JP2714437B2 - 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 - Google Patents
溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置Info
- Publication number
- JP2714437B2 JP2714437B2 JP13432989A JP13432989A JP2714437B2 JP 2714437 B2 JP2714437 B2 JP 2714437B2 JP 13432989 A JP13432989 A JP 13432989A JP 13432989 A JP13432989 A JP 13432989A JP 2714437 B2 JP2714437 B2 JP 2714437B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- flow velocity
- primary coil
- electromotive force
- flow
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自由表面を有する溶融金属のハンドリング
に際し自由表面直下の流速を非接触で連続測定する方法
および装置に関するものである。
に際し自由表面直下の流速を非接触で連続測定する方法
および装置に関するものである。
溶融金属の精錬や鋳造を行なう際に、製品品質や反応
効率の観点から溶融金属の流動は重要な制御因子とな
る。特に、精錬フラックスや保温材等との接触界面であ
る自由表面の流速は重要であり、この流速を適正に制御
することにより良好な処理が行なえる。
効率の観点から溶融金属の流動は重要な制御因子とな
る。特に、精錬フラックスや保温材等との接触界面であ
る自由表面の流速は重要であり、この流速を適正に制御
することにより良好な処理が行なえる。
一般に溶融金属は高温であり、通常のピトー管等の流
速センサを用いての流速計測は、凝固により管の詰り等
の諸問題が生じ不可能である。
速センサを用いての流速計測は、凝固により管の詰り等
の諸問題が生じ不可能である。
このため、例えば「鉄と鋼'82−S920」や特開昭59−1
04512号公報等に見られるように、自由表面を介して溶
融金属中にロッドを浸漬し、該ロッドが受ける動圧をロ
ッドの支持アームに設置された歪ゲージにより検出する
流速計測方法が提案された。しかしながらこの方法は、
ロッドを直接溶融金属に浸漬する必要があるために、金
属の凝固付着や溶損等によるロッドの変形が避けられな
い。このため、ロッドが受ける動圧に誤差を生じ、長時
間に亘る安定した連続計測が可能であった。また、セン
サロッドが比較的大きいため計測装置が大型化し、セン
サの設置・取り外し等のハンドリングが難しいという欠
点もあった。
04512号公報等に見られるように、自由表面を介して溶
融金属中にロッドを浸漬し、該ロッドが受ける動圧をロ
ッドの支持アームに設置された歪ゲージにより検出する
流速計測方法が提案された。しかしながらこの方法は、
ロッドを直接溶融金属に浸漬する必要があるために、金
属の凝固付着や溶損等によるロッドの変形が避けられな
い。このため、ロッドが受ける動圧に誤差を生じ、長時
間に亘る安定した連続計測が可能であった。また、セン
サロッドが比較的大きいため計測装置が大型化し、セン
サの設置・取り外し等のハンドリングが難しいという欠
点もあった。
また、例えば「鉄と鋼'87−5688」に紹介されている
ように、小型磁石の両側に１対の導電体を配置したセン
サを、溶融金属中に浸漬させて流速を計測する方法もあ
る。この方法では、小型磁石によって形成される誘導磁
界中を溶融金属が流れることにより小型磁石の両側に配
置した対の導電体間に生じる起電力を検出して流速を計
測している。この方式はセンサ部がコンパクトでハンド
リングが容易ではあるが、溶融金属に浸漬する必要があ
るため、前述のロッド方式と同様に、地金付着等問題が
ある。さらに、磁石がキュリーポイントを越えると磁力
が消滅することから、鉄や鉄等の高温の溶融金属には適
用しにくいという欠点もあった。
ように、小型磁石の両側に１対の導電体を配置したセン
サを、溶融金属中に浸漬させて流速を計測する方法もあ
る。この方法では、小型磁石によって形成される誘導磁
界中を溶融金属が流れることにより小型磁石の両側に配
置した対の導電体間に生じる起電力を検出して流速を計
測している。この方式はセンサ部がコンパクトでハンド
リングが容易ではあるが、溶融金属に浸漬する必要があ
