JPS603955A - スラグ流出検知方法 - Google Patents
スラグ流出検知方法Info
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- JPS603955A JPS603955A JP11142383A JP11142383A JPS603955A JP S603955 A JPS603955 A JP S603955A JP 11142383 A JP11142383 A JP 11142383A JP 11142383 A JP11142383 A JP 11142383A JP S603955 A JPS603955 A JP S603955A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slag
- nozzle
- outflow
- mirror
- thermal radiation
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D2/00—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
- B22D2/001—Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass for the slag appearance in a molten metal stream
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、連続鋳造操業におけるシール鋳込みにおいて
、取鍋からタンディツシュへ又はタンディツシュから鋳
型へノズルを介して溶鋼を鋳込む際に、溶鋼湯面上に浮
遊した溶融スラグの流出を遠隔より検出する方法に関す
るものである。
、取鍋からタンディツシュへ又はタンディツシュから鋳
型へノズルを介して溶鋼を鋳込む際に、溶鋼湯面上に浮
遊した溶融スラグの流出を遠隔より検出する方法に関す
るものである。
近年鋳片内の介在物減少対策として、取鍋からタンディ
ツシュへの溶鋼鋳込流周辺全耐火シール材で覆い、該耐
火シール社内をＡｒガス等の不活性ガスで充満させて前
記溶鋼鋳込流の酸化防止を図ったシ、またはスライディ
ングノズルの下端に長寸の浸漬ノズルを取付け、この浸
漬ノズルの下端をタンディツシュ内の溶鋼中に浸漬せし
めて取鍋からの溶鋼鋳込流が大気と接触するのを回避し
て溶鋼鋳込流の空気酸化を抑制するシール鋳込みが採用
されてきている。しかし、このような鋳込み方法では鋳
片品質の低下を招く取鍋からタンディツシュへの溶鋼流
下末期におけるスラグの流出を目視で行なうことは困難
であった。
ツシュへの溶鋼鋳込流周辺全耐火シール材で覆い、該耐
火シール社内をＡｒガス等の不活性ガスで充満させて前
記溶鋼鋳込流の酸化防止を図ったシ、またはスライディ
ングノズルの下端に長寸の浸漬ノズルを取付け、この浸
漬ノズルの下端をタンディツシュ内の溶鋼中に浸漬せし
めて取鍋からの溶鋼鋳込流が大気と接触するのを回避し
て溶鋼鋳込流の空気酸化を抑制するシール鋳込みが採用
されてきている。しかし、このような鋳込み方法では鋳
片品質の低下を招く取鍋からタンディツシュへの溶鋼流
下末期におけるスラグの流出を目視で行なうことは困難
であった。
このようなことから、すてにスラグ流出の検出方法とし
て、放射温度計による方法やコイルインピーダンス測定
方法等が提案さｎてムるが、こｎらの方法では近年浸漬
ノズルの材質として多用さｎている電気伝導度が高く不
透明なアルミナグラファイト質のものでは溶融スラグの
流出を高精度に検出することは不可能である。なおノズ
ル外周面を鉄皮で覆っである場合も同様である。また上
記した事情は連続鋳造設備のタンディツシュから鋳型へ
の溶鋼のシール鋳込みについてモ同様である。
て、放射温度計による方法やコイルインピーダンス測定
方法等が提案さｎてムるが、こｎらの方法では近年浸漬
ノズルの材質として多用さｎている電気伝導度が高く不
透明なアルミナグラファイト質のものでは溶融スラグの
流出を高精度に検出することは不可能である。なおノズ
ル外周面を鉄皮で覆っである場合も同様である。また上
記した事情は連続鋳造設備のタンディツシュから鋳型へ
の溶鋼のシール鋳込みについてモ同様である。
そこで本出願人は上記欠点？解決する方法を特開昭５７
−１２１８６４号にて開示した。すなわち、ノズル外側
からノズルを通流する溶湯より発せらルるマイクロ波帯
