JPH0255909A - 鋳片の凝固厚演算装置 - Google Patents

鋳片の凝固厚演算装置

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JPH0255909A
JPH0255909A JP20788788A JP20788788A JPH0255909A JP H0255909 A JPH0255909 A JP H0255909A JP 20788788 A JP20788788 A JP 20788788A JP 20788788 A JP20788788 A JP 20788788A JP H0255909 A JPH0255909 A JP H0255909A
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Yuichi Kato
祐一 加藤
Kazuhiko Fukutani
和彦 福谷
Takumi Kondo
近藤 琢己
Mamoru Yamada
衛 山田
Seisuke Kataoka
片岡 靖介
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連続鋳造される鋳片の凝固厚演算装置に関す
る。
連続鋳造設備ではクレータエンド位置を管理しており、
この目的で凝固厚みの計測が行なわれている。
第5図はその概要を示し、10は連続鋳造される鋳片、
10aはその凝固部、10bは未凝固部、CEはその端
、即ちクレータエンドである。12はモールド、14は
ロール群である。16がシェル<a面部)厚み測定装置
で、鋳片10のCEのや一手前で超音波を送受信し、シ
ェル厚みを測定する。18はCE位置推定装置でシェル
厚み測定結果からクレータエンドCEの位置を推定する
GE位置及び形状の推定方法は例えば特開昭57−13
9457に開示されている。22はCE位置変化指示・
演算装置で、CEが所定位置にあるように鋳片引出し速
度及び又は冷却度を制御するその制御信号を演算し、ピ
ンチロールモータ24及び又は2次冷却ノズル26へ出
力する。20は表示/作業指示用のデイスプレィで゛あ
る。本発明はこのようなシェル厚み測定装置16に係る
ものである。
〔従来の技術〕
凝固厚み測定装置の例を第6図に示す。全図を通してそ
うであるが、他の図と同じ部分には同じ符号が付しであ
る。30は高電圧パルサで、送信器32に高電圧パルス
を与えて鋳片表面に電磁超音波を発生させる。34は受
信器で、鋳片を透過した超音波を電磁的に受信し、受信
出力を増幅器36を介して演算器38に与え、該演算器
は超音波の送信、受信タイミングから超音波が鋳片を透
過するに要した時間を測定する。42は鋳片厚み計(高
さセンサ)、44は鋳片厚み(全厚)を出力する増幅器
である。また46は走査型放射表面温度計、48は該温
度計の出力を用いて鋳片中の超音波の速度を求める音速
演算器である。4oは凝固厚演算器で、次式により凝固
厚Sを演算する。
D      11 S=(τ−−)(−−−)     ・・・・・・(1
)vIl   Vl  Vs こ\でτは演算器38が求めた超音波の鋳片透過時間、
Dは増幅器44が出力した鋳片厚み、VJは溶銑中(未
凝固部)の超音波の速度、Vsはシェル中(凝固部)の
超音波の速度である。Vs。
vlは演算器48が出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
周知のように超音波の伝播速度は温度で変る。
鋳片内温度は第7図(a)に示すように表面がTsで最
も低く、凝固部S内では図示のように折れ線状に上昇し
、未凝固部で更にステップ状に上昇したのち一定になる
。つれて超音波の速度V <T> は第C図[有])の
如くなる。未凝固部は温度一定であるからその音速Vl
は一定であるが、凝固部の音速Vsは各部の温度に応じ
て変る。凝固厚Sの算出式(1)におけるVsは平均値
である。即ち超音波がVsで凝固部Sを通り、Vlで未
凝固部(D−23)を通り、透過時間τとはτ=2S/
Vs+(D−23)/V[の関係があるとして(1)式
は求められている。実際のVsが第7図(b)の如く変
るなら、このVsの平均値を求めることが(1)式の計
算に必要である。
従来、凝固部の音速の平均値は、第7図(a)の凝固開
温度分布を表面温度Tsと凝固開始温度(これは鋼種な
どに応じて一定)TSLとを結ぶ直線または2次曲線で
表わし、これで平均温度を求め、該平均温度で音速−温
度特性曲線を読んで得られる音速が、求める平均音速と
する等の方法で得ている。
特開昭60−12266も熱鋼片の厚み方向における平
均温度を求める方法を開示しているが、これは電磁超音
波を用い、超音波の熱綱片透過時間τを測定し、また熱
鋼片の厚みDを測定し、V=D/τとして音速■を求め
、音速Vと温度Tとは■=−0,669T + 558
3の関係があるとして該■を熱鋼片平均温度Tを求める
。Tと■は1次式の関係があるとしているが、勿論これ
はある狭い範囲、第7図[有])のTA、、〜TLLの
範囲などで成立するに過ぎない。
本発明はか−る点を改善し、第7図の如き特性に忠実に
従った、可及的に高精度な平均音速を得て、凝固厚みを
