル内の溶鋼の流動状態
を的確に把握することができる、ノズル内の溶鋼の流動
状態検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼の連続鋳造方法は、タンディッシュ内
の溶鋼を、タンディッシュの底壁に垂直に固定した耐火
物性浸漬ノズルを介して水冷モールド内に鋳込み、そし
て、モールド下方から凝固シェルが形成された未凝固鋳
片を連続的に引き抜くものである。
の溶鋼を、タンディッシュの底壁に垂直に固定した耐火
物性浸漬ノズルを介して水冷モールド内に鋳込み、そし
て、モールド下方から凝固シェルが形成された未凝固鋳
片を連続的に引き抜くものである。
【０００３】しかし、このようにしてタンディッシュ内
の溶鋼をモールド内に鋳込むと、ノズルの内面に、Ａｌ
2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の脱酸生成物、即ち、不溶物が付着
したり、あるいは、溶鋼流に空気が混入して、ノズル内
が溶鋼によって充満されないことがあった。これらの原
因によって、ノズル内の溶鋼の流動状態が変化すると、
モールド内への円滑な溶鋼の鋳込みが阻害されて、良好
な鋳造が行えなかった。従って、ノズル内の溶鋼の流動
状態を的確に検出することは、鋼を連続鋳造する上で極
めて重要なことであった。
の溶鋼をモールド内に鋳込むと、ノズルの内面に、Ａｌ
2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等の脱酸生成物、即ち、不溶物が付着
したり、あるいは、溶鋼流に空気が混入して、ノズル内
が溶鋼によって充満されないことがあった。これらの原
因によって、ノズル内の溶鋼の流動状態が変化すると、
モールド内への円滑な溶鋼の鋳込みが阻害されて、良好
な鋳造が行えなかった。従って、ノズル内の溶鋼の流動
状態を的確に検出することは、鋼を連続鋳造する上で極
めて重要なことであった。
【０００４】そこで、ノズル内の溶鋼の流動状態を検出
する方法として、図４に示すものがあった。以下、この
方法を従来技術１という。図４は、従来技術１の原理を
示す断面図である。図４において、１は、溶鋼注入用ノ
ズル、２は、溶鋼、３は、ノズル１内に水平に埋め込ま
れた励磁コイル、そして、４は、ノズル１内に励磁コイ
ル３と近接して埋め込まれた検出コイルである。
する方法として、図４に示すものがあった。以下、この
方法を従来技術１という。図４は、従来技術１の原理を
示す断面図である。図４において、１は、溶鋼注入用ノ
ズル、２は、溶鋼、３は、ノズル１内に水平に埋め込ま
れた励磁コイル、そして、４は、ノズル１内に励磁コイ
ル３と近接して埋め込まれた検出コイルである。
【０００５】従来技術１の作動原理は、次の通りであ
る。励磁コイル２を交流電流によって励磁すると、ノズ
ル１内を流れている溶鋼２に渦電流が発生する。ノズル
１の内面に上述した不溶物が付着したり、あるいは、溶
鋼流に空気が混入してノズル１内の溶鋼流の断面積が変
化すると、発生する渦電流の大きさが変化して、検出コ
イル４のインピーダンスが変化する。このインピーダン
スの変化を検出コイル４によって検出して、溶鋼２の断
面積を測定し、ノズル内の溶鋼の流動状態を検出する。
る。励磁コイル２を交流電流によって励磁すると、ノズ
ル１内を流れている溶鋼２に渦電流が発生する。ノズル
１の内面に上述した不溶物が付着したり、あるいは、溶
鋼流に空気が混入してノズル１内の溶鋼流の断面積が変
化すると、発生する渦電流の大きさが変化して、検出コ
イル４のインピーダンスが変化する。このインピーダン
スの変化を検出コイル４によって検出して、溶鋼２の断
面積を測定し、ノズル内の溶鋼の流動状態を検出する。
【０００６】別の方法として、図５に示すような、差動
帰還型渦流距離計によってモールド内溶鋼面の高さを検
出するものがあった。以下、この方法を従来技術２とい
う。図５は、従来技術２を示す回路図である。図５にお
いて、５は、溶鋼２面上に垂直に設けられたセンサであ
り、差動巻結線された一対の検出コイル６Ａ、６Ｂと、
検出コイル６Ａ、６Ｂの中央部に、これらのコイル６
Ａ、６Ｂと同軸に設けられた励磁コイル７とからなって
いる。８は、励磁コイル７用励磁電源、９は、増幅器、
そして、１０は、交流電圧増幅器である。
帰還型渦流距離計によってモールド内溶鋼面の高さを検
