JP3121672B2 - 鋳型内温度の監視測定装置 - Google Patents
鋳型内温度の監視測定装置Info
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- JP3121672B2 JP3121672B2 JP04097774A JP9777492A JP3121672B2 JP 3121672 B2 JP3121672 B2 JP 3121672B2 JP 04097774 A JP04097774 A JP 04097774A JP 9777492 A JP9777492 A JP 9777492A JP 3121672 B2 JP3121672 B2 JP 3121672B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続鋳造機等の鋳型内
の温度を連続的に監視、測定する装置に関する。
の温度を連続的に監視、測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、連続鋳造機における従来の鋳型
内温度の測定手段を示す模式的断面図である。図におい
て、溶融金属すなわち溶湯１を貯溜する溶湯槽２には、
その側面下部にグラファイトダイス３が取り付けられ、
グラファイトダイス３にはその端面から深さを異にする
軸方向の穴４、５が設けられ、これ等の穴には熱電対
６、７が装着されている。なお、図中８はグラファイト
ダイス３の出口近傍外周に設けたウォータジャケットを
示し、９は前記グラファイトダイス３の中間部分におい
て凝固収縮を開始した金属ロッドを示す。
内温度の測定手段を示す模式的断面図である。図におい
て、溶融金属すなわち溶湯１を貯溜する溶湯槽２には、
その側面下部にグラファイトダイス３が取り付けられ、
グラファイトダイス３にはその端面から深さを異にする
軸方向の穴４、５が設けられ、これ等の穴には熱電対
６、７が装着されている。なお、図中８はグラファイト
ダイス３の出口近傍外周に設けたウォータジャケットを
示し、９は前記グラファイトダイス３の中間部分におい
て凝固収縮を開始した金属ロッドを示す。
【０００３】上記従来の連続鋳造機の構造において、熱
電対６、７はグラファイトダイス３の軸方向に異なる位
置２箇所で温度の測定を行い、グラファイトダイス３内
の軸方向温度分布の概略を知ることができる。
電対６、７はグラファイトダイス３の軸方向に異なる位
置２箇所で温度の測定を行い、グラファイトダイス３内
の軸方向温度分布の概略を知ることができる。
【０００４】これに対して、最近連続鋳造機のダイス内
の溶湯金属の凝固過程をコンピュータシミュレーション
するために、凝固過程にある溶湯の温度を多点でしかも
正確に測定することが必要になってきた。
の溶湯金属の凝固過程をコンピュータシミュレーション
するために、凝固過程にある溶湯の温度を多点でしかも
正確に測定することが必要になってきた。
【０００５】図４と同一部分には同一符号を付した図５
は、前記の多点における正確な温度測定手段の模式的断
面図である。この図において、グラファイトダイス３は
溶湯槽２の底面中央から垂下して設けてあり、グラファ
イトダイス３にはその側壁を貫通する３個の透孔１０、
１１、１２が設けてあり、各透孔１０〜１２には熱電対
１３、１４、１５がそれぞれ挿入されている。なお、上
記の各熱電対にはばね１６、１７、１８によってそれ等
の先端部をグラファイトダイス３内に押し込む方向のば
ね力が印加されている。
は、前記の多点における正確な温度測定手段の模式的断
面図である。この図において、グラファイトダイス３は
溶湯槽２の底面中央から垂下して設けてあり、グラファ
イトダイス３にはその側壁を貫通する３個の透孔１０、
１１、１２が設けてあり、各透孔１０〜１２には熱電対
１３、１４、１５がそれぞれ挿入されている。なお、上
記の各熱電対にはばね１６、１７、１８によってそれ等
の先端部をグラファイトダイス３内に押し込む方向のば
ね力が印加されている。
【０００６】上記構成の温度測定手段においては、熱電
対の先端が図の熱電対１１、１２に見られるように凝固
収縮した金属ロッド９の周面にも押し付けられ、溶湯だ
けでなく凝固した金属ロッド９の温度をも正確に測定す
ることができる。