正確に算出可能にすることを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
凝固厚みSは前記(1)式で求められるから、第1図(
b)に示すように超音波透過時間τの算出手段38、鋳
片厚みDの算出手段45、凝固部平均音速Vsの算出手
段49を設け、これら及び未凝固部音速v1を用いて凝
固厚み演算手段40に前記(1)弐を計算させればよい
。本発明ではこの凝固部平均音速算出手段49を第1図
(a)で構成する。
即ち、予めメモリに格納しておいた鋼種毎の音速温度特
性のうちの該当するものをプロセッサへ取込むステップ
■、同様に予めメモリに格納しておいた冷却パターン毎
の鋼片内部温度分布関数のうちの該当するものをプロセ
ッサへ取込むステップ■、凝固厚み部分を差分化し、各
部分の代表温度Tiを求めるステップ■、温度Tiに対
する音速vtti+を求め、それらの平均を求めるステ
ップ■、格納しておいた鋳片内部温度分布関数に該当す
るものが無い場合は直近のものを選び、そのT (+c
)の関数型は固定し、該関数型のTsと実際の表面温度
との差をΔTsとして、Ts+ΔSの場合の温度分布を
比例的にシフトして求めるステップ■、このシフトした
温度分布関数から■■のステップで平均音速Vsを求め
るステップ■で、凝固部平均音速算出手段49を構成す
る。
〔作用〕
鋳片内の温度分布は第7図(a)に示した如くであり、
音速と温度の関係は同図(b)の如くである。勿論これ
らは一例であり、種々の要因で変化する。
しかし温度分布(a)については、計測点までの間に鋳
片が受けた冷却の態様(どの部分を通っているときどの
程度の冷却を受けたか等、二\では冷却パターンという
)及び鋼種が決まるとばずその形状が決まり、また音速
温度特性(ロ)については鋼種が決まるとは1′その形
状が決まるとしてよい(本発明ではこのような設定を行
なう)。そこで鋳造予定の網種全てにつき(b)の音速
温度特性を求めてこれらをメモリに格納しておきまた予
想される種々の冷却パターンにつき(a)の温度分布特
性を求めてこれらをメモリに格納してお(。そして凝固
厚みの演算に際しては該当する音速温度特性と温度分布
特性をメモリから読出す(■■)。
温度分布特性は冷却パターンをもとに該当するものをメ
モリから読出すが、表面温度が計測値Ts’と等しいも
のはメモリに格納されていないときはその温度差ΔTs
で補正を行なう。この補正は、比例的なシフトで行なう
。例えば、凝固開始温度T’sLは鋼種により決まって
一定であるからこれは変らず、唯、表面温度TsがTs
十ΔTsでこれに応じて凝固開温度分布が変るのである
から、x=0つまり表面ではTs十ΔTとし、以後X=
Sまでを比例配分してTs+ΔTs(s−x)/Sとす
る(■)。この結果は第7図(C)の如くなる。
メモリから読出したまたはそれを修正した温度分布特性
を微小区分dxで細分し、各区分の代表温度Ti(i=
1.2.・・・N)を求める(■)。代表温度としては
、当該区分の温度分布を直線で近似して求めた単純平均
を利用できる。
次は、メモリから読出した音速温度特性を前記Tiで読
み、音速■、アi〉を得る。そしてこれらの単純平均を
求め、それを凝固部平均音速Vsとする(■)。
このようにすると凝固部平均音速Vsがより実際に近い
ものになり、凝固厚み測定精度が上る。
例えば従来方式では第7図(b)のT11.〜TLL間
を直線近似しているのが実態であり、そして平均温度は
変態点温度TAr3以下になることもあるが、この場合
は上記直線近似では大きな誤差がでてしまう。本発明に
よればこのようなことはない。
数値例を挙げると、音速誤差は従来方式で34m/se
c、本発明方式で12m/secになり、凝固厚測定誤
差は2.511I11、測定精度1%を確保できる。
〔実施例〕
第2図にCE位置制御に用いた本発明の実施例を示す。
鋳片にはその一面に電磁超音波を発生し、他面でそれを
検出するが、送信時刻推定処理51では前者のタイミン
グを送信器コイルに加える送信電流波形から検出し、後
者は受信時刻推定処理52が受信波形から推定する。
受信波形は第3図に示す如きものであり、デジタル処理
するので多数のデータの時系列になる。
ゼロクロス部のこれらのデータをプロットするとOjI
域内に拡大して示す如くなる。この波形のピーク点のタ
イミングPを受信時刻τ2とするが、このピーク値及び
その前後の3つのゼロクロス点を求め、ピーク値の大き
さ及びゼロクロス点の間隔が予定範囲のものか否かチエ
ツクし、異常なら採用せず、正常ならピーク点タイミン
グPを受信時刻とする。
透過時間推定処理53では送信時刻τ1と受信時刻τ2
から透過時間τ=τ2−τ1を計算する。
鋳片厚み推定処理55では、セグメントフレームの間隔
から鋳片厚みDを算出する。即ちモールドから引出され
る鋳片は第5図に示す如く多数のロール14で支持され
、これらのロールは所定数ずつセグメントフレーム(S
F)で支持される。
従ってSFの間隔はロール間隔、ひいては鋳片厚みに応
じて変るから、これを測定して鋳片厚みDを得ることが
できる。
内部温度モデル選択手段61は前述のメモリに入ってい
る温度分布特性を、当該鋳片が受けた冷却パターンに従
って選択する。選択した温度分布特性は鋼種により補正
する。即ち、凝固開始温度TsLを内部温度モデル補正
手段62に加えて温度分布特性を補正する。補正要領は
前記表面温度の場合に準する。
また鋼種を音速特性モデル選択手段65に加え、該当す
る音速温度特性を選択させる。
前記補正した温度分布特性により各面温度Tiを求め、
これで上記音速温度特性を読んでV<rs)を得、平均
すれば、平均音速Vsが求まるが、−々これを行なうと
計算量が多くなり、コンピュータの負担が増すので、計
算結果を表面温度Ts別のテーブルにしておく。固相平
均音速テーブル演算手段63が、この処理を行なう。
表面温度推定手段66は計測した表面温度TRI、計算
表面温度TSt、同中央部温度Tcを入力され、表面温
度推定値Tsを出力する。計測値には異常に高い/低い
ものもあるが、これらは計算値によりチエツクし、異常
なら廃棄して前の値を使用し、または加重平均によるな
らし処理をして、妥当な表面温度Tsを出力する。この
ような補正をすると、CE位置制御のための冷却調整で
表面のみ異常に低温になることがあるが、か\るものに
対しても妥当な表面温度を出力することができる。
固相平均音速推定手段64では、手段63の音速テーブ
ルを手段66からの表面温度で読んで凝固部内音速V象
を出力する。
シェル厚計算手段54では手段53,55.64からτ
、D、Vsを入力され、これらを用いて前記(1)弐に
より凝固厚みSを計算する。
CE位置計算手段56は、凝固厚S、鋳片厚みり、鋳造
速度Vz、経過時間T、を入力され、クレータエンド位
置を出力する。完全凝固時間Ts(1) は次式で与え
られるので(a % fは演算定数)、・・・・・・(
2) これと鋳造速度VzからCE位置を算出できる。
このCE位置が目標位置にあるようにVz及び又は冷却
パターンを制御するが、この部分は第2図に示してない
クレータエンドCEは第4図(a) (b)に示すよう
に種々の形状をしているので凝固厚測定は複数点、例え
ば図示の如(5点で行なう。この場合電磁超音波の送受
信器は5組設けて図示5点の位置に配置し、演算装置は
これらに共通に1組設け、切換えスイッチにより逐次測
定、演算する。電磁超音波を発生するには送信器のコイ
ルに大電流パルスを流すが、これには高電圧電源とトリ
ガ電極付きスパークギャップを使用する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明では凝固厚みの計算に必要
な凝固部内音速を、凝固部内音速の実態に合わせて正確
に算出するので、該凝固部の厚みの計測精度を高めるこ
とができ、CE位置制御などの精度を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の凝固厚演算装置の構成の説明図、 第2図は本発明の実施例を示すブロック図、第3図は受
信波形の説明図、 第4図は凝固厚測定点の説明図、 第5図はCE位置制御の説明図、 第6図は従来の凝固厚演算装置の説明図、第7図は温度
分布および音速特性の説明図である。 出 願 人 新日本製鐵株式会社 代理人弁理士  青  柳      稔(a) M6図 (b) 第7図 手続補正書(自発) 8.補正の内容 1、事件の表示 昭和63年特許願第207887号 2、発明の名称 鋳片の凝固厚演算装置 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目6番3号名称 (6
65)新日本製鐵株式会社 代表者  齋  藤     裕 4、代  理  人   〒l O1e 03(863
)0220住所 東京都千代田区岩本町3丁目4番5号第−東ビルr −
鴨 (3)同第4頁4行の「速度」を「平均速度」に補正す
る。 (4)同第6頁19行〜20行の「に該当〜を選び、」
を「と計測した表面温度が異なる場合は」に補正する。 (5)同第7頁2行の「ΔS」を「ΔTS、に補正する
。 (6)同第10頁9行〜12行の「ピーク値〜時刻とす
る。」を「ゼロクロス点の受信時刻を補正して受信時刻
τ2とする。」 (7)同第12頁18行〜19行の記載を次の様に補正
する。 「(、) は次式の関数で与えられるのでT S (i
)  = f (Tz+=>+  D、S ) J(8
)図面第1図(a)、第2図を別紙のとおり補正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、凝固部と未凝固部を持つ連続鋳造される鋳片(10
    )の凝固部平均音速(Vs)、該鋳片を超音波が透過す
    る時間(τ)、および該鋳片の厚み(D)を用いて凝固
    部の厚み(S)を算出する凝固厚演算装置において、 該凝固部平均音速(Vs)を求める手段が、鋼種毎の音
    速温度特性および冷却パターン毎の鋳片内部温度分布特
    性を格納する記憶装置と、該記憶装置から読出した鋳片
    内部温度分布特性を表面温度及び又は凝固開始温度で修
    正し、その修正した温度分布特性から凝固部各部分の温
    度(Ti)を求める手段と、 該音速温度特性から該温度(Ti)の音速(V_(_T
