JP5223842B2 - 鋳片表面温度導出装置及び鋳片表面温度導出方法 - Google Patents

鋳片表面温度導出装置及び鋳片表面温度導出方法 Download PDF

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Description

本発明は、鋳片表面温度導出装置及び鋳片表面温度導出方法に関し、特に、鋳片の表面温度を導出するために用いて好適なものである。
表面及び内部品質が良好な高品位の鋳片を高い生産性で連続鋳造するために、鋳型内及びストランド内で均一な凝固シェルの成長を図る必要がある。しかしながら、鋳型内に注入される溶鋼流に偏りが生じ、溶鋼流が凝固シェルに衝突すると、凝固シェルの再溶解が進行する。局部的な凝固シェル厚の不足が顕著となると、孔あき性ブレークアウトと呼ばれる操業トラブルを招くことがある。このような操業トラブルを未然に防止するために、鋳片表面温度を測定する技術が開示されている(特許文献1を参照)。
冷却水を用いた急冷を行うことによって、鋳型の短辺の直下での鋳片表面温度がキュリー点よりも低い温度になると、その部分で鋳片の磁気変態が起こるので(鋳片が磁性を有するようになるので)、この部分に交流磁界を印加すると磁力線が変化する。特許文献1ではこのことを利用して、鋳型の短辺の直下に、鋳片の長手方向に対して垂直な方向の交流磁界を印加するソレノイド状の励磁コイルと、その励磁コイルによる磁力線の変化を検出するソレノイド状の検出コイルとを備えたセンサーを設け、予め定めておいた鋳片表面温度と誘導電圧との関係を示す較正式(温度検量線)に、検出コイルから出力された誘導電圧を代入して鋳片の表面温度を求めるようにしている。このようにすることにより、多量の水や蒸気等が存在する雰囲気下でも、鋳片表面温度を長時間、安定的に測定することができる。
特開2008−256605号公報
ところで、前述した温度検量線は個々のセンサーに固有のものであり、センサーによって異なる。しかしながら、特許文献1に記載の技術では、使用するセンサーを用いた実験を行って温度検量線を予め求めている。したがって、特許文献1に記載の技術を用いて鋳片の表面温度を正確に推定するためには、使用するセンサーのそれぞれについて実験を行って温度検量線を予め求めておく必要があり、手間がかかるという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、鋳片に対して交流磁界を印加したときの磁力線の変化に起因する誘導電圧から鋳片の表面温度を求めるために必要となる「鋳片表面温度と誘導電圧との関係」を作成する負担を軽減することを目的とする。
本発明の鋳片表面温度導出装置は、鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出装置であって、前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを予め記憶する第1の記憶手段と、前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶手段と、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、以下の(A)式又は(B)式を用いて補正誘導電圧Va(V)を導出する第1の導出手段と、前記第1の導出手段により導出された補正誘導電圧Vaに対応する表面温度を、前記対応関係データから導出する第2の導出手段と、を有し、前記第2の導出手段により導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする。
a=Vkmax−(Vmax−V)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(A)
a=Vkmin+(V−Vmin)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(B)
(A)式及び(B)式において、Vkmaxは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、Vは、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧(V)である。
本発明の鋳片表面温度導出装置の他の態様例では、鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出装置であって、前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第1のセンサーに係る対応関係データとして予め記憶する第1の記憶手段と、前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶手段と、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第2のセンサーに係る対応関係データとして、以下の(C)式又は(D)式を用いて導出する第1の導出手段と、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、当該誘導電圧に対応する表面温度を、前記第2のセンサーに係る対応関係データから導出する第2の導出手段と、を有し前記第2の導出手段により導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする。
a(t)=Vmax−(Vkmax−V(t))×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(C)
a(t)=Vmin+(V(t)−Vkmin)×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(D)
(C)式及び(D)式において、Va(t)は、前記第2のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧であり、Vkmaxは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、V(t)は、前記第1のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧である。
本発明の鋳片表面温度導出方法は、鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出方法であって、前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを予め記憶する第1の記憶ステップと、前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶ステップと、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、以下の(A)式又は(B)式を用いて補正誘導電圧Va(V)を導出する第1の導出ステップと、前記第1の導出ステップにより導出された補正誘導電圧Va(V)に対応する表面温度を、前記対応関係データから導出する第2の導出ステップと、を有し、前記第2の導出ステップにより導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする鋳片表面温度導出方法。
a=Vkmax−(Vmax−V)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(A)
a=Vkmin+(V−Vmin)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(B)
