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彎月面流動控制裝置和使用該裝置的彎月面流動控制方法與流程

文檔序號:11630427閱讀:374來源:國知局
彎月面流動控制裝置和使用該裝置的彎月面流動控制方法與流程

本發(fā)明涉及彎月面流動控制裝置以及使用該裝置的彎月面流動控制方法,更具體地涉及容易地控制模具內(nèi)的鋼水彎月面的流動的彎月面流動控制裝置以及使用該裝置的彎月面流動控制方法。



背景技術(shù):

一般而言,連續(xù)鑄造過程是這樣的過程:將鋼水連續(xù)地注入到呈預(yù)定形狀的模具中,接著將在模具內(nèi)半凝固的鋼水連續(xù)地拉出至模具的下側(cè)以制造呈各種形狀的半成品,比如板坯、方坯和圓錠。由于冷卻水在模具中循環(huán),因而所注入的鋼水被半凝固以形成預(yù)定形狀。也就是說,處于熔融狀態(tài)的鋼水在模具中由于一次冷卻作用而半凝固,并且從模具拉出的未凝固鋼水通過從安裝在模具的下部處而延伸的二次冷卻床噴射的冷卻水來凝固,從而形成完全呈固態(tài)的板坯。

模具中的一次冷卻是決定板坯的表面質(zhì)量的最重要因素。也就是說,一次冷卻可能受模具內(nèi)的鋼水的流動所控制。一般而言,在鋼水彎月面上施加模具保護渣以在鋼水與模具的內(nèi)壁之間進行潤滑并保持鋼水的溫度。然而,當(dāng)在模具內(nèi)的鋼水彎月面上發(fā)生快速流動或偏流時,模具保護渣可能進入并混合,從而引起板坯缺陷。

因此,為了防止由于彎月面的流動引起的板坯缺陷的發(fā)生,在鑄造過程中必需實時地測量模具內(nèi)的鋼水彎月面的流動。然而,由于鋼水在模具內(nèi)保持處于高溫狀態(tài),因而難以實時地測量彎月面的流型(或者流動型態(tài)或流動形態(tài))。另外,由于向鋼水彎月面施加了模具保護渣,因而難以允許工作者利用肉眼或攝像機來確認以及觀測鋼水彎月面。

如韓國專利登記號no.10-12244323中所公開的用于通過使用電磁感應(yīng)線圈的渦流液位計(eclm)來測量彎月面的高度以利用測得的高度來控制彎月面的高度的技術(shù)正被用作用于檢測模具內(nèi)的鋼水的彎月面流動的方法。然而,在上述方法中,由于僅測量任一點的高度,因而不能測量整個彎月面上的鋼水流動。

此外,由于板坯的寬度根據(jù)所需板坯的尺寸而變化,因而由于板坯變化而難以實時地測量彎月面形態(tài)。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

技術(shù)問題

本發(fā)明提供了一種彎月面流動控制裝置以及使用該裝置的彎月面控制方法,其中,彎月面流動控制裝置能夠使模具內(nèi)的鋼水彎月面的流動可視化以利用可視化的鋼水彎月面的流動來控制彎月面流動。

本發(fā)明提供了一種鑄造裝置以及鋼水流動控制方法,其中,鑄造裝置能夠容易地監(jiān)測正常狀態(tài)或異常狀態(tài)的彎月面流動以減少與彎月面流動有關(guān)的缺陷的發(fā)生。

本發(fā)明提供了一種彎月面流動控制裝置以及使用該裝置的彎月面流動控制方法,其中,彎月面流動控制裝置對用于根據(jù)模具內(nèi)的鋼水彎月面的流動型態(tài)來控制彎月面的流動以減少由于彎月面流動引起的板坯缺陷的發(fā)生的方法進行控制。

本發(fā)明提供了一種彎月面可視化裝置以及使用該裝置的彎月面可視化方法,其中,彎月面可視化裝置能夠使彎月面形態(tài)可視化,而不管板坯的寬度如何。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的彎月面流動控制裝置包括:多個溫度測量器,所述多個溫度測量器在收納鋼水的模具的寬度方向上在多個位置處測量溫度;彎月面流動檢測單元,所述彎月面流動檢測單元在所述鋼水的彎月面流動形態(tài)下檢測各個位置的由所述多個溫度測量器測得的相對溫度值,并且對由所述多個溫度測量器測得的溫度值進行相對比較,以判定鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常;磁場產(chǎn)生單元,所述磁場產(chǎn)生單元安裝在所述模具的外側(cè)以產(chǎn)生磁場并由此控制所述鋼水的流動;流動控制單元,所述流動控制單元在判定由所述彎月面流動檢測單元檢測到的彎月面流動狀態(tài)為正常時保持所述磁場產(chǎn)生單元在當(dāng)前狀態(tài)下的操作,并且在判定所述檢測到的彎月面流動狀態(tài)為異常時控制所述磁場產(chǎn)生單元的操作以將彎月面流動調(diào)節(jié)為正常。

所述彎月面流動檢測單元可以將由所述多個溫度測量器測得的溫度值相對地表示為所述鋼水彎月面的各個位置的溫度值,以檢測所述鋼水彎月面的流動形態(tài)。

所述彎月面流動檢測單元可以計算所述多個溫度測量器的溫度之間的溫度差,并且比較計算出的溫度差是否處于基準溫度范圍內(nèi),以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓?。

所述彎月面流動檢測單元可以計算與關(guān)于所述多個溫度測量器的其余溫度測量器的溫度差,并且將該溫度差與所述基準溫度范圍進行比較,以判定所述彎月面流動狀態(tài)為正常還是異常。

所述彎月面流動檢測單元可以在與關(guān)于所述多個溫度測量器的其余溫度測量器的溫度差值全部處于所述基準溫度范圍內(nèi)時判定所述彎月面流動狀態(tài)為正常,并且在與關(guān)于所述多個溫度測量器的其余溫度測量器的溫度差值中的至少一個溫度差值在所述基準溫度范圍之外時判定所述彎月面流動狀態(tài)為異常。

所述彎月面流動檢測單元可以計算所述多個溫度測量器中的設(shè)置在兩端處的溫度測量器之間的溫度差,并且比較是否計算出的設(shè)置在兩端處的所述溫度測量器之間的溫度差中的每一個溫度差均處于基準溫度范圍內(nèi),以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓!?/p>

所述彎月面流動檢測單元可以計算所述多個溫度測量器中的設(shè)置在中央處的溫度測量器與安裝在一端處的溫度測量器之間的溫度差以及所述多個溫度測量器中的設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在另一端處的溫度測量器之間的溫度差,將設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述一端處的所述溫度測量器之間的溫度差與基準溫度范圍進行比較,并且將設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述另一端處的所述溫度測量器之間的溫度差與該基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常或異常。

所述彎月面流動檢測單元可以在設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述一端處的所述溫度測量器之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述另一端處的所述溫度測量器之間的溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時判定所述鋼水的流動狀態(tài)為正常,并且在設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述一端處的所述溫度測量器之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述另一端處的所述溫度測量器之間的溫度差中的至少一個溫度差在所述基準溫度范圍之外時判定所述鋼水的流動狀態(tài)為異常。

所述彎月面流動檢測單元可以計算關(guān)于所述多個溫度測量器的溫度的平均溫度,計算所述多個溫度測量器中的設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度與所述平均溫度之間的差以及所述多個溫度測量器中的設(shè)置在另一端處的溫度測量器的溫度與所述平均溫度之間的差,并且將設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器和所述平均溫度之間的溫度差與基準溫度范圍進行比較以及將設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器和所述平均溫度之間的溫度差與所述基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓?。

所述彎月面流動檢測單元可以在所述平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差全部處于所述基準溫度范圍內(nèi)時判定所述彎月面的流動狀態(tài)為正常,并且在所述平均溫度與設(shè)置在所述一端處的溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的至少一個溫度差在所述基準溫度范圍之外時判定所述彎月面的流動狀態(tài)為異常。

所述彎月面流動檢測單元可以測量安裝成在板坯的鑄造期間沿所述模具的寬度方向布置的所述多個溫度測量器中的設(shè)置在中央處的溫度測量器的溫度、設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度以及設(shè)置在另一端處的溫度測量器的溫度,計算設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的時序平均溫度,計算所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的每一者,并且將所述時序平均溫度和設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述時序平均溫度和設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的每一者與基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓?。

所述彎月面流動檢測單元可以從所述鋼水自所述模具排出的初始鑄造時間點開始實時地測量設(shè)置在中央處的所述溫度測量器以計算時序平均溫度,并且在計算出設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度之后利用設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度和設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度來判定所述鋼水的流動狀態(tài),直到預(yù)定時間點為止。

所述彎月面流動檢測單元可以在設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時判定所述彎月面的流動狀態(tài)為正常,并且在設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的至少一者在所述基準溫度范圍之外時判定所述彎月面的流動狀態(tài)為異常。

所述彎月面流動檢測單元可以測量在板坯的鑄造期間沿所述模具的寬度方向布置的所述多個溫度測量器中的設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度、緊鄰所述一端安裝的溫度測量器的溫度、設(shè)置在另一端處的溫度傳感器的溫度以及緊鄰所述另一端安裝的溫度測量器的溫度,計算作為設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度與緊鄰所述一端設(shè)置的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差的第一溫度差,計算作為設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度與緊鄰所述另一端設(shè)置的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差的第二溫度差,并且將所述第一溫度差和所述第二溫度差中的每一者與基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓?。

所述彎月面流動檢測單元可以在所述第一溫度差和所述第二溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時判定所述彎月面流動狀態(tài)為正常,并且在所述第一溫度差和所述第二溫度差中的至少一者在所述基準溫度范圍之外時判定所述彎月面流動狀態(tài)為異常。

所述流動控制單元可以確認計算出的溫度差在所述基準溫度范圍之外的溫度測量器的位置,并且控制與計算出的溫度差在所述基準溫度范圍之外的所述溫度測量器相對應(yīng)的磁場產(chǎn)生單元的操作,以調(diào)節(jié)磁場的移動方向、強度和移動速度中的至少一者。

所述流動控制單元可以檢測計算出的溫度差與所述基準溫度范圍之間的差以確認該計算出的溫度差是小于所述基準溫度范圍還是超過所述基準溫度范圍,根據(jù)該計算出的溫度差與所述基準溫度范圍之間的差來調(diào)節(jié)施加至所述磁場產(chǎn)生單元的電流的強度,并且根據(jù)該計算出的溫度差是小于所述基準溫度范圍還是超過所述基準溫度范圍而使所述磁場產(chǎn)生單元的磁場沿與鋼水從安裝在所述模具中的噴嘴排出的方向相同或相反的方向移動。

所述彎月面流動控制裝置還可以包括流動型態(tài)分類單元,所述流動型態(tài)分類單元分析由所述流動檢測單元檢測到的彎月面流動形態(tài),以將所述彎月面流動形態(tài)歸類為先前存儲的多種流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型,其中,所述流動型態(tài)分類單元可以存儲根據(jù)所述流動型態(tài)分類單元中存儲的所述多個流動型態(tài)類型的多種流動控制類型,并且選擇所述多種流動控制類型中的與所歸類的流動型態(tài)類型對應(yīng)的一種流動控制類型,以控制所述磁場產(chǎn)生單元的操作。

所述流動型態(tài)分類單元可以包括:流動型態(tài)類型存儲部,所述多種流動型態(tài)類型存儲在所述流動型態(tài)類型存儲部中;以及型態(tài)分類部,所述型態(tài)分類部將包括由所述彎月面流動檢測單元檢測到的彎月面流動形態(tài)的溫度數(shù)據(jù)與包括先前存儲的所述多種流動型態(tài)類型的溫度數(shù)據(jù)進行比較,以將該檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類為先前存儲的所述多種流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型。

所述流動型態(tài)類型存儲部中存儲的所述多種流動型態(tài)類型可以根據(jù)所述彎月面的每個位置的溫度以及所述彎月面的溫度分布而被分類成不同種類的流動型態(tài)類型,并且,所述多種流動型態(tài)類型可以包括至少一種正常流動型態(tài)以及多種異常流動型態(tài),在所述正常流動型態(tài)中,由于彎月面流動而出現(xiàn)缺陷的可能性較低,在所述異常流動型態(tài)中,由于彎月面流動而出現(xiàn)缺陷的可能性較高。

所述流動控制單元可以包括:流動控制類型存儲部,所述多種流動控制類型存儲在所述流動控制類型存儲部中,使得根據(jù)所述流動型態(tài)類型存儲部中存儲的所述多種流動型態(tài)類型來改變所述磁場產(chǎn)生單元的控制條件,從而控制彎月面流動;流動控制類型選擇部,所述流動控制類型選擇部根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型而從所述流動控制類型存儲部中存儲的所述多種流動控制類型中選擇一種流動控制類型;以及電磁控制部,所述電磁控制部根據(jù)由所述流動控制類型選擇部選擇的流動控制類型來控制施加至所述磁場產(chǎn)生單元的電力,從而控制磁場的移動方向。

所述模具可以包括面向彼此的第一長側(cè)部和第二長側(cè)部以及設(shè)置在所述第一長側(cè)部與所述第二長側(cè)部之間的第一短側(cè)部和第二短側(cè)部,所述第一短側(cè)部和所述第二短側(cè)部安裝成彼此間隔開且面向彼此;所述多個溫度測量器可以分別安裝在所述模具的所述第一長側(cè)部和所述第二長側(cè)部以及所述第一短側(cè)部和所述第二短側(cè)部處,將所述鋼水排出至所述模具的所述噴嘴可以安裝在所述模具的所述第一長側(cè)部和所述第二長側(cè)部中的每一者的中央位置處;所述磁場產(chǎn)生單元可以安裝成沿所述第一長側(cè)部的延伸方向布置并且包括第一磁場產(chǎn)生部和第二磁場產(chǎn)生部以及第三磁場產(chǎn)生部和第四磁場產(chǎn)生部,所述第一磁場產(chǎn)生部和所述第二磁場產(chǎn)生部相對于所述噴嘴彼此對稱地安裝,并且所述第三磁場產(chǎn)生部和所述第四磁場產(chǎn)生部安裝成沿所述第二長側(cè)部的延伸方向布置且相對于所述噴嘴彼此對稱地安裝;并且所述電磁控制部可以連接至所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部,以根據(jù)由所述流動控制類型選擇部選擇的流動控制類型來控制向所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者施加的電力并由此控制所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者處的磁場的移動方向。

所述流動控制單元可以在檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為所述正常流動型態(tài)時保持所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者的磁場移動方向,并且在該檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為所述多種異常流動型態(tài)中的一種異常流動型態(tài)時控制所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者的磁場移動方向,使得該檢測到的彎月面流動形態(tài)變?yōu)樗稣A鲃有蛻B(tài)。

所述流動控制單元可以根據(jù)選定的流動控制類型的磁場移動方向和電流密度條件來控制所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者的磁場移動方向以及向所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者施加的電流密度。

所述多個溫度測量器可以安裝成在比所述模具中收納的所述鋼水彎月面高的位置處彼此隔開相同的間隔。

所述溫度測量器可以安裝在距所述彎月面50mm或更小的高度處。

所述多個溫度測量器中的設(shè)置在所述模具的固定寬度區(qū)域上的溫度測量器之間的間隔距離可以比設(shè)置在布置于所述固定寬度區(qū)域的外側(cè)的可變寬度區(qū)域上的溫度測量器之間的間隔距離大。

所述多個溫度測量器可以安裝在沿上下方向距所述鋼水的所述彎月面50mm或更小的高度處。

所述模具可以包括間隔開并面向彼此的一對長側(cè)部以及位于所述長側(cè)部的兩側(cè)且面向彼此的一對短側(cè)部,并且,所述多個溫度測量器可以設(shè)置在所述長側(cè)部上。

設(shè)置在所述固定寬度區(qū)域上的所述溫度測量器之間的間隔距離可以在55mm至300mm的范圍。

設(shè)置在所述可變寬度區(qū)域上的所述溫度測量器之間的間隔距離可以在10mm至50mm的范圍。

所述多個溫度測量器之間的間隔距離可以在所述長側(cè)部的寬度方向上從中央向外側(cè)逐漸減小。

設(shè)置在所述固定寬度區(qū)域上的所述溫度測量器之間的間隔距離可以向外側(cè)逐漸減小。

設(shè)置在所述可變寬度區(qū)域上的所述溫度測量器之間的間隔距離可以向外側(cè)逐漸減小。

根據(jù)本發(fā)明的彎月面流動控制方法包括:利用安裝成沿模具的寬度方向布置的多個溫度測量器來測量在鋼水彎月面的寬度方向上的多個位置處的溫度;對按照位置測得的溫度進行相對分析以檢測鋼水的彎月面流動形態(tài),并對由所述多個溫度測量器測得的溫度值彼此進行相對比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常或異常;以及當(dāng)判定所述鋼水的流動狀態(tài)為正常時使安裝在所述模具外側(cè)的磁場產(chǎn)生單元的操作保持為當(dāng)前狀態(tài),并且當(dāng)判定所述彎月面的流動狀態(tài)為異常時控制所述磁場產(chǎn)生單元的操作以調(diào)節(jié)磁場從而將彎月面流動調(diào)節(jié)至正常。

對按照位置測得的溫度進行相對分析以檢測鋼水的彎月面流動形態(tài)的步驟可以包括:對多個溫度值進行相對比較,以將所述溫度值表示為所述鋼水彎月面的各個位置的相對高度,從而檢測出鋼水的彎月面流動形態(tài)。

判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓5牟襟E可以包括:計算所述多個溫度測量器的溫度之間的溫度差并且比較計算出的溫度差是否處于基準溫度范圍內(nèi),以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓!?/p>

計算所述多個溫度測量器的溫度之間的溫度差并且比較計算出的溫度差是否處于所述基準溫度范圍內(nèi)的步驟可以包括:計算與關(guān)于所述多個溫度測量器的其余溫度測量器的溫度差并且將這些溫度差與所述基準溫度范圍進行比較,以判定彎月面流動狀態(tài)為正?;虍惓?。

當(dāng)與關(guān)于所述多個溫度測量器的其余溫度測量器的溫度差值全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時,所述彎月面流動檢測單元可以判定所述彎月面流動狀態(tài)為正常,并且當(dāng)與關(guān)于所述多個溫度測量器的其余溫度測量器的溫度差值中的至少一個溫度差值在所述基準溫度范圍之外時,所述彎月面流動檢測單元可以判定所述彎月面流動狀態(tài)為異常。

判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓5牟襟E可以包括:利用所述多個溫度測量器中的設(shè)置在兩端處的溫度測量器來實時地測量溫度;以及計算設(shè)置在兩端處的所述溫度測量器之間的溫度差,并且比較計算出的設(shè)置在兩端處的所述溫度測量器之間的溫度差中的每一個溫度差是否均在基準溫度范圍內(nèi),以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常或異常。

判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常或異常的步驟可以包括:利用所述多個溫度測量器中的設(shè)置在中央處的溫度測量器、安裝在一端處的溫度測量器和安裝在另一端處的溫度測量器來實時地測量溫度;以及將設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述一端處的所述溫度測量器之間的溫度差與基準溫度范圍進行比較,并且將設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述另一端處的所述溫度測量器之間的溫度差與所述基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常或異常。

當(dāng)設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述一端處的所述溫度測量器之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述另一端處的所述溫度測量器之間的溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時,可以判定鋼水的流動狀態(tài)為正常,并且當(dāng)設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述一端處的所述溫度測量器之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器與安裝在所述另一端處的所述溫度測量器之間的溫度差中的至少一個溫度差在所述基準溫度范圍之外時,可以判定鋼水的流動狀態(tài)為異常。

判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓5牟襟E可以包括:利用所述多個溫度測量器來實時地測量溫度;計算關(guān)于所述多個溫度測量器的溫度的平均溫度;計算所述多個溫度測量器中的設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度與所述平均溫度之間的差以及設(shè)置在另一端處的溫度測量器的溫度與所述平均溫度之間的差;將設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器和設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器中的每一者的溫度與所述平均溫度之間的差與基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓!?/p>

