JP6641371B2 - 湯面流動制御装置及びこれを用いた湯面流動制御方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は、湯面の流動の正常又は非正常状態に対するモニターリングを容易に行うことができ、これを用いて湯面の流動による欠陥の発生を低減することができる湯面流動制御装置、及び溶鋼流動制御方法を提供する。
本発明は、鋳片の幅を問わずに湯面の形状を可視化させることができる湯面流動制御装置、及びこれを用いた湯面流動制御方法を提供する。
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出する湯面流動検出ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動形態を分析して、既に保存された複数の流動パターンタイプのうちのいずれか一つの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断する流動パターン分類ユニットと、
前記鋳型の外側に配設されて、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、前記流動パターン分類ユニットにおいて分類された前記流動パターンタイプが、正常であると判断される場合には、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、分類された前記流動パターンタイプが、非正常であると判断される場合には、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、を備え、前記流動パターン分類ユニットが既に保存された複数の流動パターンタイプのうちのいずれか一つの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断するに当たって、
前記複数の測温器において測定された複数の温度測定値のうち、最低温度と最高温度との温度差ΔT H−L が第1の基準値以上、かつ、第2の基準値以下の範囲を満たすか否かと、
両側の最外郭に配設された測温器から測定された両周縁のそれぞれの温度T E1 、T E2 が湯面の中心位置に配設された測温器から測定された中心温度T C に等しいか、又は大きいか又は小さいかと、
両周縁のそれぞれの温度T E1 、T E2 と中心温度T C との温度偏差ΔT E1−C 、ΔT E2−C が第3の基準値に等しいか、又は大きいか又は小さいかに基づいて判断することを特徴とする。
前記湯面流動検出ユニットは、前記複数の測温器のそれぞれの温度間の温度差を算出し、算出された複数の温度差のそれぞれが基準温度範囲に収まるか否かを比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する。
前記湯面流動検出ユニットは、前記複数の測温器のそれぞれに対する他の残りの測温器のそれぞれの温度との差分値の全てが基準温度範囲に収まるときに、湯面の流動を正常状態と判断し、前記複数の測温器のそれぞれに対する他の残りの測温器のそれぞれの温度との差分値のうちの少なくとも何れか一つの差分値が基準温度範囲を外れるときに、湯面の流動状態を非正常と判断する。
鋳片の鋳造中に、鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器のうち中心に配設された測温器、並びに一方の端及び他方の端に配設された測温器の温度をリアルタイムで測定し、前記中心に配設された測温器の時系列的な平均温度を算出し、算出された前記時系列的な平均温度、並びに一方の端及び他方の端に配設された測温器との温度差をそれぞれ算出し、算出された前記時系列的な平均温度、並びに一方の端及び他方の端に配設された測温器との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する。
前記複数の測温器は、前記鋳型内に収容される溶鋼の湯面に比べて高い位置において等間隔に互いに離れて配設される。
前記測温器は、前記湯面から50mm以内の高さに配設される。
前記複数の測温器は、前記溶鋼の湯面から上部及び下部に50mm以内の高さに配設される。
前記可変幅領域に配置される測温器間の離隔距離は、10〜50mmである。
前記固定幅領域に配置される測温器間の離隔距離は、外郭に向かって進むにつれて次第に減少する。
前記可変幅領域に配置される測温器間の離隔距離は、外郭に向かって進むにつれて次第に減少する。
前記鋳型の外側に配設される磁場発生ユニットを用いて、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する過程と、分類された流動パターンタイプが正常であると判断される場合、磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、分類された流動パターンタイプが非正常であると判断される場合、磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する過程と、を含み、
前記流動パターン分類ユニットが既に保存された複数の流動パターンタイプのうちのいずれか一つの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断するに当たって、前記複数の測温器において測定された複数の温度測定値のうち、最低温度と最高温度との温度差ΔT H−L が第1の基準値以上、かつ、第2の基準値以下の範囲を満たすか否かと、両側の最外郭に配設された測温器から測定された両周縁のそれぞれの温度T E1 、T E2 が湯面の中心位置に配設された測温器から測定された中心温度T C に等しいか、又は大きいか又は小さいかと、両周縁のそれぞれの温度T E1 、T E2 と中心温度T C との温度偏差ΔT E1−C 、ΔT E2−C が第3の基準値に等しいか、又は大きいか又は小さいかに基づいて判断する過程を含むことを特徴とする。
