JPH07270349A - Solidification sensor - Google Patents
Solidification sensorInfo
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- JPH07270349A JPH07270349A JP6224794A JP6224794A JPH07270349A JP H07270349 A JPH07270349 A JP H07270349A JP 6224794 A JP6224794 A JP 6224794A JP 6224794 A JP6224794 A JP 6224794A JP H07270349 A JPH07270349 A JP H07270349A
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば鋳造設備にお
いてモールドより引き抜かれた鋳片の液相の有無、体
積,あるいは面積を検出する凝固センサに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solidification sensor for detecting the presence, volume, or area of a liquid phase of a cast piece drawn from a mold in a casting facility, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の連続鋳造設備においては、図4に
示すように、モールド1より引き抜かれた鋳片2は鋳片
引抜き経路3に沿って矢印Aのように連続的に流れて行
き、その過程で外周部から凝固し、途中で水冷装置4か
ら供給される冷却水により水冷され内部まで完全に凝固
したところでカッター5により切断される。このカッタ
ー5による切断時に、内部に液相が残ったままで切断す
ると、溶融鋳片が流れ出してしまい大変危険であるた
め、カッター5を設けた位置より上流側に、凝固センサ
6を設けて液相が残っていないかを検出している。2. Description of the Related Art In a conventional continuous casting facility, as shown in FIG. 4, a slab 2 drawn from a mold 1 continuously flows along a slab drawing path 3 as indicated by an arrow A, In the process, it solidifies from the outer peripheral portion, is water-cooled by the cooling water supplied from the water cooling device 4 on the way and is completely solidified to the inside, and is cut by the cutter 5. When cutting with the cutter 5, cutting with the liquid phase remaining inside is very dangerous because the molten slab will flow out. Therefore, the solidification sensor 6 is provided upstream of the position where the cutter 5 is provided. Is detected.
【0003】なお、凝固センサ6を設けない場合は、安
全のために、鋳片引抜き経路3を長くしてモールド1か
らかなり離れた位置にカッター5を設置している。上記
凝固センサ6に使用される原理としては、電磁超音波
法、横波電磁超音波法が知られている。When the solidification sensor 6 is not provided, for safety, the slab drawing path 3 is lengthened and the cutter 5 is installed at a position far away from the mold 1. As a principle used for the coagulation sensor 6, an electromagnetic ultrasonic method and a transverse electromagnetic ultrasonic method are known.
【0004】電磁超音波法を使用した凝固センサ6で
は、超音波の金属中透過速度が固相中より液相中の方が
遅れることに着目し、超音波の金属中透過時間を測定
し、内部の液相の有無、液相の厚さを求めている。[0004] In the coagulation sensor 6 using the electromagnetic ultrasonic method, paying attention to the fact that the permeation speed of ultrasonic waves in the metal is delayed in the liquid phase rather than in the solid phase, and the ultrasonic wave permeation time in the metal is measured. The presence or absence of the liquid phase inside and the thickness of the liquid phase are calculated.
【0005】また横波電磁超音波法を使用した凝固セン
サ6では、横波超音波は金属の液相部を透過できないの
で、横波超音波が透過するか否かにより、内部の液相の
有無を検出している。Further, in the coagulation sensor 6 using the transverse electromagnetic wave ultrasonic method, the transverse ultrasonic wave cannot pass through the liquid phase portion of the metal. Therefore, the presence or absence of the internal liquid phase is detected depending on whether or not the transverse ultrasonic wave is transmitted. is doing.
【0006】なお、単に凝固を検出する方法としては、
鋲打法がある。この鋲打法は、金属に金属製の鋲を打
ち、冷却後にその断面を切断し、検査し、鋲の溶け具合
により内部に液相が存在したかを検出する方法である。As a method for simply detecting coagulation,
There is a tack method. This tacking method is a method in which a metal tack is hit on a metal, the cross section is cut after cooling, and the cross section is inspected to detect whether or not a liquid phase is present inside depending on how the tack is melted.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電磁超
音波法を使用した凝固センサ6では、金属液相中には固
体になりかけた金属の結晶が発生し、超音波の消音機と
して働くため、到達点において透過超音波を計測するこ
とは大変困難であり、よってできるだけ大きな超音波を
発生させることが必要となるために、装置はかなり大き
なものとなり、高価な装置にならざるを得ないという問
題があった。また、音波の速度は温度によっても大きく
異なることから、透過時間と表面温度のみから液相部の
厚みを求めることはできないという問題があった。However, in the solidification sensor 6 using the conventional electromagnetic ultrasonic method, a metal crystal which is almost solid is generated in the metal liquid phase, and it functions as an ultrasonic silencer. Therefore, it is very difficult to measure the transmitted ultrasonic waves at the arrival point, and it is necessary to generate as large an ultrasonic wave as possible. Therefore, the device becomes considerably large and inevitably becomes an expensive device. There was a problem. Further, since the speed of the sound wave greatly varies depending on the temperature, there is a problem that the thickness of the liquid phase portion cannot be obtained only from the permeation time and the surface temperature.
