JP3358457B2 - 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置 - Google Patents

溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置

Info

Publication number
JP3358457B2
JP3358457B2 JP23685496A JP23685496A JP3358457B2 JP 3358457 B2 JP3358457 B2 JP 3358457B2 JP 23685496 A JP23685496 A JP 23685496A JP 23685496 A JP23685496 A JP 23685496A JP 3358457 B2 JP3358457 B2 JP 3358457B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten steel
slag
time
reflected wave
outlet
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 - Fee Related
Application number
JP23685496A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1080762A (ja
Inventor
吉弘 明智
巌 神長
秀司 上見
哲男 谷口
孝 板倉
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.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering 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 JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP23685496A priority Critical patent/JP3358457B2/ja
Publication of JPH1080762A publication Critical patent/JPH1080762A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3358457B2 publication Critical patent/JP3358457B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】溶鋼を次工程の容器に注ぐ際
に、スラグを除いて溶鋼のみを排出させるためのスラグ
の流出時期を予測する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に精錬中の溶鋼の表面には、鋼の酸
化防止のためスラグが浮遊している。溶鋼は、底部に設
けた導出口を通して溶鋼鍋から次工程の受皿に排出され
るが、この際、比重の大きな溶鋼が先に流出する。しか
し、溶鋼の量が少なくなってくると、比重の小さいスラ
グも巻き込まれて共に流出(以下、共流出と称す)を始
める。共流出したスラグは、鋼の品質及び歩留りを低下
させるため、このスラグの共流出を迅速に検出し溶鋼の
排出を停止させることが、重要な技術となる。
【0003】従来、スラグの共流出を検知するために、
導出口を通過して導出管内にあるスラグを検出する技術
の開発が進められてきた。
【0004】例えば、特開昭61−30271号公報に
記載されるスラグ検出装置では、導波管を介して導出管
にマイクロ波を発信して反射波を測定し、溶鋼とスラグ
の反射率の相違に基づいて、スラグが共流出し始めたと
きに生じる反射率の変化を捉える(以下、反射率法と称
す)。この装置の概要を図5に示す。溶鋼鍋1内の溶鋼
2は導出管4′から流出するが、この流れにマイクロ波
を発信する。発振器20によって発振されたマイクロ波
は、サーキュレータ21及びインピーダンスを合わせる
ためのスタブチューナ22を経て導波管23によって
出管まで導かれて発信される。反射波は、導波管23及
びスタブチューナ22を経てサーキュレータ21で分離
され、測定回路へ導かれる。溶鋼流にスラグがある程度
混入してくるとその反射係数が変化するので、反射波を
測定することによってこの変化を検知することができ
る。
【0005】又、特公平7−41402号公報には、導
出管を囲んで送信コイルと受信コイルを配置し、スラグ
が混入したときの導電率の変化からスラグを検出する技
術が記載されている(以下、導電率法と称す)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
反射率法及び導電率法では、いずれもスラグの流出が始
まった後に、導出管に達したスラグを検出するものであ
る。さらに導出口の閉口は閉鎖蓋をスライドさせること
によって行われるため、検出後閉口迄には数秒の時間を
要する。このため、スラグの流出を未然に防止すること
ができないのみならず、迅速に防止することができない
という問題があった。
【0007】この発明は上記の問題を解決するために行
われたもので、スラグが導出口に達する以前にスラグ流
出の時期を予測し、その流出を未然に防ぐことを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めの第一の手段は、その表面を浮遊するスラグで覆われ
た、溶鋼鍋内の溶鋼を溶鋼鍋底面に設けた導出口から排
出する際に、スラグの流出開始時期を予測する方法であ
って、以下の(a)〜(c)の工程からなる溶鋼鍋のス
ラグ流出予測方法である。 (a)前記溶鋼鍋内にマイクロ波を送信すると共にこの
マイクロ波の反射波を受信して、受信した反射波からス
ラグ表面での反射波と溶鋼表面での反射波とを区別し、
溶鋼表面での反射波から前記導出口の直上の溶鋼の表面
位置を連続的に直接測定する工程、(b)前記溶鋼表面
位置の測定結果から当該表面位置が短周期の変動を開始
した時点を検出する工程、(c)前記時点に所定の時間
を加えスラグ流出時期を演算する工程。
【0009】前記第一の手段によれば、溶鋼の表面位置
を測定するために、測定波を発信し溶鋼表面で反射させ
て発信位置から溶鋼表面までの距離を測定するが、この
測定波としてその波長からマイクロ波が最も適してい
る。溶鋼に向けてマイクロ波を発信し、反射波を測定す
るとスラグ表面での反射波と溶鋼表面での反射波とが受
信され、直接溶鋼表面を測定することができる。溶鋼鍋
内には粉塵が舞っており、例えば光のように波長が短い
測定波では溶鋼表面に達する前に散乱される率が高く、
又、浮遊するスラグを殆ど透過しない。反対に波長が長
い測定波では回折する傾向が大きく指向性に劣り減衰が
甚だしく、更に導出口の直上の溶鋼レベルだけでなく溶
鋼全面の平均レベルを測定してしまい、測定感度が低下
する。
【0010】マイクロ波は、波長がcmオーダであり、
粉塵による散乱も少なく且つ誘電体であるスラグ層も透
過するので、測定波にはマイクロ波を用いる。
【0011】導出口から溶鋼を排出するとき、当初は溶
鋼鍋内の溶鋼の表面位置(以下、溶鋼レベルと称す)は
全面が一様に低下する。しかし、レベルがある程度低下
すると、溶鋼に導出口を中心とする渦巻き状の流れが起
こる。この渦巻き状の流れが起こると、それまで緩やか
に低下してきた溶鋼レベルは急に短周期で変動を始め、
測定値の推移にそれまでとは異なった変化が現れる。こ
の時点では、スラグの共流出は未だ始まらないが、間も
なくスラグの共流出が始まる。
