JPH09164462A - Continuous casting method of steel - Google Patents

Continuous casting method of steel

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JPH09164462A
JPH09164462A JP32750995A JP32750995A JPH09164462A JP H09164462 A JPH09164462 A JP H09164462A JP 32750995 A JP32750995 A JP 32750995A JP 32750995 A JP32750995 A JP 32750995A JP H09164462 A JPH09164462 A JP H09164462A
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JP
Japan
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mold
molten steel
flow
immersion
steel
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Application number
JP32750995A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Murakami
勝彦 村上
Noriko Kubo
典子 久保
Toshio Ishii
俊夫 石井
Makoto Suzuki
真 鈴木
Masayuki Nakada
正之 中田
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably cast the slab of excellent quality by controlling the dipping depth of a dipping nozzle by the output signal from a dipping type electromagnetic flow rate sensor dipped in the molten steel in a mold to control the flow of the molten steel in the mold. SOLUTION: A dipping type electromagnetic flow rate sensor 7 is dipped in a mold 6 to detect the power supply to a solenoid magnet and the electromotive force associated with the flow, and the dipping depth of a dipping nozzle 5 is controlled by a tundish elevating/lowering device 3 so that the flow rate of about 10-60cm/sec. toward the dipping nozzle side is obtained based on the signal. The slab of excellent quality can stably be cast thereby.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型内溶鋼に浸漬
した浸漬型電磁流動センサーからの信号を検出して、浸
漬ノズルの浸漬深さ、及び鋳型内電磁ブレーキや電磁撹
拌装置の出力を制御して、鋳型内の溶鋼流動パターンを
最適化する鋼の連続鋳造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a signal from an immersion type electromagnetic flow sensor immersed in molten steel in a mold to control the immersion depth of an immersion nozzle and the output of an electromagnetic brake in a mold or an electromagnetic stirrer. Then, the present invention relates to a continuous casting method of steel for optimizing a molten steel flow pattern in a mold.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼の連続鋳造において、鋳型内における
溶鋼流動を最適値に制御することは品質管理上極めて重
要であるが、従来は、例えば特開平7ー24558号公
報に開示されたように経験的にその流動パターンの最適
値を決定し、一義的に流動制御条件を決定して単純に一
方向に一定条件で回転撹拌する方法や、特開平6ー18
2511号公報に開示されたように鋳型にセットされて
いる温度計もしくは熱流束計からの信号をスペクトル解
析し、その結果によって電磁撹拌推進力を制御するもの
や、特開昭63−212051号公報に開示されたよう
に、メニスカスにおける液面位置変動を計測して、鋳型
内の流速を制動もしくは加速制御する方法が提案されて
いる。
2. Description of the Related Art In continuous casting of steel, controlling molten steel flow in a mold to an optimum value is extremely important for quality control. Conventionally, for example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-24558. A method of empirically determining the optimum value of the flow pattern, uniquely determining the flow control condition, and simply rotating and stirring in one direction under a constant condition, and JP-A-6-1818.
As disclosed in Japanese Patent No. 2511, a signal from a thermometer or a heat flux meter set in a mold is spectrally analyzed, and electromagnetic stirring propulsion force is controlled according to the result, and Japanese Patent Laid-Open No. 63-212051. As disclosed in, there is proposed a method of measuring the liquid surface position variation in the meniscus and controlling the flow velocity in the mold by braking or acceleration.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
は直接溶鋼の流動速度を計測していなかったり、平均化
された広い範囲の情報に基づいて流動を制御しているの
で、ダイナミックな溶鋼流動制御機構としては満足でき
るものではなかった。
However, since these do not directly measure the flow rate of molten steel or control the flow based on a wide range of averaged information, a dynamic molten steel flow control mechanism. I was not satisfied with it.

【0004】鋳型内における溶鋼流動に関する間接的な
情報、もしくは広い範囲の平均的な情報に基づき制御さ
れていた従来の鋳型内溶鋼の流動制御方法に対し、本発
明では溶鋼中で、かつ直流又は交流のいかなる外部磁場
の存在下においても、局部的な溶鋼の流動速度を精度良
く測定できる浸漬型電磁流速センサーの利用により、鋳
型内における必要箇所の流動速度を精度良く測定し、そ
の情報に基づいた高精度でダイナミックに溶鋼の流動を
制御をできる鋼の連続鋳造方法を提供するものである。
In contrast to the conventional method for controlling the flow of molten steel in a mold which is controlled on the basis of indirect information on the molten steel flow in the mold, or a wide range of average information, in the present invention, in the molten steel, direct current or In the presence of any external magnetic field of alternating current, by using the immersion type electromagnetic velocity sensor that can accurately measure the local molten steel flow velocity with high accuracy, the flow velocity at the required location in the mold can be accurately measured, and based on that information Another object of the present invention is to provide a continuous steel casting method capable of dynamically controlling the flow of molten steel with high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明の鋼の連続鋳
造方法は、鋳型内の溶鋼に浸漬された浸漬型電磁流速セ
ンサーからの出力信号により、浸漬ノズルの浸漬深さを
制御して、鋳型内溶鋼の流動を制御することを特徴とす
る。
A method for continuously casting steel according to a first aspect of the present invention controls an immersion depth of an immersion nozzle by an output signal from an immersion electromagnetic flow velocity sensor immersed in molten steel in a mold. , Controlling the flow of molten steel in the mold.