るため、前述のロッド方式と同様に、地金付着等問題が
ある。さらに、磁石がキュリーポイントを越えると磁力
が消滅することから、鉄や鉄等の高温の溶融金属には適
用しにくいという欠点もあった。
本発明は、自由表面直下に流れを有する溶融金属にお
いて、メニスカス部の流速を長時間安定して計測可能な
方法および装置を提供することを目的とする。
いて、メニスカス部の流速を長時間安定して計測可能な
方法および装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明においては、 自由表面直下に流れを有するメニスカス直上に、その
流れ方向と平行に１次コイル，該１次コイルの水平方向
両側に２次コイルを配置し、１次コイルに交流電流を印
加して磁力線を形成し、自由表面直下の流れによる磁力
線の歪により各２次コイルに生じた起電力差からメニス
カス流速を検出するものとする。
流れ方向と平行に１次コイル，該１次コイルの水平方向
両側に２次コイルを配置し、１次コイルに交流電流を印
加して磁力線を形成し、自由表面直下の流れによる磁力
線の歪により各２次コイルに生じた起電力差からメニス
カス流速を検出するものとする。
また、このような検出を行なう装置を、１次コイル；
該１次コイルの両側に備わる第１および第２の２次コイ
ル；前記１次コイルに接続された交流電源；前記第１の
２次コイルに接続され、その起電力を検出する第１の電
圧検出手段；前記第２の２次コイルに接続され、その起
電力を検出する第２の電圧検出手段；および、前記第１
の電圧検出手段が検出した第１の２次コイルの起電力
と、前記第２の電圧検出手段が検出した第２の２次コイ
ルの起電力との差に基づいて溶融金属の流速を検出する
演算手段；により構成する。
該１次コイルの両側に備わる第１および第２の２次コイ
ル；前記１次コイルに接続された交流電源；前記第１の
２次コイルに接続され、その起電力を検出する第１の電
圧検出手段；前記第２の２次コイルに接続され、その起
電力を検出する第２の電圧検出手段；および、前記第１
の電圧検出手段が検出した第１の２次コイルの起電力
と、前記第２の電圧検出手段が検出した第２の２次コイ
ルの起電力との差に基づいて溶融金属の流速を検出する
演算手段；により構成する。
本発明による溶融金属のメニスカス流速測定の原理を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図を参照されたい。これにおいて、１
は１次コイル,2aおよび2bは２次コイル,3は溶融金属自
由表面,4は磁力線を示す。２次コイル2aおよび2bは巻数
が等しく、１次コイル１の水平方向両側に配置されてい
る。
は１次コイル,2aおよび2bは２次コイル,3は溶融金属自
由表面,4は磁力線を示す。２次コイル2aおよび2bは巻数
が等しく、１次コイル１の水平方向両側に配置されてい
る。
このような構成では、溶融金属自由表面３の直下に流
れが無い場合には、１次コイル１に交流電流を流すと第
１図に示すように左右対称な磁力線４が誘導され、２次
コイル2aに誘起される起電力と２次コイル2bに誘起され
る起電力は等しくなる。しかし、溶融金属自由表面３の
直下に流れがあると、１次コイル１を流れる交流電流に
より誘導された磁界中を溶融金属が動くために誘導電力
が生じ、磁力線４は下流側へ歪む。このため、上流側に
配置された２次コイル2aに誘起される起電力と下流側に
配置された２次コイル2bに誘起される起電力に差が生じ
る。
れが無い場合には、１次コイル１に交流電流を流すと第
１図に示すように左右対称な磁力線４が誘導され、２次
コイル2aに誘起される起電力と２次コイル2bに誘起され
る起電力は等しくなる。しかし、溶融金属自由表面３の
直下に流れがあると、１次コイル１を流れる交流電流に
より誘導された磁界中を溶融金属が動くために誘導電力
が生じ、磁力線４は下流側へ歪む。このため、上流側に
配置された２次コイル2aに誘起される起電力と下流側に
配置された２次コイル2bに誘起される起電力に差が生じ
る。
そこで、流速が既知の溶融金属に関して２次コイル2a
に誘起される起電力と２次コイル2bに誘起される起電力
との差を測定したところ、第３図に示すようなグラフが
得られた。これに示されるように、溶融金属の流速と各
２次コイルの起電力の差とは一義的な対応関係にある。
つまり、予め、この種のグラフを用意しておけば、各２
次コイルの起電力の差を検出することにより溶融金属自
由表面直下の流速を非接触で計測できる。特に、この場
合は、第３図のグラフで示されるように両者がほぼ比例
関係にあるので、測定処理が一層簡略化し、確度も高
い。
に誘起される起電力と２次コイル2bに誘起される起電力
