JPS60216959A - 連続鋳造モ−ルドレベル検出法 - Google Patents
連続鋳造モ−ルドレベル検出法Info
- Publication number
- JPS60216959A JPS60216959A JP59074424A JP7442484A JPS60216959A JP S60216959 A JPS60216959 A JP S60216959A JP 59074424 A JP59074424 A JP 59074424A JP 7442484 A JP7442484 A JP 7442484A JP S60216959 A JPS60216959 A JP S60216959A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- signal
- molten steel
- level
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
- B22D11/186—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level by using electric, magnetic, sonic or ultrasonic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (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。
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、溶鋼等の連続鋳造設備におけるモールド内溶
鋼のレベルを検出する方法に関する。
鋼のレベルを検出する方法に関する。
［従来技術］
従来、モールド内溶鋼レベルを検出する方法として、渦
流式の溶鋼レベル計は、例えば特願昭５７−１５４９６
０号に見られるごとく、冷間オンラインに於て、鉛板や
ＳＵＳ板等を仮想溶鋼レベルとみなして該レベル変化を
人為的につくり、これによる受信コイル電圧の変化を出
力特性として、予め線形化回路（リニアラナイザー）等
に記憶させておくことにより検出器の校正を行なってい
た。
流式の溶鋼レベル計は、例えば特願昭５７−１５４９６
０号に見られるごとく、冷間オンラインに於て、鉛板や
ＳＵＳ板等を仮想溶鋼レベルとみなして該レベル変化を
人為的につくり、これによる受信コイル電圧の変化を出
力特性として、予め線形化回路（リニアラナイザー）等
に記憶させておくことにより検出器の校正を行なってい
た。
このような校正方法では、冷間と熱間に於ける各材料の
物性値や形状等の微妙な変化は、全てオンライン計測誤
差としてｗＡ８ｔ！ｌされるため、レベル計としての信
頼性や安定性を損なう。
物性値や形状等の微妙な変化は、全てオンライン計測誤
差としてｗＡ８ｔ！ｌされるため、レベル計としての信
頼性や安定性を損なう。
［発明の目的］
本発明は、かかる問題点を熱間状態に於て、常に修正す
ることにより解決するものである。
ることにより解決するものである。
［Ｊ＠明の構成９作用］
一般に連続鋳造用モールドは、所定の振幅周期のオツシ
レーション振動を必要とするため、モールド上に設置さ
れた検出コイルの受信信号には。
レーション振動を必要とするため、モールド上に設置さ
れた検出コイルの受信信号には。
相対的に溶鋼面が上記振幅周期で微振動していることを
示す周期性成分が含まれる。上記所定周波数成分の信号
電圧を抽出すれば、これはオツシレ−シミン振幅を正し
く指示しているべきであるため、この電圧をオツシレー
シｊン振幅値に対応する所定電圧に維持するように、受
信増幅器にフィードバック制御を行なえば、前記の熱間
に起因する諸問題を随時修正することができる。
示す周期性成分が含まれる。上記所定周波数成分の信号
電圧を抽出すれば、これはオツシレ−シミン振幅を正し
く指示しているべきであるため、この電圧をオツシレー
シｊン振幅値に対応する所定電圧に維持するように、受
信増幅器にフィードバック制御を行なえば、前記の熱間
に起因する諸問題を随時修正することができる。
本発明ではこのような知見に基づいて、電磁気的あるい
は超音波等の原理により、センサーと溶鋼面との距離を
何らかの他の物理量に変換して計測する方法において、
この変換係数の環境条件による変化を検知補正し、常に
正しいモールドレベルを得る。
は超音波等の原理により、センサーと溶鋼面との距離を
何らかの他の物理量に変換して計測する方法において、
この変換係数の環境条件による変化を検知補正し、常に
正しいモールドレベルを得る。
以下、電磁的な検出法を例に本発明を説明する。
第１図は物理量として電磁的にモールドレベルを検出す
る方法の１例を示したもので、ｌはモールド、２はモー
ルド内溶鋼であり、３はセンサーとしての電磁誘導の送
信コイル、４は同じく受信コイル、５は信号処理回路で
ある。この信号処理回路５が溶鋼２の表面と各コイル３
，４間との距離に比例した信号を出力する。
る方法の１例を示したもので、ｌはモールド、２はモー
ルド内溶鋼であり、３はセンサーとしての電磁誘導の送
信コイル、４は同じく受信コイル、５は信号処理回路で
ある。この信号処理回路５が溶鋼２の表面と各コイル３
，４間との距離に比例した信号を出力する。
本法は、送信コイル３に流された交流電流により、溶鋼