【0012】この溶鋼レベルの測定値を時間の経過とと
もに測定すると短周期の変動が始まった時点が検出され
る。
【0013】検出された時点に所定の時間を加えるとス
ラグの流出時期が算定されるが、この所定の時間は溶鋼
鍋の形状寸法及び溶鋼の種類等を考慮して決められる。
【0014】前述の課題を解決する第二の手段は、以下
の(a)〜(c)の構成要件からなる溶鋼鍋のスラグ流
出予測方法及び装置である。 (a)溶鋼鍋の導出口の上方に設置され、導出口の直上
の溶鋼表面に向けてマイクロ波を送信し且つ反射波を受
信するマイクロ波レベル計と、(b)前記マイクロ波レ
ベル計に設けられた防熱板と、(c)前記マイクロ波レ
ベル計からの信号を受信して、マイクロ波の反射波から
スラグ表面での反射波と溶鋼表面での反射波とを区別
し、溶鋼表面での反射波から導出口の直上の溶鋼の表面
位置を求めると共に、求めた溶鋼表面位置を経時的に処
理し、溶鋼表面位置が単調な変化から短周期の変動に変
わった変化時点を検出し、この変化時点に所定の時間を
加えてスラグ流出時期を算出する演算装置。
【0015】前記第二の手段によれば、マイクロ波レベ
ル計を溶鋼鍋の上方に設置し、溶鋼に向けてマイクロ波
を発信し、反射波を測定するとスラグ表面での反射波と
溶鋼表面での反射波とが受信される。そして、これらの
表面までの距離が発信から受信までにかかった時間によ
って求められる。
【0016】設置されたマイクロ波レベル計は直接溶鋼
からの輻射熱を受けるので、これを防ぐために防熱板を
設ける。マイクロ波は誘電体を透過するので、防熱板に
は耐熱性にも優れるレンガやセラミックスを使用するこ
とができる。
【0017】マイクロ波レベル計は刻々と測定したレベ
ルを出力するが、出力した信号は演算装置に入力され、
その経時的変化が調べられる。この調査により、演算装
置では、信号が単調な変化から短周期の変動に変わった
変化時点を検出する。
【0018】検出された変化時点は演算器に入力され
る。演算器では予め記憶する溶鋼鍋の形状寸法等及び溶
鋼から所定の時間を演算し、この所定の時間を入力され
た変化時点に加えてスラグ流出時期を算出する。
【0019】
【発明の実施の形態】この発明を図を用いて説明する。
マイクロ波を用いて湯面レベルを測定すると、図2に示
す反射波が得られる。マイクロ波は指向性アンテナから
発信されるが、導出口の直上に絞って溶鋼レベルを測定
するためには、レベル計を湯面に近づけた方がよく、防
熱板を必要とする。図で、縦軸は受信波高、横軸はレベ
ル計を基準とした位置を示すが、R,S,Tの位置で反
射波が受信されている。これらは、各々Rが防熱板、S
がスラグ、Tが溶鋼の表面位置である。このように、マ
イクロ波を用いるとスラグレベルとともに溶鋼レベルも
測定される。
【0020】このマイクロ波を用いて、溶鋼排出中の湯
面レベルを測定した場合の経時的変化を図3に示す。ス
ラグレベルも溶鋼レベルもともにA時点まではほぼ一定
の速さで単調に低下して行く。そして、A時点でスラグ
レベルはややその速さを増すが、その変化時点は瞬時に
は捉えにくい。
【0021】一方、溶鋼レベルはA時点に達すると低下
する速さがやや増す傾向はスラグレベルと同様である
が、これに加えて急に短周期で変動し始める。この現象
は極めて顕著であり、即座にA時点を検出することがで
きる。
【0022】溶鋼レベルが低下する速さが増したのは、
溶鋼鍋内の溶鋼量が少なくなり導出口の直上の表面レベ
ルが下がり始めたためである。又、溶鋼レベルに短周期
の変動が起きたのは渦巻き状に導出口に吸い込まれる流
れによるレベルの乱れである。この乱れは流動性に富む
溶鋼では顕著に現れるが、流動性が劣るスラグでは顕著
に現れない。
【0023】
【実施例】溶鋼鍋から連続鋳造機のタンディッシュに溶
鋼を注入する際に、この発明の装置を用いてスラグの流
出時期を予測した。
【0024】用いた装置を図1に示す。溶鋼鍋1内に
は、溶鋼2の上にスラグ3が浮いており、導出口4から
溶鋼2を流出させる。導出口4の上方に、マイクロ波レ
ベル計10を設置し、防熱板11によって湯面からの輻
射熱を防ぎ、且つ冷風を送って約40℃以下に保持し
た。そして、測定信号を演算装置12に送り、演算装置
12で信号を処理し、更に、処理結果に基づいてスラグ
3の流出開始時期を予測させた。尚、4′は導出管であ
る。
【0025】マイクロ波レベル計は送受信一体型で、ア
ンテナにはホーン型を用いた。発信周波数は5.8GH
z である。防熱板には、アルミナ(AI2O3:92wt% ) 製で
厚さ約9mmの板を用いた。発信周波数10GHz につい
ても試験を行ったが、この場合は約5mmの防熱板を用
いた。
【0026】演算装置12には、スラグレベルと溶鋼レ
ベルの他に、予測に必要なスラグ層の厚さや溶鋼の流出
速度を1秒間隔で演算させ、これらの情報と鋼種や溶湯
温度等の別に与えた情報とを総合し、予測を行わせた。
予測結果を、プロセスコンピュータ(図示せず)に送
り、溶鋼流出停止時期が来たとき導出口4を閉鎖板5に
より閉じ溶鋼の注入を停止させた。
【0027】予測結果は、発信周波数が5.8GHz の
場合と10GHz の場合とで同様であり、5.8GHz
の場合の結果を図4に示す。図には、同時に測定した従
来の反射率法によるスラグ流出量も示した。図の左縦軸
はこの発明の方法による湯面レベルで右縦軸はスラグ流
出量、横軸は時間軸である。
【0028】この発明では、溶鋼レベルに短周期の変動
が現れたA時点から40秒後のP時点がスラグ流出開始
時期と予測された。
【0029】一方、反射率測定法ではQ時点でスラグの
共流出が検知され、その後スラグ流出量が急速に増加す
ることが測定された。この測定されたスラグ流出曲線S
を外挿して点線で示すと、予測されたP時点とよく一致
していた。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば溶
鋼の排出に際し、溶鋼鍋導出口の直上で溶鋼レベルを測
定し、溶鋼流出終期でスラグが流出する前にレベルの低
下曲線が短周期で変動する時点を検出し、これに基づき
スラグの流出開始時期を未然に予測する。このため、ス
ラグの流出を完全に防止することが可能となり、鋼の品
質と歩留りが大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施例に用いたスラグ流出予測装置の模
式図である。
【図2】発信されたマイクロ波の反射波の受信波高を示
す図である。
【図3】発明の原理を説明するためのスラグレベルと溶
鋼レベルの変化曲線を示す図である。
【図4】発明の実施例で予測されたスラグ流出開始時期
を示す図である。
【図5】従来のスラグ検出装置の模式図である。
【符号の説明】
1 溶鋼鍋 2 溶鋼 3 スラグ 4 導出口 5 閉鎖板 10 マイクロ波レベル計 11 防熱板 12 演算装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 哲男 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 板倉 孝 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−117549(JP,A) 特開 平7−9117(JP,A) 特開 昭61−144254(JP,A) 特開 昭61−30271(JP,A) 実開 昭57−165351(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22D 37/00 B22D 11/16 104 G01F 23/288

