JPS61111752A - 連続鋳造鋳型内溶鋼レベルの検出方法 - Google Patents
連続鋳造鋳型内溶鋼レベルの検出方法Info
- Publication number
- JPS61111752A JPS61111752A JP59233549A JP23354984A JPS61111752A JP S61111752 A JPS61111752 A JP S61111752A JP 59233549 A JP59233549 A JP 59233549A JP 23354984 A JP23354984 A JP 23354984A JP S61111752 A JPS61111752 A JP S61111752A
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- JP
- Japan
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- molten steel
- electromagnetic coil
- steel level
- output
- mold
- Prior art date
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- Pending
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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
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
- B22D11/186—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using electric, magnetic, sonic or ultrasonic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (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】
（産業上の利用分野）
本発明は鋳型内電磁撹拌装置を備えた連続鋳造装置にお
いて、電磁撹拌用電磁コイルを利用して鋳型内の溶鋼レ
ベルを簡便かつ正確に検出する方法に関する。
いて、電磁撹拌用電磁コイルを利用して鋳型内の溶鋼レ
ベルを簡便かつ正確に検出する方法に関する。
（従来の技術）
従来から連続鋳造鋳型内の溶鋼レベル検出方法として、
（、） 鋳型上部から溶鋼中に電極棒を挿入して、そ
の電気抵抗変化を検出し、この検出値が一定となるよう
に電極棒位置を移動し、該移動量から溶鋼レベルを検出
する方法（たとえば特公昭５４−４２８４８）。
の電気抵抗変化を検出し、この検出値が一定となるよう
に電極棒位置を移動し、該移動量から溶鋼レベルを検出
する方法（たとえば特公昭５４−４２８４８）。
（ｂ） 鋳型上部に検出コイルを配設して、溶鋼表面
と検出コイルの距離変化に対応したインダクタンス変化
を検出し、この検出値が一定となるように検出コイルを
昇降し、該昇降量から溶鋼レベルを検出する方法（たと
えば特公昭５４−４２８４６）。
と検出コイルの距離変化に対応したインダクタンス変化
を検出し、この検出値が一定となるように検出コイルを
昇降し、該昇降量から溶鋼レベルを検出する方法（たと
えば特公昭５４−４２８４６）。
（ｃ）鋳型を構成する材料の温度変化にもとづく固有抵
抗の変化を渦電流の変化として検出することによって溶
鋼レベルを検出する方法（たとえば特公昭５３−４４９
４）。
抗の変化を渦電流の変化として検出することによって溶
鋼レベルを検出する方法（たとえば特公昭５３−４４９
４）。
などが提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし上記従来の方法にはそれぞれ問題点があり、前記
（、）の方法では、電極棒の溶損による耐久性の問題お
よび溶鋼とスラグ（パウダー）境界の判定が困難である
ために検出精度が悪いという問題があり、前記（ｂ）の
方法では、検出コイルが昇降することによって鋳型壁面
との距離が変化し、このため検出コイルの鋳型壁面によ
るインピーダンス変化を生じ、正確なレベル検出ができ
ないという問題がある。また、これら（ａ） 、 （ｂ
）の方法は、構造上可動部を有するので一定の専有空間
を確保しなければならず、ブルーム等の、Ｊ−断面用鋳
型に対しては、スペースの点から検出端を鋳型上部に設
置し難く、また鋳込開始時点では、不可避的に生じる溶
鋼スプラシュから検出端の損傷を避ける必要があること
から、鋳込開始直後からの湯面ができないという問題が
ある。また、前記（ｅ）の方法は、溶鋼面と大気との境
界点においてシャープな温度勾配を期待できず、このた
め正確なレベル判定が難しく、また温度変化を渦電流変
化として検出する原理のため応答性能が悪く、このため