【0006】第2の発明に係わる鋼の連続鋳造方法は、
第1の発明において、鋳型の流動制御装置の出力を制御
することを特徴とする。
The continuous casting method for steel according to the second invention is
In the first invention, the output of the mold flow control device is controlled.

【0007】第3の発明は、第1又は第2の発明におい
て、浸漬型電磁流速センサーの磁場発生手段は空芯のソ
レノイド磁石であることを特徴とする。
A third invention is characterized in that, in the first or second invention, the magnetic field generating means of the immersion type electromagnetic velocity sensor is an air-core solenoid magnet.

【0008】鋼の連続鋳造においては操業の安定性と品
質の確保の観点から鋳型内における溶鋼の流動パターン
を最適化する要求は極めて高い。
In continuous casting of steel, there is an extremely high demand for optimizing the flow pattern of molten steel in the mold from the viewpoint of stability of operation and ensuring of quality.

【0009】ところが一般的に、浸漬ノズルの吐出角
度、ノズルの開口径、鋳片サイズ、及び注湯速度、並び
に浸漬ノズルの浸漬深さ等の鋳造条件が決まると、鋳型
内における溶鋼の流動パターンはほぼ決定される。
However, generally, when the casting conditions such as the discharge angle of the immersion nozzle, the nozzle opening diameter, the slab size, the pouring speed, and the immersion depth of the immersion nozzle are determined, the molten steel flow pattern in the mold is determined. Is almost decided.

【0010】しかしながら鋳造の進行と共に、浸漬ノズ
ル内面にはアルミナ等の脱酸生成物が付着し、流動パタ
ーンは鋳造初期のものから次第に変化するため、鋳造の
安定化と品質確保のためには最適な流動パターンに戻す
必要性が発生する。
However, as the casting progresses, deoxidation products such as alumina adhere to the inner surface of the immersion nozzle, and the flow pattern gradually changes from that at the beginning of casting. Therefore, it is optimum for stabilizing casting and ensuring quality. The need arises to restore the correct flow pattern.

【0011】ここで上記の溶鋼の流動パターンを決定し
ている条件の内、鋳造中に変更できるものは、浸漬ノズ
ルの浸漬深さ及び電磁力を用いた鋳型溶鋼の流動制御装
置の出力であるため、なんらかの形で鋳型内における流
動状況に関する情報が入手できれば、浸漬ノズルの浸漬
深さ及び電磁力を用いた流動制御装置の出力を変化させ
ることでこれに対応することができる。
Among the conditions for determining the flow pattern of molten steel described above, what can be changed during casting is the immersion depth of the immersion nozzle and the output of the mold molten steel flow control device using electromagnetic force. Therefore, if information about the flow condition in the mold is available in some form, this can be dealt with by changing the immersion depth of the immersion nozzle and the output of the flow control device using electromagnetic force.

【0012】そこで本発明は、浸漬型電磁流速センサー
からの信号をもとに、鋳型内において最適な溶鋼の流動
パターンを得るように、浸漬ノズルの浸漬深さを制御す
るものである。
Therefore, the present invention controls the immersion depth of the immersion nozzle based on the signal from the immersion electromagnetic flow velocity sensor so as to obtain an optimum molten steel flow pattern in the mold.

【0013】更に、高速鋳造の場合には、浸漬ノズルの
浸漬深さの制御のみでは最適な流動パターンは得がたい
ので、浸漬型電磁流速センサーからの信号を長辺鋳型背
面に配置されている電磁ブレーキもしくは電磁撹拌装置
等の流動制御装置の出力制御機構にもフィードバックが
かかるように配慮することが必要になる。
Further, in the case of high-speed casting, it is difficult to obtain the optimum flow pattern only by controlling the immersion depth of the immersion nozzle. Therefore, the signal from the immersion type electromagnetic velocity sensor is applied to the electromagnetic brake arranged on the back surface of the long side mold. Alternatively, it is necessary to consider that feedback is also applied to the output control mechanism of the flow control device such as the electromagnetic stirring device.

【0014】鋳型内のメニスカス近傍において、操業の
安定性及び鋳片品質に最も敏感に反映する場所に浸漬さ
れた浸漬型電磁流速センサーからの信号をもとに、経験
的に求められている最適なパターンに向けて鋳型の流動
制御装置の出力をダイナミックに制御すれば、常に、高
品質の鋳片が安定して鋳造できるようになる。
Optimum empirically determined based on the signal from the immersion type electromagnetic flow velocity sensor which is immersed in a place near the meniscus in the mold, which is most sensitively reflected to the stability of operation and the quality of the slab. By dynamically controlling the output of the mold flow control device for various patterns, high quality slabs can always be stably cast.

【0015】すなわち、凝固界面に最適な流速を与える
ことによって、気泡及び介在物はその洗浄効果で溶鋼側
に排出されて、凝固シェルへの付着が防止されることは
良く知られていることである。
That is, it is well known that by giving an optimum flow velocity to the solidification interface, bubbles and inclusions are discharged to the molten steel side due to their cleaning effect and prevented from adhering to the solidification shell. is there.

