JPH0924457A - ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル - Google Patents

ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル

Info

Publication number
JPH0924457A
JPH0924457A JP19571995A JP19571995A JPH0924457A JP H0924457 A JPH0924457 A JP H0924457A JP 19571995 A JP19571995 A JP 19571995A JP 19571995 A JP19571995 A JP 19571995A JP H0924457 A JPH0924457 A JP H0924457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
molten metal
slag
coil
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP19571995A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Imoto
健夫 井本
Tsuyoshi Yamazaki
強 山崎
Takehiko Fuji
健彦 藤
Masahiro Daimon
正博 大門
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP19571995A priority Critical patent/JPH0924457A/ja
Publication of JPH0924457A publication Critical patent/JPH0924457A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁コイルを用いて、従来よりも精度良くス
ラグ流出開始時間を検知する。 【構成】 溶融金属用ノズル1内を通過する溶融金属に
一次コイル2で交流電流を印加し、二次コイル3で電流
を検知する。一次コイル2および/または二次コイル3
の高さ位置のノズル中心部に流動遮断物5を配置し、当
該高さ位置におけるスラグ4のノズル中心部への流入を
遮断して磁束密度の高いノズル内壁近くへ偏心させる。 【効果】 スラグが磁束密度の高いノズル内壁近くへ流
入するので、少量のスラグが流入するスラグ流出開始時
間を精度良く検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低合金鋼、各種ス
テンレス鋼、高ニッケル鋼、銑鉄など主に鉄系溶融金属
を通過させることを目的とした溶融金属用ノズル、およ
びノズル内のスラグ検知方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄系溶融金属は転炉や取鍋、タンディッ
シュなどの精錬容器を用いて製造されるが、これらの容
器内の溶融金属の表面には酸化物を主成分とするスラグ
が存在する場合が多い。溶銑から鋳片を製造する工程で
は、転炉内で脱炭や脱燐などの反応が行われた後、取鍋
内に出鋼され、合金添加や脱ガス処理等の二次精錬工程
を経てタンディッシュに注がれ、さらに連続鋳造鋳型内
で凝固させられる。これらの工程での精錬容器間の溶融
金属移し変えには、転炉の出鋼口や取鍋ノズル、タンデ
ィッシュに設けた浸漬ノズルといった各種ノズルが用い
られる。これらの移し変えの際に最も重要な点の一つと
して、後工程で復燐や介在物発生の原因となるスラグを
できるだけ分離した上で、歩留りよく溶融金属を排出す
ることが挙げられる。
【0003】スラグ分離のためには、精度良くスラグの
流出開始時期を検知して速やかに溶融金属の排出を終え
ることが有効である。従来スラグの流出開始は作業者が
目視によって判断していたが、精度良く検知するための
技術として、一次コイルに交流電流を印加して近接する
二次コイルによって誘導電流を検知する装置をノズル近
くに配置し、ノズル内の溶融金属に電気伝導度の異なる
スラグが混入する際の磁界変化を二次コイル電流により
捉える方法が開発されてきた。例えば、特開平1−27
768号公報には、ノズル周囲に一次コイルと二次コイ
ルを配置している例が、特開平5−302111号公報
には、ノズルを挟んで一次コイルと二次コイルを配置し
た例が記載されている。このように電磁誘導を利用して
スラグ検知を行うことによって持ち越しスラグによるメ
タル汚染を低減できるばかりではなく、作業負荷の軽減
も可能となるため、近年広く利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらのスラグ検知方
法では、数十〜数千Hzの高周波電流を一次コイルに印
加してノズル内の溶融金属に渦電流を発生させている。
しかし、高周波電流によって溶融金属に形成される磁界
分布は、ノズル内壁から中心部に向かって表皮効果によ
る減衰を受けることは免れない。ノズル内にスラグが流
入開始する初期には少量のスラグがノズル中心部を通過
するため、二次コイルが受ける信号変化は僅かで検知が
困難である。検知精度を上げるために一次コイルの電流
を極度に増加させることは高価な電流アンプを必要とす