(A)式及び(B)式において、Vkmaxは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、Vは、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧(V)である。
本発明の鋳片表面温度導出方法の他の態様例では、鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出方法であって、前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第1のセンサーに係る対応関係データとして予め記憶する第1の記憶ステップと、前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶ステップと、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第2のセンサーに係る対応関係データとして、以下の(C)式又は(D)式を用いて導出する第1の導出ステップと、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、当該誘導電圧に対応する表面温度を、前記第2のセンサーに係る対応関係データから導出する第2の導出ステップと、を有し、前記第2の導出ステップにより導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする鋳片表面温度導出方法。
a(t)=Vmax−(Vkmax−V(t))×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(C)
a(t)=Vmin+(V(t)−Vkmin)×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(D)
(C)式及び(D)式において、Va(t)は、前記第2のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧であり、Vkmaxは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、V(t)は、前記第1のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧である。
本発明によれば、基準となる第1のセンサーに係る対応関係データ(誘導電圧と鋳片の表面温度との関係)と、その他の第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値とを予め記憶しておく。そして、第2のセンサーで誘導電圧が測定されると、その誘導電圧を第1のセンサーで測定される誘導電圧に置換し、第1のセンサーに係る対応関係データを用いて、第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度を求める。したがって、第2のセンサーに係る対応関係データの全てを得るための測定を行う必要がなくなる。よって、第2のセンサーに係る対応関係データを得るための負担を軽減することができる。また、第1のセンサーに係る対応関係データを第2のセンサーに係る対応関係データに置換しておき、第2のセンサーで誘導電圧が測定されると、第2のセンサーに係る対応関係データを用いて、第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度を求めるようにしても、これと同じ効果が得られる。
本発明の第1の実施形態を示し、連続鋳造機の一部分の構成の一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態を示し、鋳片の短辺側の面の表面温度の温度パターンの一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態を示し、鋳片表面温度測定装置の構成の一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態を示し、基準となる鋳片温度測定用センサーの温度検量線の一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態を示し、基準となる鋳片温度測定用センサーの温度検量線と、その他の鋳片温度測定用センサーの温度検量線との関係の一例を概念的に示す図である。 本発明の第1の実施形態を示し、2つの鋳片温度測定用センサーの温度検量線の測定データの一例を示す図である。 本発明の第2の実施形態を示し、基準となる鋳片温度測定用センサーの温度検量線と、その他の鋳片温度測定用センサーの温度検量線との関係の一例を概念的に示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の各本実施形態では、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の直下において鋳片表面温度を測定する場合を例に挙げて説明する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。
図1は、鋳片状態測定装置が設けられた連続鋳造機の一部分の構成の一例を示す図である。具体的に図1の上図は、連続鋳造機の横断面図であり、図1の下図は、連続鋳造機の縦断面図である。尚、図1では、説明の都合上、各部の構成を簡略化して示している。
図1において、鋳型10は、短辺側部材11a、11bと、長辺側部材12a、12bと、を有する。前述したように鋳型10の内部は直方体形状となっている。浸漬ノズル13は、鋳型10の上方から内部にかけて上下方向に延設されている。溶鋼14は、図示しないタンディッシュを経由して、浸漬ノズル13によって鋳型10の内部へ連続的に注がれる。溶鋼14は、鋳型10の内部において、そのエッジの領域が凝固して凝固シェルになり、鋳片15として鋳型10から下方に引き出される。鋳型10の短辺側部材11a、11bの直下には、それぞれ2本のサポートロール16a・16b、16c・16dが設けられている。更に、サポートロール16b、16dの直下には、それぞれ鋳片温度測定用センサー21a、21bが設けられている。ここで、鋳型10の短辺側部材11a(11b)、サポートロール16a、16b(16c、16d)、及び鋳片温度測定用センサー21a(21b)は一体で動くようにしている。すなわち、鋳片15の鋳造幅を調整するために、鋳型10の短辺側部材11a(11b)が水平方向に移動すると、それに連動してサポートロール16a、16b(16c、16d)及び鋳片温度測定用センサー21a(21b)も水平方向に移動する。このように、鋳型10の短辺側部材11a(11b)、サポートロール16a、16b(16c、16d)、及び鋳片温度測定用センサー21a(21b)の位置関係は、鋳型10の短辺側部材11a(11b)が移動しても変わらない。これにより、鋳片15の幅を種々変更するべく鋳型10を調整したとしても、鋳片温度測定用センサー21と鋳片15の短辺側の表面との間の冷間時における距離を略一定にすること、すなわち、後述する励磁コイル22によって鋳片15の短辺側の表面に対して略垂直に印加される交流磁界を略一定にすることができる。
