JPS58198727A - 連続鋳造用鋳型内の溶湯充填レベルの測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋳・造操作自体においてもまた溶湯レベルが
その通常の操業位置から大きく離れている連続鋳装置の
運転開始時においても実施できる連続鋳侍用鋳型内の溶
湯充填レベルの測定方法に関するものである。

導体を透過する磁界を変えることにより導体に電流が誘
導され、この電流の二次磁界から導体の存在を推論でき
ることは既知である。また、コイルの磁界内に導体を入
れた際にコイルのインピーダンスが変化することも既知
である。

フランス国特許第２，２５１，８１１号には、無接触誘
導型測定装置によって異なる密度並びに導電率を有する
二つの相の間の境界位置を測定し、この際これらの相の
うち少くとも一方は電流を通すことができるが磁性材料
でないものとすることが記載されている。この測定装置
は作業コイルと測定コイルとを具え、これらのコイルを
開放配置において前記境界に向ける。この場合には、測
定装置を２個のＵ字形磁気コアから構成し、これらの１
Ｌ 磁気コアを互に並列に配置し、この際測定コイルを逆接
続する （　８　　） かかる測定方法は連続鋳造の場合には役に立たない。こ
の理由は、良導電性の銅鋳型によって磁界が強く遮蔽さ
れるので測定装置の感度を満足させることができないか
らである。

容器、例えば鋳型の影響を除くには、本出願人がそのヨ
ーロッパ特許出願第００１０５８９号に記載した方法を
使用することができ、この方法では１、磁界を生じる１
個の一次コイルおよびこれに対し対称的に位置する逆接
続された同様な２個の二次コイル並びに溶湯が、二次コ
イルに対する溶湯レベルの位置によって二次コイルに電
圧を生じさせることができる配置を形成し、この電圧を
充填レベルの尺度として使用する。−次コイル並びに二
次コイルは前記容器の回りに同軸に接触することなく位
置し、二次コイルに誘導される電圧のほかに溶湯の導電
率を測定し、導電率の測定値を考慮して補正した電圧の
値から溶湯レベルの位置を求める。

連続鋳造装置の稼動中のはか運転開始時の溶湯レベルの
位置を用跡する場合には、前記ヨーロ゛ン既知方法は実
施可能であり、また信頼できる溶湯レベルの制御を可能
にするが、得られる精度は改善の余地が充分あると思わ
れる。電圧測定値の評価は二通りの意味に解釈でき、こ
の理由は溶湯レベルの高さより上では電圧は釣鐘形曲線
となりこの結果最大値の範囲内では不満足な精度をよぎ
なくされるからである。

本発明の目的はかかる欠点を取り除くことかで１きる方
法を提供することにある。

この目的は、−次コイルと二次コイルとからなる配置に
おいて二次フィルに対する溶湯レベルの位置によって二
次コイルに測定すべき誘導電圧を生じさせることができ
る本発明方法によって達成される。本発明方法は、磁界
を生ずる１個の一次コイル（Ｐｌ）と、並列に逆接続す
る少くとも８個の二次コイル（Ｓ、、Ｓ□、Ｓ８・・・
・・・　Ｓｎ）とを具え、鋳型（６）を共軸に取り囲む
少くとも１個のコイル配置（８Ｐ１）において、電圧特
性曲線（Ｓ、　−８２’）＋（Ｓ　　−８’）・−曲（
Ｓ、−８ｎ）　　＋　　（Ｓ、−８８）−−−−−−１
８ （５ｎ−０−Ｓｎ）を記録し、これらの電圧測定値から
溶湯レベルの位Ｉｔ　（Ｌ）を求めることを特徴とする
。

本発明の基本思想は、逆接続されている二次コイルの個
々の電圧特性曲線（ｍｖ−溶湯レベルの高さ）が、厳密
には線形とはいえなくてもほぼ線形と見做すことができ
る線形部分を有するある形状を示すことに基づく。１個
の一次コイルと８個の二次コイルとからなる本発明の配
置においては、８本の特性曲線、すなわち特性曲線（８
１５２）Ｉｎ（Ｓ、−８８）および（８２−８８）ヲ使
用する。本発明においては、全電圧特性曲線を溶湯レベ
ルの高さに依存する曲線の形状に関して調べ、各特性曲
線における線形部分並びに非線形部分の範囲を測定し記
録する。