対の先端が図の熱電対１１、１２に見られるように凝固
収縮した金属ロッド９の周面にも押し付けられ、溶湯だ
けでなく凝固した金属ロッド９の温度をも正確に測定す
ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の温度測定手段の
前者は、グラファイトダイス３の軸方向に穴を設け、こ
の穴内に熱電対を挿入するようにしているため、多くの
熱電対を設置し多点で温度測定を行うことは困難であ
る。また、溶湯または凝固金属ロッドの温度を直接に測
定するのではなく、ダイスの穴底の肉厚を隔てての間接
的な測定であるため、正確な測定は困難である。
前者は、グラファイトダイス３の軸方向に穴を設け、こ
の穴内に熱電対を挿入するようにしているため、多くの
熱電対を設置し多点で温度測定を行うことは困難であ
る。また、溶湯または凝固金属ロッドの温度を直接に測
定するのではなく、ダイスの穴底の肉厚を隔てての間接
的な測定であるため、正確な測定は困難である。
【０００８】また、後者においては熱電対にばね力を印
加しているため、凝固金属ロッドと熱電対との摩擦が大
であり、熱電対先端の磨耗が著しい。
加しているため、凝固金属ロッドと熱電対との摩擦が大
であり、熱電対先端の磨耗が著しい。
【０００９】また、磁場を掛けた連続鋳造の場合には、
連続鋳造機のダイス部に相当する熱交換器周りの構造が
複雑で、ばね付きの熱電対を設置する空間的な余裕がな
かった。また、レビテーションコイルによる誘導電圧が
あるため、前記後者の測定手段による正確な温度測定は
困難であった。
連続鋳造機のダイス部に相当する熱交換器周りの構造が
複雑で、ばね付きの熱電対を設置する空間的な余裕がな
かった。また、レビテーションコイルによる誘導電圧が
あるため、前記後者の測定手段による正確な温度測定は
困難であった。
【００１０】本発明は上記の事情に基づきなされたもの
で、多点測定が可能であり、しかも熱電対先端の磨耗が
解消されるだけでなく、磁場を掛けた連続鋳造において
も温度測定が可能な連続鋳造機の鋳型内温度監視測定装
置を提供する。
で、多点測定が可能であり、しかも熱電対先端の磨耗が
解消されるだけでなく、磁場を掛けた連続鋳造において
も温度測定が可能な連続鋳造機の鋳型内温度監視測定装
置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の連続鋳造機の鋳
型内温度監視測定装置は、連続鋳造機の鋳型側壁に螺旋
状に複数個の透孔を設け、各透孔にそれぞれ耐熱性、集
光性に富む温度検知素子をそれ等の端面が前記鋳型内周
面より後退した位置にあるように挿入し、これ等の温度
検知素子の出力をそれぞれ光ファイバによって熱線温度
計に導いたことを特徴とするものである。
型内温度監視測定装置は、連続鋳造機の鋳型側壁に螺旋
状に複数個の透孔を設け、各透孔にそれぞれ耐熱性、集
光性に富む温度検知素子をそれ等の端面が前記鋳型内周
面より後退した位置にあるように挿入し、これ等の温度
検知素子の出力をそれぞれ光ファイバによって熱線温度
計に導いたことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】上記構成の本発明の連続鋳造機の鋳型内温度監
視測定装置においては、温度検知素子は熱線をとらえ、
これを光ファイバで伝送するものであるから、従来のよ
うに熱電対をばね力によって金属ロッドと接触させるの
と異なり、温度検知素子が磨耗により損耗することはな
い。また、温度検知部が小型でありその構造が単純なた
め、上記実施例に示したように磁場を掛けた連続鋳造の
ように複雑な構成の熱交換器にも適用することができ
る。
視測定装置においては、温度検知素子は熱線をとらえ、
これを光ファイバで伝送するものであるから、従来のよ
うに熱電対をばね力によって金属ロッドと接触させるの
と異なり、温度検知素子が磨耗により損耗することはな
い。また、温度検知部が小型でありその構造が単純なた
め、上記実施例に示したように磁場を掛けた連続鋳造の
ように複雑な構成の熱交換器にも適用することができ
る。
【００１３】
【実施例】図１は本発明を磁場を掛けた連続鋳造装置に
適用した一実施例の模式的断面図、図２はその温度検知
素子を拡大して示す斜視図、図３はそのグラファイトラ
イナを拡大して示す斜視図である。図１において、溶湯