出するものがあった。以下、この方法を従来技術２とい
う。図５は、従来技術２を示す回路図である。図５にお
いて、５は、溶鋼２面上に垂直に設けられたセンサであ
り、差動巻結線された一対の検出コイル６Ａ、６Ｂと、
検出コイル６Ａ、６Ｂの中央部に、これらのコイル６
Ａ、６Ｂと同軸に設けられた励磁コイル７とからなって
いる。８は、励磁コイル７用励磁電源、９は、増幅器、
そして、１０は、交流電圧増幅器である。
【０００７】従来技術２の作動原理は、次の通りであ
る。励磁電源８から交流電流（ｅin）を増幅器９に印加
する。増幅器９の出力電圧（ｅ0 ）は、励磁コイル７に
印加される。その結果、励磁コイル７によって交流磁場
が発生する。この交流磁場の磁力線は、一対の検出コイ
ル６Ａ、６Ｂと鎖交して、検出コイル６Ａ、６Ｂに、そ
れぞれ交流電圧を誘起させる。励磁コイル７による磁力
線は、検出コイル６Ａ、６Ｂと鎖交すると同時に、溶鋼
２を通過して溶鋼２面に渦電流を発生させる。これによ
って、励磁コイル７による交流磁場の方向と逆方向の別
の交流磁場が発生する。この結果、検出コイル６Ａ、６
Ｂと鎖交する励磁コイル７による磁力線の一部が打ち消
され、磁力線の数が減少する。この磁力線の減少割合
は、下方の検出コイル６Ｂの方が上方の検出コイル６Ａ
より大きい。これは、上方の検出コイル６Ａに比べて下
方の検出コイル６Ｂの方が溶鋼に、より近接しているた
めに、前記渦電流により発生する磁力線の通過本数が多
いからである。従って、検出コイル６Ａ、６Ｂにそれぞ
れ誘起される交流電圧の間には差が生じる。一対の検出
コイル６Ａ、６Ｂは互いに差動的に結線されているの
で、検出コイル６Ａ、６Ｂ間の差の誘起電圧（ｅ1 ）
は、交流電圧増幅器１０を介して増幅器９に印加され
る。
る。励磁電源８から交流電流（ｅin）を増幅器９に印加
する。増幅器９の出力電圧（ｅ0 ）は、励磁コイル７に
印加される。その結果、励磁コイル７によって交流磁場
が発生する。この交流磁場の磁力線は、一対の検出コイ
ル６Ａ、６Ｂと鎖交して、検出コイル６Ａ、６Ｂに、そ
れぞれ交流電圧を誘起させる。励磁コイル７による磁力
線は、検出コイル６Ａ、６Ｂと鎖交すると同時に、溶鋼
２を通過して溶鋼２面に渦電流を発生させる。これによ
って、励磁コイル７による交流磁場の方向と逆方向の別
の交流磁場が発生する。この結果、検出コイル６Ａ、６
Ｂと鎖交する励磁コイル７による磁力線の一部が打ち消
され、磁力線の数が減少する。この磁力線の減少割合
は、下方の検出コイル６Ｂの方が上方の検出コイル６Ａ
より大きい。これは、上方の検出コイル６Ａに比べて下
方の検出コイル６Ｂの方が溶鋼に、より近接しているた
めに、前記渦電流により発生する磁力線の通過本数が多
いからである。従って、検出コイル６Ａ、６Ｂにそれぞ
れ誘起される交流電圧の間には差が生じる。一対の検出
コイル６Ａ、６Ｂは互いに差動的に結線されているの
で、検出コイル６Ａ、６Ｂ間の差の誘起電圧（ｅ1 ）
は、交流電圧増幅器１０を介して増幅器９に印加され
る。
【０００８】交流電圧増幅器１０によって増幅された前
記差の誘起電圧（ｅ2 ）は、センサ５と溶鋼２面との間
の距離（ｌ）に対応して変化し、そして、増幅器９から
の出力電圧（ｅo ）は、前記差の誘起電圧（ｅ1 ）に対
応して変化する。従って、増幅器９からの出力電圧（ｅ
o ）を検出することによって、センサ５と溶鋼２面との
間の距離（ｌ）を測定することができ、これからモール
ド内溶鋼２面の高さを検出する。
記差の誘起電圧（ｅ2 ）は、センサ５と溶鋼２面との間
の距離（ｌ）に対応して変化し、そして、増幅器９から
の出力電圧（ｅo ）は、前記差の誘起電圧（ｅ1 ）に対
応して変化する。従って、増幅器９からの出力電圧（ｅ
o ）を検出することによって、センサ５と溶鋼２面との
間の距離（ｌ）を測定することができ、これからモール
ド内溶鋼２面の高さを検出する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術１は、以下のような問題を有していた。 ノズル内の溶鋼の流動断面積を測定することはでき
ても、溶鋼流の断面形状までは測定することができな
い。 励磁および検出コイルは、ノズル内に埋め込まれる
ので、ノズル交換と共に、消耗品として廃却される。
た従来技術１は、以下のような問題を有していた。 ノズル内の溶鋼の流動断面積を測定することはでき
ても、溶鋼流の断面形状までは測定することができな