内に誘導電流を誘起させ、この誘導電流による二次磁界
を受信コイル４で検出して、送信コイル３の電流と受信
コイル４の電流の関係より、送受信コイル４と溶鋼面と
の距離をめようとするものである。このような構成にお
いて、送信コイルの電流と受信コイルの電流の関係（以
下距離検出特性と称する）は、溶鋼面と各コイル間の距
離のみでなく、溶鋼の温度、コイルの温度による電気抵
抗変化、該コイル周囲への金属の接近等の環境条件によ
っても影響され、これを如何に打ち消すかが、この種の
センサーを用いる測定装置の実用化の要となる。
内に誘導電流を誘起させ、この誘導電流による二次磁界
を受信コイル４で検出して、送信コイル３の電流と受信
コイル４の電流の関係より、送受信コイル４と溶鋼面と
の距離をめようとするものである。このような構成にお
いて、送信コイルの電流と受信コイルの電流の関係（以
下距離検出特性と称する）は、溶鋼面と各コイル間の距
離のみでなく、溶鋼の温度、コイルの温度による電気抵
抗変化、該コイル周囲への金属の接近等の環境条件によ
っても影響され、これを如何に打ち消すかが、この種の
センサーを用いる測定装置の実用化の要となる。
本発明では、モールドレベル検出器における環境影響を
打ち消すため、モールドのオツシレーシ目ンを基準信号
として利用する点に特徴がある。
打ち消すため、モールドのオツシレーシ目ンを基準信号
として利用する点に特徴がある。
即ち第２図の如く、送信コイル３と受信コイル４をセン
サー架台７によりモールドｌと固着連絡し、モールドの
動きと共に各コイルとモールド内溶鋼面との距離が変化
する如くなす。モールドｌは、通常溶鋼の凝固シェルと
の潤滑を確保するため、既知の振幅の一定のパターンで
の上下動（オツシレーシＪン）を加えられており、従っ
て本発明においては、溶鋼面が一定であってもセンサー
（例えばコイル）と溶鋼面の距離はオツシレーシミン分
だけ変化することになる。第３ａ図にこれを示す。本発
明は、このオツシレーションに起因する既知の距離変動
を利用し、前述のセンサーの距離検出特性を補正せんと
するものである。
サー架台７によりモールドｌと固着連絡し、モールドの
動きと共に各コイルとモールド内溶鋼面との距離が変化
する如くなす。モールドｌは、通常溶鋼の凝固シェルと
の潤滑を確保するため、既知の振幅の一定のパターンで
の上下動（オツシレーシＪン）を加えられており、従っ
て本発明においては、溶鋼面が一定であってもセンサー
（例えばコイル）と溶鋼面の距離はオツシレーシミン分
だけ変化することになる。第３ａ図にこれを示す。本発
明は、このオツシレーションに起因する既知の距離変動
を利用し、前述のセンサーの距離検出特性を補正せんと
するものである。
この種のモールドレベル検出器における距離検出特性は
、通常第３ｂ図の如く指数関数等の非線形をなしており
、この関数形が前述した環境条件、すなわち種々の外乱
により変化することがある。
、通常第３ｂ図の如く指数関数等の非線形をなしており
、この関数形が前述した環境条件、すなわち種々の外乱
により変化することがある。
これらの外乱は、通常、徐々に加わるドリフト性のもの
であるため、これをモールドレベルの変化と識別するこ
とが非常に困難であった。
であるため、これをモールドレベルの変化と識別するこ
とが非常に困難であった。
第４図は、このような問題を解決する信号処理回路５の
詳細内容を示したもので、送信回路１０と受信回路１１
、及び、送信信号１３と受信信号１５より距離信号６を
算出する補正回路１２、で構成されている。
詳細内容を示したもので、送信回路１０と受信回路１１
、及び、送信信号１３と受信信号１５より距離信号６を
算出する補正回路１２、で構成されている。
補正回路１２は、センサーの検出原理による距離検出特
性の逆特性を持つ変換回路である。この距離検出特性の
変換係数は、オツシレーションに基づく既知の距離変動
ΔＱに対する出力電圧の変化ΔＶが常に等しくなるよう
に調整される。従って、補正回路の出力信号６は常に少
なくとも傾き特性が較正されており、相対的なモールド
レベル変動が正確に測定されることになる。
性の逆特性を持つ変換回路である。この距離検出特性の
変換係数は、オツシレーションに基づく既知の距離変動
ΔＱに対する出力電圧の変化ΔＶが常に等しくなるよう
に調整される。従って、補正回路の出力信号６は常に少
なくとも傾き特性が較正されており、相対的なモールド
レベル変動が正確に測定されることになる。
第５図は例示した電磁式検出法を例に補正回路１２の内
容を、より詳細に示したものである。受信信号１５は、
演算回路２１により送信信号１３で割られ、送信信号１
３の変動を除去した後、対数処理を行なった信号１６が
得られる。信号１６は低域透過フィルタ２２により得ら
れるモールドレベル変動信号１７と、オツシレーション
周波数によりセットされた帯域透過フィルター２４によ
り得られるオツシレーシ目ン信号１８に分離される。
容を、より詳細に示したものである。受信信号１５は、
演算回路２１により送信信号１３で割られ、送信信号１
３の変動を除去した後、対数処理を行なった信号１６が
得られる。信号１６は低域透過フィルタ２２により得ら
れるモールドレベル変動信号１７と、オツシレーション
周波数によりセットされた帯域透過フィルター２４によ
り得られるオツシレーシ目ン信号１８に分離される。
本検出装置の距離検出特性は次の（１）式で示される。
−ｘ／ｂ
’Ｊ ＝ａ Ｘ ｅ ・・１−（１）
ここで、
ａ、ｂ；検出特性を規定する定数
Ｘ：センサーとモールド内溶鋼表面との距離Ｙ：出力電
圧 である。
圧 である。
オツシレーション信号が次の（２）式で表現される正弦
波信号であったとする。
波信号であったとする。
ΔｘＯ＝Ｃｇ ５ｉｎ（ωｔ） １日・１（２）この場
合ΔＸＱはＸに加算されて次の（３）式となる。
合ΔＸＱはＸに加算されて次の（３）式となる。
ア・：：６ｘｅ”稲゛・）／ｂ
・・・・・（３）
これからΔＸＱに起因する出方電圧の変動Δｙ。
は
一Δｘｏ／ｂ
Δｙｏ＝ｙ’ −ｙ＝ｙ （ｅ −１）・・・（４）と
なる、 （１）、 （３）式の対数をとればｌｏｇ ｙ
’ ＝１ｏｇａ−（ｘ＋Δｘｏ）／ｂ…・−（５）１ａ
ｇｙ＝ｌｏｇａ−ｘ／ｂ ”・””・（６）これらから
、 ｌｏｇ Ｖ ’ ｌｏｇｙ ＝−ΔＸＩ） ／ ｂ ”
・（７）（５）式よりオツシレーション同波数Ｗの成分
ΔＹｏを抽出すればこれが（７）式と同一になる。
なる、 （１）、 （３）式の対数をとればｌｏｇ ｙ
’ ＝１ｏｇａ−（ｘ＋Δｘｏ）／ｂ…・−（５）１ａ
ｇｙ＝ｌｏｇａ−ｘ／ｂ ”・””・（６）これらから
、 ｌｏｇ Ｖ ’ ｌｏｇｙ ＝−ΔＸＩ） ／ ｂ ”
・（７）（５）式よりオツシレーション同波数Ｗの成分
ΔＹｏを抽出すればこれが（７）式と同一になる。
ΔＹｏ ＝ （Ｇｏ ／ ｂ）ｓｉｎ（ｗ ｔ ） −
・・・・−（８）ここで得られたΔＹｏが第５図のオッ
シ１ノージョン周波数信号１８であり、（６）式のｌｏ
ｇ ｙが出力電圧信号１７となる。
・・・・−（８）ここで得られたΔＹｏが第５図のオッ
シ１ノージョン周波数信号１８であり、（６）式のｌｏ
ｇ ｙが出力電圧信号１７となる。
（８）式よりオツシレーション周波数信号ΔＹｏはＩＱ
定値、オツシレーション成分Ｃ８は既知の値であるの
で、オツシレーション周波数信号１８の振幅１ΔＹｏ
Ｉを使えば定数すは ｂ＝ｃｏ／ｌΔＹ ｏ ｌ −・・・・（９）として計
算できる。（９）式は処理回路２５で実現し、ｂとして
信号１９を得る。もう１つの定数ａは定期的に現実の距
離Ｘと測定値ΔＹｏを比較することにより容易に得られ
る。従って測定された信号１７即ち（６）式のｌｏｇ
ｙがら既知のｌｏｇ ａ及び（９）式で得られた定数す
を使い、（６）式によりコイルとモールド内溶鋼面の距
離Ｘをめることができ、これを第５図の処理回路２３で
実現している。
定値、オツシレーション成分Ｃ８は既知の値であるの
で、オツシレーション周波数信号１８の振幅１ΔＹｏ
Ｉを使えば定数すは ｂ＝ｃｏ／ｌΔＹ ｏ ｌ −・・・・（９）として計
算できる。（９）式は処理回路２５で実現し、ｂとして
信号１９を得る。もう１つの定数ａは定期的に現実の距
離Ｘと測定値ΔＹｏを比較することにより容易に得られ
る。従って測定された信号１７即ち（６）式のｌｏｇ
ｙがら既知のｌｏｇ ａ及び（９）式で得られた定数す
を使い、（６）式によりコイルとモールド内溶鋼面の距
離Ｘをめることができ、これを第５図の処理回路２３で
実現している。
以上、例示した如く本発明の特徴は、オツシレーション
を既知外乱としてモールドレベル検出器に与え、この時
の出力信号を処理することにより距離検出特性の定数を
決定する手法にある。
を既知外乱としてモールドレベル検出器に与え、この時
の出力信号を処理することにより距離検出特性の定数を
決定する手法にある。
（９）式に基づく定数決定法は、もちろん１例であって
モールドレベル検出装置の検出特性によって異なるもの
である。又、距離検出特性は、徐々にしか変化しないド
リフト性のものであるとすれば、この係数の計算も瞬時
値に基づく計算のみでなく、統計処理を行ない急激な係
数変化を生せしめないようにする場合もある。統計処理
の例としては重み付きの移動平均や最小自乗法、カルマ
ンフィルタの利用等が可能である。
モールドレベル検出装置の検出特性によって異なるもの
である。又、距離検出特性は、徐々にしか変化しないド
リフト性のものであるとすれば、この係数の計算も瞬時
値に基づく計算のみでなく、統計処理を行ない急激な係
数変化を生せしめないようにする場合もある。統計処理
の例としては重み付きの移動平均や最小自乗法、カルマ
ンフィルタの利用等が可能である。
［発明の効果］
本発明を従来の渦流変位針に適用することにより、鋳造
開始から終了に至るまでのゆるやかな周囲温度分布変化
や形状変化による指示ドリフトを抑制できるようになっ
た。また、自動制御中に何らかの電磁気的外乱（例えば
、金物が検出器の近くに不意に置かれた等の外乱）が発
生した場合も。
開始から終了に至るまでのゆるやかな周囲温度分布変化
や形状変化による指示ドリフトを抑制できるようになっ
た。また、自動制御中に何らかの電磁気的外乱（例えば
、金物が検出器の近くに不意に置かれた等の外乱）が発
生した場合も。
本発明による補償機能により、影響を打ち消すことがで
きる。
きる。
従来技術の渦流式溶鋼レベル計の冷間校正周期は、本発
明によって３倍以上延長することができた。
明によって３倍以上延長することができた。
これは、装置の信頼性と安定性向上に著しく貢献し得る
ものである。
ものである。
第１図は従来のモールド内溶鋼面検出装置の構成概略を
示すブロック図である。 第２図は、本発明を実施するモールド内溶鋼面検出装置
の構成概略を示すブロック図、第３ａ図はオツシレーシ
ョンによる溶鋼レベルセンサー検出信号レベルの変動を
示すグラフ、第３ｂ図は溶鋼レベルレンサーの検出特性
を示すグラフである。 第４図は本発明を一態様で実施する信号処理回路５の構
成概要を示すブロック図、第５図は第４図に示す補正回
路１２の構成を示すブロック図である。 ｌ：モールド ２：溶鋼 ３：送信コイル ４：受信コイル ５：信号処理回路 ６：距離信号 ７：センサー架台 １０：送信回路 １１：受信回路 １２：補正回路 １３：送信信号 １４：検出信号 １５：受信信号 １６：対数処理信号 １７：モールドレベル変動信号 １８：オツシレーション信号 １９；定数す信号 ２３：処理回路
示すブロック図である。 第２図は、本発明を実施するモールド内溶鋼面検出装置
の構成概略を示すブロック図、第３ａ図はオツシレーシ
ョンによる溶鋼レベルセンサー検出信号レベルの変動を
示すグラフ、第３ｂ図は溶鋼レベルレンサーの検出特性
を示すグラフである。 第４図は本発明を一態様で実施する信号処理回路５の構
成概要を示すブロック図、第５図は第４図に示す補正回
路１２の構成を示すブロック図である。 ｌ：モールド ２：溶鋼 ３：送信コイル ４：受信コイル ５：信号処理回路 ６：距離信号 ７：センサー架台 １０：送信回路 １１：受信回路 １２：補正回路 １３：送信信号 １４：検出信号 １５：受信信号 １６：対数処理信号 １７：モールドレベル変動信号 １８：オツシレーション信号 １９；定数す信号 ２３：処理回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 センサーとモールド内溶鋼面との距離を物理量の変化に
置換して検出するモールドレベル検出装置において、 センサーをモールドに固定し、モールドのオツシレーシ
ミンに基づくセンサーとモールド内溶鋼面との距離の変
動に対するセンサー出力の変化を測定し、該測定値から
前記検出装置の距離検出特性を補正することを特徴とす
る連続鋳造モールドレベル検出法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074424A JPS60216959A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 連続鋳造モ−ルドレベル検出法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074424A JPS60216959A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 連続鋳造モ−ルドレベル検出法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216959A true JPS60216959A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13546805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074424A Pending JPS60216959A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 連続鋳造モ−ルドレベル検出法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216959A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2703277A1 (fr) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Lorraine Laminage | Procédé et dispositif de régulation du niveau de métal liquide dans une lingotière de coulée continue des métaux. |
| JP2006507950A (ja) * | 2002-11-29 | 2006-03-09 | アーベーベー・アーベー | コントロールシステム、コンピュータプログラム製品、装置及び方法 |
| ITUD20100159A1 (it) * | 2010-08-09 | 2012-02-10 | Danieli Automation Spa | Dispositivo per la rilevazione del livello di metallo liquido in una attrezzatura di colata e relativo procedimento |
| EP2980538A1 (en) | 2014-08-01 | 2016-02-03 | Nireco Corporation | Eddy current mold level measuring device and mold level measuring method |
| WO2016017028A1 (ja) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | 株式会社ニレコ | 渦流式モールドレベル測定装置及びモールドレベル測定方法 |