槽２２内の溶湯２１液面に下端を浸漬させた中空円筒状
のグラファイトライナ２３及び水冷ジャケット３５の側
壁には、複数個（図示は３個）の透孔２５〜２７が設け
られ、これ等の透孔２５〜２７にはそれぞれ温度検知素
子２８〜３０が、それ等の先端が前記グラファイトライ
ナ２３内周面より僅かに後退して位置するように、装着
されている。
適用した一実施例の模式的断面図、図２はその温度検知
素子を拡大して示す斜視図、図３はそのグラファイトラ
イナを拡大して示す斜視図である。図１において、溶湯
槽２２内の溶湯２１液面に下端を浸漬させた中空円筒状
のグラファイトライナ２３及び水冷ジャケット３５の側
壁には、複数個（図示は３個）の透孔２５〜２７が設け
られ、これ等の透孔２５〜２７にはそれぞれ温度検知素
子２８〜３０が、それ等の先端が前記グラファイトライ
ナ２３内周面より僅かに後退して位置するように、装着
されている。
【００１４】前記温度検知素子２８〜３０は図２に示す
ように同一構成を有する。すなわち、温度検知部２８〜
３０は透明石英からなる棒状であり、一端２８ａ〜３０
ａを軸に垂直な鏡面仕上げとされ、他端２８ｂ〜３０ｂ
を円錐状とされている。而して、円錐状とされた前記他
端２８ｂ〜３０ｂの円錐状の先端に光ファイバ３１〜３
３が融着されている。上記構成の温度検知素子２８〜３
０は耐熱性、集光性に富むものとされている。
ように同一構成を有する。すなわち、温度検知部２８〜
３０は透明石英からなる棒状であり、一端２８ａ〜３０
ａを軸に垂直な鏡面仕上げとされ、他端２８ｂ〜３０ｂ
を円錐状とされている。而して、円錐状とされた前記他
端２８ｂ〜３０ｂの円錐状の先端に光ファイバ３１〜３
３が融着されている。上記構成の温度検知素子２８〜３
０は耐熱性、集光性に富むものとされている。
【００１５】各光ファイバ３１〜３３は、同心的に包囲
するレビテーションコイル２４ａ〜２４ｃの隙間から取
り出され、多チャンネル（図示は３チャンネル）の熱線
温度計３４に接続されている。
するレビテーションコイル２４ａ〜２４ｃの隙間から取
り出され、多チャンネル（図示は３チャンネル）の熱線
温度計３４に接続されている。
【００１６】なお、前記グラファイトライナ２３に対す
る温度検知素子２８〜３０の実際上の配置は、図３に示
すように所要個数の温度検知素子がグラファイトライナ
２３の外周面に螺旋状になされている。このように配置
することにより、温度検知素子を軸方向にも円周方向に
も所要の間隔で多数戸配置することができ、多点におけ
る温度の監視、測定が可能である。
る温度検知素子２８〜３０の実際上の配置は、図３に示
すように所要個数の温度検知素子がグラファイトライナ
２３の外周面に螺旋状になされている。このように配置
することにより、温度検知素子を軸方向にも円周方向に
も所要の間隔で多数戸配置することができ、多点におけ
る温度の監視、測定が可能である。
【００１７】磁場を掛けた連続鋳造装置においては、溶
湯２１は印加された磁場の作用によりグラファイトライ
ニング２３内を上昇し、その上昇の間に水冷ジャケット
３５による冷却により凝固、収縮して金属ロッド３６と
なる。しかして、図１に示すように温度検知素子３０は
グラファイトライナ２３内に上昇してきた溶湯２１に接
し、温度検出素子２９、２８はその鏡面仕上げの端面を
金属ロッド３６側面に間隔をおいて対向させる。溶湯２
１、金属ロッド３６からの熱線（光）は温度検出素子３
０、２９、２８によって集光され、光ファイバ３１〜３
３を介して熱線温度計３４に送られ、ここで熱線（光）
―温度変換がなされる。この熱線温度計３４の測定出力
はコンピュータまたは適宜記録計によって記録される。
湯２１は印加された磁場の作用によりグラファイトライ
ニング２３内を上昇し、その上昇の間に水冷ジャケット
３５による冷却により凝固、収縮して金属ロッド３６と
なる。しかして、図１に示すように温度検知素子３０は
グラファイトライナ２３内に上昇してきた溶湯２１に接
し、温度検出素子２９、２８はその鏡面仕上げの端面を
金属ロッド３６側面に間隔をおいて対向させる。溶湯２
１、金属ロッド３６からの熱線（光）は温度検出素子３
０、２９、２８によって集光され、光ファイバ３１〜３
３を介して熱線温度計３４に送られ、ここで熱線（光）
―温度変換がなされる。この熱線温度計３４の測定出力