い。 励磁および検出コイルは、ノズル内に埋め込まれる
ので、ノズル交換と共に、消耗品として廃却される。
【００１０】一方、上述した従来技術２は、次のような
問題を有していた。即ち、不溶物によるノズルの閉塞状
況、および、ノズル内の溶鋼の充満状況を正確に検出す
るために、複数個のセンサをノズルの周囲に配置する
と、センサ同士が相互干渉して、測定が行えない。
問題を有していた。即ち、不溶物によるノズルの閉塞状
況、および、ノズル内の溶鋼の充満状況を正確に検出す
るために、複数個のセンサをノズルの周囲に配置する
と、センサ同士が相互干渉して、測定が行えない。
【００１１】従って、この発明の目的は、センサ同士の
相互干渉を防止することによって、ノズル内面への不溶
物の付着や溶鋼流への空気の巻込み等によって変化す
る、ノズル内溶鋼の断面形状を的確に把握することがで
き、しかも、ノズルへの着脱を容易に行えるようにする
ことによって、ノズルを交換した場合においてもセンサ
の再使用が可能となる、ノズル内の溶鋼の流動状態検出
方法を提供することにある。
相互干渉を防止することによって、ノズル内面への不溶
物の付着や溶鋼流への空気の巻込み等によって変化す
る、ノズル内溶鋼の断面形状を的確に把握することがで
き、しかも、ノズルへの着脱を容易に行えるようにする
ことによって、ノズルを交換した場合においてもセンサ
の再使用が可能となる、ノズル内の溶鋼の流動状態検出
方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は、励磁コイル
および検出コイルからなるセンサの前記励磁コイルによ
って、ノズル内を流れる溶鋼に渦電流を発生させ、前記
渦電流により生じた交流磁場によって、前記検出コイル
に起電力を発生させ、前記起電力の変化によって前記セ
ンサと前記溶鋼との間の距離を測定する渦流式距離計を
複数個、前記ノズルの周囲に、放射状に且つ水平に配
し、前記センサの各々の前記励磁コイルに通電する励磁
電流の周波数を１００Ｈｚから１ＫＨｚの範囲内に限定
し、そして、前記励磁コイルの各々に通電する励磁電流
の周波数を互いに異ならせ、このようにして測定した、
前記ノズルの周方向における前記センサの各々と前記ノ
ズル内を流れる溶鋼との間の距離に基づいて、前記溶鋼
の流動状態を検出することに特徴を有するものである。
および検出コイルからなるセンサの前記励磁コイルによ
って、ノズル内を流れる溶鋼に渦電流を発生させ、前記
渦電流により生じた交流磁場によって、前記検出コイル
に起電力を発生させ、前記起電力の変化によって前記セ
ンサと前記溶鋼との間の距離を測定する渦流式距離計を
複数個、前記ノズルの周囲に、放射状に且つ水平に配
し、前記センサの各々の前記励磁コイルに通電する励磁
電流の周波数を１００Ｈｚから１ＫＨｚの範囲内に限定
し、そして、前記励磁コイルの各々に通電する励磁電流
の周波数を互いに異ならせ、このようにして測定した、
前記ノズルの周方向における前記センサの各々と前記ノ
ズル内を流れる溶鋼との間の距離に基づいて、前記溶鋼
の流動状態を検出することに特徴を有するものである。
【００１３】前記励磁コイルの各々に通電する励磁電流
の周波数を互いに１％以上異ならせることによって、前
記センサ同士の相互干渉を防止することができる。
の周波数を互いに１％以上異ならせることによって、前
記センサ同士の相互干渉を防止することができる。
【００１４】
【作用】励磁コイルおよび検出コイルからなるセンサの
前記励磁コイルによってノズル内を流れる溶鋼に渦電流
を発生させ、前記渦電流により生じた交流磁場によっ
て、前記検出コイルに起電力を発生させ、前記起電力の
変化によって前記センサと前記溶鋼との間の距離を測定
する渦流式距離計を、複数個、前記ノズルの周囲に、放
射状に且つ水平に配置し、前記センサの各々の前記励磁
コイルに通電する励磁電流の周波数を１００Ｈｚから１
ＫＨｚの範囲内に限定すると、後述するように、検出距
離によりセンサ出力が大きく変化することから、、即
ち、センサ出力−検出距離特性が良好になることから、
センサとノズル内の溶鋼面との間の距離を正確に測定す
ることができる。従って、複数個のセンサからの距離デ
ータに基づいて、ノズル内溶鋼の断面形状を的確に把握
することができ、これによって、ノズル内の溶鋼の流動
状態を正確に検出することができる。
