JPH0650794A - 金属溶湯面のレベル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業性を向上させる。鋳造中、常に正確に金
属溶湯面のレベルを検出することができる。コストを安
くする。 【構成】 金属溶湯面Ｌに浮かべられる耐火材製フロー
ト６と、フロート６の上方に配置されているレーザ測距
装置７とよりなる。レーザ測距装置７は、レーザ光をフ
ロート６に向けて発射するとともに、フロート６からの
反射光を受信することによってフロート６との距離を測
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、たとえばアルミニウム（アル
ミニウム合金も含む。以下同じ）等の非鉄金属の連続鋳
造における金属溶湯面のレベル検出装置に関し、さらに
詳しくいえば、ＤＣ鋳造装置の鋳型内の溶湯面のレベル
や、電磁鋳造装置の交流磁場内の溶湯面のレベルを検出
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】連続鋳造
法により得られる鋳塊の表面品質の改善、すなわち発汗
帯の発生を抑制したり、粗大結晶ゾーンを薄くするに
は、ＤＣ鋳造装置における鋳型内の溶湯面のレベルや、
電磁鋳造装置における交流磁場内の溶湯面のレベルを低
くする必要があることは知られている。このようにする
ためには、まず上記溶湯面のレベルを正確に検出する必
要がある。

【０００３】従来、連続鋳造における金属溶湯面のレベ
ル検出装置としては、溶湯面に浮かべられ、かつ上方に
伸びた垂直棒を有するフロートと、フロートの上方に配
置され、かつ垂直棒の上端が当接せしめられる可動コア
を有する差動トランスとよりなるものが知られている。

【０００４】ところが、このレベル検出装置では、鋳型
等に注湯を開始する前に、注湯開始後フロートの垂直棒
が差動トランスの中心に当接するように、予めフロート
と差動トランスとの位置合わせを行わなければならず、
その作業が面倒であるという問題がある。また、鋳造作
業中に、差動トランスとフロートとの位置ずれが生じる
と、これを直すことはできず、溶湯面レベルを正確に検
出することができないという問題がある。

【０００５】このような問題を解決した金属溶湯面のレ
ベル検出装置として、静電容量式変位センサや、渦流式
変位センサ等の非接触式センサを備えたものが知られて
いる。ところが、これらの変位センサを備えた装置は、
設備が大掛かりとなってコストが高くなるという問題が
ある。

【０００６】この発明の目的は、上記問題を解決した金
属溶湯面のレベル検出装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明による金属溶湯
面のレベル検出装置は、金属溶湯面に浮かべられる耐火
材製フロートと、フロートの上方に配置され、かつレー
ザ光をフロートに向けて発射するとともに、フロートか
らの反射光を受信することによってフロートとの距離を
測定するレーザ測距装置とよりなるものである。

【０００８】上記において、フートとしては、可能な限
り軽量で、かつ断熱性を有する耐火材からなるものを用
いるのが好ましく、たとえばマリナイトやルミボード
（いずれも商品名）などからなるものが用いられる。ま
た、その表面は粗面となっているのがよい。

【０００９】レーザ測距装置は、レーザ光を発射して受
光するまでの時間や、発射光と反射光との位相差によ
り、フロートとの距離を測定するものである。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、レーザ測距装置の鋳型また
は交流磁場に対する高さ位置を一定に保持しておけば、
レーザ測距装置により、フロートとレーザ測距装置との
距離を測定することにより、この距離から簡単かつ正確
に溶湯面のレベルを検出することができる。また、フロ
ートとレーザ測距装置とは非接触であるから、鋳造開始
後に両者の位置決めを簡単に行うことができる。しか
も、鋳造中に両者間に位置ずれが生じた場合には、レー
ザ測距装置を移動させることによって簡単に是正するこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。この実施例は、この発明による金属溶湯面の
レベル検出装置を、アルミニウム（アルミニウム合金も
含む。以下同じ）のＤＣ鋳造装置の水冷鋳型内における
溶湯面のレベル検出に適用したものである。