湯面変動率の大きい小断面用鋳型には適用困難であると
ともに、鋳型壁に検出部を埋込むための鋳型壁の加工、
あるいは冷却水のシールなど、装備上の困難さをともな
い、実用上の問題がある。
（、）の方法では、電極棒の溶損による耐久性の問題お
よび溶鋼とスラグ（パウダー）境界の判定が困難である
ために検出精度が悪いという問題があり、前記（ｂ）の
方法では、検出コイルが昇降することによって鋳型壁面
との距離が変化し、このため検出コイルの鋳型壁面によ
るインピーダンス変化を生じ、正確なレベル検出ができ
ないという問題がある。また、これら（ａ） 、 （ｂ
）の方法は、構造上可動部を有するので一定の専有空間
を確保しなければならず、ブルーム等の、Ｊ−断面用鋳
型に対しては、スペースの点から検出端を鋳型上部に設
置し難く、また鋳込開始時点では、不可避的に生じる溶
鋼スプラシュから検出端の損傷を避ける必要があること
から、鋳込開始直後からの湯面ができないという問題が
ある。また、前記（ｅ）の方法は、溶鋼面と大気との境
界点においてシャープな温度勾配を期待できず、このた
め正確なレベル判定が難しく、また温度変化を渦電流変
化として検出する原理のため応答性能が悪く、このため
湯面変動率の大きい小断面用鋳型には適用困難であると
ともに、鋳型壁に検出部を埋込むための鋳型壁の加工、
あるいは冷却水のシールなど、装備上の困難さをともな
い、実用上の問題がある。
本発明は上記従来法の問題点を解消し、とくに近年常用
されることの多くなった鋳型内電磁撹拌装置を備えた連
続鋳造装置において、溶鋼レベルを簡便にしかも精度よ
く検出する新規な方法を提供するものである。
されることの多くなった鋳型内電磁撹拌装置を備えた連
続鋳造装置において、溶鋼レベルを簡便にしかも精度よ
く検出する新規な方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、鋳型内に注入された溶鋼を鋳型外周に設けた
電磁コイルにより撹拌しながら鋳造を行なう連続鋳造に
おいて、前記電磁コイルのインピーダンス変化を検出し
、該インピーダンス変化から溶鋼レベルを検知する方法
である。
電磁コイルにより撹拌しながら鋳造を行なう連続鋳造に
おいて、前記電磁コイルのインピーダンス変化を検出し
、該インピーダンス変化から溶鋼レベルを検知する方法
である。
すなわち本発明は、鋳型内溶鋼撹拌のための電磁コイル
自体を検出端として利用し、この電磁コイルの負荷変化
の検出ならびに該検出信号を溶鋼レベル信号に変換処理
する回路を既設装置に付加するだけの簡単な装置で、鋳
型断面寸法の制限を緩和し、かつ鋳込開始直後からの溶
鋼レベル挙動を精度よく検出できる方法である。
自体を検出端として利用し、この電磁コイルの負荷変化
の検出ならびに該検出信号を溶鋼レベル信号に変換処理
する回路を既設装置に付加するだけの簡単な装置で、鋳
型断面寸法の制限を緩和し、かつ鋳込開始直後からの溶
鋼レベル挙動を精度よく検出できる方法である。
（実施例と作用）
以下、本発明を実施例にもとづき詳細に説明する。
第１図は本発明を実施するための装置構成例を示す図で
ある。図においてＭＯは鋳型、Ｍは溶鋼、Ｓはパウダー
であり、溶鋼は浸漬ノズルＮを介して鋳型Ｍｏ内に注入
される。Ｃは電磁撹拌用電磁コイル、Ｋは電磁コイルの
コアー、１は電磁コイルＣに通電する電流値を設定する
ための電流設定器、ＳＨは分流器で電磁コイルＣの負荷
電流を検出するためのもので、該分流器ＳＨで検出した
信号は絶縁増巾器６に入力され負荷側とは完全に絶縁さ
れている。３は検波平滑器で負荷交流電流値を直流電圧
に変換するためのもの、２は偏差積分器で電流設定器１
の電流設定値と検波平滑器３の出力値とを差分演算し、
その結果の積分値を定電流制御信号として出力するもの
で、本発明では、この偏差積分器２の出力を後述する溶
鋼レベル検出のための信号として利用する。
ある。図においてＭＯは鋳型、Ｍは溶鋼、Ｓはパウダー
であり、溶鋼は浸漬ノズルＮを介して鋳型Ｍｏ内に注入
される。Ｃは電磁撹拌用電磁コイル、Ｋは電磁コイルの
コアー、１は電磁コイルＣに通電する電流値を設定する
ための電流設定器、ＳＨは分流器で電磁コイルＣの負荷
電流を検出するためのもので、該分流器ＳＨで検出した
信号は絶縁増巾器６に入力され負荷側とは完全に絶縁さ
れている。３は検波平滑器で負荷交流電流値を直流電圧
に変換するためのもの、２は偏差積分器で電流設定器１
の電流設定値と検波平滑器３の出力値とを差分演算し、
その結果の積分値を定電流制御信号として出力するもの
で、本発明では、この偏差積分器２の出力を後述する溶
鋼レベル検出のための信号として利用する。
４は電磁コイルＣへ通電するだめの交流動力電源、５は
直流増巾器で交流動力電源４と偏差積分器２の出力が入
力される。電流増巾器５は電流制御用素子（サイリスタ
ー）等で構成されるもので、偏差積分器２からの入力信
号に応じて電磁コイルＣの通電電流を調整する機能を有
する。すなわち上述した回路ブロック１０は、公知の定