前記励磁コイルによってノズル内を流れる溶鋼に渦電流
を発生させ、前記渦電流により生じた交流磁場によっ
て、前記検出コイルに起電力を発生させ、前記起電力の
変化によって前記センサと前記溶鋼との間の距離を測定
する渦流式距離計を、複数個、前記ノズルの周囲に、放
射状に且つ水平に配置し、前記センサの各々の前記励磁
コイルに通電する励磁電流の周波数を１００Ｈｚから１
ＫＨｚの範囲内に限定すると、後述するように、検出距
離によりセンサ出力が大きく変化することから、、即
ち、センサ出力−検出距離特性が良好になることから、
センサとノズル内の溶鋼面との間の距離を正確に測定す
ることができる。従って、複数個のセンサからの距離デ
ータに基づいて、ノズル内溶鋼の断面形状を的確に把握
することができ、これによって、ノズル内の溶鋼の流動
状態を正確に検出することができる。
【００１５】前記励磁コイルの各々に通電する励磁電流
の周波数を互いに異ならせれば、センサ同士の相互干渉
を防止することができる。励磁電流の周波数を互いに１
％以上異ならせれば、センサ同士の相互干渉を確実に防
止することができる。
の周波数を互いに異ならせれば、センサ同士の相互干渉
を防止することができる。励磁電流の周波数を互いに１
％以上異ならせれば、センサ同士の相互干渉を確実に防
止することができる。
【００１６】
【実施例】次に、この発明の、ノズル内の溶鋼の流動状
態検出方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明す
る。
態検出方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明す
る。
【００１７】図１は、この発明の、ノズル内の溶鋼の流
動状態検出方法の一実施態様を示す回路図である。
動状態検出方法の一実施態様を示す回路図である。
【００１８】図１において、１は、溶鋼注入用ノズル、
２は、ノズル１内の溶鋼、１１は、溶鋼２面上に垂直に
設けられたセンサである。センサ１１は、ノズル１の周
囲に複数個（この例では、４個）、放射状に且つ水平に
設置されており、各センサ１１は、一対の検出コイル１
２Ａ、１２Ｂと、検出コイル１２Ａ、１２Ｂの中央部
に、これらのコイル１２Ａ、１２Ｂと同軸に設けられた
励磁コイル１３とからなっている。１４は、励磁コイル
１３用交流励磁電源、１５は、励磁電流を参照するため
の抵抗、１６は、差動増幅器、そして、１７は、ロック
インアンプ（位相検波器）であり、これらはセンサ１１
毎に設けられてる。
２は、ノズル１内の溶鋼、１１は、溶鋼２面上に垂直に
設けられたセンサである。センサ１１は、ノズル１の周
囲に複数個（この例では、４個）、放射状に且つ水平に
設置されており、各センサ１１は、一対の検出コイル１
２Ａ、１２Ｂと、検出コイル１２Ａ、１２Ｂの中央部
に、これらのコイル１２Ａ、１２Ｂと同軸に設けられた
励磁コイル１３とからなっている。１４は、励磁コイル
１３用交流励磁電源、１５は、励磁電流を参照するため
の抵抗、１６は、差動増幅器、そして、１７は、ロック
インアンプ（位相検波器）であり、これらはセンサ１１
毎に設けられてる。
【００１９】作動原理は、次の通りである。交流励磁電
源１４から交流電流（ｅin）を励磁コイル１３に印加す
る。その結果、励磁コイル１３によって交流磁場が発生
する。この交流磁場の磁力線は、一対の検出コイル１２
Ａ、１２Ｂと鎖交して、検出コイル１２Ａ、１２Ｂに、
それぞれ交流電圧を誘起させる。励磁コイル１３により
生じる磁力線は、検出コイル１２Ａ、１２Ｂと鎖交する
と同時に、ノズル１および溶鋼２を通過して溶鋼２面に
渦電流を発生させる。これによって、励磁コイル１３に
よる交流磁場の方向と逆方向の別の交流磁場が発生す
る。この結果、検出コイル１２Ａ、１２Ｂと鎖交する励
磁コイル１３による磁力線の一部が打ち消され、磁力線
の数が減少する。この磁力線の減少割合は、検出コイル
１２Ｂの方が検出コイル１２Ａより大きい。これは、検
出コイル１２Ｂに比べて検出コイル１２Ａの方が溶鋼
に、より近接しているために、前記渦電流により発生す
る磁力線の通過本数が多いからである。従って、検出コ
イル１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ誘起される交流電圧（ｅ
1 ）、（ｅ2 ）の間には差が生じる。この差の誘起電圧
（ｅ3 ）を、差動増幅器１６から、抵抗１５からの基準
