JPH11216550A

JPH11216550A - 鋳型内液面レベルの検出方法及び装置

Info

Publication number: JPH11216550A
Application number: JP1724098A
Authority: JP
Inventors: Toyoichiro Azuma; 豊一郎東
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-01-29
Also published as: JP3513381B2

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼等の溶融金属の連続鋳造における鋳型内の
溶融金属の液面レベルを検出するための鋳型内液面レベ
ル検出方法及び装置に関し、液面レベルの急激な変動に
対する応答速度が速く、ドリフト現象が発生しない鋳型
内液面レベルの検出方法を、低いランニングコストで実
現する。【解決手段】鋳型内に設置した温度検出素子から得た
温度検出値に基づいて演算して求めた液面レベル値と、
鋳型の一方の側のγ線発生源からのγ線を鋳型の他方の
側のγ線検出器で検出して得たγ線強度検出値に基づい
て演算して求めた液面レベル値とを用い、γ線強度検出
値に基づく液面レベル値のうちの短周期変動部分と温度
検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動部分と
を足し合わせて液面レベル値とすることを特徴とする鋳
型内液面レベルの検出方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼等の溶融金属の
連続鋳造において、鋳型内の溶融金属の液面レベルを検
出するための鋳型内液面レベル検出方法及び装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼等の溶融金属の連続鋳造においては、
タンディッシュ等の溶融金属容器から鋳型内に溶融金属
を供給し、鋳型の下方に凝固途上の鋳片を引抜くことに
よって連続的に溶融金属の鋳造を行う。上方から供給す
る溶融金属の供給速度と下方に引抜く鋳片の引抜き速度
をバランスさせることにより、鋳型内の溶融金属の液面
を一定に保つ。鋳型内の液面を一定に保つためには、鋳
型内の液面レベルを常に監視し、液面レベルに変動が生
じた場合にタンディッシュ内のストッパー等の溶融金属
の供給量調整装置で溶融金属の供給速度を調整したり、
あるいは鋳片の引抜き速度を調整することによって需給
バランスを調整する。最近は、鋳型内の液面レベルの監
視を自動的に行うための液面レベル検出方法及び装置が
種々実用化されている。

【０００３】複数の温度検出器、具体的には熱電対を鋳
型内の異なる高さの位置に埋め込んで配置し、この複数
の温度検出器が検出した鋳型内温度の相対的な関係から
液面レベルを検出する方法が知られている。以下、この
方法による検出方法を温度検出方式とよぶ。液面レベル
の絶対値を精度良く測定できる特徴がある。一方、鋳型
が溶融金属と接触している表面からある程度の深さの位
置に温度検出端を設置することとなるので、液面レベル
の変動に対して検出される温度の変動は時間的に遅れて
発生するため、急激な液面レベル変動に対する反応が遅
いという問題を有する。また、連続鋳造鋳型を上下に一
定周期で振動させる鋳型振動を採用する場合、鋳型内に
配置された温度検出器も鋳型とともに振動するので、温
度検出値には鋳型振動と同周期の変動が付加されるとい
う問題を有する。

【０００４】鋳型の一方の側にγ線発生源、他方の側に
γ線検出器を配置し、鋳型内の溶融金属がγ線を遮った
ことによるγ線の透過度の変化から液面レベルを検出す
る方法が知られている。以下、この方法をγ線方式とよ
ぶ。鋳型内液面の急激な変動に対しても、比較的よく応
答して検出することができ、ランニングコストも低い。
一方、初期投資が大きく取り扱いに注意を要するという
問題を有する。また、鋳型内にγ線を遮る溶融金属の飛
沫やパウダーベア等が付着すると、これら付着物の影響
でγ線検出値が変動し、実際の溶融金属の液面とは異な
る液面レベル値を出力する、いわゆるドリフト現象を起
こすという問題を有する。