はコンピュータまたは適宜記録計によって記録される。
【００１８】前記温度検知素子は、図３に示すように、
螺旋状に配置されているから、上記実施例によれば軸方
向、円周方向に所要の間隔で分布した多点における温度
の監視測定が可能である。
螺旋状に配置されているから、上記実施例によれば軸方
向、円周方向に所要の間隔で分布した多点における温度
の監視測定が可能である。
【００１９】また、本発明においては温度検知素子は熱
線をとらえ、これを光ファイバで伝送するものであるか
ら、従来のように熱電対をばね力によって金属ロッドと
接触させるのと異なり、温度検知素子が磨耗することは
ない。また、温度検知部が小型でありその構造が単純な
ため、上記実施例に示したように磁場を掛けた連続鋳造
装置のように複雑な構成の熱交換器にも適用することが
できる。
線をとらえ、これを光ファイバで伝送するものであるか
ら、従来のように熱電対をばね力によって金属ロッドと
接触させるのと異なり、温度検知素子が磨耗することは
ない。また、温度検知部が小型でありその構造が単純な
ため、上記実施例に示したように磁場を掛けた連続鋳造
装置のように複雑な構成の熱交換器にも適用することが
できる。
【００２０】さらに、熱線をとらえこれを光ファイバに
より熱線温度計に伝送しているため、ノイズの影響を受
けることなく正確な温度測定が可能である。特に、高周
波を掛けたコイルを使用する連続鋳造機においては、誘
導電流による誤測定を完全に防止することができる。ま
た、光ファイバを使用しているためその本数は電線の１
／２で済み、多点における監視、測定であってもケーブ
ルの引き回しを単純化することができる。
より熱線温度計に伝送しているため、ノイズの影響を受
けることなく正確な温度測定が可能である。特に、高周
波を掛けたコイルを使用する連続鋳造機においては、誘
導電流による誤測定を完全に防止することができる。ま
た、光ファイバを使用しているためその本数は電線の１
／２で済み、多点における監視、測定であってもケーブ
ルの引き回しを単純化することができる。
【００２１】また、上記のように軸方向、円周方向に所
要の間隔で分布した多点における温度の監視、測定をな
し得るため、鋳型内の溶湯、凝固金属の挙動に関するコ
ンピュータシュミレーションに必要な温度データを容易
に得ることができる。
要の間隔で分布した多点における温度の監視、測定をな
し得るため、鋳型内の溶湯、凝固金属の挙動に関するコ
ンピュータシュミレーションに必要な温度データを容易
に得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】上記から明らかなように本発明の鋳型内
温度の監視測定温度においては、軸方向、円周方向に分
布した多点における温度の監視、測定が可能であり、Ｇ
ＥＬＥＣのように磁場を掛けた連続鋳造法にあっても温
度の正確な測定ができるので、鋳型内の溶湯や金属ロッ
ドの温度分布を正確に知ることができ、鋳型内の溶湯の
凝固過程のコンピュータシミュレーションの精度を向上
させることができる。また、本発明の監視測定装置は凝
固金属ロッドと接触し磨耗する測定素子を用いないの
で、その保守管理が容易である。
温度の監視測定温度においては、軸方向、円周方向に分
布した多点における温度の監視、測定が可能であり、Ｇ
ＥＬＥＣのように磁場を掛けた連続鋳造法にあっても温
度の正確な測定ができるので、鋳型内の溶湯や金属ロッ
ドの温度分布を正確に知ることができ、鋳型内の溶湯の
凝固過程のコンピュータシミュレーションの精度を向上
させることができる。また、本発明の監視測定装置は凝
固金属ロッドと接触し磨耗する測定素子を用いないの
で、その保守管理が容易である。
【図１】本発明を磁場を掛けた連続鋳造システムに適用
した一実施例の模式的断面図。
した一実施例の模式的断面図。
【図２】その温度検知素子を拡大して示す斜視図。
【図３】そのグラファイトライナを拡大して示す斜視
図。
図。
【図４】連続鋳造機における従来の鋳型内温度の測定手
段を示す模式的断面図。
段を示す模式的断面図。
【図５】鋳型内温度の多点における従来の比較的正確な
温度測定手段の模式的断面図。
温度測定手段の模式的断面図。