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その表面を浮遊するスラグで覆われた、
    溶鋼鍋内の溶鋼を溶鋼鍋底面に設けた導出口から排出す
    る際に、スラグの流出開始時期を予測する方法であっ
    て、以下の(a)〜(c)の工程からなることを特徴と
    する溶鋼鍋のスラグ流出予測方法。 (a)前記溶鋼鍋内にマイクロ波を送信すると共にこの
    マイクロ波の反射波を受信して、受信した反射波からス
    ラグ表面での反射波と溶鋼表面での反射波とを区別し、
    溶鋼表面での反射波から前記導出口の直上の溶鋼の表面
    位置を連続的に直接測定する工程、(b)前記溶鋼表面
    位置の測定結果から当該表面位置が短周期の変動を開始
    した時点を検出する工程、(c)前記時点に所定の時間
    を加えスラグ流出時期を演算する工程。
  2. 【請求項2】 以下の(a)〜(c)の構成要件を有す
    ることを特徴とする溶鋼鍋のスラグ流出予測装置。 (a)溶鋼鍋の導出口の上方に設置され、導出口の直上
    の溶鋼表面に向けてマイクロ波を送信し且つ反射波を受
    信するマイクロ波レベル計と、(b)前記マイクロ波レ
    ベル計に設けられた防熱板と、(c)前記マイクロ波レ
    ベル計からの信号を受信して、マイクロ波の反射波から
    スラグ表面での反射波と溶鋼表面での反射波とを区別
    し、溶鋼表面での反射波から導出口の直上の溶鋼の表面
    位置を求めると共に、求めた溶鋼表面位置を経時的に処
    理し、溶鋼表面位置が単調な変化から短周期の変動に変
    わった変化時点を検出し、この変化時点に所定の時間を
    加えてスラグ流出時期を算出する演算装置。
JP23685496A 1996-09-06 1996-09-06 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置 Expired - Fee Related JP3358457B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23685496A JP3358457B2 (ja) 1996-09-06 1996-09-06 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23685496A JP3358457B2 (ja) 1996-09-06 1996-09-06 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1080762A JPH1080762A (ja) 1998-03-31
JP3358457B2 true JP3358457B2 (ja) 2002-12-16

