JPS6044161A - ベルトキヤスタの冷却水膜の厚み測定法 - 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】 技術分野 シートバーを溶鋼から直接に製造するように開発された
ベルトキャスタと呼ばれる連続＠造機の注入溶鋼薄層流
に対する奪熱冷却を司るベルト状の長辺モールド鋼板（
以下単にモールド鋼板と呼ぶ）の背後にて、不断に供給
さるべき冷却水流水膜の厚み測定に関連して、この明細
書に述べる技術内容は上記特異な連続鋳造機の属する技
術の分野に位置づけられる。

問題点 ベルトキャスタは、つ（ろうとするジートノく−の幅よ
シも広い幅をもって走行軸回する鋼板製のベルトをモー
ルド鋼板として、その上面に流入される溶鋼薄層を載置
移送する間に冷却凝固を導く。

そのために第１図のようにパッド１との間にすきまを隔
ててモールド鋼板２をその長手方向に循環走行するよう
に、図示を略したプーリー間にかけ渡し、パッドｌにあ
け℃ある多数の給水孔３から、モールド鋼［２の背後に
冷却水を噴出させ、かつ多数の排水孔４より導出し、ベ
ルト鋼板が）くラドを押す力及びこの給排水のつり合い
により冷却水流水膜５を形成させる。

この冷却水流水膜５は、＠背中、モールド鋼板２を介し
、注入溶鋼薄層およびシートツク−鋳片の抜熱冷却を行
うほか、モールド鋼板２、それ自体の溶損を防止するの
に役立つ。

それ故この冷却水流水膜５の確実な形成を確認すること
、またこの冷却水流水ｔ１５の層厚を検知定にシートバ
ーを生産するために最爪要事項である。

モールド鋼板２の背後における冷却水流水膜５の厚みを
測定する方法としては、たとえば瀉２図のようにモール
ド鋼板２の裏面エコーを良好に分離するのに好適なアク
リル樹脂のディレィライン付きの超音波探触子６、（共
振周波数２０　ＭＨｚ　）を用い、これをモールド鋼板
２の表面にあてがって、電気パルス送信器７から受けた
電気パルスにより超音波探触子６よυ超音波を該鋼板に
垂直に送信し、モールド鋼板２の裏面で反射してかえっ
てきたエコー５１と、モールド鋼板２の裏面からさらに
冷却水流水膜５へ入射し、パッド１の表面で反射した後
再び冷却水流水膜５．モールド鋼板２を通シ探乃虫子６
へかえってきたエコー５２との、探触子６への到着時間
差Δｔの値と水中での廿速Ｃｗから水膜厚みΔｄを、次
式（１） ％式％（１１ に従い、第８図のごとくエコー５１とエコー５２を受信
器８よシ、ゲート回路９およびｌＯを使ってとり出し、
これをタイム・インターバルカウンタ１１へ入力して上
記時間差Δｔの測定を行い、この測定値を演算処理部１
２へ送ることによって算出し、表示器１８にて厚み算出
値を表示すればよ（、水膜厚みΔｄの自動測定も原理的
には簡単に可能であると云える。

ところが、士で述べた様な一般的な超音波厚み測定の原
理をそのまま応用して、上記冷却水流水膜５の淳み測定
を試みた結果によると、実態に即した測定が困難である
ことが見出された。

すなわちシートバー鋳片の有効な抜熱のためには、モー
ルド鋼板２の厚みは約０．８間程度であシ、これに対す
る冷却水流水膜５の厚みがほぼ０．Ｅ＋ｍｍ程度であり
、一方音速は鋼中にてｅ　ｏ　ｏ　ｏ　ｍ／秒、水中に
て１５００’ｍ／秒、また鋼→水の入射の際の音圧反射
率がほぼ９４％、鋼→アクリル樹脂の入射の際の音圧反
射率がほぼ８６％であることから、第４図に１例を示す
ように、モールド鋼板２の内部にて多重エコー５１′、
・・・が生じ、しかもこれが水膜を通過した第２図中の
５２のエコーと重なってしまうからである。