図示しないが、鋳型10よりも下方において、鋳片15の長辺側の面は、鋳型10の直下から鋳片15の最終凝固位置まで多数のサポートロールで支えられている。これに対し、鋳片15の短辺側の面は、鋳型10の直下に設けられた数本のサポートロールで支えられているに過ぎない(図1では、鋳片15の短辺側の面が、それぞれ2本のサポートロール16a・16b、16c・16dで支えられている場合を例に挙げて示している)。そのため、鋳片15の長辺側の面については、サポートロールの間に冷却用のノズルチップを凝固完了位置まで配して冷却することができる。これに対し、鋳片15の短辺側の面については、鋳型10の直下のサポートロール16a〜16dがある領域内で鋳片15の表面温度を低下させて溶鋼ヘッドに耐え得る凝固シェル厚を確保する必要がある。したがって、鋳型10の直下の鋳片15の短辺側の面を水等で強冷却することになる。このため、鋳片15の短辺側の面の表面温度は、概略図2に示すような温度パターンを示す。図2に示すように、鋳片15の短辺側の面の表面温度は、前述した強冷却によって、鋳型10の直下の位置で一旦キュリー点Tcよりも低下した後、復熱によりキュリー点Tcよりも上昇する。キュリー点Tcは磁気変態点であり、鋼は、常温からキュリー点Tcまでは強磁性体であり、キュリー点Tcを超えると常磁性体、さらに高温になると非磁性体に変化する。尚、図2において、領域iは鋳型10の内部の領域に対応し、領域iiは、サポートロール16a〜16dが存在している冷却帯の領域に対応する。
図3は、鋳片表面温度測定装置20の構成の一例を示す図である。尚、本実施形態では、鋳片温度測定用センサー21a、21bは同じである。そこで、図3では、鋳片温度測定用センサー21a、21bのうち、鋳片温度測定用センサー21aのみを示し、鋳片温度測定用センサー21bの図示を省略している。
図3において、鋳片表面温度測定装置20は、それぞれが励磁コイル22、検出コイル23、及びパイプ24を備えた鋳片温度測定用センサー21a、21bと、発振器25と、定電流アンプ26と、信号処理器27と、ロックインアンプ28と、演算装置29とを有している。
パイプ24は、例えば、外径30mmのガラスエポキシ製(絶縁体製)のパイプである。励磁コイル22は、パイプ24に巻き回されたソレノイド状のコイルであり、交流磁界を発生させるためのものである。本実施形態では、外径1mmのポリエステル被覆銅線を300回巻いたものを励磁コイル22としている。検出コイル23は、励磁コイル22により発生された交流磁界(磁力線)の時間的な変化を表す誘導電圧を検出するためのソレノイド状のコイルであり、励磁コイル22よりも鋳片15から遠い位置でパイプ24に巻き回されている。本実施形態では、外径0.3mmのポリエステル被覆銅線を150回巻いたものを検出コイル23としている。
励磁コイル22及び検出コイル23のコイル一式はステンレス製円筒ケース(図示せず)に収納され、このステンレス製円筒ケース内は乾燥空気で強制冷却されている。また、パイプ24の径の中心を通る軸が、鋳片15の短辺方向の中心に一致するようにパイプ24を配置することが好ましい。鋳片15の端の部分の表面温度は中央部分に比べて低いため、パイプ24を鋳片15の短辺方向の端の部分に配置すると、後述するようにして行う鋳片15の表面温度の測定を正確に行うことが困難になるためである。
励磁コイル22から、鋳型10の短辺側の表面に対して略垂直方向から交流磁界が印加され、交流磁束が鋳片15に励磁されると、鋳片15の表面温度によって磁力線の分布が変化し、検出コイル23で検出される誘導電圧が変化する。すなわち、検出コイル23には、N×dφc/dt(N:検出コイル23の巻数、φc:検出コイル23の鎖交磁束数、t:時間)の誘導電圧が誘導されるところ、鋳片15の表面温度によって交流磁束φの分布が変わると、検出コイル23の鎖交磁束数φcが変わり、検出コイル23に誘導される電圧が変化する。
前述したように、サポートロール16b(16d)が配置されている領域では鋳片15の短辺側の面の表面温度は、キュリー点Tcよりも高い温度からキュリー点Tcよりも低い温度に変化し、サポートロール16b(16d)の直下では、キュリー点Tcよりも低い温度からキュリー点Tcよりも高い温度に復熱する。すなわち、鋳片15の表面は、その温度によって、非磁性体、常磁性体、又は強磁性体になる。鋳片15の表面が非磁性体の場合には、真空中と同様に磁界が広がりながら鋳片15の内部まで侵入する。これに対し、鋳片15の表面が磁性を帯びると、鋳片15の磁性を帯びた部分に磁界が集中することにより磁力線の分布が大幅に変化する。このことは鋳片15が常磁性体の場合よりも強磁性体の場合に顕著になる。
本実施形態では、以上のようにして生じる磁力線の分布の時間的な変化を、サポートロール16b(16d)の直下(鋳片15の短辺側を強冷却する冷却帯の直下)に配置した鋳片温度測定用センサー21a(21b)の検出コイル23によって検出するようにしている。
図3の説明に戻り、発振器25は、交流信号を定電流アンプ26に出力する。本実施形態では、発振器25から出力される交流信号の周波数を1.5Hzとした。
定電流アンプ26は、発振器25で生成された1.5Hzの交流信号を一定の大きさの交流電流に増幅して励磁コイル22の両端に印加すると共に、ロックインアンプ28に1.5Hzの信号を参照信号として出力する。
信号処理器27は、オペアンプ、抵抗、コンデンサ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ等を備え、検出コイル23で検出された誘導電圧を入力し、電圧増幅やフィルター処理等の信号処理を行う。
ロックインアンプ28は、検出コイル23で検出された誘導電圧の信号が信号処理器27で処理されると、その信号から、参照信号と同一の周波数(1.5Hz)の電圧値(振幅)を抽出して出力するアナログ機器である。また、ロックインアンプ28は、検出コイル23で検出された誘導電圧の信号と、参照信号との位相差も検出する。
尚、信号処理器27及びロックインアンプ28の機能をソフトウェアで代替処理することもできる。このようにする場合には、検出コイル23で検出された誘導電圧の信号を、AD変換器を通してパソコン等のコンピュータに取り込み、信号処理器27とロックインアンプ28の機能をソフトウェアプログラムで実現すればよい。
演算装置29は、ロックインアンプ28で得られた「検出コイル23の誘導電圧の信号」をデジタル信号に変換した上で入力し、その信号に基づいて、鋳片15の表面温度を導出する。
演算装置29は、鋳片15の表面温度を計算するために、基準となる鋳片温度測定用センサー(ここでは鋳片温度測定用センサー21aとする)の温度検量線(鋳片15の表面温度と検出コイル23で検出される誘導電圧との関係を示す較正式)を、鋳片温度測定用センサー21aと鋳片15との間の(冷間時における)距離であるギャップ毎に複数予め記憶している。また、演算装置29は、その他の鋳片温度測定用センサー(ここでは鋳片温度測定用センサー21bとする)の検出コイル23で検出される最大誘導電圧と最小誘導電圧(温度検量線の全てではなく、温度検量線の誘導電圧の最大値と最小値)を、鋳片温度測定用センサー21bと鋳片15との間の(冷間時における)距離であるギャップ毎に複数予め記憶している。
図4は、基準となる鋳片温度測定用センサー21aの温度検量線の一例を示す図である。図4に示す温度検量線41は、例えば、次のようにして得られるものである。すなわち、鋳片サンプルを加熱炉によって所定の温度程度まで加熱する。そして、この加熱した鋳片サンプルの表面下数mmの位置に熱電対を配置する。そして、加熱した鋳片サンプルの表面に対して略垂直な方向から、鋳片温度測定用センサー21aにより交流磁界を印加する。この状態で熱電対により測定される鋳片サンプルの温度を鋳片表面温度とする。そして、その鋳片表面温度と、その鋳片表面温度のときに鋳片温度測定用センサー21aの検出コイル23で検出された誘導電圧とから定まる点をプロットする。鋳片サンプルを自然冷却させながらこのような測定を行うことにより、図4に示す温度検量線41が得られる。また、このような測定を、鋳片温度測定用センサー21aと鋳片サンプルとの間のギャップを異ならせて行う。
鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で検出される最大誘導電圧と最小誘導電圧は、例えば、次のようにして得られるものである。すなわち、常温の鋳片サンプル(強磁性体となっている鋳片サンプル)の表面に対して略垂直な方向から、鋳片温度測定用センサー21bにより交流磁界を印加したときに検出コイル23で検出された誘導電圧を、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で検出される最大誘導電圧とする。このような測定を、鋳片温度測定用センサー21bと鋳片サンプルとの間のギャップを異ならせて行う。
また、鋳片サンプルを、加熱炉によって、キュリー点Tcを超える温度にまで加熱し非磁性体にする。そして、加熱した鋳片サンプルの表面に対して略垂直な方向から、鋳片温度測定用センサー21bにより交流磁界を印加したときに検出コイル23で検出される誘導電圧を、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で検出される最小誘導電圧とする。この他、鋳片サンプルを配置しない状態で(測定対象物を何も配置しない状態で)鋳片温度測定用センサー21bにより交流磁界を印加したときに検出コイル23で検出される誘導電圧を、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で検出される最小誘導電圧としてもよい。このような測定を、鋳片温度測定用センサー21bと鋳片サンプルとの間のギャップを異ならせて行う。
以上の測定は、オンラインで行ってもオフラインで行ってもよい。
尚、以下の説明では、「基準となる鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21a)の温度検量線」を、必要に応じて「基準温度検量線」と称する。また、「その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)の検出コイル23で検出される誘導電圧」を、必要に応じて「補正用誘導電圧」と称し、「その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)の温度検量線」を、必要に応じて「導出対象温度検量線」と称する。さらに、「鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で検出される最大誘導電圧・最小誘導電圧」を、必要に応じて「鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」と称する。
以下に、演算装置29が、鋳片温度測定用センサー21a(鋳片温度測定用センサー21b)で測定された誘導電圧を用いて、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21a(鋳片温度測定用センサー21b)側の短辺の表面温度を導出する方法の一例を説明する。
まず、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21a側の短辺の表面温度を導出する方法を説明する。
演算装置29は、連続鋳造機に設置されている鋳片温度測定用センサー21aと鋳片15とのギャップの情報を入力し、入力したギャップに対応する基準温度検量線41を選択する。その後、鋳片温度測定用センサー21aの検出コイル23で誘導電圧が測定されると、その誘導電圧に対応する温度を、選択した基準温度検量線41から求め、求めた温度を、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21a側の短辺の表面温度として採用する。
次に、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度を導出する方法を説明する。
演算装置29は、連続鋳造機に設置されている鋳片温度測定用センサー21bと鋳片15とのギャップの情報を入力し、入力したギャップに対応する「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」を選択する。その後、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で誘導電圧が測定されると、演算装置29は、以下の(1)式を用いて、補正誘導電圧Vaを導出する。
a=Vkmax−(Vmax−V)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(1)
ここで、Vは、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で測定された誘導電圧である。Vkmax、Vkminは、基準温度検量線41の最大誘導電圧、最小誘導電圧であり、Vmax、Vminは、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧、最小誘導電圧である。尚、(1)式の各変数の単位は(V)である。
そして、演算装置29は、補正誘導電圧Vaに対応する温度を基準温度検量線41から求め、求めた温度を、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度として採用する。
図5は、基準となる鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21a)の温度検量線(基準温度検量線)と、その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)の温度検量線(導出対象温度検量線)との関係の一例を概念的に示す図である。
前述した(1)式の計算を行うことにより、導出対象温度検量線52の誘導電圧Vは、基準温度検量線51の誘導電圧(補正誘導電圧Va)に置換される。すなわち、導出対象温度検量線52の補正誘導電圧Vaに対応する温度と、基準温度検量線51の誘導電圧Vに対応する温度は一致する。したがって、補正誘導電圧Vaに対応する温度を基準温度検量線51から求めれば、鋳片温度測定用センサー21aの検出コイル23で測定された誘導電圧Vに対応する温度を導出対象温度検量線52から求めることと実質的に同じことになる。
図6は、2つの鋳片温度測定用センサー21a、21bの温度検量線の測定データの一例を示す図である。温度検量線の測定データは、前述したように、加熱した鋳片サンプルの表面に対して略垂直な方向から鋳片温度測定用センサー21a、21bにより交流磁界を印加した状態で熱電対により測定された鋳片サンプルの表面温度と、その表面温度のときの鋳片温度測定用センサー21a、21bの誘導電圧とから定まる点を順次プロットすることにより得られる。また、ここでは、鋳片温度測定用センサー21a、21bと鋳片15との間のギャップを30mmにしている。
図6(a)は、2つの鋳片温度測定用センサーの温度検量線(基準温度検量線61、導出対象温度検量線62)をそのまま示す図である。
また、図6(b)は、基準温度検量線61と、水平移動後の導出対象温度検量線63と、線形補正後の導出対象温度検量線64を示す図である。ここで、水平移動後の導出対象温度検量線63とは、図6(a)に示した導出対象温度検量線62の最大値が基準温度検量線61の最大値と一致するように、導出対象温度検量線62を横軸方向に水平に移動することにより得られる温度検量線である。また、線形補正後の導出対象温度検量線64は、水平移動後の導出対象温度検量線63の各誘導電圧V、Vmax、Vminと、基準温度検量線61の最大・最小誘導電圧Vkmax、Vkminとから(1)式に従って補正誘導電圧Vaを導出し、水平移動後の導出対象温度検量線63の誘導電圧Vに対応する温度と、その誘導電圧Vを用いて導出した補正誘導電圧Vaとから定まる点をプロットすることにより得られる温度検量線である。
また、図6(c)は、正規化した基準温度検量線65と、正規化した水平移動後の導出対象温度検量線66と、正規化した線形補正後の導出対象温度検量線67を示す図である。例えば、正規化した基準温度検量線65を求める場合には、以下のようにして正規化を行う。まず、基準温度検量線61の全ての誘導電圧Vkが含まれるように正規化最大電圧Vvmaxと正規化最小電圧Vvminとを設定する。すなわち、Vvmin<Vk<Vvmaxとなるように、正規化最大電圧Vvmax(>Vkmax)と正規化最小電圧Vvmin(<Vkmin)とを設定する。そして、以下の(2)式に従って正規化した基準温度検量線65の電圧Vskを導出する。
sk=(Vk−Vvmin)÷(Vvmax−Vvmin) ・・・(2)
水平移動後の導出対象温度検量線63の誘導電圧、線形補正後の導出対象温度検量線64の誘導電圧、及び温度についても同様にして正規化する。尚、(2)式の右辺の各変数の単位は(V)である。
図6(c)に示すように、正規化を行えば温度検量線を一意に決めることができる。
また、図6(b)、図6(c)から分かるように、線形補正後の導出対象温度検量線64(正規化した線形補正後の導出対象温度検量線67)と、基準温度検量線61(正規化した基準温度検量線65)とは略一致している。したがって、(1)式の計算を行うことにより、鋳片温度測定用センサーの個体差を吸収し、導出対象温度検量線52の誘導電圧Vを、基準温度検量線51の誘導電圧(補正誘導電圧Va)に正確に置換できることが分かる。
演算装置29は、以上のようにして導出した「鋳片15の鋳片温度測定用センサー21a側の短辺の表面温度」と「鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度」や、両者の温度差等、鋳型10直下における鋳片15の凝固状態をオペレータが推定するために必要な情報をディスプレイに表示させる。オペレータは、例えば、「鋳片15の鋳片温度測定用センサー21a側の短辺の表面温度」と「鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度」の温度差を監視することにより、鋳型10直下における鋳片15の凝固状態を推定することができる。
尚、演算装置29は、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、各種インターフェース、及びコンピュータディスプレイを備えた情報処理装置により実現することができる。
以上のように本実施形態では、演算装置29は、基準となる鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21a)の基準温度検量線41(最大誘導電圧Vkmax、最小誘導電圧Vkmin)のデータを予め記憶すると共に、その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)の最大誘導電圧Vmaxと最小誘導電圧Vminを予め記憶する。その後、鋳片温度測定用センサー21bで誘導電圧Vが測定されると、(1)式に従って補正誘導電圧Vaを導出し、補正誘導電圧Vaに対応する温度を基準温度検量線41から求め、求めた温度を、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度とする。したがって、「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」をギャップ毎に予め用意していれば、導出対象温度検量線の全てのデータを用意する必要がなくなる。例えば、鋳片温度測定用センサー21bを別の鋳片温度測定用センサーに交換した場合には、その鋳片温度測定用センサーで測定される最大誘導電圧・最小誘導電圧をギャップ毎に用意するだけで、当該鋳片温度測定用センサーで測定された誘導電圧から(1)式を用いることにより、鋳片15の当該鋳片温度測定用センサー側の短辺の表面温度を求めることができる。よって、温度検量線を作成する負担を軽減することができる。
尚、本実施形態では、(1)式を用いて補正誘導電圧Vaを導出する場合を例に挙げて示したが、(1)式の代わりに以下の(3)式を用いてもよい。尚、(3)式の各変数の単位は(V)である。
a=Vkmin+(V−Vmin)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(3)
また、本実施形態では、基準温度検量線41のデータを演算装置29が記憶する場合を例に挙げて示したが、基準温度検量線41の誘導電圧と温度とを相互に関連付けてテーブルに記憶するようにしてもよい。この場合、テーブルに記憶されていないデータについては、補間処理を行って求めるようにすることができる。
また、ギャップが固定(一定)である場合には、「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」をギャップ毎に用意する必要はない。
また、鋳片15の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する励磁コイルと、当該励磁コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導起電力を検出する検出コイルとを有していれば、鋳片温度測定用センサー21の構成は、図3に示したものに限定されない。
以上説明した本実施形態においては、例えば、演算装置29により鋳片表面温度導出装置の一例が実現される。また、例えば、励磁コイル22により印加コイルが実現され、検出コイル23により検出コイルが実現される。また、例えば、鋳片温度測定用センサー21aが第1のセンサーの一例であり、鋳片温度測定用センサー21bが第2のセンサーの一例である。また、例えば、基準温度検量線41が対応関係データの一例であり、これが演算装置29の記憶媒体(HDD等)に記憶されることにより第1の記憶手段の一例が実現される。また、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧、最小誘導電圧が最大・最小誘導電圧の一例であり、これが演算装置29の記憶媒体(HDD等)に記憶されることにより第2の記憶手段の一例が実現される。また、演算装置29が(1)式又は(3)式の演算を行うことにより第1の導出手段の一例が実現され、演算装置29が(1)式又は(3)式の演算を行って導出した補正誘導電圧Vaに対応する温度を基準温度検量線41から求めることにより第2の導出手段の一例が実現される。
また、演算装置29が、連続鋳造機に設置されている鋳片温度測定用センサー21bと鋳片15とのギャップの情報を入力することにより入力手段の一例が実現され、演算装置29が、入力したギャップに対応する「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」を選択することにより第1の取得手段、第2の取得手段の一例が実現される。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。前述した第1の実施形態では、(1)式又は(3)式を用いて、鋳片温度測定用センサー21bの誘導電圧Vを、基準となる鋳片温度測定用センサー21aで測定される誘導電圧(補正誘導電圧Va)に置換し、置換した補正誘導電圧Vaに対応する温度を基準温度検量線41から求める場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、ギャップ毎の「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」を予め用意し、それらの情報から、演算装置29が導出対象温度検量線を自動的に求めるようにする場合を例に挙げて説明する。このように本実施形態と前述した第1の実施形態とは、演算装置29が、その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)で測定された誘導電圧を用いて、鋳片15の当該鋳片温度測定用センサー側の短辺の表面温度を求める処理が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、前述した第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図6に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