との差を測定したところ、第３図に示すようなグラフが
得られた。これに示されるように、溶融金属の流速と各
２次コイルの起電力の差とは一義的な対応関係にある。
つまり、予め、この種のグラフを用意しておけば、各２
次コイルの起電力の差を検出することにより溶融金属自
由表面直下の流速を非接触で計測できる。特に、この場
合は、第３図のグラフで示されるように両者がほぼ比例
関係にあるので、測定処理が一層簡略化し、確度も高
い。
第４図に本発明を一例で実施した溶融金属の流速測定
装置の構成を示した。この装置は、１次コイル1,2次コ
イル2a,2b,交流電源5,電圧センサ6a,6b,および、演算器
７よりなる（前述と同じ要素については同記号を用
た）。なお、１次コイル1,2次コイル2aおよび2bは同軸
に巻回されており、２次コイル2aと2bは巻数が等しく、
２次コイル2aは溶融金属流れに対して１次コイル１の上
流に、２次コイル2bは溶融金属流れに対して１次コイル
１の下流に配置されている。
装置の構成を示した。この装置は、１次コイル1,2次コ
イル2a,2b,交流電源5,電圧センサ6a,6b,および、演算器
７よりなる（前述と同じ要素については同記号を用
た）。なお、１次コイル1,2次コイル2aおよび2bは同軸
に巻回されており、２次コイル2aと2bは巻数が等しく、
２次コイル2aは溶融金属流れに対して１次コイル１の上
流に、２次コイル2bは溶融金属流れに対して１次コイル
１の下流に配置されている。
交流電源５は１次コイル１に接続されており、そこに
数アンペア程度の交流電流を流して磁界を生じさせる。
電圧センサ6aは２次コイル2aに誘起された起電力を検出
し、電圧センサ6bは２次コイル2bに誘起された起電力を
検出する。演算器７は、電圧センサ6aが検出した２次コ
イル2aに誘起された起電力と電圧センサ6bが検出した２
次コイル2bに誘起された起電力との差（ΔＶ＝Va−Vb）
を演算し、第３図に示したグラフに相当するテーブルか
ら溶融金属の流速を求める。
数アンペア程度の交流電流を流して磁界を生じさせる。
電圧センサ6aは２次コイル2aに誘起された起電力を検出
し、電圧センサ6bは２次コイル2bに誘起された起電力を
検出する。演算器７は、電圧センサ6aが検出した２次コ
イル2aに誘起された起電力と電圧センサ6bが検出した２
次コイル2bに誘起された起電力との差（ΔＶ＝Va−Vb）
を演算し、第３図に示したグラフに相当するテーブルか
ら溶融金属の流速を求める。
このような流速測定装置は、例えば、溶融の連続鋳造
モールド内におけるメニスカス流速の測定に利用され
る。第５図を参照して一例を説明する。これにおいて、
８はタンディッシュ、９は浸漬ノズル,10は第４図に示
した構成を有する溶融金属メニスカス流速測定装置,11
はメニスカス流（上向反転流）,12はモールド,13はシェ
ル,14は厚さ約50mmのパウダー層をそれぞれ示してい
る。
モールド内におけるメニスカス流速の測定に利用され
る。第５図を参照して一例を説明する。これにおいて、
８はタンディッシュ、９は浸漬ノズル,10は第４図に示
した構成を有する溶融金属メニスカス流速測定装置,11
はメニスカス流（上向反転流）,12はモールド,13はシェ
ル,14は厚さ約50mmのパウダー層をそれぞれ示してい
る。
流速測定装置10は、コイルの軸を浸漬ノズル９から水
冷鋳型12内に供給された溶鋼の上向き反転流11の流れる
方向と平行にして、２次コイル2aが上流に、２次コイル
2bが下流になるようにタンディッシュ８の底部に吊設し
てある（他の方式でメニスカス直上に配置しても良
い）。
冷鋳型12内に供給された溶鋼の上向き反転流11の流れる
方向と平行にして、２次コイル2aが上流に、２次コイル
2bが下流になるようにタンディッシュ８の底部に吊設し
てある（他の方式でメニスカス直上に配置しても良
い）。
これにおいてタンディッシュ８の容量を45tonとし、
温度1550℃の低炭アルミキルド鋼を吐出口径70mmの逆Ｙ
型浸漬ノズル９を介して水冷モールド12に供給し、引抜
速度を1.6m/minとして、厚さ250mm×幅1400mmのサイズ
の鋳片の連続鋳造を行なった。この間、流速測定装置10
の１次コイル１に5Aの交流電流を流して磁場を形成させ
つつメニスカスからの高さを種々変化させた。この結
果、パウダー14の溶融部を除きメニスカスからの高さが
200mmになるまでは安定して流速を検出することができ
た。
温度1550℃の低炭アルミキルド鋼を吐出口径70mmの逆Ｙ
型浸漬ノズル９を介して水冷モールド12に供給し、引抜
速度を1.6m/minとして、厚さ250mm×幅1400mmのサイズ
