JPS6014108A - パウダ−フイルム厚測定装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、溶融金属の連続鋳造において、鋳型から連続
的に引き出される鋳片に細首したパウダーフィルム厚み
の測定に関するものであり、特に、先に提案した特許出
願、特願昭５５−１３８２７９号の発明を更に発展させ
たパウダーフィルム厚測定装置に関する。

僅来技権 一般に、溶融金属の連続Ｕ造では、タンディツシュを通
じ、所定の断面形状をもった鋳型内に溶融金属を注入し
、下方から鋳片として連続的に引き出している。

鋳型から鋳片を引き出す過程において、鋳型撮動￥！装
置により、鋳型を操業条件に適合した周期て振動させて
いる。たとえば第１図に示すように、鋳型１内のパウダ
ー３は溶融金属の熱で融解しつつ、６１７型１と６１片
２との間に、鋳型振動を介しながら流入して潤滑剤の役
割を果していることは周知である。このパウダー３は、
鋳片２の表面にノ嘴ウダーフィルム４となって付着する
。パウダーフィルム４の厚みは、鋳型１と鋳型２間のパ
ウダー流入状態を示すものであり、パウダーフィルム４
の厚み変動により、鋳片２の表面に疵や割れの発生や、
ブレークアラＩ−を起すことが知られてし）る。

ｔｌｊ型１ど鋳片２間のパウダー流入状態の計測方法ど
して、鋳型振動測定、ＬＪ−ドセルや歪ケージによる荷
重′Ａ１１１定等が実施されているが、これらはマクロ
的な間接４１１１定である。そのため、パウダーの局所
的な不均一流入によって発生する表面疵や割れの位置の
推定やパウダーフィルムの膜切れによるブレークアラ１
−を確実に防止できないのが実情である。

発−明４と貝−０一 本発明は、より局所的なパウダー厚みをオンラインで直
接的に測定しつるパウダー厚測定装置を提供することを
目的とする。

且更勿豊底 上記目的を達成するために本発明において代、鋳片表面
のスラブフィルムを剥離せしめるべく鋳片表面に指向し
て進退自在なスラグフィルム剥離装置と、 鋳片表面に指向して進退自在な椀型温度君１と、スラグ
フィルム表面温度および、スラグフィルム表面から所定
間隔をおいて表面温度？測定した遠隔表面温度より、鋳
片放射率εい工、鋳片表面からの放射エネルギＥ　Ｘ　
７およびスラブフィルム表面からの放射エネルギＦλ、
Ｔを演算算出し、これらより鋳片表面のスラグフィルム
厚さを演算算出する演算装置とを備える。

第２図に示すように、鋳片２に付着したパウダーフィル
ム４からの放射エネルギーは、鋳片からの透過エネルギ
ー六〇〇とパウダーフィルム内部からの放射エネルギー
■λＴがある。

観測される放射エネルギーは、 ｒｒλニーｆζス丁十ＪλＴ であり、鋳片の放射エネルギーをＥ□Ｔ、鋳片放ｉｔ　
串をεい□、パウダーフィルム内部からの放射エネルギ
ーを３１丁、パウダーフィルムの吸収係数をズ、■、パ
ウダーフィルム厚をａとすれば、ＦλＴ＝１Σ入７　＋
Ｉ　Ａ＋。

−ゲ入工Ω　−ゲλｒＱ ＝ελｒＥ人７−ｅ　＋Ｊ入ｖ（１−ｅ　）・・・・・
　（１） 通り：；′ＥλＴ＝Ｊ、Ａ丁であるから（１）式は、−
ゲス、ρ　−ゲλ丁α Ｆｘ７＝ＦｘＴ−Ｅｙ、７（Ｆ３　＋ＥｘＴ・（Ｉ　ｅ
　）・・・・・　（２） （２）式の近似式は、 １７λＴΣε３工Ｅｙ、７　（１ｒＸい工Ｑ）　十、Ｅ
７ＶＴゲ入Ｔ＝１へ工〔し１ニーどλＴグ□Ｔ）・Ｑ十
ε＾丁〕＝Ｅ入ｒ（Ｋ−Ｑ＋ε３工）　・・・・・　（
３）但し、Ｋ＝ニゲＴ＋ξλＴグ入Ｔ λ１．λ２の波長における放射エネルギーは、Ｆλ、工
＝Ｅ□、エ　（Ｋ＋　・　Ｑ十ε入ＩＴ）　・　・　・
　（４）Ｆ　入２Ｔ＝Ｅ７．．Ｔ　（Ｋ１　’、Ｑ＋　
ε　ｘｚｉ−）　”　”　’　（５）パウダーフィルム
厚Ｑは、 ｆｌ＝［（Ｆ　入、Ｔ／Ｅ　λ、Ｔ）　−ε　人ＪＴ］
／Ｋｌ・・・・・　（６） （４）式、（５）式によりパウダーフィルム厚Ｑをめる
には、鋳片からの放射エネルギーＥλ１．。