【０００５】鋳型内液面の上方に交流信号の発信コイル
と受信コイルを設置し、該コイルと液面との距離が近い
と溶融金属内に渦流が発生して受信コイルの検出値が変
動するという現象を利用して液面レベルを検出する方法
が知られている。以下、この方法を渦流方式とよぶ。液
面の急激な変動にも対応でき、取り扱いも容易であるた
め、大断面のスラブ連続鋳造装置やブルーム連続鋳造装
置において最も一般的に用いられている。一方、溶融金
属のごく近傍にコイルを設置しなければならないため、
トラブルにより溶融金属液面が急速に上昇するとその熱
でコイルが損傷する事故が発生しやすく、ランニングコ
ストが安くないという問題を有する。また、小断面のビ
レット連続鋳造装置では、渦流センサーが鋳型の壁の近
くにしか設置することができず、センサーが鋳型の壁に
近いとその影響を受け、検出感度が低下するという問題
を有する。

【０００６】鋳型内の液面を工業用テレビカメラ（ＩＴ
Ｖ）で観察し、観察結果を画像処理して液面レベルを検
出する方法が知られている。以下、この方法をＩＴＶ方
式という。また、鋳型内の液面にレーザー光を照射し、
その反射光を検出して液面レベルを検出する方法が知ら
れている。以下、この方法をレーザー方式という。ＩＴ
Ｖ方式、レーザー方式とも、液面レベル変動に対する反
応速度は非常に速いが、パウダー鋳造で鋳型内の液面が
パウダーで覆われている場合は検出する面はあくまでパ
ウダー上面位置なので、パウダー厚みが不明の場合、液
面レベルの絶対値を検出することができないという問題
を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来知
られている鋳型内液面レベルの検出方法は、いずれも長
所と短所とを有しており、すべての点において短所を有
しない検出方法は存在していない。本発明は、液面レベ
ルの急激な変動に対する応答速度が速く、ドリフト現象
が発生しない鋳型内液面レベルの検出方法を、低いラン
ニングコストで実現することを目的とする。

【０００８】特に、小断面ビレット連続鋳造装置のよう
に、鋳型内の溶融金属表面が狭いために渦流方式を用い
る方法が採用できない場合であっても、液面レベルの急
激な変動に対する応答速度が速く、ドリフト現象が発生
しない鋳型内液面レベルの検出方法を実現することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決することを目的になされたものであり、その要旨とす
るところは以下の通りである。

【００１０】第１は、連続鋳造における鋳型内液面レベ
ルの検出方法において、鋳型内に設置した温度検出素子
から得た温度検出値に基づいて演算して求めた液面レベ
ル値と、鋳型の一方の側のγ線発生源からのγ線を鋳型
の他方の側のγ線検出器で検出して得たγ線強度検出値
に基づいて演算して求めた液面レベル値とを用い、γ線
強度検出値に基づく液面レベル値のうちの短周期変動部
分と温度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変
動部分とを足し合わせて液面レベル値とすることを特徴
とする鋳型内液面レベルの検出方法である。

【００１１】これにより、鋳型内に付着した異物によっ
て測定値のドリフトが発生するが応答速度が速いγ線方
式と、液面レベルの絶対値が測定できるが応答速度の遅
い温度検出方式を組合わせることにより、応答速度がは
やくかつドリフトが発生しない鋳型内液面レベル検出を
実現できる。即ち、γ線方式による検出値のうち短周期
変動部分のみを取り出すことによりドリフトを消去して
短周期の液面レベル変動情報のみを取り出し、温度検出
方式による検出値のうち長周期変動部分のみを取り出す
ことにより長周期の液面レベル変動情報のみを取り出
し、両者を加え合わせることによって応答速度が速くか
つドリフトが発生しない液面レベル値とすることができ
る。

【００１２】第２は、連続鋳造における鋳型内液面レベ
ルの検出方法において、鋳型内に設置した温度検出素子
から得た温度検出値に基づいて演算して求めた液面レベ
ル値と、鋳型の一方の側のγ線発生源からのγ線を鋳型
の他方の側のγ線検出器で検出して得たγ線強度検出値
に基づいて演算して求めた液面レベル値とを用い、γ線
強度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動部
分から温度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期
変動部分を差し引いて差分値とし、該差分値の急激な時
間変化分を削除するバンプレス制御を行い、前記γ線強
度検出値に基づく液面レベル値から該バンプレス制御後
の値を差し引いた値を液面レベル値とすることを特徴と
する鋳型内液面レベルの検出方法である。