【0008】また、従来の横波電磁超音波法を使用した
凝固センサ6では、金属中に横波のみを発生させるこ
と、および横波のみを検出することは困難であり、また
金属外周は固相であるので内部が液相でも横波はこの外
周部を伝搬してくる場合があった。また装置はかなり大
きなものとなり、高価な装置にならざれるを得ないとい
う問題があった。Further, in the solidification sensor 6 using the conventional transverse wave electromagnetic ultrasonic wave method, it is difficult to generate only the transverse wave in the metal and to detect only the transverse wave, and the outer circumference of the metal is a solid phase. Therefore, even if the inside is in the liquid phase, the transverse wave may propagate along this outer peripheral portion. In addition, there is a problem that the device becomes quite large and cannot be replaced by an expensive device.
【0009】また鋲打法では、金属の凝固後に切断し
て、断面を検査後に内部の状態が明らかになるため、リ
アルタイムの測定を行うことができず、また鋲打ち作
業、切断作業、検査作業に大変な労力を必要とするとい
う問題があった。In the tack method, since the internal state is clarified after the metal is solidified and the cross section is inspected, real-time measurement cannot be performed, and the tack, cutting, and inspection operations are not possible. There was a problem that it required a lot of labor.
【0010】本発明は上記問題を解決するものであり、
リアルタイムで内部の液相を確実に検出でき、しかも安
価な凝固センサを提供することを目的とするものであ
る。The present invention solves the above problems,
It is an object of the present invention to provide an inexpensive coagulation sensor that can reliably detect the internal liquid phase in real time.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第1発明の凝固センサは、鋳片に静磁界を加える静
磁界発生用コイルと、前記静磁界において前記鋳片に交
流磁界を加える交流磁界発生用コイルと、この交流磁界
発生用コイルへ給電する電流を、その周波数を連続的に
可変して発生する交流電源と、前記交流磁界発生用コイ
ルで消費される電力を計測する電力計と、前記電力計か
ら計測された消費電力値を入力し、前記交流電源から出
力中の周波数値を入力し、周波数値毎に消費電力値を順
に記憶し、消費電力値がしきい値以上となった周波数値
の幅を検出し、この周波数値の幅より前記鋳片の液相の
体積、あるいは面積を検出する検出器を備えたことを特
徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the solidification sensor of the first invention comprises a static magnetic field generating coil for applying a static magnetic field to the slab, and an alternating magnetic field to the slab in the static magnetic field. An AC magnetic field generating coil, an AC power supply that generates a current supplied to the AC magnetic field generating coil by continuously varying its frequency, and a power meter that measures the power consumed by the AC magnetic field generating coil. And, input the power consumption value measured from the power meter, input the frequency value being output from the AC power supply, store the power consumption value in order for each frequency value, and the power consumption value is equal to or more than the threshold value. It is characterized in that a detector is provided for detecting the width of the frequency value which has become smaller and detecting the volume or the area of the liquid phase of the slab from the width of the frequency value.
【0012】また第2発明の凝固センサは、鋳片に静磁
界を加える静磁界発生用コイルと、前記静磁界において
前記鋳片に交流磁界を加える交流磁界発生用コイルと、
この交流磁界発生用コイルへ給電する電流を、その周波
数を連続的に可変して発生する交流電源と、前記交流磁
界発生用コイルで消費される電力を計測する電力計と、
前記電力計から計測された消費電力値を入力して順に記
憶し、記憶された消費電力値のピーク値を検出し、この
ピーク値により前記鋳片の液相の有無を判断する検出器
を備えたことを特徴とするものである。The solidification sensor according to the second aspect of the invention comprises a static magnetic field generating coil for applying a static magnetic field to the slab, and an AC magnetic field generating coil for applying an AC magnetic field to the slab in the static magnetic field.
A current supplied to the coil for AC magnetic field generation, an AC power source that continuously varies its frequency, and an electric power meter that measures the power consumed by the coil for AC magnetic field generation,
A power consumption value measured from the wattmeter is input and stored in order, a peak value of the stored power consumption value is detected, and a detector is provided to determine the presence or absence of the liquid phase of the slab based on this peak value. It is characterized by that.