| JP2016022523A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造鋳型内の湯面変動の状態推定方法 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59074424A patent/JPS60216959A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2703277A1 (fr) * | 1993-03-30 | 1994-10-07 | Lorraine Laminage | Procédé et dispositif de régulation du niveau de métal liquide dans une lingotière de coulée continue des métaux. |
| WO1994022618A1 (fr) * | 1993-03-30 | 1994-10-13 | Sollac | Procede et dispositif de regulation du niveau de metal liquide dans une lingotiere de coulee continue des metaux |
| EP0691895A1 (fr) * | 1993-03-30 | 1996-01-17 | Lorraine Laminage | Procede et dispositif de regulation du niveau de metal liquide dans une lingotiere de coulee continue des metaux |
| US5605188A (en) * | 1993-03-30 | 1997-02-25 | Sollac (Societe Anonyme) | Method and device for regulating the level of liquid metal in a mold for the continuous casting of metals |
| AU681634B2 (en) * | 1993-03-30 | 1997-09-04 | Sollac | Method and device for regulating the molten metal level in amould of a continuous metal casting machine |
| CN1046224C (zh) * | 1993-03-30 | 1999-11-10 | 索拉克有限公司 | 金属连续铸造铸模中液体金属液面调节装置与方法 |
| JP2006507950A (ja) * | 2002-11-29 | 2006-03-09 | アーベーベー・アーベー | コントロールシステム、コンピュータプログラム製品、装置及び方法 |
| ITUD20100159A1 (it) * | 2010-08-09 | 2012-02-10 | Danieli Automation Spa | Dispositivo per la rilevazione del livello di metallo liquido in una attrezzatura di colata e relativo procedimento |
| WO2012020298A3 (en) * | 2010-08-09 | 2012-04-05 | Danieli Automation Spa | Device to detect the level of liquid metal in a casting apparatus and relative method |
| US9404786B2 (en) | 2010-08-09 | 2016-08-02 | Danieli Automation Spa | Device to detect the level of liquid metal in a casting apparatus and relative method |
| JP2016022523A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 新日鐵住金株式会社 | 連続鋳造鋳型内の湯面変動の状態推定方法 |
| EP2980538A1 (en) | 2014-08-01 | 2016-02-03 | Nireco Corporation | Eddy current mold level measuring device and mold level measuring method |
| WO2016017028A1 (ja) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | 株式会社ニレコ | 渦流式モールドレベル測定装置及びモールドレベル測定方法 |
| KR20160016679A (ko) | 2014-08-01 | 2016-02-15 | 가부시기가이샤니레꼬 | 와류식 몰드 레벨 측정 장치 및 몰드 레벨 측정 방법 |
| US9816851B2 (en) | 2014-08-01 | 2017-11-14 | Nireco Corporation | Eddy current mold level measuring device and mold level measuring method |
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