前記複数の測温器のそれぞれの温度間の温度差を算出し、前記算出された複数の温度差のそれぞれが基準温度範囲に収まるか否かを比較する過程は、前記複数の測温器のそれぞれに対して他の残りの測温器との温度差を算出して、前記基準温度範囲と比較する過程を含む。
前記基準温度範囲は、鋳片の欠陥の発生率が80%以下となる温度差値である。
前記湯面の流動が正常となるように調節する過程は、前記算出された温度差が前記基準温度範囲を外れる測温器の位置を確認する過程と、前記算出された温度差が前記基準温度範囲を外れる測温器と対応するように配設される磁場発生ユニットの動作を制御して、磁場の移動方向、強さ、及び移動速度のうちの少なくとも何れか一つを調節する過程と、を含む。
また、湯面の流動状態を判断する複数の評価方法又は基準を提示し、これらのうちの何れか一つを用いて、湯面の流動状態をリアルタイムで判断する。
図中、同じ符号は同じ構成要素を示す。
タンディッシュ、ノズル20、二次冷却帯などは、通常の鋳造設備の構成と同様であるため、これらについての説明は省略する。
図1は、鋳型に配設された、本発明の第1の実施形態に係る湯面流動制御装置を概念的に示す図であり、図2は、鋳型の一対の長辺及び一対の短辺のそれぞれに第1の実施形態に係る湯面流動制御装置を構成する測温器が配設された様子を示す上面図であり、図3は、溶鋼のダブルロールの流動形態であり、図4は、シングルロールの流動形態を示す図である。また、図5及び図6は、正常的な湯面の流動の一例を示す図であり、図7及び図8は、非正常状態の湯面の流動の一例を示す図であり、図9は、測温器間の温度差による鋳片の欠陥率を示すグラフである。
タンディッシュ、ノズル20、二次冷却帯などは、通常の鋳造設備の構成と同様であるため、これらについての説明は省略する。
溶鋼は、鋳型10の上端部が所定の幅で残留するように鋳型10内に収容され、溶鋼の上面にはモールドフラックスが塗布されていてもよい。このような溶鋼の上面、即ち、溶鋼の表面が湯面となる。
図2において、第1及び第2の長辺11a、11bのそれぞれの延長方向に沿って記載された番号1〜7は、複数の測温器100のそれぞれを指し示す番号である。即ち、鋳型10の第1及び第2の長辺11a、11bのそれぞれに配設された複数の測温器100は、例えば、左側から右側に向かって第1〜第7の測温器と命名する。なお、鋳型の第1及び第2の短辺12a、12bのそれぞれに配設された複数の測温器100は、第8の測温器と命名する。これらの複数の測温器の配置によれば、第1及び第2の長辺11a、11bのそれぞれ又は鋳片の幅方向において、両周縁又は両端に配設される測温器は第1及び第7の測温器であり、中心に配設される測温器は第4の測温器である。
湯面の流動の正常又は非正常状態を判断する基準温度範囲を決定するために、複数回の鋳片の鋳造実験を行った。即ち、湯面の温度分布を変化させ、変化した条件下で鋳造された鋳片の欠陥率を算出した。
即ち、鋳片の鋳造中に、後述する第1〜第6の評価方法のうちの何れか一つの評価方法を用いて、湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する。
以下、図16〜図37を参照して、本発明の第2の実施形態に係る湯面流動制御装置及び湯面流動制御方法について説明する。このとき、前記第1の実施形態において説明した内容と重複する内容についての説明は省略又は簡略化する。
複数の測温器100は、図16、図17及び図20に示すように、鋳型10の一対の長辺(以下、第1の長辺11a、第2の長辺11b)及び一対の短辺(第1の短辺12a及び第2の短辺12b)のそれぞれの延長方向に沿って配設されるが、第1及び第2の長辺11a、11bと、第1及び第2の短辺12a、12bのそれぞれの延長方向に沿って記載された番号1〜10は、前記第1及び第2の長辺11a、11bと、第1及び第2の短辺12a、12bのそれぞれに配設された複数の測温器100の番号である。
更に、検出された湯面の流動パターンの湯面の温度偏差ΔTH−Lが、第1の基準値T1未満であり、第1の周縁温度TE1及び第2の周縁温度TE2のそれぞれが、中心温度TCに等しいか又は±誤差範囲内において略等しいため、穏やかな流動を有する流動パターンタイプを第9の流動パターンタイプに分類する。
[数1]
F=σ.B2.V (1)
磁場発生ユニット500は、鋳型10の長辺11a、11bの延長方向に沿って配設された電磁石状の磁場発生ユニットに、多相又は2相交流電流を印加して(図30参照)、移動磁場(又は、移動磁気場)を形成し、前記移動磁場により溶鋼の流動を調節する。
更に他の磁場の印加方法は、鋳型10内の溶鋼を、ノズル20を中心として水平に回転させる方法である。より具体的には、鋳型10の長辺11a、11b方向に沿って水平に移動する磁場を相対的な長辺に沿ってそれぞれ相反する方向に移動させ、凝固界面に沿って水平方向に回転するようにした溶鋼の流動を引き起こす方法である。この明細書においては、この印加方法を「EMRS」、「EMRSモード」、「EMRSモードによる磁場印加」と記載する。
図35に示すように、本発明の第2の実施形態に係る湯面流動制御方法は、鋳型内に装入された溶鋼の湯面の流動形態をリアルタイムで検出する過程(S100)、検出された湯面の流動形態を前もって設定又は前もって保存された複数の流動パターンタイプのうちの何れか一つのタイプに分類又は決定する過程(S200)、分類された流動パターンタイプが正常流動パターンであるか、非正常流動パターンであるかを判断する過程(S300)、分類された流動パターンタイプが正常流動パターンである場合、現在の流動パターンを維持しながら再びリアルタイムで湯面の流動形態を検出し、分類された流動パターンタイプが非正常流動パターンである場合、分類された流動パターンタイプに基づいて他の方法を用いて湯面の流動を調節して、湯面の流動を正常状態の流動形態に調節する過程(S400)を含む。