演算装置29は、基準となる鋳片温度測定用センサー21aの温度検量線41を、鋳片温度測定用センサー21aと鋳片15との間のギャップ毎に複数予め記憶している。また、演算装置29は、その他の鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧と最小誘導電圧を、鋳片温度測定用センサー21bと鋳片15との間のギャップ毎に複数予め記憶している。
そして、演算装置29は、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度を求めるに際し、連続鋳造機に設置されている鋳片温度測定用センサー21bと鋳片15とのギャップの情報を入力し、入力したギャップに対応する「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」を選択する。そして、演算装置29は、以下の(4)式を用いて、鋳片温度測定用センサー21bの温度検量線(導出対象温度検量線)を導出する。
a(t)=Vmax−(Vkmax−V(t))×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(4)
ここで、V(t)は、基準温度検量線41の温度t(℃)における誘導電圧である。Va(t)は、導出対象温度検量線の温度t(℃)における誘導電圧である。また、前述したように、Vkmax、Vkminは、基準温度検量線41の最大誘導電圧、最小誘導電圧であり、Vmax、Vminは、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧、最小誘導電圧である。尚、(4)式の各変数の単位は(V)である。
その後、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で誘導電圧が測定されると、演算装置29は、その誘導電圧に対応する温度を(4)式から導出した導出対象温度検量線から求め、求めた温度を、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度として採用する。
図7は、基準となる鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21a)の温度検量線(基準温度検量線71)と、その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)の温度検量線(導出対象温度検量線72)との関係の一例を概念的に示す図である。
前述した第1の実施形態では、(1)式に示したように、基準温度検量線の誘導電圧の範囲(Vkmin〜Vkmax)と、導出対象温度検量線の誘導電圧の範囲(Vmax〜Vmin)との比((Vkmax−Vkmin)/(Vmax−Vmin))に基づいて、鋳片温度測定用センサー21bで測定された誘導電圧Vを、基準となる鋳片温度測定用センサー21aで測定される誘導電圧(補正誘導電圧Va)に置換した。これに対し、本実施形態では、(4)式に示したように、基準温度検量線の誘導電圧の範囲(Vkmin〜Vkmax)と、導出対象温度検量線の誘導電圧の範囲(Vmax〜Vmin)との比(((Vmax−Vmin)/(Vkmax−Vkmin))に基づいて、鋳片温度測定用センサー21aで測定される誘導電圧V(t)を、導出対象温度検量線の誘導電圧Va(t)に置換する。このように、(1)式と(4)式は、導出対象温度検量線の誘導電圧を基準温度検量線の誘導電圧に置換するか、基準温度検量線の誘導電圧を導出対象温度検量線の誘導電圧に置換するかが違うだけである。
以上のように本実施形態では、まず、第1の実施形態と同様に、演算装置29は、基準となる鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21a)の基準温度検量線41(最大誘導電圧Vkmax、最小誘導電圧Vkmin)のデータを予め記憶すると共に、その他の鋳片温度測定用センサー(鋳片温度測定用センサー21b)の最大誘導電圧Vmaxと最小誘導電圧Vminを予め記憶する。そして、(4)式を用いて、鋳片温度測定用センサー21bの温度検量線(導出対象温度検量線)を導出して記憶しておく。鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で誘導電圧が測定されると、その誘導電圧に対応する温度を、記憶しておいた導出対象温度検量線から求め、求めた温度を、鋳片15の鋳片温度測定用センサー21b側の短辺の表面温度とする。したがって、第1の実施形態で説明したのと同様に、「基準温度検量線71と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」をギャップ毎に予め用意していれば、導出対象温度検量線の全てのデータを用意する必要がなくなる。よって、温度検量線を作成する負担を軽減することができる。
尚、本実施形態では、(4)式を用いて、鋳片温度測定用センサー21bの温度検量線(導出対象温度検量線)を導出する場合を例に挙げて示したが、(4)式の代わりに以下の(5)式を用いてもよい。尚、(5)式の各変数の単位は(V)である。
a(t)=Vmin+(V(t)−Vkmin)×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(5)
また、本実施形態では、導出対象温度検量線のデータを導出する場合を例に挙げて示したが、導出対象温度検量線の誘導電圧と温度とを相互に関連付けてテーブルに記憶するようにしてもよい。この場合、テーブルに記憶されていないデータについては、補間処理を行って求めるようにすることができる。
この他、本実施形態においても、前述した第1の実施形態で説明したのと同様に、基準温度検量線41の誘導電圧と温度とを相互に関連付けてテーブルに記憶するようにしてもよい。また、ギャップが固定(一定)である場合には、「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」をギャップ毎に用意する必要はない。さらに、鋳片温度測定用センサー21の構成も図3に示したものに限定されない。
以上説明した本実施形態においては、例えば、演算装置29により鋳片表面温度導出装置の一例が実現される。また、例えば、励磁コイル22により印加コイルが実現され、検出コイル23により検出コイルが実現される。また、例えば、鋳片温度測定用センサー21aが第1のセンサーの一例であり、鋳片温度測定用センサー21bが第2のセンサーの一例である。また、例えば、基準温度検量線71が第1のセンサーに係る対応関係データ)の一例であり、これが演算装置29の記憶媒体(HDD等)に記憶されることにより第1の記憶手段の一例が実現される。また、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧、最小誘導電圧が最大・最小誘導電圧の一例であり、これが演算装置29の記憶媒体(HDD等)に記憶されることにより第2の記憶手段の一例が実現される。また、演算装置29が(4)式又は(5)式の演算を行うことにより第1の導出手段の一例が実現され、演算装置29が(4)式又は(5)式の演算を行って導出した導出対象温度検量線72が第2のセンサーに係る対応関係データの一例である。また、演算装置29が、鋳片温度測定用センサー21bの検出コイル23で誘導電圧に対応する温度を導出対象温度検量線72から求めることにより第2の導出手段の一例が実現される。また、演算装置29が、連続鋳造機に設置されている鋳片温度測定用センサー21bと鋳片15とのギャップの情報を入力することにより入力手段の一例が実現され、演算装置29が、入力したギャップに対応する「基準温度検量線41と、鋳片温度測定用センサー21bの最大誘導電圧・最小誘導電圧」を選択することにより第1の取得手段、第2の取得手段の一例が実現される。
尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。前記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
10 鋳型
11 短辺側部材
12 長辺側部材
13 浸漬ノズル
14 溶鋼
15 鋳片
16 サポートロール
20 鋳片表面温度測定装置
21 鋳片温度測定用センサー
22 励磁コイル
23 検出コイル
24 パイプ
25 発振器
26 定電流アンプ
27 信号処理器
28 ロックインアンプ
29 演算装置

Claims (8)

  1. 鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出装置であって、
    前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを予め記憶する第1の記憶手段と、
    前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶手段と、
    前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、以下の(A)式又は(B)式を用いて補正誘導電圧Va(V)を導出する第1の導出手段と、
    前記第1の導出手段により導出された補正誘導電圧Vaに対応する表面温度を、前記対応関係データから導出する第2の導出手段と、を有し、
    前記第2の導出手段により導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする鋳片表面温度導出装置。
    a=Vkmax−(Vmax−V)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(A)
    a=Vkmin+(V−Vmin)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(B)
    (A)式及び(B)式において、Vkmaxは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、Vは、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧(V)である。
  2. 前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップの情報を入力する入力手段と、
    前記第1の記憶手段により記憶された前記対応関係データを取得する第1の取得手段と、
    前記第2の記憶手段により記憶された前記最大・最小誘導電圧を取得する第2の取得手段と、を更に有し、
    前記第1の記憶手段は、前記第1のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記対応関係データを予め記憶し、
    前記第2の記憶手段は、前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記最大・最小誘導電圧を予め記憶し、
    前記第1の取得手段は、前記入力手段により入力されたギャップに対応する前記対応関係データを取得し、
    前記第2の取得手段は、前記入力手段により入力されたギャップに対応する前記最大・最小誘導電圧を取得し、
    前記第1の導出手段は、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、前記第1の取得手段により取得された前記対応関係データと、前記第2の取得手段により取得された前記最大・最小誘導電圧と、を用いて前記補正誘導電圧を導出することを特徴とする請求項1に記載の鋳片表面温度導出装置。
  3. 鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出装置であって、
    前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第1のセンサーに係る対応関係データとして予め記憶する第1の記憶手段と、
    前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶手段と、
    前記第2のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第2のセンサーに係る対応関係データとして、以下の(C)式又は(D)式を用いて導出する第1の導出手段と、
    前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、当該誘導電圧に対応する表面温度を、前記第2のセンサーに係る対応関係データから導出する第2の導出手段と、を有し
    前記第2の導出手段により導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする鋳片表面温度導出装置。
    a(t)=Vmax−(Vkmax−V(t))×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(C)
    a(t)=Vmin+(V(t)−Vkmin)×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(D)
    (C)式及び(D)式において、Va(t)は、前記第2のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧であり、Vkmaxは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、V(t)は、前記第1のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧である。
  4. 前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップの情報を入力する入力手段と、
    前記第1の記憶手段により記憶された前記第1のセンサーに係る対応関係データを取得する第1の取得手段と、
    前記第2の記憶手段により記憶された前記最大・最小誘導電圧を取得する第2の取得手段と、を更に有し、
    前記第1の記憶手段は、前記第1のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記対応関係データを予め記憶し、
    前記第2の記憶手段は、前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記最大・最小誘導電圧を予め記憶し、
    前記第1の取得手段は、前記入力手段により入力されたギャップに対応する前記対応関係データを前記第1のセンサーに係る対応関係データとして取得し、
    前記第2の取得手段は、前記入力手段により入力されたギャップに対応する前記最大・最小誘導電圧を取得し、
    前記第1の導出手段は、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、前記第1の取得手段により取得された前記第1のセンサーに係る対応関係データと、前記第2の取得手段により取得された前記最大・最小誘導電圧と、を用いて前記第2のセンサーに係る対応関係データを導出することを特徴とする請求項3に記載の鋳片表面温度導出装置。