【0013】さらに第3発明の凝固センサは、鋳片に静
磁界を加える静磁界発生用コイルと、前記静磁界におい
て前記鋳片に交流磁界を加える交流磁界発生用コイル
と、この交流磁界発生用コイルへ給電する電流を、その
周波数を連続的に可変して発生する交流電源と、前記交
流磁界発生用コイルで消費される電力を計測する電力計
と、前記電力計から計測された消費電力値を入力して順
に加算し、この加算された電力量により前記鋳片の液相
の体積、あるいは面積を判断する検出器を備えたことを
特徴とするものである。Further, the solidification sensor of the third invention is a static magnetic field generating coil for applying a static magnetic field to the slab, an AC magnetic field generating coil for applying an AC magnetic field to the slab in the static magnetic field, and this AC magnetic field generating coil. An AC power supply that generates a current to be supplied to the coil by continuously varying its frequency, a power meter that measures the power consumed by the AC magnetic field generating coil, and a power consumption value measured from the power meter. Is added and sequentially added, and a detector is provided for judging the volume or area of the liquid phase of the slab based on the added electric energy.
【0014】[0014]
【作用】上記第1発明の構成により、鋳片内部には原子
核、磁気量子数をもった非閉殻電子、電子スピンなどに
よる磁気モーメントがあるため、静磁界発生用コイルよ
り静磁界を加えると共振点をもち、交流磁界発生用コイ
ルより共振周波数に等しい交流磁界を加えると共鳴現象
を生じる。交流電源から前記共振周波数の電流を交流磁
界発生用コイルへ給電すると、同周波数の交流磁界の変
動が発生し、交流磁界のエネルギーは磁気モーメントの
歳差運動(磁気モーメントが磁界の方向を中心にして円
錐状の回転運動を行うこと)に移ることになり、この歳
差運動のエネルギーは鋳片内部の緩和機構によりエネル
ギーを失うことになるので、共鳴現象が発生すると、多
大のエネルギーを消費することになる。そこで、静磁界
の強さを一定にして交流電源の周波数を変化させ、電力
計により消費電力を計測すると、鋳片内部に液相がある
場合液相中では金属原子は結晶構造を造らず自由に運動
をしているため、ドップラー効果により共鳴点の周波数
の幅が広がる。この周波数幅の広がりは、鋳片内部の液
相の体積とともに増大するため、検出器においてこの共
鳴点の周波数幅の広がりを検出することにより、すなわ
ち消費電力値がしきい値以上となった周波数値の幅を検
出することにより、鋳片内部の液相の有無・液相の体積
を求めることができる。計測範囲で断面形状が一定と近
似すると、体積は面積に比例するため液相の面積も推測
できる。また、リアルタイムで検出できる。With the structure of the first aspect of the invention, since there is a magnetic moment due to a nucleus, a non-closed shell electron having a magnetic quantum number, an electron spin, etc. inside the slab, resonance occurs when a static magnetic field is applied from the static magnetic field generating coil. A resonance phenomenon occurs when an AC magnetic field having a point and having an AC magnetic field generation coil having a resonance frequency is applied. When a current of the resonance frequency is supplied from the AC power supply to the coil for generating the AC magnetic field, the AC magnetic field of the same frequency fluctuates, and the energy of the AC magnetic field is precession of the magnetic moment (the magnetic moment is centered in the direction of the magnetic field The energy of this precession will be lost due to the relaxation mechanism inside the slab, so when the resonance phenomenon occurs, a large amount of energy is consumed. It will be. Therefore, if the static magnetic field strength is kept constant and the frequency of the AC power supply is changed, and the power consumption is measured with a wattmeter, if there is a liquid phase inside the slab, metal atoms in the liquid phase do not form a crystal structure and are free. Since it is in motion, the frequency range at the resonance point widens due to the Doppler effect. This spread of the frequency width increases with the volume of the liquid phase inside the slab, so by detecting the spread of the frequency width of this resonance point in the detector, that is, the frequency at which the power consumption value is equal to or greater than the threshold value. By detecting the range of values, the presence / absence of a liquid phase inside the cast slab and the volume of the liquid phase can be determined. If the cross-sectional shape is approximated to be constant in the measurement range, the volume is proportional to the area, so the area of the liquid phase can be estimated. It can also be detected in real time.
