JP4505536B2 - 鋳片表面温度の測定装置および鋳片表面温度の測定方法 - Google Patents
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Description
前記鋳片の表面温度によって変化した磁力線を検出するために交流磁場を検出する磁場検出手段と、
前記磁場検出手段で交流磁場を検出することによって得られた誘導起電力と予め定めた対応関係データから前記鋳片の表面温度を導出する表面温度導出手段とを具備し、
前記磁場励磁手段はソレノイド状の励磁コイルを有しており、前記磁場検出手段はソレノイド状の検出コイルを有しており、前記検出コイルは前記鋳片の表面と前記励磁コイルとの間に配置されており、
前記対応関係データは、予め定めたキュリー点をはさんだ温度区間の鋳片表面温度と誘導起電力との対応関係を表すデータであることを特徴とする。
なお、前記対応関係データにおける鋳片表面温度の下限はキュリー点マイナス200℃程度、上限はキュリー点プラス100℃程度となる。この理由は鋼の磁気特性の温度依存性(常温からキュリー点までは強磁性体、キュリー点以上で常磁性体、さらに高温で非磁性体に変化する。)による。すなわち、磁場が印加される領域が非磁性体であれば磁場の印加有無で磁力線は変化しない。磁場が印加される領域の温度が低下し、常磁性体、強磁性体になると磁力線がその部分に集中するため磁力線が変化することになる。なお、その磁力線の変化は強磁性体の条件でより顕著となる。しかしながら、磁場が印加される領域が強磁性体で、その領域で磁気飽和するとそれ以上磁力線は変化しないため、電圧変化は見られなくなる。そのため、一旦磁気飽和するとそれ以上温度が低下しても磁力線の変化、すなわち電圧の変化は見られなくなる。このようにして、測定温度の上下限値が決まる。
前記磁場励磁手段によって鋳片に交流磁場を印加するとともに、前記磁場検出手段によって前記交流磁場を検出し、
前記表面温度導出手段によって前記鋳片の表面温度を導出することを特徴とする。
本実施の形態では、内部が直方体形状の鋳型を用いてスラブを下方から引き抜いて連続鋳造する際に鋳型直下の鋳片表面温度を測定する装置および方法について説明する。
図2(A)に示すように、鋳片表面温度を測定する基本原理は、鋳片1の表面に垂直磁場を励磁コイル2によって印加すると鋳片1の表面温度によって磁力線が変化し、その磁力線の変化を検出コイル3で検出し、この検出によって得られた誘導起電力と予め定めた鋳片表面温度と誘導起電力との較正式を用いることにより鋳片1の表面温度を測定するものである。
なお、xは検出コイル3によって検出された電圧値Vと非磁性体温度域での電圧5.54Vとの差を10倍した値であり、yは鋳片表面温度(℃)であり、Rは相関係数である。
R2=0.9922
鋳片幅:1000〜1800mm
鋳造速度:0.75〜1.2m/分
鋼種:中炭素Al−キルド鋼
センサー設置位置(測定装置の設置位置):鋳型内湯面レベルから1m下方であって鋳型短辺冷却帯の直下
センサー(測定装置)と鋳片表面との距離:30mm
励磁コイルに印加する交流電流の周波数:1.5Hz
2 励磁コイル
3 検出コイル
4 ガラスエポキシ製パイプ
5 外径1mmのポリエステル被覆銅線
6 外径0.3mmのポリエステル被覆銅線
7 定電流アンプ
8 発振器
9 信号処理器
10 ロックインアンプ
Claims (5)
- 鋳片の表面に対してほぼ垂直に交流磁場を印加する磁場励磁手段と、
前記鋳片の表面温度によって変化した磁力線を検出するために交流磁場を検出する磁場検出手段と、
前記磁場検出手段で交流磁場を検出することによって得られた誘導起電力と予め定めた対応関係データから前記鋳片の表面温度を導出する表面温度導出手段とを具備し、
前記磁場励磁手段はソレノイド状の励磁コイルを有しており、前記磁場検出手段はソレノイド状の検出コイルを有しており、前記検出コイルは前記鋳片の表面と前記励磁コイルとの間に配置されており、
前記対応関係データは、予め定めたキュリー点をはさんだ温度区間の鋳片表面温度と誘導起電力との対応関係を表すデータであることを特徴とする鋳片表面温度の測定装置。 - 請求項1において、前記対応関係データが鋳片表面温度と誘導起電力との対応関係を数式で表した関係式であることを特徴とする鋳片表面温度の測定装置。
- 請求項1又は2において、前記鋳片は、鋳型を用いて鋳型下方から引き抜く連続鋳造によって得られるスラブであり、前記磁場励磁手段および前記磁場検出手段は、鋳型直下で鋳片短辺側を冷却する冷却帯よりも下方の鋳片短辺側に配置されていることを特徴とする鋳片表面温度の測定装置。
- 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記磁場励磁手段によって励磁される磁場の印加周波数は0.5Hz以上20Hz以下であることを特徴とする鋳片表面温度の測定装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一項の鋳片表面温度の測定装置を用いて鋳片表面温度を測定する測定方法において、
前記磁場励磁手段によって鋳片に交流磁場を印加するとともに、前記磁場検出手段によって前記交流磁場を検出し、
前記表面温度導出手段によって前記鋳片の表面温度を導出することを特徴とする鋳片表面温度の測定方法。
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