當(dāng)所述平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時,可以判定所述彎月面的流動狀態(tài)為正常,并且當(dāng)所述平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的至少一個溫度差在所述基準溫度范圍之外時,可以判定所述彎月面的流動狀態(tài)為異常。

判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓5牟襟E可以包括:實時地測量所述多個溫度測量器中的設(shè)置在中央處的溫度測量器的溫度、設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度以及設(shè)置在另一端處的溫度測量器的溫度;計算設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的時序平均溫度;計算所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的每一個溫度差;以及將所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的每一個溫度差與基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正常或異常。

計算設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度的步驟可以包括:從所述鋼水自所述模具排出的初始鑄造時間點開始實時地測量設(shè)置在中央處的所述溫度測量器以計算時序平均溫度;以及在計算出設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度之后,利用設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度和設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度來判定鋼水的流動狀態(tài),直到預(yù)定時間點為止。

當(dāng)設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時,可以判定所述彎月面的流動狀態(tài)為正常;并且,當(dāng)設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差以及設(shè)置在中央處的所述溫度測量器的所述時序平均溫度與設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差中的至少一個溫度差在所述基準溫度范圍之外時,可以判定所述彎月面的流動狀態(tài)為異常。

判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓5牟襟E可以包括:測量所述多個溫度測量器中的設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度、緊鄰所述一端安裝的溫度測量器的溫度、設(shè)置在另一端處的溫度測量器的溫度以及緊鄰所述另一端安裝的溫度測量器的溫度;計算第一溫度差,所述第一溫度差為設(shè)置在所述一端處的所述溫度測量器的溫度與緊鄰所述一端設(shè)置的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差;計算第二溫度差,所述第二溫度差為設(shè)置在所述另一端處的所述溫度測量器的溫度與緊鄰所述另一端設(shè)置的所述溫度測量器的溫度之間的溫度差;以及將所述第一溫度差和所述第二溫度差中的每一者與基準溫度范圍進行比較,以判定所述鋼水彎月面的流動狀態(tài)為正?;虍惓?。

當(dāng)所述第一溫度差和所述第二溫度差全部都處于所述基準溫度范圍內(nèi)時,可以判定所述彎月面流動狀態(tài)為正常;并且當(dāng)所述第一溫度差和所述第二溫度差中的至少一者在所述基準溫度范圍之外時,可以判定所述彎月面流動狀態(tài)為異常。

所述基準溫度范圍可以是缺陷率在80%以下的溫度差值。

所述基準溫度范圍可以在15℃至70℃的范圍。

將彎月面流動調(diào)節(jié)至正常的步驟可以包括:確認計算出的溫度差在所述基準溫度范圍之外的溫度測量器的位置;以及對與計算出的溫度差在所述基準溫度范圍之外的所述溫度測量器相對應(yīng)的磁場產(chǎn)生單元的操作進行控制,以調(diào)節(jié)磁場的移動方向、強度和移動速度中的至少一者。

對與計算出的溫度差在所述基準溫度范圍之外的所述溫度測量器相對應(yīng)的磁場產(chǎn)生單元的操作進行控制的步驟可以包括:檢測該計算出的溫度差與所述基準溫度范圍之間的差,以確認該計算出的溫度差是小于所述基準溫度范圍還是超過所述基準溫度范圍;根據(jù)該計算出的溫度差與所述基準溫度范圍之間的差來調(diào)節(jié)施加至所述磁場產(chǎn)生單元的電流的強度;以及根據(jù)該計算出的溫度差是小于所述基準溫度范圍還是超過所述基準溫度范圍,使所述磁場產(chǎn)生單元的磁場沿與鋼水從安裝在所述模具中的所述噴嘴排出的方向相同或相反的方向移動。

所述彎月面流動控制方法還可以包括:將檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類為所存儲的多種流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型;根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型選擇先前存儲的多種流動控制類型中的一種流動控制類型,以選定流動控制類型;以及根據(jù)選定的流動控制類型來控制安裝在所述模具的外側(cè)的所述磁場產(chǎn)生單元中的磁場形成。

將檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類為先前存儲的多種流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型的步驟可以包括:對在鑄造過程中能夠發(fā)生的多種流動型態(tài)類型進行分類;將先前存儲的所述多種流動型態(tài)類型與所述彎月面流動形態(tài)進行比較;將包括檢測到的彎月面流動形態(tài)的溫度數(shù)據(jù)歸類為先前存儲的所述多種流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型。

先前存儲的所述多種流動型態(tài)類型可以包括至少一種正常流動型態(tài)和多種異常流動型態(tài),在所述正常流動型態(tài)中,由于所述彎月面流動而出現(xiàn)缺陷的可能性較低,在所述異常流動型態(tài)中,由于彎月面流動而出現(xiàn)缺陷的可能性較高。

根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型來控制所述磁場產(chǎn)生單元的磁場形成的步驟可以包括:為所述多種流動型態(tài)類型中的每一種流動型態(tài)類型選擇所述多種流動控制類型中對應(yīng)的流動控制類型,并根據(jù)選定的流動控制類型向所述磁場產(chǎn)生單元施加電力,以控制所述磁場產(chǎn)生單元的磁場移動方向。

根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型來控制所述磁場產(chǎn)生單元的磁場形成的步驟可以包括:根據(jù)選定的流動控制類型的磁場移動方向和電流密度條件來控制所述磁場產(chǎn)生單元的磁場移動方向和電流密度。

所述模具可以包括面向彼此的第一長側(cè)部和第二長側(cè)部以及設(shè)置在所述第一長側(cè)部與所述第二長側(cè)部之間的第一短側(cè)部和第二短側(cè)部,所述第一短側(cè)部和所述第二短側(cè)部安裝成彼此間隔開且面向彼此;所述多個溫度測量器可以分別安裝在所述模具的所述第一長側(cè)部和所述第二長側(cè)部以及所述第一短側(cè)部和所述第二短側(cè)部處;將所述鋼水排出至所述模具的所述噴嘴可以安裝在所述模具的所述第一長側(cè)部和所述第二長側(cè)部中的每一者的中央位置處;所述磁場產(chǎn)生單元可以安裝成沿所述第一長側(cè)部的延伸方向布置并且包括第一磁場產(chǎn)生部和第二磁場產(chǎn)生部以及第三磁場產(chǎn)生部和第四磁場產(chǎn)生部,所述第一磁場產(chǎn)生部和所述第二磁場產(chǎn)生部相對于所述噴嘴彼此對稱地安裝,并且所述第三磁場產(chǎn)生部和所述第四磁場產(chǎn)生部安裝成沿所述第二長側(cè)部的延伸方向布置且相對于所述噴嘴彼此對稱地安裝;并且可以根據(jù)選定的流動控制類型來控制所述磁場產(chǎn)生單元的操作,以調(diào)節(jié)磁場并控制向所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部施加的電力,由此控制所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的磁場的移動方向,使得彎月面流動正常。

在檢測到的彎月面流動形態(tài)中,可以根據(jù)以下條件來對正常流動型態(tài)和異常流動型態(tài)進行分類:在位于所述噴嘴的一側(cè)和另一側(cè)中的每一側(cè)的彎月面上的多個位置處檢測到的多個溫度值中的最高溫度與最低溫度之間的溫度偏差;彎月面的兩個邊緣處的溫度是高于還是低于彎月面的中央處的溫度;以及所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度與所述中央處的溫度之間的差,并且,可以根據(jù)所述多種流動型態(tài)中的每種流動型態(tài)的溫度數(shù)據(jù)中的以下數(shù)據(jù)將所述多種流動型態(tài)類型分類成彼此不同的異常流動型態(tài)類型:所述最高溫度和所述最低溫度之間的溫度偏差;彎月面的所述兩個邊緣處的溫度是高于還是低于彎月面的中央處的溫度;以及所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度與所述中央處的溫度之間的差。

當(dāng)作為檢測到的彎月面流動形態(tài)的溫度值中的最高溫度和最低溫度之間的差值的所述溫度偏差滿足預(yù)設(shè)的基準偏差、彎月面的所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度均大于等于所述中央處的溫度、作為彎月面的所述兩個邊緣處的溫度與所述中央處的溫度之間的差值的第一溫度偏差和第二溫度偏差中的每一者均小于基準值時,可以將檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類為正常流量型態(tài);以及當(dāng)所述彎月面溫度偏差在所述基準偏差之外、所述第一溫度偏差和所述第二溫度偏差中的每一者均低于所述中央溫度或者所述第一溫度偏差和所述第二溫度偏差中的至少一者超過預(yù)設(shè)的基準值時,可以將檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類為異常流動型態(tài)。

當(dāng)檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為所述多種異常流動型態(tài)中的一種異常流動型態(tài)時,如果檢測到的彎月面流動形態(tài)的兩端處的溫度中的至少一個溫度高于所述中央處的溫度,在所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中,可以將與所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度均高于所述中央處的溫度的區(qū)域相對應(yīng)的磁場產(chǎn)生部的磁場調(diào)節(jié)成向所述噴嘴移動,由此使鋼水的流動速度減速。

當(dāng)檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為所述多種異常流動型態(tài)中的一種異常流動型態(tài)時,如果檢測到的彎月面流動形態(tài)的兩端處的溫度中的至少一個溫度低于所述中央處的溫度,在所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中,可以將所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度均低于所述中央處的溫度的區(qū)域相對應(yīng)的磁場產(chǎn)生部的磁場調(diào)節(jié)成從所述噴嘴向外側(cè)移動,由此使鋼水的流動速度加速。

所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度與所述中央處的溫度之間的溫度差越大,向所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的至少一者施加的電流密度越大,以增大對鋼水的加速或減速。

當(dāng)檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為所述多種異常流動型態(tài)中的一種異常流動型態(tài)時,如果檢測到的彎月面流動形態(tài)的所述兩個邊緣中的每個邊緣處的溫度與所述中央處的溫度之間的差值均小于所述基準偏差的最低限值,則所述第一磁場產(chǎn)生部至所述第四磁場產(chǎn)生部中的每一者中的磁場移動方向都可以不同,從而使鋼水旋轉(zhuǎn)。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的實施方式,可以將多個溫度測量器安裝在模具上以檢測彎月面的寬度方向上的每個位置的溫度,并且相對地表示溫度,由此將溫度轉(zhuǎn)換成鋼水彎月面的每個位置的相對高度,從而檢測彎月面流動形態(tài)。此外,可以提供多種用于判定彎月面流動狀態(tài)的評估方法或基準,并且可以通過使用所述多種方法和基準中的一種來實時判定彎月面流動狀態(tài)。此外,可以根據(jù)實時判定的彎月面流動狀態(tài)來控制磁場產(chǎn)生單元的操作,以將彎月面控制為缺陷的發(fā)生較少或不存在的流動狀態(tài)。因此,雖然在板坯鑄造期間將模具保護渣施加在鋼水彎月面上,但是仍然可以實時地檢測彎月面的流動,然后通過根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面控制裝置和使用該彎月面控制裝置的彎月面流動控制方法來進行控制。因此,可以減少由于彎月面流動引起的缺陷的發(fā)生,以提高板坯的質(zhì)量。

此外,可以在模具上安裝多個溫度測量器以檢測彎月面的寬度方向上的每個位置的溫度,并且相對地表示溫度,由此將溫度轉(zhuǎn)換成鋼水彎月面的每個位置的相對高度,從而檢測彎月面流動形態(tài)。此外,檢測到的彎月面流動形態(tài)可以被歸類為多種先前存儲的流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型,并且可以根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型來控制模具內(nèi)的磁場,以將正在運行的鋼水的流動控制成發(fā)生板坯缺陷的可能性較小或不存在的正常流動型態(tài)。

此外,在本發(fā)明的實施方式中,多個溫度測量器可以安裝成在設(shè)定模具寬度的銅板的前表面上、在板坯寬度的固定寬度區(qū)域和可變寬度區(qū)域中彼此間隔開不同的距離。因此,無論板坯的寬度方向上的設(shè)定值如何都可以檢測鋼水的溫度并相對地表示鋼水的溫度以將溫度轉(zhuǎn)換為鋼水彎月面的每個位置的相對高度,由此使彎月面的形態(tài)可視化。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的安裝在模具中的彎月面流動控制裝置的概念圖。

圖2是示出構(gòu)成根據(jù)第一實施方式的彎月面流動控制裝置的溫度測量器分別安裝在模具的一對長側(cè)部和一對短側(cè)部上的狀態(tài)的俯視圖。

圖3是示出鋼水的雙滾流型態(tài)的視圖,以及圖4是圖示出單滾流型態(tài)的圖。

圖5和圖6是示出正常彎月面流動的示例的圖。

圖7和圖8是示出異常彎月面流動的示例的圖。

圖9是示出由于溫度測量器的溫度差引起的板坯缺陷率的圖表。

圖10是示出在通過第一評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常的情況下的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。

圖11是示出在通過第二評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常的情況下的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。

圖12是示出在通過第三評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常的情況下的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。

圖13是示出在通過第四評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常的情況下的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。

圖14是示出在通過第五評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常的情況下的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。

圖15是示出在通過第六評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常的情況下的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。

圖16是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的彎月面流動控制裝置的概念圖。

圖17和圖18是其中有磁場產(chǎn)生單元和多個測量器的模具的視圖。

圖19是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面流動控制裝置的部件的狀態(tài)的圖。

圖20是示出多個溫度測量器分別安裝在模具的一對長側(cè)部和一對短側(cè)部上的狀態(tài)的俯視圖。

圖21是使通過相對表示一對長側(cè)部和一對短側(cè)部處的各個位置的由多個測量器測量的溫度而檢測到的彎月面流動形態(tài)可視化的圖表,以及圖22是三維可視化圖像。

圖23是示出溫度測量器分別安裝在模具的長側(cè)部和短側(cè)部上的狀態(tài)的俯視圖。

圖24是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的在流動型態(tài)類型存儲部中預(yù)先存儲或設(shè)定的多個流動型態(tài)類型的圖。

圖25是示出圖24中所示的第八流動型態(tài)類型中產(chǎn)生的雙滾流型態(tài)的圖。

圖26是示出圖24中所示的第七流動型態(tài)類型中的單滾流型態(tài)的圖。

圖27和圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式被歸類至正常流動型態(tài)的第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的溫度分布的圖。

圖29是示出在流動型態(tài)類型存儲部中預(yù)先存儲或設(shè)定的并且根據(jù)本發(fā)明的實施方式的多個流動型態(tài)類型以及根據(jù)多個流動型態(tài)類型的多個流動控制類型的圖。

圖30是示出向磁場產(chǎn)生單元施加的兩相交流電流的相位的圖。

圖31至圖34是用于說明根據(jù)施加到磁場產(chǎn)生單元的兩相ac電流的鋼水的流動方向和旋轉(zhuǎn)流動的圖。

圖35是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面流動控制方法的流程圖。

圖36是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面流動控制方法中的用于檢測彎月面流動形態(tài)的方法的流程圖。

圖37是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的將彎月面流動控制方法中檢測到的彎月面流動歸類為一種流動類型的方法的流程圖。

圖38是根據(jù)實施方式的變型示例的安裝有彎月面可視化裝置的模具的立體圖。

圖39和圖40是用于說明由模具限定的固定寬度區(qū)域和可變寬度區(qū)域的圖。

圖41是用于說明在圖38中所示的溫度測量器的布置的正視圖。

圖42至圖44是用于說明根據(jù)本發(fā)明的變型示例的溫度測量器的布置的視圖。

圖45是用于說明圖38中所示的溫度測量器的布置的平面圖。

具體實施方式

在下文中,將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性實施方式。然而,本發(fā)明可以以不同的形態(tài)實施而不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于本文所闡述的實施方式。相反,提供這些實施方式,使得本發(fā)明將全面和完整,并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達本發(fā)明的范圍。在附圖中,相同的附圖標記始終表示相同的元件。

普通鑄造設(shè)備包括:模具10,模具10接納來自噴嘴20的鋼水以執(zhí)行一次冷卻;中間包,該中間包設(shè)置在模具10的上方以臨時儲存鋼水;噴嘴,該噴嘴安裝成將中間包內(nèi)的鋼水供應(yīng)至模具;以及二次冷卻床,該二次冷卻床安裝在模具10的下方以將冷卻水噴射到從模具10拉出的半凝固板坯上從而使板坯冷卻。在此,二次冷卻床可以是安裝成使得多個區(qū)段在模具的方向上延伸的部件。

由于中間包、噴嘴20和二次冷卻床與普通鑄造設(shè)備的部件相同,因此將省略其詳細描述。

由從噴嘴20的兩個排出孔中排出的鋼水產(chǎn)生模具10內(nèi)的鋼水的流動,并且因而在鋼水的頂表面上即在鋼水彎月面上產(chǎn)生流動。因此,板坯的質(zhì)量由鋼水或彎月面的流動形態(tài)決定。因而,需要對模具10內(nèi)的鋼水彎月面的流動進行實時檢測并由此對鋼水的流動進行實時控制。也就是說,當(dāng)在鑄造板坯期間判定彎月面的流動異常時,需要對彎月面的流動進行控制并使彎月面的流動正?;?。

因而,本發(fā)明提供一種彎月面流動控制裝置,該彎月面流動控制裝置對模具10內(nèi)的鋼水彎月面的流動狀態(tài)進行實時檢測,并根據(jù)流動狀態(tài)對彎月面的流動進行控制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的安裝在模具中的彎月面流動控制裝置的概念圖。圖2是示出了構(gòu)成根據(jù)第一實施方式的彎月面流動控制裝置的溫度測量器安裝在模具的一對長側(cè)部和一對短側(cè)部上的狀態(tài)俯視圖。圖3是示出了鋼水的雙滾流型態(tài)的圖,并且圖4是示出了單滾流型態(tài)的圖。圖5和圖6是示出了正常彎月面流動的示例的圖。圖7和圖8是示出了異常彎月面流動的示例的圖。圖9是示出了由于溫度測量器的溫度差導(dǎo)致的板坯缺陷率的圖表。

參照圖1,具有根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的彎月面流動控制裝置的鑄造設(shè)備包括:模具10,模具10接納來自噴嘴20的鋼水以使鋼水冷卻;多個溫度測量器100,所述多個溫度測量器100在模具10的寬度方向上彼此間隔開地布置且安裝在模具10上以測量每個位置處的溫度;磁場產(chǎn)生單元500,磁場產(chǎn)生單元500安裝在模具10外側(cè)以產(chǎn)生使模具10內(nèi)的鋼水能夠流動的磁場;彎月面流動檢測單元200,彎月面流動檢測單元200對接納在模具10中的彎月面的流動進行檢測;以及流動控制單元400,流動控制單元400根據(jù)由彎月面流動檢測單元200檢測到的彎月面的狀態(tài)對磁場產(chǎn)生單元500的操作進行控制以調(diào)節(jié)彎月面的流動,并由此對鋼水彎月面進行控制以使得彎月面具有正常流動模式的形態(tài)。

此外,盡管未示出,但鑄造設(shè)備包括中間包以及二次冷卻床,該中間包設(shè)置在模具10上方以臨時儲存鋼水,并且該二次冷卻床安裝在模具10下方以將冷卻水噴射到從模具10拉出的半凝固板坯上,從而使板坯冷卻。在此,二次冷卻床可以是安裝成使得多個區(qū)段在模具的方向上延伸的部件。

由于中間包、噴嘴20和二次冷卻床與普通鑄造設(shè)備的部件相同,因此將省略其詳細描述。

模具10接納從噴嘴20供應(yīng)的鋼水以對鋼水進行一次冷卻,從而使鋼水凝固成預(yù)定的板坯形狀。如圖1和圖2所示,模具10包括兩個長側(cè)部11a和11b以及兩個短側(cè)部12a和12b,其中,兩個長側(cè)部11a和11b設(shè)置成彼此間隔開預(yù)定距離并彼此面對,并且兩個短側(cè)部12a和12b設(shè)置成在兩個長側(cè)部11a與長側(cè)部11b之間彼此間隔開預(yù)定距離并彼此面對。在此,長側(cè)部11a和11b以及短側(cè)部12a和12b中的每一者可以例如由銅制成。因而,模具10在兩個長側(cè)部11a和11b以及兩個短側(cè)部12a和12b之間具有預(yù)定空間以接納鋼水。此外,噴嘴20設(shè)置在由模具10的兩個長側(cè)部11a和11b以及兩個短側(cè)部12a和12b限定的中央部分處。由噴嘴20供應(yīng)的鋼水從模具10的中央部分的外側(cè)對稱地供應(yīng)以根據(jù)操作條件產(chǎn)生具有特定流動現(xiàn)象的排出流。鋼水可以接納在模具10中,使得在模具10的上部中限定出具有預(yù)定寬度的空間,并且可以將模具保護渣施加到彎月面。鋼水的頂表面即鋼水的表面是彎月面。