【0016】更には、凝固組織制御や、凝固シェル厚み
の不均一防止の目的で鋳型内で溶鋼を撹拌することも通
常の手段として用いられている。しかしながら、撹拌の
程度が過ぎると負偏析帯であるホワイトバンドの発生や
メニスカスの不安定性と変動につながり、操業の安定性
と品質上に大きな問題が発生する。従って、本発明では
これらの問題を解決するために、定量的な流動状況に関
する情報を基に、鋳型内の流動パターンを最適化するよ
うな、流動制御装置の出力をダイナミックに制御しよう
とするものである。
Further, stirring the molten steel in the mold for the purpose of controlling the solidification structure and preventing unevenness of the solidification shell thickness is also used as a usual means. However, if the degree of agitation is excessive, a white band, which is a negative segregation zone, and instability and fluctuation of the meniscus are generated, which causes a serious problem in terms of operation stability and quality. Therefore, in order to solve these problems, the present invention attempts to dynamically control the output of the flow control device so as to optimize the flow pattern in the mold based on the information on the quantitative flow condition. Is.

【0017】次に、本発明では精度良い鋳型内流動速度
の計測手段として溶鋼用に開発した浸漬型電磁流速セン
サーを採用した。
Next, in the present invention, the immersion type electromagnetic flow velocity sensor developed for molten steel was adopted as a means for accurately measuring the flow velocity in the mold.

【0018】本発明で用いられる浸漬型電磁流速センサ
ーは、磁場発生手段と電極とを溶鋼中に浸漬させたもの
で、電極と磁場発生手段の相対距離を近づけているた
め、起電力が大きくなり、安定した測定が可能となる。
The immersion type electromagnetic velocity sensor used in the present invention is one in which the magnetic field generating means and the electrode are immersed in molten steel. Since the relative distance between the electrode and the magnetic field generating means is close, the electromotive force increases. It enables stable measurement.

【0019】磁場発生手段としては温度制約の大きい従
来の永久磁石に変わって空芯のソレノイド磁石を用い
た。空芯ソレノイド磁石の場合,その耐熱性を支配する
ものは巻線材料の耐熱性とボビンの絶縁性のみであるた
め使用温度に応じてそれらの材料を最適化すれば良い。
As the magnetic field generating means, an air-core solenoid magnet is used instead of the conventional permanent magnet having a large temperature restriction. In the case of air-core solenoid magnets, the heat resistance is governed only by the heat resistance of the winding material and the insulation of the bobbin, so these materials can be optimized according to the operating temperature.

【0020】しかしながら、被測定液体が溶鋼の場合、
起電力測定用のリード線と反応して溶解してしまうた
め、リード線と溶鋼との反応しない導電性物質を介して
溶鋼と接触させなければならない。
However, when the liquid to be measured is molten steel,
Since it reacts with the lead wire for measuring the electromotive force and melts, it must be brought into contact with the molten steel through a conductive substance that does not react with the lead wire.

【0021】一方、高温状態で微小な流動速度変動を測
定しようとする場合、発生磁束密度の変動を極力抑える
必要性がある。本発明による浸漬型電磁流速センサーの
場合、ソレノイドコイルの温度変化に伴う式(1)で示
されるインピーダンスZの変動に起因して、発生磁束密
度の変動が発生する。
On the other hand, when it is attempted to measure a minute flow velocity fluctuation in a high temperature state, it is necessary to suppress the fluctuation of the generated magnetic flux density as much as possible. In the case of the immersion electromagnetic flow velocity sensor according to the present invention, the generated magnetic flux density fluctuates due to the fluctuation of the impedance Z represented by the equation (1) accompanying the temperature change of the solenoid coil.

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】ここで、Rは巻線の直流抵抗分、ωは印加
交流電流の周波数で、Lはソレノイドコイルの自己イン
ダクタンスである。
Here, R is the DC resistance of the winding, ω is the frequency of the applied AC current, and L is the self-inductance of the solenoid coil.

【0024】ソレノイドコイルの形態が変化しない限
り、インダクタンスLは変わらず、また交流電流の発振
周波数ωが一定値に制御されているならば、インピーダ
ンス変化はコイルの直流抵抗分Rのみに支配される。従
って、発生磁束密度を一定に制御するためには、温度変
化に伴う主にコイルの直流抵抗分の変化に起因するイン
ピーダンス変化に応じて、交流電流の供給装置の出力電
圧を変化させる定電流機構を具備させれば良い。
As long as the form of the solenoid coil does not change, the inductance L does not change, and if the oscillation frequency ω of the alternating current is controlled to a constant value, the impedance change is governed only by the DC resistance R of the coil. . Therefore, in order to control the generated magnetic flux density to be constant, a constant current mechanism that changes the output voltage of the AC current supply device according to the impedance change mainly due to the change of the DC resistance component of the coil with the temperature change Should be equipped.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1は本発明の連続鋳造設備鋳型近傍の概
要断面図である。1はタンディシュ、2は溶鋼、3はタ
ンディシュ昇降装置、4はスライデイングプレート、5
は浸漬ノズル、6は鋳型、7は浸漬型電磁流速センサ
ー、8は鋳型内の溶鋼流動を制御する流動制御装置であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of the vicinity of the continuous casting equipment mold of the present invention. 1 is a tundish, 2 is molten steel, 3 is a tundish lifting device, 4 is a sliding plate, 5
Is an immersion nozzle, 6 is a mold, 7 is an immersion type electromagnetic flow velocity sensor, and 8 is a flow control device for controlling the flow of molten steel in the mold.