【００１３】これにより、上記第１の発明の効果をその
まま有するとともに、熱電対方式の検出値が熱電対の断
線などが原因で急激に変動した場合においても、上記バ
ンプレス制御によって急激な変動をなだらかな変動に制
御した値をγ線方式検出値から差し引くことによって、
本発明による液面レベル検出値を用いた液面レベル制御
において、急激な制御異常の発生を防止することができ
る。

【００１４】第３は、γ線強度検出値に基づく液面レベ
ル値のうちの長周期変動部分から温度検出値に基づく液
面レベル値のうちの長周期変動部分を差し引いた差の絶
対値が基準値より大きくなったときに液面レベル異常と
して警報を発することを特徴とする第１又は２の発明の
鋳型内液面レベルの検出方法である。

【００１５】これにより、γ線方式におけるドリフトが
過大になったことを察知し、鋳型内の溶融金属飛沫やパ
ウダーベアの異常付着の発生を検出して早期に対応をと
ることが可能になる。

【００１６】第４は、鋳型内に設置した温度検出素子及
び信号配線の断線の有無を検出し、断線を検出した場合
はγ線強度検出値に基づく液面レベル値を液面レベル値
とすることを特徴とする第１乃至３の発明の鋳型内液面
レベルの検出方法である。

【００１７】これにより、上記第１、第２の発明に加
え、温度検出方式の検出素子が断線した場合には自動的
にγ線方式のみの検出に切り替え、制御が途切れること
なく正常に継続することが可能となる。

【００１８】第５は、鋳型の一方の側のγ線発生源から
のγ線を鋳型の他方の側のγ線検出器で検出する液面レ
ベル検出にかえ、鋳型上方に配置した渦流センサーによ
る液面レベル検出、工業用テレビカメラの画像による液
面レベル検出、照射したレーザー光の反射信号による液
面レベル検出のうちの１種を用いることを特徴とする請
求項１乃至４に記載の鋳型内液面レベルの検出方法であ
る。

【００１９】第６は、連続鋳造における鋳型内液面レベ
ルの検出装置において、鋳型内に設置した温度検出素子
から得た温度検出値に基づいて液面レベル値を演算して
求める温度検出方式液面レベル検出器と、鋳型の一方の
側のγ線発生源からのγ線を鋳型の他方の側のγ線検出
器で検出して得たγ線強度検出値に基づいて液面レベル
を演算して求めるγ線方式液面レベル検出器と、該γ線
方式液面レベル検出器による液面レベル値のうちの短周
期変動部分を抽出するハイパスフィルターと、該温度検
出方式液面レベル検出器による液面レベル値のうちの長
周期変動部分を抽出するローパスフィルター（ローパス
フィルター１）と、該ハイパスフィルター出力とローパ
スフィルター出力とを足し合わせて液面レベル値とする
加算器とを有することを特徴とする鋳型内液面レベルの
検出装置である。第１の発明を実施するための装置であ
る。

【００２０】第７は、連続鋳造における鋳型内液面レベ
ルの検出装置において、鋳型内に設置した温度検出素子
から得た温度検出値に基づいて液面レベル値を演算して
求める温度検出方式液面レベル検出器と、鋳型の一方の
側のγ線発生源からのγ線を鋳型の他方の側のγ線検出
器で検出して得たγ線強度検出値に基づいて液面レベル
を演算して求めるγ線方式液面レベル検出器と、該γ線
方式液面レベル検出器に基づく液面レベル値のうちの長
周期変動部分を抽出するローパスフィルター（ローパス
フィルター２）と、前記温度検出方式液面レベル検出器
による液面レベル値のうちの長周期変動部分を抽出する
ローパスフィルター（ローパスフィルター１）と、該ロ
ーパスフィルター２の出力からローパスフィルター１の
出力を差し引いて差分値とする減算器と、前記差分値の
急激な時間変化分を削除するバンプレス制御を行うバン
プレス制御器と、前記γ線方式液面レベル検出器による
液面レベル値から前記バンプレス制御器出力値を差し引
いて液面レベル値とする減算器とを有することを特徴と
する鋳型内液面レベルの検出装置である。第２の発明を
実施するための装置である。

【００２１】第８は、γ線方式液面レベル検出器による
液面レベル値のうちの長周期変動部分を抽出するローパ
スフィルター（ローパスフィルター２）と、該ローパス
フィルター２の出力から前記ローパスフィルター１の出
力を差し引いて差分値とする減算器と、該差分値が基準
値より大きくなったときに液面レベル異常として警報を
発する液面レベル異常警報発生器とを有することを特徴
とする第６又は７の発明の鋳型内液面レベルの検出装置
である。第３の発明を実施するための装置である。

【００２２】第９は、鋳型内に設置した温度検出素子及
び信号配線の断線の有無を検出する断線検出器と、該断
線検出器が断線を検出した場合はγ線方式液面レベル検
出器による液面レベル値を液面レベル値とするための切
替機とを有することを特徴とする第６乃至８の発明の鋳
型内液面レベルの検出装置である。第４の発明を実施す
るための装置である。

【００２３】第１０は、γ線方式液面レベル検出器にか
え、鋳型上方に配置した渦流センサーによって液面レベ
ルを検出する渦流式液面レベル検出器、工業用テレビカ
メラの画像によって液面レベルを検出するＩＴＶ式液面
レベル検出器、照射したレーザー光の反射信号によって
液面レベルを検出するレーザー式液面レベル検出器のう
ちの１種を用いることを特徴とする第６乃至第９の発明
の鋳型内液面レベルの検出装置である。

【００２４】

【発明の実施の形態】連続鋳造用の鋳型は、通常内部に
水冷機構を有する銅製であり、溶融金属が注入される空
間の四周を銅製の鋳型が囲み、上方から注入された溶融
金属は鋳型に接する部分から凝固を開始し、鋳型の下方
に引抜かれていく。

【００２５】γ線方式の液面レベル検出器は、図１に示
すように鋳型１の一方の側にγ線発生源４を配置し、鋳
型１を通過したγ線の強度を鋳型の他方の側に配置した
γ線検出器６で検出する。γ線検出器６においてγ線を
検出する領域は鋳型の上下方向に幅を持ち、想定される
鋳型内の液面２はγ線検出領域の中央付近とする。溶融
金属はγ線を透過しにくいので、液面２が上昇すればγ
線検出強度は弱くなり、液面２が下降すればγ線検出強
度は強くなるので、検出強度から液面レベルを求めるこ
とができる。

【００２６】温度検出方式の液面レベル検出器は、銅製
の鋳型１に外方から温度検出素子挿入孔を設置し、その
中に温度検出素子、具体的には熱電対７を挿入する。挿
入孔の先端はできるだけ鋳型の内表面の溶融金属に接す
る表面に近い位置とする。温度検出素子は鋳型内の上下
方向に複数設置する。液面２より下の溶融金属が存在す
る部位に近い温度検出素子は高い温度を検出し、液面２
より上の溶融金属が存在しない部位に近い温度検出素子
は低い温度を検出するので、上下に並んだ温度検出素子
の検出温度を比較することによって液面レベルを検出す
ることができる。検出温度の比較結果から液面レベルを
検出するための演算手段については、目視等の他の手段
によって検出した液面レベルと検出温度実績とに基づい
て定めることができる。

【００２７】各液面レベル検出器で検出した液面レベル
値から短周期変動部分又は長周期変動部分のみを取り出
す手段としては、それぞれ信号をハイパスフィルター又
はローパスフィルターを通すことによって得ることがで
きる。ハイパスフィルター、ローパスフィルターは、具
体的にはコンデンサーやコイルを用いたアナログフィル
ターを用いてもよいし、また信号をディジタル処理して
低周波分、高周波分のみを取り出す方式を採用してもよ
い。

【００２８】本第１、第６の発明の信号処理を含めた全
体を図１に示す。γ線方式液面レベル検出器による液面
レベル値１０から短周期変動部分のみを取り出すことに
より、液面レベルの短期的で急激な変動情報のみが取り
出され、液面レベルの長期的で緩やかな変動、及び鋳型
への溶融金属飛沫やパウダーベア付着によるドリフト信
号は削除される。また、温度検出方式液面レベル検出器
による液面レベル値１１から長周期部分のみを取り出す
ことにより、液面レベルの長期的で穏やかな変動情報の
みが取り出され、鋳型を上下に周期的に振動させること
に起因する変動信号は削除される。従って、該取り出さ
れた２つの信号を加え合わせることにより、液面レベル
の短期的で急激な変動情報と長期的で緩やかな変動情報
とが足し合わされ、長期的・短期的ともに正確に実際の
液面レベルと一致した液面レベル値１２を得ることがで
きる。

【００２９】本第２、第７の発明の信号処理を含めた全
体を図２に示す。第２の発明におけるバンプレス制御
は、具体的には、指示値に一次遅れ要素を入れる方法、
あるいは指示値がランプ状に変化するように整形する方
法等によって行われる。

【００３０】図２は、第２又は第７の発明に加え本第３
又は第８の発明の液面レベル異常検出を含んでいる。ま
た、図３は第１又は第６の発明に第３又は第８の発明を
加えた発明を示す。即ち、γ線強度検出値に基づく液面
レベル値１０のうちの長周期変動部分から温度検出値に
基づく液面レベル値１１のうちの長周期変動部分を差し
引いた差の絶対値は、まさにγ線方式検出値のドリフト
の大きさを示している。ドリフトが大きいということは
鋳型内に付着した溶融金属飛沫やパウダーベアの量が増
大していることを示しており、このような情報を警報と
してオペレータ及び制御システムに知らせることは重要
な意味を持つ。この差分値を比較器に読み込み、予め定
めた基準値より大きくなったときに警報を発することに
より、この目的を達成することができる。

【００３１】本第４又は第９の発明の断線検出及び第３
又は第８の発明を含む第２又は第７の発明を図４に示
す。温度検出素子及び配線の断線の有無は、温度検出素
子からの信号の導通の有無を確認することによって容易
に知ることができる。断線が発生した場合、熱電対方式
液面レベル検出器から断線検知信号を発生させる。断線
が検出されたら、温度検出方式液面レベル検出器は使用
することができないので、短周期・長周期液面レベル情
報ともにγ線方式液面レベル検出器の検出結果を以って
検出値とする。ただし、切り替え直前においてγ線方式
液面レベル検出器の出力はドリフト部分を含んでいる可
能性が高いので、断線直前のドリフト成分値を算定し、
一定値としてこの値をγ線方式液面レベル検出器の出力
から削除した上で切り替えを行う必要がある。断線直前
におけるドリフト成分値としては、本第３又は第８の発
明のγ線強度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周
期変動部分から温度検出値に基づく液面レベル値のうち
の長周期変動部分を差し引いた差の絶対値がまさにγ線
方式検出値のドリフトの大きさを示しているので、常に
直前のタイミングにおけるこの差分値を記憶しておき、
断線が発生すると同時に直前のこの差分値を読み出し、
ドリフト成分値として本第４の発明に利用することがで
きる。

【００３２】図４に示す方法によれば、温度検出素子が
断線した場合においてもスムーズにγ線方式に切替が可
能となるので、バンプレス制御は必ずしも必要としな
い。本第２の発明においてバンプレス制御を除外する
と、本第１の発明と等価な制御を行うこととなる。即
ち、γ線方式液面レベル値についての制御において、本
第１の発明は短周期部分を抽出して制御に用いるが、こ
れは本第２の発明において長周期部分を抽出し、最終的
にγ線方式液面レベル値から該長周期部分を差し引いた
値を制御に用いることと等価だからである。

【００３３】γ線方式液面レベル検出器にかえ、渦流方
式、ＩＴＶ方式、レーザー方式の液面レベル検出器を用
いることもできる。これらの方式の液面レベル検出器
は、前述したように急激な液面レベルの変動に対する対
応速度は速い。その一方、特にＩＴＶ方式、レーザー方
式はパウダー鋳造においては液面レベルの絶対値を把握
することができないので、本発明で熱電対方式と組合わ
せることにより、急激な液面変動、液面絶対値の把握と
もに可能となり、精度の良い液面レベルの検出を行うこ
とが可能となる。

【００３４】

【実施例】鋳型内の鋳片サイズ１２５ｍｍ×１２５ｍｍ
の鋼のビレット連続鋳造において本発明を適用した。γ
線方式液面レベル検出器としては、¹³⁷Ｃｓのγ線発生
源４を鋳型１の一方の側に配置し、鋳型の他方の側にγ
線検出領域の幅が鋳型高さ方向に１００ｍｍであるγ線
検出器６を配置した。温度検出方式液面レベル検出器と
しては、銅製の鋳型１の側面に３個の熱電対挿入孔を鋳
型の高さ方向に一列に並べて配置し、この熱電対挿入孔
に熱電対７を挿入し温度検出端とした。各熱電対挿入孔
の間の間隔は１５ｍｍで一定とし、鋳型内面の表面から
温度検出端までの距離は４ｍｍとした。各熱電対の測定
温度実績と液面レベル値の間の関係については、測定温
度実績と液面レベル実績のデータに基づいて演算ロジッ
クを決定し、その演算ロジックに基づいて液面レベル値
を算定することができた。

【００３５】本発明例Ｎｏ．１は、図３に示すように本
第１の発明、第３の発明を組合わせたものであり、本発
明例Ｎｏ．２は図４に示すように本第２の発明、第３の
発明、第４の発明を組合わせたものである。比較例Ｎ
ｏ．１は、γ線方式液面レベル検出器のみを用いた例で
あり、比較例Ｎｏ．２は、温度検出方式液面レベル検出
器のみを用いた例である。本発明例、比較例とも、液面
レベル検出器の詳細は上記に記載したとおりのものであ
る。

【００３６】本発明例に用いた温度検出方式の検出値
用、γ線方式の検出値用ローパスフィルター、及びγ線
方式の検出値用のハイパスフィルターは、いずれもカッ
トオフ周波数を０．１〜１Ｈｚの範囲内で設定した。本
実施例におけるローパスフィルター、ハイパスフィルタ
ー、加算、減算、比較、バンプレス制御は、いずれもデ
ィジタル式のシーケンサー内においてディジタル演算を
行うプログラム制御によって実施した。

【００３７】実際の鋳造において上記本発明例及び比較
例の検出装置を用いて鋳型内液面レベルの検出を行っ
た。図５に本実施例による液面レベル検出結果を示す。
折れ線グラフが本発明例及び比較例の検出装置の検出結
果であり、図中の黒丸は一定時間毎に鋳型内を観察して
実測した実際の液面レベルである。比較例Ｎｏ．１につ
いては、鋳造の進行と共に実際の液面レベルとは解離し
たドリフトが発生し、この比較例Ｎｏ．１によって得ら
れた信号に基づいて液面レベル制御を行うことは困難で
あった。また、比較例Ｎｏ．２については、液面レベル
の急激な変動に対応した検出信号は得られず、また鋳型
振動と同じ周波数の雑音が付加された信号しか得られな
かったが、実際の液面レベルと乖離したドリフトの発生
はみられなかった。一方、本発明例Ｎｏ．１、Ｎｏ．２
とも、実際の液面レベルと乖離したドリフトの発生は見
られず、液面レベルの急激な変動にも対応した信号が得
られ、液面レベルの自動制御のための液面レベル値とし
て十分に使える信号を得ることができた。