多個溫度測量器100測量在當(dāng)前操作期間接納在模具10中的鋼水的溫度或鋼水彎月面的溫度。如圖1和圖2所示,多個溫度測量器100被安裝成彼此間隔開并沿模具10的寬度方向布置。在此,多個溫度測量器100安裝在距離彎月面±50mm的高度處。此外,多個溫度測量器100可以彼此間隔相等的距離,例如彼此間隔開100mm至150mm的距離。多個溫度測量器100安裝成彼此間隔開并沿寬度方向布置在所述一對長側(cè)部和一對短側(cè)部中的每個側(cè)部處。此外,溫度測量器100安裝在模具10的上部中并設(shè)置在彎月面上方。也就是說,溫度測量器100在所述一對長側(cè)部和一對短側(cè)部中的每個側(cè)部處安裝在比彎月面高或低50mm的位置處。優(yōu)選地,溫度測量器100安裝在比彎月面向上高出10mm的位置處,更優(yōu)選地安裝在比彎月面高4.5mm的部位處。

盡管在一個實施方式中熱電偶被用作溫度測量器100,但本發(fā)明的實施方式不局限于此。例如,可以使用能夠測量溫度的各種單元。

當(dāng)鋼水從噴嘴20的兩個排出孔排出時,模具10內(nèi)的鋼水和彎月面的流動發(fā)生變化。在此,鋼水和彎月面的流動由于各種原因而變化,這些原因比如為:噴嘴20的兩個排出孔是否被堵塞;外部空氣是否通過控制噴嘴20在中間包與模具10之間的連通的滑動門而進入并混合;供應(yīng)至噴嘴20的惰性氣體(例如,氬)是否受到控制;以及噴嘴20的磨損。

通常,當(dāng)噴嘴20的兩個排出孔都沒有堵塞時,不會發(fā)生通過滑動門的混合,不會發(fā)生噴嘴20的磨損,并且惰性氣體是可控的,鋼水或彎月面處于正常流動狀態(tài)。也就是說,當(dāng)鋼水從噴嘴20的兩個排出孔排出時,鋼水的排出流與模具10的短側(cè)部12a和12b的壁碰撞而產(chǎn)生強雙滾流,在這種流動中,鋼水沿著短側(cè)部12a和12b豎向地分支而強勁地流動(參見圖3的附圖標記a和b,以及參見圖5)。在此,分支成向上流動的鋼水從模具10的短側(cè)部12a和12b的位置沿噴嘴20的方向流動。在此,由于鋼水排出流與兩個短側(cè)部12a和12b碰撞,彎月面的兩個邊緣的高度高于其他區(qū)域的高度(參見圖3、圖5和圖6)。在此,彎月面的兩個邊緣的高度與其他區(qū)域的高度之間的差值可以是板坯缺陷不發(fā)生或板坯的缺陷率小于基準值的高度差。也就是說,由于確保適當(dāng)?shù)膹澰旅嫠俣群蜏囟?,鋼水的流動處于不發(fā)生缺陷或者缺陷率小于基準值的非常穩(wěn)定的流動狀態(tài)。

然而,對于另一示例,當(dāng)外部空氣通過控制噴嘴20在中間包與模具10之間的連通的滑動門進入并混合時,供應(yīng)至噴嘴20的氬的量不受控制,并且噴嘴20的磨損發(fā)生,發(fā)生具有流動c的偏流和單滾流的型態(tài),其中從噴嘴20排出的鋼水向下流動(參見圖4)。爐渣可能由于這種流動進入并混合從而導(dǎo)致缺陷。

對于另一示例,當(dāng)噴嘴20的兩個排出孔中的一個排出孔被堵塞時,鋼水的偏流是連續(xù)的并且產(chǎn)生具有渦旋形狀的流動。因而,如圖7所示,發(fā)生了不對稱流動,其中,彎月面的一個邊緣處的高度高于彎月面的另一邊緣處的高度(參見圖7和圖8)。這種流動形態(tài)顯然增大了板坯缺陷發(fā)生的可能性。

如上文所述根據(jù)第一實施方式的彎月面流動檢測單元200分析由多個溫度測量器100測量的溫度以對彎月面的流動進行檢測,從而判定檢測到的彎月面流動是正常還是異常。也就是說,彎月面流動檢測單元200對由多個溫度測量器100分別測量的溫度測量值進行比較和分析,以對彎月面流動形態(tài)或狀態(tài)進行檢測。也就是說,將由多個溫度測量器100分別測量的溫度測量值互相進行相對比較以判定彎月面的當(dāng)前流動狀態(tài)是正常還是異常,由此檢測出流動形態(tài)。特別地,根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式提供了用于評估彎月面流動為正?;虍惓5亩喾N評估方法。

磁場產(chǎn)生單元510產(chǎn)生磁場以使鋼水因磁場而流動,并且磁場產(chǎn)生單元510由流動控制單元400控制。磁場產(chǎn)生單元510包括多個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d。參照圖1,設(shè)置有多個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c、510d,并且這些磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c、510d安裝在模具10的外側(cè)。在一個實施方式中,設(shè)置有四個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c、510d,并且這四個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c、510d安裝在模具10的一對長側(cè)部11a和11b的外側(cè)。具體地,第一長側(cè)部11a的外側(cè)安裝有兩個磁場產(chǎn)生部(以下被稱為第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b)。第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b安裝成沿著第一長側(cè)部11a的延伸方向布置。此外,第二長側(cè)部11b的外側(cè)安裝有兩個磁場產(chǎn)生部(以下被稱為第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d)。第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d安裝成沿著第二長側(cè)部11b的延伸方向布置。也就是說,第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c在模具10的外側(cè)安裝成關(guān)于設(shè)置在模具10的寬度方向的中心處的噴嘴20在一個方向上彼此面對,并且第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d安裝成在另一方向上彼此面對。

第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d具有相同的部件和形狀。第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d包括在模具10的長側(cè)部11a和11b的方向上延伸的芯構(gòu)件511a、芯構(gòu)件511b、芯構(gòu)件511c和芯構(gòu)件511d以及多個線圈構(gòu)件512a、多個線圈構(gòu)件512b、多個線圈構(gòu)件512c和多個線圈構(gòu)件512d,其中,多個線圈構(gòu)件512a、多個線圈構(gòu)件512b、多個線圈構(gòu)件512c和多個線圈構(gòu)件512d各自分別繞芯構(gòu)件511a、芯構(gòu)件511b、芯構(gòu)件511c和芯構(gòu)件511d的外表面纏繞并分別在芯構(gòu)件511a、芯構(gòu)件511b、芯構(gòu)件511c和芯構(gòu)件511d的延伸方向上彼此間隔開。在此,線圈構(gòu)件512a、512b、512c和512d是線圈呈螺旋形狀纏繞的構(gòu)件。一個芯構(gòu)件511a、511b、511c或511d上安裝多個線圈構(gòu)件512a、多個線圈構(gòu)件512b、多個線圈構(gòu)件512c或多個線圈構(gòu)件512d。

根據(jù)本發(fā)明的實施方式的磁場產(chǎn)生單元510是普通ems。此外,磁場產(chǎn)生單元510在控制磁場的移動方向、旋轉(zhuǎn)、加速力和減速力方面沒有特別地限制,并且磁場產(chǎn)生單元510通過與普通ems相同的驅(qū)動方法來驅(qū)動。

流動控制單元400根據(jù)彎月面流動型態(tài)對施加至磁場產(chǎn)生單元500的電力或電流進行控制以將鋼水內(nèi)的磁場調(diào)節(jié)成實現(xiàn)正常流動型態(tài)。也就是說,流動控制單元400根據(jù)由彎月面流動檢測單元200檢測到的彎月面流動對磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d中的每一者的操作進行控制,以調(diào)節(jié)鋼水的流動方向和流動速度。在此,根據(jù)彎月面流動形態(tài)和彎月面的溫度差對施加至磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d中的每一者的電流進行控制,以調(diào)節(jié)磁場的移動方向、強度(強烈度)和移動速度中的至少一者。

例如,有這樣一種施加方法:其中,沿著模具10的長側(cè)部11a和11b的方向水平移動的磁場從模具10的短側(cè)部12a和12b沿噴嘴20所設(shè)置的方向移動,即沿與鋼水從噴嘴20排出的方向相反的方向移動,以對噴嘴20中的鋼水的排出流施加破斷力。這種流動調(diào)節(jié)被稱為“emls”、“emls模式”或由“emls”施加的磁場。當(dāng)在磁場產(chǎn)生單元500中以emls模式形成磁場時,可以減小模具10內(nèi)的鋼水彎月面的鋼水流動速度。

作為另一種磁場施加方法,有一種對從噴嘴20排出的鋼水施加加速力方法。有這樣一種方法:其中,沿著模具10的長側(cè)部11a和11b的方向水平移動的磁場從噴嘴20沿模具10的短側(cè)部12a和12b的方向移動,即在與噴嘴20的鋼水排出方向相同的方向上移動,以對鋼水排出流施加加速力。通常,該方法被稱為“emla”、“emla模式”或“通過emla模式施加磁場的方法”。當(dāng)磁場產(chǎn)生單元500以上述emla模式產(chǎn)生磁場時,來自噴嘴20的鋼水排出流被加速。因而,排出流與模具10的短側(cè)部12a和短側(cè)部12b的壁碰撞,并且然后,鋼水沿著短側(cè)部12a和短側(cè)部12b豎向地分支。在此,分支成向上流動的鋼水在鋼水彎月面上從模具10的短側(cè)部12a和12b的位置沿噴嘴20的方向流動。

作為另外又一種磁場施加方法,提供了一種方法,其中,模具10內(nèi)的鋼水以噴嘴20作為中心水平旋轉(zhuǎn)。具體地,提供了這樣一種方法:其中,沿著模具10的長側(cè)部11a和長側(cè)部11b水平移動的磁場沿著相對較長側(cè)部在兩相反方向上移動,以產(chǎn)生沿著凝固界面水平旋轉(zhuǎn)的鋼水流動。通常,這被稱為“emrs”、“emrs模式”,“通過emrs模式的磁場施加方法”。

將根據(jù)第二實施方式對上文所述的通過emls、emla和emrs模式施加磁場的方法進行詳細描述。

在下文中,將對根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的彎月面流動檢測單元中的彎月面流動的評估方法以及用于根據(jù)評估結(jié)果在流動控制單元中對流動進行控制的方法進行描述。

如圖1和圖2所示,多個溫度測量器100分別沿著模具10的一對長側(cè)部(第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b)和一對短側(cè)部(第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b)的延伸方向安裝。在第一實施方式中,沿著第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b的延伸方向安裝有七個溫度測量器,并且在第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b中的每一者上安裝有一個溫度測量器。在圖1中,沿著第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b中的每一者的延伸方向?qū)懭氲母綀D標記1至7分別表示多個溫度測量器100的編號。也就是說,分別安裝在模具10的第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b處的多個溫度測量器100按順序例如從左側(cè)到右側(cè)被稱為第一溫度測量器至第七溫度測量器。此外,分別安裝在模具10的第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b處的多個溫度測量器100被稱為第八溫度測量器。根據(jù)所述多個溫度測量器的布置,在第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b中的每一者的寬度方向上或在板坯的寬度方向上,設(shè)置在兩個邊緣處或兩個端部處的溫度測量器是第一溫度測量器和第七溫度測量器,設(shè)置在中央的溫度測量器是第四溫度測量器。

例如,在第一實施方式中,對下述結(jié)構(gòu)進行了描述:在該結(jié)構(gòu)中,在第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b處分別安裝有七個溫度測量器,并且在第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b中的每一者處安裝有一個溫度測量器。然而,實施方式不局限于此。例如,在第一長側(cè)部11a和第二和11b中的每一者處可以安裝有數(shù)目小于七個或大于七個的溫度測量器,并且在第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b中的每一者處可以安裝有多個溫度測量器。

如上文所述,在模具10的第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b以及第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b處安裝有多個溫度測量器100以測量各個位置的溫度。在此,所測量的溫度根據(jù)彎月面的高度而不同。也就是說,由于模具10內(nèi)的鋼水的噴濺導(dǎo)致彎月面的高度根據(jù)位置而變化。在彎月面的高度相對較高的位置處測量的溫度值大于在其他位置處測量的溫度值。這是因為,鋼水彎月面的高度與溫度測量器100之間的距離越小,由溫度測量器100測量的溫度越高;反之,距離越大,溫度越低。換句話說,當(dāng)溫度被實時測量時,如果由一個溫度測量器100測量的溫度增加,則彎月面的高度增加,并且因而彎月面與該一個溫度測量器100之間的距離減??;反之,如果由一個溫度測量器100測量的溫度降低,則彎月面高度減小,并且因而彎月面與該一個溫度測量器100之間的距離增加。因而,可以利用由多個溫度測量器100測量的溫度差來檢測整個彎月面的形態(tài)(或類型)。也就是說,由設(shè)置成布置在模具10或彎月面的寬度方向上的多個溫度測量器100測量的溫度值用于表示每個位置。在此,由于溫度根據(jù)彎月面的高度而不同。因而,當(dāng)溫度值彼此相對比較時,可以檢測彎月面的相對高度。因而,當(dāng)由多個溫度測量器100測量的溫度值彼此相對比較時,每個位置的彎月面的高度可以相對地被確定以檢測出彎月面流動形態(tài)。

此外,例如,當(dāng)使用圖表圖示出在模具10的第一長側(cè)部11a的方向和第二長側(cè)部11b的方向中的每個方向上的位置可變的溫度時,溫度可以如圖3、圖4、圖5和圖7所示被可視化。也就是說,例如,當(dāng)使用根據(jù)在模具10的第一長側(cè)部11a的方向和第二長側(cè)部11b的方向中的每個方向上的多個位置的溫度以及根據(jù)在第一短側(cè)部12a的方向和第二短側(cè)部12b的方向中的每個方向上的多個位置的溫度時,溫度可以如圖3、圖4、圖5和圖7所示被可視化。這可以顯示在顯示單元上使得工作者確認可視化的溫度。

當(dāng)鋼水從噴嘴20排出時,鋼水在模具10內(nèi)相對于噴嘴20沿兩個側(cè)方向流動并且隨后與側(cè)壁碰撞。因而,鋼水豎向地分支。鋼水的頂表面即彎月面因為由鋼水的排出導(dǎo)致的鋼水的流動而發(fā)生流動,并且因而彎月面的流動高度發(fā)生變化。也就是說,彎月面的流動根據(jù)鋼水的流動形態(tài)而變化,并且因而決定了每個位置的彎月面的高度。此外,根據(jù)鋼水或彎月面的流動的缺陷率可以變化,并且可以根據(jù)彎月面的各個位置的溫度來檢測彎月面的流動狀態(tài)。

根據(jù)由于彎月面的溫度分布導(dǎo)致的板坯的缺陷率來判定彎月面的流動或彎月面的溫度分布是正常還是異常。更詳細地,在本發(fā)明的一實施方式中,缺陷率小于0.8%的彎月面的溫度分布被判定為正常流動狀態(tài),并且缺陷率大于0.8%的彎月面的溫度分布被判定為異常流動狀態(tài)。另外,缺陷率小于0.8%的彎月面的溫度被稱為基準溫度范圍。

為了確定基準溫度范圍以便判定彎月面流動的正?;虍惓顟B(tài),進行了若干次板坯鑄造測試。換言之,在彎月面的溫度分布改變的同時計算鑄造板坯的缺陷率。

具有0.8以下缺陷率的彎月面溫度分布可以具有各種不同的溫度分布。當(dāng)對由設(shè)置成沿著模具10的長側(cè)部11a和11b布置的多個溫度測量器100測得的溫度相互進行相對地比較且由多個溫度測量器100測得的溫度差的范圍在15℃至70℃時,板坯的缺陷率小于0.8%。換言之,當(dāng)由多個溫度測量器100測得的多個溫度值的最高溫度與最低溫度之間的差的范圍在15℃至70℃時,板坯的缺陷率小于0.8%。也就是說,根據(jù)具有0.8%以下的缺陷率的彎月面溫度分布,在由設(shè)置成沿著模具10的長側(cè)部11a和11b的方向布置的多個溫度測量器100測得的溫度中,最高溫度與最低溫度之間的差的范圍為15℃至70℃。

因此,對由多個溫度測量器100測得的溫度相互進行相對地比較來判定由多個溫度測量器100測得的溫度差是否滿足基準溫度范圍,從而確定彎月面的流動狀態(tài)中的正常狀態(tài)或異常狀態(tài)。這被稱為第一評估方法。此處,基準溫度范圍被稱為第一基準溫度范圍。此處,在第一評估方法中使用的第一基準溫度范圍在15℃至70℃的范圍內(nèi)。也就是說,根據(jù)第一評估方法,當(dāng)由多個溫度測量器100測得的相對溫度差的范圍在15℃至70℃時,彎月面流動狀態(tài)被判定為正常,如果超出該范圍,則彎月面流動狀態(tài)被判定為異常。換言之,在由多個溫度測量器100測得的溫度中具有最高溫度的溫度測量器的溫度與具有最低溫度的溫度測量器的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi)的彎月面溫度分布為第一基準溫度范圍。

另外,除了作為用于評估彎月面流動的正常或異常狀態(tài)的方法的上述第一評估方法之外,還提供了五種評估方法。此處,分別用于第二評估方法至第六評估方法的基準溫度范圍被稱為第二基準溫度范圍至第六基準溫度范圍。

換言之,在板坯鑄造期間,通過使用第一評估方法到第六評估方法中的一種評估方法來判定爐中的彎月面的流動狀態(tài),下面將對此進行描述。

圖10是示出了在通過第一評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常時的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。圖11是示出了在通過第二評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常時的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。圖12是示出了在通過第三評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常時的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。圖13是示出了在通過第四評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常時的正常控制狀態(tài)的示例的圖表。圖14是示出了在通過第五評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常時的正??刂茽顟B(tài)的示例的圖表。圖15是示出了在通過第六評估方法判定彎月面的流動狀態(tài)為正常還是異常之后被判定為正常時的正常控制狀態(tài)的示例的圖表。

在下文中,將對根據(jù)第一實施方式通過第一至第六評估方法檢測彎月面流動狀態(tài)的方法、利用所述評估方法判定彎月面流動的正常或異常狀態(tài)的過程以及流動控制方法進行描述。

為了便于說明,沿著模具10的長側(cè)部方向安裝有七個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107。此處,溫度測量器從左側(cè)至右側(cè)按順序被稱為第一溫度測量器至第七溫度測量器101、102、103、104、105、106和107,并且由第一溫度測量器至第七溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的溫度被稱為第一溫度至第七溫度。

根據(jù)第一評估方法,在多個溫度測量器101、102、103、104、105、106、107中,當(dāng)相對溫度差滿足第一基準溫度范圍(在5℃至70℃的范圍內(nèi))時,當(dāng)前的彎月面流動狀態(tài)被判定為正常。換言之,當(dāng)由第一溫度測量器至第七溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的相對溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)時,判定彎月面流動為正常。換言之,計算由所述多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的溫度差,并且比較每個計算出的溫度差是否包括在基準溫度范圍內(nèi),并且隨后,計算由其余溫度測量器測得的溫度相對于溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的溫度的差,以將這些溫度差與基準溫度范圍進行比較。

更詳細地,計算下述溫度差以將這些溫度差與基準溫度進行比較:由第一溫度測量器101和第二至第七溫度測量器102-107中的每一者所測得的溫度的差;由第二溫度測量器102、第一溫度測量器101和第三至第七溫度測量器102-107所測得的溫度的差;由第三溫度測量器102、第一溫度測量器101、第二溫度測量器102和第四至第七溫度測量器102-107所測得的溫度的差;由第四溫度測量器104、第一至第三溫度測量器101-103和第五至第七溫度測量器105-107所測得的溫度的差;由第五溫度測量器105、第一至第四溫度測量器101-104、第六溫度測量器106和第七溫度測量器107所測得的溫度的差;以及由第六溫度測量器106、第一至第五溫度測量器101-105和第七溫度測量器107所測得的溫度的差。

此處,當(dāng)由多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的相對溫度差滿足第一基準溫度范圍時,判定彎月面流動狀態(tài)為正常,而當(dāng)該相對溫度差超出第一基準溫度范圍時,判定彎月面流動狀態(tài)為異常。換言之,如圖10中所示,當(dāng)對由多個溫度測量器100測得的溫度相互進行相對比較時,如果溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi),則判定彎月面流動狀態(tài)處于正常流動狀態(tài),并且如果溫度差大于70℃以及小于15℃,則判定彎月面流動狀態(tài)處于異常流動狀態(tài)。另外,當(dāng)判定彎月面流動狀態(tài)異常時,根據(jù)彎月面流動形態(tài)來控制磁場產(chǎn)生單元500的操作,使得由多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的相對溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi),從而使彎月面流動正常化。此處,對由多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的溫度相互進行相對比較,以檢測溫度差小于15℃以及大于70℃的彎月面位置。因此,在對應(yīng)的位置處對磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和501d的操作進行控制,以使彎月面流動正?;8鶕?jù)相對溫度差來對施加至磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和501d的電流的增大、減小及強度進行調(diào)節(jié)。

例如,在板坯的連續(xù)鑄造期間,如圖10中所示,在板坯鑄造期間直至第一段t1由第一至第七這多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的第一溫度至第七溫度之間的相對溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是第一溫度至第六溫度之間的相對溫度差大于70℃以及小于15℃。此處,彎月面流動檢測單元200檢測到彎月面流動狀態(tài)處于第二段t2中,從而判定當(dāng)前的彎月面流動為異常。另外,根據(jù)在彎月面流動檢測單元200中確定的異常的彎月面流動以及彎月面流動形態(tài)來控制磁場產(chǎn)生單元500的操作。因此,第一溫度至第七溫度之間的相對溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)。因此,第三段t3中的彎月面流動狀態(tài)為正常。

例如,對在第二段t2中由多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107測得的溫度實時地相互進行相對比較并且隨后將這些溫度轉(zhuǎn)換成彎月面高度以形成如圖7中示出的圖像。換言之,當(dāng)對多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107之間的溫度相互進行相對比較時,由設(shè)置在右端處的第九溫度測量器100測得的溫度比由設(shè)置在左端處的第一溫度測量器100測得的溫度大。此處,該溫度差超過70℃。當(dāng)將溫度差轉(zhuǎn)換為彎月面高度以形成如圖7中示出的圖像時,該圖像相對于彎月面的中心彼此不對稱。例如,左端處的彎月面的高度大于右端處的彎月面的高度,從而形成不對稱的形狀。

第二段t2中的不對稱流動維持為正常流動型態(tài)直至第一段t1,隨后該不對稱流動相對于噴嘴20的中心在右側(cè)處引起強偏流并且在左側(cè)處引起弱流動。在異常流動的情況下,彎月面流動控制單元400可以使施加至設(shè)置在噴嘴20右側(cè)處的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流增大,以使減速力與調(diào)節(jié)之前相比時進一步增大,從而使該強流動變?nèi)?,并且彎月面流動控制單?00還可以使施加至設(shè)置在噴嘴20左側(cè)的對應(yīng)的位置處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流減小,以使減速力與調(diào)節(jié)之前相比減小,從而使流動增強。因此,第三段t3中的彎月面流動狀態(tài)為正常。

另一方面,在強偏流發(fā)生在噴嘴20的左側(cè)處且弱流動發(fā)生在右側(cè)處的情況下,彎月面流動控制單元400使施加至設(shè)置在噴嘴20的左側(cè)處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流進一步增大,以使減速力與調(diào)節(jié)之前相比時進一步增大,從而使強流動變?nèi)?,并且彎月面流動控制單?00還使施加至設(shè)置在噴嘴20的發(fā)生相對弱流動的左側(cè)的對應(yīng)的位置處的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流減小,以使減速力與調(diào)節(jié)之前相比時減小,從而使該流動增強。因此,第三段t3中的彎月面流動狀態(tài)為正常。

根據(jù)第二評估方法,將多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107中的設(shè)置在兩端處的溫度測量器之間的溫度差相互進行比較,以判定流動狀態(tài)。此處,當(dāng)設(shè)置在兩端處的溫度測量器之間的溫度差在15℃至70℃范圍內(nèi)時,判定為正常。換言之,當(dāng)在板坯鑄造期間設(shè)置在左端處的溫度測量器101與設(shè)置在右端處的溫度測量器107之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)時,判定彎月面流動狀態(tài)處于正常流動狀態(tài)。另一方面,當(dāng)溫度差大于70℃以及小于15℃時,判定彎月面流動狀態(tài)處于異常狀態(tài)。

例如,如圖11中所示,在板坯鑄造期間,設(shè)置在左端處的第一溫度測量器101與設(shè)置在右端處的第七溫度測量器107之間的溫度差直至第一段t1可以等于或大于15℃,但是第一溫度測量器101與第七溫度測量器107之間的溫度差在第一段t1之后可以大于70℃以及小于15℃。當(dāng)?shù)谝粶囟葴y量器101與第七溫度測量器107之間的溫度差在第一段t1之后在第二段t2中大于70℃以及小于15℃時,產(chǎn)生彎月面的兩個邊緣的高度差過大的不對稱流動狀態(tài)。此時,彎月面流動檢測單元200判定在第二段t2中彎月面流動異常,并且流動控制單元400在第二段t2中控制的磁場產(chǎn)生單元500的操作,使得第一溫度測量器101與第七溫度測量器107之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)。因此,第三段t3中的彎月面流動狀態(tài)為正常。換言之,通過由第一溫度測量器101測得的溫度與由第七溫度測量器107測得的溫度之間的比較,確定了發(fā)生相對較強的偏流的位置以及發(fā)生弱流動的位置。因此,分別控制多個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和501d以使該流動減弱或增強。因此,第三段t3中實現(xiàn)了第一溫度與第九溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi)的正常的流動狀態(tài)。

根據(jù)第三評估方法,通過利用多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107中的設(shè)置在板坯的寬度方向上的中央處或模具的長側(cè)部的中央處的溫度測量器104與設(shè)置在兩端處的溫度測量器101和107之間的溫度差來確定彎月面流動狀態(tài)。例如,在安裝有七個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107的情況下,當(dāng)設(shè)置在板坯的寬度方向上的中央處或板坯的長側(cè)部11a和11b的中央處的溫度測量器是第四溫度測量器104時,如果第一溫度測量器101的溫度與第四溫度測量器104的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi)、并且第七溫度測量器107的溫度與第四溫度測量器104的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi)時,則判定為正常。另一方面,如果第四溫度測量器104與第一溫度測量器101之間的溫度差和第四溫度測量器104與第七溫度測量器107之間的溫度差中的任一者不滿足第三基準溫度范圍,則判定為異常。

參照圖12,在板坯鑄造期間在第一段t1中,作為設(shè)置在左端處的溫度測量器的第一溫度測量器101與中央溫度測量器(第四溫度測量器104)之間的溫度差以及作為設(shè)置右端處的溫度測量器的第七溫度測量器107與中央溫度測量器(第四溫度測量器104)之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)。然而,第二段t2中,雖然第一溫度測量器101與第四溫度測量器104之間的溫度差可能在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是第七溫度測量器107與第四溫度測量器104之間的溫度差可能超過70℃。在這種情況下,彎月面在右邊緣處的高度比彎月面在左邊緣處的高度大過基準高度,致使變成不對稱流動狀態(tài)。此處,彎月面流動控制單元400判定在第二段t2中彎月面流動為異常,并且流動控制單元400在第二段t2中對磁場產(chǎn)生單元500的操作進行控制,以使施加至設(shè)置在噴嘴20的發(fā)生相對較強偏流的右側(cè)處的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流增大,從而使減速力與調(diào)節(jié)之前相比時進一步增大,由此使強流動減弱,并且還使施加至設(shè)置在噴嘴20的發(fā)生相對較弱流動的左側(cè)的對應(yīng)位置處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流減小,從而使減速力與調(diào)節(jié)之前相比時減小,由此使該流動增強。因此,第七溫度測量器107與第四溫度測量器104之間的溫度差處于15℃至70℃的范圍內(nèi),并且彎月面的高度彼此對稱,因此彎月面流動為正常。

例如,雖然第二段t2中的第一溫度測量器101與第四溫度測量器104之間的溫度差可能在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是第七溫度測量器107與第四溫度測量器104之間的溫度差可能小于15℃。在這種情況下,彎月面在右邊緣處的高度相較于彎月面在左邊緣處的高度低過基準高度,致使變成不對稱流動狀態(tài),從而引起異常的流動狀態(tài)。因此,流動控制單元400可以使施加至設(shè)置在噴嘴20的發(fā)生相對較弱流動的對應(yīng)的右側(cè)處的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流減小以使減速力與調(diào)節(jié)前相比時減小、從而使該流動增強;或者流動控制單元400可以使施加至設(shè)置在噴嘴20的發(fā)生相對較強偏流的左側(cè)處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流減小以使減速力與調(diào)節(jié)前相比時進一步減小、從而使該流動減弱。

如上所述,描述了作為示例的下述情況:雖然第一溫度測量器101與第四溫度測量器104之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是第七溫度測量器107與第四溫度測量器104之間的溫度差超過70℃或小于15℃。然而,另一方面,第七溫度測量器107和第四溫度測量器104之間的溫度差在15℃至70℃之間,但是第一溫度測量器101和第四溫度測量器104之間的溫度差可能超過70℃或低于15℃?;蛘?,第一溫度測量器101和第四溫度測量器104之間的溫度差以及第七溫度測量器107和第四溫度測量器104之間的溫度差全部都可能超過70℃或小于15℃。在這種情況下,所有流動狀態(tài)被確定為不正常,并且流動控制單元400通過與上述方法相同的方法來控制第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和501d中的每個磁場產(chǎn)生部的操作,以使彎月面流動正常化。

根據(jù)第四評估方法,通過利用多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107的平均溫度和設(shè)置在兩端處的溫度測量器的溫度差來判定彎月面流動狀態(tài)。換言之,當(dāng)設(shè)置在兩端處的溫度測量器與平均溫度之間的溫度差全部都在作為第四基準溫度范圍的15℃至70℃的范圍內(nèi)時,判定為正常。

例如,如果安裝有七個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107,則當(dāng)七個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107的平均溫度、設(shè)置在一端的第一溫度測量器101的溫度與該平均溫度之間的差以及設(shè)置在另一端的溫度測量器107與該平均溫度的差全部都在15℃至70℃的范圍內(nèi)時,判定為正常。另一方面,當(dāng)七個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107的平均溫度、第一溫度測量器101的溫度與該平均溫度之間的差以及溫度測量器107與該平均溫度之間的差中的任何一者不滿足第四基準溫度范圍時,判定為異常。

例如,在板坯鑄造期間,七個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107的平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差以及該平均溫度與第七溫度測量器107之間的差在第一段t1中全部都在15℃至70℃的范圍內(nèi)并且在第二段t2中超過70℃,以致變成異常流動狀態(tài),在該異常流動狀態(tài)下,噴嘴20左側(cè)處的彎月面的高度大于右側(cè)處的彎月面的高度(參見圖13)。因此,彎月面流動檢測單元200判定彎月面流動為異常,以便對磁場產(chǎn)生單元500的操作進行控制,使得施加至設(shè)置在噴嘴20的彎月面高度相對較高的左側(cè)處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流減小以使該流動減弱。

盡管僅呈現(xiàn)出整個的平均溫度以及設(shè)置在兩端的溫度測量器中的的一個溫度測量器的溫度,但是可以通過相同的方法來呈現(xiàn)其他溫度測量器的溫度來實時地檢測平均溫度與所測溫度之間的差。

盡管平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差以及平均溫度與第七溫度測量器107的溫度之間的差全部都在第二段中超過70℃,但是實施方式不限于此。例如,所有的溫度差可能會小于15℃,以致變成異常狀態(tài)。另外,雖然平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是平均溫度與第七溫度測量器107的溫度之間的差小于15℃或大于70℃。此時,判定為異常。另一方面,雖然平均溫度與第七溫度測量器107的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差小于15℃或大于70℃。此時,判定為異常。

根據(jù)第五評估方法,通過多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107中的設(shè)置在板坯的寬度方向上的中央處或模具10的每個長側(cè)部的中央處的溫度測量器104的時序平均溫度與設(shè)置在兩端處的溫度測量器101和107中的每個溫度測量器的溫度之間的差來判定彎月面流動狀態(tài)。換言之,當(dāng)設(shè)置在兩端處的溫度測量器101和107中的每個溫度測量器的溫度與設(shè)置在中央處的溫度測量器的時序平均溫度之間的差全部在15℃至70℃的范圍內(nèi)時,判定為正常。另一方面,如果第四溫度測量器104的時序平均溫度與設(shè)置在一端處的溫度測量器的溫度之間的差以及第四溫度測量器104的時序平均溫度與設(shè)置在另一端處的溫度測量器的溫度之間的差中的任一者不滿足第五基準溫度范圍,則判定為異常。

例如,判定設(shè)置在板坯或模具的長側(cè)部11a和11b中的每一者的中央處的第四溫度測量器104的時序平均溫度與設(shè)置在一個邊緣處的第一溫度測量器101的溫度之間的差以及第四溫度測量器104的時序平均溫度與設(shè)置在一個邊緣處的第七溫度測量器101間的差是否全部都在15℃至70℃的范圍內(nèi)來判定彎月面流動為正?;虍惓?。

更詳細地,在第四溫度測量器104的時序平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差以及第四溫度測量器104的時序平均溫度與第七溫度測量器101的溫度之間的差中,溫度處于15℃至70℃的范圍內(nèi)直至第一段t1(參見圖14)。然而,當(dāng)?shù)谒臏囟葴y量器104的時序平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差以及第四溫度測量器104的時序平均溫度與第七溫度測量器101之間的差異超過70℃時,彎月面流動檢測單元200判定彎月面流動為異常。另外,流動控制單元400對第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和501d中的至少一者的操作進行控制,使得所述時序平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差在15℃到70℃的范圍內(nèi)。

盡管設(shè)置在中央處的第四溫度測量器104的時序平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差以及第四溫度測量器104的時序平均溫度與第七溫度測量器107的溫度之間的差在第二段中全部都超過70℃,但實施方式不限于此。例如,所有溫度差可以小于15℃而變成異常狀態(tài)。

另外,盡管第四溫度測量器104的時序平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是第四溫度測量器104的時序平均溫度與第七溫度測量器107的溫度之間的差小于15℃或大于70℃。此時,判定為異常。另外,盡管第四溫度測量器104的時序平均溫度與第七溫度測量器107的溫度之間的差在15℃至70℃的范圍內(nèi),但是第四溫度測量器104的時序平均溫度與第一溫度測量器101的溫度之間的差小于15℃或大于70℃。此時,判定為異常。

根據(jù)第六評估方法,通過利用多個溫度測量器101、102、103、104、105、106和107中的設(shè)置在兩端處的溫度測量器101和107與鄰近溫度測量器101和107設(shè)置的溫度測量器102和106之間的溫度差來判定彎月面流動狀態(tài)。換言之,當(dāng)設(shè)置在一端處的第一溫度測量器101與最鄰近第一溫度測量器101設(shè)置的第二溫度測量器102之間的溫度差在15℃到70℃的范圍內(nèi)、并且設(shè)置在另一端處的第七溫度測量器107與最鄰近第七溫度測量器107設(shè)置的第六溫度測量器106之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)時,判定彎月面流動為正常流動型態(tài)。

參照圖15,在板坯鑄造期間直至第一段設(shè)置在兩端處的溫度測量器——例如,第一溫度測量器與鄰近第一溫度測量器設(shè)置的第二溫度測量器——之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)。然而,第二段中,第一溫度測量器與第二溫度測量器之間的溫度差超過70℃,因此,彎月面流動檢測單元200將該彎月面流動判定為異常流動狀態(tài)。另外,流動控制單元400對第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和501d中的至少一者的操作進行控制,使得第一溫度測量器與第二溫度測量器之間的溫度差在15℃至70℃的范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式,在模具10上可以安裝多個溫度測量器100,以對彎月面的寬度方向上的每個位置的溫度進行檢測并對這些溫度進行相對比較,從而判定彎月面的實時流動狀態(tài)。另外,可以提供多個用于判定彎月面流動狀態(tài)的評估方法或參考,并且可以通過利用多個評估方法或參考中的一者來實時地判定彎月面的流動狀態(tài)。另外,可以根據(jù)實時確定的彎月面流動狀態(tài)來控制磁場產(chǎn)生單元的操作,以將彎月面控制成缺陷的發(fā)生較少或不存在的流動狀態(tài)。因此,盡管在板坯鑄造期間將模具保護渣施加在鋼水彎月面上,但是通過根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面控制裝置以及利用該控制裝置的彎月面流動控制方法,可以實時地檢測并且隨后控制彎月的流動。因此,由于彎月面流動而發(fā)生的缺陷會減少,以提高板坯的質(zhì)量。

在上述第一實施方式中,描述了下述結(jié)構(gòu):其中,通過利用由多個溫度測量器測得的溫度值的差來判定彎月面流動狀態(tài)是正常還是異常,并且將多個溫度測量器的溫度相互進行相對比較以檢測彎月面流動形態(tài)。

彎月面流動會由于各種原因——例如,噴嘴堵塞、外部空氣是否通過滑動門進入并混合、供應(yīng)至噴嘴的惰性氣體的不可控性以及噴嘴的磨損——而變化,并且流動型態(tài)可以被分類成多個型態(tài)。此外,根據(jù)彎月面流動型態(tài)的種類來控制彎月面流動的方法會是有效的。

因此,本發(fā)明的第二實施方式提供了下述彎月面流動控制裝置以及使用該裝置的彎月面流動控制方法:該彎月面流動控制裝置對用于根據(jù)鋼水彎月面在模具內(nèi)的流動型態(tài)來對彎月面的流動進行控制的方法進行控制,以減少由于彎月面流動而發(fā)生的板坯的缺陷。

在下文中,將參照圖16至圖37來描述根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的彎月面流動控制裝置和彎月面流動控制方法。此處,重復(fù)的內(nèi)容將被省略或被簡單描述。

圖16是本發(fā)明的第二實施方式的彎月面流動控制裝置的概念圖。圖17和圖18是其中具有多個測量器以及磁場產(chǎn)生單元的模具的視圖。圖19是示出了本發(fā)明的實施方式的彎月面流動控制裝置的部件的狀態(tài)的視圖。圖20是示出了多個溫度測量器分別安裝在模具的一對長側(cè)部和一對短側(cè)部上的狀態(tài)的俯視圖。圖21是使通過相對表示由多個測量器測得的該一對長側(cè)部和一對短側(cè)部的各位置處的溫度而檢測到的彎月面流動形態(tài)可視化的圖表。圖22是三維可視化圖像。圖23是示出了溫度測量器被分別安裝在模具的長側(cè)部和短側(cè)部上的狀態(tài)的俯視圖。圖24是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的預(yù)先存儲或設(shè)定在流動型態(tài)類型存儲部中的多個流動型態(tài)類型的圖。圖25是示出了在圖24中示出的第八流動型態(tài)類型中產(chǎn)生的雙滾流型態(tài)的圖。圖26是示出了在圖24中示出的第七流動型態(tài)中的單滾流型態(tài)的圖。圖27和圖28是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的被分類為正常流動型態(tài)的第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的溫度分布的圖。圖29是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的預(yù)先存儲或設(shè)定在流動型態(tài)類型存儲部中的多個流動型態(tài)類型以及根據(jù)所述多個流動型態(tài)類型的多個流動控制類型的圖。圖30是示出了施加至磁場產(chǎn)生單元的兩相ac電流的相位的圖。圖31至圖34是用于說明根據(jù)施加至磁場產(chǎn)生單元的兩相ac電流的鋼水的流動方向和旋轉(zhuǎn)流動的圖。圖35是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面流動控制方法的流程圖。圖36是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的以彎月面流動控制方法來檢測彎月面流動形態(tài)的方法的流程圖。圖37是用于說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式的將以彎月面流動控制方法檢測到的彎月面流動歸類為一種流動類型的方法的流程圖。

參照圖16,包括根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的彎月面流動控制裝置的鑄造設(shè)備包括:模具10,該模具接納來自噴嘴20的鋼水以對鋼水進行一次冷卻;多個溫度測量器100,所述多個溫度測量器在模具10上沿模具10的寬度方向彼此間隔開地布置并且安裝,以測量每個位置處的溫度;磁場產(chǎn)生單元500,該磁場產(chǎn)生單元安裝在模具10的外側(cè),以產(chǎn)生用于使在模具10內(nèi)的鋼水能夠流動的磁場;彎月面流動檢測單元200,該彎月面流動檢測單元對接納在模具10中的彎月面的流動進行檢測;流動型態(tài)分類單元300,該流動型態(tài)分類單元用于將檢測到的彎月面流動形態(tài)分類為預(yù)先存儲或設(shè)定的多個流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型;以及流動控制單元400,該流動控制單元根據(jù)分類的流動型態(tài)類型來對磁場產(chǎn)生單元500的操作進行控制,以調(diào)節(jié)彎月面流動,從而將鋼水彎月面控制成使得彎月面具有正常流型的形態(tài)。

換言之,根據(jù)第二實施方式的溫度測量器100、彎月面檢測單元200、流動控制單元400和顯示單元與根據(jù)第一實施方式的那些相同。換言之,除了還設(shè)置有流動型態(tài)分類單元300以及在流動控制單元400中根據(jù)分類的流動型態(tài)類型來選擇及控制用于對彎月面的流動進行控制的方法之外,第二實施方式與第一實施方式相同。

根據(jù)第二實施方式的彎月面流動檢測單元按照模具10或鋼水彎月面的寬度方向上的位置相對地表示出由多個溫度測量器100測得的溫度值,并將所述溫度值轉(zhuǎn)換為鋼水彎月面的每個位置的相對高度,從而檢測出彎月面的流動形態(tài)。

以下將更詳細地描述通過在彎月面流動檢測單元200中利用從多個溫度測量器100發(fā)送的多個測得的溫度值來檢測彎月面流動形態(tài)的過程和方法。如圖16、圖17和圖20中所示,多個溫度測量器100分別沿著模具10的一對長側(cè)部(第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b)及一對短側(cè)部(第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b)的延伸方向安裝。沿著第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b以及第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b的延伸方向?qū)懭氲母綀D標記1至10表示安裝在第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b以及第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b處的所述多個溫度測量器100的數(shù)目。換言之,分別安裝在模具10的第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b處的所述多個溫度測量器100可以按順序例如從左側(cè)至右側(cè)被稱為第一溫度測量器至第九溫度測量器,并且安裝在第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b中的每一者處的所述多個溫度測量器100可以被稱為第十溫度測量器。盡管在本實施方式中,在第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b中的每一者處安裝有一個溫度測量器(即,第十溫度測量器),但是實施方式不限于此。例如,沿著短側(cè)部12a和12b的延伸方向可以安裝有多個溫度測量器100。

如上文在第一實施方式中描述的那樣,多個溫度測量器100安裝在模具10的第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b以及第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b處,以測量每個位置的溫度。此處,測得的溫度根據(jù)彎月面的高度而不同。因此,整個彎月面的形態(tài)(或類型)可以通過利用由多個溫度測量器100測得的溫度的差檢測出來。因此,由設(shè)置成布置在模具10或彎月面的寬度方向上的多個溫度測量器100測得的溫度值表示不同的位置。此處,由于溫度根據(jù)彎月面的高度而變化。因此,當(dāng)這些溫度值被相互進行相對比較時,可以檢測出彎月面的相對高度。因此,當(dāng)由多個溫度測量器100測得的這些溫度值被相互進行相對比較時,彎月面的每個位置的高度可以相對地確定出,從而檢測出彎月面流動形態(tài)。

另外,當(dāng)將模具10的第一長側(cè)部11a的方向和第二長側(cè)部11b的方向中的每個方向上的位置可變的溫度通過例如圖表示出時,溫度可以如圖21中示出的那樣可視化,并且該圖表可以顯示在顯示單元600上,以使得工作人員可以確認溫度。另外,當(dāng)使用根據(jù)模具10的第一長側(cè)部11a的方向和第二長側(cè)部11b的方向中的每個方向上的位置的溫度以及根據(jù)第一短側(cè)部12a的方向和第二短側(cè)部12b的方向中的每個方向上的位置的溫度時,溫度可以如圖22中示出的那樣可視化。這可以顯示在顯示單元上,使得工作人員確認可視化的溫度。

流動型態(tài)分類單元300將檢測到的彎月面流動形態(tài)與預(yù)先設(shè)定或存儲的流動型態(tài)類型進行比較,以比較出所檢測到的彎月面流動形態(tài)是否與所述流動型態(tài)類型中的任一種流動型態(tài)類型對應(yīng)并進行分類。此處,流動型態(tài)分類部300分類并判定所檢測到的彎月面流動形態(tài)為缺陷發(fā)生的可能性低的流動型態(tài)(在下文中,稱為正常流動型態(tài))還是為缺陷發(fā)生的可能性高的流動型態(tài)(在下文中,稱為異常流動型態(tài))。此處,正常流動型態(tài)是缺陷率為0.8%以下的彎月面流動型態(tài),并且異常流動型態(tài)是缺陷率超過0.8%的彎月面流動型態(tài)。流動型態(tài)分類單元300包括流動型態(tài)類型存儲部310和型態(tài)分類部320,其中,流動型態(tài)類型存儲部310形成包括在板坯鑄造期間產(chǎn)生的多種流動型態(tài)形狀的溫度數(shù)據(jù)以存儲多個流動型態(tài)類型,型態(tài)分類部320將檢測到的彎月面流動形態(tài)與多個存儲的流動型態(tài)類型相互進行比較以將檢測到的彎月面流動型態(tài)分類、定義或判定成所述多個流動型態(tài)類型中的一個流動形態(tài)類型(參見圖19)。

如上所述,多個流動型態(tài)類型被存儲在流動型態(tài)類型存儲部310中。根據(jù)多個測得的溫度值的最小溫度與最高溫度之間的差(即,彎月面溫度偏差δth-l)以及多個測得的溫度值中的由設(shè)置在兩個最外側(cè)的溫度測量器100測得的、彎月面的兩個邊緣處的溫度te1和te2中的每個溫度與由安裝在彎月面的設(shè)置有噴嘴20的中央處的溫度測量器100測得的中央溫度tc之間的關(guān)系來劃分多個流動型態(tài)類型。在下文中,由多個溫度測量器100測得的各個位置的溫度值的最小溫度與最大溫度之間的溫度差δth-l被稱為彎月面溫度偏差δth-l。另外,中央溫度tc是在彎月面的寬度方向上的中央處測得的溫度,即,由與噴嘴對應(yīng)的溫度測量器和設(shè)置在該對應(yīng)的溫度測量器的兩側(cè)處的溫度測量器中的一個溫度測量器測得的溫度。

在彎月面的一個延伸方向上的溫度分布中,當(dāng)彎月面溫度偏差δth-l在預(yù)定范圍內(nèi)、兩個邊緣處的溫度te1和te2比彎月面的溫度tc高或者等于溫度tc(在±誤差范圍內(nèi))、并且在兩個邊緣處的溫度te1和te2中的每個溫度與中央溫度tc之間的溫度偏差(在下文中,稱為第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c)也在預(yù)定范圍內(nèi),鋼水可以穩(wěn)定地流動以鑄造這樣的板坯:所述板坯防止由于流動造成的缺陷發(fā)生。更詳細地,可以鑄造缺陷率為0.8以下的板坯。

此處,當(dāng)彎月面溫度偏差δth-l過大或過小時,出現(xiàn)由于彎月面流動造成的缺陷,所以彎月面溫度偏差δth-l必須在第一預(yù)定值至比第一預(yù)定值大的第二預(yù)定值的范圍內(nèi)。換言之,彎月面溫度偏差δth-l必須在第一基準值t1至第二基準值t2的范圍內(nèi)。第一基準值t1和第二基準值t2可以通過由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)鋼水的組成和制造設(shè)備的條件而進行的若干操作來獲得。

在下文中,將第一基準值t1至第二基準值t2的范圍被稱為基準偏差。另外,彎月面溫度偏差δth-l滿足基準偏差表示彎月面溫度偏差δth-l的值在第一基準值t1至第二基準值t2的范圍內(nèi)。另一方面,彎月面溫度偏差δth-l不滿足基準偏差表示彎月面溫度偏δth-l小于第一基準值t1或超過第二基準值t2。例如,當(dāng)?shù)谝粶囟葹?0℃并且第二個基準值為100℃時,基準偏差在50℃至100℃的范圍內(nèi)(50℃≤基準偏差≥100℃)。另外,為了鑄造能夠防止由于彎月面流動造成的缺陷發(fā)生的板坯,在鑄造期間針對彎月面的每個位置測得的溫度值中的最小溫度與最大溫度之間的差——即,彎月面溫度偏差δth-l——必須在第一基準值t1至第二基準值t2的范圍內(nèi)(例如,在50℃至100℃的范圍內(nèi))。

另外,為了防止由于彎月面流動而發(fā)生缺陷,彎月面的兩個邊緣處的溫度te1和te2可以大于或等于中央溫度tc。此處,兩邊緣處的溫度te1和te2中的每個溫度與中央溫度tc之間的差,即,溫度偏差δte1-c和δte2-c必須小于預(yù)定值。此處,彎月面的兩個邊緣的溫度是在模具10內(nèi)最鄰近模具10的短側(cè)部12a和12b的邊緣區(qū)域的溫度,即,由安裝成布置在模具10的寬度方向上的多個溫度測量器100中的分別與第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b相鄰地設(shè)置的溫度測量器100所測得的溫度。換言之,所述溫度是由多個溫度測量器100中的設(shè)置在兩側(cè)的最靠外位置處的溫度測量器100測得的溫度,即,與第一短側(cè)部12a和第二短側(cè)部12b相鄰的兩端處的溫度。

在下文中,由鄰近彎月面的與第一短側(cè)部12a相鄰的邊緣或彎月面的與第一短側(cè)部12a相鄰的一端或者鄰近第一短側(cè)部12a的最外側(cè)溫度測量器100測得的彎月面的溫度被稱為第一邊緣溫度te1,并且由鄰近彎月面的與第二短側(cè)部12b相鄰的邊緣或彎月面的與第二短側(cè)部12b相鄰的另一端或者鄰近第二短側(cè)部12b的最外側(cè)溫度測量器100測得的彎月面的溫度被稱為第二邊緣溫度te2。

如上所述,為了防止由于彎月面流動造成的缺陷發(fā)生,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每一者必須大于或等于中央溫度tc,并且第一邊緣溫度te1與中央溫度tc之間的差值(在下文中為第一溫度偏差δte1-c)以及第二邊緣溫度te2與中央溫度tc之間的差值(在下文中為第二溫度偏差δte2-c)中的每個差值必須小于預(yù)定值。必須滿足第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的每個溫度偏差的比預(yù)定值小的基準值是用于對多個流動型態(tài)類型進行劃分或分類的溫度值。因此,在下文中,為了對流動型態(tài)類型進行分類,將與第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的每個溫度偏差進行比較的值稱為第三基準值t3,該第三基準值t3用作第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的每個溫度偏差的基準值。

根據(jù)本發(fā)明,基于上述定義,為了最小化或防止由于鋼水或彎月面的流動而發(fā)生板坯缺陷,當(dāng)彎月面溫度偏差δth-l滿足基準偏差(即,在第一基準值t1至第二基準值t2的范圍內(nèi))時,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每個溫度必須大于或等于中央溫度tc,第一溫度偏差te1-c必須小于第二基準值t3,并且第二溫度偏差δte2-c必須小于第三基準值t3。另外,將滿足上述條件的流動型態(tài)定義為正常流動型態(tài)。

換言之,在本發(fā)明的一實施方式中,所述多個流動型態(tài)類型中的多個流動形態(tài)類型被定義為正常流動型態(tài)。換言之,當(dāng)?shù)谝贿吘墱囟萾e1和第二邊緣溫度te2全都大于中央溫度tc并且第一溫度偏差te1-c和第二溫度偏差te2-c中的每個溫度偏差都小于第三基準值t3時,流動型態(tài)類型被定義為第一流動型態(tài)類型。另外,當(dāng)?shù)谝贿吘墱囟萾e1和第二邊緣溫度te2全都等于中央溫度tc并且第一溫度偏差te1-c和第二溫度偏差te2-c中的每個溫度偏差都小于第三基準值t3時,流動型態(tài)類型被定義為第二流動型態(tài)類型。

此處,“第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的至少一個邊緣溫度等于中央溫度tc”可以包括±誤差。這不表示第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度完全等于中央溫度tc,而是表示第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度在±誤差內(nèi)與中央溫度tc近似。

當(dāng)鋼水當(dāng)前的彎月面流動形態(tài)為第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一者時,彎月面的流動處于非常穩(wěn)定的流動狀態(tài)。此時,可以確保合適的彎月面速度和溫度,以提供發(fā)生缺陷的可能性低或者板坯的缺陷率小于0.8的流動狀態(tài)。因此,當(dāng)彎月面流動形態(tài)為第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的每一者的形態(tài)時,不會發(fā)生由于流動導(dǎo)致的缺陷,或者缺陷率被最小化至0.8以下。另外,當(dāng)磁場產(chǎn)生單元500的操作沒有單獨改變時,檢測到的流動型態(tài)形狀是第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一者,施加至設(shè)置在噴嘴兩側(cè)處的磁場產(chǎn)生單元500的電流是一樣的。

另一方面,當(dāng)由于鋼水和彎月面的流動而在板坯中發(fā)生缺陷時,在彎月面的流動型態(tài)或彎月面的溫度中,彎月面溫度偏差δth-l超出第一基準值t1至第二基準值t2的范圍(即,超出從第一基準值t1至第二基準值t2的范圍)、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度小于中央溫度tc、第一溫度偏差te1-c超過第三基準值t3或第二溫度偏差δte2-c超過第三基準值t3(圖24的第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型)。

在本發(fā)明的實施方式中,所述多個流動型態(tài)類型中的多個流動型態(tài)類型被定義為異常流動型態(tài)(第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型)。換言之,當(dāng)?shù)谝贿吘墱囟萾e1和第二邊緣溫度te2中的至少一個邊緣溫度大于中央溫度tc時,第一溫度偏差te1-c和第二溫度偏差te2-c中的至少一個溫度偏差超過第三基準值t3的流動型態(tài)類型被定義為第三流動型態(tài)類型、第四流動型態(tài)類型或第八流動型態(tài)類型。另外,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度超過第三基準值t3的流動型態(tài)類型被定義為第三流動類型或第四流動型態(tài)類型,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2全都超過第三基準值t3的流動型態(tài)類型被定義為第八流動型態(tài)類型。另外,當(dāng)高于第三基準值t3的值被定義為第四基準值t4時,如果超過第三基準值t3的第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度超過第四基準值t4,則第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的所述一個被定義為第三流動型態(tài)。另外,在為第四基準值t4或更小的情況下,當(dāng)超過第三基準值t3的第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度超過第三基準值t3時,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的所述一個被定義為第四流動型態(tài)類型。

第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型可以是在鋼水的偏流由于噴嘴20的排放鋼水的兩個排出孔中的一個排出孔堵塞而非常嚴重時發(fā)生的彎月面流動形態(tài)。另外,當(dāng)發(fā)生具有第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型的流動時,會發(fā)生具有渦旋形狀的流或流動,因此,發(fā)生缺陷的可能性會顯著增大。另外,第八流動型態(tài)類型是在由于噴嘴20的兩個排出孔的阻塞導(dǎo)致發(fā)生如圖25中示出的從噴嘴排出的鋼水在豎向方向上分叉流動(參見圖25的附圖標記a和b)的雙滾流時發(fā)生的彎月面流動形態(tài)。當(dāng)發(fā)生第八型態(tài)時,發(fā)生具有渦旋形狀的流或流動,因此,發(fā)生缺陷的可能性顯著增大。

另外,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度小于中央溫度tc,另一邊緣溫度大于中央溫度tc。另外,第一溫度偏差te1-c和第二溫度偏差te2-c中的一個溫度偏差超過第三基準值t3的流動型態(tài)類型被定義為第五流動型態(tài)類型或第六流動型態(tài)類型。

另外,當(dāng)高于第三基準值t3的值被定義為第四基準值t4時,如果超過第三基準值t3的第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度超過第四基準值t4,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的所述一個被定義為第五流動型態(tài)。另外,在為第四基準值t4或更小的情況下,當(dāng)超過第三基準值t3的第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度超過第三基準值t3時,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的所述一個被定義為第六流動型態(tài)類型。

第五流動型態(tài)類型是為單滾流和偏流的流動型態(tài),其中,外部空氣通過對噴嘴20在中間包與模具10之間的連通進行控制的滑動門被引入并混合,供給至噴嘴20的ar的量不能被控制,并且發(fā)生噴嘴20磨損,使得從噴嘴排出的鋼水可以向下流動c(參見圖26)。由于第五流動型態(tài)類型,來自鋼水的爐渣可能被插入并混合,從而導(dǎo)致缺陷。另外,第六流動型態(tài)類型是下述流動型態(tài):其中,相對于彎月面的中央向一側(cè)或另一側(cè)發(fā)生下游流動或者出現(xiàn)緩慢的彎月面速度。另外,與第五流動型態(tài)類型相比,第六流動型態(tài)類型是形成弱單滾流和偏流的流動型態(tài)。因此,彎月面的溫度顯著降低,并且因此,發(fā)生具有孔形狀的缺陷的可能性顯著增大。

另外,彎月面溫度偏差δth-l滿足從第一基準值t1至第二基準值t2的范圍并且第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2小于中央溫度的流動型態(tài)類型被定義為第七流動型態(tài)類型。作為不同型態(tài)類型,彎月面溫度偏差δth-l小于第一基準值t1并且第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每一邊緣溫度等于中央溫度tc或者在±誤差范圍內(nèi)與中央溫度tc近似以形成和緩流動的流動型態(tài)類型被定義為第九流動型態(tài)類型。另外,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一個邊緣溫度小于中央溫度tc、另一邊緣溫度等于中央溫度tc或者在±誤差范圍內(nèi)與中央溫度tc近似的流動型態(tài)類型被定義為第十流動型態(tài)類型。

第七種流動型態(tài)類型與第五流動型態(tài)類型在生成方面類似。第七流動型態(tài)類型是通過由于下述原因?qū)е碌膯螡L流或強偏流而發(fā)生的流動型態(tài):外部空氣通過對噴嘴20在中間包與模具10之間的連通進行控制的滑動門被引入并混合、供給至噴嘴20的ar的量不能被控制以及噴嘴20的磨損。另外,爐渣通過形成單滾流型態(tài)的第七流動型態(tài)類型而混合到鋼水中,從而發(fā)生缺陷。

此處,第九流動型態(tài)類型是具有平坦彎月面的非常緩和的流動,其中幾乎不發(fā)生流動。與第六流動型態(tài)類型類似,在第九流動型態(tài)類型中,相對于彎月面的中央向一側(cè)或另一側(cè)發(fā)生下游流動或者出現(xiàn)緩慢的彎月面速度。當(dāng)發(fā)生第九流動型態(tài)類型時,彎月面的溫度會顯著降低,因此可能發(fā)生具有孔形狀的缺陷。另外,第十流動型態(tài)類型是具有平坦彎月面的非常緩和的流動與單滾流動彼此組合的流動。因此,通過該流動可能發(fā)生具有孔形狀的缺陷。

如上所述,在本發(fā)明中,彎月面流動型態(tài)類型被分類成十種類型(參見圖24),并且該十種類型中的第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型是缺陷率低的正常型態(tài)類型,第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型是缺陷率高的異常型態(tài)類型。另外,如上所述分類成的第一流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型及其數(shù)據(jù)預(yù)先存儲或設(shè)定在流動型態(tài)存儲部310中。下面將對相較于存儲有第一流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型的流動型態(tài)類型存儲部310檢測彎月面型態(tài)形狀并將其歸類成第一至第十流動型態(tài)類型中的一種型態(tài)類型的過程進行描述。當(dāng)所檢測的彎月面流動型態(tài)不與存儲在流動型態(tài)類型存儲部300中的彎月面流動型態(tài)數(shù)據(jù)對應(yīng)時,對當(dāng)前彎月面流動型態(tài)和根據(jù)當(dāng)前彎月面流動型態(tài)的板坯質(zhì)量進行追蹤,隨后將追蹤到的數(shù)據(jù)存儲在流動型態(tài)類型存儲部中。然后,不斷更新流動型態(tài)類型存儲部310。

在型態(tài)分類單元320中,將由彎月面流動檢測單元200檢測到的流動型態(tài)形狀與存儲在流動型態(tài)類型存儲部310中的第一流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型相互進行對比或比較,以將在板坯鑄造期間檢測到的流動型態(tài)形狀分類為第一流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型中的一個型態(tài)。

換言之,對在型態(tài)分類單元320中檢測到的流動型態(tài)形狀的每個彎月面位置(在板坯的寬度方向上的每個位置)的溫度進行分析,以選擇及分類為與分析后的溫度數(shù)據(jù)或與分析后的溫度數(shù)據(jù)所滿足的流動型態(tài)類型對應(yīng)的流動型態(tài)類型。詳細地,對檢測到的流動型態(tài)形狀的多個位置的溫度中的最小溫度與最高溫度之間的差即彎月面溫度偏差δth-l、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2以及彎月面中央溫度tc進行分析,以選擇及分類為由彎月面溫度偏差δth-l、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2、第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的每一者均滿足的流動型態(tài)類型。換言之,根據(jù)檢測到的流動型態(tài)形狀的彎月面溫度偏差δth-l是滿足基準偏差還是超出基準偏差、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2是等于、大于還是小于彎月面中央溫度tc、或者第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的每個溫度偏差是否均小于或等于第三基準值t3來選擇第一流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型中的一個流動型態(tài)類型,然后將選擇的該流動型態(tài)類型歸類為正常流動型態(tài)和異常流動型態(tài)中的一者。

例如,在檢測到的彎月面流動型態(tài)中,當(dāng)?shù)谝粶囟绕瞀膖e1-c滿足基準偏差時,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度均大于中央溫度tc,并且第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的每個溫度偏差均小于第三基準值t3,彎月面流動型態(tài)被歸類為第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一個流動型態(tài)類型。此處,當(dāng)?shù)谝贿吘墱囟萾e1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度均大于中央溫度tc時,彎月面流動型態(tài)歸類為第一流動型態(tài)類型,并且當(dāng)?shù)谝贿吘墱囟萾e1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度均等于中央溫度tc或者在±誤差范圍內(nèi)與中央溫度tc近似時,彎月面流動型態(tài)被分類為第二流動型態(tài)類型。

另外,當(dāng)由于鋼水和彎月面的流動而在板坯中發(fā)生缺陷時,在彎月面的流動型態(tài)或彎月面的溫度中,當(dāng)彎月面溫度偏差δth-l超出第一基準值t1至第二基準值t2的范圍(即,超出從第一基準值t1至第二基準值t2的范圍)、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每個邊緣溫度均小于中央溫度tc、第一溫度偏差te1-c超過第三基準值t3或者第二溫度偏差δte2-c超過第三基準值t3時,彎月面流動型態(tài)被歸類為第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型中的一個流動型態(tài)類型。

即,彎月面溫度偏差δth-l超出基準偏差、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的至少一個邊緣溫度大于中央溫度、并且第一溫度偏差te1-c和第二溫度偏差te2-c中的至少一個溫度偏差超過第三基準值t3的流動型態(tài)類型被歸類為第三流動型態(tài)類型、第四流動型態(tài)類型或第八流動型態(tài)類型。此處,當(dāng)?shù)谝粶囟绕瞀膖e1-c和第二溫度偏差δte2-c中的一個溫度偏差超過第三基準值t3時,彎月面流動型態(tài)被歸類為第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型中的一個流動型態(tài)類型,并且當(dāng)?shù)谝粶囟绕瞀膖e1-c和第二溫度偏差δte2-c全都超過第三基準值t3時,彎月面流動型態(tài)被歸類為第八流動型態(tài)類型。另外,當(dāng)?shù)谝粶囟绕瞀膖e1-c和第二溫度偏差δte2-c中的一個溫度偏差超過第三基準值t3并且超過第三基準值t3的邊緣溫度在超過第三基準值t3的同時超過第四基準值t4時,彎月面流動型態(tài)被歸類為第三流動型態(tài)類型。另外,當(dāng)超過第三基準值t3的邊緣緣溫度在超過第三基準值t3的同時小于第四基準值t4時,彎月面流動型態(tài)被歸類為第四流動型態(tài)類型。

再例如,如下流動型態(tài)類型被歸類為第五流動型態(tài)類型或第六流動型態(tài)類型:其中,檢測到的流動形態(tài)的第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一者小于中央溫度tc,另一者大于中央溫度tc,并且第一溫度偏差te1-c和第二溫度偏差te2-c中的一者超過第三基準值t3。此處,當(dāng)?shù)谝粶囟绕瞀膖e1-c或第二溫度偏差δte2-c在超過第三基準值t3的同時超過第四基準值t4時,彎月面流動型態(tài)被定義為第五流動型態(tài)類型。當(dāng)?shù)谝粶囟绕瞀膖e1-c或第二溫度偏差δte2-c在超過第三基準值t3的同時小于第四基準值t4時,彎月面流動型態(tài)被定義為第六流動型態(tài)類型。

另外,如下流動型態(tài)類型被定義為第七流動型態(tài)類型:其中,檢測到的流動型態(tài)的彎月面溫度偏差δth-l滿足從第一基準值t1到第二基準值t2的范圍,并且第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2小于中央溫度tc。

另外,如下流動型態(tài)類型被定義為第九流動型態(tài)類型:其中,檢測到的彎月面流動型態(tài)的彎月面溫度偏差δth-l小于第一基準值t1,并且第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的每一者等于中央溫度tc或在±誤差范圍內(nèi)類似于中央溫度tc而形成和緩的流動。

另外,如下流動型態(tài)類型被歸類為第十流動型態(tài)類型:其中,第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2中的一者小于中央溫度tc,另一者等于中央溫度tc或在±誤差范圍內(nèi)類似于中央溫度。

在本發(fā)明的第二實施方式中,通過上述方法檢測的彎月面流動形態(tài)被歸類為一種流動型態(tài)類型。在根據(jù)實施方式的型態(tài)分類中,通過使用由安裝在第一長側(cè)部11a和第二長側(cè)部11b上的多個溫度測量器100測量的溫度值檢測的彎月面流動形態(tài)被歸類為一種流動型態(tài)類型。此處,由沿著第一長側(cè)部11a安裝的多個溫度測量器100檢測并測量的彎月面流動形態(tài)和由沿著第二長側(cè)部11b安裝的多個溫度測量器100檢測并測量的彎月面流動形態(tài)的彎月面溫度偏差相對較大的彎月面流動形態(tài)被歸類為一種流動型態(tài)類型以將歸了類的流動型態(tài)類型傳送至流動控制單元400。另外,電力或電流被施加至磁場產(chǎn)生單元500,使得鋼水流動以在流動控制單元400中歸類的流動型態(tài)類型出現(xiàn)。

如在第一實施方式中所述的,磁場產(chǎn)生單元510產(chǎn)生磁場以允許鋼水通過磁場而流動并由流動控制單元400控制。如在圖1、圖16、圖17和圖18中所示出的,磁場產(chǎn)生單元510包括例如多個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c、510d。

第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d包括沿模具10的長側(cè)部11a和11b的方向延伸的芯構(gòu)件511a、511b、511c、511d和多個線圈構(gòu)件512a、512b、512c和512d,所述多個線圈構(gòu)件512a、512b、512c和512d分別繞芯構(gòu)件511a、511b、511c和511d的外表面纏繞并且分別沿芯構(gòu)件511a、511b、511c和511d的延伸方向彼此間隔開。

此處,第一磁場產(chǎn)生部510a的線圈構(gòu)件512a繞芯構(gòu)件511a纏繞的方向與第二磁場產(chǎn)生部510b的線圈構(gòu)件512b繞芯構(gòu)件511b纏繞的方向相同,并且第三磁場產(chǎn)生部510c的線圈構(gòu)件512c繞芯構(gòu)件511c纏繞的方向與第四磁場產(chǎn)生部510d的線圈構(gòu)件512d繞芯構(gòu)件511d纏繞的方向相同。另外,第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部512b的線圈構(gòu)件512a和512b繞芯構(gòu)件511a和511b纏繞的方向與第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d的線圈構(gòu)件512c和512d繞芯構(gòu)件511c和511d纏繞的方向相反。

例如,如圖17中所示,第一磁場產(chǎn)生部510a的線圈構(gòu)件512a繞芯構(gòu)件511a纏繞的方向和第二磁場產(chǎn)生部510b的線圈構(gòu)件512b繞芯構(gòu)件511b纏繞的方向是順時針方向,并且第三磁場產(chǎn)生部510c的線圈構(gòu)件512c繞芯構(gòu)件511c纏繞的方向和第四磁場產(chǎn)生部510d的線圈構(gòu)件512d繞芯構(gòu)件511d纏繞的方向是逆時針方向。替代性地,第一磁場產(chǎn)生部510a的線圈構(gòu)件512a和第二磁場產(chǎn)生部510b的線圈構(gòu)件512b可以沿逆時針方向纏繞,并且第三磁場產(chǎn)生部510c的線圈構(gòu)件512c和第四磁場產(chǎn)生部510d的線圈構(gòu)件512d可以沿順時針方向纏繞。

盡管關(guān)于第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d的線圈構(gòu)件512a、512b,512c和512d繞芯構(gòu)件511a、511b、511c和511d纏繞的方向的描述在對根據(jù)第一實施方式的彎月面流動控制裝置的描述中被省略,但其描述同樣適用。

一般情況下,鋼水的溫度在碳鋼的情況下約為1500℃,居里溫度約為800℃。由于鋼水大于居里溫度,因此鋼水不具有磁性。然而,因為鋼水由于洛侖茲力而受磁場的影響,電導(dǎo)率σ、鋼水與磁場之間的相對速度v和磁場密度b之間的關(guān)系將由以下等式(1)表達:

等式(1)

f=σ·b2·v(1)

流動控制單元400根據(jù)在流動型態(tài)分類單元300中分類的彎月面流動型態(tài)來控制施加至磁場產(chǎn)生單元500的電力或電流,以調(diào)節(jié)鋼水內(nèi)的磁場,從而實現(xiàn)正常的流動型態(tài)。

將多相或兩相交流電壓施加至具有沿模具10的長側(cè)部11a和11b的延伸方向安裝的電磁體形狀的磁場產(chǎn)生單元(參見圖30),以形成可移動磁場,并且通過可移動磁場來調(diào)節(jié)鋼水的流動。如圖19中所示,流動控制單元400包括流動控制類型存儲部410、流動控制類型選擇部420和電力施加控制部430,其中,在流動控制類型存儲部410中,根據(jù)在流動型態(tài)分類單元300中分類的彎月面型態(tài)類型的種類存儲有磁場產(chǎn)生單元500的電力施加條件、即多個流動控制類型,該流動控制類型選擇部420選擇多個流動控制類型中的一者,以將歸類的流動型態(tài)類型保持或調(diào)節(jié)成正常流動型態(tài),該電力施加控制部430根據(jù)在流動控制類型選擇部420中選擇的類型向磁場產(chǎn)生單元510施加電力。

在流動控制類型存儲部410中設(shè)定或存儲有用于將至少存儲在流動型態(tài)類型存儲部310中的流動型態(tài)類型中的每一者調(diào)節(jié)成正常的流動型態(tài)的流動控制類型。也就是說,設(shè)定和存儲了關(guān)于第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型的流動控制類型(即,第一控制類型至第六控制類型),使得將為異常型態(tài)的第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型調(diào)節(jié)為第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一者。

存儲在流動控制類型存儲部410中的流動控制類型根據(jù)磁場的施用方法而改變。也就是說,提供了這樣一種用于產(chǎn)生鋼水流動的施用方法,其中,沿著長側(cè)部的方向水平移動的磁場從模具10的短側(cè)部12a和12b沿放置噴嘴20的方向、即沿與鋼水從噴嘴20排出的方向相反的方向移動,以向噴嘴20中的鋼水的排出流提供破斷力。在該說明書中,該施用方法被表示為“emls”、“emls模式”或者“通過mels模式施加的磁場”(emls:electromagneticlevelstabilizer(電磁水平穩(wěn)定器))。當(dāng)磁場以emls模式在磁場產(chǎn)生單元500中形成時,可以減小模具10內(nèi)的鋼水彎月面的鋼水流動速度。根據(jù)其他磁場施用方法,提供了用于賦予從噴嘴20排出的鋼水以加速力的方法。提供了下述方法:在該方法中,沿著模具的長側(cè)部11a和11b的方向水平移動的磁場從噴嘴20沿模具20的短側(cè)部12a和12b的方向——即沿與噴嘴20的鋼水排出方向相同的方向——移動,以向鋼水排出流提供加速力。在該說明書中,該施用方法表示為“emla”、“emla模式”或者“通過mela模式施加的磁場”(emla:electromagneticlevelaccelerating(電磁水平加速))。當(dāng)磁場產(chǎn)生單元500在上述emla模式下產(chǎn)生磁場時,鋼水排出流從噴嘴20加速。因此,排出流與模具10的短側(cè)部12a和12b的壁碰撞,并且隨后,鋼水沿著短側(cè)部12a和12b豎向地分支。此處,分支成向上流動的鋼水從模具10的短側(cè)部12a和12b的位置沿噴嘴20的方向在鋼水彎月面上流動。提供了下述方法作為又一個磁場施加方法:在該方法中,模具10內(nèi)的鋼水以噴嘴20作為中心而水平地旋轉(zhuǎn)。詳細地,提供了下述方法:在該方法中,沿著模具10的長側(cè)部11a和11b水平移動的磁場在兩相反的方向上沿著相對較長的側(cè)部移動,以產(chǎn)生沿著凝固界面水平地旋轉(zhuǎn)的鋼水流。在該說明書中,施加方法表示為“emrs”、“emrs模式”或者“通過emrs模式施加的磁場”。

如上所述,emrs、emrs模式或者通過emrs模式施加的磁場在ac電流施加至分別構(gòu)成第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部的線圈構(gòu)件512a、512b、512c和512d中的每一者時根據(jù)u相和w相的施加順序發(fā)生改變。該順序在每個90°角度(π/2)時改變。

電力施加控制部430根據(jù)在流動控制類型選擇部420中選擇的流動控制類型來調(diào)節(jié)電力,即調(diào)節(jié)施加至多個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d的ac電壓。更詳細地,當(dāng)將ac電壓施加至分別構(gòu)成第一磁場產(chǎn)生部至第四磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d的線圈構(gòu)件512a、512b、512c和512d時,ac電壓在具有u相和w相的ac電壓相對于多個線圈構(gòu)件512a、多個線圈構(gòu)件512b、多個線圈構(gòu)件512c和多個線圈構(gòu)件512d連續(xù)切換的同時施加。此處,相位變化可以以90°的角度改變。

例如,在安裝在第一長側(cè)部11a外側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b中,當(dāng)電流施加至構(gòu)成第一磁場產(chǎn)生部510a的多個線圈構(gòu)件512a時,電流從第一短側(cè)部12a沿噴嘴的方向以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加。當(dāng)電流施加至構(gòu)成第二磁場產(chǎn)生部510b的多個線圈構(gòu)件512b時,電流從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加。更詳細地,當(dāng)?shù)谝淮艌霎a(chǎn)生部510a的從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512a是第一至第五線圈構(gòu)件512a時,具有u相、w相、u相、w相和u相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512a、第二線圈構(gòu)件512a、第三線圈構(gòu)件512a、第四線圈構(gòu)件512a和第五線圈構(gòu)件512a。另外,當(dāng)?shù)诙艌霎a(chǎn)生部510b的從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512b是第一至第五線圈構(gòu)件512b時,具有u相、w相、u相、w相和u相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512b、第二線圈構(gòu)件512b、第三線圈構(gòu)件512b、第四線圈構(gòu)件512b和第五線圈構(gòu)件512b。因此,磁場從第一短側(cè)部12a在噴嘴20的方向上沿著第一磁場產(chǎn)生部510a的芯構(gòu)件511a的延伸方向移動并且從第二短側(cè)部12b在噴嘴20的方向上沿著第二磁場產(chǎn)生部510b的芯構(gòu)件511b的延伸方向移動。因此,在鋼水中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。鋼水由于從磁場施加至感應(yīng)電流的力(洛倫茲力)而受到在磁場的移動方向上跟隨并感生的驅(qū)動力。如在圖31中所示出的,鋼水從兩個端部側(cè)流向噴嘴的方向f1和f2。

類似地,在安裝在第二長側(cè)部11b外側(cè)的第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d中,當(dāng)電流施加至構(gòu)成第三磁場產(chǎn)生部510c的多個線圈構(gòu)件512c時,電流從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加。當(dāng)電流施加至構(gòu)成第四磁場產(chǎn)生部510d的多個線圈構(gòu)件510d時,電流從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加。即,當(dāng)?shù)谌艌霎a(chǎn)生部510c的從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512c是第一至第五線圈構(gòu)件512c時,具有u相、w相、u相、w相和u相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512c、第二線圈構(gòu)件512c、第三線圈構(gòu)件512c、第四線圈構(gòu)件512c和第五線圈構(gòu)件512c。另外,當(dāng)?shù)谒拇艌霎a(chǎn)生部510d的從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512d是第一至第五線圈構(gòu)件512d時,具有u相、w相、u相、w相和u相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512d、第二線圈構(gòu)件512d、第三線圈構(gòu)件512d、第四線圈構(gòu)件512d和第五線圈構(gòu)件512d。因此,磁場從第一短側(cè)部12a在噴嘴20的方向上沿著第三磁場產(chǎn)生部510c的芯構(gòu)件511c的延伸方向移動并且從第二短側(cè)部12b在噴嘴20的方向上沿著第四磁場產(chǎn)生部510d的芯構(gòu)件511d的延伸方向移動。因此,在鋼水中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。鋼水由于從磁場施加至感應(yīng)電流的力(洛倫茲力)而受到在磁場的移動方向上跟隨并感生的驅(qū)動力,如圖31中所示,鋼水從兩個端部側(cè)流向噴嘴的方向f3和f4。

磁場在第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b以及第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d中從短側(cè)部12a和12b沿噴嘴20的方向移動。這是emls磁場施加方法。此處,鋼水從兩個短側(cè)部12a和12b沿噴嘴的方向移動。此處,由于鋼水的流動方向與從噴嘴20的排出孔排出的鋼水的排出方向彼此不同,因此鋼水的流動速度減小。另外,根據(jù)該磁場施加方法,如圖31中所示,emls模式的磁場運動在相對于噴嘴20的中心設(shè)置于兩側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c以及第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者中發(fā)生。

又例如,在安裝于長側(cè)部11a外側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b中,當(dāng)電流施加至構(gòu)成第一磁場產(chǎn)生部510a的多個線圈構(gòu)件512a時,電流從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加。當(dāng)電流施加至構(gòu)成第二磁場產(chǎn)生部510b的多個線圈構(gòu)件512b時,電流從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加。更詳細地,當(dāng)?shù)谝淮艌霎a(chǎn)生部510a的從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512a是第一至第五線圈構(gòu)件512a時,具有w相、u相、w相、u相和w相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512a、第二線圈構(gòu)件512a、第三線圈構(gòu)件512a、第四線圈構(gòu)件512a和第五線圈構(gòu)件512a。另外,當(dāng)?shù)诙艌霎a(chǎn)生部510b的從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512b是第一至第五線圈構(gòu)件512b時,具有w相、u相、w相、u相和w相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512b、第二線圈構(gòu)件512b、第三線圈構(gòu)件512b、第四線圈構(gòu)件512b和第五線圈構(gòu)件512b。因此,磁場從第一短側(cè)部12a在噴嘴20的方向上沿著第一磁場產(chǎn)生部510a的芯構(gòu)件511a的延伸方向移動并且從第二短側(cè)部12b在噴嘴20的方向上沿著第二磁場產(chǎn)生部510b的芯構(gòu)件511b的延伸方向移動。因此,在鋼水中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。鋼水由于從磁場施加至感應(yīng)電流的力(洛倫茲力)而受到在磁場的移動方向上跟隨并感生的驅(qū)動力。如在圖32中所示出的,鋼水從兩個端部側(cè)流向噴嘴的方向f1和f2。

另外,在安裝于第二長側(cè)部11b外側(cè)的第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d中,當(dāng)電流施加至構(gòu)成第三磁場產(chǎn)生部510c的多個線圈構(gòu)件512c時,電流從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加。當(dāng)電流施加至構(gòu)成第四磁場產(chǎn)生部510d的多個線圈構(gòu)件512d時,電流從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加。即,當(dāng)?shù)谌艌霎a(chǎn)生部510的從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512c是第一至第五線圈構(gòu)件512c時,具有w相、u相、w相、u相和w相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512c、第二線圈構(gòu)件512c、第三線圈構(gòu)件512c、第四線圈構(gòu)件512c和第五線圈構(gòu)件512c。另外,當(dāng)?shù)谒拇艌霎a(chǎn)生部510d的從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向相繼放置的多個線圈構(gòu)件512d是第一至第五線圈構(gòu)件512d時,具有w相、u相、w相、u相和w相的電力分別施加至第一線圈構(gòu)件512d、第二線圈構(gòu)件512d、第三線圈構(gòu)件512d、第四線圈構(gòu)件512d和第五線圈構(gòu)件512d。因此,磁場從第一短側(cè)部12a在噴嘴20的方向上沿著第三磁場產(chǎn)生部510c的芯構(gòu)件511c的延伸方向移動并且從第二短側(cè)部12b在噴嘴20的方向上沿著第四磁場產(chǎn)生部510d的芯構(gòu)件511d的延伸方向移動。因此,感應(yīng)電流在鋼水中產(chǎn)生。鋼水由于從磁場施加至感應(yīng)電流的力(洛倫茲力)而受到在磁場的移動方向上跟隨并感生的驅(qū)動力。如圖32中所示,鋼水從兩個端部側(cè)流向噴嘴的方向f3和f4。

磁場在第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b以及第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d中從短側(cè)部12a和12b沿噴嘴20的方向移動。這是emla磁場施加方法。此處,鋼水從兩個短側(cè)部12a和12b沿噴嘴20的方向移動。此處,由于鋼水的流動方向和從噴嘴20的排出孔排出的鋼水的排出方向相同,因此鋼水的流動速度增大。另外,根據(jù)該磁場施加方法,如圖32中所示,emla模式的磁場運動在相對于噴嘴20的中心設(shè)置于兩側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c以及第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者中發(fā)生。

如上所述,磁場沿相同的方向流向相對于噴嘴20的中心設(shè)置于兩側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b,并且磁場沿相同的方向流向相對于噴嘴20的中心設(shè)置于兩側(cè)的第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d。因此,在emls模式下,電力相對于噴嘴20的中心施加至兩側(cè),使得鋼水在噴嘴20的兩側(cè)都減速,如圖31中所示,并且在emla模式下,電力相對于噴嘴20的中心施加至兩側(cè),使得鋼水在噴嘴20的兩側(cè)都加速,如圖32中所示。

然而,實施方式并不限于此。例如,在噴嘴20的兩側(cè)方向上,磁場可以以emla模式形成在一側(cè)和另一側(cè)中的一者處而在另一者處以emls模式形成。例如,磁場在emla模式下形成于放置在噴嘴20的一側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c中的每一者處而在emls模式下形成于第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者處。為此,如在圖33中所示的,電流以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加至第一磁場產(chǎn)生部510a的第一至第五線圈512a,電流以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加至第三磁場產(chǎn)生部510c的第一至第五線圈512c,電流以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加至第二磁場產(chǎn)生部的第一至第五線圈512c,以及電流以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加至第四磁場產(chǎn)生部的第一至第五線圈512d。

另一方面,磁場在emls模式下從噴嘴20沿第一短側(cè)部12a的方向形成于放置在噴嘴20的一側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c中的每一者處,以及在emla模式下形成于放置在噴嘴20的另一側(cè)的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者處。為此,如圖33中所示,電流以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加至第一磁場產(chǎn)生部510a的第一至第五線圈512a,電流以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加至第三磁場產(chǎn)生部510c的第一至第五線圈512c,電流以w相、u相、w相、u相和w相的順序施加至第二磁場產(chǎn)生部510b的第一至第五線圈512b,以及電流以u相、w相、u相、w相和u相的順序施加至第四磁場產(chǎn)生部510d的第一至第五線圈512d。

鋼水可以是能夠旋轉(zhuǎn)的。為此,磁場運動方向在相對于噴嘴20的中心設(shè)置于兩側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b處彼此不同。磁場運動方向在對于第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d的磁場流動上彼此不同,磁場運動方向在對于第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的磁場流動上彼此不同,以及磁場運動方向在對于第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的磁場流動上彼此不同。例如,當(dāng)emls模式、emla模式、emla模式和emls模式分別施加至第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d時,磁場旋轉(zhuǎn)以允許鋼水如圖34中所示的那樣流動。

參照圖31至圖34描述的第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d的磁場施加方法以及根據(jù)施加方法的鋼水的減速、加速和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)同樣適用于參照圖1根據(jù)第一實施方式所描述的彎月面流動控制裝置的第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d,以用于控制鋼水。

第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型是正常流動型態(tài)。當(dāng)檢測到的彎月面流動類型是第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一者時,目前狀態(tài)下的流動條件、即目前的施加方法或磁場運動模式在第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d處保持。

為了將異常的型態(tài)例如第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型調(diào)節(jié)成第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一種正常型態(tài),磁場的運動必須在方向、加速、減速或旋轉(zhuǎn)方面進行改變。另外,對磁場的運動方向、加速、減速、或旋轉(zhuǎn)的控制根據(jù)第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型而以不同方式進行調(diào)節(jié)。

當(dāng)磁場從彎月面的中心即噴嘴沿彎月面的兩個端部的方向、即沿短側(cè)部的方向移動時,磁場沿與從兩個排出孔排出的鋼水的流動相同的方向移動而導(dǎo)致加速。另一方面,當(dāng)磁場從短側(cè)部12a和12b向噴嘴20移動時,磁場沿與鋼水的流從噴嘴排出的方向相反的方向移動而導(dǎo)致減速。另外,當(dāng)磁場相對于彎月面的中心、即噴嘴20的中心旋轉(zhuǎn)時,在彎月面上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。磁場的上述運動方向和旋轉(zhuǎn)運動根據(jù)施加至第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流的相位變化來調(diào)節(jié),并且磁場的減速、加速和旋轉(zhuǎn)根據(jù)由所施加的電流密度的強度引起的磁場的密度來改變。

下文中,將更詳細地描述當(dāng)檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為其中一種異常流動型態(tài)類型時用于將檢測到的彎月面流動形態(tài)轉(zhuǎn)換成第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一種正常流動型態(tài)的方法。

第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型是偏流型態(tài)類型,這通過將噴嘴20的兩個排出孔堵塞而發(fā)生。即,第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型是從噴嘴20的一側(cè)和另一側(cè)中的一者至中心發(fā)生偏流的型態(tài)。此處,第三流動型態(tài)類型對應(yīng)于與第四流動型態(tài)相比時發(fā)生相對較強偏流的情況,以及第四流動型態(tài)類型對應(yīng)于與第三流動型態(tài)類型相比時發(fā)生相對較弱偏流的情況。

當(dāng)檢測到的彎月面流動型態(tài)被分類為第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型,形成磁場以減小鋼水在所有兩個方向上的流動(減速)。即,像圖29的第二流動類型那樣,磁場在emls模式下形成在第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c處,使得鋼水從第一短側(cè)部12a沿噴嘴20的方向移動,并且磁場在emls模式下形成在第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d處,使得鋼水從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向移動。此處,如上文所述,在第三流動型態(tài)類型和第四流動型態(tài)類型中,第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c比第三基準值大。此處,第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c彼此不同。即,第二溫度偏差δte2-c比第一溫度偏差δte1-c大,或者第一溫度偏差δte1-c比第二溫度偏差δte2-c大。因此,更大的電流密度在具有更大的溫度偏差的磁場產(chǎn)生部處產(chǎn)生,以相對增大減速。例如,當(dāng)?shù)诙囟绕瞀膖e2-c比第一溫度偏差δte1-c更大時,施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流密度比施加至第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流密度更大。

又例如,當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀被分類為第八流動型態(tài)類型時,像第五流動控制類型那樣,磁場形成為使得鋼水的流動在噴嘴的所有兩個方向上都減小(減速)。此處,由于第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c彼此相同或在±誤差范圍內(nèi)類似,兩側(cè)的減速也彼此相同或類似。即,磁場在emls模式下施加至第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c中的每一者,并且磁場在emls模式下施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者。因此,施加至第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c中的每一者的電流密度和施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者的電流彼此相同或類似。

另外,檢測到的流動型態(tài)形狀使得在噴嘴20的一側(cè)和另一側(cè)的流動彼此不同。由于一個邊緣溫度(te1和te2中的一者)小于中央溫度tc,另一邊緣溫度(te1和te2中的一者)大于中央溫度tc,在被分類為第五流動型態(tài)類型和第六流動型態(tài)類型的情況下,像圖29的第三流動控制類型那樣,鋼水流動速度在邊緣溫度小于中央溫度的區(qū)域中加速,而鋼水流動速度在邊緣溫度(te1和te2中的一者)大于中央溫度的區(qū)域中減速。例如,當(dāng)?shù)谝贿吘墱囟萾e1小于中央溫度tc并且第二邊緣溫度te2大于中央溫度時,磁場在emla模式下形成于放置在噴嘴20的一側(cè)(即,左側(cè))處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c中以及在emls模式下形成于放置在噴嘴20的另一側(cè)(即,右側(cè))處的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中。因此,鋼水從噴嘴20沿第一短側(cè)部12a的方向移動并且從第二短側(cè)部12b沿噴嘴的方向移動,以在噴嘴20的一側(cè)(即,左側(cè))使鋼水的流動速度增大并且在噴嘴20的另一側(cè)(即,右側(cè))使鋼水的流動速度減小。

此處,在第五流動型態(tài)類型和第六流動型態(tài)類型中,第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c大于第三基準值t3,并且第五流動型態(tài)類型的第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中相對較大的溫度偏差大于第六流動型態(tài)類型的第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的相對較大的溫度偏差。例如,第五流動型態(tài)類型的第一溫度偏差δte1-c與第二溫度偏差δte2-c中第二溫度偏差較大,第六流動型態(tài)類型的第一溫度偏差δte1-c與第二溫度偏差δte2-c中第二溫度偏差較大。此處,第五流動型態(tài)類型的第二溫度偏差δte2-c大于第六流動型態(tài)類型的第二溫度偏差δte2-c。因此,當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀歸類為第五流動型態(tài)類型時,電流密度大于在流動型態(tài)形狀——其中,檢測施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流密度——歸類為第六流動型態(tài)類型的情況下施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流密度。因此,當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀歸類為第五流動型態(tài)類型時,鋼水從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向移動,以導(dǎo)致使流動速度減小的減速。當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀歸類為第六流動型態(tài)類型時,鋼水從第二短側(cè)部12b沿噴嘴20的方向移動,以導(dǎo)致使流動速度增大的減速。

另外,當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀分類為第七流動型態(tài)類型時,像圖29的第四流動控制類型那樣,鋼水在噴嘴20的所有兩個方向上加速。在第七流動型態(tài)類型中,由于第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c在±誤差范圍內(nèi)彼此相同或類似,噴嘴20兩側(cè)的增速也彼此相同或類似。即,磁場在emla模式下施加至第一磁場產(chǎn)生部510和第三磁場產(chǎn)生510c中的每一者,以及磁場在emla模式下施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者。因此,施加至第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c中的每一者的電流密度與施加至第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者的電流彼此相同或類似。

另外,當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀分類為第九流動型態(tài)類型時,像圖29的第六流動控制類型那樣,鋼水像第六控制類型那樣旋轉(zhuǎn)以啟用彎月面。例如,當(dāng)emls模式、emla模式、emla模式和emls模式分別施加至第一磁場產(chǎn)生部510a、第二磁場產(chǎn)生部510b、第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d時,磁場旋轉(zhuǎn)以允許鋼水如圖34中所示的那樣流動。

另外,當(dāng)檢測到的流型形狀分類為第十流動型態(tài)類型時,磁場在emla模式下形成在噴嘴20的兩側(cè),以使鋼水的流動速度在兩個方向上增速。此處,增速在第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c中的相對較大值處相對較大。

下文中,將參照圖16至圖37對根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的彎月面流動控制方法進行描述。

參照圖35,根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的彎月面流動控制方法包括:對充入到模具中的鋼水彎月面的流動狀態(tài)進行實時檢測的步驟(s100);將所檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類或判定為先前設(shè)定或存儲的多個流動型態(tài)類型中的一種類型的步驟(s200);判斷所歸類的流動型態(tài)類型是正常流動型態(tài)還是異常流動型態(tài)的步驟(s300);以及再次實時地檢測彎月面流動形態(tài)同時在所歸類的流動型態(tài)類型為正常流動型態(tài)時保持目前的流動型態(tài)并在所歸類的流動型態(tài)類型為異常流動型態(tài)時根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型以不同的方法調(diào)節(jié)彎月面流動以將彎月面流動調(diào)節(jié)成正常流動形態(tài)的步驟(s400)。

在本發(fā)明的實施方式中,對模具10的長側(cè)部11a和11b的方向上的溫度進行測量以通過溫度差來檢測鋼水彎月面的流動形態(tài)。如在圖36中所示的,根據(jù)實施方式的流動形態(tài)檢測步驟(s100)包括:通過安裝成彼此間隔開的并且沿模具10的寬度方向設(shè)置的多個溫度測量器100來測量溫度的步驟(s110):將由多個溫度測量器100測量的各個位置的溫度值彼此進行相對比較以檢測彎月面流動型態(tài)的步驟(s120):以及在顯示單元600上可視化或顯示所檢測到的彎月面流動型態(tài)的步驟(s130)。

下面將對用于檢測彎月面流動形態(tài)的步驟和方法進行更詳細的描述。溫度通過分別安裝在一對長側(cè)部11a和11b以及一對短側(cè)部12a和12b處的多個溫度測量器100測量。通過多個溫度測量器100測量的溫度值根據(jù)測量的時間點處的彎月面的流動狀態(tài)而變化。即,溫度值根據(jù)模具10內(nèi)的鋼水的流動狀態(tài)而變化。在彎月面的高度相對較高的位置處測量的溫度值大于在其他位置處所測量的溫度值。這是由于以下原因造成的:即,鋼水彎月面與溫度測量器100之間的距離越小,由溫度測量器100測量的溫度越大,而距離增大則溫度減小。

當(dāng)溫度通過多個溫度測量器100測得時,彎月面的寬度方向上的各個位置的溫度值在彎月面流動檢測單元200中被相對表示出來,以將溫度值轉(zhuǎn)換成鋼水彎月面的各個位置的相對高度,從而檢測出彎月面流動形態(tài)。另外,當(dāng)根據(jù)位置的溫度值表示為曲線時,溫度值如在圖21中所示的那樣是二維可視的或者如在圖22中所示的那樣是三維可視的,并且隨后被顯示在顯示單元600上。

當(dāng)彎月面流動形態(tài)在目前的鑄造狀態(tài)下進行檢測時,檢測到的彎月面流動形態(tài)被歸類為流動型態(tài)分類單元300中的先前設(shè)定或存儲的多種流動型態(tài)類型中的一種類型。即,檢測到的彎月面流動型態(tài)根據(jù)彎月面溫度偏差δth-l、第一邊緣溫度te1和第二邊緣溫度te2、中央溫度tc以及第一溫度偏差δte1-c和第二溫度偏差δte2-c分類為圖24的第一類型至第十類型中的一者。

參照圖37,將檢測到的彎月面流動形態(tài)分類或判定成先前設(shè)定或存儲的多種流動型態(tài)類型中的一種類型的步驟(s200)包括:制作包括各個不同彎月面流動型態(tài)的溫度值的數(shù)據(jù)以在流動型態(tài)類型存儲部410中根據(jù)流動型態(tài)類型存儲或預(yù)先設(shè)定溫度數(shù)據(jù)的步驟(s121);對包括檢測到的彎月面流動形態(tài)的溫度數(shù)據(jù)進行分析的步驟(s122);以及對多種流動型態(tài)類型中的對應(yīng)于包括檢測到的彎月面流動形態(tài)的溫度數(shù)據(jù)的流動型態(tài)類型進行選擇及分類的步驟(s123)。

下面對將檢測到的彎月面流動形態(tài)分類或判定成先前設(shè)定或存儲的多種流動型態(tài)類型中的一種類型的步驟進行更詳細的描述。此處,對由第一長側(cè)部11a的方向上的多個溫度測量器100測量的多個溫度值進行分析,并且隨后對彎月面溫度偏差δth-l、和由第一長側(cè)部11a的方向上的多個溫度測量器100測量的多個溫度值進行分析。隨后,當(dāng)對彎月面溫度偏差δth-l進行比較時,通過使用具有沿著第一長側(cè)部測量的較大的彎月面溫度偏差δth-l和沿著第二長側(cè)部測量的較大的彎月面溫度偏差δth-l中相對較大的溫度偏差δth-l的長側(cè)部處的溫度數(shù)據(jù)對流動型態(tài)類型進行歸類。

之后,當(dāng)所歸類的彎月面流動形態(tài)為屬于正常流動型態(tài)的第一流動型態(tài)類型和第二流動型態(tài)類型中的一者時,流動控制單元400保持目前的流動狀態(tài)。即,像圖29的第一流動控制類型那樣,流動控制單元保持磁場從第一短側(cè)部和第二短側(cè)部中的每一者向噴嘴移動的狀態(tài)。另外,相同的電流施加至相對于噴嘴的中心放置于一側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c以及放置在另一側(cè)的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d,以保持相同的磁場強度。

另一方面,當(dāng)所歸類的彎月面流動形態(tài)為屬于異常流動型態(tài)的第三流動型態(tài)類型至第十流動型態(tài)類型中的一者時,流動控制單元400通過第二流動控制類型至第七流動控制類型中的一者來控制彎月面流動形態(tài),以提供正常的流動型態(tài)。

例如,當(dāng)在彎月面保持處于像第一流動型態(tài)類型那樣的正常流動型態(tài)時噴嘴20的排出孔被堵塞以產(chǎn)生像第三流動型態(tài)類型那樣的偏流的情況下,在相對于噴嘴20的中心的一側(cè)和另一側(cè)中的所述另一側(cè)產(chǎn)生了較強的偏流,而在所述一側(cè)產(chǎn)生了較弱的流動。此時,具有emls模式的磁場形成在第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c以及第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d中的每一者處,像圖29的第二流動控制類型那樣。此時,施加至放置在噴嘴20的右側(cè)——對應(yīng)于噴嘴的產(chǎn)生相對較強偏流的所述另一側(cè)——的第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的電流增大,以與調(diào)節(jié)之前相比時進一步增大減速力,從而減小了強流動。并且此外,施加至放置在噴嘴20的左側(cè)的對應(yīng)位置處的第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的電流減小,以與調(diào)節(jié)之前相比時減小減速力,從而增大流動。

又例如,當(dāng)在保持處于像第一流動型態(tài)類型的正常流動型態(tài)時噴嘴20中的ar的量增加或外部空氣進入和混合的情況下,上升到噴嘴20的鋼水流動增加,從而允許彎月面流動型態(tài)變?yōu)榈谄吡鲃有蛻B(tài)類型。當(dāng)檢測到的流動型態(tài)形狀被歸類為第七流動型態(tài)類型時,類似于第四流動控制型態(tài),具有emla模式的磁場形成在噴嘴20的兩個方向上,以加速鋼水的流動速度。也就是說,磁場從第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c沿著第一短側(cè)部12b的方向移動至噴嘴20以加速鋼水,并且磁場從第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d沿第二短側(cè)部12a的方向移動以加速鋼水。

又例如,當(dāng)在保持處于像第一流動型態(tài)類型的正常流動型態(tài)時噴嘴20的磨損增加從而增大排出孔的尺寸并降低流動強度時,檢測到或歸類的流動型態(tài)變?yōu)榈诰帕鲃有蛻B(tài)類型。此處,施加電磁旋轉(zhuǎn)力,使得鋼水彎月面相對于噴嘴20旋轉(zhuǎn),以激活彎月面的流動。也就是說,磁場移動方向在相對于噴嘴20的中心設(shè)置于兩側(cè)的第一磁場產(chǎn)生部510a和第二磁場產(chǎn)生部510b處彼此不同,磁場移動方向在第三磁場產(chǎn)生部510c和第四磁場產(chǎn)生部510d的磁場流動上彼此不同,磁場移動方向在第一磁場產(chǎn)生部510a和第三磁場產(chǎn)生部510c的磁場流動上彼此不同,并且磁場移動方向在第二磁場產(chǎn)生部510b和第四磁場產(chǎn)生部510d的磁場流動上彼此不同,從而使鋼水旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式,多個溫度測量器100可以安裝在模具10上,以檢測彎月面的寬度方向上的每個位置的溫度,并對這些溫度進行相對比較以將溫度轉(zhuǎn)換成相對高度,從而確定彎月面的流動狀態(tài)。此外,檢測到的彎月面流動形態(tài)可以歸類至多種先前存儲的流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型,并且可以根據(jù)歸類的流動型態(tài)類型來控制模具內(nèi)的磁場,以將正在運行的鋼水的流動控制成發(fā)生板坯缺陷的可能性較小或不存在的正常流動型態(tài)。因此,可以實時地可視化鋼水彎月面,并且當(dāng)其被確定為異常流動型態(tài)時,可以實時地控制鋼水的流動,以防止發(fā)生由于流動而產(chǎn)生的缺陷從而提高板坯的質(zhì)量。

在根據(jù)第一實施方式和第二實施方式的彎月面流動控制裝置中,多個溫度測量器100以相同的間隔布置。然而,多個溫度測量器100之間的間隔距離不限于相同的間隔。例如,多個溫度測量器100之間的間隔距離可以根據(jù)模具的長側(cè)部11a和11b的延伸方向上的區(qū)域而變化。也就是說,布置在噴嘴20正下方的區(qū)域(中央部分)上的多個溫度測量器100之間的距離大于除中央部分之外的區(qū)域上的多個溫度測量器100之間的距離。這樣做是出于可視化彎月面流動形態(tài)的原因,而與板坯的寬度無關(guān)。

在下文中,將參照圖38至圖45來描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式和第二實施方式的改型示例的彎月面流動控制裝置。此處,將省略或簡單地描述根據(jù)第一實施方式和第二實施方式復(fù)制的內(nèi)容。

圖38是根據(jù)實施方式的改型示例安裝有彎月面可視化裝置的模具的立體圖,圖39和圖40是用于說明由模具限定的固定寬度區(qū)域和可變寬度區(qū)域的圖,圖41是用于說明圖38中所示的溫度測量器的布置的正視圖,以及圖42至圖44是用于說明根據(jù)本發(fā)明的改型示例的溫度測量器的布置的圖。另外,圖45是用于說明圖38中所示的溫度測量器的布置的平面圖。

參照圖38至圖41,根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的彎月面流動控制裝置包括多個溫度測量器100、彎月面流動檢測單元200、磁場產(chǎn)生單元500(參見圖1和圖16)以及流動控制單元400,在所述多個溫度測量器100中,設(shè)置在模具10的固定寬度區(qū)域f上的多個第一溫度測量器110之間的間隔距離大于設(shè)置在位于固定寬度區(qū)域f外側(cè)的可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130之間的間隔距離,彎月面流動檢測單元200通過使用由多個第一溫度測量器110和多個第二溫度測量器130測量到的溫度來檢測鋼水彎月面的流動,磁場產(chǎn)生單元500安裝在模具110外側(cè)以產(chǎn)生用于允許鋼水在模具10內(nèi)流動的磁場,流動控制單元400根據(jù)在彎月面流動檢測單元200中檢測到的彎月面狀態(tài)來控制磁場產(chǎn)生單元500的操作以調(diào)節(jié)彎月面的流動,使得鋼水彎月面具有正常的流型形狀。

此外,根據(jù)第二實施方式,彎月面流動控制裝置還包括流動型態(tài)分類單元300,流動型態(tài)分類單元300用于將檢測到的彎月面流動形態(tài)歸類為預(yù)先存儲或預(yù)先設(shè)置的多種流動型態(tài)類型中的一種流動型態(tài)類型。流動控制單元400可以根據(jù)所歸類的流動型態(tài)類型來控制磁場產(chǎn)生單元500的操作以調(diào)節(jié)彎月面流動,使得鋼水彎月面具有正常的流動型態(tài)形狀。

此處,雖然在圖38中未示出由多個磁場產(chǎn)生部510a、510b、510c和510d構(gòu)成的磁場產(chǎn)生單元500以便說明第一溫度測量器和第二溫度測量器,但根據(jù)第一實施方式和第二實施方式的磁場產(chǎn)生單元500可以等同地應(yīng)用于根據(jù)改型示例的彎月面流動控制裝置。

此后,長側(cè)部11a和11b的寬度方向表示板坯的水平方向或?qū)挾确较?,長側(cè)部11a和11b的長度方向表示板坯的豎直方向或拉拔方向。此外,長側(cè)部11a和11b的厚度方向表示從暴露于外部的外表面朝向與鋼水接觸的內(nèi)表面的方向,即從外側(cè)向內(nèi)側(cè)的方向。

模具10的固定寬度區(qū)域f是由模具10限定的鑄造寬度的寬度不變的固定區(qū)域。具體地,固定寬度區(qū)域f包括相對于鑄造寬度的最大寬度wmax設(shè)置在噴嘴n的正下方的區(qū)域(中央部分)。當(dāng)最大寬度wmax為100時,固定寬度區(qū)域f表示從最大寬度的中心向兩端具有大約10至大約15的寬度的區(qū)域。此外,模具10的可變寬度區(qū)域c是由模具10限定的鑄造寬度的寬度變化的可變區(qū)域。具體地,可變寬度區(qū)域c不包括相對于鑄造寬度的最大寬度wmax設(shè)置在噴嘴n的正下方的區(qū)域(中央部分)??勺儗挾葏^(qū)域c表示除去固定寬度區(qū)域f的剩余區(qū)域。如上所述,鑄造寬度被分為固定寬度區(qū)域f和可變寬度區(qū)域c。鑄造寬度根據(jù)可變寬度區(qū)域c的大小來確定。此處,為了容易地測量鋼水的溫度來匹配隨可變寬度區(qū)域c變化的鑄造寬度,提供了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的溫度測量器布置。

多個溫度測量器100可以設(shè)置成在長側(cè)部11a和11b的一個表面上形成多個列x和y以及多個行z1到zn。此處,多個列x和y形成在長側(cè)部11a和11b的寬度方向上,并且多個行z1至zn形成在長側(cè)部11a和11b的長度方向上。溫度測量器100沿著在長側(cè)部11a和11b的縱向方向上形成的行z1和zn成排設(shè)置。此處,多個溫度測量器100可以分為設(shè)置在模具10的固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110和設(shè)置在模具的可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130,而不管列x和y以及行z1至zn如何。因此,可以在長側(cè)部11a和11b的寬度方向上的特定位置處測量多個溫度值。

在下文中,設(shè)置在與鋼水的彎月面鄰近的高度處的溫度測量器100x的列被稱為第一列x,并且設(shè)置在溫度測量器100x上方的溫度測量器100y的列被稱為第二列y。此處,雖然溫度測量器被布置成兩行,但溫度測量器可以布置成兩行或更多行。

限定第一行x的溫度測量器100x可以設(shè)置在長側(cè)部11a和11b中的每個長側(cè)部的外表面上,例如設(shè)置在前表面上的相同高度處。例如,第一行x可以設(shè)置在距離彎月面h0向上50mm至向下50mm的范圍內(nèi)的相同高度處。溫度測量器100x越鄰近鋼水的彎月面,溫度測量結(jié)果越準確。因此,優(yōu)選地將溫度測量器設(shè)置在上述范圍內(nèi)的距離鋼水的彎月面向上5mm至向下5mm的范圍內(nèi)。此外,限定第一行x的溫度測量器可以設(shè)置在與長側(cè)部11a和11b中的每個長側(cè)部的和鋼水接觸的內(nèi)表面間隔開35mm的距離p0的位置處。更優(yōu)選地,限定第一行x的溫度測量器可以設(shè)置在與長側(cè)部11a和11b中的每個長側(cè)部的和鋼水接觸的內(nèi)表面間隔開12mm的距離的位置處。也就是說,為了更準確地測量溫度,限定第一行x的溫度測量器可以設(shè)置成與鋼水相鄰。

第二行y可以與第一行x向上間隔開預(yù)定距離h1,例如與第一行x間隔開5mm至15mm的距離。另外,限定第二行y的溫度測量器100y可以設(shè)置在距離長側(cè)部11a和11b中的每個長側(cè)部的前表面相同的高度處。例如,第一行x可以設(shè)置在距離彎月面向上50mm至向下50mm的范圍內(nèi)的相同高度處。

限定第一行x和第二行y的多個溫度測量器100可以設(shè)置在距離鋼水的彎月面h0向上59mm至向下50mm的范圍h1內(nèi)。此外,限定第一行x和第二行y的多個溫度測量器100可以設(shè)置成與長側(cè)部11a和11b中的每個長側(cè)部的與鋼水接觸的內(nèi)表面間隔開預(yù)定距離p1,例如60mm至70mm。這樣做是因為測量結(jié)果的準確度隨著溫度測量器100遠離鋼水而變差。

設(shè)置在固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110之間的間隔距離r1(以下稱為第一間隔距離)大于設(shè)置在可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130之間的間隔距離r2(以下稱為第二間隔距離)。換言之,如圖41所示,第一溫度測量器110設(shè)置成彼此間隔開第一間隔距離r1,并且第二溫度測量器130設(shè)置成彼此間隔開小于第一間隔距離r1的第二間隔距離r2??梢钥闯?,第二溫度測量器130比模具10上的第一溫度測量器110更密集。

此處,第一間隔距離r1和第二間隔距離r2中的每者可以是固定值。由于第二溫度測量器130設(shè)置成彼此間隔開小于第一間隔距離r1的第二間隔距離r2,因此當(dāng)短側(cè)部12a和12b移動以改變鑄造寬度時,不管要調(diào)整的寬度如何,鋼水的溫度都可以被更準確地測量。

此處,彼此相鄰并且設(shè)置在固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110之間的第一間隔距離r1可以具有55mm至300mm的值。當(dāng)?shù)谝婚g隔距離r1超過300mm的值時,難以準確地測量固定寬度區(qū)域f上的鋼水的溫度。當(dāng)小于55mm的值時,盡管準確地測量了溫度,但安裝成本會增加。也就是說,第一溫度測量器110測量鑄造寬度不變的固定寬度區(qū)域f上的鋼水的溫度。因此,第一溫度測量器110是用于測量相對于模具10始終處于其間的鋼水的溫度的單元,第一溫度測量器110可以彼此間隔開55mm至300mm的距離。

此外,彼此相鄰并且設(shè)置在可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130之間的第一間隔距離r2可以具有10mm至50mm的值。當(dāng)?shù)诙g隔距離r2超過50mm的值時,難以容易地改變鑄造寬度,因此難以容易且準確地測量可變寬度區(qū)域c上的鋼水的溫度。也就是說,當(dāng)彼此相鄰的第二溫度測量器130之間的距離超過50mm時,如果短側(cè)部12a和12b設(shè)置在第二溫度測量器130之間以限定鑄造寬度,則不可能測量從第二溫度測量器130至短側(cè)部12a和12b的區(qū)域上的溫度。因此,不能準確地測量鋼水的溫度。此外,第二間隔距離r2具有10mm至20mm的值。因此第二溫度測量器130設(shè)置成彼此間隔開第二間隔距離r2,以更準確地測量鋼水的溫度。

如上所述,第一行x與第二行y之間的距離以及每行中的溫度測量器的深度的數(shù)值限制是為了通過準確地測量鋼水的溫度而更準確地可視化鋼水的彎月面。

如圖42至圖44所示,多個溫度測量器100可以設(shè)置成使溫度測量器100之間的間隔距離從長側(cè)部11a和11b的寬度方向上的中心向外逐漸減小。也就是說,參照圖42,溫度測量器100之間的間隔距離中的每個間隔距離可以從長側(cè)部11a和11b的寬度方向上的中心線lc向外以r1、r2、r3、r4和rn的順序逐漸減小。這意味著固定寬度區(qū)域f和可變寬度區(qū)域c上的間隔距離的值不固定。如上所述,當(dāng)設(shè)置多個溫度測量器100時,多個溫度測量器100在設(shè)置于噴嘴n正下方的中央部分外側(cè)密集地布置。因此,在鑄造寬度上的中央部分外側(cè)的外部部分處的溫度可以被準確地測量。

此外,多個溫度測量器100可以設(shè)置成使固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110之間的間隔距離從長側(cè)部11a和11b的寬度方向上的中心向外逐漸減小。也就是說,參照圖43,固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110之間的間隔距離按照r1和r2的順序減小,并且可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130可以以與上述實施方式中的第二溫度測量器之間的間隔距離相同的間隔距離設(shè)置。如上所述,由于固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110之間的間隔距離從中央部分向外逐漸減小,因此可以減小固定寬度區(qū)域f上的鋼水的溫度測量值的誤差。

此外,多個溫度測量器100可以設(shè)置成使可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130之間的間隔距離從長側(cè)部11a和11b的寬度方向上的中心向外逐漸減小。也就是說,參照圖44,可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130之間的間隔距離按照r1、r2、r3和rn的順序減小,并且固定寬度區(qū)域f上的第一溫度測量器110可以以與上述實施方式中的第一溫度測量器110之間的間隔距離相同的間隔距離設(shè)置。如上所述,由于可變寬度區(qū)域c上的第二溫度測量器130之間的間隔距離從中央部分向外逐漸減小,因此不管鑄造寬度如何,都可以容易地測量并更準確地測量鋼水的溫度。

不管由模具10限定的鑄造寬度的寬度值如何,都可以通過根據(jù)前述改型示例的多個溫度測量器100的布置來準確地測量模具10內(nèi)的鋼水的溫度。也就是說,如圖45所示,盡管與鋼水接觸的短側(cè)部12a和12b由于短側(cè)部12a和12b的移動而被插入直至距離l1、l2、l3和ln從而改變鑄造寬度,但由于用于測量鑄造寬度變化的可變寬度區(qū)域c上的鋼水的溫度的溫度測量器130被設(shè)置為比設(shè)置在固定寬度區(qū)域f上的溫度測量器110更密集,因此可以準確地測量鋼水的溫度。此外,不管鑄造寬度如何,用于測量可變寬度區(qū)域c上的鋼水的溫度的溫度測量器130都可以測量鋼水的溫度,從而顯著減小鋼水的測量溫度的誤差。

當(dāng)多個溫度測量器通過上述布置安裝在模具上時,可以在每個位置處測量鋼水的溫度,并且可以可視化鋼水的彎月面。

在下文中,將描述由于根據(jù)改型示例的多個溫度測量器100的布置而得到彎月面流動檢測或彎月面流動可視化方法。

首先,沿著模具的寬度方向布置多個行和多個列,并且通過使用多個溫度測量器100來測量鋼水的溫度,所述多個溫度測量器100設(shè)置成使相對于鑄造寬度的可變寬度區(qū)域c而不是固定寬度區(qū)域f上的間隔距離減小。此處,由于多個溫度測量器在模具的寬度方向上成行布置,因此可以在模具的寬度方向上測量鋼水的溫度。此外,由于多個溫度測量器在模具的長度方向上成列布置,因此可以在模具的長度方向上測量鋼水的溫度。

當(dāng)通過多個溫度測量器測量鋼水的溫度時,控制單元可以通過使用由溫度測量器測量到的溫度來形成用于可視化鋼水的彎月面的數(shù)據(jù)。此處,在行中測量到的溫度,即,由每行中設(shè)置的多個溫度測量器測量到的溫度值可以用于計算每行中的平均溫度值。當(dāng)計算每行中的平均溫度值時,可以提供沿著模具的寬度方向的每一行中的一個溫度值,即平均溫度值。

如上所述,可以通過限定多個列和多個行的溫度測量器在相同的彎月面高度和相同的鑄造寬度點處測量一個或更多個溫度值,并且溫度值可以轉(zhuǎn)換成平均溫度值以更準確地可視化彎月面形狀。

此外,由于通過使用長側(cè)部11a和11b的厚度方向上的溫度值來測量熱通量,因此可以通過熱通量在寬度方向上的分布來確認初始不均勻的凝固。

此外,由于溫度測量器被安裝成使在長側(cè)部11a和11b的寬度方向上劃分的區(qū)域上的間隔距離從模具10的中央部分向外減小,因此不管鑄造寬度如何,都可以準確地測量鋼水的溫度,并且另外,不管鑄造寬度如何,都可以穩(wěn)定地顯現(xiàn)彎月面形狀。在可視化鋼水的彎月面的過程中,可以相對地表示每列的平均溫度值,然后將平均溫度值轉(zhuǎn)換為鋼水彎月面的每個位置的相對高度,并如圖22所示三維地顯現(xiàn)。這可以在顯示單元(未示出)上顯示,使得工作者確認3d圖像。

如上所述,在可視化鋼水的彎月面之后,可以確定鋼水的彎月面流動型態(tài),并且流動控制單元將鋼水的流動調(diào)整成防止板坯發(fā)生缺陷的型態(tài)。

如上所述,由于可以實時地顯現(xiàn)鋼水彎月面,因此可以通過鋼水的彎月面形狀來確定鋼水的流動型態(tài),以實時地控制鋼水的流動,從而防止發(fā)生由于流動而引起的缺陷并且提高板坯的質(zhì)量。

上面描述了根據(jù)第一實施方式和第二實施方式以及改型示例的彎月面流動控制裝置和控制方法。然而,本發(fā)明不限于此。例如,第一實施方式和第二實施方式以及改型示例可以相互地彼此組合來構(gòu)成彎月面流動控制裝置并控制彎月面流動。也就是說,第二實施方式和改型示例中的至少一者可以應(yīng)用于第一實施方式,第一實施方式和改型示例中的至少一者可以應(yīng)用于第二實施方式,或者第一實施方式和第二實施方式中的至少一者可以應(yīng)用于改型示例以構(gòu)成彎月面流動控制裝置并控制彎月面流動。

雖然已經(jīng)參考附圖和前述實施方式描述了本發(fā)明,但是本發(fā)明不限于此,而是還是受限于所附權(quán)利要求書。因此,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是,可以在本發(fā)明的技術(shù)精神上進行各種改變和修改。

工業(yè)實用性

根據(jù)本發(fā)明的實施方式的彎月面流動控制裝置和使用該彎月面流動控制裝置的彎月面流動控制方法可以使模具內(nèi)的鋼水的流動可視化,并且可以利用這一點來控制彎月面流動。更詳細地,可以容易地監(jiān)控彎月面流動的正常狀態(tài)或異常狀態(tài),以減少彎月面流動的缺陷的發(fā)生。此外,不管板坯的寬度如何,彎月面的流動都可以根據(jù)模具內(nèi)的鋼水彎月面的流型形狀進行調(diào)整,以減少由于彎月面流動而導(dǎo)致的板坯缺陷的發(fā)生并使彎月面形狀可視化。

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