JPH0944256A - 溶融金属の湯面検知方法 - Google Patents

溶融金属の湯面検知方法

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JPH0944256A
JPH0944256A JP7190231A JP19023195A JPH0944256A JP H0944256 A JPH0944256 A JP H0944256A JP 7190231 A JP7190231 A JP 7190231A JP 19023195 A JP19023195 A JP 19023195A JP H0944256 A JPH0944256 A JP H0944256A
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JP
Japan
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molten metal
metal surface
height
resistance
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Withdrawn
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JP7190231A
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English (en)
Inventor
Tomoki Kuriyama
知己 栗山
Mitsuhisa Harada
光久 原田
Toru Hirota
徹 廣田
Teruto Nakatsu
照人 仲津
Takeshi Moriyasu
健 森安
Taisuke Fuji
泰輔 冨士
Tokihisa Abe
常寿 阿部
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SWCC Corp
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Showa Electric Wire and Cable Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な設備で正確な測定値が得られる溶融金
属の湯面検知方法を提供する。 【構成】 溶融金属と反応しない材質からなり電気抵抗
が既知の1対の電極を、少なくともそれらの下端が溶融
金属の湯面より下になるように溶融金属保持炉内に設置
し、前記電極の湯面より上の部分と溶融金属とで形成さ
れる電気回路を抵抗の1つとしてもつブリッジ回路を形
成し、このブリッジ回路の平衡点を求めることによって
前記電気回路の抵抗の変動を求め、得られたこの抵抗の
変動から前記電極の湯面より上の部分の長さの変動を求
めて、前記溶融金属保持炉内の湯面の上下変動を検知す
るようにしたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の連続鋳造装置の
溶融金属保持炉などにおいて、溶融金属の湯面の高さを
検知する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、たとえばアルミニウムや銅な
どの金属から成る線材ないし棒材を、連続的な鋳造手段
によって製造することが知られている。このような連続
鋳造において、溶融金属保持炉(以下文中では保持炉と
記す)内の溶融金属の量は、鋳造の進行に伴って徐々に
減少し、溶湯の湯面の高さも変化する。安定した鋳造を
行うためには、工程中の溶融金属量になるべく変化がな
く一定であることが望ましいので、減少分を補う溶融金
属の補給が必要となる。そこで、湯面の高さを鋳造工程
中監視し、所定の位置への湯面の低下が検知されたと
き、溶融金属の補給を行って保持炉内の溶融金属量が一
定になるように制御することが行われている。
【0003】一方、磁気浮揚式連続鋳造装置のような縦
型連続鋳造装置においては、安定した鋳造を行うために
湯面の高さを一定に保つ必要があるので、湯面の検知
は、溶融金属補給時期を知るためだけでなく、工程を制
御する上での重要事項の一つとなっている。
【0004】このような溶融金属の湯面検知の代表的な
方法としては、従来より、たとえば(1) プローブ方式、
(2) 浮子検知方式、(3) レーザー方式、あるいは(4) ガ
ス圧方式などが知られている。
【0005】(1) プローブ方式は、保持炉内に数本のプ
ローブ(探針)を高さを変えて取り付け、各プローブと
溶融金属とが接触することにより電気回路が形成される
ようにしておき、湯面の高さの変化によりどのプローブ
が溶融金属と接触して電流が流れたのかを監視して、湯
面を検知するようにした方法である。プローブとして
は、たとえば黒鉛などの材質のものが用いられる場合が
多い。
【0006】(2) 浮子検知方式は、棒材を保持炉上方か
ら吊してその先端が溶融金属に浸るようにしておき、湯
面の高さの変化に基づく棒材に働く浮力の変化を監視し
て、湯面を検知するようにした方法である。
【0007】(3) レーザー方式は、湯面にレーザー光を
あてておき、湯面の高さの変化に基づくその反射光の変
化を監視して、湯面を検知するようにした方法である。
【0008】(4) ガス圧方式は、二股に分かれたガス管
路の一方の端を溶融金属内に浸漬し、もう一方の端を圧
電素子のついたセンサに取り付けた状態でこの管路にガ
スを流し込んでおき、湯面の高さの変化に基づく管路内
のガス圧変化を圧電素子により捕えることにより、湯面
を検知するようにした方法である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法にはそれぞれ下記のような難点があり、改善が望
まれている。すなわち、 (1) プローブ方式によれば、プローブを階段状に高低差
をつけて取り付けているので、湯面がどの高さ以上にあ
るかはわかっても、次のプローブまでの間のどの位置に