【0027】タンディシュ1内の溶鋼2はスライデイン
グプレート4から浸漬ノズル5を経由して鋳型6に注入
される。鋳型6内には浸漬型電磁流速センサー7が設置
され、鋳型6の長辺裏面には鋳型内の溶鋼流動を制御す
る流動制御装置8が設置されている。この流動制御装置
8としては電磁ブレーキ、又は電磁攪拌装置が使用され
ている。
Molten steel 2 in the tundish 1 is poured from a sliding plate 4 into a mold 6 via a dipping nozzle 5. An immersion electromagnetic flow velocity sensor 7 is installed in the mold 6, and a flow controller 8 for controlling molten steel flow in the mold is installed on the back surface of the long side of the mold 6. As the flow control device 8, an electromagnetic brake or an electromagnetic stirring device is used.

【0028】浸漬ノズル5からの溶鋼2の流出により浸
漬型電磁流速センサー7で溶鋼2の流速値を測定して、
浸漬ノズル5の深さをタンディシュ昇降装置3により制
御するようにしている。
The flow velocity value of the molten steel 2 is measured by the immersion type electromagnetic velocity sensor 7 by the outflow of the molten steel 2 from the immersion nozzle 5.
The depth of the immersion nozzle 5 is controlled by the tundish lifting device 3.

【0029】図2(a)は本発明に用いられる溶鋼中に
浸漬された状態の浸漬型電磁流速センサーの概略断面図
で、図2(b)は図2(a)のX−X断面図である。
FIG. 2 (a) is a schematic sectional view of an immersion type electromagnetic flow velocity sensor in a state of being immersed in molten steel used in the present invention, and FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line XX of FIG. 2 (a). Is.

【0030】浸漬型電磁流速センサー7は、ソレノイド
磁石9と、ソレノイド磁石9を溶鋼2から保護するコイ
ル保護材10と、コイル保護材10とセンサー保持管1
2を支持するセンサー支持棒11と、センサー保持管1
2内を通るリード線13と、センサー保持管12の先端
でセンサー保持管12内に密に封入された電極14とか
ら構成されている。
The immersion type electromagnetic velocity sensor 7 includes a solenoid magnet 9, a coil protection material 10 for protecting the solenoid magnet 9 from the molten steel 2, a coil protection material 10 and a sensor holding tube 1.
Sensor support rod 11 for supporting 2 and sensor holding tube 1
It is composed of a lead wire 13 that passes through the inside of the sensor holding tube 2, and an electrode 14 that is tightly sealed in the sensor holding tube 12 at the tip of the sensor holding tube 12.

【0031】ここで、導電性のあるセラミック、または
高融点金属を含有するセラミックスは高温でも導電性が
あるので、電極14として使用することができる。具体
的には、硼化ジルコニウムを電極14としてリード線1
3の先端に配置した。電極のその他の物質としては硼化
チタニウムや、モリブデンを含有する酸化ジルコニウム
も使用できる。尚、リード線はタンタル線とした。
Here, the electrically conductive ceramic or the ceramic containing the refractory metal is electrically conductive even at a high temperature, so that it can be used as the electrode 14. Specifically, the lead wire 1 using zirconium boride as the electrode 14
It was arranged at the tip of No. 3. Other materials for the electrodes include titanium boride and zirconium oxide containing molybdenum. The lead wire was a tantalum wire.

【0032】磁界発生用のソレノイドのコイルは、リー
ド線と同じ材料の0.5mm Φのタンタル線を、外径12mmΦ
のアルミナ管に70回巻き、その外周は耐熱性セメントで
コーティングした。
The coil of the magnetic field generating solenoid is tantalum wire of 0.5 mm Φ made of the same material as the lead wire, and outer diameter of 12 mm Φ.
The alumina tube was wrapped 70 times and the outer circumference was coated with heat resistant cement.

【0033】また、本発明の他の実施の形態で用いられ
た浸漬型電磁流速センサーを、図3に示す。図3(a)
は概略断面図で、図3(b)は図3(a)のX−X断面
図である。
An immersion type electromagnetic flow velocity sensor used in another embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 3 (a)
Is a schematic sectional view, and FIG. 3B is a sectional view taken along line XX of FIG.

【0034】図3に示す浸漬型電磁流速センサーと、図
2に示す浸漬型電磁流速センサーとで異なる点は、セン
サー保護管をU字型にしたこと、及び、この実施の形態
では、導電性物質としては液体状態であってもかまわな
いため、電極として溶融銀を用いたことである。鋼の溶
融温度は1500℃以上の高温であり、かつ、ほとんど
の金属と合金をつくる。すなわち、ほとんどの金属を溶
解するため、電磁流速センサーの起電力測定用の電極と
して、固体状態で直接溶融鋼に長時間接触させて使用で
きる金属は存在しない。
The difference between the immersion type electromagnetic flow velocity sensor shown in FIG. 3 and the immersion type electromagnetic flow velocity sensor shown in FIG. 2 is that the sensor protection tube has a U-shape, and in this embodiment, it is conductive. Since the substance may be in a liquid state, fused silver is used as the electrode. The melting temperature of steel is as high as 1500 ° C or higher, and it forms an alloy with most metals. That is, since most metals are dissolved, there is no metal that can be used as an electrode for measuring an electromotive force of an electromagnetic velocity sensor by directly contacting molten steel for a long time in a solid state.

【0035】そこで、図3に示すように、鋼と合金を作
らない銀を介して電気的に起電力測定部の鋼とタンタル
製のリード線を接続させた。
Therefore, as shown in FIG. 3, the steel of the electromotive force measuring portion and the lead wire made of tantalum were electrically connected via silver which did not form an alloy with steel.

【0036】当然のことながら、1500℃付近では銀
は溶融状態にあるため、溶融銀が漏れ落ちないような図
3に示すような特別の工夫が必要である。すなわち、浸
漬型電磁流速センサーの浸漬深さが浅くなっても溶融銀
が溢れ出ないためには、U字部長さHに対して、溶融銀
の総高さが2H未満としなけらばならない。すなわち、
式(2)で示される範囲にU字部長さH及びU字部両サ
イドの溶融銀高さha1、ha2を決定しなければならな
い。
As a matter of course, since silver is in a molten state at around 1500 ° C., it is necessary to take special measures as shown in FIG. 3 so that the molten silver does not leak out. That is, in order that the molten silver does not overflow even when the immersion depth of the immersion type electromagnetic flow velocity sensor becomes shallow, the total height of the molten silver must be less than 2H with respect to the U-shaped portion length H. That is,
It is necessary to determine the length H of the U-shaped portion and the heights ha 1 and ha 2 of the molten silver on both sides of the U-shaped portion within the range represented by the formula (2).

【0037】[0037]

【数2】 (Equation 2)

【0038】本実施の形態では、発振周波数18Hzの交流
電流を定電流安定化電源からソレノイドコイルに供給
し、起電力はロックインアンプにより、供給電流の位相
を参照しながら位相検出した。尚、今回使用したソレノ
イド磁石の発生磁界強度は、3.5 ×104 AT/mで、所定流
速を確保した樋によって流動速度と起電力との関係を調
査した。その結果を図5に示す。
In the present embodiment, an alternating current having an oscillation frequency of 18 Hz is supplied from the constant current stabilizing power supply to the solenoid coil, and the electromotive force is detected by the lock-in amplifier while referring to the phase of the supplied current. The strength of the magnetic field generated by the solenoid magnet used this time was 3.5 × 10 4 AT / m, and the relationship between the flow velocity and the electromotive force was investigated using a gutter that secured a predetermined flow velocity. The result is shown in FIG.

【0039】第5図に示すように、流動速度と起電力と
は極めて良い対応が得られた。この図で、×印は2800エ
ルステッドの直流外部磁場の存在下での測定値であり、
●印は外部磁場のない状態の測定値である。本発明によ
る電磁流速センサーは外部磁場の影響をほとんど受けな
いことが確認されている。
As shown in FIG. 5, a very good correspondence was obtained between the flow velocity and the electromotive force. In this figure, the X mark is the measured value in the presence of a DC external magnetic field of 2800 Oersted,
The ● marks are measured values in the absence of an external magnetic field. It has been confirmed that the electromagnetic flow velocity sensor according to the present invention is hardly affected by the external magnetic field.

【0040】ソレノイドコイルの巻き線材料としては本
実施の形態ではタンタルを使用したが、融点が1500℃以
上で酸化に強い材料として白金もしくは白金ーロジウム
合金があり、タンタルの代りにそれらの材料を使用でき
ることはいうまでもない。
Although tantalum was used as the winding material of the solenoid coil in the present embodiment, platinum or platinum-rhodium alloy is used as a material having a melting point of 1500 ° C. or higher and resistant to oxidation, and these materials are used instead of tantalum. It goes without saying that you can do it.

【0041】また、耐酸化処理をしてやれば、高融点金
属であるモリブデン、ロジウム、ハフニウム、ニオブ、
タングステン、更には、炭素繊維等も使用することも可
能である。但し、図3に示すセンサーのリード線材料と
しては、溶融銀と合金を作らない金属であるタンタルや
タングステン等に限定される。一方、溶鋼と反応しない
金属として銀のほかに鉛があり、接触電極として溶融銀
の代りに溶融鉛も使用することができる。
Further, if oxidation resistance treatment is performed, high melting point metals such as molybdenum, rhodium, hafnium, niobium,
It is also possible to use tungsten, and also carbon fiber or the like. However, the lead wire material of the sensor shown in FIG. 3 is limited to tantalum, tungsten, or the like, which is a metal that does not form an alloy with molten silver. On the other hand, there is lead in addition to silver as a metal that does not react with molten steel, and molten lead can be used as the contact electrode instead of molten silver.

【0042】尚、本発明の実施の形態ではいずれの場合
も測定に用いた周波数は18Hzであったが、外部磁場の周
波数や周辺の電気的な環境に応じて、測定系に外乱を及
ぼさないような最適な周波数を選定すればよい。
In each of the embodiments of the present invention, the frequency used for the measurement was 18 Hz, but the measurement system is not disturbed depending on the frequency of the external magnetic field and the surrounding electrical environment. The optimum frequency may be selected.

【0043】但し、使用できるその周波数範囲は、比較
的大きな電流をソレノイドコイルに供給する必要性と、
ロックインアンプの増幅感度等の兼ね合いから、0.1 Hz
から50KHz 程度が限界である。
However, the usable frequency range is that it is necessary to supply a relatively large current to the solenoid coil.
0.1 Hz due to the balance of amplification sensitivity of lock-in amplifier
The limit is about 50 KHz.

【0044】尚、浸漬ノズルの浸漬深さを制御する方法
として、タンディッシュ昇降装置を用いてタンディッシ
ュを昇降させる以外に、鋳型内の溶鋼湯面位置を昇降さ
せて、対処することも可能である。
As a method of controlling the immersion depth of the immersion nozzle, it is possible to deal with it by raising or lowering the molten steel level in the mold in addition to raising and lowering the tundish by using the tundish raising and lowering device. is there.

【0045】[0045]

【実施例】【Example】

(実施例1)タンディッシュ内溶鋼の過熱度35℃で、鋳
造中のサイズ220mmx1650mmの鋳型内において、図1に示
すように溶鋼面から150mm 深さ位置に、図2に示す浸漬
型電磁流速センサーを浸漬させた。鋳型の幅方向に対し
て短辺側から1/4 、厚み方向に対して1/2 付近に浸漬ノ
ズルをはさんで両側に1個づつ計2個上記の電磁流速セ
ンサーを浸漬して、第4図のブロック図に示す測定系に
より、ソレノイド磁石への電力供給と流動に伴う起電力
を検出し、その信号に基づいて、浸漬ノズル側に向かっ
て10〜60cm/secの流動速度になるように浸漬ノズルの浸
漬深さをタンディッシュ昇降装置にて制御した。
(Example 1) At a superheating degree of molten steel in a tundish of 35 ° C, in a mold of size 220 mm x 1650 mm during casting, as shown in Fig. 1, at a position 150 mm deep from the molten steel surface, the immersion type electromagnetic velocity sensor shown in Fig. 2 was used. Was immersed. Immerse the above electromagnetic flow rate sensor in 1/4 from the short side in the width direction of the mold and 1 in both sides with the immersion nozzle sandwiched around 1/2 in the thickness direction. With the measurement system shown in the block diagram of Fig. 4, the electromotive force associated with the power supply to the solenoid magnet and the flow is detected, and based on the signal, the flow velocity toward the immersion nozzle side becomes 10 to 60 cm / sec. The immersion depth of the immersion nozzle was controlled by a tundish lifting device.

【0046】その結果、浸漬ノズル詰まりの発生傾向が
あるにも拘わらず、鋳造初期から末期まで、安定して高
品質の鋳片を鋳造することができた。
As a result, it was possible to stably cast a high quality slab from the initial stage to the final stage of casting, despite the tendency of clogging of the immersion nozzle.

【0047】(実施例2)実施例1と同一の、鋳造サイ
ズ及び流動速度の測定装置を用いて、鋳型の電磁撹拌装
置の出力を制御しながらノズルの浸漬深さも制御した。
尚、実施例2では浸漬深さを深くすると溶鋼の流動速度
が低下し、浅くすると溶鋼の流動速度が増大した。
Example 2 Using the same measuring device for casting size and flow velocity as in Example 1, the immersion depth of the nozzle was controlled while controlling the output of the electromagnetic stirring device of the mold.
In Example 2, when the immersion depth was increased, the molten steel flow rate decreased, and when the immersion depth was decreased, the molten steel flow rate increased.

【0048】本実施例で用いた電磁撹拌装置は、移動磁
界により、鋳型内の溶鋼を水平方向に一方向撹拌する装
置であり、撹拌強度制御出力は実施例1と同様に浸漬型
電磁流速センサーからの信号により最適化を図った。浸
漬型電磁流速センサーは、液面から150mm 深さにおい
て、浸漬ノズルを中心に点対象になるように、鋳型幅方
向に1/4 、厚み方向に1/4 位置に1個づつ配置し、最適
流動パターンである30〜60cm/secになるように撹拌力を
制御し、電磁撹拌力の出力調整のみでの制御が不完全な
場合は、直ちに、浸漬ノズルの浸漬深さをタンディッシ
ュ昇降装置にて調整して、常に一方向の安定した水平方
向の回転流れを確保した。その結果、鋳片表層付近への
介在物や気泡が付着していない極めて清浄な鋳片を鋳造
初期から末期まで安定して鋳造することが出来た。
The electromagnetic stirrer used in this embodiment is a device for stirring the molten steel in the mold in one direction in the horizontal direction by the moving magnetic field, and the stirring strength control output is the same as that in the first embodiment. Optimization was made by the signal from. The immersion type electromagnetic flow velocity sensor is optimally placed at 1/4 position in the mold width direction and 1/4 position in the thickness direction so that the point is centered on the immersion nozzle at a depth of 150 mm from the liquid surface. If the stirring force is controlled so that the flow pattern is 30 to 60 cm / sec, and the control by only adjusting the output of the electromagnetic stirring force is incomplete, immediately set the immersion depth of the immersion nozzle to the tundish lifting device. Adjustment to ensure a stable horizontal rotational flow in one direction at all times. As a result, an extremely clean slab without inclusions or bubbles near the surface layer of the slab could be stably cast from the initial stage to the final stage.

【0049】(実施例3)実施例1と同一の、鋳造サイ
ズ及び流動速度の測定装置を用いて、鋳型の流動制御装
置の出力とノズルの浸漬深さを制御した。本実施例で
は、鋳型の両端部から幅方向中心に向かう駆動力が発生
するように実施例2の電磁撹拌装置の結線を変更し、そ
の出力制御機構に浸漬型電磁流速センサーからの信号を
フィードバックした。
(Example 3) Using the same measuring device for casting size and flow velocity as in Example 1, the output of the mold flow controller and the immersion depth of the nozzle were controlled. In this embodiment, the wiring of the electromagnetic stirrer of the second embodiment is changed so that a driving force from both ends of the mold toward the center in the width direction is generated, and a signal from the immersion electromagnetic flow velocity sensor is fed back to the output control mechanism. did.

【0050】本実施例は実施例1に比較して、注湯速度
が大きい時のモールドパウダーの巻き込みを防止すべく
メニスカス近傍の流れを最適化するところにその目的が
ある。浸漬型電磁流速センサーは、浸漬ノズルを中心に
液面から50mm深さ位置において、鋳型幅方向に短辺側か
ら1/8 、厚み方向に1/2 位置の両サイドに1個づつ配置
し、それらからの信号に基づいて流動制御装置の出力を
調整し、それで不十分な時には、浸漬ノズルの浸漬深さ
をタンディッシュ昇降装置にて調整することにより、各
々の場所における流速が、共に10〜30cm/secになるよう
に制御した。
The purpose of this embodiment is to optimize the flow in the vicinity of the meniscus in order to prevent the entrainment of mold powder when the pouring speed is high, as compared with the first embodiment. Immersion type electromagnetic flow velocity sensor is located at the depth of 50mm from the liquid surface centering on the immersion nozzle, one on each side at 1/8 from the short side in the mold width direction and 1/2 position in the thickness direction. The output of the flow control device is adjusted based on the signals from them, and when it is insufficient, the immersion depth of the immersion nozzle is adjusted by the tundish lifting device so that the flow velocity at each location is 10 to 10 It was controlled to be 30 cm / sec.

【0051】その結果、パウダーの巻き込みのない高品
質鋳片を安定して鋳造することが可能となった。
As a result, it became possible to stably cast a high quality slab without entrainment of powder.

【0052】本実施例では電磁駆動力が鋳型の中心部に
向かうように配置された流動制御装置での制御例である
が、逆に、鋳型の幅中心部から両端部に向かうような駆
動力が発生するような流動制御装置に適用できることは
言うまでもない。
In this embodiment, the electromagnetic control force is an example of control by the flow control device arranged so as to be directed toward the center of the mold, but conversely, the drive force is directed from the center of the width of the mold to both ends. Needless to say, it can be applied to a flow control device in which

【0053】(実施例4)単位時間当たりの注湯量が増
大すると、浸漬ノズルからの吐出流速を制動する必要性
が高まるが、その目的に最も適した方法が直流磁場によ
る流動制御方法であるため、本実施例では、そこでの流
動の最適化をめざしてテストを行った。
(Embodiment 4) When the pouring amount per unit time increases, the necessity of braking the discharge flow rate from the immersion nozzle increases, but the method most suitable for that purpose is the flow control method by the DC magnetic field. In this example, a test was conducted with the aim of optimizing the flow there.

【0054】従来、電磁ブレーキの出力が強すぎる場
合、モールドパウダーの巻き込みは減少するものの、ア
ルミナを主体とする脱酸生成物や気泡、場合によっては
転炉スラグ等が鋳片の表層下にトラップされるケースが
多々認められていた。
Conventionally, when the output of the electromagnetic brake is too strong, the entrainment of mold powder is reduced, but deoxidation products and bubbles mainly composed of alumina, and in some cases converter slag are trapped under the surface layer of the slab. Many cases were acknowledged.

【0055】そこで本実施例では、実施例1と同一の、
鋳造サイズ及び流動速度の測定装置を用いて、直流磁界
による電磁ブレーキ方式の鋳型の流動制御装置の出力と
浸漬ノズルの浸漬深さを制御した。
Therefore, in this embodiment, the same as in the first embodiment,
The casting size and flow velocity measuring device were used to control the output of the electromagnetic brake type mold flow control device by the DC magnetic field and the immersion depth of the immersion nozzle.

