JPH0729191B2 - 溶湯注入終了時点の判定・制御方法 - Google Patents
溶湯注入終了時点の判定・制御方法Info
- Publication number
- JPH0729191B2 JPH0729191B2 JP2061049A JP6104990A JPH0729191B2 JP H0729191 B2 JPH0729191 B2 JP H0729191B2 JP 2061049 A JP2061049 A JP 2061049A JP 6104990 A JP6104990 A JP 6104990A JP H0729191 B2 JPH0729191 B2 JP H0729191B2
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- Japan
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- molten metal
- slag
- metal injection
- inert gas
- injection
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、連続鋳造または造塊のプロセスにおける溶湯
注入終了時点を迅速にかつ自動的に判定し制御する方法
に関する。
注入終了時点を迅速にかつ自動的に判定し制御する方法
に関する。
〈従来の技術〉 従来、連続鋳造においてレードルからダンディッシュ
に、あるいは造塊においてレードルから鋳型に溶湯を注
入する際の注入終了の判定は、溶湯精錬の過程で発生す
るスラグの流出時点をもって行っている。
に、あるいは造塊においてレードルから鋳型に溶湯を注
入する際の注入終了の判定は、溶湯精錬の過程で発生す
るスラグの流出時点をもって行っている。
このスラグの流出時点の検出は、目視によって溶湯とス
ラグとの輝度，光色の差を利用して検出するのが一般的
であった。しかし、溶湯が大気によって酸化されて汚染
されるのを防止するために、浸漬ノズルや不活性ガスシ
ール法などを用いたいわゆる無酸化鋳造法（日本鉄鋼協
会編，第３版鉄鋼便覧第II巻P.635参照）が採用される
ようになって目視観察が困難になったことから、放射温
度計を用いて溶湯とスラグとの温度差を利用して検知す
る方法や、例えば特開昭52−101637号公報に開示されて
いるような溶湯注入ノズルの周辺に設けた渦流コイルに
よって溶湯とスラグの渦電流変化を検出する方法などが
開発され採用されてきている。
ラグとの輝度，光色の差を利用して検出するのが一般的
であった。しかし、溶湯が大気によって酸化されて汚染
されるのを防止するために、浸漬ノズルや不活性ガスシ
ール法などを用いたいわゆる無酸化鋳造法（日本鉄鋼協
会編，第３版鉄鋼便覧第II巻P.635参照）が採用される
ようになって目視観察が困難になったことから、放射温
度計を用いて溶湯とスラグとの温度差を利用して検知す
る方法や、例えば特開昭52−101637号公報に開示されて
いるような溶湯注入ノズルの周辺に設けた渦流コイルに
よって溶湯とスラグの渦電流変化を検出する方法などが
開発され採用されてきている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、前者の放射温度計を用いる場合は、タン
ディッシュや鋳型などの狭くかつ高熱の環境において温
度計の視野を確保するのは物理的に困難であり、また溶
湯とスラグの弁別レベルを正確化するのに極めて困難性
があるなどの問題がある。
ディッシュや鋳型などの狭くかつ高熱の環境において温
度計の視野を確保するのは物理的に困難であり、また溶
湯とスラグの弁別レベルを正確化するのに極めて困難性
があるなどの問題がある。
また、後者の特開昭53−101637号のスラグ検出方法で
は、高熱という悪環境である注入ノズルの周辺に渦流コ
イルを設ける必要があり、安定性さらには経済性などの
面で多くの問題がある。
は、高熱という悪環境である注入ノズルの周辺に渦流コ
イルを設ける必要があり、安定性さらには経済性などの
面で多くの問題がある。
このように従来のスラグ流出検知手段では、レードルか
らダンディッシュにあるいはレードルから鋳型にスラグ
が流出するのを完全に防止することができないという欠
点があった。
らダンディッシュにあるいはレードルから鋳型にスラグ
が流出するのを完全に防止することができないという欠
点があった。
本発明は、上記のような課題を解決すべくしてなされた
ものであって、スラグの流出をタイムリーに検出して注
入終了時点を自動的に判定し迅速に制御する方法を提供
することを目的とする。
ものであって、スラグの流出をタイムリーに検出して注
入終了時点を自動的に判定し迅速に制御する方法を提供
することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、湯面上にスラグが浮遊している溶湯を取鍋か
ら容器に注湯する際の注湯終了時点を判定する方法であ
って、注湯流に不活性ガスを吹き付ける工程と、前記不
活性ガスによって飛散するスラグの有無を検出する工程
と、スラグの検出後に溶湯注入終了時点を判定して注湯
を停止する工程と、からなることを特徴とする溶湯注入
終了時点の判定・制御方法である。
ら容器に注湯する際の注湯終了時点を判定する方法であ