あるのかという湯面の正確な位置を知ることができな
い。また、使用中に磨耗したり折れたりしてプローブの
長さが変わり、そのため測定された湯面の高さが実際と
は異なるという異常事態が発生しても、正常な状態と区
別することができない。
【0010】(2) 浮子検知方式によれば、溶融金属が流
動していると棒材が受ける浮力が変化するため、正確な
湯面が得られないことがある。棒材が高温で磨耗した場
合にも、同様に浮力が変化してしまう。
【0011】(3) レーザー方式は、装置自体が高価であ
りその上熱にも弱いため、保持炉から距離をおいて設置
することが必要であるため、装置が大掛かりになる。
【0012】(4) ガス圧方式によれば、ガス圧が温度に
よって変化するため正確な湯面が得られないことがあ
り、また、溶融金属へのガスの巻き込みにより鋳造不良
を起こすおそれもある。
【0013】そこで、本発明はこのような従来の湯面の
検知方法の難点を解消すべくなされたものであり、磁気
浮揚式連続鋳造などにより金属の連続鋳造をする場合な
どに、鋳造品に悪影響を及ぼすおそれもなく、簡単な設
備で正確な測定値が得られる溶融金属の湯面検知方法を
提供することを、その目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属の湯面
検知方法は、溶融金属と反応しない材質からなり電気抵
抗が既知の1対の電極を、少なくともそれらの下端が溶
融金属の湯面より下になるように溶融金属保持炉内に設
置し、前記電極の湯面より上の部分と溶融金属とで形成
される電気回路を抵抗の1つとしてもつブリッジ回路を
形成し、このブリッジ回路の平衡点を求めることによっ
て前記電気回路の抵抗の変動を求め、得られたこの抵抗
の変動から前記電極の湯面より上の部分の長さの変動を
求めて、前記溶融金属保持炉内の湯面の上下変動を検知
するようにしたことを特徴としている。
【0015】本発明において電極としては、溶融金属と
反応せず耐久性のある材質のものを、溶融金属の種類に
合わせて選択する必要がある。電極と溶融金属とが反応
すると電気抵抗が変化してしまうため、好ましくない。
溶融金属が銅やアルミニウムなどの場合には、たとえば
黒鉛製の電極などが好ましい。
【0016】このとき、電極を、棒状でなく、断面積が
下へいくほど小さくなる逆円錐形とすると、湯面高さの
変動による抵抗変化を大きくすることができるので、よ
り正確な測定が可能になる。
【0017】
【作用】本発明の測定方法は、電気抵抗が既知の1対の
電極を溶融金属内に浸漬して電流を流したとき、1対の
電極とその間の溶融金属とで構成される回路素子の電気
抵抗が、電極の浸漬部分の長さによって変化することに
基づいている。したがって上記回路素子の抵抗を測定す
ることにより、電極の浸漬部分の長さを知ることができ
る。電極を溶融金属保持炉内の基準の高さに設置し、電
極の浸漬部分の長さを知ることにより、保持炉内の湯面
の高さが容易に得られる。
【0018】上記回路素子の抵抗測定にあたっては、上
記回路素子を組み込んだブリッジ回路を形成し、相対す
る1組の接続点間を流れる電流の変動からブリッジ回路
の平衡する点を求めるようにすることにより、高精度の
測定結果が容易に得られる。
【0019】
【実施例】以下、本発明を図面に示した一実施例につい
て説明する。
【0020】図1は、本発明の湯面検知方法を実施した
溶融金属保持炉の一例の要部構成を示す断面図である。
図1に示すように、保持炉1には、電気抵抗既知の黒鉛
電極2,2と黒鉛プローブ3,4とが取り付けられ、内
部には溶融金属5が収容されている。溶融金属保持炉1
内にはさらに、溶融金属5の湯面を調整するため上下方
向へ進退可能なディスプレーサ(液面調整体)6が、配
設されている。
【0021】黒鉛プローブ3は、その下端が溶融金属5
の湯面の基準となる位置を示すように取り付けられてい
る。黒鉛プローブ4は、その下端が湯がプローブ3と接
触したときに閉回路を形成する位置になるようにプロー
ブ3より下に取り付けられている。そして、湯面が上昇
して黒鉛プローブ3の下端に接触すると、黒鉛プローブ
3、溶融金属5、黒鉛プローブ4との間で閉回路を形成
してランプ7が点灯するようになっている。
【0022】電極2,2は、a点およびb点で、それぞ
れ図2に示すブリッジ回路8のa点およびb点に接続さ
れ、溶融金属5と接触している状態で、ブリッジ回路8
の抵抗Xを形成する。電極2,2は、ともに下端が溶融
金属5の湯面の好ましい高さの許容範囲の下限を示すよ
うに、取り付けられている。
【0023】次に、上記構成の溶融金属保持炉1の湯面
の検知方法について説明する。
【0024】まず、ディスプレーサ6を上昇させた状態
で、黒鉛プローブ3の下端が基準となる所望の位置にあ
るように調整したのち、ディスプレーサ6を押し下げて
湯面を上昇させる。湯面が、黒鉛プローブ3の下端で示
される基準の位置にまで上昇し、ランプ8が点灯した時
点でディスプレーサ6をその位置に停止させる。次い
で、ブリッジ回路8のスイッチ9を入れ、検流計10に
電流が流れているのを確認する。そののち、可変抵抗1
1を調整して、検流計10に電流が流れないようにし
て、湯面の高さの初期設定が完了する。
【0025】この状態で湯面の高さが変動すると、電流
が電極2を流れる長さが変わるので、ブリッジ回路8の
抵抗Xの値が変化し、検流計10に電流が流れる。電流
の流れる方向と大きさから、その時点での湯面の高さを
知ることができる。
【0026】上記した湯面の検知方法によって、たとえ
ば磁気浮揚式連続鋳造装置などの溶融金属保持炉の湯面
は、鋳造工程中、次のようにして一定に保つよう制御す
ることができる。すなわち、湯面の高さの初期設定完了
ののち、鋳造の進行に伴って湯面が少々低下すると、電
流が電極2を流れる長さがその分長くなるので、ブリッ
ジ回路8の抵抗Xの値が大きくなり、検流計10に電流
が流れるようになる。このとき、ディスプレーサ6を電
流が流れなくなるまで押し下げて湯面の高さを一定の高
さに保つ。湯面の高さが基準の位置よりも高くなると抵
抗Xが小さくなり、検流計に逆方向の電流が流れるの
で、このときはディスプレーサ6を上げるようにする。
電流の測定に際しては、検流計10の目盛りを直接読み
取るようにしてもよいし、また、検流計10に電流が流
れないように調節する可変抵抗11の目盛りを読み取る
ようにしてもよい。
【0027】なお、本実施例においては湯面の高さの初
期設定に黒鉛プローブを用いたが、本発明の方法はこれ
に限定されるものではなく、所望の位置に湯面を初期設
定することができれる手段であれば、どのような手段で
あってもよい。
【0028】また、本実施例においてプローブ3,4は
湯面の高さの初期設定に用いられるだけであって、測定
は電気的に行われるのであるから、従来のプローブ方式
とは異なり、湯面の正確な位置を知ることができる。本
実施例において、電極2,2が使用中に折れたりした場
合には、検流計に流れる電流が平常時とは明らかに異な
る値を示すようになるので、異常の発生を検知すること
ができる。すなわち、湯面より上で折れた場合にはブリ
ッジ回路に電流が流れなくなり、湯面より下で折れた場
合には、折れた箇所より下に湯面が下がらない限り測定
には無関係である。したがって、従来のプローブ方式に
よる湯面検知方法とは異なり、使用中の電極の折損など
によって気付かないうちに測定値が狂ってしまうおそれ
がない。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
常に簡単で単純な構成で、保持炉内の溶融金属の湯面を
正確にかつ容易に検知することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の湯面検知方法を実施した溶融金属保持
炉の一例の要部構成を示す断面図である。
【図2】本発明に用いられるブリッジ回路を示す回路図
である。
【符号の説明】
1……溶融金属保持炉 2……電極 3,4…黒鉛プローブ 5……溶融金属 6……ディスプレーサ 7……ランプ 8……ブリッジ回路 9……スイッチ 10…検流計 11…可変抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 27/06 G01N 27/06 Z 33/20 33/20 E (72)発明者 廣田 徹 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 仲津 照人 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 森安 健 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 冨士 泰輔 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 阿部 常寿 神奈川県川崎市川崎区小田栄2丁目1番1 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属と反応しない材質からなり電気
    抵抗が既知の1対の電極を、少なくともそれらの下端が
    溶融金属の湯面より下になるように溶融金属保持炉内に
    設置し、前記電極の湯面より上の部分と溶融金属とで形
    成される電気回路を抵抗の1つとしてもつブリッジ回路
    を形成し、このブリッジ回路の平衡点を求めることによ
    って前記電気回路の抵抗の変動を求め、得られたこの抵
    抗の変動から前記電極の湯面より上の部分の長さの変動
    を求めて、前記溶融金属保持炉内の湯面の上下変動を検
    知するようにしたことを特徴とする溶融金属の湯面検知
    方法。
  2. 【請求項2】 前記電極が黒鉛からなることを特徴とす
    る特許請求の範囲請求項1記載の溶融金属の湯面検知方
    法。
JP7190231A 1995-07-26 1995-07-26 溶融金属の湯面検知方法 Withdrawn JPH0944256A (ja)

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JP7190231A JPH0944256A (ja) 1995-07-26 1995-07-26 溶融金属の湯面検知方法

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JPH0944256A true JPH0944256A (ja) 1997-02-14

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011104625A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Hitachi Metals Ltd 連続鋳造における湯面制御方法および湯面制御装置
RU191826U1 (ru) * 2018-11-22 2019-08-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Устройство фиксации нагревателя в электропечи

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011104625A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Hitachi Metals Ltd 連続鋳造における湯面制御方法および湯面制御装置
RU191826U1 (ru) * 2018-11-22 2019-08-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Устройство фиксации нагревателя в электропечи

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Effective date: 20021001