JPH0540056A - 連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】まず鋳造開始から定常湯面レベルに到達するま
での湯面レベルを渦流式湯面レベル計１５とフロート式
レベル計１２とで同時に測定し、この測定結果によりこ
れまでの渦流式湯面レベル計１５のレベルＬ−出力Ｖ
(L) 特性曲線を校正する。次いで、湯面レベルが定常状
態であるときに要求されるより微妙な校正を、スライデ
ィングノズル１７等を加振して湯面レベルを変動させ、
そのときの変動幅が異なる２水準以上の湯面レベルにお
いて等しくなるように上記レベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲
線の補正を行ない、湯面レベルが定常状態であるときの
微妙な校正を行なう。 【効果】渦流式湯面レベル計のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特
性を精度良く校正することができ、測定精度が向上す
る。またその校正は鋳造毎に自動的に行なわれるので、
連続鋳造の操業を安定的に行なうことができ、生産性を
向上させることができると共に品質の良いスラブを製造
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造鋳型の渦流式湯
面レベル計の自動校正方法に関し、より詳細には連続鋳
造鋳型内の溶鋼の湯面レベル制御に用いられる渦流式湯
面レベル計の自動校正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、連続鋳造鋳型内の溶鋼の湯面レベ
ルは渦流式湯面レベル計等によって測定されており、そ
の渦流式湯面レベル計の校正は例えば以下に述べる二つ
の方法により手動で行なわれていた。一つは図７に示し
たように、下面がステンレス板５１からなり、側面がＣ
ｕ板５２からなる略直方体形状の模擬鋳型５０を用いる
方法であり、ステンレス板を湯面とみなして高さの異な
る、つまりレベルＬの異なる模擬鋳型５０を多数製作
し、模擬鋳型５０の上面位置に取り付けた渦流式湯面レ
ベル計５３で各レベル毎の誘導電圧を測定する。そし
て、図８に示したようなレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性曲
線、すなわち校正曲線を作成し、これに基づいてこれま
での渦流式湯面レベル計５３のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特
性を校正するものである。

【０００３】二つ目は図９に示したように、実際のＣｕ
からなる鋳型１０にステンレス板５１を模擬湯面として
セットし、ステンレス板５１を上下させたときの各レベ
ル毎の誘導電圧を、鋳型１０の上面位置に取り付けた渦
流式湯面レベル計５３で測定する方法である。この方法
においては、ステンレス板５１はモータ（図示せず）に
よって上下するようになっており、このモータの回転数
またはレーザ距離計によりレベルＬを測定する。そして
上記と同様に、レベルＬと渦流式湯面レベル計５３の出
力Ｖ(L) の校正曲線を作成し、これに基づいてこれまで
の渦流式湯面レベル計５３のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性
を校正するものである。なお、この校正作業は冷間で実
施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の模
擬鋳型５０を用いる方法では、校正作業の頻度が測定精
度を保つ上で重要であるのに対し、保全日毎にしか校正
作業を行なうことができないという課題があった。また
後者の実際の鋳型１０にステンレス板５１をセットして
校正する方法では、実湯とステンレス板５１との電導率
がそれぞれ異なるために必然的に校正誤差が生じてい
た。しかも鋳型１０の側面とステンレス板５１との間に
隙間が存在すると、Ｃｕからなる鋳型１０の影響が校正
時に出ないため、正しい校正曲線が得られず、従って校
正誤差の一因となっていた。そして上記した両者の方法
とも手動で実施するので、校正作業に手間がかかるとい
うという課題を有していた。

【０００５】また上記方法の他に実湯の湯面レベル測定
中に、目視によるおおよその湯面レベルを渦流式湯面レ
ベル計５３にセットして出力電圧の変化を測定し、湯面
レベルの変化量を実際の湯面レベルの相対値として求め
る方法も提案されているが、一般に、連続鋳造において
は鋳片の引き抜き速度Ｖc によって湯面レベルを変更し
ており、絶対精度はある程度必要であることから、この
方法は品質の確保のために湯面レベルを精度良く制御す
る必要のある鋼板用連続鋳造には用いられていない。

【０００６】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、実際の鋳型及び実湯面を用いて校正すること
ができると共に、その校正を鋳造毎に自動的に行なうこ
とができ、測定精度を向上させることができる連続鋳造
鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正方法を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自
動校正方法は、連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自
動校正方法であって、鋳造開始から定常湯面レベルに到
達するまでの鋳型内の湯面レベルを渦流式湯面レベル計
と接触式センサとで測定し、前記渦流式湯面レベル計の
出力及び前記接触式センサで測定したレベルより作成し
た校正曲線に基づきもとの特性曲線を校正することを特
徴とし、また上記した方法であって、異なる２水準以上
の湯面レベルにおいて、ノズルまたはストッパを加振
し、各水準での湯面変動幅を測定し、それらの湯面変動
幅が等しくなるように校正曲線を補正することを特徴と
している。

【０００８】

【作用】上記した方法によれば、鋳造開始から定常湯面
レベルに到達するまでの鋳型内の湯面レベルを渦流式湯
面レベル計と接触式センサとで測定し、前記渦流式湯面
レベル計の出力及び前記接触式センサで測定したレベル
より作成した校正曲線に基づき校正するので、ある程度
の絶対レベルが精度良く測定され、渦流式湯面レベル計
のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性が精度良く校正されること
となる。またその校正を鋳造毎に自動的に行なうので、
渦流式湯面レベル計のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性が精度
良く保持され、渦流式湯面レベル計による湯面レベルの
測定精度が向上する。

【０００９】また上記した方法であって、異なる２水準
以上の湯面レベルにおいて、ノズルまたはストッパを加
振し、各水準での湯面変動幅を測定し、それらの湯面変
動幅が等しくなるように校正曲線を補正する場合には、
品質確保のために要求される定常レベル時におけるより
微妙な校正が行なわれ、測定精度がより向上することと
なる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る連続鋳造鋳型の渦流式湯
面レベル計の自動校正方法の実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例と同一機能を有する構成部品には
同一符号を付すこととする。図１は本実施例に係る連続
鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正方法を実施す
るための装置を概略的に示した構成図であり、図２は本
実施例に係る連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動
校正方法を概略的に示したブロック図である。図中１１
は鋳型１０内に注入された溶鋼を示しており、溶鋼１１
の上面には、接触式センサとして例えばフロート式レベ
ル計１２が配設されている。フロート式レベル計１２は
フロート部１２ａと、その上部に取り付けられた竿１２
ｂと、竿１２ｂの上方に配設され、竿１２ｂの上端まで
の距離を測定する距離センサ１２ｃとを備えており、フ
ロート部１２ａ及び竿１２ｂは熱膨張の少ない材料、例
えばセラミックス等で形成されている。また距離センサ
１２ｃは、例えばレーザ距離計等から構成されている。
このフロート式レベル計１２においては、溶鋼１１がス
ライディングノズル１７から鋳型１０内に注入されて鋳
造が開始されると、溶鋼１１の湯面上昇に伴ってフロー
ト部１２ａが上昇し、フロート部１２ａの上部の竿１２
ｂが上方に移動する。そして距離センサ１２ｃは、湯面
の上昇に伴って変化する竿１２ｂの上端までの距離を測
定し、その結果をマイクロコンピュータ１４に出力す
る。このとき距離センサ１２が例えばレーザ距離計であ
る場合、レーザ距離計はレーザ光を竿１２ｂの上端に照
射し、反射されたレーザ光を受信して受信信号をマイク
ロコンピュータ１４に出力する。

【００１１】また溶鋼１１の上方には渦流式湯面レベル
計１５が配設されており、渦流式湯面レベル計１５はア
ンプ１６を介してマイクロコンピュータ１４に接続され
ている。この渦流式湯面レベル計１５においては、溶鋼
１１がスライディングノズル１７から鋳型１０内に注入
されて鋳造が開始されると、湯面の上昇に伴ない変化す
る渦流式湯面レベル計１５の２次コイル（図示せず）の
誘導電圧の信号を、アンプ１６を介してマイクロコンピ
ュータ１４に出力する。

【００１２】そしてマイクロコンピュータ１４は、フロ
ート式レベル計１２の距離センサ１３からの出力と渦流
式湯面レベル計１５からの出力とから図８に示したよう
なレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性曲線、すなわち校正曲線を
作成し、これに基づいてこれまでの渦流式湯面レベル計
１５のレベルＬ−出力Ｖ(L)校正曲線を校正する。すな
わち渦流式湯面レベル計１５を校正する場合は、まず鋳
造開始から定常湯面レベルに到達するまでの湯面レベル
を渦流式湯面レベル計１５とフロート式レベル計１２と
で同時に測定し、この測定結果により校正曲線を作成し
てこれまでの渦流式湯面レベル計１５のレベルＬ−出力
Ｖ(L) 特性曲線を校正し、新たなレベルＬ−出力Ｖ(L)
校正曲線を作成する（図２のステップ１）。

【００１３】次いで、湯面レベルが定常状態であるとき
に要求されるより微妙な校正を、以下のような操作で行
なう。まず定常湯面レベル近傍の任意のレベル位置を校
正点のレベル、すなわちフロート式レベル計１２の測定
点の中心レベルＡ０としてセットし、スライディングノ
ズル１７の開度を例えば±２％程度として後述するシス
テムにより加振する。そして、加振による湯面変動を異
なる２水準以上の湯面レベル、例えばＡ＋、Ａ０、Ａ−
のレベルで測定し（図２のステップ２）、各水準におけ
る変動幅が同一となるように上記作成されたレベルＬ−
出力Ｖ(L) 校正曲線を校正する（図２のステップ３）。

【００１４】図３はスライディングノズル１７を加振す
るシステムを概略的に示した構成図であり、レベル制御
信号がサーボアンプ１８に入力されると、サーボアンプ
１８はスライディングノズル１７の位置の実績値から所
定のレベル制御信号をサーボ油圧シリンダ１９に出力す
る。レベル制御信号がサーボ油圧シリンダ１９に入力さ
れると、サーボ油圧シリンダ１９はスライディングノズ
ル１７の開度を例えば±２％程度として加振し、またス
ライディングノズル１７の位置の実績値をサーボアンプ
１８及びマイクロコンピュータ１４にそれぞれ出力す
る。

【００１５】一方、スライディングノズル１７の加振に
よる湯面レベルの変動は渦流式湯面レベル計１５によっ
て測定され、その測定結果は上記した如くマイクロコン
ピュータ１４に出力される。そして、その測定結果はマ
イクロコンピュータ１４内のＦＦＴ（高速フーリエ変
換）により処理され、図４に示したように加振による湯
面変動レベルがオシレ−ションから弁別されてその変動
の大きさ、つまり変動幅ΔＬが求められる。この加振に
よる湯面レベルの測定はＡ＋、Ａ−の各水準レベルにお
いても同様に行なわれ、例えば図５に示したようなグラ
フ結果が得られる。ここで、ＦＦＴによって得られた各
水準における湯面変動幅ΔＬは、図６に示したように、
レベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線のＡ＋、Ａ０、Ａ−の各
水準の湯面レベルにおける傾きを示しており、これまで
に得られている校正曲線の精度が良い場合は、異なる水
準においても加振による影響は一定であり、湯面変動幅
ΔＬ、すなわち傾きは同一である。従ってＡ＋、Ａ０、
Ａ−の各水準における湯面変動幅ΔＬが同一あればレベ
ルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線の精度は良好であるため、後
述する校正曲線の傾きの補正を行う必要がない。これに
対して各水準における湯面変動幅ΔＬが同一でないとき
は、同一となるようにレベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線の
傾きを補正する。例えば図５に示したように、Ａ＋の水
準レベルでＡ−の水準レベルより湯面変動が大きい場合
は、レベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線のＡ＋の水準レベル
における傾きが小さいか、あるいはＡ−の水準レベルに
おける傾きが大きいためであるので、Ａ０の水準レベル
での傾きとなるようにレベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線の
傾きを補正し、Ａ＋、Ａ０、Ａ−の各水準における傾き
を同一にする。またＡ−の水準レベルでＡ＋の水準レベ
ルより湯面変動が大きい場合も、Ａ＋、Ａ０、Ａ−の各
水準におけるレベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線の傾きが同
一となるように補正する。このことによって、先に作成
されたレベルＬ−出力Ｖ(L) 校正曲線の傾きが補正さ
れ、渦流式湯面レベル計１５のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特
性が精度良く校正される。上記した校正は鋳造毎に自動
的に行なわれ、実際の連続鋳造時においては、このよう
に校正された渦流式湯面レベル計１５のレベルＬ−出力
Ｖ(L) 特性に基づいて湯面レベルが求められるので、湯
面レベルは精度良く測定されることとなる。

【００１６】以上説明したように、本実施例に係る連続
鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正方法によれ
ば、実際の鋳型１０及び実湯面を用いて校正するので、
ある程度の絶対レベルを精度良く測定することができ、
渦流式湯面レベル計１５のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性を
精度良く校正することができる。またその校正を鋳造毎
に自動的に行なうので、従来のように１回／月保全日毎
に実施する必要がなく、渦流式湯面レベル計１５のレベ
ルＬ−出力Ｖ(L) 特性が常に精度良く保持される。従っ
て、連続鋳造の操業を安定的に行なうことができると共
に生産性を向上させることができ、かつ測定精度が向上
することとなるので、品質がより向上したスラブを製造
することができる。

【００１７】なお上記実施例においては、スライディン
グノズル１７を加振する場合について述べたが、スライ
ディングノズル１７の替わりにストッパ式ノズルが配設
されている場合は、ストッパを加振しすることによって
湯面レベルの変動を測定することができる。また上記実
施例においては、接触式センサとしてフロート式レベル
計１２を用いた場合について説明したが、これに替えて
抵抗式レベル計を用いることもできる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る連続
鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正方法にあって
は、鋳造開始から定常湯面レベルに到達するまでの鋳型
内の湯面レベルを渦流式湯面レベル計と接触式センサと
で測定し、前記渦流式湯面レベル計の出力及び前記接触
式センサで測定したレベルより作成した校正曲線に基づ
きもとの特性曲線を校正するので、ある程度の絶対レベ
ルを精度良く測定することができ、渦流式湯面レベル計
のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性を精度良く校正することが
できる。またその校正を鋳造毎に自動的に行なうので、
渦流式湯面レベル計のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特性を精度
良く保持することができ、連続鋳造の操業を安定的に行
なうことができると共に生産性を向上させることができ
る。従って測定精度が向上し、品質の良いスラブを製造
することができる。

【００１９】また上記した方法であって、異なる２水準
以上の湯面レベルにおいて、ノズルまたはストッパを加
振し、各水準での湯面変動幅を測定し、それらの湯面変
動幅が等しくなるように校正曲線を補正する場合には、
品質確保のために要求される定常レベル時におけるより
微妙な校正を行なうことができ、測定精度をより向上さ
せることができる。従って品質の良いスラブを製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベ
ル計の自動校正方法を実施するための装置を概略的に示
した構成図である。

【図２】本実施例に係る連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベ
ル計の自動校正方法を概略的に示したブロック図であ
る。

【図３】スライディングノズルを加振するシステムを概
略的に示した構成図である。

【図４】加振によるＡ０の水準レベルでの湯面の変動を
ＦＦＴにより処理したときの結果を示したグラフであ
る。

【図５】加振によるＡ＋、Ａ０、Ａ−の水準レベルでの
湯面の変動をＦＦＴにより処理したときの結果を示した
グラフである。

【図６】自動校正方法の一工程を説明するためのグラフ
である。

【図７】模擬鋳型を用いて渦流式湯面レベル計を校正す
る従来の校正方法を概略的に示した説明図である。

【図８】渦流式湯面レベル計のレベルＬ−出力Ｖ(L) 特
性曲線を示したグラフである。

【図９】模擬湯面としてステンレス板を用いて渦流式湯
面レベル計を校正する従来の校正方法を概略的に示した
説明図である。

【符号の説明】

１０ 鋳型 １２ フロート式レベル計（接触式センサ） １５ 渦流式湯面レベル計 １７ スライディングノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自
   動校正方法であって、鋳造開始から定常湯面レベルに到
   達するまでの鋳型内の湯面レベルを渦流式湯面レベル計
   と接触式センサとで測定し、前記渦流式湯面レベル計の
   出力及び前記接触式センサで測定したレベルより作成し
   た校正曲線に基づきもとの特性曲線を校正することを特
   徴とする連続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正
   方法。
2. 【請求項２】 異なる２水準以上の湯面レベルにおい
   て、ノズルまたはストッパを加振し、各水準での湯面変
   動幅を測定し、それらの湯面変動幅が等しくなるように
   校正曲線を補正することを特徴とする請求項１記載の連
   続鋳造鋳型の渦流式湯面レベル計の自動校正方法。