【0015】また第2発明の構成により、上記のように
静磁界の強さを一定にして交流電源の周波数を変化さ
せ、電力計により消費電力を計測すると、鋳片内部に液
相がある場合液相中では金属原子は結晶構造を造らず自
由に運動をしているため、ドップラー効果により共鳴点
の周波数の幅が広がるが、液相があると、同時に共鳴点
の消費電力値(ピーク値)も減少する。よって、検出器
において記憶された消費電力値のピーク値を検出し、こ
のピーク値の値により鋳片の液相の有無を判断できる。According to the configuration of the second invention, when the static magnetic field is kept constant as described above, the frequency of the AC power source is changed, and the power consumption is measured by the wattmeter, it is found that there is a liquid phase inside the slab. In the liquid phase, the metal atoms move freely without forming a crystal structure, so the frequency range at the resonance point widens due to the Doppler effect, but when there is a liquid phase, the power consumption value (peak value) at the resonance point is also increased. ) Also decreases. Therefore, the peak value of the power consumption values stored in the detector can be detected, and the presence or absence of the liquid phase of the slab can be determined by the peak value.
【0016】さらに第3発明の構成により、上記のよう
に静磁界の強さを一定にして交流電源の周波数を変化さ
せ、電力計により消費電力を計測すると、鋳片内部に液
相がある場合液相中では金属原子は結晶構造を造らず自
由に運動をしているため、ドップラー効果により共鳴点
の周波数幅が広がり、よって消費電力量も増大する。し
たがって、検出器において消費電力量により鋳片の液相
の体積、あるいは面積を判断できる。Further, according to the structure of the third invention, when the static magnetic field strength is made constant and the frequency of the AC power source is changed as described above, and the power consumption is measured by the wattmeter, it is found that there is a liquid phase inside the slab. In the liquid phase, the metal atoms move freely without forming a crystal structure, so that the frequency range of the resonance point is widened by the Doppler effect, and thus the power consumption is also increased. Therefore, in the detector, the volume or area of the liquid phase of the cast piece can be determined by the power consumption.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例の図4の構成と同一の構成には同
一の符号を付して説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the same configurations as those of the conventional example shown in FIG.
【0018】図2は本発明の凝固センサを使用した連続
鋳造設備の構成図であり、11は従来の凝固センサ6に代
えて、鋳片2の凝固端末位置付近に設置した本発明の凝
固センサ、12はこの凝固センサ11により検出された鋳片
2の内部の液相の面積検出信号(後述する)により冷却
装置4から供給される冷却水の量を制御するコントロー
ラである。FIG. 2 is a block diagram of a continuous casting facility using the solidification sensor of the present invention. 11 is a solidification sensor of the present invention installed near the solidification end position of the slab 2 instead of the conventional solidification sensor 6. , 12 are controllers for controlling the amount of cooling water supplied from the cooling device 4 by an area detection signal (described later) of the liquid phase inside the cast piece 2 detected by the solidification sensor 11.
【0019】凝固センサ11の構成図を図1に示す。鋳片
2の鋳片引抜き経路3の上方と下方にそれぞれ設置され
た第1コイル21,第2コイル22と、これら第1コイル2
1,第2コイル22にそれぞれ直流電流を給電する直流電
源23A,23Bと、第1,第2コイル21,22間に鋳片2の
外周に沿って包括するような巻かれた第3コイル24と、
周波数を連続的に可変して発振する発振器25と、この発
振器25により発振された周波数により第3コイル24へ高
周波電流を給電するアンプ26と、第3コイル24で消費さ
れる電力を計測する電力計27と、電力計27から計測され
た消費電力値を入力し、発振器25から発振中の周波数値
を入力し、周波数値毎に消費電力値を順に記憶し、鋳片
2の液相の面積を検出する共鳴点幅検出器28(詳細は後
述する)から構成されている。発振器25とアンプ26とに
より交流電源29が構成されている。A block diagram of the coagulation sensor 11 is shown in FIG. A first coil 21 and a second coil 22 installed above and below the slab drawing path 3 of the slab 2, respectively, and the first coil 2
1. DC power supplies 23A and 23B for supplying DC current to the first and second coils 22, respectively, and a third coil 24 wound between the first and second coils 21 and 22 along the outer circumference of the slab 2. When,
An oscillator 25 that oscillates by continuously varying the frequency, an amplifier 26 that supplies a high-frequency current to the third coil 24 by the frequency oscillated by the oscillator 25, and power that measures the power consumed by the third coil 24. 27, and the power consumption value measured from the power meter 27 is input, the frequency value during oscillation is input from the oscillator 25, the power consumption value is stored in sequence for each frequency value, and the area of the liquid phase of the slab 2 is stored. And a resonance point width detector 28 (details of which will be described later). The oscillator 25 and the amplifier 26 form an AC power supply 29.
【0020】直流電源23A,23Bより第1コイル21,第
2コイル22に直流電流が給電されることにより鋳片2に
静磁界が加えられ、アンプ26により第3コイル24に高周
波電流が給電されることにより、鋳片2に交流磁界(高
周波磁界)が加えられる。また、電力計25により第3コ
イル24の消費電力が検出される。A static magnetic field is applied to the slab 2 by supplying a direct current to the first coil 21 and the second coil 22 from the DC power supplies 23A and 23B, and a high frequency current is supplied to the third coil 24 by the amplifier 26. As a result, an alternating magnetic field (high frequency magnetic field) is applied to the slab 2. Further, the power meter 25 detects the power consumption of the third coil 24.
【0021】上記構成の凝固センサ11の原理を説明す
る。鋳片2内部には原子核、磁気量子数をもった非閉殻
電子、電子スピンなどによる磁気モーメントがあるた
め、静磁界を加えると共振点をもち、この共振周波数に
等しい交流磁界を加えると共鳴現象を生じる。その共振
周波数は下記の式1で示される。The principle of the coagulation sensor 11 having the above structure will be described. Since there is a magnetic moment due to nuclei, non-closed shell electrons having magnetic quantum numbers, electron spin, etc. inside the slab 2, it has a resonance point when a static magnetic field is applied, and a resonance phenomenon when an AC magnetic field equal to this resonance frequency is applied. Cause The resonance frequency is shown by the following equation 1.
【0022】f=k・M・H …(1) f;共鳴周波数 k;定数 M;磁気モーメント H;静磁界の強さ 図1において、発振器25から共振周波数の信号を発振す
ると、第3コイル24の内部に同周波数の交流磁界の変動
が発生し、交流磁界のエネルギーは磁気モーメントの歳
差運動(磁気モーメントが磁界の方向を中心にして円錐
状の回転運動を行うこと)に移ることになる。この歳差
運動のエネルギーは鋳片2内部の緩和機構によりエネル
ギーを失うことになるので、共鳴現象が発生すると、ア
ンプ26は多大のエネルギーを消費することになる。そこ
で、静磁界の強さを一定にして発振器25の周波数を変化
させ、電力計27により消費電力を計測すると、図3に示
すような周波数−消費電力の特性を得ることができる。F = k · M · H (1) f; Resonance frequency k; Constant M; Magnetic moment H; Static magnetic field strength In FIG. 1, when a signal of resonance frequency is oscillated from the oscillator 25, the third coil An AC magnetic field with the same frequency fluctuates inside 24, and the energy of the AC magnetic field is transferred to the precession motion of the magnetic moment (the magnetic moment makes a conical rotation motion around the direction of the magnetic field). Become. Since the energy of this precession motion is lost due to the relaxation mechanism inside the slab 2, when the resonance phenomenon occurs, the amplifier 26 consumes a large amount of energy. Therefore, by changing the frequency of the oscillator 25 while keeping the strength of the static magnetic field constant and measuring the power consumption by the power meter 27, the frequency-power consumption characteristics as shown in FIG. 3 can be obtained.
【0023】図3(a)は鋳片2内に液相がない場合で
あるが、鋳片2内部に液相があると液相中では鋳片原子
は結晶構造を造らず自由に運動をしているため、ドップ
ラー効果により図3(b)のように共鳴点の周波数幅が
広がる。この周波数幅の広がりは、鋳片2内部の液相の
体積とともに増大するため、この共鳴点の周波数幅の広
がりから鋳片2内部の液相の有無・液相の体積を求める
ことができる。FIG. 3A shows the case where there is no liquid phase in the slab 2, but when the slab 2 has a liquid phase, the slab atoms move freely in the liquid phase without forming a crystal structure. Therefore, due to the Doppler effect, the frequency width of the resonance point widens as shown in FIG. Since the spread of the frequency width increases with the volume of the liquid phase inside the cast piece 2, the presence or absence of the liquid phase inside the cast piece 2 and the volume of the liquid phase can be obtained from the spread of the frequency width of the resonance point.
【0024】また、計測範囲で断面形状が一定と近似す
ると、体積は面積に比例するため液相の面積も推測でき
る。さらに、液相が横方向に長い形状で存在していると
仮定すると、面積の液相の厚さに比例する。Further, when the cross-sectional shape is approximated to be constant in the measurement range, the volume is proportional to the area, and therefore the area of the liquid phase can be estimated. Further, assuming that the liquid phase exists in a shape that is long in the lateral direction, the area is proportional to the thickness of the liquid phase.
【0025】共鳴点幅検出器28は上記原理に基づき、周
波数値毎に順に記憶した消費電力値が共鳴点の消費電力
値(しきい値)PL 以上となった周波数値の幅fW を検
出し、この周波数値の幅fW より鋳片2の液相の面積
(あるいは体積でもよい)を検出する。Based on the above principle, the resonance point width detector 28 determines the width f W of the frequency value at which the power consumption value sequentially stored for each frequency value becomes equal to or greater than the power consumption value (threshold value) P L at the resonance point. The area (or volume) of the liquid phase of the slab 2 is detected from the width f W of this frequency value.
【0026】共鳴点幅検出器28により検出された液相の
面積検出信号は、コントローラ12へ入力される。さて、
良質の金属、たとえば鉄を生産するためには冷却条件を
最適に保つ必要があるが、室温などの外的条件の変化に
より困難を極める。もし鋳片2の凝固端末位置(液相の
面積”0”となる位置)が一定となるように冷却水の水
量を制御すれば冷却条件が一定となり製品の品質は向上
する。The liquid phase area detection signal detected by the resonance point width detector 28 is input to the controller 12. Now,
In order to produce a good quality metal such as iron, it is necessary to keep the cooling conditions optimal, but it is extremely difficult due to changes in external conditions such as room temperature. If the amount of cooling water is controlled so that the solidification end position of the cast slab 2 (the position where the liquid phase area is "0") is constant, the cooling conditions are constant and the product quality is improved.
【0027】そこでコントローラ12は、入力した液相の
面積検出信号に応じて、凝固端末位置が一定となるよう
に、液相の面積が増加すると、すなわち凝固端末位置が
下流に移動すると、冷却水の増加信号を冷却装置4へ出
力し、逆に液相の面積が減少すると、すなわち凝固端末
位置が上流に移動すると、冷却水の減少信号を冷却装置
4へ出力する。Therefore, the controller 12 responds to the inputted liquid phase area detection signal so that the area of the liquid phase increases so that the coagulation terminal position becomes constant, that is, when the coagulation terminal position moves downstream, the cooling water is cooled. Is output to the cooling device 4, and conversely, when the area of the liquid phase is decreased, that is, when the coagulation end position moves upstream, the cooling water decrease signal is output to the cooling device 4.
【0028】以上のように、凝固センサ11を構成するこ
とにより、鋳片2内部の液相の有無・液相の体積、ある
いは面積をリアルタイムで求めることができるととも
に、簡単な構成とすることができ、コストを低減するこ
とができる。By configuring the solidification sensor 11 as described above, the presence / absence of a liquid phase, the volume of the liquid phase, or the area inside the slab 2 can be determined in real time, and a simple structure can be obtained. Therefore, the cost can be reduced.
【0029】またこの凝固センサ11により検出された液
相の面積、あるいは体積検出信号によって凝固端末位置
を一定に制御することにより、製品の品質を向上でき、
さらに連続鋳造設備とカッター5を近接して設置可能と
なり、よって鋳片引抜き経路3を短くでき、設備を小型
化することができる。また、凝固点を一定にして切断す
ることから、溶融鋳片の流出などのトラブルを解消する
ことができる。Further, by controlling the area of the liquid phase detected by the coagulation sensor 11 or the position of the coagulation terminal based on the volume detection signal, the quality of the product can be improved,
Further, the continuous casting equipment and the cutter 5 can be installed close to each other, so that the slab drawing path 3 can be shortened and the equipment can be downsized. Further, since the cutting is performed with the freezing point kept constant, troubles such as the outflow of the molten slab can be eliminated.
【0030】なお、本実施例の凝固センサ11では共鳴点
の周波数幅fW の広がりから鋳片2内部の液相の有無・
液相の面積、あるいは体積を求めているが、図3(a)
(b)に示すように、共鳴点の消費電力のピーク値PM
は液相が存在すると低くなることから、ピーク値PM の
値により液相の有無を判断することができる。この場
合、共鳴点幅検出器28は周波数値毎に順に記憶した消費
電力値からそのピーク値PM を求め、液相なしの場合の
ピーク値PM と比較することで液相の有無を判断する。In the solidification sensor 11 of the present embodiment, the presence or absence of the liquid phase in the slab 2 is determined from the spread of the frequency width f W of the resonance point.
The area or volume of the liquid phase is calculated, but it is shown in Fig. 3 (a).