【００３８】本発明例Ｎｏ．２において、γ線強度検出
値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動部分から温
度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動部分
を差し引いた差の絶対値を検出し、この差分値と実際の
鋳型内の溶融金属飛沫あるいはパウダーベアの付着状況
との比較を行った。その結果、鋳型内の付着が増大する
ほど差分値が大きくなるという相関が得られ、正常な鋳
造ができなくなる可能性が出てくる付着量における差分
値実績に基づいて警報を出すべき基準値を設定すること
ができた。この基準値に基づいて警報を発生させた結果
として、鋳型内の状況を監視するためのオペレータの配
置をする必要が無くなり、連続鋳造のための操業に要す
る人員を削減することができた。

【００３９】本発明例Ｎｏ．１、Ｎｏ．２において、人
為的に温度検出方式検出器の信号線を切り離すことによ
って断線状況を作り出し、それ以後の液面レベル値の実
績を確認した。本発明例Ｎｏ．２については、図５に示
すように、断線直後においてもγ線方式検出器のドリフ
ト蓄積の影響を受けず、円滑に検出を継続することがで
きた。ただし、時間経過とともにドリフトの値が変化す
るので、できるだけ早いタイミングで温度検出方式検出
器の断線を補修し、本来の制御に復帰する必要があるこ
とはいうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】本発明により、γ線方式液面レベル検出
値と温度検出方式液面レベル検出値とを信号処理した上
で合成することにより、応答速度が速くかつドリフトの
ない液面レベル検出値を得ることが可能になる。その結
果、連続鋳造において精度の良い液面レベル制御を実施
することができ、またランニングコストを低減すること
ができる。特に、渦流式液面レベル検出やＩＴＶ方式液
面レベル検出を採用することが困難な小断面ビレット連
続鋳造においてパウダー鋳造を行う場合、低ランニング
コストで精度の良い液面レベル検出を行うことが初めて
可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本第１の発明を示すブロックダイアグラムであ
る。