図38は、変形例に係る湯面可視化装置が配設された鋳型を示す斜視図であり、図39及び図40は、鋳型に形成される固定幅領域及び可変幅領域を説明するための図であり、図41は、図38に示す測温器の配置形態を説明するための正面図である。また、図42〜図44は、本発明の変形例に係る測温器の配置形態を説明するための図であり、図45は、図38に示す測温器の配置形態を説明するための平面図である。
このように、第1の列X及び第2の列Y間の間隔と、それぞれの列における測温器の深さを数値的に限定する理由は、溶鋼の温度を精度よく測定して溶鋼の湯面を更に正確に可視化させるためである。
以下においては、変形例に係る複数の測温器100の配置による、湯面の流動の検出又は湯面の流動の可視化方法について説明する。
また、長辺11a、11bの厚さ方向への温度値を用いて、熱流量(heat flux)を測定することができて、幅方向への熱流量分布を用いて初期の不均一凝固の度合いを確認することができる。
このように、溶鋼の湯面を可視化した後に溶鋼の湯面の流動パターンを把握し、流動制御ユニットを用いて鋳片の欠陥が防止可能なパターンに溶鋼の流動を調節してもよい。
Claims (18)
- 内部に溶鋼が収容された鋳型の幅方向の温度を複数の位置において測定する複数の測温器と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出する湯面流動検出ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動形態を分析して、既に保存された複数の流動パターンタイプのうちのいずれか一つの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断する流動パターン分類ユニットと、
前記鋳型の外側に配設され、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、
前記流動パターン分類ユニットにおいて分類された前記流動パターンタイプが、正常であると判断される場合には、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、分類された前記流動パターンタイプが、非正常であると判断される場合には、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、を備え、
前記流動パターン分類ユニットが既に保存された複数の流動パターンタイプのうちのいずれか一つの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断するに当たって、
前記複数の測温器において測定された複数の温度測定値のうち、最低温度と最高温度との温度差ΔTH−Lが第1の基準値以上、かつ、第2の基準値以下の範囲を満たすか否かと、
両側の最外郭に配設された測温器から測定された両周縁のそれぞれの温度TE1、TE2が湯面の中心位置に配設された測温器から測定された中心温度TCに等しいか、又は大きいか又は小さいかと、
両周縁のそれぞれの温度TE1、TE2と中心温度TCとの温度偏差ΔTE1−C、ΔTE2−Cが第3の基準値に等しいか、又は大きいか又は小さいかに基づいて判断することを特徴とする湯面流動制御装置。 - 内部に溶鋼が収容された鋳型の幅方向の温度を複数の位置において測定する複数の測温器と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する湯面流動検出ユニットと、
前記鋳型の外側に配設され、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動状態が、正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記検出された湯面の流動状態が、非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、を備え、
前記湯面流動検出ユニットは、
前記複数の測温器のうち両端に配設された測温器間の温度差を算出して、前記溶鋼の湯面の両周縁間の温度差を把握し、
算出された一方及び他方の端に、配設された測温器間の温度差のそれぞれが、基準温度範囲に収まるか否かを比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁間の温度差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断し、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御装置。 - 内部に溶鋼が収容された鋳型の幅方向の温度を複数の位置において測定する複数の測温器と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する湯面流動検出ユニットと、
前記鋳型の外側に配設され、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動状態が、正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記検出された湯面の流動状態が、非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、を備え、
前記湯面流動検出ユニットは、