って、注湯流に不活性ガスを吹き付ける工程と、前記不
活性ガスによって飛散するスラグの有無を検出する工程
と、スラグの検出後に溶湯注入終了時点を判定して注湯
を停止する工程と、からなることを特徴とする溶湯注入
終了時点の判定・制御方法である。
なお、前記不活性ガスの吹き付け工程に続けてスラグを
回収する工程を付加するようにしてもよい。
回収する工程を付加するようにしてもよい。
〈作用〉 本発明によれば、溶湯注入末期に不活性ガスを溶湯注入
流に直接吹き付けて、溶湯より比重の軽いスラグを吹き
飛ばすようにしたので、タンディッシュあるいは鋳型に
スラグが混入することを防止できる。
流に直接吹き付けて、溶湯より比重の軽いスラグを吹き
飛ばすようにしたので、タンディッシュあるいは鋳型に
スラグが混入することを防止できる。
また、同時に不活性ガスによって飛散するスラグまたは
注湯流の有無を検出してレードルのストッパあるいはス
ライディングゲートの開閉装置を閉鎖するようにしたの
で、スラグの流出を迅速に抑止することができる。
注湯流の有無を検出してレードルのストッパあるいはス
ライディングゲートの開閉装置を閉鎖するようにしたの
で、スラグの流出を迅速に抑止することができる。
〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。
く説明する。
第１図は、本発明方法に係るスラグ流出時点判定・制御
装置の一実施例を示す側断面図であり、第２図はそのＡ
−Ａ矢視図である。
装置の一実施例を示す側断面図であり、第２図はそのＡ
−Ａ矢視図である。
図において、１はタンディッシュであり、レードル２の
注入ノズル３から溶湯４が注入される。５はシール部材
であり、ダンディッシュ１とレードル２との間に囲むよ
うに取付けられる。
注入ノズル３から溶湯４が注入される。５はシール部材
であり、ダンディッシュ１とレードル２との間に囲むよ
うに取付けられる。
６は例えばArガスなどの不活性ガスを吹き込むガスノズ
ルであり、シール部材５内に不活性ガスを吹き込むこと
により大気が溶湯注入流4aに巻き込まれるのを防止す
る。なお、ガスノズル６から吹き出す不活性ガスの圧力
は、定常状態での注入中はシール部材５内を大気に対し
てシールできる程度の低い値でよいが、注入末期には溶
湯注入流4aからスラグを分離・飛散させ得る程度の高い
値に設定する。
ルであり、シール部材５内に不活性ガスを吹き込むこと
により大気が溶湯注入流4aに巻き込まれるのを防止す
る。なお、ガスノズル６から吹き出す不活性ガスの圧力
は、定常状態での注入中はシール部材５内を大気に対し
てシールできる程度の低い値でよいが、注入末期には溶
湯注入流4aからスラグを分離・飛散させ得る程度の高い
値に設定する。
７は飛散スラグ受板であり、溶湯注入流4aに吹き付けら
れる不活性ガスによって飛散するスラグを回収してダン
ディッシュ１内に混入するのを防止する。
れる不活性ガスによって飛散するスラグを回収してダン
ディッシュ１内に混入するのを防止する。
８はたとえば反射式の光学式検出器であり、シール部材
５の側部に設けられた孔部5aから溶湯注入流4a付近を照
射してその反射光を検出することにより、不活性ガスに
よって飛散するスラグの有無を検知する。なお、この光
学式検出器８の型式としては、透過型の投受光器を用い
ても同様の作用を得ることができる。
５の側部に設けられた孔部5aから溶湯注入流4a付近を照
射してその反射光を検出することにより、不活性ガスに
よって飛散するスラグの有無を検知する。なお、この光
学式検出器８の型式としては、透過型の投受光器を用い
ても同様の作用を得ることができる。
ここで、光学式検出器８り取付け位置について説明する
と、溶湯注入流4aへ吹き付ける不活性ガスによってスラ
グが飛散する角度に応じて決めればよい。すなわち、第
３図に示すように、不活性ガスの溶湯注入流4aへの衝突
点Ｐから下方にｈの高さとされ、かつ溶湯注入流4aの正
常な注入方向（鉛直方向）に対してθ１なる角度とされ
る。
と、溶湯注入流4aへ吹き付ける不活性ガスによってスラ
グが飛散する角度に応じて決めればよい。すなわち、第
３図に示すように、不活性ガスの溶湯注入流4aへの衝突
点Ｐから下方にｈの高さとされ、かつ溶湯注入流4aの正
常な注入方向（鉛直方向）に対してθ１なる角度とされ
る。
すなわち、通常、溶湯の比重とスラグの比重に差異があ
ることから、不活性ガス吹き付けによって生じるスラグ
の飛散方向の角度θ１および溶湯注入流4aの偏流方向の
角度θ２との間には差異が生じる。本発明者の実験によ
ればθ１，θ２はそれぞれ30°,12°程度であった。な
お、高さｈは衝突点Ｐからなるべく下部の方が望まし
い。
ることから、不活性ガス吹き付けによって生じるスラグ
の飛散方向の角度θ１および溶湯注入流4aの偏流方向の
角度θ２との間には差異が生じる。本発明者の実験によ
ればθ１，θ２はそれぞれ30°,12°程度であった。な
お、高さｈは衝突点Ｐからなるべく下部の方が望まし
い。
９はスラグ流出時点を判定・制御する判定・制御装置で
ある。
ある。
つぎに、上記のように構成された溶湯注入終了時点判定
・制御装置の動作について、第４図の流れ図を用いて説
明する。
・制御装置の動作について、第４図の流れ図を用いて説
明する。
まず、溶湯の注入前のシール部材５内における光学