２１………溶湯 ２２………溶湯槽 ２３…グラファイトライナ ２４ａ〜２４ｃ…レビテーションコイル ２５〜２８…透孔 ２８〜３０…温度検知素子 ３１〜３３…光ファイバ ３４………熱線温度計 ３５………水冷ジャケット ３６………金属ロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/16 104 G01J 5/08
Claims (1)
- 【請求項１】 連続鋳造機の鋳型側壁に螺旋状に複数個
の透孔を設け、各透孔にそれぞれ耐熱性、集光性に富む
温度検知素子をそれ等の端面が前記鋳型内周面より後退
した位置にあるように挿入し、これ等の温度検知素子の
出力をそれぞれ光ファイバによって熱線温度計に導いた
ことを特徴とする鋳型内温度の監視測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04097774A JP3121672B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 鋳型内温度の監視測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04097774A JP3121672B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 鋳型内温度の監視測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293619A JPH05293619A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3121672B2 true JP3121672B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=14201193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04097774A Expired - Fee Related JP3121672B2 (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 鋳型内温度の監視測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121672B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014077895A (ja) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Koizumi Mfg Co Ltd | 転動体ベル |
| JP2014199465A (ja) * | 2011-12-22 | 2014-10-23 | 株式会社小泉製作所 | 転動体ベル |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104236738B (zh) * | 2014-09-29 | 2018-02-27 | 江苏大学 | 一种实时测定定向凝固过程中模壳内温度的系统和方法 |
| CN104959577B (zh) * | 2015-04-09 | 2017-11-10 | 上海大学 | 模拟大铸锭缓冷条件下凝固组织生长的方法和熔铸实验装置 |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP04097774A patent/JP3121672B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014199465A (ja) * | 2011-12-22 | 2014-10-23 | 株式会社小泉製作所 | 転動体ベル |
| JP2014077895A (ja) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Koizumi Mfg Co Ltd | 転動体ベル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05293619A (ja) | 1993-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |