(57)【要約】      （修正有）【課題】  例えば連続鋳造設備の鋳型内における溶鋼表面の流速を正確に測定するための方途について提供する。【解決手段】  溶融金属中に浸漬した受圧棒が受ける圧力を検出して該溶融金属の流速を測定するに際し、前記受圧棒に２つの歪ゲージを互いに直交する位置に取り付け、受圧棒が受ける圧力を２成分に分離して検出する。また、電磁流量計において、磁石ないしコイルに２つの歪ゲージを互いに直交する位置に取り付け、磁石ないしコイルが受ける圧力を２成分に分離して検出する。【選択図】        図１
2006064444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属中に浸漬した受圧棒が受ける圧力を検出して該溶融金属の流速を測定するに際し、前記受圧棒に２つの歪ゲージを互いに直交する位置に取り付け、受圧棒が受ける圧力を２成分に分離して検出することを特徴とする溶融金属の流速測定方法。
【請求項２】
溶融金属流から受ける電磁気力を、永久磁石または電磁コイルを介して検出し、該溶融金属の流速を測定するに際し、前記永久磁石または電磁コイルに２つの歪ゲージを互いに直交する位置に取り付け、永久磁石または電磁コイルに生じるローレンツ力を２成分に分離して検出することを特徴とする溶融金属の流速測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば製鋼の連続鋳造設備における鋳型内溶鋼の表面流速を測定する場合などに適した溶融金属の流速測定方法に関する。なお、以下では、溶融金属の典型例である溶鋼を対象として説明する。
【背景技術】
【０００２】
従来の連続鋳造設備における鋳型内の溶鋼表面流速を測定する方法としては、耐火物製の受圧棒を溶鋼中に浸漬させて、この受圧棒に加わる圧力を測定する方法が一般に用いられている（例えば、特許文献１参照）。
また、非接触で測定する方法としては、永久磁石を用いるかあるいは電磁コイルに直流磁場を発生させる方法が特許文献２に、そして電磁コイルを用いて交流磁場を発生させる方法が特許文献３に、それぞれ記載されている。
【特許文献１】特開平４−１７８５２５号公報
【特許文献２】特開平７−１８１１９５号公報
【特許文献３】特開平９−３３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、従来の流体より発生する力、すなわち受圧棒を浸漬させる場合は圧力および永久磁石や電磁コイルを用いる場合はローレンツ力、の検出は、具体的には歪ゲージを用いて行われるのが通例である。例えば、溶鋼流速を測定する方法は、検出部位（圧力を検出する場合は受圧棒およびローレンツ力を検出する場合は磁性体）に一体化させて設けた金属薄板に歪ゲージを取り付け、金属薄板に発生する歪をこの歪ゲージで測定することによって、流速信号を得ている。しかし、実際の溶鋼流は大きさと方向を持ったベクトル量であるため、測定が金属薄板に対して垂直な方向の流速成分に限定され、高精度の測定が望めない不利があった。
【０００４】
本発明は、前記の問題を解消し、例えば連続鋳造設備の鋳型内における溶鋼表面の流速を正確に測定するための方途について提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、圧力あるいはローレンツ力を検出する歪ゲージを２つ使用し、それらを互いに直交した位置に取り付けることによって、流速信号を２成分に分離して正確に測定できるようにしたものである。
【０００６】
すなわち、本発明の要旨は次の通りである。
（１）溶融金属中に浸漬した受圧棒が受ける圧力を検出して該溶融金属の流速を測定するに際し、前記受圧棒に２つの歪ゲージを互いに直交する位置に取り付け、受圧棒が受ける圧力を２成分に分離して検出することを特徴とする溶融金属の流速測定方法。
【０００７】
（２）溶融金属流から受ける電磁気力を、永久磁石または電磁コイルを介して検出し、該溶融金属の流速を測定するに際し、前記永久磁石または電磁コイルに２つの歪ゲージを互いに直交する位置に取り付け、永久磁石または電磁コイルに生じるローレンツ力を２成分に分離して検出することを特徴とする溶融金属の流速測定方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、溶鋼流動により発生する力を互いに直交する配置の２つの歪ゲージで検出することによって、溶鋼の流速を２次元のベクトル値として測定ができるようになった。従って、溶鋼の流速を従来に増して正確に測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の方法について、図面を参照して詳しく説明する。
まず、溶鋼の流動を溶鋼中に浸漬する受圧棒にて検出する場合について、図１を参照して本発明の適用を説明する。すなわち、符号１で示す矢印は溶鋼の流動方向であり、この流動する溶鋼中に浸漬する受圧棒２には、２枚の金属薄板３を一体に設けるとともに、各
金属薄板３に歪センサー４ｘおよび４ｙを取り付けてある。ここで、２枚の金属薄板３を互いに直交する向きに設けることによって、歪センサー４ｘおよび４ｙの向きも直交する関係になるように設定する。かように歪センサー４ｘおよび４ｙを配置することによって、溶鋼の流動によって受圧棒２が受ける圧力を、歪センサー４ｘにてｘ成分として測定し、このｘ成分に直交する向きのｙ成分は歪センサー４ｙで測定することができる。
【００１０】
次に、溶鋼の流動を永久磁石または電磁コイルにて検出する場合について、図２を参照して本発明の適用を説明する。矢印１に流動する溶鋼に対して、非接触下に配置した永久磁石５には、例えば樹脂製の柔軟性のある円柱６を一体に設けるとともに、この円柱６に歪センサー４ｘおよび４ｙを取り付けてある。歪センサー４ｘおよび４ｙの各々は、円柱６の同一周線上で180°離間した対向位置に取り付ける２個を1組としたタイプのセンサーであり、この対向方向が相互に直交するように歪センサー４ｘと４ｙとの取り付け位置を調整してある。かように歪センサー４ｘおよび４ｙを配置することによって、溶鋼の流動によって永久磁石５に生じて円柱６へ伝わるローレンツ力を、歪センサー４ｘにてｘ成分として測定し、このｘ成分に直交する向きのｙ成分は歪センサー４ｙで測定することができる。
【００１１】
本発明によれば、溶鋼流動により発生する力を各々９０度に直交した位置に取り付けられた２つの歪ゲージで検出することによって、溶鋼の流速をベクトル値として測定できるようになる。従って、この受圧棒によるセンサーを、例えば連続鋳造のモールド内に複数配置して各々で流速を測定するか、あるいは磁性体に生じるローレンツ力の測定を、例えば連続鋳造モールドの外側の異なる場所にて複数回行うことによって、連続鋳造モールド内の溶鋼流速分布を正確に測定できるようになる。
【実施例１】
【００１２】
図３に示すところに従って、タンディッシュ内での過熱度（溶鋼温度と凝固温度の差）が35℃の溶鋼を用いて、鋳造中のサイズが260mm×1700mmの鋳型内において、連続鋳造を行った。
ここで、図３において、１１はタンディシュ、１２は溶鋼、１３はタンディシュ昇降装置、１４はスライディングプレート、１５は浸漬ノズル、１６は鋳型、１７は鋳型内の溶鋼流動を制御する流動制御装置（電磁ブレーキ）である。そして、タンディシュ１１内の溶鋼１２は、スライディングプレート１４から浸漬ノズル１５を経由して鋳型１６内に注入される。
【００１３】
この連続鋳造において、図４に示すように、鋳型短辺間の間隔つまり鋳型の全幅Ｗの短辺内壁から1／4の位置（浸漬ノズル１５と短辺内壁との中間）に、図１に示した受圧棒２を50mmの深さで浸漬し、歪センサー４ｘと４ｙによる溶鋼の流速測定を行った。
【００１４】
ここで、歪センサーの信号から流速の換算は、水モデルを用いて作成した校正曲線を用いて行った。
【実施例２】
【００１５】
図３に示すところに従って、タンディッシュ内での過熱度（溶鋼温度と凝固温度の差）が35℃の溶鋼を用いて、鋳造中のサイズが260mm×1700mmの鋳型内において、連続鋳造を行った。
【００１６】
この連続鋳造において、図３に示すように、鋳型の外側に設置した台１８にアーム１９を介して、図２に示した永久磁石５を取付けて、図３に示すように永久磁石５を配置し、歪センサー４ｘと４ｙによる溶鋼の流速測定を行った。
【００１７】
ここで、歪センサーの信号と流速との関係は、低融点金属を用いて実験を行い作成した校正曲線を使用して導いた。なお、永久磁石に発生する力は、流体の導電率と比例するため、補正可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】圧力による測定要領を示す図である。
【図２】ローレンツ力による測定要領を示す図である。
【図３】連続鋳造設備の鋳型近傍の概略を示す断面図である。
【図４】受圧棒の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  溶鋼の流動方向
２  受圧棒
３  金属薄板
４ｘ，４ｙ  歪ゲージ
５  永久磁石
６  樹脂製円柱
【図１】
2006064444.tif 000003
【図２】
2006064444.tif 000004
【図３】
2006064444.tif 000005
【図４】
2006064444.tif 000006