式検出器８の光起電力（Ａ）を検出して記憶させてお
く。
式検出器８の光起電力（Ａ）を検出して記憶させてお
く。
溶湯の注入を開始し、その後、注入末期（たとえば
レードル予定注入量の95％以降）におけるシール部材５
内における光学式検出器８の光起電力（Ｂ）を連続して
検出していく。
レードル予定注入量の95％以降）におけるシール部材５
内における光学式検出器８の光起電力（Ｂ）を連続して
検出していく。
両光起電力（Ａ），（Ｂ）の比が所定値αを超えた
時点をもって、すなわち下記の関係が成立したときをス
ラグ流出開始と判定する。
時点をもって、すなわち下記の関係が成立したときをス
ラグ流出開始と判定する。
B/A＞α 注入末期において不活性ガスを高い圧力で溶湯注入
流4aに吹き付ける。これによって、溶湯注入流4a中にス
ラグが混入している場合は、スラグは、およそθ１の角
度で飛散して、飛散スラグ受板７の上に回収される。
流4aに吹き付ける。これによって、溶湯注入流4a中にス
ラグが混入している場合は、スラグは、およそθ１の角
度で飛散して、飛散スラグ受板７の上に回収される。
そして、光学式検出器８の光起電力が増加して、前
記関係式が満足されたとき、すなわちスラグの飛散が認
められたとき、溶湯注入流終了時点と判定して、注入開
閉駆動装置10に閉鎖指令を出力して、ストッパあるいは
スライデングゲートなどの開閉装置11によって注入ノズ
ル３を閉にし、溶湯４の注入を停止する。なお、この注
入開閉駆動装置10からの閉鎖指令に多少のタイムラグが
あっても、その間スラグが不活性ガスによって吹き飛ば
されて飛散スラグ受板７により回収されるから、タンデ
ィッシュ１内に混入することはない。
記関係式が満足されたとき、すなわちスラグの飛散が認
められたとき、溶湯注入流終了時点と判定して、注入開
閉駆動装置10に閉鎖指令を出力して、ストッパあるいは
スライデングゲートなどの開閉装置11によって注入ノズ
ル３を閉にし、溶湯４の注入を停止する。なお、この注
入開閉駆動装置10からの閉鎖指令に多少のタイムラグが
あっても、その間スラグが不活性ガスによって吹き飛ば
されて飛散スラグ受板７により回収されるから、タンデ
ィッシュ１内に混入することはない。
なお、上記実施例において、飛散スラグ受板７を用いて
スラグを回収するとして説明したが、第５図に示すよう
に、シール部材５と光学式検出器８との間にもう１枚の
飛散スラグ受板12を取付けるようにすれば、シール部材
５を保護することができる。
スラグを回収するとして説明したが、第５図に示すよう
に、シール部材５と光学式検出器８との間にもう１枚の
飛散スラグ受板12を取付けるようにすれば、シール部材
５を保護することができる。
また、光学式検出器８を用いて飛散するスラグを検出す
るとして説明したが、溶湯注入流4aに直接照射するよう
にし、その反射光を検出するようにすれば、溶湯注入流
4aの有無をも検出することができる。すなわち、スラグ
は飛散し、最後に溶湯流が存在しなくなるのを検出する
のである。この場合の光学式検出器８の取付け位置は、
前出第３図に示した条件に準じて取付けるようにすれば
よく、その型式は反射式、透過式いずれを用いてもよ
い。
るとして説明したが、溶湯注入流4aに直接照射するよう
にし、その反射光を検出するようにすれば、溶湯注入流
4aの有無をも検出することができる。すなわち、スラグ
は飛散し、最後に溶湯流が存在しなくなるのを検出する
のである。この場合の光学式検出器８の取付け位置は、
前出第３図に示した条件に準じて取付けるようにすれば
よく、その型式は反射式、透過式いずれを用いてもよ
い。
さらに、上記した実施例の説明は、レードル２からダン
ディッシュ１へ溶湯を注入する連続鋳造のプロセスにつ
いてであるが、本発明はこれに限定されるものではな
く、レードルから鋳型に溶湯を注入する造塊プロセスに
も適用し得ることは言うまでもない。
ディッシュ１へ溶湯を注入する連続鋳造のプロセスにつ
いてであるが、本発明はこれに限定されるものではな
く、レードルから鋳型に溶湯を注入する造塊プロセスに
も適用し得ることは言うまでもない。
さらにまた、上記実施例はシール部材５を用いた無酸化
鋳造法の場合について説明したが、本発明はこれに限る
ことなく、従来の大気中での溶湯注入の場合においても
適用し得るものである。
鋳造法の場合について説明したが、本発明はこれに限る
ことなく、従来の大気中での溶湯注入の場合においても
適用し得るものである。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、不活性ガスによ
ってスラグを吹き飛ばし、かつ光学式検出器によってそ
の飛散スラグを検知して溶湯の注入終了時点を判定する
ようにしたので、スラグの混入を防止することができ、
注入末期段階に対応した鋳片の品質を改善することが可
能である。
ってスラグを吹き飛ばし、かつ光学式検出器によってそ
の飛散スラグを検知して溶湯の注入終了時点を判定する
ようにしたので、スラグの混入を防止することができ、
注入末期段階に対応した鋳片の品質を改善することが可
能である。
第１図は、本発明方法に係る溶湯注入終了時点判定・制
御装置の一実施例を示す側断面図、第２図は、第１図の
Ａ−Ａ矢視図、第３図は、光学式検出器の取付け位置の
説明図、第４図は、本発明に係るスラグ流出時点判定・