Ｅ入、ｒｓ鋳片放射率ε□、工、εユ２丁およびＫ　１
　ｒＫ２を知る必要がある。

鋳片表面温度Ｔは、２色温度計の原理により。

Ｆ　Ｘ７ＴとＦλ２Ｔの比からめることが出来る。

鋳片表面温度Ｔが推定できれば、ブランクの法則により
、Ｅ□、Ｔは計算できる。鋳片放射率は例えば、ブレー
クアウトを起した鋳片の放射率を調査した結果、０．３
〜０．４であるから、はぼ同程度と推定できる。定数に
１は、回収されたパウダーフィルムの実測値から決定で
き、Ｋ、＝０．５程度である６Ｆユ、Ｔは、測定値であ
るから。

（６）式によってパウダーフィルム厚みＱを算出できる
。即ち、異なる２つの波長の放射温変種の訓側値から、
パウダーフィルム４の厚みは算出できる。

鋳片表面温度Ｔと鋳片放躬率ελ工が正確にわかれば、
パウダーフィルム厚みは、高精度で測定できる。

本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり
、本発明の装置では、鋳片表面温度Ｔとζη片放射率ε
□工を直接測定して、パウダーフィルムＪダみを測定す
る。

鋳片の表面温度を放射温度ｄ１にて測定する場合。

舛ノ１放射串の影響を受け、正確な表面温度を知ること
はできない。そのため、本発明では、キャビティを利用
した御椀形温度計によって鋳片の表面温度を正確に測定
する。

害−２施例９−跨Ｊ 第３図に本発明の一実施例の構成を示す。これは前述の
御椀形温度Ｒ１を用いるものである。測定装置は、パウ
ダーフィルム剥離装置５，６、椀式温度測定装置８，９
、制御′！Ａ置７および演算装置１０で構成されている
。

パウダーフィルム剥離装置５，６は、鋳片２のパウダー
フィルム４を剥離するために設けたものである。フィル
ム剥離板５は、制御装Ｗ７の指令により操作端６にて０
点からＤ点まで前進、後退運動をする。Ｄ点まで前進す
るとフィルム剥離板５は、鋳片２に軽く接触してパウダ
ーフィルム４を鋳片２から剥離する。このとき、パウダ
ーフィルム剥離装置５，６の下部に設置されている椀式
温度剖８は、制御装置７の指令により操作端９にてＢ点
まで前進し鋳片２に接触する６接触すると同時に椀式温
度計８の出力信号ｖｂは、演算器１０に記憶される。出
力信号Ｖｂ、Ｖａの演算から鋳片放射率ε□Ｔがまる。

次に、フィルム剥離板５が０点まで後退すれば、椀式温
度計８は制御装置７と操作端９にＪ：すＢ点まで前進し
出力信号Ωｂを、またＡ点まで後退すると出力信号※ａ
を得る。この１１力信号Ｖｂ、Ｖａも演算器１０に記憶
される。演算器！０は、信号※ｂから鋳片からの放射エ
ネルギーＥ入工を、また※ａからパウダーフィルム表面
からの放射エネルギーＦいＴを算出する。

パウダーフィルム厚みＱをめるための残りの未１．（１
数は吸収係数ゲＡ１である。

Ｋつ＝ＣＩニアニー改λ工・ε、、＝０．５　であり、
鋳片放射率εい、が測定できるからゲλ□はまる。

従って（２）式よりパウダーフィルｌ、　ｇ　ｐ、は、
Ｑ、＝　（１／ｃｘ’入ｖ）　Ｑｎｌ：（Ｆｘｖ／Ｅ：
入Ｔ）　、１）／　（ｄλＴ　］）・・・・・（７） となり、　（７）式より正確にパウダーフィルム厚を算
出できる。

演１′）：装置１０は、吸収係数ゲ、Ｔを設定可能であ
り、放射率εい７も同様であるが、切換スイッチにて内
部、外部設定となっている。演算器ＩＯはパウダーフィ
ルム厚に比例した電圧および鋳片表面温度に比例した電
圧を出力する。