【図２】本第２と第３の発明を示すブロックダイアグラ
ムである。

【図３】本第１と第３の発明を示すブロックダイアグラ
ムである。

【図４】本第２、第３、第４の発明を示すブロックダイ
アグラムである。

【図５】本発明例及び比較例の液面レベル検出結果を示
す図である。

【符号の説明】

１鋳型２液面３鋳片４ γ線発生源５放射γ線領域６ γ線検出器７熱電対８ γ線強度検出値９温度検出値１０、１１、１２液面レベル値１３加算器１４減算器１５切替スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続鋳造における鋳型内液面レベルの検
出方法において、鋳型内に設置した温度検出素子から得
た温度検出値に基づいて演算して求めた液面レベル値
と、鋳型の一方の側のγ線発生源からのγ線を鋳型の他
方の側のγ線検出器で検出して得たγ線強度検出値に基
づいて演算して求めた液面レベル値とを用い、γ線強度
検出値に基づく液面レベル値のうちの短周期変動部分と
温度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動部
分とを足し合わせて液面レベル値とすることを特徴とす
る鋳型内液面レベルの検出方法。
【請求項２】連続鋳造における鋳型内液面レベルの検
出方法において、鋳型内に設置した温度検出素子から得
た温度検出値に基づいて演算して求めた液面レベル値
と、鋳型の一方の側のγ線発生源からのγ線を鋳型の他
方の側のγ線検出器で検出して得たγ線強度検出値に基
づいて演算して求めた液面レベル値とを用い、γ線強度
検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動部分か
ら温度検出値に基づく液面レベル値のうちの長周期変動
部分を差し引いて差分値とし、該差分値の急激な時間変
化分を削除するバンプレス制御を行い、前記γ線強度検
出値に基づく液面レベル値から該バンプレス制御後の値
を差し引いた値を液面レベル値とすることを特徴とする
鋳型内液面レベルの検出方法。
【請求項３】 γ線強度検出値に基づく液面レベル値の
うちの長周期変動部分から温度検出値に基づく液面レベ
ル値のうちの長周期変動部分を差し引いた差の絶対値が
基準値より大きくなったときに液面レベル異常として警
報を発することを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳
型内液面レベルの検出方法。
【請求項４】鋳型内に設置した温度検出素子及び信号
配線の断線の有無を検出し、断線を検出した場合はγ線
強度検出値に基づく液面レベル値を液面レベル値とする
ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の鋳型内液面レ
ベルの検出方法。
【請求項５】鋳型の一方の側のγ線発生源からのγ線
を鋳型の他方の側のγ線検出器で検出する液面レベル検
出にかえ、鋳型上方に配置した渦流センサーによる液面
レベル検出、工業用テレビカメラの画像による液面レベ
ル検出、照射したレーザー光の反射信号による液面レベ
ル検出のうちの１種を用いることを特徴とする請求項１
乃至４に記載の鋳型内液面レベルの検出方法。
【請求項６】連続鋳造における鋳型内液面レベルの検
出装置において、鋳型内に設置した温度検出素子から得
た温度検出値に基づいて液面レベル値を演算して求める
温度検出方式液面レベル検出器と、鋳型の一方の側のγ
線発生源からのγ線を鋳型の他方の側のγ線検出器で検
出して得たγ線強度検出値に基づいて液面レベルを演算
して求めるγ線方式液面レベル検出器と、該γ線方式液
面レベル検出器による液面レベル値のうちの短周期変動
部分を抽出するハイパスフィルターと、該温度検出方式
液面レベル検出器による液面レベル値のうちの長周期変
動部分を抽出するローパスフィルター（ローパスフィル
ター１）と、該ハイパスフィルター出力とローパスフィ
ルター出力とを足し合わせて液面レベル値とする加算器
とを有することを特徴とする鋳型内液面レベルの検出装
置。
【請求項７】連続鋳造における鋳型内液面レベルの検
出装置において、鋳型内に設置した温度検出素子から得
た温度検出値に基づいて液面レベル値を演算して求める
温度検出方式液面レベル検出器と、鋳型の一方の側のγ
線発生源からのγ線を鋳型の他方の側のγ線検出器で検
出して得たγ線強度検出値に基づいて液面レベルを演算
して求めるγ線方式液面レベル検出器と、該γ線方式液
面レベル検出器に基づく液面レベル値のうちの長周期変
動部分を抽出するローパスフィルター（ローパスフィル
ター２）と、前記温度検出方式液面レベル検出器による
液面レベル値のうちの長周期変動部分を抽出するローパ
スフィルター（ローパスフィルター１）と、該ローパス
フィルター２の出力からローパスフィルター１の出力を
差し引いて差分値とする減算器と、前記差分値の急激な
時間変化分を削除するバンプレス制御を行うバンプレス
制御器と、前記γ線方式液面レベル検出器による液面レ
ベル値から前記バンプレス制御器出力値を差し引いて液
面レベル値とする減算器とを有することを特徴とする鋳
型内液面レベルの検出装置。
【請求項８】 γ線方式液面レベル検出器による液面レ
ベル値のうちの長周期変動部分を抽出するローパスフィ
ルター（ローパスフィルター２）と、該ローパスフィル
ター２の出力から前記ローパスフィルター１の出力を差
し引いて差分値とする減算器と、該差分値が基準値より
大きくなったときに液面レベル異常として警報を発する
液面レベル異常警報発生器とを有することを特徴とする
請求項６又は７に記載の鋳型内液面レベルの検出装置。
【請求項９】鋳型内に設置した温度検出素子及び信号
配線の断線の有無を検出する断線検出器と、該断線検出
器が断線を検出した場合はγ線方式液面レベル検出器に
よる液面レベル値を液面レベル値とするための切替機と
を有することを特徴とする請求項６乃至８に記載の鋳型
内液面レベルの検出装置。
【請求項１０】 γ線方式液面レベル検出器にかえ、鋳
型上方に配置した渦流センサーによって液面レベルを検
出する渦流式液面レベル検出器、工業用テレビカメラの
画像によって液面レベルを検出するＩＴＶ式液面レベル
検出器、照射したレーザー光の反射信号によって液面レ
ベルを検出するレーザー式液面レベル検出器のうちの１
種を用いることを特徴とする請求項６乃至９に記載の鋳
型内液面レベルの検出装置。