の鋳片の連続鋳造を行なった。この間、流速測定装置10
の１次コイル１に5Aの交流電流を流して磁場を形成させ
つつメニスカスからの高さを種々変化させた。この結
果、パウダー14の溶融部を除きメニスカスからの高さが
200mmになるまでは安定して流速を検出することができ
た。
以上説明したとおり、本発明においては電磁気的作用
を利用した非接触による流速測定が行なわれるため、測
定装置への金属の付着、あるいは装置の溶損という不具
合が防止され、長時間の安定した連続測定が可能にな
り、例えば、連続鋳造等においては非金属介在物の少な
い良好な鋳片の製造が可能となる。
を利用した非接触による流速測定が行なわれるため、測
定装置への金属の付着、あるいは装置の溶損という不具
合が防止され、長時間の安定した連続測定が可能にな
り、例えば、連続鋳造等においては非金属介在物の少な
い良好な鋳片の製造が可能となる。
また、本発明に基づく装置は、非接触であるためにコ
ンパクトになり、設備費が安価であり、かつ、メンテナ
ンスも容易で長寿命である。
ンパクトになり、設備費が安価であり、かつ、メンテナ
ンスも容易で長寿命である。
第１図及び第２図は、本発明の原理を説明するための説
明図である。 第３図は、溶融金属の流速と第１図および第２図に示し
た各２次コイルに誘起される起電力の差との関係を示し
たグラフである。 第４図は、本発明を一例で実施した溶融金属の流速測定
装置の構成を示すブロック図である。 第５図は、第４図に示した装置の適用例を示した説明図
である。 1:1次コイル（１次コイル） 2a,2b:2次コイル（第1,第２の２次コイル） 3:溶融金属自由表面、4:磁力線 5:交流電源（交流電源） 6a,6b:電圧センサ（第1,第２の電圧検出手段） 7:演算器（演算手段） 8:タンディッシュ 9:浸漬ノズル 10:溶融金属のメニスカス流速測定装置 11:メニスカス流れ、12:モールド 13:シェル、14:パウダー
明図である。 第３図は、溶融金属の流速と第１図および第２図に示し
た各２次コイルに誘起される起電力の差との関係を示し
たグラフである。 第４図は、本発明を一例で実施した溶融金属の流速測定
装置の構成を示すブロック図である。 第５図は、第４図に示した装置の適用例を示した説明図
である。 1:1次コイル（１次コイル） 2a,2b:2次コイル（第1,第２の２次コイル） 3:溶融金属自由表面、4:磁力線 5:交流電源（交流電源） 6a,6b:電圧センサ（第1,第２の電圧検出手段） 7:演算器（演算手段） 8:タンディッシュ 9:浸漬ノズル 10:溶融金属のメニスカス流速測定装置 11:メニスカス流れ、12:モールド 13:シェル、14:パウダー
Claims (2)
- 【請求項１】自由表面直下に流れを有するメニスカス直
上に、その流れ方向と平行に１次コイル，該１次コイル
の水平方向両側に２次コイルを配置し、１次コイルに交
流電流を印加して磁力線を形成し、自由表面直下の流れ
による磁力線の歪により各２次コイルに生じた起電力差
からメニスカス流速を検出する、溶融金属のメニスカス
流速測定方法。 - 【請求項２】１次コイル； 該１次コイルの両側に備わる第１および第２の２次コイ
ル； 前記１次コイルに接続された交流電源； 前記第１の２次コイルに接続され、その起電力を検出す
る第１の電圧検出手段； 前記第２の２次コイルに接続され、その起電力を検出す
る第２の電圧検出手段；および、 前記第１の電圧検出手段が検出した第１の２次コイルの
起電力と、前記第２の電圧検出手段が検出した第２の２
次コイルの起電力との差に基づいて溶融金属の流速を検
出する演算手段； を備える溶融金属のメニスカス流速測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13432989A JP2714437B2 (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13432989A JP2714437B2 (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311766A JPH02311766A (ja) | 1990-12-27 |