【0056】流速センサーは浸漬ノズルを中心に溶鋼面
から50mm深さ位置において、鋳型幅方向に短辺側から1/
8 、厚み方向に1/2 位置の両サイドに1個づつ配置し
た。測定位置における流速を電磁ブレーキ出力と、タン
ディッシュ昇降装置による浸漬ノズルの浸漬深さの制御
により、 5〜20cm/secにダイナミックに制御することに
より、従来技術での問題点が解決され、鋳片表層下にア
ルミナや気泡がトラップされていない極めて高品質の鋳
片を安定して鋳造することができた。
The flow velocity sensor was 1/50 from the short side in the mold width direction at a position 50 mm deep from the molten steel surface centering on the immersion nozzle.
8. Placed one on each side at 1/2 position in the thickness direction. By controlling the flow velocity at the measurement position by the electromagnetic brake output and the immersion depth of the immersion nozzle by the tundish lifting device to dynamically control it to 5 to 20 cm / sec, the problems of the conventional technology are solved, It was possible to stably cast extremely high quality slabs in which alumina and air bubbles were not trapped under the surface layer.

【0057】尚、本実施例では外部直流磁場の存在下で
の測定を意図しているため、浸漬型電磁流速センサーの
マグネットは交流ソレノイドとしたが、外部静磁場が存
在しない場合は、直流起電力を流速に対応する信号とし
て検出してもよい。
In this embodiment, the magnet of the immersion type electromagnetic velocity sensor is an AC solenoid because it is intended to perform measurement in the presence of an external DC magnetic field. The electric power may be detected as a signal corresponding to the flow velocity.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明は、浸漬型の流速センサーにより
鋳型内溶鋼の流動状況を直接測定し、その測定結果に基
づいて、浸漬ノズルの浸漬深さ更に流動制御装置の出力
を調整し、鋳型内における溶鋼流れをダイナミックに制
御することにより、高品質鋳片を安定して鋳造すること
を可能にする。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention directly measures the flow state of molten steel in a mold by an immersion type flow velocity sensor, and based on the measurement result, adjusts the immersion depth of the immersion nozzle and the output of the flow control device, By dynamically controlling the molten steel flow inside, it is possible to stably cast high quality slabs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の連続鋳造設備鋳型近傍の概略断面図で
ある。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the vicinity of a continuous casting facility mold of the present invention.

【図2】本発明に用いられる溶鋼中に浸漬された状態の
浸漬型電磁流速センサーの概略図で(a)は断面図で、
(b)は(a)のX−X断面図である。
FIG. 2 is a schematic view of an immersion type electromagnetic flow velocity sensor in a state of being immersed in molten steel used in the present invention, (a) is a sectional view,
(B) is a XX sectional view of (a).

【図3】本発明に用いられる溶鋼中に浸漬された他の実
施の形態の浸漬型電磁流速センサーの概略図で(a)は
断面図で、(b)は(a)のX−X断面図である。
FIG. 3 is a schematic view of an immersion type electromagnetic flow velocity sensor of another embodiment immersed in molten steel used in the present invention, in which (a) is a sectional view and (b) is a sectional view taken along line XX of (a). It is a figure.

【図4】センサーへの電力供給及び測定系のブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram of a power supply and measurement system for the sensor.

【図5】溶鋼の流動速度と起電力の関係を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a flow rate of molten steel and an electromotive force.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:タンディッシュ 2:溶鋼 3:タンディッシュ昇降装置 4:スライディングプレート 5:浸漬ノズル 6:鋳型 7:浸漬型電磁流速センサー 8:流動制御装置 9:ソレノイド磁石 10:コイル保護材 11:センサー支持棒 12:センサー保持管 13:リード線 14:電極 15:溶融銀 1: Tundish 2: Molten steel 3: Tundish lifting device 4: Sliding plate 5: Immersion nozzle 6: Mold 7: Immersion type electromagnetic velocity sensor 8: Flow control device 9: Solenoid magnet 10: Coil protector 11: Sensor support rod 12: Sensor holding tube 13: Lead wire 14: Electrode 15: Molten silver

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 真 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 中田 正之 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Makoto Suzuki Marunouchi 1-2-2, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Steel Pipe Co., Ltd. (72) Masayuki Nakata 1-2-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Date Main Steel Pipe Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳型内溶鋼に浸漬された浸漬型電磁流速
センサーからの出力信号により、浸漬ノズルの浸漬深さ
を制御して、鋳型内溶鋼の流動を制御することを特徴と
する鋼の連続鋳造方法。
1. A steel continuation characterized in that the flow of molten steel in a mold is controlled by controlling the immersion depth of an immersion nozzle by an output signal from an immersion type electromagnetic flow velocity sensor immersed in molten steel in a mold. Casting method.
【請求項2】 浸漬型電磁流速センサーの出力信号によ
り、鋳型内溶鋼の流動制御装置の出力を制御することを
特徴とする請求項1に記載の鋼の連続鋳造方法。
2. The continuous casting method for steel according to claim 1, wherein the output of the flow control device for the molten steel in the mold is controlled by the output signal of the immersion type electromagnetic flow velocity sensor.
【請求項3】 浸漬型電磁流速センサーの磁場発生手段
は空芯のソレノイド磁石であることを特徴とする請求項
1又は2に記載の鋼の連続鋳造方法。
3. The continuous casting method for steel according to claim 1, wherein the magnetic field generating means of the immersion type electromagnetic velocity sensor is an air-core solenoid magnet.
JP32750995A 1995-12-15 1995-12-15 Continuous casting method of steel Pending JPH09164462A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011218435A (en) * 2010-04-14 2011-11-04 Nippon Steel Corp Continuous casting method
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