As shown in (b), the peak value P M of the power consumption at the resonance point
Since the value becomes low when the liquid phase exists, the presence or absence of the liquid phase can be determined by the value of the peak value P M. In this case, the resonance point width detector 28 determines the peak value P M from the power consumption value stored in sequence for each frequency value and compares it with the peak value P M when there is no liquid phase to determine the presence or absence of the liquid phase. To do.
【0031】また、図3(a)(b)に示すように、液
相の体積により共鳴点の周波数幅f W の広がることか
ら、消費電力量を求めることにより鋳片2内部の液相の
有無・液相の面積、あるいは体積を求めることができ
る。この場合、共鳴点幅検出器28は電力計27から計測さ
れた消費電力値を入力して順に加算し、この加算された
電力量により鋳片2の液相の体積、あるいは面積を判断
する また、本実施例では、交流磁界の周波数を可変させてい
るが、この周波数を固定して、静磁界を変化させること
も可能である。Further, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the liquid
Frequency width f at resonance point depending on phase volume WThe spread of
The power consumption of the slab 2
Presence / absence of liquid phase or volume can be calculated
It In this case, the resonance point width detector 28 is measured by the power meter 27.
Input the power consumption value and add them in order.
Determine the volume or area of the liquid phase of slab 2 by the amount of electric power
In addition, in this embodiment, the frequency of the alternating magnetic field is variable.
However, it is necessary to fix this frequency and change the static magnetic field.
Is also possible.
【0032】また、本実施例では、連続鋳造設備におい
て、凝固センサ11を使用しているが、電気炉における溶
融の確認や、単なる鋳造における凝固の確認に使用する
ことができる。Further, in this embodiment, the solidification sensor 11 is used in the continuous casting equipment, but it can be used for confirmation of melting in the electric furnace or confirmation of solidification in simple casting.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のように第1発明によれば、検出器
において、金属原子内に存在する磁気モーメントに外部
から静磁界と交流磁界を加えることで生じる共鳴点は、
液相が存在すると、その周波数の幅が広がり、この広が
りを検出することにより、すなわち消費電力値がしきい
値以上となった周波数値の幅を検出することにより、鋳
片内部の液相の有無・液相の体積、あるいは面積を求め
ることができる。また簡単な構成とすることができ、コ
ストを低減することができる。また、リアルタイムで検
出することができる。As described above, according to the first aspect of the invention, in the detector, the resonance point generated by externally applying the static magnetic field and the alternating magnetic field to the magnetic moment existing in the metal atom is
When the liquid phase exists, the width of the frequency spreads, and by detecting this spread, that is, by detecting the width of the frequency value at which the power consumption value is equal to or higher than the threshold value, the liquid phase inside the slab is Presence / absence / volume of liquid phase or area can be determined. Further, the structure can be simple, and the cost can be reduced. It can also be detected in real time.
【0034】また第2発明によれば、液相があると、上
記共鳴点の消費電力値(ピーク値)も減少することによ
って、記憶された消費電力値のピーク値を検出し、この
ピーク値を判断することにより鋳片の液相の有無を判断
できる。According to the second aspect of the invention, when there is a liquid phase, the power consumption value (peak value) at the resonance point also decreases, so that the peak value of the stored power consumption value is detected, and this peak value is detected. The presence or absence of the liquid phase of the cast can be determined by determining
【0035】さらに第3発明によれば、上記のように液
相があると共鳴点の周波数幅が広がり、よって消費電力
量も増大することによって、検出器において消費電力量
を演算することにより鋳片の液相の体積、あるいは面積
を求めることができる。Further, according to the third aspect of the invention, when the liquid phase is present as described above, the frequency width of the resonance point is widened, and the power consumption is also increased. The volume or area of the liquid phase of the piece can be determined.
【図1】本発明の一実施例における凝固センサの原理図
である。FIG. 1 is a principle diagram of a coagulation sensor in one embodiment of the present invention.
【図2】同凝固センサを使用した連続鋳造設備の要部構
成図である。FIG. 2 is a main part configuration diagram of a continuous casting facility using the solidification sensor.
【図3】同凝固センサにより検出される鋳片の液相の有
無による周波数−消費電力の特性図である。FIG. 3 is a frequency-power consumption characteristic diagram detected by the solidification sensor according to the presence or absence of a liquid phase of the cast slab.
【図4】従来の凝固センサを使用した連続鋳造設備の要
部構成図である。FIG. 4 is a main part configuration diagram of a continuous casting facility using a conventional solidification sensor.