電流制御回路である。電磁コイルを設けた鋳型内に溶鋼
が充填されると、みかけ上電磁コイルのインピーダンス
変化を生じて電磁コイルの負荷電流が変化する。従って
電磁撹拌装置の起磁力が変動するので、その起磁力の安
定化のために定電流制御回路が設けられているものであ
る。
直流増巾器で交流動力電源４と偏差積分器２の出力が入
力される。電流増巾器５は電流制御用素子（サイリスタ
ー）等で構成されるもので、偏差積分器２からの入力信
号に応じて電磁コイルＣの通電電流を調整する機能を有
する。すなわち上述した回路ブロック１０は、公知の定
電流制御回路である。電磁コイルを設けた鋳型内に溶鋼
が充填されると、みかけ上電磁コイルのインピーダンス
変化を生じて電磁コイルの負荷電流が変化する。従って
電磁撹拌装置の起磁力が変動するので、その起磁力の安
定化のために定電流制御回路が設けられているものであ
る。
２０は電磁コイルのインピーダンス変化を検出し該検出
値を溶鋼レベル信号に変換処理するための信号処理回路
であり、本発明の実施のために付加した回路である。こ
の回路において、１１は直流増巾器、１□２はアナログ
メモリーで、ブツシュボタンスイッチＰＢをオンする毎
に直流増巾器１１の出力を記憶すると共に、その出力を
位相反転して直流増巾器１１に入力するものである。従
って、この直流増巾器１１とアナログメモリー１２で構
成する閉ループは、ブツシュボタンスイッチＦＢをオン
することによって自動零調回路を構成する。
値を溶鋼レベル信号に変換処理するための信号処理回路
であり、本発明の実施のために付加した回路である。こ
の回路において、１１は直流増巾器、１□２はアナログ
メモリーで、ブツシュボタンスイッチＰＢをオンする毎
に直流増巾器１１の出力を記憶すると共に、その出力を
位相反転して直流増巾器１１に入力するものである。従
って、この直流増巾器１１とアナログメモリー１２で構
成する閉ループは、ブツシュボタンスイッチＦＢをオン
することによって自動零調回路を構成する。
１３は演算器、１４は鋳型寸法に応じた補正係数を設定
する設定器、１５は溶鋼材質に応じた補正係数を設定す
る設定器、１６はりニヤライザー、１７は電圧／電流変
換器、１８は溶鋼レベル値を表示するだめの表示器であ
る。
する設定器、１５は溶鋼材質に応じた補正係数を設定す
る設定器、１６はりニヤライザー、１７は電圧／電流変
換器、１８は溶鋼レベル値を表示するだめの表示器であ
る。
上記装置構成における作用について説明する。
偏差積分器２にはフィードバック電流として、分流器Ｓ
Ｈ，絶縁増巾器６、検波平滑器３を通じて負荷電流相当
の電圧信号と、電流設定器１からの電圧信号とが入力さ
れて、この２つの信号の差分演算とその差分値の積分演
算がおこなわれ、その結果出力される信号は、電磁コイ
ルのインピーダンス変化に対応した信号である。また、
これが電流制御信号であり、次段の電流増巾器５を通じ
て、偏差積分器２の差分演算値が零になるまで、負荷電
流が制御される。鋳型Ｍｏ内の溶鋼の充填量が変わるこ
とによって電磁コイルＣのインピーダンス変化を生じ、
これによって前記偏差積分器２からの制御信号は変化す
るので、本発明では、この変化量を検出することによっ
て間接的に溶鋼レベルの検知を行なうものである。偏差
積分器２の出力は、信号処理回路２０の直流増巾器１１
に入力される。いま溶鋼が鋳型Ｍｏ内に存在しないか、
あるいは電磁コイルＣの作用外にあるときは、無負荷時
の設定電流に相当する電流制御信号、が偏差積分器２か
ら入力されているので、このときブツシュがタンスイッ
チＰＢをオンすることによって、直流増巾器１１とアナ
ログメモリー１２で構成される自動零調回路によって偏
差積分器２からの電圧信号はキャンセルされて、直流増
巾器１１の出力は零電圧となる。
Ｈ，絶縁増巾器６、検波平滑器３を通じて負荷電流相当
の電圧信号と、電流設定器１からの電圧信号とが入力さ
れて、この２つの信号の差分演算とその差分値の積分演
算がおこなわれ、その結果出力される信号は、電磁コイ
ルのインピーダンス変化に対応した信号である。また、
これが電流制御信号であり、次段の電流増巾器５を通じ
て、偏差積分器２の差分演算値が零になるまで、負荷電
流が制御される。鋳型Ｍｏ内の溶鋼の充填量が変わるこ
とによって電磁コイルＣのインピーダンス変化を生じ、
これによって前記偏差積分器２からの制御信号は変化す
るので、本発明では、この変化量を検出することによっ
て間接的に溶鋼レベルの検知を行なうものである。偏差
積分器２の出力は、信号処理回路２０の直流増巾器１１
に入力される。いま溶鋼が鋳型Ｍｏ内に存在しないか、
あるいは電磁コイルＣの作用外にあるときは、無負荷時
の設定電流に相当する電流制御信号、が偏差積分器２か
ら入力されているので、このときブツシュがタンスイッ
チＰＢをオンすることによって、直流増巾器１１とアナ
ログメモリー１２で構成される自動零調回路によって偏
差積分器２からの電圧信号はキャンセルされて、直流増
巾器１１の出力は零電圧となる。
また、設定器１４および１５にて鋳型寸法および溶鋼材