    _i_))を求め、これらの音速(V_(_T_i_)
    )の平均値(Vs)を求める手段とを有することを特徴
    とする、鋳片の凝固厚演算装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008102160A (ja) * 2008-01-18 2008-05-01 Toshiba Corp 超音波計測装置
EP2172289A1 (en) 2003-11-27 2010-04-07 JFE Steel Corporation Method and apparatus for detecting crater end of continuously cast product, and method for producing continuously cast product
JP2019214067A (ja) * 2018-06-13 2019-12-19 日本製鉄株式会社 鋳片の凝固完了位置検知方法及び鋳片の凝固完了位置検知装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55158506A (en) * 1979-05-30 1980-12-10 Nippon Steel Corp Measuring device for thickness of solidified layer of casting
JPS609562A (ja) * 1983-06-28 1985-01-18 Mitsubishi Electric Corp 鋳片凝固厚み測定装置
JPS6031010A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Nippon Steel Corp 鋳片凝固厚み測定装置
JPS6031009A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Nippon Steel Corp 鋳片凝固厚み測定装置
JPS6053806A (ja) * 1983-09-02 1985-03-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚さ測定方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55158506A (en) * 1979-05-30 1980-12-10 Nippon Steel Corp Measuring device for thickness of solidified layer of casting
JPS609562A (ja) * 1983-06-28 1985-01-18 Mitsubishi Electric Corp 鋳片凝固厚み測定装置
JPS6031010A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Nippon Steel Corp 鋳片凝固厚み測定装置
JPS6031009A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Nippon Steel Corp 鋳片凝固厚み測定装置
JPS6053806A (ja) * 1983-09-02 1985-03-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 厚さ測定方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2172289A1 (en) 2003-11-27 2010-04-07 JFE Steel Corporation Method and apparatus for detecting crater end of continuously cast product, and method for producing continuously cast product
US7740051B2 (en) 2003-11-27 2010-06-22 Jfe Steel Corporation Method and apparatus for detecting crater end of continuously cast product, and method for producing continuously cast product
US7971630B2 (en) 2003-11-27 2011-07-05 Jfe Steel Corporation Method and apparatus for detecting a crater end of a continuously cast product
JP2008102160A (ja) * 2008-01-18 2008-05-01 Toshiba Corp 超音波計測装置
JP2019214067A (ja) * 2018-06-13 2019-12-19 日本製鉄株式会社 鋳片の凝固完了位置検知方法及び鋳片の凝固完了位置検知装置

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