の放射エネルギを捉え、溶鋼とスラグとの放射率の違い
に起因する前記放射エネルギの変化からスラグの流出を
検出する方法である。すなわち、輝度温度Ｔ（’Ｋ）の
物体から発せらｎる微小周波数帯域幅Δｆ（１／秒）あ
１ζりの熱放射エネルギＰＣ＠は下記式の妬く表わされ
る。
−１２１８６４号にて開示した。すなわち、ノズル外側
からノズルを通流する溶湯より発せらルるマイクロ波帯
の放射エネルギを捉え、溶鋼とスラグとの放射率の違い
に起因する前記放射エネルギの変化からスラグの流出を
検出する方法である。すなわち、輝度温度Ｔ（’Ｋ）の
物体から発せらｎる微小周波数帯域幅Δｆ（１／秒）あ
１ζりの熱放射エネルギＰＣ＠は下記式の妬く表わされ
る。
Ｐ＝＝に−Ｔ啼ΔＩ ・・・■
但し、Ｋ：ボルツマン定数（＝ Ｌ３８Ｘ１０−”Ｊ／
６Ｋ ） また、高温物体の輝度温度Ｔ（０Ｋ）は、物体の物理的
温度′ｆｒＴＡ（０Ｋ）放射率をε（さく１）とすると
下記式の如く表わさｎる。
６Ｋ ） また、高温物体の輝度温度Ｔ（０Ｋ）は、物体の物理的
温度′ｆｒＴＡ（０Ｋ）放射率をε（さく１）とすると
下記式の如く表わさｎる。
Ｔ＝ε・ＴＡ ・・・０
以上のことから、スラグと溶鋼の放射率の差を熱放射エ
ネルギの差として検出でき、そしてこのような熱放射エ
ネルギは耐火物を透過する（特にアルミナやア、ルミナ
・シリカ系の耐火物はマイクロ波透過性が良い）から、
ノズル内を通流する溶湯から放射される熱放射エネルギ
をノズルの局面を介してその外側から検出でき、よって
スラグの流出を検知することができるのである。
ネルギの差として検出でき、そしてこのような熱放射エ
ネルギは耐火物を透過する（特にアルミナやア、ルミナ
・シリカ系の耐火物はマイクロ波透過性が良い）から、
ノズル内を通流する溶湯から放射される熱放射エネルギ
をノズルの局面を介してその外側から検出でき、よって
スラグの流出を検知することができるのである。
本出願人が開示した上記方法は、シール鋳込みのように
溶鋼鋳込流が露出していないときでもノズルの外側から
スラグの流出を検知できる有益なる発明であるが、通常
良く用いら几るホーン形状のアンテナを使用した高感度
受１δ器（以下［ラジオメータ］と云う）を用いて前記
したマイクロ波帯の熱放射エネルギを測定する場合には
、受信感 ｌ１ 庇上、前記アンテナを鋳込流から遠ざけることは好まし
く々い。
溶鋼鋳込流が露出していないときでもノズルの外側から
スラグの流出を検知できる有益なる発明であるが、通常
良く用いら几るホーン形状のアンテナを使用した高感度
受１δ器（以下［ラジオメータ］と云う）を用いて前記
したマイクロ波帯の熱放射エネルギを測定する場合には
、受信感 ｌ１ 庇上、前記アンテナを鋳込流から遠ざけることは好まし
く々い。
一方、連続鋳造操業では取鍋、タンディツシュの交換が
頻繁に行なわ１、また鋳込み中においてはサンプリング
作業等の取鍋、タンディツシュ近傍での作業が多い為、
前記したアンテナやラジオメータ等の検出器が作業の障
害となったり、また他の装置や付帯設備と干渉するとい
う問題がある。
頻繁に行なわ１、また鋳込み中においてはサンプリング
作業等の取鍋、タンディツシュ近傍での作業が多い為、
前記したアンテナやラジオメータ等の検出器が作業の障
害となったり、また他の装置や付帯設備と干渉するとい
う問題がある。
本発明は上記照点に鑑みて成されたものであり、連続鋳
造操業中における各種作業の障害となるアンテナやラジ
オメータ等の検出器を鋳込流から可及的に遠ざけ、かつ
良好な熱放射エネルギの測定によるスラグの流出を検出
する方法を提供せんとするものである。
造操業中における各種作業の障害となるアンテナやラジ
オメータ等の検出器を鋳込流から可及的に遠ざけ、かつ
良好な熱放射エネルギの測定によるスラグの流出を検出
する方法を提供せんとするものである。
すなわち本発明方法は、−の容器から他の容器へノズル
を介して溶湯を通流させる際のスラグの流出を、前記ノ
ズルを通流する溶湯から発せら几るマイクロ波帯の熱放
射エネルギを捉え、溶鋼とスラグとの放射率の違いに起
因する前記熱放射エネルギの変化からスラグの流出全検
知する方法に分いて、楕円面形状を有する反射鏡を、そ
の一方の焦点が前記溶湯の通流位１にくるよう配置せし
めると共に、この反射鏡の他方の焦点には受信アンテナ
を配設し、こ几ら反射鏡と受信アンテナを用いて前記マ
イクロ波帯の熱放射エネルギの変化を遠隔よ）測定しス
ラグの流出を検知することを要旨とするスラグ流出検知
方法である。