前記複数の測温器のうち中心に配設された測温器の温度と、一方の端に配設された測温器の温度との温度差及び前記中心に配設された測温器の温度と、他方の端に配設された測温器の温度との温度差を算出して前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の温度との差を把握し、
前記中心に配設された測温器の温度と一方の端に配設された測温器の温度との温度差を基準温度範囲と比較し、また前記中心に配設された測温器の温度と他方の端に配設された測温器の温度との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の中心の温度差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断し、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御装置。 - 内部に溶鋼が収容された鋳型の幅方向の温度を複数の位置において測定する複数の測温器と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する湯面流動検出ユニットと、
前記鋳型の外側に配設され、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動状態が、正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記検出された湯面の流動状態が、非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットは、
前記複数の測温器のうち、一方の端に配設された測温器の温度と前記複数の測温器の温度に対する平均温度との温度差、及び他方の端に配設された測温器の温度と平均温度との温度差を算出して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の平均温度との差を把握し、
前記一方及び他方の端に配設された測温器の温度と前記平均温度との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の平均温度との差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断し、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御装置。 - 内部に溶鋼が収容された鋳型の幅方向の温度を複数の位置において測定する複数の測温器と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する湯面流動検出ユニットと、
前記鋳型の外側に配設され、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動状態が、正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記検出された湯面の流動状態が、非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットは、
前記複数の測温器のうち中心に配設された測温器の時系列的な平均温度と、一方及び他方の端に配設された測温器との温度差をそれぞれ算出して前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の時系列的な温度の平均温度との差を把握し、
算出された時系列的な平均温度と、一方及び他方の端に配設された測温器との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の時系列的な温度の平均温度との差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、
前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断し、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御装置。 - 内部に溶鋼が収容された鋳型の幅方向の温度を複数の位置において測定する複数の測温器と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する湯面流動検出ユニットと、
前記鋳型の外側に配設され、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する磁場発生ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動状態が、正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記検出された湯面の流動状態が、非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する流動制御ユニットと、
前記湯面流動検出ユニットは、
複数の測温器のうち、一方の端に配設された測温器の温度と、一方の端の測温器の直ぐ隣に配設された測温器の温度と、の温度差の値である第1の温度差を算出して、前記一方の端に配設された測温器と対応するように配設された前記溶鋼の湯面の一方の周縁の温度と、前記一方の端の測温器の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差を把握し、
前記複数の測温器のうち他方の端に配設された測温器の温度と、前記他方の端の測温器の直ぐ隣に配設された測温器の温度と、の温度差値である第2の温度差を算出して、前記他方の端に配設された測温器と対応するように配設された前記溶鋼の湯面の他方の周縁の温度と、前記他方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差を把握し、
前記第1の温度差及び第2の温度差のそれぞれを基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の一方の周縁の温度と、前記一方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差及び前記溶鋼の湯面の他方の周縁の温度と、前記他方の端の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差のそれぞれが正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断し、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御装置。 - 前記流動制御ユニットには、前記流動パターン分類ユニットに保存されている複数の流動パターンタイプに基づく複数の流動制御タイプが保存されており、前記複数の流動制御タイプのうち、分類された前記流動パターンタイプに基づく一つの流動制御タイプを選択して、前記磁場発生ユニットの駆動を制御し、
前記流動パターン分類ユニットは、
前記複数の流動パターンタイプが保存されている流動パターンタイプ保存部と、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動形態の温度データと、既に保存された前記複数の流動パターンタイプの温度データとを対比して、前記検出された湯面の流動形態を前記既に保存された複数の流動パターンタイプのうちの何れか一つの流動パターンタイプに分類するパターン分類部と、を備え、
前記流動パターンタイプ保存部に保存されている複数の流動パターンタイプは、前記湯面の位置別の温度及び前記湯面の温度分布に基づいて、それぞれ異なる種類の流動パターンタイプに分類されており、
前記複数の流動パターンタイプは、湯面の流動による欠陥が発生する可能性が低い少なくとも何れか一つの正常流動パターンと、湯面の流動により欠陥が発生する可能性が高い複数の非正常流動パターンと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の湯面流動制御装置。 - 前記複数の測温器のうち、前記鋳型の固定幅領域に配置される測温器間の離隔距離は、前記固定幅領域より外側に位置する可変幅領域に配置される測温器間の離隔距離よりも大きいことを特徴とする請求項1及び請求項3乃至7のうちの何れか一項に記載の湯面流動制御装置。
- 前記固定幅領域に配置される測温器間の離隔距離は、55乃至300mmであり、
前記可変幅領域に配置される測温器間の離隔距離は、10乃至50mmであることを特徴とする請求項8に記載の湯面流動制御装置。 - 長辺の幅方向へ中心から外郭に向かって進むにつれて前記複数の測温器間の離隔距離が減少するか、
前記固定幅領域に配置される測温器間の離隔距離が外郭に向かって進むにつれて次第に減少するか、
又は、前記可変幅領域に配置される測温器間の離隔距離が外郭に向かって進むにつれて次第に減少することを特徴とする請求項8に記載の湯面流動制御装置。 - 鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器を用いて、溶鋼の湯面の幅方向の複数の位置において温度を測定する過程と、
前記複数の測温器において測定された位置別の相対的な温度値を、湯面流動検出ユニットを用いて前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出する過程と、
前記湯面流動検出ユニットにおいて検出された湯面の流動形態を分析して、流動パターの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断する過程と、
前記鋳型の外側に配設される磁場発生ユニット用いて、磁場を発生させて、前記磁場により前記溶鋼の流動を制御する過程と、
分類された流動パターンタイプが正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、分類された流動パターンタイプが非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して湯面の流動が正常となるように調節する過程と、を含み、
前記流動パターン分類ユニットが既に保存された複数の流動パターンタイプのうちのいずれか一つの流動パターンタイプに分類し、分類された流動パターンタイプを正常又は非正常と判断するに当たって、
前記複数の測温器において測定された複数の温度測定値のうち、最低温度と最高温度との温度差ΔTH−Lが第1の基準値以上、かつ、第2の基準値以下の範囲を満たすか否かと、
両側の最外郭に配設された測温器から測定された両周縁のそれぞれの温度TE1、TE2が湯面の中心位置に配設された測温器から測定された中心温度TCに等しいか、又は大きいか又は小さいかと、
両周縁のそれぞれの温度TE1、TE2と中心温度TCとの温度偏差ΔTE1−C、Δ
TE2−Cが第3の基準値に等しいか、又は大きいか又は小さいかに基づいて判断する過程を含むことを特徴とする湯面流動制御方法。 - 鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器を用いて、溶鋼の湯面の幅方向の複数の位置において温度を測定する過程と、
測定された各位置に基づく温度を相対的に分析して、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、
前記湯面の流動状態が正常であると判断される場合には前記鋳型の外側に配設された磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記湯面の流動状態が非正常であると判断される場合には前記磁場発生ユニットの動作を制御して、磁場を調節することにより、前記湯面の流動状態が正常となるように調節する過程と、
前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程は、
前記複数の測温器のうち、一方及び他方の端に配設された測温器を用いて、リアルタイムで温度を測定する過程と、
前記一方及び他方の端に配設された測温器間の温度差を算出して、前記溶鋼の湯面の両周縁間の温度差を把握する過程と、
算出された一方及び他方の端に配設された測温器間の温度差のそれぞれが基準温度範囲に収まるか否かを比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁間の温度差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯麺の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、を含み、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御方法。 - 鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器を用いて、溶鋼の湯面の幅方向の複数の位置において温度を測定する過程と、
測定された各位置に基づく温度を相対的に分析して、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、
前記湯面の流動状態が正常であると判断される場合、前記鋳型の外側に配設された磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記湯面の流動状態が非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して、磁場を調節することにより、前記湯面の流動状態が正常となるように調節する過程と、
前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程は、
前記複数の測温器のうち、中心に配設された測温器、一方の端に配設された測温器、及び他方の端に配設された測温器を用いて、リアルタイムにて温度を測定する過程と、前記中心に配設された測温器の温度と、一方の端に配設された測温器の温度との温度差及び前記中心に配設された測温器の温度と、他方の端に配設された測温器の温度との温度差を算出して前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の温度との差を把握するする過程と、
前記中心に配設された測温器の温度と、一方の端に配設された測温器の温度との温度差を基準温度範囲と比較し、また前記中心に配設された測温器の温度と、他方の端に配設された測温器の温度との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の温度との差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、を含み、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御方法。 - 鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器を用いて、溶鋼の湯面の幅方向の複数の位置において温度を測定する過程と、
測定された各位置に基づく温度を相対的に分析して、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、
前記湯面の流動状態が正常であると判断される場合、前記鋳型の外側に配設された磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記湯面の流動状態が非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して、磁場を調節することにより、前記湯面の流動状態が正常となるように調節する過程と、
前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程は、
前記複数の測温器を用いてリアルタイムにて温度を測定する過程と、
前記複数の測温器の温度に対する平均温度を算出する過程と、
前記複数の測温器のうち一方の端に配設された測温器の温度と前記複数の測温器の温度に対する前記平均温度との温度差及び他方の端に配設された測温器の温度と前記平均温度との温度差を算出して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の平均温度との差を把握するする過程と、
前記一方及び他方の端に配設された測温器の温度と前記平均温度との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の平均温度との差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、を含み、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御方法。 - 鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器を用いて、溶鋼の湯面の幅方向の複数の位置において温度を測定する過程と、
測定された各位置に基づく温度を相対的に分析して、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、
前記湯面の流動状態が正常であると判断される場合、前記鋳型の外側に配設された磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記湯面の流動状態が非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して、磁場を調節することにより、前記湯面の流動状態が正常となるように調節する過程と、
前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程は、
前記複数の測温器のうち、中心に配設された測温器、一方及び他方の端に配設された測温器の温度をリアルタイムにて測定する過程と、
前記中心に配設された測温器の時系列的な平均温度を算出する過程と、
算出された前記時系列的な平均温度と、一方及び他方の端に配設された測温器の温度との温度差をそれぞれ算出して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の時系列的な温度の平均温度との差を把握する過程と、
算出された前記時系列的な平均温度と、一方及び他方の端に配設された測温器の温度との温度差を基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の両周縁の温度と、前記溶鋼の湯面の中心の時系列的な温度の平均温度との差が正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、を含み、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御方法。 - 鋳型の幅方向に沿って並ぶように配設された複数の測温器を用いて、溶鋼の湯面の幅方向の複数の位置において温度を測定する過程と、
測定された各位置に基づく温度を相対的に分析して、前記溶鋼の湯面の流動の形態で検出し、前記複数の測温器において測定された温度値を相対的に比較して、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、
前記湯面の流動状態が正常であると判断される場合、前記鋳型の外側に配設された磁場発生ユニットの動作を現在の状態に維持し、前記湯面の流動状態が非正常であると判断される場合、前記磁場発生ユニットの動作を制御して、磁場を調節することにより、前記湯面の流動状態が正常となるように調節する過程と、
前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程は、
前記複数の測温器のうち、一方の端に配設された測温器と、前記一方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器と、他方の端に配設された測温器及び前記他方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器の温度を測定する過程と、
前記一方の端に配設された測温器の温度と、前記一方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器の温度との温度差値である第1の温度差を算出して、前記一方の端に配設された測温器と対応するように配設された前記溶鋼の湯面の一方の周縁の温度と、前記一方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差を把握する過程と、
前記他方の端に配設された測温器の温度と、前記他方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器の温度との温度差値である第2の温度差を算出して、前記他方の端に配設された測温器と対応するように配設された前記溶鋼の湯面の他方の周縁の温度と、前記他方の端の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差を把握する過程と、
前記第1の温度差及び第2の温度差のそれぞれを基準温度範囲と比較して、前記溶鋼の湯面の一方の周縁の温度と、前記一方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差及び前記溶鋼の湯面の他方の周縁の温度と、前記他方の端に配設された測温器の直ぐ隣に配設された測温器と対応するように配設された溶鋼の湯面の温度との温度差のそれぞれが正常又は非正常状態であるかを判断することにより、前記溶鋼の湯面の流動状態を正常又は非正常と判断する過程と、を含み、
前記基準温度範囲は、15℃以上、且つ、70℃以下であることを特徴とする湯面流動制御方法。 - 前記分類された前記流動パターンタイプに基づいて、既に保存された複数の流動制御タイプのうちの何れか一つを選択して流動制御タイプを選択する過程と、
前記選択された流動制御タイプで、前記鋳型の外側に配設された磁場発生ユニットにおける磁場の形成を制御する過程と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の湯面流動制御方法。 - 前記検出された湯面の流動形態を、前記既に保存された複数の流動パターンタイプのうちの何れか一つの流動パターンタイプに分類する過程は、
鋳造過程において発生し得る複数の流動パターンタイプを分類して保存する過程と、
前記既に保存された前記複数の流動パターンタイプと、検出された湯面の流動形態と、を対比する過程と、
前記検出された湯面の流動形態の温度データを前記既に保存された複数の流動パターンタイプのうちの何れか一つの流動パターンタイプに分類する過程と、を含み、
前記既に保存された複数の流動パターンタイプは、湯面の流動による欠陥の発生する可能性が低い少なくとも何れか一つの正常流動パターンと、湯面の流動による欠陥の発生する可能性が高い複数の非正常流動パターンと、を含むことを特徴とする請求項17に記載の湯面流動制御方法。
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