Family

ID=17006794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23685496A Expired - Fee Related JP3358457B2 (ja) 1996-09-06 1996-09-06 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3358457B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2090387A1 (en) 2008-01-18 2009-08-19 Corus Staal BV Method and apparatus for monitoring the surfaces of slag and molten metal in a mould
JP2011043343A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Wire Device:Kk マイクロ波によるスラグ厚の測定方法及び測定装置
JP2014153077A (ja) * 2013-02-05 2014-08-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal 溶融金属の湯面上に浮遊するスラグの厚さ測定方法
CN106537088A (zh) * 2014-07-30 2017-03-22 新日铁住金株式会社 熔融金属的液面上悬浮的熔渣的厚度测定方法
JP6375765B2 (ja) * 2014-08-07 2018-08-22 新日鐵住金株式会社 溶融金属注入方法
CN105300480A (zh) * 2015-10-19 2016-02-03 山东钢铁股份有限公司 连铸中间包液面高度测量装置及方法
KR102133091B1 (ko) * 2018-09-19 2020-07-10 현대제철 주식회사 래들의 슬라이딩 게이트 제어 장치 및 그 방법
JP7472536B2 (ja) * 2020-02-25 2024-04-23 スズキ株式会社 溶解炉湯面検出方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1080762A (ja) 1998-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6255983B1 (en) Degasser guide
RU2703606C2 (ru) Способ измерения, система и датчик для машины непрерывного литья
US6130637A (en) Measuring the thickness of hot slag in steelmaking
JP3358457B2 (ja) 溶鋼鍋のスラグ流出予測方法及び装置
JP2006343203A (ja) 超音波測定方法及び超音波測定装置
WO2005062846A2 (en) Tundish control
EP0132296B1 (en) Apparatus for detecting slag outflow
WO2013002220A1 (ja) 連続鋳造用モールドパウダーの溶融層厚み測定方法
KR20120132637A (ko) 야금 용기의 유출구를 폐쇄하기 위한 장치 및 그 방법
CN109983334B (zh) 定量测定非均质材料混合物的组分的浓度或粒径的方法、设备及该设备的用途
JP5800241B2 (ja) 連続鋳造用鋳型内の溶融金属の湯面レベル及びモールドパウダー厚の測定方法
JP2022120835A (ja) レベル計、モールド装置及びモールド装置の操業方法
JP2720611B2 (ja) 鋼の連続鋳造方法
RU2033890C1 (ru) Способ измерения уровня металла в кристаллизаторе
JPH04262841A (ja) 連続鋳造鋳型内の溶鋼表面流速の測定装置および              測定方法
JP2001108508A (ja) 超音波による周波数型液面検出方法およびその装置
Currie et al. Development of an ultrasonic liquid steel inclusion monitor
JPS58159960A (ja) 連続鋳造機における凝固層厚さ検出装置
JPS61130885A (ja) モ−ルド内溶融金属レベルの測定方法及び装置
JP2000337849A (ja) 炉内耐火物厚測定方法及び炉内耐火物厚測定装置
JP2005262283A (ja) 連続鋳造における鋳型内の凝固状態検知方法
JPS58168465A (ja) 連続鋳造鋳片の表面状況検出法
JPS56126062A (en) Method for measuring molten metal level in mold for continuous casting
CA1224869A (en) Ultrasonic sensing
JPS61270620A (ja) 超音波レベル検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020910

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees