(57)【要約】  金属用の連続鋳造インゴットモールド（１２）は、冷却液の循環によって金属プレート（２２）の冷却を可能にするように構成された冷却装置（１４）に取り付けられた金属プレート（２２）のアセンブリによって形成されるタイプのものである。該インゴットモールドは、複数のファイバブラッグ格子フィルタを有し、プレート（２２）の少なくとも１つの壁内で、インゴットモールド（１２）の鋳造軸に平行でない方向に延びる、１．６ｍｍより大きい直径を有する光ファイバを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液の循環によって金属プレート（２２）の冷却を可能にするように構成された冷却装置（１４）に支持された金属プレート（２２）のアセンブリによって形成されるタイプの連続金属鋳造用インゴットモールド（１２）であって、プレート（２２）の少なくとも１つの壁内に延びる、複数のブラッグフィルタ（３４）を有する光ファイバ（２８）を有し、
前記光ファイバ（２８）は、インゴットモールド（１２）の鋳造軸と平行でない方向に延びており、
前記光ファイバ（２８）の直径が１．６ｍｍより大きいことを特徴とする、
インゴットモールド（１２）。
【請求項２】
前記光ファイバ（２８）は、コーティング又はチューブを備えている、
請求項１に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項３】
前記方向は、鋳造軸に対して７５°から１０５°の間の角度を示す、
請求項１〜２のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項４】
正方形又は長方形の断面を有し、少なくとも２つの互いに対向するプレート（２２）、好ましくは４つのプレート（２２）に前記光ファイバ（２８）を含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項５】
前記光ファイバ（２８）は、１ｍ毎に少なくとも１０個のブラッグフィルタ、好ましくは、１ｍ毎に少なくとも２０個のブラッグフィルタ、さらに好ましくは１ｍ毎に少なくとも３０個のブラッグフィルタ、さらにより好ましくは１ｍ毎に少なくとも４０個のブラッグフィルタを有することを特徴とする、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項６】
互いに平行に延び、好ましくは１０から２５センチメートルの間、より好ましくは１５から２２センチメートルの間の間隔で離間される、少なくとも２つの前記光ファイバ（２８）を含む、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項７】
冷却液の循環によって金属プレート（２２）の冷却を可能にするように構成された冷却装置（１４）に支持された金属プレート（２２）のアセンブリによって形成されるタイプの連続金属鋳造用のインゴットモールド（１２）であって、
少なくとも１つのプレートの壁内（２２）に、インゴットモールド（１２）の鋳造軸と平行でない方向に延びる少なくとも１つのダクト（２４）を有し、該ダクトの直径が１．６ｍｍ以上であることを特徴とする、
インゴットモールド（１２）。
【請求項８】
前記ダクトの直径は、２ｍｍ以上、好ましくは２．５ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上であることを特徴とする
請求項７に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項９】
前記ダクトは、前記プレートの一方の側端部のみで引き出されることを特徴とする、
請求項７又は８に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項１０】
平行であるが同軸ではない２つの前記ダクトを有し、前記ダクトの各々は、前記プレートの長さの少なくとも半分に沿って延び、前記プレートの２つの対向する側端部で引き出される、
請求項７又は８に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項１１】
前記プレートの２つの対向する側端部で引き出される２つの非連通同軸ダクトを有する
請求項７又は８に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項１２】
前記ダクトは、前記プレートの壁に穴を開けることによって形成される、
請求項７〜１１のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項１３】
前記ダクトは、前記プレートの壁に１つ以上の溝を凹ませ、次いで、前記溝の上部をシールすることによって形成されることを特徴とする、
請求項７〜１１のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）。
【請求項１４】
連続金属鋳造システムにおけるブレークアウトを検出するためのシステムであって、
−請求項１から６の少なくともいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）と、
−前記光ファイバ（２８）に光を送り、前記光ファイバ（２８）によって反射された及び／又は透過された光を受信するように設計された送受信器と、
−前記送受信器によって受信された反射光及び／又は透過光に関するデータをブレークアウトの検出に関する情報に変換するように設計されたプロセッサと、
−ユーザインターフェースを含む端末であって、該端末は前記プロセッサに接続されている、
システム。
【請求項１５】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインゴットモールド（１２）の壁の温度を測定することを特徴とする、
連続金属鋳造プラントにおけるブレークアウト検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続金属鋳造プラントに関する。より詳細には、本発明は、連続金属鋳造用のインゴットモールドに関する。他の態様によれば、本発明は、連続金属鋳造プラントにおけるブレークアウトを検出するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続金属鋳造プラント、例えば連続鋼鋳造プラントは、一般に、適切な形状に凝固させるために液体金属が注入されるインゴットモールドを含む。これは、底のないインゴットモールドであってもよく、その場合、金属は、スラブを形成するように冷却される。液体金属を冷却するために、インゴットモールドの壁は、例えば液体冷却タイプの冷却装置に取り付けられる。インゴットモールド及び冷却装置は、スラブがインゴットモールドから出たときに、スラブのコア内で液体である金属をトラップするのに十分な厚さを有する凝固した外面を有するように、金属の流量に応じて寸法決めされる。
【０００３】
溶湯がインゴットモールド内を流れると、金属がインゴットモールドの壁に付着する可能性がある。これは望ましくなく、プラントの生産に重大な影響を及ぼす可能性がある。これは特によく知られたブレークアウト現象を引き起こす。金属が壁に付着すると、スラブ内に金属が適切に凝固しない領域が形成され、この領域の外面の厚さが不十分な状態でスラブがインゴットモールドから出る。その結果、これが裂けて、スラブのコアで液体のままになっている金属が流出する。このように非常に高温である液体金属は、歩留まり損失の他に、プラントに損傷を与え、さらにはプラントのオペレータに危険をもたらす。したがって、スラブの抽出速度を遅くする、プラントを一時的に停止する、その他の是正措置を講じるなどの予防措置をとることができるようにするために、これらのブレークアウトをできるだけ早く検出する必要がある。
【０００４】
差し迫ったブレークアウトの予兆である、インゴットモールドの壁に金属が付着しているか否かを検出する方法が、従来から知られている。これは、インゴットモールドの壁の温度を異なる点で測定することに基づいている。具体的には、金属が壁に付着すると、壁は特定の温度プロファイルを有することが観察されている。この温度を測定するための公知の手段は、できるだけ早く温度異常を検出することができるように、インゴットモールドの壁に規則的に分布した熱電対を設置することである。
【０００５】
この検出方法は有利であるが、多くの問題を提起する。具体的には、最大数の位置で壁の温度を測定するためには、多数の熱電対を設置する必要がある。これは、インゴットモールドの製造コストを増加させるだけでなく、熱電対の電気的接続を複雑にする。さらに、熱電対は、壁の温度の正確かつ信頼性のある測定を常に可能にするわけではないので、不十分な数の誤警報、すなわち、そうでない場合に差し迫ったブレークアウトを知らせる警報を発生させる可能性がある。
【０００６】
別の問題は、通常、冷却液の循環によって金属プレートの冷却を可能にするように構成された冷却装置に関係する金属プレートのアセンブリによって形成されるインゴットモールドの構成に関連する。温度を測定する必要があるインゴットモールドの領域に到達するためには、この冷却装置を通過して循環水を通過する必要がある。このため、シールや配線の問題がさらに発生する。
【０００７】
測定装置を備えた従来技術のインゴットモールドで遭遇する追加の問題は、使用中のインゴットモールド、特にその壁の非常に限られたアクセシビリティにも関連する。プラント全体を分解する必要なしに、故障時に温度測定装置を交換することができるインゴットモールドを有することができることは特に有利であろう。
【０００８】
国際公開第２０１７／０３２４８８号明細書は、連続金属鋳造用のインゴットモールドを開示する。インゴットモールドは、４つの銅プレート１０のアセンブリによって形成され、これらのプレートのうちの少なくとも１つは、各々が光ファイバ２０を受ける複数のダクト１２を有している。これらは、インゴットモールド内で鋳造される金属の温度を測定することを可能にし、この文献は、「ファイバーブラッググレーティング（Fiber Bragg Grating）」法を特に引用する。図１ｃに示す実施形態では、光ファイバ２０は、金属の鋳造方向に対して垂直に延びる。しかしながら、この文献に開示されたダクトは、０．３ｍｍから１．２ｍｍの間の直径を有し、１．２ｍｍを超える直径を有することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０３２４８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記の欠点を改善することによってブレークアウトの検出を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的のために、本発明は、冷却液の循環によって金属プレートの冷却を可能にするように構成された冷却装置に支持された金属プレートのアセンブリによって形成されるタイプであって、プレートの少なくとも１つの壁内に延びる、複数のブラッグフィルタ（Bragg filter）を有する光ファイバを有し、前記光ファイバは、インゴットモールドの鋳造軸と平行でない方向に延びており、前記光ファイバの直径が１．６ｍｍより大きい、連続金属鋳造用インゴットモールドを提供する。光ファイバの直径は、コーティング、クラッド、チューブ又はそれらの組合せ（例えば、コアは、それ自体がチューブに挿入され、それ自体がコーティングを備えた薄いクラッドを備えることができる）の任意の存在を考慮に入れている。換言すれば、光ファイバの直径は、コア、クラッド、及び場合によっては、コーティング又はチューブ又はそれらの組合せからなるアセンブリの直径である。
【００１２】
したがって、従来技術の熱電対は、ブラッグフィルタを含む光ファイバに置き換えられる。後者は、ファイバを通る光ビームの放射及び反射及び／又は透過ビームの検出によって、各フィルタにおける壁内の温度を測定することを可能にする。光ファイバは、熱電対よりも場所を取らず、装着が非常に容易であることが理解されよう。さらに、ブラッグフィルタによる温度測定は熱電対による測定よりも正確であり、誤報の数が減少する。
【００１３】
また、光ファイバの径を十分に大きくすることで、インゴットモールドの製造、特に、壁に光ファイバを挿入するダクトを設けることが容易になる。これは、小径の非常に長いダクトを正確に穿孔することが工業的に困難であるためである。温度の測定を不正確にする、ダクト内のファイバの実際の位置に関する不確実性がないようにするために、ダクトの直径は光ファイバの直径とほぼ同じであるべきである。光ファイバの径を大きくすることにより、ダクトの径を大きくすることができ、準備が容易になる。
【００１４】
光ファイバは、コーティング又はチューブを備えていることが好ましい。
【００１５】
これにより、必要に応じて容易に光ファイバの径を大きくすることができる。
【００１６】
好ましくは、光ファイバは、２ｍｍ以上、好ましくは２．５ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍに等しい直径を有する。
【００１７】
好ましくは、方向は、鋳造軸に対して７５°〜１０５°の角度を示す。
【００１８】
有利には、インゴットモールドは正方形又は長方形の断面を有する。
【００１９】
このように、このプラントは、正方形又は長方形の断面を有する金属スラブを製造することを可能にし、これは、一般に、スラブから作られるその後の使用に便利である。
【００２０】
好ましくは、インゴットモールドは、少なくとも２つの互いに対向するプレート、好ましくは4つのプレートに光ファイバを含む。
【００２１】
有利には、インゴットモールドは銅又は銅合金で作られる。
【００２２】
このように、インゴットモールドは熱伝導性の高い材料からなる。これにより、冷却装置とインゴットモールドを通過する金属との間の熱交換が容易になる。
【００２３】
有利には、光ファイバはインゴットモールド内に裸で設置される。
【００２４】
一実施形態の変形例によれば、光ファイバはコーティングを備えている。
【００２５】
別の実施形態の変形例によれば、光ファイバは、前記プレートの少なくとも1つの壁に延在するチューブに挿入される。
【００２６】
このように、被覆又は管の有無によって光ファイバの直径を変えることができる。これにより、インゴットモールドのプレートの壁にあるダクトの寸法記入の自由度が高まり、作成が容易になります。
【００２７】
有利には、インゴットモールドは、少なくとも２つの互いに対向するプレート、好ましくは４つのプレートに光ファイバを含む。
【００２８】
これにより、インゴットモールド壁の温度測定が改善され、ブレークアウト検出の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
一実施形態の変形例によれば、インゴットモールドは単一の光ファイバを含む。
【００３０】
このように、インゴットモールドは製造が容易であり、製造コストが低い。
【００３１】
有利には、前記光ファイバは、１ｍ毎に少なくとも１０個のブラッグフィルタ、好ましくは、１ｍ毎に少なくとも２０個のブラッグフィルタ、さらに好ましくは１ｍ毎に少なくとも３０個のブラッグフィルタ、さらにより好ましくは１ｍ毎に少なくとも４０個のブラッグフィルタを有する。
【００３２】
これにより、多数の点でインゴットモールドの壁の温度を測定することが可能となり、ブレークアウトの検出の信頼性が向上する。
【００３３】
有利には、インゴットモールドは、互いに平行に延び、好ましくは１０から２５センチメートルの間、より好ましくは１５から２２センチメートルの間の間隔で離間される、少なくとも２つの光ファイバを含む。
【００３４】
このようにして、インゴットモールドの２つの異なる高さにおけるインゴットモールドの壁の温度を測定することができる。これは、インゴットモールドに沿った固着現象の伝播をより良く監視することができ、ブレークアウトが発生する可能性があるか否かをより良く決定することができるので、特に有効である。
【００３５】
また、本発明は、冷却液の循環によって金属プレートの冷却を可能にするように構成された冷却装置に支持された金属プレートのアセンブリによって形成されるタイプの連続金属鋳造用のインゴットモールドであって、少なくとも１つのプレートの壁内に、インゴットモールドの鋳造軸と平行でない方向に延びる少なくとも１つのダクトを有し、該ダクトの直径が１．６ｍｍ以上であるインゴットモールドを提供する。
【００３６】
好ましくは、ダクトは、２ｍｍ以上、好ましくは２．５ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍに等しい直径を有する。
【００３７】
第１実施形態によれば、ダクトは貫通ダクトである。
【００３８】
第２実施形態によれば、ダクトはプレートの一方の側端部のみで導出される。
【００３９】
第３実施形態によれば、各ダクトは、プレートの長さの少なくとも半分に沿って延び、プレートの２つの対向する側端部で引き出される。
【００４０】
第４実施形態によれば、インゴットモールドは、プレートの２つの対向する側端部で引き出される２つの非連通同軸ダクトを有する。
【００４１】
好ましくは、ダクトは、プレートの壁にドリルで穴を開けることによって形成される。
【００４２】
一実施形態の変形例によれば、ダクトは、例えば、ミリングによってプレートの壁に１つ以上の溝を凹ませ、次いで、溝の上部をシールすることによって形成される。
【００４３】
これらの異なる実施形態は、光ファイバをインゴットモールド内に設置する多くの手段に対応し、本発明の汎用性を示している。
【００４４】
本発明はまた、連続金属鋳造システムにおけるブレークアウトを検出するためのシステムを提供し、以下を含む。
−上記に定義したインゴットモールドと、
−光ファイバに光を送り、光ファイバによって反射された及び／又は透過された光を受信するように設計された送受信器と、
−前記送受信器によって受信された反射光及び／又は透過光に関するデータをブレークアウトの検出に関する情報に変換するように設計されたプロセッサと、
−ユーザインターフェースを含む端末であって、該端末は前記プロセッサに接続されている。
【００４５】
本発明はまた、連続金属鋳造プラントにおけるブレークアウト検出方法を提供し、上記で定義したインゴットモールドの壁の温度を測定することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明の実施形態が提示されるが、該実施形態は、非限定的な例として、添付図面を参照して与えられる。
【図１】本発明に係るインゴットモールドを含む連続金属鋳造プラントの全体図である。
【図２ａ】図１のプラントの機能を示す図である。
【図２ｂ】図１のプラントの機能を示す図である。
【図３】図１のプラントのインゴットモールドの断面図である。
【図４】図３のインゴットモールドのプレートの斜視図である。
【図５】図４の壁に含まれる光ファイバの縦断面図である。
【図６】図５の光ファイバの機能を説明する図である。
【図７ａ】図３のインゴットモールドの断面図であり、ブレークアウトの作成を示す。
【図７ｂ】図３のインゴットモールドの断面図であり、ブレークアウトの作成を示す。
【図７ｃ】図３のインゴットモールドの断面図であり、ブレークアウトの作成を示す。
【図７ｄ】図３のインゴットモールドの断面図であり、ブレークアウトの作成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、連続鋳造プラント２を示しているが、従来の構成であるため、構成要素の大部分については簡単に説明する。
【００４８】
プラント２は、冷却されることが意図された液体金属を含む取鍋４を含む。この場合、２つの取鍋４があり、これらはモーター駆動アーム６によって搬送される。このモーター駆動アーム６は、特に、図１に示す位置に移動させる前に、溶湯を取鍋に注ぐことができる充填ゾーン、例えば炉や転炉（不図示）から、搬送システム（例えば、図示しないブリッジクレーン）によって完全な状態で鋳造ゾーンに移動される、取鍋４を移動させることができる。取鍋４が空になった後に、モーター駆動アーム６はまた、搬送システムがそれを回収し、充填ゾーンに戻る前に再調整される準備ゾーンに移動させる位置に空の取鍋を位置決めすることを可能にする。
【００４９】
プラント２は、取鍋４の下に配置されたタンディッシュ又は分配槽８を備える。取鍋４は、液体金属をタンディッシュ８に注入することができるように開放可能な底部を有する。
【００５０】
タンディッシュ８は、ストッパロッド１０によって閉鎖可能なフローオリフィスを備えており、液体金属の流れを制御することができる。タンディッシュのフローオリフィスは、インゴットモールド１２に注がれた液体金属を保護する浸漬ノズル１１（ＳＥＮ）によって継続される。
【００５１】
図２ａ及びより大きなスケールの図２ｂにより明確に分かるように、浸漬ノズル１１はインゴットモールド１２の上部開口に通じている。これは垂直な鋳造軸を有する無底インゴットモールドである。インゴットモールド１２については後述する。
【００５２】
プラント２は、インゴットモールド１２の外面に配置された冷却装置１４を含む。これらは、液体型冷却装置である。この目的のために、それらは、冷媒、例えば水が流れる導管を含む。冷媒は、インゴットモールド１２内の液体金属の熱を吸収して冷却固化する。この場合、金属は、液体コア２０を囲む凝固した外面１８を有するスラブの形態で凝固する。
【００５３】
プラント２は、インゴットモールド１２の下流側に位置するローラガイド１６を備えている。このガイド１６により、外面１８が凝固したスラブをインゴットモールド１２から案内することができる。図２ａに示すように、スラブはガイド１６内を移動するにつれて徐々に凝固する。すなわち、インゴットモールド１２から離れるほど、スラブの凝固した外面１８の体積が増加し、スラブの液体コア２０の体積が減少する。
【００５４】
インゴットモールド１２は、図３にさらに詳細に示されている。この場合、それは４つのプレート２２（断面の位置のために４番目は表示されない）を有する。プレート２２は、熱伝導性が高く、冷却装置１４とインゴットモールド１２との間の熱交換を容易にする材料である銅又は銅合金からなる。プレート２２は、インゴットモールド１２の断面が長方形又は正方形になるように配置される。しかしながら、プレートは、インゴットモールドが任意の他の断面形状を有するように配置することもできる。
【００５５】
インゴットモールド１２のプレート２２の１つは、図４においてより大きなスケールで示され、鋳造軸は垂直方向に対応する。プレート２２の壁には、少なくとも１つのダクト２４がインゴットモールド１２の鋳造軸と平行でない方向に延びている。具体的には、ダクト２４は鋳造軸に対して７５°〜１０５°の角度を示している。この場合、ダクト２４は鋳造軸に対して垂直である。ダクト２４の直径は１．６ｍｍ以上である。好ましくは、ダクト２４は、２ｍｍ以上、より好ましくは２．５ｍｍ以上の直径を有する。この場合、直径は３ｍｍである。この場合、４つのダクト２４がある。保護カバー２６は、プレート２２のダクト２４が引き出される領域上に設けられ、それらを保護する。
【００５６】
本発明の第１実施形態では、ダクト２４は貫通ダクトである。本発明の第２実施形態によれば、ダクトは、プレートの一方の側端部のみで引き出される。本発明の第３実施形態によれば、プレートは、平行であるが同軸ではない２つのダクトを有し、各ダクトは、プレートの長さの少なくとも半分に沿って延び、プレートの２つの対向する側端部で引き出される。本発明の第４実施形態によれば、プレートは、プレートの２つの対向する側端部で引き出される２つの非連通同軸ダクトを有する。
【００５７】
ダクト２４は、プレート２２の壁にドリルで穴を開けることによって形成される。変形例では、プレートの壁に１つ以上の溝を凹ませ、次いで、溝の上部をシールすることによって形成されるダクトを提供することも可能である。
【００５８】
各ダクト２４内には、光ファイバ２８が収容されている。光ファイバ２８の直径はダクト２４の直径とほぼ同じである。光ファイバ２８の直径は１．６ｍｍ以上である。好ましくは、光ファイバ２８は、２ｍｍ以上、より好ましくは２．５ｍｍ以上の直径を有する。この場合、ダクト２４と同様に直径が３ｍｍである。しかしながら、公差が、ダクト２４の直径と光ファイバ２８の直径との間に、例えば０．１ｍｍ未満、０．０５ｍｍ未満で提供され得る。図５及び図６を参照すると、各光ファイバ２８は、光クラッド３０と、光クラッド３０に囲まれたコア３２とを備えている。光ファイバ２８は、複数のブラッグフィルタ（Bragg filter）３４をそのコア３２内に備えている。光ファイバ２８は、１ｍ毎に少なくとも１０個のブラッグフィルタ、好ましくは、１ｍ毎に少なくとも２０個のブラッグフィルタ、さらに好ましくは１ｍ毎に少なくとも３０個のブラッグフィルタ、さらにより好ましくは１ｍ毎に少なくとも４０個のブラッグフィルタを有している。一実施形態の変形例では、インゴットモールドが１本の光ファイバのみを含むようにすることができる。
【００５９】
光ファイバ２８は、ダクト２４内に裸で収容されてもよいし、保護コーティングが施されていてもよいし、設置前にチューブに挿入されていてもよい。上述のように、光ファイバ２８の直径は、コーティング又はチューブの任意の存在を考慮する。換言すれば、光ファイバ２８の直径は、コア３２、光クラッド３０、及び場合によってはコーティング又はチューブから構成されるアセンブリの直径である。このコーティング又はチューブは、具体的には、光ファイバ２８の半径を大きくして、ダクト２４の直径を完全に又はほぼ完全に満たす機能を有してもよい。これは、長さに沿って小径のダクトをドリル加工することが比較的困難であるためである。したがって、光ファイバ２８の直径を大きくすることにより、ダクト２４の径を大きくすることができ、製造が容易になる。
【００６０】
光ファイバ２８の機能が図６に示される。ブラッグフィルタ３４は、フィルタメーカが設定可能である、反射波長と呼ばれる所定値を中心とする波長範囲で光を反射させるフィルタである。この所定の値は、さらに、特にフィルタが存在する温度に特に依存し、各フィルタについて、以下を記載することが可能である。
λｒｅｆｌｅｃｔｅｄ＝ｆ（λ０、Ｔ）
ここで、λｒｅｆｌｅｃｔｅｄはフィルタによって効果的に反射される波長であり、ｆは既知の関数であり、Ｔはフィルタの温度であり、λ０は所定の温度、例えば周囲温度でフィルタによって反射される波長である。
【００６１】
この２つの特性により、光ファイバ２８を温度センサとして使用することができる。まず、異なる選択された反射波長値λ０を有するブラッグフィルタ３４を、例えば互いに５ナノメートル離れて光ファイバ２８に設置する。次に、白色光等の多色スペクトル３５ａを有する光ビームを光ファイバ２８に入射させ、反射ビーム３５ｂのスペクトルに表される波長ピークを求める。各ピークにおいて、測定値λｒｅｆｌｅｃｔｅｄと周囲温度λ０で反射された波長の理論値とを比較し、関数fを用いて当該フィルタの温度Ｔが算出される。あるいは、光ファイバ２８が収容されるダクト２４の構成によっては、透過光３５ｃのスペクトルの谷に基づいてこれらのステップを行うことも可能である。
【００６２】
このように、光ファイバ２８をインゴットモールド１２の壁に設置することにより、経時的に変化するこれらの壁の温度を所定の位置で測定することができる。十分な数の測定点を得るためには、少なくとも１つの光ファイバ２８をインゴットモールド１２の４つのプレート２２の各々に配置することが好ましい。しかしながら、より経済的な解決策は、光ファイバ２８を２つの対向するプレート２２にのみ配置することであろう。
【００６３】
さらに、光ファイバ２８をプレート２２毎に２本配置して、インゴットモールド１２の温度を２つの異なる高さで測定できるようにすることも好ましい。例えば、各プレート内に２本の光ファイバ２８を１５ｃｍ〜２５ｃｍ間隔で平行に配置することができる。
【００６４】
ブレークアウトは次のように検出されます。
【００６５】
図７ａ〜７ｄは、インゴットモールド１２に含まれる金属がそのプレート２２の一方に付着する領域３６の伝播を示す。これらの図の右下領域に位置するグラフは、上部光ファイバ２８ａのブラッグフィルタ３４（トップカーブ）及び下部光ファイバ（２８ｂ）のブラッグフィルタ３４によって測定された温度の経時変化を示す。
【００６６】
図７ａ及び図７ｂのグラフに見られるように、上部光ファイバ２８ａは、領域３６内のインゴットモールド１２への金属の固着に対応する異常な温度上昇を検出する。これは、差し迫ったブレークアウトの第１の徴候である。
【００６７】
次に、図７ｃ及び図７ｄのグラフから分かるように、下部光ファイバ２８ｂは、上部光ファイバ２８ａによって予め検出された異常な温度上昇を検出する。これは、差し迫ったブレークアウトの第２の徴候であり、ブレークアウトが避けられないように見えることを確認する。
【００６８】
光ファイバ２８ａ、２８ｂが取得した情報をプラント２のユーザに伝達するために、プラント２は、以下を含む。
−光ファイバに光を送り、光ファイバによって反射された及び／又は透過された光を受信するように設計された送受信器、
−送受信器によって受信された反射光及び／又は透過光に関するデータをブレークアウトの検出に関する情報に変換するように設計されたプロセッサ、
−ユーザインターフェースを含む端末であって、該端末はプロセッサに接続されている。
【００６９】
これらの要素（明確にするために図には示されていない）によって、光ファイバ２８によって行われる温度測定を、ブレークアウトの検出又は非検出に関するプラント２のユーザが理解できる情報に変換することが可能である。すなわち、インゴットモールド１２は、光ファイバ２８、送受信器、プロセッサ及び端子を備えており、ブレークアウト検出系を構成している。ブレークアウトが確実に検出された場合、ユーザはブレークアウトによって引き起こされるダメージを低減するために、又はそれを防止するために行動することができる。
【００７０】
本発明は、提示された実施形態に限定されず、他の実施形態は、当業者に明らかになるであろう。
【符号の説明】
【００７１】
２：プラント（連続鋳造用）
４：取鍋
６：モーター駆動アーム
８：タンディッシュ
１０：ストッパーロッド
１１：ノズル
１２：インゴットモールド
１４：冷却装置
１６：ガイド
１８：凝固した外面
２０：液体コア
２２：プレート
２４：ダクト
２６：保護カバー
２８：光ファイバ
３０：光クラッド
３２：コア
３４：ブラッグフィルタ
３５ａ：多色スペクトル
３５ｂ：反射ビームのスペクトル
３５ｃ：透過ビームのスペクトル
３６：領域
【図１】
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【図２ａ−２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【国際調査報告】
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