JPS61242746A - 流出溶融金属中のノロ検知方法 - Google Patents

流出溶融金属中のノロ検知方法

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JPS61242746A
JPS61242746A JP8473085A JP8473085A JPS61242746A JP S61242746 A JPS61242746 A JP S61242746A JP 8473085 A JP8473085 A JP 8473085A JP 8473085 A JP8473085 A JP 8473085A JP S61242746 A JPS61242746 A JP S61242746A
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JP
Japan
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slag
flow
outflow
molten steel
diameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP8473085A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Tokuda
徳田 将敏
Yoichi Tamura
洋一 田村
Tomoyoshi Koyama
小山 朝良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP8473085A priority Critical patent/JPS61242746A/ja
Publication of JPS61242746A publication Critical patent/JPS61242746A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D2/00Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass
    • B22D2/001Arrangement of indicating or measuring devices, e.g. for temperature or viscosity of the fused mass for the slag appearance in a molten metal stream

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

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〕 この発明は溶融金属容器から流出する金属流にノロが混
入したのをいち早く正確に検知できる流出溶融金属中の
ノロ検知方法に関するものであり、斯かる方法は連続器
造におけるレードルからタンディツシュへのノロ巻き込
みを防止するのに有効である。
〔従来の技術とその問題点〕
連続鋳造において、レードルからタンディツシュヘノ口
が巻き込むのを防止することは、鍔片の品質を保証する
上で極めて重要である。このノロはレードμ内の溶鋼表
面に浮上しておシ、レードμからの出鋼末期に溶鋼とと
もに流出する。したがって、ノロの流出をいち早く検知
し、レード〜からの出鋼を停止することは、連続器造に
おける重要技術の一つとされている。
ノロ検知方法として従来から行われているものに目視に
よる方法がある。これはレードμからの出鋼末期にレー
ドμを上昇させ、レードμとタンディツシュとの間に目
視のためのスベーヌをつくり、ここから溶鋼流を目視に
て監視するものであるが、レードμ、タンディツシュ間
のシールを破るため、溶鋼が酸化して品質を悪化させる
問題がある。また、この方法は精度的にも難があり、更
に経験重要するといったことも問題である。
振動による方法は、タンディツシュあるいはレードルと
の間のノズルの振動を測定し、溶鋼とノロとの粘度密度
の差による振巾変化から、ノロの流出を検知するもので
、目視のように個人差を生じることはないものの、クレ
ーンや建屋の振動によるノイズの影響を受け、精度的に
問題が残る。
インピーダンスによる方法は、上記ノズルに検出コイル
をセットし、溶鋼とスラグの電気伝導度の違いから、ノ
ロ流出を検知するものであるが、ノズル内面への地金、
アルミナなどの付着による検出感度の低下といった問題
がある。
また、タンディツシュ内の溶鋼表面をテレビカメラで監
視する方法も提案されているが、鋳込末期時には前チャ
ージのノロが浮上しているために、この残留ノロといま
流出し九ノロとの区別が困難であるばかシでなく、タン
ディツシュへ流入したノロを検知するため、検知遅れが
問題となり、更に自動判定が困難といった問題もある。
そこで、近時、レードμから流出するWj鋼を光学的に
監視し、溶鋼とノロとの輝度差からノロの流出を検知す
る方法が提案された(特公昭59−26888号公報)
。しかしながら、レードμからの出鋼状況は第2図に示
すようにスフィデングノズル(3)下で/!#i9i流
(5)の周囲にスプラッシュo3を生じ、極めて不規則
であるために、単に溶鋼流を光学的カメラで捉えるだけ
では、高精度な判定は望み得ない。
本発明の目的はスプラッシュに影響されることなく正確
に流出溶融金属の状況を把握し、もってノロの流出を正
確かつ迅速に捉えることのできるノロ検知方法を提供す
ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
一般に、スシイディングノズp下の溶鋼流を光学的手段
等によって遠隔監視する場合、次の二つの捉え方がある
。一つは第8図(イ)にAで示すように溶鋼流(5)の