また目視により、５２のエコーの立ち上がりを読みとる
にしても冷却水流水膜５を通ったエコー６ｚに対して、
第５図にその１例を示すように、モールド鋼板２の中で
多重反射したのちに冷却水流水膜５へ入射する５２′の
ような経路をとったものおよび冷却水流水１１Ｒ５を通
過したのちモールド鋼板２中で多重反射した５２“のよ
うなもの、これらの組み合わさろた経路をとった５２″
のようなものなどが混在し、どれが５２の経路を辿った
エコーなのかを、オシロスコープ上で目視によｐ判断す
ることも難しい。

発明の目的 上記の問題点に鑑み、高精度にてベルトキャスタのモー
ルド鋼板背後における冷却水流水膜の厚みを簡単に測定
することができる方法を与えることがこの発明の目的で
ある。

発明の構成 上記の目的は、次の事項を骨子とする構想に従って的確
に成就することができた。

ベルトキャスタの長辺モールド鋼板に、その背後で冷却
水流の導入導出を司るパッドとの１川における該冷却水
流の水膜へ向けて超音波を送受信し、該水膜の厚みを予
備測定するに当シ、 長辺モールド鋼板に鋼棒製の遅延線形成部材を接合し、
この遅延線形成部材上に直接接触型の超音波探触子をあ
てがって超音波を遅延線形成部材を通し長辺モールド鋼
板を介して、水膜へ向けて送信すること、 長辺モールド鋼板の裏面で反射して探触子へかえってく
るエコーと、水膜へ入射し、パッド表面で反射して再び
水膜、長辺モールド鋼板および遅延線形成部材を通り探
触子へかえってくるエコーの時間差を検出すること、 の結合を特徴とする、ベルトキャスタの冷却水膜の厚み
測定法。

この測定法においては、鋼棒製の遅延線形成部材として
、その長さｌ　（Ｍ）が測定をすべき水膜の厚みΔｄ　
（ｗｍ）　、モールド鋼板の厚みをＴ（騙）であられし
て／＞４・Δｄ−Ｔの関係をみたすものを用いることが
実施上、とくに有用である。

この発明に従い、モールド鋼板２の表面に鋼棒製の遅延
線形成部材を、たとえば溶接またはろう付けによって接
合し、この遅延線形成部材上に直接接触型の超音波探触
子をあてがうことにより、上記のような多重エコーが有
効に排除される。

第６図をもとに仁の関係についてよシ詳細に説明する。

第６図において１４はモールド鋼板２と同質の銀棒かう
なる遅延線形成部材であり、その長さを１　（ａｍ）と
すればモールド鋼板２の厚みをＴ　（１ｍ）とするとき
、水膜厚みΔｄに比し、格段に大きい（／＋Ｔ）に対し
てΔｄを測定することになる。

つまシ鋼板への接触面がアクリル樹脂よシなる超音波接
触子６を直接モールド鋼板２に接触させたときは、鋼か
らアクリル樹脂への超音波入射の際に音圧反射率が８６
％にも上るため、モールド鋼板内で多重エコーが生じて
しまっていたのに対して、鋼棒製の遅延線形成部材１４
をモールド鋼板２に接合することによシ、銀から牛への
超音波の入射の際の音圧反射率は０％であるために、モ
ールド鋼板２の内部では、もはや多重エコーによる干渉
を回避でき、それというのは事実上（１＋　Ｔ　）　（
ａｍ）の厚みの鋼に対してこれと接する水膜厚みを測定
することと同じになるからである。

もちろんこの場合、（Ａ’＋Ｔ）ｉｎの厚みの鍋柱内テ
ノ多重エコーについては、ｌを次式１式％（２） ただし帷中の音速＝　６０００　ｍ／秒、水中の音速＝
　１５００　ｍ／秒で計算した場合 の条件で選び、第６図に示した鋼板真向１回反射エコー
６１と水膜を通ったエコー６２に対し、第７図のように
鋼板裏面２回反射エコー６８が容易に識別され得る。