制御装置の動作を説明する流れ図、第５図は、他の実施
例を示す側断面図である。 １……タンディッシュ,2……レードル,3……注入ノズ
ル,4……溶湯,4a……溶湯注入流,5……シール部材,6…
…ガスノズル,7……飛散スラグ受板,8……光学式検出
器,9……判定・制御装置,10……注入開閉駆動装置,11…
…開閉装置,12……飛散スラグ受板。
御装置の一実施例を示す側断面図、第２図は、第１図の
Ａ−Ａ矢視図、第３図は、光学式検出器の取付け位置の
説明図、第４図は、本発明に係るスラグ流出時点判定・
制御装置の動作を説明する流れ図、第５図は、他の実施
例を示す側断面図である。 １……タンディッシュ,2……レードル,3……注入ノズ
ル,4……溶湯,4a……溶湯注入流,5……シール部材,6…
…ガスノズル,7……飛散スラグ受板,8……光学式検出
器,9……判定・制御装置,10……注入開閉駆動装置,11…
…開閉装置,12……飛散スラグ受板。
Claims (2)
- 【請求項１】湯面上にスラグが浮遊している溶湯を取鍋
から容器に注湯する際の注湯終了時点を判定する方法で
あって、注湯流に不活性ガスを吹き付ける工程と、前記
不活性ガスによって飛散するスラグの有無を検出する工
程と、スラグの検出後に溶湯注入終了時点を判定して注
湯を停止する工程と、からなることを特徴とする溶湯注
入終了時点の判定・制御方法。 - 【請求項２】前記不活性ガスの吹き付け工程に続けてス
ラグを回収する工程を付加したことを特徴とする第１項
記載の溶湯注入終了時点の判定・制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061049A JPH0729191B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 溶湯注入終了時点の判定・制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2061049A JPH0729191B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 溶湯注入終了時点の判定・制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264146A JPH03264146A (ja) | 1991-11-25 |
| JPH0729191B2 true JPH0729191B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=13159978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2061049A Expired - Lifetime JPH0729191B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 溶湯注入終了時点の判定・制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729191B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633462A (en) * | 1994-07-19 | 1997-05-27 | Apa Systems | Method and apparatus for detecting the condition of the flow of liquid metal in and from a teeming vessel |
| US6539805B2 (en) | 1994-07-19 | 2003-04-01 | Vesuvius Crucible Company | Liquid metal flow condition detection |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52108403A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-10 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method for exchanging furnace frames in coke ovens |
| JPS5823880A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | コ−クス炉炭化室窯口部補修時の炭化室冷却防止方法 |
| JPS6168808A (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 | 株式会社島津製作所 | プラグ付き安全ケ−ブル |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2061049A patent/JPH0729191B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03264146A (ja) | 1991-11-25 |
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