質に対応した補正係数を設定する。以上で初期操作を完
了する。
質に対応した補正係数を設定する。以上で初期操作を完
了する。
次に、鋳型Ｍｏ内に、溶鋼が注入されて、溶鋼面が上昇
すると、溶鋼は高温のため非磁性体であるので、電磁コ
イルＣのインピーダンスは減少し、負荷電流が増加する
。すなわち、定電流制御ループ内の偏差積分器２の出力
は、電流増巾器５を通じ負荷電流な一少させるように作
用する。従って直流増巾器１１の出力は、溶鋼注入量に
よって変化した電磁コイルのインピーダンス変化分相当
の出力信号が得られる。
すると、溶鋼は高温のため非磁性体であるので、電磁コ
イルＣのインピーダンスは減少し、負荷電流が増加する
。すなわち、定電流制御ループ内の偏差積分器２の出力
は、電流増巾器５を通じ負荷電流な一少させるように作
用する。従って直流増巾器１１の出力は、溶鋼注入量に
よって変化した電磁コイルのインピーダンス変化分相当
の出力信号が得られる。
次に、演算器１３では、電磁コイルＣのインピーダンス
は鋳型寸法および溶鋼の材質によっても変わるので、設
定器１４および１５によりあらかじめ設定した補正係数
によって溶鋼レベル換算のための補正演算をおこなう。
は鋳型寸法および溶鋼の材質によっても変わるので、設
定器１４および１５によりあらかじめ設定した補正係数
によって溶鋼レベル換算のための補正演算をおこなう。
この補正係数の設定および補正演算によって、異なる寸
法の鋳型および異なる材質の溶鋼の場合においても、演
算器１３の出力は溶鋼レベルに対して一定の特性曲線が
得られる。
法の鋳型および異なる材質の溶鋼の場合においても、演
算器１３の出力は溶鋼レベルに対して一定の特性曲線が
得られる。
第２図は、溶鋼レベルに対するインピーダンス特性の１
例を示す図で、横軸は電磁コイルＣの下端位置から溶鋼
面までの距離、縦軸は演算器１３の出力信号を電磁コイ
ルのインピーダンス量に置換したもので、鋳型内に溶鋼
の存在しないときの電磁コイルのインピーダンスを１０
０チとして表示したものでおる。
例を示す図で、横軸は電磁コイルＣの下端位置から溶鋼
面までの距離、縦軸は演算器１３の出力信号を電磁コイ
ルのインピーダンス量に置換したもので、鋳型内に溶鋼
の存在しないときの電磁コイルのインピーダンスを１０
０チとして表示したものでおる。
前記、演算器１３の出力をリ−，ヤライザ１６によって
線形化し、さらに電圧／電流変換器１７で４〜２０ ｍ
Ａの直流電流に変換し、同時に表示器１８で溶鋼レベル
を表示する。
線形化し、さらに電圧／電流変換器１７で４〜２０ ｍ
Ａの直流電流に変換し、同時に表示器１８で溶鋼レベル
を表示する。
以上のようにして鋳型内の溶鋼レベルに対応する電磁コ
イルのインピーダンス変化を検出し、該検出値から溶鋼
レベルを簡便に、かつ、精度よく検出することができる
。なお、上記実施例では電磁コイルの負荷変化としてイ
ンピーダンスの変化を検出したが、別な方法として、電
磁コイルの磁界中に固定配置したサーチコイルのインピ
ーダンスの変化を検出することによって溶鋼レベルを検
出することも可能である。
イルのインピーダンス変化を検出し、該検出値から溶鋼
レベルを簡便に、かつ、精度よく検出することができる
。なお、上記実施例では電磁コイルの負荷変化としてイ
ンピーダンスの変化を検出したが、別な方法として、電
磁コイルの磁界中に固定配置したサーチコイルのインピ
ーダンスの変化を検出することによって溶鋼レベルを検
出することも可能である。
（発明の効果）
以上述べたように本発明方法は、既設の電磁撹拌装置の
電磁コイル自体を検出端として利用し、この電磁コイル
の負荷変化の検出ならびに該検出信号を溶鋼レベル信号
に変換処理する信号処理回路を付加するだけの簡単な装
置により溶鋼レベルを精度よく検出できるものである。
電磁コイル自体を検出端として利用し、この電磁コイル
の負荷変化の検出ならびに該検出信号を溶鋼レベル信号
に変換処理する信号処理回路を付加するだけの簡単な装
置により溶鋼レベルを精度よく検出できるものである。
この本発明方法によれば、電磁コイル自体は強制冷却構
造となっているので、耐久性に関しても何ら問題はなく
、また従来方法のように別個に検出端を設ける必要はな
いので、溶鋼スプラシュによる損傷、設置スペース、適
用鋳型寸法の制限などの問題を解消できるとともに、鋳
込開始直後から溶鋼レベルを把握することができるので
、操業の安定化、鋳片品質の向上に大きく寄与し、実用
上の効果は大きい。
造となっているので、耐久性に関しても何ら問題はなく
、また従来方法のように別個に検出端を設ける必要はな
いので、溶鋼スプラシュによる損傷、設置スペース、適
用鋳型寸法の制限などの問題を解消できるとともに、鋳
込開始直後から溶鋼レベルを把握することができるので
、操業の安定化、鋳片品質の向上に大きく寄与し、実用
上の効果は大きい。
第１図は本発明の実施例における装置構成を示す図、
第２図は溶鋼レベルに対する電磁コイルのインピーダン