を介して溶湯を通流させる際のスラグの流出を、前記ノ
ズルを通流する溶湯から発せら几るマイクロ波帯の熱放
射エネルギを捉え、溶鋼とスラグとの放射率の違いに起
因する前記熱放射エネルギの変化からスラグの流出全検
知する方法に分いて、楕円面形状を有する反射鏡を、そ
の一方の焦点が前記溶湯の通流位１にくるよう配置せし
めると共に、この反射鏡の他方の焦点には受信アンテナ
を配設し、こ几ら反射鏡と受信アンテナを用いて前記マ
イクロ波帯の熱放射エネルギの変化を遠隔よ）測定しス
ラグの流出を検知することを要旨とするスラグ流出検知
方法である。
以下本発明方法を添付図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明方法の実施状態を示す模式図であり、連
続鋳造設備の取鍋から流出する溶融スラグを検知する場
合についてのものである。
続鋳造設備の取鍋から流出する溶融スラグを検知する場
合についてのものである。
図面において、（１）ｉｌｔ取鍋、（２）はタンディツ
シュであシ、こｎら取鍋（１）とタンディツシュ（２）
間には取鍋（１）の底部に嵌着設置さする例えばスライ
ディングノズル（３）、および該スライディングノズル
（３）の下端部にシール材（４）を介して取付けられ下
端部が前記タンディツシュ（２）内の溶鋼の湯面下に位
置すべく設置さ几た浸漬ノズル（５）が連続して設けら
ｎ１取鍋（１）内の溶鋼に）を無酸化状態でタンディツ
シュ（２）に流下させるようになさｎている。なお、取
鍋（１）内の溶鋼湯面上には溶融スラグ（Ｓ）が浮遊せ
しめられており、溶ｕ４場面の空気酸化の防止および保
温が図ら几て匹る。
シュであシ、こｎら取鍋（１）とタンディツシュ（２）
間には取鍋（１）の底部に嵌着設置さする例えばスライ
ディングノズル（３）、および該スライディングノズル
（３）の下端部にシール材（４）を介して取付けられ下
端部が前記タンディツシュ（２）内の溶鋼の湯面下に位
置すべく設置さ几た浸漬ノズル（５）が連続して設けら
ｎ１取鍋（１）内の溶鋼に）を無酸化状態でタンディツ
シュ（２）に流下させるようになさｎている。なお、取
鍋（１）内の溶鋼湯面上には溶融スラグ（Ｓ）が浮遊せ
しめられており、溶ｕ４場面の空気酸化の防止および保
温が図ら几て匹る。
（６）は前記タンディツシュ（２）の他端側の底部に嵌
１１１ｇれたタンディツシュノズルであり、該タンディ
ツシュノズル（６）の下端部には前記と同様、その下端
部が鋳型（７）内の溶鋼の湯面下に位置すべく設＠ざｎ
た浸漬ノズル（８）−４１設置され、タンディツシュ（
２）からの溶鋼が鋳型（γ）にシール鋳込みさ几るよう
に成さ几ている。
１１１ｇれたタンディツシュノズルであり、該タンディ
ツシュノズル（６）の下端部には前記と同様、その下端
部が鋳型（７）内の溶鋼の湯面下に位置すべく設＠ざｎ
た浸漬ノズル（８）−４１設置され、タンディツシュ（
２）からの溶鋼が鋳型（γ）にシール鋳込みさ几るよう
に成さ几ている。
而して取鍋（１）の底部に設置したスライプイングツス
ル（３）に取付けらｎた浸漬ノズル（５）の外側に、そ
の一方の焦点がノズル軸心の溶湯通流位置にくるよう楕
＾状を有する反射鏡（９）全水平に設置し、かつこの反
射鏡（９〕の他方の焦点にはその検出方向全反射鏡（９
）の中心に向けた受信アンテナ叫を設置して、これら反
射鏡（９）および受信アンテナαψと、この受信アンテ
ナａψに接続ざｎたラジオメータ０３）Ｋより、浸漬ノ
ズル（５）内を流下する溶鋼（ホ）やスラグ（Ｓ）の熱
放射エネルギを受信し、こ几ら熱放射エネルギの変化か
らスラグ（Ｓ）の流出を検知するのである。なお、前記
ラジオメータ（ロ）は、例えばケース内に格納さ１て常
時一定温度に保持さｎ１連続鋳造操業時の溶鋼熱等によ
って温度変化しないようになさｎている。また、（財）
は前記ラジオメータ（ロ）に接続ざｎて、ラジオメータ
αυの出力を記録する記録計である。
ル（３）に取付けらｎた浸漬ノズル（５）の外側に、そ
の一方の焦点がノズル軸心の溶湯通流位置にくるよう楕
＾状を有する反射鏡（９）全水平に設置し、かつこの反
射鏡（９〕の他方の焦点にはその検出方向全反射鏡（９
）の中心に向けた受信アンテナ叫を設置して、これら反
射鏡（９）および受信アンテナαψと、この受信アンテ
ナａψに接続ざｎたラジオメータ０３）Ｋより、浸漬ノ
ズル（５）内を流下する溶鋼（ホ）やスラグ（Ｓ）の熱
放射エネルギを受信し、こ几ら熱放射エネルギの変化か
らスラグ（Ｓ）の流出を検知するのである。なお、前記