周囲全体を捉える方法である。しかしながら、この方法
によれば前述したとおシ測定値にスズラッシュQ埠によ
る値が含まれ、溶鋼流(5)の正確な状況判断は困難で
ある。測定手段として放射温度計を使用して、この方法
で溶鋼流(5)を監視した場合の結果を同図(ロ)に示
す。実際には矢示の時点でノロの流出が開始されている
のであるが、その前後いずれにおいてもスプラッシュα
埠のタメに大きな外乱が入り、ノロの流出開始時点を正
確に捉えることは不可能である。
今一つは第4図(イ)にBで示すように溶鋼流(2)周
辺のスプラッシュ(至)による影響を回避するため、視
野を絞って測定を行う方法である。この方法によれば視
野合せが困難であるばかシでなく、測定範囲外でノロが
流出した場合は検知不可能であり、更に溶鋼とノロとの
放射率の差による違いしか検出できないため、感度的に
難がある。この場合の測定結果を同図(ロ)に示す。こ
の図から明らかなようにスプラッシュ(至)による外乱
は排除されている4のの、ノロの流出前後で測定値に大
きな差はなく、流出時点の正確な判断は困難である。
本発明のノロ検知方法はこれらの難点を全て排除したも
ので、溶融金属容器から流出する金属流近辺の巾方向の
放射エネルギー分布を測定し、該測定値の巾方向連続性
から金属流の実質径を求め、この範囲の前記測定値の中
方向積算値からソロ流出に伴う流径の増大および放射エ
ネルギーの増大を捉まえ、ノロ流出を検知する点に特徴
がある。
連続鋳造におけるレードルからの溶鋼流を監視する場合
を例にとって、本発明の詳細な説明する。
本発明は次の二つの構成要件からなる。第1の要件はス
ズラッシュによる影響を排除するため、第5図U)にC
で示すように溶鋼流(5)近辺の巾方向の放射エネルギ
ー分布を測定し、この測定値の巾方向連続性から溶鋼流
(5)の実質径を求めることである。C(:!D(固体
撮像素子)カメラで測定した溶鋼流(5)近辺の巾方向
の放射エネルギー分布(ノロ流出のない場合)を同図(
ロ)に示す。本発明ではこの放射エネルギー分布の中か
ら不連続なスプラッシュ(至)による出力を除去し、溶
鋼流(5)による出力のみを抽出してI@鋼流(5)の
実質径Wmを求めるのである。このときの溶鋼流(5)
によるCOD出力を恥で表わしている。
第2の構成要件は、求めた実質径の範囲の測定値の巾方
向積算値からノロ流出に伴う流径の増大および放射エネ
ルギーの増大を捉まえ、ノロ流出を検知することである
。第5図(ロ)はノロ流出のない場合であるが、ノロ流
出が生じた場合はこれが同図(ハ)のように変化する。
すなわち、ノロ流出時の放射エネルギーE8は溶鋼流出
時のそれEmと比べて放射率が大のため大きく(放射率
は溶鋼が0.8〜0.4、ノロが、0.5〜0.9)、
実質径もノロ流出によりWmからWsに増大する。第6
図はWs/wITlの調査結果を示したもので、Ws/
lvmは平均で約1.5ある。本発明ではEm、Esを
それぞれWm%Wsの範囲で積算しく積算値は図の斜線
部面積に相当)、その違いからノロ流出を検知するもの
であるから、ノロ流出による流径増大と放射エネルギー
増大の相乗効果が流出判定に生かされ、極めて高精度な
判定を行うことができる。上記積算値(トータルエネル
ギーTg)の経時変化を第5図に)に示すが、ノロ流出
の前後で大きな出力変化がちシ、しかもスプラッシュに
よる外乱が除去されているから、このトータルエネルギ
ーTgの推移から溶鋼・ノロの識別を明確に行うことが
できる。
〔具体例〕
第1図において、(1)はレードμで、溶鋼(2)がス
ライプイングツズ/I/ (3)を介してタンディツシ
ュ(4)内に注入されるようになっている。(5)はレ
ード〃(1)からの溶鋼流である。スライプイングツズ
/l/ (3)と注入管(6)との間には無酸化注入の
ためのシール材(7)が設けられている。(8)はパー
ジ管で、先端がシール材(7)を貫通して溶鋼流(5)
に臨み、尾端よシAr%Ns等の不活性ガスをシール材
(7)内へ注入するとともに、尾端部分にたとえばCO
Dカメラ(9)を溶鋼流(5)に向けて収納するように
なっている。
パージ管(8)の尾端から注入される不活性ガスは、尾
端部分に設けたCODカメラ(9)の冷却にも有効であ
る。αGはレードμ(1)内に浮上するノロである。
CODカメラ(9)の出力は変換器αηを介して信号処
理装置亜に送られ、これによりCODカメラ(9)で捉
えた溶鋼流(5)近辺の巾方向の放射エネルギー分布(
第5図仲)(ハ))の処理を行う。この処理過稈を第7
図によシ詳しく説明する。
まず、放射エネルギーE(z) (COD出力)分布に
ついての「しきい値」T−を設定する。その方法として
は、たとえば測定開始時の放射エネルギーK(z)の中
の最大値の棒を選ぶ。そうして、測定された放射エネル
ギー分布に対して、逐次次の処理を行う。
■ 「しきい値JTbを超える放射エネルギーの巾方向
の範囲を定める。第7図においては、x、”−:t、、
z1〜z、、 zg〜x3、z4〜Xりの4範囲である
■ これら範囲の大きさを比較し、最も大きい範囲のも
のを溶鋼流によるものと判定する。第7図においては1
:r: z +30g >j/ −:E6 、 :T:
 J 1ZJ 、 :Tニア −jC4であり、X、〜
xヶの範囲が最も広い。
■ 最も広い範囲のものについて、放射エネルギー(C
OD出力)の積分全行い、この範囲のトータルエネルギ
ーT1cを算出する。第7図において■ トータルエネ
ルギーTKの経時変化’re(t)を連続的に捉え、こ
れが急激に増大したときをノロ流出開始時点と判断する
ノロ流出開始時点が判定されると、第1図に示すように
、信号処理装置(1のより警報を発するとともに、スラ
イプイングツズ/l/ (3)に閉止指令を発する。
上記手順を見方を変えて更に具体的に説明すると、第8
図(イ)に示すように判定スター) D/工倍信号よシ