ス特性の１例を示す図である。 １０：定電流制御回路、１１：直流増巾器、１２：アナ
ログメモリー、 １３：演算器、 １４：リニヤライザー、１５
．１６：設定器、 １７：電圧／電流変換器、 １８：表示器、 ２０：信号処理回路、ＭＯ＝鋳
型、 Ｃ：電磁コイル。
ス特性の１例を示す図である。 １０：定電流制御回路、１１：直流増巾器、１２：アナ
ログメモリー、 １３：演算器、 １４：リニヤライザー、１５
．１６：設定器、 １７：電圧／電流変換器、 １８：表示器、 ２０：信号処理回路、ＭＯ＝鋳
型、 Ｃ：電磁コイル。
Claims (1)
- 鋳型内に注入された溶鋼を鋳型外周に設けた電磁コイル
により撹拌しながら鋳造を行なう連続鋳造において、前
記電磁コイルのインピーダンス変化を検出し、該インピ
ーダンス変化から溶鋼レベルを検知することを特徴とす
る連続鋳造鋳型内溶鋼レベルの検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233549A JPS61111752A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 連続鋳造鋳型内溶鋼レベルの検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233549A JPS61111752A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 連続鋳造鋳型内溶鋼レベルの検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111752A true JPS61111752A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16956799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59233549A Pending JPS61111752A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 連続鋳造鋳型内溶鋼レベルの検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111752A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007085481A1 (en) | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Ergolines Lab S.R.L. | Device and method for measuring and monitoring the level of liquid metal in a crystalliser |
| JP2008238667A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | 記録ヘッドおよびその製造方法、並びに記録装置 |
| CN103727994A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-16 | 深圳市亚美联合压铸设备有限公司 | 一种电磁感应式熔融镁液位计 |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59233549A patent/JPS61111752A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007085481A1 (en) | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Ergolines Lab S.R.L. | Device and method for measuring and monitoring the level of liquid metal in a crystalliser |
| US8018227B2 (en) | 2006-01-27 | 2011-09-13 | Ergolines Lab S.R.L. | Device and method for measuring and monitoring the level of liquid metal in a crystalliser |
| JP2008238667A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | 記録ヘッドおよびその製造方法、並びに記録装置 |
| CN103727994A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-16 | 深圳市亚美联合压铸设备有限公司 | 一种电磁感应式熔融镁液位计 |
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