1 モールド 2 鋳片 3 鋳片引抜き経路 4 冷却装置 5 カッター 11 凝固センサ 12 コントローラ 21 第1コイル(静磁界発生用コイル) 22 第2コイル(静磁界発生用コイル) 23A,23B 直流電源 24 第3コイル(交流磁界発生用コイル) 25 発振器 26 アンプ 27 電力計 28 共鳴点幅検出器 29 交流電源 1 Mold 2 Cast Piece 3 Cast Piece Extraction Path 4 Cooling Device 5 Cutter 11 Coagulation Sensor 12 Controller 21 1st Coil (Static Magnetic Field Generating Coil) 22 2nd Coil (Static Magnetic Field Generating Coil) 23A, 23B DC Power Supply 24 3rd Coil (Coil for AC magnetic field generation) 25 Oscillator 26 Amplifier 27 Power meter 28 Resonance point width detector 29 AC power supply
Claims (3)
ルと、前記静磁界において前記鋳片に交流磁界を加える
交流磁界発生用コイルと、この交流磁界発生用コイルへ
給電する電流を、その周波数を連続的に可変して出力す
る交流電源と、前記交流磁界発生用コイルで消費される
電力を計測する電力計と、前記電力計から計測された消
費電力値を入力し、前記交流電源から出力中の周波数値
を入力し、周波数値毎に消費電力値を順に記憶し、消費
電力値がしきい値以上となった周波数値の幅を検出し、
この周波数値の幅より前記鋳片の液相の体積、あるいは
面積を検出する検出器を備えたことを特徴とする凝固セ
ンサ。1. A static magnetic field generating coil for applying a static magnetic field to a slab, an AC magnetic field generating coil for applying an AC magnetic field to the slab in the static magnetic field, and a current supplied to the AC magnetic field generating coil. An AC power supply for continuously varying and outputting the frequency, a power meter for measuring the power consumed by the AC magnetic field generating coil, and a power consumption value measured from the power meter are input, and the AC power supply is used. Input the frequency value being output from, and store the power consumption value for each frequency value in order, and detect the width of the frequency value where the power consumption value is equal to or greater than the threshold value.
A coagulation sensor comprising a detector for detecting the volume or area of the liquid phase of the slab from the width of the frequency value.
ルと、前記静磁界において前記鋳片に交流磁界を加える
交流磁界発生用コイルと、この交流磁界発生用コイルへ
給電する電流を、その周波数を連続的に可変して発生す
る交流電源と、前記交流磁界発生用コイルで消費される
電力を計測する電力計と、前記電力計から計測された消
費電力値を入力して順に記憶し、記憶された消費電力値
のピーク値を検出し、このピーク値により前記鋳片の液
相の有無を判断する検出器を備えたことを特徴とする凝
固センサ。2. A static magnetic field generating coil for applying a static magnetic field to the slab, an AC magnetic field generating coil for applying an AC magnetic field to the slab in the static magnetic field, and a current supplied to the AC magnetic field generating coil. An AC power supply that continuously changes the frequency to generate the power, a power meter that measures the power consumed by the AC magnetic field generation coil, and a power consumption value measured from the power meter are input and stored in order. A solidification sensor, comprising: a detector that detects a peak value of the stored power consumption value and determines the presence or absence of a liquid phase of the slab based on the peak value.
ルと、前記静磁界において前記鋳片に交流磁界を加える
交流磁界発生用コイルと、この交流磁界発生用コイルへ
給電する電流を、その周波数を連続的に可変して発生す
る交流電源と、前記交流磁界発生用コイルで消費される
電力を計測する電力計と、前記電力計から計測された消
費電力値を入力して順に加算し、この加算された電力量
により前記鋳片の液相の体積、あるいは面積を判断する
検出器を備えたことを特徴とする凝固センサ。3. A static magnetic field generating coil for applying a static magnetic field to the slab, an AC magnetic field generating coil for applying an AC magnetic field to the slab in the static magnetic field, and a current supplied to the AC magnetic field generating coil. An AC power supply that continuously changes the frequency and generates the power, a power meter that measures the power consumed by the AC magnetic field generation coil, and a power consumption value measured from the power meter are input and added in order. A solidification sensor comprising a detector for judging the volume or area of the liquid phase of the cast slab according to the added electric energy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6224794A JPH07270349A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Solidification sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6224794A JPH07270349A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Solidification sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07270349A true JPH07270349A (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=13194628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6224794A Pending JPH07270349A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | Solidification sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07270349A (en) |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6224794A patent/JPH07270349A/en active Pending
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