信号となる励磁信号と合わせてロックインアンプ１７に
入力し、ここでは、前記誘起電圧（ｅ3 ）の振幅を検出
して、これをセンサの出力電圧（Ｖ）としている。
源１４から交流電流（ｅin）を励磁コイル１３に印加す
る。その結果、励磁コイル１３によって交流磁場が発生
する。この交流磁場の磁力線は、一対の検出コイル１２
Ａ、１２Ｂと鎖交して、検出コイル１２Ａ、１２Ｂに、
それぞれ交流電圧を誘起させる。励磁コイル１３により
生じる磁力線は、検出コイル１２Ａ、１２Ｂと鎖交する
と同時に、ノズル１および溶鋼２を通過して溶鋼２面に
渦電流を発生させる。これによって、励磁コイル１３に
よる交流磁場の方向と逆方向の別の交流磁場が発生す
る。この結果、検出コイル１２Ａ、１２Ｂと鎖交する励
磁コイル１３による磁力線の一部が打ち消され、磁力線
の数が減少する。この磁力線の減少割合は、検出コイル
１２Ｂの方が検出コイル１２Ａより大きい。これは、検
出コイル１２Ｂに比べて検出コイル１２Ａの方が溶鋼
に、より近接しているために、前記渦電流により発生す
る磁力線の通過本数が多いからである。従って、検出コ
イル１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ誘起される交流電圧（ｅ
1 ）、（ｅ2 ）の間には差が生じる。この差の誘起電圧
（ｅ3 ）を、差動増幅器１６から、抵抗１５からの基準
信号となる励磁信号と合わせてロックインアンプ１７に
入力し、ここでは、前記誘起電圧（ｅ3 ）の振幅を検出
して、これをセンサの出力電圧（Ｖ）としている。
【００２０】差動増幅器１６からの前記差の誘起電圧
（ｅ3 ）は、ノズル１の内面とノズル１内を流れる溶鋼
との間の距離（ｔ）に対応して変化し、そのため、ロッ
クインアンプ１７からの出力電圧（Ｖ）は、前記差の誘
起電圧（ｅ3 ）に対応して変化する。従って、ロックイ
ンアンプ１７からの出力電圧（Ｖ）を検出することによ
って、ノズル１の内面とノズル１内を流れる溶鋼との間
の距離（ｔ）を正確に測定することができる。前記距離
（ｔ）は、各センサ１１毎に測定されるので、これらの
距離データからノズル内溶鋼の断面形状を的確に把握す
ることができ、これによって、ノズル内の溶鋼の流動状
態を正確に検出することができる。
（ｅ3 ）は、ノズル１の内面とノズル１内を流れる溶鋼
との間の距離（ｔ）に対応して変化し、そのため、ロッ
クインアンプ１７からの出力電圧（Ｖ）は、前記差の誘
起電圧（ｅ3 ）に対応して変化する。従って、ロックイ
ンアンプ１７からの出力電圧（Ｖ）を検出することによ
って、ノズル１の内面とノズル１内を流れる溶鋼との間
の距離（ｔ）を正確に測定することができる。前記距離
（ｔ）は、各センサ１１毎に測定されるので、これらの
距離データからノズル内溶鋼の断面形状を的確に把握す
ることができ、これによって、ノズル内の溶鋼の流動状
態を正確に検出することができる。
【００２１】図２は、ノズル１の内面とノズル１内を流
れる溶鋼との間の距離（ｔ）とロックインアンプ１７か
らの出力電圧（Ｖ）のゲインとの関係を、励磁電流をパ
ラメータとして示したグラフである。
れる溶鋼との間の距離（ｔ）とロックインアンプ１７か
らの出力電圧（Ｖ）のゲインとの関係を、励磁電流をパ
ラメータとして示したグラフである。
【００２２】このときのノズル１の諸元は、以下の通り
である。 外径：１３０ｍｍ、 内径：７０ｍｍ、 材質：カーボンジルコニア。
である。 外径：１３０ｍｍ、 内径：７０ｍｍ、 材質：カーボンジルコニア。
【００２３】コイルの諸元は、以下の通りである。 コイルの内径：４０ｍｍ、 検出コイル１２Ａと１２Ｂとのピッチ：１００ｍｍ、 芯材：アルミナ。
【００２４】図２から明らかなように、励磁周波数が１
００Ｈｚ（図中白四角印）、３３０Ｈｚ（図中白三角
印）および１ＫＨｚ（図中黒丸印）の場合には、検出距
離に従ってセンサ出力が大きく変化し、一方、励磁周波
数が３．３ＫＨｚ（図中黒四角印）、１１ＫＨｚ（図中
黒三角印）および３３Ｈｚ（図中白丸印）の場合には、
検出距離が変化しても、センサ出力はほとんど変化しな
い。即ち、励磁周波数が１００Ｈｚから１ＫＨｚの範囲
内において、センサ出力−検出距離特性が良好になるが
わかる。これは、以下の理由による。即ち、励磁周波数
が１００Ｈｚ未満では、溶鋼に発生する渦電流が微少で
あるために検出器の出力特性が悪くなり、一方、励磁周