判定スタート処理(しきい値の決定)1−行い、引き続
いて、このしきい値を用いた判定処理を行う。これら処
理における巾方向の放射エネルギー分布の計算機取込み
は、たとえば512ビツトのCODカメラを用いた場合
、第8回位)に示すようにして行う。すなわち、200
”Em巾を監視するとすれば、約0.4111の分解能
でWj鋼流を測定できる。また、lサイクルの信号取込
みは約59 mSで済み、信号取込み、判定処理を含め
ても100 msの周期で警報出力可能である。この一
連の処理をフローシートで例示したのが第9図((イ)
〜(ホ)である。
すなわち、第9図(イ)は判定スタート処理、(ロ)は
判定処理、(ハ)は判定処理における連続性判定処理、
に)は同じく最大連続区間判定処理、(ト)は同じく最
大連続区間エネルギー計算である。
第10図は第1図の装置を使用し、第7図〜第9図の手
順で実際にノロ検出を行つ九ときの、ト−タルエネルギ
ーの経時変化を示したものである。
第1θ図に見るように、本発明の方法によれば、ノロの
流出に伴ってトータルエネ〜ギー’he(t)カ5sp
Wから180pWへ約2.4倍になシ、極めて明確にノ
ロ流出を判定できる。
本発明は連続祷造におけるタンディツシュへのノロ巻込
み検知に有効であるばかりでなく、転炉からレードルへ
の出鋼時など、溶融金属容器から流出する金属流へのノ
ロ混入全般を検知するのに有効である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明はスプラッシュ
による外乱を排除すると同時に、ノロ流出に伴う放射エ
ネルギー変化と流径変化との相乗効果から極めて明確に
ノロ流出を捉え、これにより溶融金属容器からの金属流
出停止時期を正確に把握し、金属製品の品質向上に大き
な効果を発揮するものである。
また、本発明のノロ流出検知方法は振動等の外的影響を
受けないばかりでなく、インピーダンス方式において問
題となったノズμ内面への地金付着による影響もなく、
更に検知遅れやシール破壊といった問題もなく、極めて
精度よくしかも安定的にノロ流出検知を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するのに適した装置の一例を示す
模式図、第2図はスライデングノズ〜からの溶鋼流の状
況説明図、第8図(イ)は従来の視野範囲の説明図、同
図(切は同視野にて捉えた放射エネルギーの経時変化を
示すグラフ、第4図(イ)は従来の今一つの視野範囲の
説明図、同図(ロ)は同視野にて捉えた放射エネルギー
の経時変化を示すグラフ、第6図(イ)は本発明に係る
視野範囲の説明図、同図(ロ)(ハ)は同視野で捉えた
放射エネルギーの巾方向分布を示すグラフ、同に)は放
射エネルギーの積算値(ドータ〜エネルギー)の経時変
化を示すグラフ、第6図はノロ流出前後の流径変化の程
度を示すグラフ、第7図および第8図(イ)幹)は本発
明の方法における測定値の処理過程の参考・図でグラフ
、第9図(4〜(ホ)は同処理過程のフローチャート、
第1O図は本発明の実施結果の説明図でドータμエネル
ギーの経時変化を示すグラフである。 図中、lニレ−ドル、2:溶鋼、8ニスライチイングツ
ズ〜、4:タンディッシュ、5:s調流、6:注入管、
7:シーμ材、8:パージ管、9:OCDCDカメラO
:ノロ、ll:変換器、12:信号処理装置、18ニス
プラツシユ。 第1m1 j[211 帛 31El (イ)                      
 (ロ)第4図 (イ)                      
   (ロ)(ロ) (ハ) 第6rB 第7E 巾方向距曙 (イ)                      
 第 9 崗(ハ) 第9 (ニ) (ホ) 第 (イ) wA (ロ) 第10 E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶融金属容器から流出する金属流近辺の巾方向の
    放射エネルギー分布を測定し、該測定値の巾方向連続性
    から金属流の実質径を求め、この範囲の前記測定値の巾
    方向積算値からノロ流出に伴う流径の増大および放射エ
    ネルギーの増大を捉まえ、ノロ流出を検知することを特
    徴とする流出溶融金属中のノロ検知方法。
JP8473085A 1985-04-19 1985-04-19 流出溶融金属中のノロ検知方法 Pending JPS61242746A (ja)

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JP8473085A JPS61242746A (ja) 1985-04-19 1985-04-19 流出溶融金属中のノロ検知方法

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JPS61242746A true JPS61242746A (ja) 1986-10-29

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008173672A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Nippon Steel Corp 連続鋳造におけるスラグ流出検出方法
JP2009068029A (ja) * 2007-09-10 2009-04-02 Jfe Steel Kk スラグの流出検知方法
JP2009287097A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Jfe Steel Corp スラグの流出検知方法

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