JP4379425B2 - 鋳片の凝固判定方法及び装置並びに連続鋳造鋳片の製造方法 - Google Patents
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Description
従って、これを超えない範囲で平均回数を設定することで、最大のS/N改善を得るようにする。
(1)連続鋳造鋳片に対し、電磁超音波の横波を透過させることによりその凝固状態を判定する方法であって、
前記鋳片に対し、鋳片と非接触状態にある横波用の送信用電磁超音波センサによって、送信信号としての横波超音波をパルス単位で繰り返し送信する送信ステップと、
前記送信信号が鋳片を透過した透過信号を、鋳片と非接触状態にある横波用の受信用電磁超音波センサによって、受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する際の加算平均回数を、16回から、鋳片の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数までの範囲内で設定する加算平均回数設定ステップと、
前記加算平均回数設定ステップにおいて設定された加算平均回数で、前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップでの信号処理結果に基づいて前記鋳片の凝固状態を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする鋳片の凝固判定方法。
(2)前記鋳片の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数は、256回とすることを特徴とする上記(1)に記載の鋳片の凝固判定方法。
(3)前記送信用電磁超音波センサ及び前記受信用電磁超音波センサは、前記鋳片との距離を4mm以上離して設置されることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の鋳片の凝固判定方法。
(4)溶鋼を凝固させつつ、連続鋳造鋳片をモールドから引き抜く引抜ステップと、
前記引抜ステップにて引き抜かれた鋳片内部の凝固状態を、上記(1)乃至(3)のうち何れかに記載の鋳片の凝固判定方法により判定する凝固判定ステップと、
前記凝固判定ステップにおける判定結果に基づき、鋳片の鋳造速度又は冷却を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法。
(5)連続鋳造鋳片に対し、電磁超音波の横波を透過させることによりその凝固状態を判定する装置であって、
前記鋳片に対し、鋳片と非接触状態にある横波用の送信用電磁超音波センサによって、送信信号としての横波超音波をパルス単位で繰り返し送信する送信手段と、
前記送信信号が鋳片を透過した透過信号を、鋳片と非接触状態にある横波用の受信用電磁超音波センサによって、受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された受信信号における各パルスを加算平均する際の加算平均回数を、16回から、鋳片の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数までの範囲内で設定する加算平均回数設定手段と、
前記加算平均回数設定手段において設定された加算平均回数で、前記受信手段で受信された受信信号における各パルスを加算平均する信号処理手段と、
前記信号処理手段での信号処理結果に基づいて前記鋳片の凝固状態を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする鋳片の凝固判定装置。
(6)熱間鋼材である被測定材に対し、電磁超音波を透過させることによりその計測を行う電磁超音波計測方法であって、
前記被測定材に対し、被測定材と非接触状態にある横波用の送信用電磁超音波センサによって、送信信号としての横波超音波をパルス単位で繰り返し送信する送信ステップと、
前記送信信号が被測定材を透過した透過信号を、被測定材と非接触状態にある横波用の受信用電磁超音波センサによって、受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する際の加算平均回数を、16回から、被測定材の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数までの範囲内で設定する加算平均回数設定ステップと、
前記加算平均回数設定ステップにおいて設定された加算平均回数で、前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップでの信号処理結果に基づいて前記被測定材に対する計測を行う計測ステップと、
を有することを特徴とする電磁超音波計測方法。
図1は本発明の第1の実施形態に係る鋳片の凝固状態判定装置の一例を示す構成図である。
まず、連続鋳造鋳片の表層部を相変態させる条件は次のようにした。
次に送信信号は次のようにした。
次に同期加算平均の平均回数は次のようにした。
本実施形態は、第1の実施形態で説明したS/N改善方法に、電磁超音波センサの高性能化方法を組み合わせるものである。これにより、完全非接触計測が可能なまでにリフトオフを大きくする。すなわち、本実施形態では図2の電磁超音波センサの磁石22を電磁石とし、その磁化力を増すために尖頭値の高いパルス状の電流を磁化電流に用いている。S/Nを改善するためには磁化電流を増やせば良い。しかし、直流で電流を大きくすることは、電磁石が発熱してしまうために困難である。これに対し、パルス磁化電流を用いることで、電磁石の発熱を抑えるとともに、強力な磁場を形成することができる。