パウダーフィル１１剥ｉｔ装置ｆ’？、５．６と椀式濡
度測定装置８，９を制御装置７にて操返し操作すること
により、パウダーフィルム厚を連続的に測定することが
できる。

充刃Ｉυ弧呆 以上述べた如く、本発明のパウダーフィルム厚測定装置
は、未知のパラメータを開側してパウダーフィルム厚み
を算出するものであるから、次の特徴がある。

１）放射率の影響なしに鋳片表面温度をＭ１測できるた
め、熱伝達モデルによる凝固削算や、ブレークアウト予
知に有効である。

２）パウダーフィルム厚測定において、最大の誤差要因
である鋳片放射率が測定できるため、高精度でパウダー
フィルム厚を測定できる。

３）鋳片幅方向のパウダーフィルム厚を測定する場合、
椀式温度測定装置のみを増設または移動するのみでよく
、放射率測定は１ケ所で代表できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は主に鋳型内のパウダーの状態を示す断面図であ
る。第２図は、鋳片に付着したパウダーフィルムの放射
エネルギーの発散を示す概要図である。第３図は本発明
の一実施例の構成を示すブロック図である。 １：６１１型　２：鋳片 ３：バウタ−４二ノ（ウダーフィルム ５：フィルム剥離板　６：操作端 ７：制御装置　８：椀式温度言１ ９：トス作端　１０：演算器 手続補正書（自発） 昭和５８年　８月１５　日 １、事件の表示　昭和５８年特許願第１２１９８４号２
、発明の名称　パウダーフィルム厚測定装置３、補正を
する者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都千代田区大手町二丁目６番３号名称　（６
６５）新日本製鐵株式合札 代表者　武　１）　豊 ４、代理人　〒１０３　電話　０３−８６４−６０５２
住　所　東京都中央区東日本橋２丁目２７番６号５、補
正の対象　明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳
細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁および第２頁の特許請求の範囲の欄
全文を次の通りに訂正する。 ［２、特許請求の範囲 連続鋳造装置の鋳型下部における鋳片表面のパラダニフ
ィルムの厚さを測定する、パウダーフィルム厚測定装置
において、 鋳片表面のパウダーフィルムを剥離せしめるべく鋳片表
面に指向、Ｌで進退自在なパウダーフィルム剥離装置と
、 鋳片表面に指向して進退自在な椀型温度割と、鋳片表面
にパウダーフィルムのない状態で前記椀型温度計が鋳片
表面に接して温度を測定した結果および、鋳片表面から
所定間隔をおいて温度を測定した結果ならびに、鋳片表
面にパウダーフィルムのある状態で前記椀型温度計が鋳
片表面のパウダーフィルムに接して温度を測定した結果
および、表面から所定間隔をおいて温度を測定した結果
から、鋳片放射率εい工、Ｍ片表面からの放射エネルギ
ＥいＴ、パウダーフィルム表面からの放射エネルギＦ入
。を演算算出するとともに、これらの結果に基づいて鋳
片表面の／＜ウダーフィルム厚さを演算算出する演算装
置と、 を備えることを特徴とする連続鋳造における、パウダー
フィルムＪ１７測定装置。」 （２）明細書の下記頁１行の誤とした部分を正とした内
容に訂正する。 す０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続新造装置の鋳型ｆ部における鋳片表面のスラグフィ
   ルムのＪｑさを測定する、パウダーフィルム厚イ則定装
   置において、 鋳片表面のスラグフィル１１を剥離せしめるべく鋳片表
   面に指向して進退自在なスラグフィルム剥！！ＩＩＬ装
   置と。 り１１片表面に１旨面して進退自在な椀型温度ｎ１と、
   ｆｄｊＪｊ表面にスラグフィルムのない状態で前記椀型
   温度Ｒ１が鋳片表面に接して温度を測定した結果および
   、鋳片表面から所定間隔をおいて温度を測定した結果な
   らびに、ｔ＝ｉｆ片表面にスラグフィルムのある状態で
   前記椀型温度Ｎ’ｌが鋳片表面のスラグフィルムに１ブ
   ニして温度を測定【ッた結果および、表面から所定間隔
   をおいて温度をａｔ！ｌ定した結果から、９ブニ片放躬
   串εい工、仙片表面からの放射エネルギ１Σ八〇、スラ
   ブフィルム表面からの放射エネルギＦ入丁を演算算出す
   るとともに、これらの結果に基づいて鋳片表面のスラブ
   フィルム厚さを演算算出する。′ｉｔ算装置と、 を備えることを特徴とする連続鋳造における、パウダー
   フィルム厚測定装置。