本発明においては、稼動中に、特性曲線（Ｓニー８２）
。

（８□−８Ｂ　）　、　（Ｓ、−５８）において、はと
んど同時に電圧値を記録し、そのっどこれらの電圧値を
測定点の近くにある線形の特性曲線における真の測定信
号として使用し、選定すべき特性曲線お２゜よびその線
形範囲をその他の特性曲線の電圧値の助けをかりて求め
ることができる。

これにより全範囲にわたって良好な測定精度を達成する
ことができ、溶湯レベルの差異を１　ｆｎｔｎの精度で
測定することができる。

（７） 次に本発明を図面を参照して例について説明する。

第１図から明らかなように、コイル配置（ＳＰ□）は溶
湯レベルの位置（Ｌ）を測定する必要のある鋳型（Ｋ）
を共軸に取囲む。コイル配置（ＳＰ、）には１個の一次
コイル（Ｐ□）および任意の多数の二次コイル（Ｓｌ　
＋　Ｓ２　＋・・・Ｓｎ）を設けることができる。

鋳型内に溶湯が存在しない場合には、全二次電圧は零に
等しくなる。溶湯レベルが上昇すると、先ず下方のコイ
ル（Ｓｎ）において優先的に誘導電圧が減少するので、
この結果生ずる電圧（Ｓｎ−□−籟）または（Ｓ□−８
ｎ）の合計が増大、する。非対称性が最大となる場合、
つまり溶湯レベルが１対の二次コイルの間に存在してい
る場合には、全二次電圧が最大になる。溶湯レベルがさ
らに上昇すると、再び非対称性および全二次電圧が減少
する。

個々の電圧値から１対の二次コイルの特性曲線が生じ、
これを記録する。

第２図に示すように、測定配置は複数個設けることがで
き、それぞれの１個の測定配置は２個の（８） コイル系ＴＳＰ）および（ＳＰ２＋を具え、各コイル系
はそれぞれ１個の一次コイル（Ｐ□）または（Ｐ２）並
びにそれぞれ８個の二次コイル（ｓｌ、１　’　ｓｌ、
２１８１．８　’またはくＳ２．１１　”ＩＪ　ｌ　”
Ｊ、８　）から構成サレテいる。自明のことであるが、
特に注湯の際に溶湯レベルを測定するには、複数個のコ
イル系を設け、溶湯レベルに対応してこれらのコイル系
を鋳型の軸線に沿って位置決めすることができる。しか
し、ｎ個の一次コイルとｍ個の二次コイルとが存在して
いるコイル系を設けることも可能であって、この際設け
た全コイル系の少くとも１個ではｍを少くとも３に等し
くする。

第８図には鋳型壁（Ｋ）とこれを共軸に取り囲むコイル
配置＋ＳＰ）を示す。コイル配置は１個の一次：ｌイル
（Ｐ　ｒ　）と８個ノ二次：ｌ’ｌ’Ａ／（Ｓ□、Ｓ２
．Ｓ８）とから構成されている。個々の１対の二次コイ
ルの特性曲線（Ｓ、−８２）　、　（Ｓ２−８８）並ヒ
ニ（Ｓ、　−８８）を図示する。中間のコイルは全測定
範囲が８個のほぼ直線の部分でカバーされるように設置
する。

個々の特性曲線はその形態においてガウスの分布曲線を
連想させ、この曲線はその全体では溶湯レベルの位置（
Ｌ）を求めるための測定曲線としては不適当であるのは
明らかである。特性曲線（Ｓ。

−８８）では、点１と点２との間の部分並びに点３と点
４との間の部分のみがは汀線形であるかあるいは少くと
も容易に線形化可能であって、このことは点２と点８と
の間に位置する部分には当てはまらない。特性曲線【Ｓ
□−８２）並びに特性曲線（Ｓ、・−８８１に関しても
同様であって、これらの特性曲線ではある部分のみ、例
えば点５と点６との間の部分のみがはげ直線であり、従
って正確な測定に適している。

溶湯レベルが図示する位置ｆＬｌにある場合には、容易
に分るように、特性面ｍ＜ｓ□−８８１に基づく測定は
、従来技術に相当するもので尊あって、充分正確ではな
く、この理由は測定点（Ｘ８）が特性曲線の最大点の近
くに位置し、この位置では高さによる測定値の変化が極
めて小さいからである。

しかも最大点においては高さによる測定値の変化は全く
現れない。しかし、本発明によれば特性面Ｍ　（Ｓ、　
−Ｓ２．　）並び４ニー　（Ｓ２−　Ｓ８）ニ基づイテ
測定点（Ｘｏ）並びに（Ｘ２）が得られ、これらの測定
点はいずれも線形部分に位置するので、正確な測定に対
する必要条件が満たされている。この際、線形部分に位
置する測定点が１個だけである場合でも、ある程度妥当
な結果が得られるのは自明のことであるが、個々の評価
できる測定点が２個あると、測定精度が向上する。この
理由は］個の電圧値に基づくだけでなく（Ｘ、ｌと（Ｘ
２）との差を求めてこれを評価することができ、また（
Ｘ□）の絶対値を（Ｘ、）の絶対値と比較した結果を情
報として使用できるからである。

（Ｓ□−８，）の値が点２の値および点３の値より大き
いことが比較によって確認された場合には、！少くとも
浴湯レベルの存在する範囲が分る。そこでかかる追加の
情報によって特性曲線（８２−８８）から正確な値を読
み取ることができる。

、′１ さらに本発明方法によれば系を連続的にモニターするこ
とができ、その際には第３図例えば測定（１１） が行われた範囲においては（Ｘ□）の値の増大は（Ｘ２
）の値の減少と不可避に結び付けられている筈であり、
これは溶湯レベルの位置（Ｌ）の降下を示するからであ
る。普通側々の値だけでなくその時間的変化を利用する
ことができる。普通電圧差の有効値（Ｅｆｆｅｃｔｉｖ
ｅｗｅｒｔ　、二乗平均平方根値）のみが測定されるの
で、電圧差は絶対値で表示される。この際特性曲線に不
連続部分（Ｋｎｉｃｋｅ　）が生じ、その不連続点（５
ｐｉｔｚｅ　）が横軸上に位置するのが普通である。電
圧差の特性曲線の上記不連続点における接線は横軸に対
して等しい角度をなす。釣鐘形曲線の端縁範囲のみに不
連続部分が現れ、不連続部分は測定電圧の一つを増大ま
たは減少することによって回避することができる。

かかる結論および考察は対応させてプログラミングした
マイクロプロセッサによって得られるのは自明のことで
ある。かかるマイクロプロセッサを用いて制御を行うこ
ともできる。この制御とは、例えば、溶湯レベルの位置
を変えるためにコイル（Ｓ□、　Ｓ２−・）の電圧が変
化（Ａｋｔｉｖｉｅｒｕｎｇ　）す（１２） る場合にはストランドの引き出し速度を変えまたコイル
（・・・Ｓ８．　Ｓｎ）の電圧が変化する場合には新た
な溶湯の供給量を調節することである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するのに使用する配置の１例
の要部を示す路線図、 第２図は本発明方法を実施するのに使用する配置の他の
例の要部を示す路線図、 第８図は本発明方法を実施するのに使用する配装置のさ
らに他の例の要部を示す路線図である。 Ｋ・・・容器（鋳型）　　Ｌ・・・溶湯レベルの位置Ｐ
、　、　Ｐ、・・・−次コイル Ｓｌ　＋　８２　＋　８８　”　’　”　５ｎ−１ｒ　
Ｓｎ　＝・・’二次コイルｓ、□Ｉ　Ｓｌ、２　＃　Ｓ
ｌ、８１　”！。１１　Ｓ２Ｊ　ｌ　”２．８・・・二
次コイルＳＰ、　、　ＳＦ３・・・コイル配置（コイル
系）（Ｓｌ−８２）　、　（Ｓ□−８８）　ｌ　（Ｓ、
２−８８）　、　（Ｓｎ、−８ｎ）（Ｓ、　−５ｒｌ）
・・・１対の二次コイルの電圧特性曲線ｔ　ｍＶ−溶湯
レベルの高さ） ｘｌ・ｘ、　、　ｘ８・・・測定点 １．２，８．４・・・点。 特許出願人　　アルベット・ソシェテ・アノニム手続補
正書（方式） 昭和５８年６月２７日 １、事件の表示 昭和５８年　特　許　願第２７８４４　　号２、発明の
名称 連続鋳造用鋳型内の溶湯充填レベルの測定方法３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 名称　　　アルベット・ソシエテ・アノニム■、明細書
の発明の名称を 「連続鋳造用鋳型内の溶湯充填レベルの測定方法」 と訂正する。 （２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １溶湯並びに一次コイルおよび二次コイルからなる配置
   において二次コイルに対する溶湯レベルの位置に応じて
   二次フィルに測定すべき電圧を誘導することにより、連
   続鋳造用鋳型内の溶湯充填レベルを測定するに当り、 磁界を生ずる１個の一次コイル（Ｐｏ）と、ｌ並列に逆
   接続する少くとも３個の二次コイル（Ｓ工、Ｓ２、Ｓ８
   ・・・・・・・・・Ｓｎ）とを具え１容器（５）を共軸
   に取り囲む少くとも１個のフィル配置（ｓｐ、　）にお
   いて、電圧特性曲線（Ｓニー８２）（Ｓ−８）、（８２
   −８８）、・・・を記録し、”８ これらの電圧測定値からｆｇ湯リレベル位置（Ｌｌを求
   めることを特徴とする連続鋳造用鋳型内の溶湯充填レベ
   ルの測定方法。 区　全電圧特性曲線を溶湯レベルの高さに依存する曲線
   の形状に関して調べ、各特性曲線における線形部分並び
   に非線形部分の範囲を測定し記録し、複数個の特性曲線
   において測定点の情報を評価することにより溶湯レベル
   を明確に測定する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ＆　特性曲線の直線部分を測定に利用し、他の電圧値は
   正確には求めないが、これらの電圧値が基準比較値より
   大きいか小さいかを確認し、これにより測定値がいずれ
   の特性曲線の直線部分に位置するかを確定し、かくして
   二通りの意味をなくす特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の方法。 表　二次コイルを逆接続して、全測定範囲が少数のでき
   る限り直線の部分、最も簡単な場合でも１８個の部分を
   含むようにする特許請求の範囲第１〜８項のいずれか一
   つの項に記載の方法。 五　一方では特性曲線（Ｓ□−８２）・・・・・・の電
   圧の絶対値を、他方では近くの特性曲線から読み取った
   個々の電圧値の間の差を記録するかあるいはかかる差を
   求め、溶湯レベルの位置の決定に利用する特許請求の範
   囲第１〜４項のいずれか一つの項に記載の方法。 ＆　近くの特性曲線から互に読み取った電圧値の相対的
   な変化から溶湯レベルの上昇または降下を推論する特許
   請求の範囲第１〜５項のいずれか一つの項に記載の方法
   。 ？、　また個々の特性曲線から電圧値の時間的変化を求
   め、測定値として利用する特許請求の範囲第１〜６項の
   いずれか一つの項に記載の方法。 ＆　溶湯レベルの位置を変えるためにコイル（Ｓｌ、Ｓ
   ｇ・・・・・・　）の電圧が変化する場合にはストラン
   ドの引き出し速度を変えまたコイル（・・・・・・　Ｓ
   ８、Ｓｎ）の電圧が変化する場合には新たな溶湯の供給
   敏を調節する特許請求の範囲第１〜７項のいずれか一つ
   の項に記載の方法。　　　　　　　　　　。