従って両エコー６１と６２を第８図に示したと同様なゲ
ート回路９．ｌＯを用いてとり出し、この立ち上シの時
間差をタイムインターバルカウンタ１１を用いて測定す
れば、水膜厚みの自動測定が可能である（第８図参照）
。

次に上記の水ＨＩＡＮ−みの測定法を実施するための装
置につき説明する。

この装置は第８図に示したようにモールド銀板２０表面
に溶接あるいはろう付けをした＠控部の遅延線形成部材
１４に対しその上面に直接接触型の超音波探触子６の振
動面を当て発振器７からの電気パルスによシ励振された
超音波を、遅延線形成部材１４を通してモールド鋼板２
および冷却水流水膜５へ送信する。

これにより超音波探触子６に受信され電気的信号に変換
される超音波信号を増幅する受信器８と、その増幅され
た信号により第１同表面反射エコー６１をとり出すゲー
ト回路９．水膜を通過したエコー６２をとり出すゲート
回路１０と、両ゲート回路９．ｌＯから送られてきた２
つのエコー信号の立ち上りの時間差を測定するタイムイ
ンターバルカクンタ１１とタイムインターバルカウンタ
１１で測定された時間差と水中での音速値から水膜の厚
みを算出する演算処理器１２の助けによ請求められろ水
膜厚みΔｄを表示器１Ｂにて表示することができる。

この装ｅは第７図に示されるように、良好なパルス形状
を得られる超音波探触子を用いかつ高精度なタイムイン
ターバルカウンタを用いれば高精度に水膜厚み測定を実
現できる。なお水温の変動による水中の音連の変動の補
正を必要とするのは云うまでもない。

なおこの発明に従う測定の後、溶接あるいはろう付けさ
れた鋼棒製の遅延線形成部材をモールド鋼板の表面から
除去する必要があるので、その除去が各県な接合手段を
講じるのはもちろんである。

発明の効果 この発明によれば適当な長さの鋼棒製遅延線形成部材の
介助によってモールド鋼板の内部における多重エコーに
よる水膜厚の測定上の障害を排除して、適切なモールド
鋼板背後の冷却水流水膜の確保とその奪熱必要厚みの確
認ができるので、ベルトキャスタの安定な操業に有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベルトキャスタの長辺モールド御飯の冷却構
造を示す斜視図、 第２図は超音波を用いる水膜厚みの測定原理を示す説明
図、 第８図は自動測定用回路図であり、 第４図はモールド鋼板の内部における多■（エコーの説
明図、 第５図は、さらに水膜を通過した多重エコーの通過経路
の一例を示す説明図、また 第６図はこの発明による多重エコーを排除した水膜厚み
の測定要領を示す１所間図、 第７図は超音波探触子で得られる信号の一例を示す波形
図、 第８図はこの発明による水膜厚みの自動計測用回路図で
ある。 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　ベルトキャスタの長辺モールド鋼板に、その背後で
   冷却水流の導入導出を司るパッドとの間における該冷却
   水流の水膜へ向けて超音波を送受信して該水膜の厚みを
   予備測定するに当シ、 長辺モールド鋼板に鋼棒製の遅延線形成部材を接合し、
   この遅延線形成部材上に直接接触型の超音波探触子をあ
   てがって超音波を遅延線形成部材ｔｉし長辺モールド鋼
   板を介して、水膜へ向けて送信すること、 長辺モールド鋼板の裏面で反射して探触子へかえって（
   るエコーと、水膜へ入射し、パッド光面で反射して再び
   水膜、長辺モールド鋼板および遅延線形成部材を通す探
   触子へかえってくるエコーの時間差を検出すること、の
   結合を特徴とする、ベルトキャスタの冷却水膜の厚み測
   定法。 λ　鋼棒製の遅延線形成部材が、その長さ！（韮）につ
   き、測定をすべき水膜の厚みをΔｄ（順）、長辺モール
   ド銅板の厚みをＴ　（ｍｔｎ’）であられして Ｊ＞４Δｄ−Ｔ の関係をみたすものである特許請求の範囲第１項記載の
   方法。