波数が１ＫＨｚ超では、ノズルに渦電流が発生し、これ
が外乱となるためにやはり検出器の出力特性が悪くな
る。従って、この発明においては、励磁周波数範囲を１
００Ｈｚから１ＫＨｚの範囲内に限定した。
００Ｈｚ（図中白四角印）、３３０Ｈｚ（図中白三角
印）および１ＫＨｚ（図中黒丸印）の場合には、検出距
離に従ってセンサ出力が大きく変化し、一方、励磁周波
数が３．３ＫＨｚ（図中黒四角印）、１１ＫＨｚ（図中
黒三角印）および３３Ｈｚ（図中白丸印）の場合には、
検出距離が変化しても、センサ出力はほとんど変化しな
い。即ち、励磁周波数が１００Ｈｚから１ＫＨｚの範囲
内において、センサ出力−検出距離特性が良好になるが
わかる。これは、以下の理由による。即ち、励磁周波数
が１００Ｈｚ未満では、溶鋼に発生する渦電流が微少で
あるために検出器の出力特性が悪くなり、一方、励磁周
波数が１ＫＨｚ超では、ノズルに渦電流が発生し、これ
が外乱となるためにやはり検出器の出力特性が悪くな
る。従って、この発明においては、励磁周波数範囲を１
００Ｈｚから１ＫＨｚの範囲内に限定した。
【００２５】複数個のセンサを近接して配置すると、コ
イル同士が互いに干渉して正確な測定が行えない。これ
を防止するには、各励磁コイル１３の励磁周波数を１％
以上異ならせればよい。即ち、例えば、４つの励磁コイ
ル１３の励磁周波数を３００Ｈｚ、３０３Ｈｚ、３０６
Ｈｚ、３０９Ｈｚというように、３００Ｈｚに対して順
に１％、２％、３％というようにそれぞれ異ならせれば
よい。この場合、検出コイル１２Ａ、１２Ｂ、差動増幅
器１６を経た出力信号の内、励磁コイル１３の信号であ
る３００Ｈｚの成分のみをロックインアンプ１７によっ
て抽出すれば、他の励磁コイルによる外乱成分を除去す
ることができる。他のセンサも同様である。
イル同士が互いに干渉して正確な測定が行えない。これ
を防止するには、各励磁コイル１３の励磁周波数を１％
以上異ならせればよい。即ち、例えば、４つの励磁コイ
ル１３の励磁周波数を３００Ｈｚ、３０３Ｈｚ、３０６
Ｈｚ、３０９Ｈｚというように、３００Ｈｚに対して順
に１％、２％、３％というようにそれぞれ異ならせれば
よい。この場合、検出コイル１２Ａ、１２Ｂ、差動増幅
器１６を経た出力信号の内、励磁コイル１３の信号であ
る３００Ｈｚの成分のみをロックインアンプ１７によっ
て抽出すれば、他の励磁コイルによる外乱成分を除去す
ることができる。他のセンサも同様である。
【００２６】図３は、この発明に使用する別のセンサを
示す断面図である。このセンサは、コイル芯および各コ
イルが高温に加熱されることを防止して、熱膨張による
コイル寸法の変化に伴う検出特性の変動を抑制したもの
であり、次のように構成されている。即ち、１８は、コ
イル芯であり、コイル芯１８には、一対の検出コイル１
２Ａ、１２Ｂが巻かれ、、これらの中央部に励磁コイル
１３が巻かれ、そして、検出コイル１２Ａの上方に補正
コイル１９がそれぞれ巻かれている。２０は、コイル芯
１８の外側を覆う外管である。コイル芯１８および外管
２０は、セラミックによって作られているが、コイル芯
１８は、低膨張率タイプのもの、そして、外管２０は、
耐熱タイプのものを選択する。２１は、コイル芯１８の
上端に接続された冷却気体導入管であり、ここから、コ
イル芯１８の内側に空気等の冷却気体を導入する。
示す断面図である。このセンサは、コイル芯および各コ
イルが高温に加熱されることを防止して、熱膨張による
コイル寸法の変化に伴う検出特性の変動を抑制したもの
であり、次のように構成されている。即ち、１８は、コ
イル芯であり、コイル芯１８には、一対の検出コイル１
２Ａ、１２Ｂが巻かれ、、これらの中央部に励磁コイル
１３が巻かれ、そして、検出コイル１２Ａの上方に補正
コイル１９がそれぞれ巻かれている。２０は、コイル芯
１８の外側を覆う外管である。コイル芯１８および外管
２０は、セラミックによって作られているが、コイル芯
１８は、低膨張率タイプのもの、そして、外管２０は、
耐熱タイプのものを選択する。２１は、コイル芯１８の
上端に接続された冷却気体導入管であり、ここから、コ
イル芯１８の内側に空気等の冷却気体を導入する。
【００２７】このように構成されているセンサにおい
て、冷却気体導入管２１からコイル芯１８の内側に導入
された冷却気体は、コイル芯１８と外管２０との間の隙
間を通ってセンサ外に排出される。これによって、各コ
イル１２Ａ、１２Ｂ、１３およびコイル芯１８が冷却さ
れる。
て、冷却気体導入管２１からコイル芯１８の内側に導入
された冷却気体は、コイル芯１８と外管２０との間の隙
間を通ってセンサ外に排出される。これによって、各コ
イル１２Ａ、１２Ｂ、１３およびコイル芯１８が冷却さ
れる。
【００２８】このセンサによれば、コイル芯１８および
各コイル１２Ａ、１２Ｂ、１３の熱膨張が抑制される
が、センサ始動時には、若干の温度変動によって検出コ
イル１２Ａ、１２Ｂと励磁コイル１３との間に寸法差が
生じる。このために、センサ始動時には、センサ特性が
変動するが、特性が安定した後は、補正コイル１９によ
ってゼロ調整を行う。補正コイル１９は、励磁コイル１
３と同一周波数で励磁し、励磁電流の振幅および位相を
調整できるような機能を有している。
各コイル１２Ａ、１２Ｂ、１３の熱膨張が抑制される
が、センサ始動時には、若干の温度変動によって検出コ
イル１２Ａ、１２Ｂと励磁コイル１３との間に寸法差が
生じる。このために、センサ始動時には、センサ特性が
変動するが、特性が安定した後は、補正コイル１９によ
ってゼロ調整を行う。補正コイル１９は、励磁コイル１
３と同一周波数で励磁し、励磁電流の振幅および位相を
調整できるような機能を有している。
【００２９】この発明は、図５の従来技術２に示すも
の、あるいは、図１に示すものに限定されるものではな
いことはいうまでもない。
の、あるいは、図１に示すものに限定されるものではな
いことはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、センサ同士の相互干渉を防止することができるの
で、ノズル内面への不溶物の付着や溶鋼流への空気の巻
込み等によって変化する、ノズル内溶鋼の断面形状を的
確に把握することができ、しかも、センサをノズル内に
埋込む必要がないので、ノズルへの着脱が容易に行え、
従って、ノズルを交換した場合においてもセンサの再使
用が可能となる等、種々の有用な効果がもたらされる。
ば、センサ同士の相互干渉を防止することができるの
で、ノズル内面への不溶物の付着や溶鋼流への空気の巻
込み等によって変化する、ノズル内溶鋼の断面形状を的
確に把握することができ、しかも、センサをノズル内に
埋込む必要がないので、ノズルへの着脱が容易に行え、
従って、ノズルを交換した場合においてもセンサの再使
用が可能となる等、種々の有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の、ノズル内の溶鋼の流動状態検出方
法の一実施態様を示す回路図である。
法の一実施態様を示す回路図である。
【図２】出力電圧のゲインと、ノズル内面と溶鋼との間
の距離との関係を、励磁周波数をパラメータとして示し
たグラフである。
の距離との関係を、励磁周波数をパラメータとして示し
たグラフである。
【図３】この発明に使用する別のセンサを示す断面図で
ある。
ある。
【図４】従来技術１を示す断面図である。
【図５】従来技術２を示す回路図である。
１：ノズル、 ２：溶鋼、 ３：励磁コイル、 ４：検出コイル、 ５：センサ、 ６Ａ、６Ｂ：検出コイル、 ７：励磁コイル、 ８：励磁電源、 ９：差動増幅器、 １０：交流電圧増幅器、 １１：センサ、 １２Ａ、１２Ｂ：検出コイル、 １３：励磁コイル、 １４：励磁電源、 １５：励磁電流を参照するための抵抗、 １６：差動増幅器、 １７：ロックインアンプ、 １８：コイル芯、 １９：補正コイル、 ２０：外管、 ２１：冷却気体導入管。
Claims (2)
- 【請求項１】 励磁コイルおよび検出コイルからなるセ
ンサの前記励磁コイルによって、ノズル内を流れる溶鋼
に渦電流を発生させ、前記渦電流により生じた交流磁場
によって、前記検出コイルに起電力を発生させ、前記起
電力の変化によって前記センサと前記溶鋼との間の距離
を測定する渦流式距離計を複数個、前記ノズルの周囲
に、放射状に且つ水平に配し、前記センサの各々の前記
励磁コイルに通電する励磁電流の周波数を１００Ｈｚか
ら１ＫＨｚの範囲内に限定し、そして、前記励磁コイル
の各々に通電する励磁電流の周波数を互いに異ならせ、
このようにして測定した、前記ノズルの周方向における
前記センサの各々と前記ノズル内を流れる溶鋼との間の
距離に基づいて、前記溶鋼の流動状態を検出することを
特徴とする、ノズル内の溶鋼の流動状態検出方法。 - 【請求項２】 前記励磁コイルの各々に通電する励磁電
流の周波数を互いに１％以上異ならせたことを特徴とす
る、請求項１記載の、ノズル内の溶鋼の流動状態検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6092997A JPH07276018A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | ノズル内の溶鋼の流動状態検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6092997A JPH07276018A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | ノズル内の溶鋼の流動状態検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276018A true JPH07276018A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=14070012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6092997A Pending JPH07276018A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | ノズル内の溶鋼の流動状態検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07276018A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007523747A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-08-23 | エムピーシー、メタル、プロセス、コントロール、アクチボラグ | スラグ検出方法と装置 |
| JP2011529794A (ja) * | 2008-08-07 | 2011-12-15 | ティーエムティー タッピング−メジャリング−テクノロジー ゲゼルシャフトミット ベシュレンクテル ハフツング | 非強磁性の導電性液体および溶融物の流速を調整するための及び非強磁性の導電性液体および溶融物を減速させるための方法及び装置 |
| CN103048242A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 连铸坯固相率和凝固末端的检测方法及检测装置 |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP6092997A patent/JPH07276018A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007523747A (ja) * | 2003-06-13 | 2007-08-23 | エムピーシー、メタル、プロセス、コントロール、アクチボラグ | スラグ検出方法と装置 |
| JP2011529794A (ja) * | 2008-08-07 | 2011-12-15 | ティーエムティー タッピング−メジャリング−テクノロジー ゲゼルシャフトミット ベシュレンクテル ハフツング | 非強磁性の導電性液体および溶融物の流速を調整するための及び非強磁性の導電性液体および溶融物を減速させるための方法及び装置 |
| US8696976B2 (en) | 2008-08-07 | 2014-04-15 | Tmt Tapping-Measuring-Technology Gmbh | Method and devices for regulating the flow rate and for slowing down non-ferromagnetic, electrically-conducting liquids and melts |
| CN103048242A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 中冶赛迪电气技术有限公司 | 连铸坯固相率和凝固末端的检测方法及检测装置 |
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