【００１２】ＤＣ鋳造装置は、図示しないアルミニウム
溶湯処理装置に接続された鋳造樋(1) と、鋳造樋(1) の
端部の下方に配置された水冷鋳型(2) とを備えている。
鋳造樋(1) の端部の底壁に垂直状の注湯用スパウト(3)
が形成されている。注湯用スパウト(3) は、水冷鋳型
(2) 内に臨んでいる。そして、溶解炉で溶解され、かつ
溶湯処理装置において溶存有害ガスや非金属介在物の除
去処理が施されたアルミニウム溶湯(M) は、鋳造樋(1)
内を流れてその端部に至り、スパウト(3) から鋳型(2)
内に注湯されることにより、スラブ、ビレット等の鋳塊
(I) が連続的に鋳造されるようになっている。

【００１３】注湯用スパウト(3) の上方には、アクチュ
エータ(4) により上下動させられ、かつ下降位置におい
てスパウト(3) の上端開口を塞ぐストッパ(5) が配置さ
れている。ストッパ(5) の下端は円錐状であり、この円
錐部の周面とスパウト(3) の上端開口の周縁との間隔を
変更することによって流量を調節することも可能になっ
ている。

【００１４】鋳型(2) 内のアルミニウム溶湯面(L) のレ
ベルを検出する装置は、アルミニウム溶湯面(L) に浮か
べられるフロート(6) と、フロート(6) の上方に、鋳型
(2)に対して一定の高さ位置に保持されるように配置さ
れているレーザ測距装置(7)とよりなる。フロート(6)
は、たとえばマリナイト、ルミボード等の耐火材で形成
されており、その表面は粗面となっている。レーザ測距
装置(7) は、レーザ光をフロート(6) に向けて発射する
とともに、フロート(6) からの反射光を受信することに
よってフロート(6) との距離を測定するものである。

【００１５】アクチュエータ(4) およびレーザ測距装置
(7) は制御装置(8) に接続されている。制御装置(8)
は、レーザ測距装置(7) により検出されたフロート(6)
との距離に基いて鋳型(2) 内の溶湯面(L) のレベルを求
め、そのレベルに応じてアクチュエータ(4) を作動させ
てストッパ(5) を上下動させ、スパウト(3) からの鋳型
(2) への注湯量を制御する。こうして、鋳型(2) 内のア
ルミニウム溶湯面(L) のレベルが、一定に保たれるよう
になっている。

【００１６】上記実施例においては、この発明のレベル
検出装置がＤＣ鋳造装置の水冷鋳型(2) 内の溶湯面(L)
のレベル検出に適用された場合が示されているが、これ
に代えて、電磁鋳造装置の交流磁場内の溶湯面のレベル
検出にも適用可能であり、さらに他の装置の金属溶湯面
のレベル検出にも適用可能である。また、上記実施例に
おいては、レベル検出装置により検出された鋳型(2) 内
の溶湯面のレベルに応じて、注湯量を調節し、これによ
り鋳型(2) 内の溶湯面レベルを自動的に制御するように
なっているが、これに限るものではない。

【００１７】

【発明の効果】この発明の金属溶湯面のレベル検出装置
によれば、上述のように、簡単かつ正確に金属溶湯面の
レベルを検出することができる。また、鋳造開始後に両
者の位置決めを簡単に行うことができるので、従来の差
動トランスを用いた装置のように、鋳造開始前に面倒な
位置決め作業を行なう必要はなく、作業性が向上する。
また、鋳造中にフロートが動いて両者の位置がずれた場
合には、レーザ測距装置を移動させることによって簡単
に是正することができる。したがって、鋳造中、常に正
確に金属溶湯面のレベルを検出することができる。さら
に、レーザ測距装置は、従来の渦流式変位センサや静電
容量式変位センサを用いた装置に比べて設備が小規模に
なってコストが安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による金属溶湯面のレベル検出装置を
使用したＤＣ鋳造装置の構成を示す部分垂直断面図であ
る。

【符号の説明】

６ フロート ７ レーザ測距装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属溶湯面に浮かべられる耐火材製フロ
   ートと、フロートの上方に配置され、かつレーザ光をフ
   ロートに向けて発射するとともに、フロートからの反射
   光を受信することによってフロートとの距離を測定する
   レーザ測距装置とよりなる金属溶湯面のレベル検出装
   置。