ラジオメータ（ロ）は、例えばケース内に格納さ１て常
時一定温度に保持さｎ１連続鋳造操業時の溶鋼熱等によ
って温度変化しないようになさｎている。また、（財）
は前記ラジオメータ（ロ）に接続ざｎて、ラジオメータ
αυの出力を記録する記録計である。
前記反射鏡（９）および受信アンテナ（至）としては例
えば第２図に示すようなものが用いられる。すなわち、
同図（イ）は反射鏡（９）として回転楕円面形状のもの
を、また受信アンテナ噌としてホーン型のものを用いた
ものを示しており、同図（ロ）は円筒楕円面形状の反射
鏡（９）を使用し、ピル・ボックス型の受信アンテナ（
至）を用いたものを示している。
えば第２図に示すようなものが用いられる。すなわち、
同図（イ）は反射鏡（９）として回転楕円面形状のもの
を、また受信アンテナ噌としてホーン型のものを用いた
ものを示しており、同図（ロ）は円筒楕円面形状の反射
鏡（９）を使用し、ピル・ボックス型の受信アンテナ（
至）を用いたものを示している。
次に上記し念ような反射鏡（９）および受信ア［ジヅナ
（至）を用いて〔第３図参照）本発明方法を実施した場
合の具体例を以下に示す。
（至）を用いて〔第３図参照）本発明方法を実施した場
合の具体例を以下に示す。
０反射鏡（９〕の形状
口径１４００瓢の回転楕円面形状のもので鉛直方向幅は
２４０ｍのものを使用。焦点位置１は３ ｍ （溶湯流
位［）と１１４ｍ（受信アンチナ位置）である。
２４０ｍのものを使用。焦点位置１は３ ｍ （溶湯流
位［）と１１４ｍ（受信アンチナ位置）である。
■受信アンテナ（至）
角錐ホーンアンテナ
１ノｄ口サイズ： ９５ｍＸ１１２ｍ
■ラジオメータ（ロ）
周波数帯域： ８〜１２ｈ４ ＧＨｚ
トータルパワー型ラシラジオメ
ータ波部利得：約５０ ｄＢ
上記した反射鏡（９）、受信アンテナα０）およびラジ
オメータ（９）を用い、浸漬ノズル（５）の軸心より３
ｍ離扛た位置に前記反射鏡（９）を設置して溶鋼−およ
びスラグ（Ｓ）より発せられる熱放射エネルギを澗定し
た。
オメータ（９）を用い、浸漬ノズル（５）の軸心より３
ｍ離扛た位置に前記反射鏡（９）を設置して溶鋼−およ
びスラグ（Ｓ）より発せられる熱放射エネルギを澗定し
た。
本発明方法により受信した受信エネルギの変化量は浸漬
ノズル（５）内部より放射されるエネルギの変化ｔ（溶
鋼とスラグで約５００°にの輝度温度差）Ｏ約４０％（
輝度温度差２００°Ｋ）であり、ラジオメータ（ロ）に
より十分精度良くスラグ（Ｓ）の流出開始を検出できた
。
ノズル（５）内部より放射されるエネルギの変化ｔ（溶
鋼とスラグで約５００°にの輝度温度差）Ｏ約４０％（
輝度温度差２００°Ｋ）であり、ラジオメータ（ロ）に
より十分精度良くスラグ（Ｓ）の流出開始を検出できた
。
なお、第４図は本具体例の反射鏡（９）と受信アンテナ
０句による指向性分布を示したもの、第５図は鋳込時の
ラジオメータ（ロ）の出力変化を示したものであり、図
中矢印で示す時点がスラグ（Ｓ）の流出開始点である。
０句による指向性分布を示したもの、第５図は鋳込時の
ラジオメータ（ロ）の出力変化を示したものであり、図
中矢印で示す時点がスラグ（Ｓ）の流出開始点である。
以上述べた如く本発明方法によｎば、楕円面形状を有す
る反射鏡を用いて浸漬ノズルを流下する溶湯の熱放射エ
ネルギを受信する為、従来の如く受信アンテナやラジオ
メータを浸漬ノズルの近傍（３０〜５０ｍ）ｉｃ設置し
なくても、従来と同程度の精度でスラグの流出を検知す
ることが出来、連続鋳造操業中における各種作業に支Ｓ
ｔ−きたすことがないという大なる効果を有する。
る反射鏡を用いて浸漬ノズルを流下する溶湯の熱放射エ
ネルギを受信する為、従来の如く受信アンテナやラジオ
メータを浸漬ノズルの近傍（３０〜５０ｍ）ｉｃ設置し
なくても、従来と同程度の精度でスラグの流出を検知す
ることが出来、連続鋳造操業中における各種作業に支Ｓ
ｔ−きたすことがないという大なる効果を有する。
第１図は本発明方法の実施状ｉｎ示す模式図、第２図は
本発明方法に用いる反射鏡と受信アンテナを示す斜視図
で、同図（イ）は第１実ｉ例、同図（ロ）ｒａｔ第２実
施例、第３図は本発明方法の具体例に用いた反射鏡と受
信アンテナを示す図面で、同図（イ）は平面図、同図（
Ｉ２）は正面図、第４図は第３図と同様の反射鏡と受信
アンテナによる指向性分布を示した図面、第５図は鋳込
時のラジオメータの出力変化を示した図面である。 （１）は取鍋、（２）はタンディツシュ、（５）は浸漬
ノズル、（７）は鋳型、（９］は反射鏡、ｕＯ）は受信