  5. 鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出方法であって、
    前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを予め記憶する第1の記憶ステップと、
    前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶ステップと、
    前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、以下の(A)式又は(B)式を用いて補正誘導電圧Va(V)を導出する第1の導出ステップと、
    前記第1の導出ステップにより導出された補正誘導電圧Va(V)に対応する表面温度を、前記対応関係データから導出する第2の導出ステップと、を有し、
    前記第2の導出ステップにより導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする鋳片表面温度導出方法。
    a=Vkmax−(Vmax−V)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(A)
    a=Vkmin+(V−Vmin)×{(Vkmax−Vkmin)÷(Vmax−Vmin)} ・・・(B)
    (A)式及び(B)式において、Vkmaxは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、Vは、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧(V)である。
  6. 前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップの情報を入力する入力ステップと、
    前記第1の記憶ステップにより記憶された前記対応関係データを取得する第1の取得ステップと、
    前記第2の記憶ステップにより記憶された前記最大・最小誘導電圧を取得する第2の取得ステップと、を更に有し、
    前記第1の記憶ステップは、前記第1のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記対応関係データを予め記憶し、
    前記第2の記憶ステップは、前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記最大・最小誘導電圧を予め記憶し、
    前記第1の取得ステップは、前記入力ステップにより入力されたギャップに対応する前記対応関係データを取得し、
    前記第2の取得ステップは、前記入力ステップにより入力されたギャップに対応する前記最大・最小誘導電圧を取得し、
    前記第1の導出ステップは、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、前記第1の取得ステップにより取得された前記対応関係データと、前記第2の取得ステップにより取得された前記最大・最小誘導電圧と、を用いて前記補正誘導電圧を導出することを特徴とする請求項5に記載の鋳片表面温度導出方法。
  7. 鋳片の表面に対して略垂直方向から交流磁界を印加する印加コイルと、前記印加コイルにより印加された交流磁界の時間的な変化を表す誘導電圧を検出する検出コイルと、を備えたセンサーであり、前記鋳片の表面温度が変動する領域に対して配置されたセンサーで測定された前記誘導電圧の情報を入力し、入力した情報を用いて、鋳片の表面温度を導出する鋳片表面温度導出方法であって、
    前記センサーのうち、基準となる第1のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第1のセンサーに係る対応関係データとして予め記憶する第1の記憶ステップと、
    前記センサーのうち、前記基準となるセンサーとは異なる第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値及び最小値である最大・最小誘導電圧を予め記憶する第2の記憶ステップと、
    前記第2のセンサーで測定される誘導電圧と、当該誘導電圧が得られたときの前記鋳片の表面温度との関係を示す対応関係データを第2のセンサーに係る対応関係データとして、以下の(C)式又は(D)式を用いて導出する第1の導出ステップと、
    前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、当該誘導電圧に対応する表面温度を、前記第2のセンサーに係る対応関係データから導出する第2の導出ステップと、を有し、
    前記第2の導出ステップにより導出された表面温度を、前記第2のセンサーで測定された誘導電圧に対する鋳片の表面温度とすることを特徴とする鋳片表面温度導出方法。
    a(t)=Vmax−(Vkmax−V(t))×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(C)
    a(t)=Vmin+(V(t)−Vkmin)×{(Vmax−Vmin)÷(Vkmax−Vkmin)} ・・・(D)
    (C)式及び(D)式において、Va(t)は、前記第2のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧であり、Vkmaxは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最大値(V)であり、Vkminは、前記第1のセンサーに係る対応関係データにおける誘導電圧の最小値(V)であり、Vmaxは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最大値(V)であり、Vminは、前記第2のセンサーで測定される誘導電圧の最小値(V)であり、V(t)は、前記第1のセンサーに係る対応関係データの温度t(℃)における誘導電圧である。
  8. 前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップの情報を入力する入力ステップと、
    前記第1の記憶ステップにより記憶された前記第1のセンサーに係る対応関係データを取得する第1の取得ステップと、
    前記第2の記憶ステップにより記憶された前記最大・最小誘導電圧を取得する第2の取得ステップと、を更に有し、
    前記第1の記憶ステップは、前記第1のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記対応関係データを予め記憶し、
    前記第2の記憶ステップは、前記第2のセンサーと前記鋳片との間の距離であるギャップ毎に、前記最大・最小誘導電圧を予め記憶し、
    前記第1の取得ステップは、前記入力ステップにより入力されたギャップに対応する前記対応関係データを前記第1のセンサーに係る対応関係データとして取得し、
    前記第2の取得ステップは、前記入力ステップにより入力されたギャップに対応する前記最大・最小誘導電圧を取得し、
    前記第1の導出ステップは、前記第2のセンサーで測定された前記誘導電圧の情報が入力されると、前記第1の取得ステップにより取得された前記第1のセンサーに係る対応関係データと、前記第2の取得ステップにより取得された前記最大・最小誘導電圧と、を用いて前記第2のセンサーに係る対応関係データを導出することを特徴とする請求項7に記載の鋳片表面温度導出方法。
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