| JP2714437B2 true JP2714437B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=15125786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13432989A Expired - Lifetime JP2714437B2 (ja) | 1989-05-27 | 1989-05-27 | 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714437B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030052573A (ko) * | 2001-12-21 | 2003-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 비접촉식 용융금속의 유속 측정방법 |
| JP4700466B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2011-06-15 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造装置および流速測定方法 |
-
1989
- 1989-05-27 JP JP13432989A patent/JP2714437B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02311766A (ja) | 1990-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2714437B2 (ja) | 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 | |
| JP2810511B2 (ja) | 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 | |
| JP3307170B2 (ja) | 流速測定方法及びその測定装置並びに連続鋳造方法及びその装置 | |
| JPH05297012A (ja) | 溶融金属のメニスカス流速測定方法および装置 | |
| JPH09168847A (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
| JPH08211084A (ja) | 流速測定装置 | |
| JPH06320245A (ja) | モールド内抜熱制御装置 | |
| JPS60133955A (ja) | 連続鋳造の電磁撹拌方法 | |
| JP3088917B2 (ja) | 溶融金属の連続鋳造方法 | |
| JPH05223653A (ja) | 鋼材の温度測定装置 | |
| 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 | |
| KR100445583B1 (ko) | 비접촉식 용융금속의 유속 측정장치 및 그 측정방법 | |
| JPH08211085A (ja) | 流速測定装置 | |
| JP3125661B2 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
| Yao et al. | Development of an experimental system for the study of the effects of electromagnetic stirring on mold heat transfer | |
| JPS6324789B2 (ja) | ||
| JPH0484650A (ja) | 連続鋳造鋳型内における溶鋼の偏流抑制方法 | |
| JPH08327647A (ja) | 流速測定装置 | |
| Ratajczak et al. | Recent developments in the application of contactless inductive flow tomography | |
| JP3082828B2 (ja) | 鋳片の凝固厚さ測定方法及び装置 | |
| KR20010045026A (ko) | 비접촉식 용융금속 유속 측정장치 | |
| JP4414609B2 (ja) | 鋼の連続鋳造における溶鋼の偏流検知方法ならびに偏流検知装置 | |
| JPS60166152A (ja) | 連鋳々片内未凝固溶鋼の電磁撹拌に伴う溶鋼移動速度の検出方法 | |
| JPH11188465A (ja) | 溶融金属の連続鋳造方法とその装置 | |
| JPH09101320A (ja) | 流速測定方法及びその測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071031 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 |