アンテナ、０１）はラジオメータ。 （ほか１名） 第２図 第５図 鋳込時間 （Ｔ）
本発明方法に用いる反射鏡と受信アンテナを示す斜視図
で、同図（イ）は第１実ｉ例、同図（ロ）ｒａｔ第２実
施例、第３図は本発明方法の具体例に用いた反射鏡と受
信アンテナを示す図面で、同図（イ）は平面図、同図（
Ｉ２）は正面図、第４図は第３図と同様の反射鏡と受信
アンテナによる指向性分布を示した図面、第５図は鋳込
時のラジオメータの出力変化を示した図面である。 （１）は取鍋、（２）はタンディツシュ、（５）は浸漬
ノズル、（７）は鋳型、（９］は反射鏡、ｕＯ）は受信
アンテナ、０１）はラジオメータ。 （ほか１名） 第２図 第５図 鋳込時間 （Ｔ）
Claims (1)
- （１）、−の容器から他の容器へノズル全弁して溶湯を
通流させる際のスラグの流出を、上記ノズルを通流する
溶湯から発せらｎるマイクロ波帯の熱放射エネルギを捉
え、溶鋼とスラグとの放射率の違いに起因する上記放射
エネルギの変化からスラグの流出を検知する方法にお−
で、楕円面形状を有する放射鏡を、その一方の焦点が上
記溶湯の通流位ｊｆＶｃ＜るよう配置せしめると共に、
この反射鏡の他方の焦点には受信アンテナを配設し、こ
れら反射鏡と受信アンテナを用いて上記マイクロ波帯の
熱放射エネルギの変化を遠隔より測定しスラグの流出検
知することを特徴とするスラグ流出検知方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142383A JPS603955A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | スラグ流出検知方法 |
| DE8484304142T DE3462858D1 (en) | 1983-06-20 | 1984-06-19 | Apparatus for detecting slag outflow |
| EP84304142A EP0132296B1 (en) | 1983-06-20 | 1984-06-19 | Apparatus for detecting slag outflow |
| US06/861,110 US4693614A (en) | 1983-06-20 | 1986-05-06 | Apparatus for detecting slag outflow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142383A JPS603955A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | スラグ流出検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603955A true JPS603955A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14560798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142383A Pending JPS603955A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | スラグ流出検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603955A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028033A (en) * | 1988-03-09 | 1991-07-02 | Kawasaki Steel Corporation | Process for detecting outflow of slag |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP11142383A patent/JPS603955A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5028033A (en) * | 1988-03-09 | 1991-07-02 | Kawasaki Steel Corporation | Process for detecting outflow of slag |
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