(イ)電磁石に用いる銅線を太くすることによって銅線の抵抗を下げ、磁化電流を大きくした場合の発熱を少なくする。
(ロ)電磁石の冷却に用いる冷却水あるいは冷却オイルの循環を速くして冷却能力を大きくする。
本実施形態においては、第1、第2の実施形態で説明した鋳片の凝固判定方法を利用した連続鋳造鋳片の製造方法を説明する。
2 連続鋳造ロール
3 送信用横波電磁超音波センサ
4 受信用横波電磁超音波センサ
5 水冷用ノズル
6 所定領域
7 未凝固部
7a クレータエンド
8 トリガー信号発生部
9 送信信号発生部
10 受信信号の増幅部
11 評価部
12 同期加算平均部
13 平均回数設定部
14 バースト波発生部
15 電力増幅部
16 パルス幅設定部
17 相関処理部
18 パルス磁化電流発生部
19 コイル
20 磁石
21 カッター
22 鋳型
23 2次冷却帯
Claims (6)
- 連続鋳造鋳片に対し、電磁超音波の横波を透過させることによりその凝固状態を判定する方法であって、
前記鋳片に対し、鋳片と非接触状態にある横波用の送信用電磁超音波センサによって、送信信号としての横波超音波をパルス単位で繰り返し送信する送信ステップと、
前記送信信号が鋳片を透過した透過信号を、鋳片と非接触状態にある横波用の受信用電磁超音波センサによって、受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する際の加算平均回数を、16回から、鋳片の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数までの範囲内で設定する加算平均回数設定ステップと、
前記加算平均回数設定ステップにおいて設定された加算平均回数で、前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップでの信号処理結果に基づいて前記鋳片の凝固状態を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする鋳片の凝固判定方法。 - 前記鋳片の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数は、256回とすることを特徴とする請求項1に記載の鋳片の凝固判定方法。
- 前記送信用電磁超音波センサ及び前記受信用電磁超音波センサは、前記鋳片との距離を4mm以上離して設置されることを特徴とする請求項1または2に記載の鋳片の凝固判定方法。
- 溶鋼を凝固させつつ、連続鋳造鋳片をモールドから引き抜く引抜ステップと、
前記引抜ステップにて引き抜かれた鋳片内部の凝固状態を、請求項1乃至3のうち何れか一項に記載の鋳片の凝固判定方法により判定する凝固判定ステップと、
前記凝固判定ステップにおける判定結果に基づき、鋳片の鋳造速度又は冷却を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする連続鋳造鋳片の製造方法。 - 連続鋳造鋳片に対し、電磁超音波の横波を透過させることによりその凝固状態を判定する装置であって、
前記鋳片に対し、鋳片と非接触状態にある横波用の送信用電磁超音波センサによって、送信信号としての横波超音波をパルス単位で繰り返し送信する送信手段と、
前記送信信号が鋳片を透過した透過信号を、鋳片と非接触状態にある横波用の受信用電磁超音波センサによって、受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された受信信号における各パルスを加算平均する際の加算平均回数を、16回から、鋳片の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数までの範囲内で設定する加算平均回数設定手段と、
前記加算平均回数設定手段において設定された加算平均回数で、前記受信手段で受信された受信信号における各パルスを加算平均する信号処理手段と、
前記信号処理手段での信号処理結果に基づいて前記鋳片の凝固状態を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする鋳片の凝固判定装置。 - 熱間鋼材である被測定材に対し、電磁超音波を透過させることによりその計測を行う電磁超音波計測方法であって、
前記被測定材に対し、被測定材と非接触状態にある横波用の送信用電磁超音波センサによって、送信信号としての横波超音波をパルス単位で繰り返し送信する送信ステップと、
前記送信信号が被測定材を透過した透過信号を、被測定材と非接触状態にある横波用の受信用電磁超音波センサによって、受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する際の加算平均回数を、16回から、被測定材の温度変化による伝播時間変化率から定まるパルス加算による信号強度の相殺低下が1dB以内の範囲となる回数までの範囲内で設定する加算平均回数設定ステップと、
前記加算平均回数設定ステップにおいて設定された加算平均回数で、前記受信ステップで受信された受信信号における各パルスを加算平均する信号処理ステップと、
前記信号処理ステップでの信号処理結果に基づいて前記被測定材に対する計測を行う計測ステップと、
を有することを特徴とする電磁超音波計測方法。
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