るばかりでなく、コイルの加熱による信号誤差もあるた
め特別の信号処理等複雑な作業も必要になる。
【0005】本発明は、通常検知が非常に困難な初期の
スラグ流入を精度良くしかも簡易に検知できる技術を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のスラグ検知方法
は、溶融金属用ノズル内を通過する溶融金属に一次コイ
ルで交流電流を印加し、二次コイルで電流を検知するノ
ズル内のスラグ検知方法において、溶融金属通過方向の
垂直断面が少なくとも一つのコイルと交差する位置のノ
ズル中心部へのスラグ流入をノズルの角度および/また
は曲率の特定により、またはノズル内に設けた流動制御
構造により強制的に遮断することを特徴とするノズル内
のスラグ検知方法である。このとき、前記流動制御構造
として溶融金属通過方向の垂直断面が少なくとも一つの
コイルと交差する位置のノズル中心部に流動遮断物を配
置し、ノズル中心部へのスラグ流入を強制的に遮断する
のが簡便で効果的である。
【0007】また、本発明の溶融金属用ノズルは、ノズ
ル中心線上と内壁を結ぶ少なくとも一経路が1600℃
における電気伝導度500〜7000(1/Ω cm)
である耐火物製板で形成されていることを特徴とする溶
融金属用ノズル、および、ノズル中心線上を通過し両内
壁につながる耐火物製平板を有する溶融金属用ノズルで
あって、当該平板のノズル中心線と当該両内壁に挟まれ
る双方の位置にノズル断面積の5〜200%の穴を有す
ることを特徴とする溶融金属用ノズルである。
【0008】そして、最も効率的なスラグ検知方法は、
溶融金属用ノズル内を通過する溶融金属に一次コイルで
交流電流を印加し、二次コイルで電流を検知するノズル
内のスラグ検知方法において、前記本発明の溶融金属用
ノズルのいずれかを用い、溶融金属通過方向の垂直断面
が少なくとも一つのコイルと交差する位置のノズル中心
部へのスラグ流入を前記耐火物製板または前記耐火物製
平板で強制的に遮断することを特徴とするノズル内のス
ラグ検知方法である。
【0009】
【作用】本発明を図1に従って説明する。
【0010】図1は本発明の実施態様を示し、上図は溶
融金属用ノズルの側面を、下図はA−A′部における切
断面を示す。溶融金属用ノズル1の上部の周囲に設置し
た一次コイル2に交流電流を印加し、一次コイル2の下
部に配した二次コイル3で磁界の変化を検知する。溶融
金属用ノズル1内には図示しない溶融金属と共にスラグ
4が流入する。コイル2、3の位置に相当する高さの溶
融金属用ノズル中心部にはノズル内部を分割する流動遮
断物5が設けられており、スラグ4がコイル2、3を通
過するときは、溶融金属用ノズル1の偏心位置を通過す
るように強制的に制御される。高周波電流によって発生
する磁束分布は、表皮効果によって上図左側に矢印で示
されるように溶融金属用ノズル1の内壁近くに集中する
ことから、中心にスラグが少量通過するときに生じる渦
電流の変化は極めて小さくなるが、磁束密度が高い偏心
位置に強制的にスラグを制御することによって渦電流に
与える変化幅が大きくなり、少量のスラグ流入時におい
ても精度良く検知可能である。
【0011】スラグの偏心制御には流動遮断物を用いる
のが簡易で確実であるが、ノズルの曲率や角度を特定し
て比重差を利用したり、特殊なフィンなどを設けた流動
制御構造を用いたりしても同様の効果が得られる。ま
た、コイルの配置については、一次コイルと二次コイル
の位置を図1と逆にしたり、同心円上に配置したり、一
次コイル用導電線と二次コイル用導電線を絶縁状態にし
て共に被覆し、被覆物をコイル状に加工して等しい位置
に設けたりした構造でも良い。さらに、図2に示すよう
な対向位配置でも同様の原理で精度向上効果が得られ、
一次コイルと二次コイルが必ずしも一対である必要はな
い。
【0012】一次コイルか二次コイルのいずれか一方の
高さの少なくとも一箇所でスラグ流が常に偏心制御でき
ていれば感度向上効果が得られるが、スラグの強制的な
偏心制御がコイル高さ全域にわたることが感度向上にと
って望ましい。これは、二次コイルで検知する信号変化
は一次コイルとノズル内溶融金属と二次コイルの三つの
導電物間の相互インダクタンス変化によって発生するた
め、コイル高さ全域で確実にスラグの偏心制御が行える
場合に相互インダクタンスに大きな変化が表れ、感度良
くスラグ流入を検知できるからである。
【0013】特に望ましい溶融金属用ノズルは、流動遮
断物の材質がアルミナグラファイトやマグネシアカーボ
ンなどの導電性のもので、その電気伝導度が1600℃
において500〜7000(1/Ω cm)であるも
の、または、流動遮断物が両内壁につながる平板で、か
つ平板のノズル中心線とノズル内壁に挟まれる双方の位
置にノズル断面積の5〜200%の穴を有する溶融金属
用ノズルである。一次コイルと二次コイルをノズル周囲
に配置した場合、磁界によって溶融金属中に発生する渦
電流は図1の下図の矢印に示すように流れるが、二次コ
イルでの検知率を向上させるためには渦電流パスの十分
な確保が必要であり、上記二種類の構造が特に施工が簡
易で溶融金属流動による破損が少ない。流動遮断物の電
気伝導度を1600℃で500(1/Ω cm)以上と
したのは、鉄系溶融金属の処理は主に1500〜170
0℃程度で行われることが多く、流動遮断物の電気伝導
度が500(1/Ω cm)以上で良好な検知が可能で
あるためであり、上限を溶鋼の電気伝導度である700
0(1/Ω cm)としたのは、溶鋼の電気伝導度を超
える領域では流動遮断物の電気伝導度を大きくしても溶
融金属自身の抵抗が律速して渦電流通過促進効果が極端
に小さくなるためである。また、流動遮断物の穴面積を
ノズル断面積の5%以上としたのは、流動遮断物の電気
伝導度が小さい場合には良好な検知をするために必要な
穴面積であるためであり、上限をノズル断面積の200
%としたのは、それを超える大きな穴を設けても渦電流
通過促進効果は小さく、逆に流動遮断物の強度が低下し
て破損を招き易いためである。
【0014】なお、溶融金属用ノズル内壁の形状は必ず
しも円筒である必要はなく、角型や楕円型でも良く、ま
た、流動遮断物は複数個でも良い。
【0015】
【実施例】6t取鍋を用いて本発明を実施した。内径1
100mmの取鍋底部に90mmφの溶融金属用ノズル
を設け、周囲に270mmの一次コイル(500Hz)
とその下部に二次コイルを設置した。鍋内に6tの溶鋼
と塩基度1に調整したスラグを150kg装入し、鋳型
に放流しながら二次コイルの電圧を位相検波回路でモニ
ターし、放流時のベース電圧が立ち上がった時点でスラ
イディングノズルを閉鎖して鋳型内に流出したスラグ量
を測定した。
【0016】流動遮断物の厚みは10mmとし、一次コ
イルと二次コイルのある高さ範囲(50mm)に両端が
ノズル内壁に接するように配置した。図3には流動遮断
物の材質をアルミナグラファイトとし、炭素濃度を変化
させることにより電気伝導度を変化させて測定した結果
を示す。電気伝導度が500(1/Ω cm)以上の領
域でスラグ流出量を60kg以下に低減できた。流動遮
断物の配置高さを一次コイルの高さだけにした場合に
も、スラグ流出低減効果が見られた。
【0017】図4には、流動遮断物の材質を電気伝導度
が小さいマグネシア(10-6 1/Ω cm)とし、流
動遮断物の左右両端に設けた穴面積(片側の穴の面積で
表示)を変化させた試験結果を示す。流動遮断物は50
mm×90mmで、上下10mmずつを残してノズルの
内壁に接する部分を削除したものを用いた。穴の面積が
ノズル断面積の5%(318mm2 )以上の範囲でスラ
グ流出低減効果が大きいことが分かった。
【0018】
【発明の効果】本発明によって従来のスラグ検知方法よ
りも精度の良いスラグ流出開始時間の判定が可能にな
り、溶融金属の介在物低減、復燐防止等の品質管理が容
易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様を示す図である。
【図2】本発明の実施態様を示す図である。
【図3】流動遮断物の電気伝導度の与えるスラグ流出量
への影響を示す図である。
【図4】流動遮断物に設けた穴の面積の与えるスラグ流
出量への影響を示す図である。
【符号の説明】
1 溶融金属用ノズル 2 一次コイル 3 二次コイル 4 スラグ 5 流動遮断物 6 穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 27/72 G01N 27/72 (72)発明者 大門 正博 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属用ノズル内を通過する溶融金属
    に一次コイルで交流電流を印加し、二次コイルで電流を
    検知するノズル内のスラグ検知方法において、溶融金属
    通過方向の垂直断面が少なくとも一つのコイルと交差す
    る位置のノズル中心部へのスラグ流入をノズルの角度お
    よび/または曲率の特定により、またはノズル内に設け
    た流動制御構造により強制的に遮断することを特徴とす
    るノズル内のスラグ検知方法。
  2. 【請求項2】 前記流動制御構造として溶融金属通過方
    向の垂直断面が少なくとも一つのコイルと交差する位置
    のノズル中心部に流動遮断物を配置し、ノズル中心部へ
    のスラグ流入を強制的に遮断することを特徴とする請求
    項1記載のノズル内のスラグ検知方法。
  3. 【請求項3】 ノズル中心線上と内壁を結ぶ少なくとも
    一経路が1600℃における電気伝導度500〜700
    0(1/Ω cm)である耐火物製板で形成されている
    ことを特徴とする溶融金属用ノズル。
  4. 【請求項4】 ノズル中心線上を通過し両内壁につなが
    る耐火物製平板を有する溶融金属用ノズルであって、当
    該平板のノズル中心線と当該両内壁に挟まれる双方の位
    置にノズル断面積の5〜200%の穴を有することを特
    徴とする溶融金属用ノズル。
  5. 【請求項5】 請求項3記載の溶融金属用ノズルを用い
    てノズル中心部へのスラグ流入を強制的に遮断すること
    を特徴とする請求項2記載のノズル内のスラグ検知方
    法。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の溶融金属用ノズルを用い
    てノズル中心部に対するスラグ流入を強制的に遮断する
    ことを特徴とする請求項2記載のノズル内のスラグ検知
    方法。
JP19571995A 1995-07-10 1995-07-10 ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル Withdrawn JPH0924457A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19571995A JPH0924457A (ja) 1995-07-10 1995-07-10 ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19571995A JPH0924457A (ja) 1995-07-10 1995-07-10 ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0924457A true JPH0924457A (ja) 1997-01-28

Family

ID=16345836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19571995A Withdrawn JPH0924457A (ja) 1995-07-10 1995-07-10 ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0924457A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107649671A (zh) * 2017-08-03 2018-02-02 新疆八钢铁股份有限公司 利用电磁感应检测连铸钢包水口下渣的装置
JP2021191586A (ja) * 2020-06-05 2021-12-16 日本製鉄株式会社 流量測定システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107649671A (zh) * 2017-08-03 2018-02-02 新疆八钢铁股份有限公司 利用电磁感应检测连铸钢包水口下渣的装置
JP2021191586A (ja) * 2020-06-05 2021-12-16 日本製鉄株式会社 流量測定システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. State of the art in evaluation and control of steel cleanliness
US4027233A (en) Contactless inductance pickup for detecting the interface of two media
JPH0345325B2 (ja)
RU2766939C2 (ru) Способ и устройство для определения различных переменных в носке металлургического конвертера
JP6939039B2 (ja) 傾動型精錬装置及び傾動排滓方法
US5375816A (en) Slag detecting device and method
JPH0924457A (ja) ノズル内のスラグ検知方法および溶融金属用ノズル
US6321766B1 (en) Electromagnetic flow control valve for a liquid metal with built-in flow measurement
EP0445328B1 (en) Method for continuous casting of steel
JPH09236461A (ja) スラグ流出量判定方法およびスラグ流出判定装置
KR870001938B1 (ko) 수평연속주조에 있어서 모울드내의 전자기 교반방법 및 그 장치
JPH11304566A (ja) 連続鋳造の浸漬ノズル内の溶鋼高さの検知方法および検知装置
JPH11745A (ja) 金属の連続溶解鋳造装置および方法
EP1991377B1 (en) Method for measuring and monitoring the level of liquid metal in a crystalliser
JP2004034090A (ja) 鋼の連続鋳造方法
Nakashima et al. Improvement of continuously cast slabs by decreasing nonmetallic inclusions
JPH06258129A (ja) スラグ下の湯面レベル測定方法
JPH0633128A (ja) 転炉における自動出鋼停止方法
JPS5983005A (ja) 窯炉容器の耐火物壁厚さ測定方法
JPS6257427B2 (ja)
Kitamura et al. Improvement of surface quality of continuously cast slab for conditioning-free rolling
JP2638369B2 (ja) 連続鋳造用鋳型の注湯方法
US3788381A (en) Metal refining process
JP4398848B2 (ja) 鋼の連続鋳造鋳型内流速測定装置及び検知方法
JPH0773776B2 (ja) 連続鋳造の異鋼種切替え方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20021001