JP6015288B2 - Measuring sensor and steel plate processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、連続鋳造機や熱間圧延機などに用いられる磁気を計測するための計測用センサ、およびこれを備えた鋼板処理装置に関する。 The present invention relates to a measurement sensor for measuring magnetism used in a continuous casting machine, a hot rolling mill, and the like, and a steel plate processing apparatus including the same.
鉄鋼業などの製造業において、高温環境下での磁気の計測が広く行われている。具体的には、連続鋳造機における印加磁場モニタリングや流動状態の計測などである。このような磁気の計測のうち、特に溶鋼や高温の鋼板に近接して磁界を計測する必要がある場合には、計測用センサの故障を防止するための対策が必要になる。 In the manufacturing industry such as the steel industry, the measurement of magnetism in a high temperature environment is widely performed. Specifically, the applied magnetic field monitoring and flow state measurement in a continuous casting machine. Among such magnetic measurements, particularly when it is necessary to measure a magnetic field in the vicinity of molten steel or a high-temperature steel plate, measures for preventing failure of the measurement sensor are required.
また、磁気計測には一般にホール素子が用いられる。ところが、ホール素子は半導体素子からなるため耐熱性が低く高温に耐えられない。具体的には、ガリウムヒ素(GaAs)を用いたホール素子の動作保証温度は、−40℃〜125℃程度である。そのため、GaAsを用いたホール素子を125℃以上の高温雰囲気下に曝してしまうと、ホール素子が故障する可能性がある。 In addition, a Hall element is generally used for magnetic measurement. However, since the Hall element is made of a semiconductor element, it has low heat resistance and cannot withstand high temperatures. Specifically, the operation guarantee temperature of the Hall element using gallium arsenide (GaAs) is about −40 ° C. to 125 ° C. For this reason, if the Hall element using GaAs is exposed to a high temperature atmosphere of 125 ° C. or higher, the Hall element may break down.
また、磁気計測には一般にコイルも用いられる。この磁気計測の計測用センサとしてコイルを採用した場合であっても、コイルは、高温に曝すと絶縁皮膜が劣化してショートや焼損による特性劣化が生じたり故障したりする可能性がある。 In general, a coil is also used for magnetic measurement. Even when a coil is employed as a measurement sensor for this magnetic measurement, the coil may be subject to deterioration of the characteristics due to short-circuiting or burning due to deterioration of the insulating film when exposed to high temperatures.
そこで、一般に、高温雰囲気下において使用する際の計測用センサにおいては、冷却を行うことにより高温状態下で保護する方法が採用されている。最も簡易な冷却方法としては、センサの外側に液体を通過させる領域を設け、この領域に冷却水を循環させてセンサを冷却する、いわゆる水冷ジャケットのような二重管を用いる方法が挙げられる。このような二重管を採用した計測用センサは広く一般に使用されている。 Therefore, in general, a measuring sensor used in a high temperature atmosphere employs a method of protecting under high temperature conditions by cooling. As the simplest cooling method, there is a method using a double pipe such as a so-called water cooling jacket in which a region through which liquid passes is provided outside the sensor and cooling water is circulated in this region to cool the sensor. A sensor for measurement employing such a double tube is widely used.
また、特許文献1には、計測用センサを水冷式にするとともに、計測用センサを冷却するための冷却水の水量および冷却ノズルに送水される冷却水の水量のそれぞれを、各別に水量調整可能とした構成が記載されている。 Further, in Patent Document 1, the measurement sensor is water-cooled, and the amount of cooling water for cooling the measurement sensor and the amount of cooling water sent to the cooling nozzle can be individually adjusted. The configuration is described.
しかしながら、特許文献1に記載されたような水冷式の計測用センサを採用しても、計測用センサを取り付ける空間が小さい場合などに、冷却水の取り回しが困難になることがある。具体的には、連続鋳造機におけるモールド付近やセグメントロールの隙間、またはタンデム圧延機におけるロールの隙間などに代表されるように、センサを取り付けることができる空間が数cm以下の場合、冷却水の取り回しが困難になる。 However, even if a water-cooled measurement sensor as described in Patent Document 1 is adopted, it may be difficult to route the cooling water when the space for mounting the measurement sensor is small. Specifically, when the space where the sensor can be attached is several cm or less, as represented by the vicinity of the mold in the continuous casting machine, the gap between the segment rolls, or the gap between the rolls in the tandem rolling mill, It becomes difficult to manage.
また、計測用センサに冷却水配管などを設けた構造を採用すると、センサヘッドが大きくなって所望の位置への取り付けが不可能になったり、既存の設備や構造と干渉して損傷が生じたりすることが考えられる。例えば、計測用センサがロールなどに巻き込まれると、センサの故障のみならず製品の破断やロールの損傷といった重大なトラブルの原因にもなる。 In addition, if a measurement sensor with a cooling water pipe is used, the sensor head becomes too large to be installed at the desired position, or damage may occur due to interference with existing equipment or structures. It is possible to do. For example, if a measurement sensor is caught in a roll or the like, not only the failure of the sensor but also a serious trouble such as product breakage or roll damage is caused.
また、冷却水を用いて計測用センサを冷却する方法では、冷却水に含まれるダストやスラッジなどによって、冷却水を通す配管やセンサを冷却するための空間が詰まることがある。この詰まりの発生によって冷却水の流れが停止したり流量が低下したりすると、計測用センサは高温に曝されて故障する可能性がある。 Further, in the method of cooling the measurement sensor using the cooling water, the piping for passing the cooling water and the space for cooling the sensor may be clogged with dust or sludge contained in the cooling water. If the flow of cooling water stops or the flow rate decreases due to the occurrence of this clogging, the measurement sensor may be exposed to high temperatures and break down.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、耐熱性に優れ、高温雰囲気下においても簡単な構成で効率良く冷却状態を維持可能な計測用センサ、およびこれを備えた鋼板処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a measurement sensor that has excellent heat resistance and can maintain a cooling state efficiently with a simple configuration even in a high-temperature atmosphere, and the same. It is to provide a steel plate processing apparatus.
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る計測用センサは、磁気を計測可能に構成されたセンサ素子と、電磁気を透過するとともにセンサ素子を内部に保持した筐体と、少なくともセンサ素子から伝熱可能な領域に設けられ、電磁気を透過するとともに吸湿性を有する被覆材と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the above-described object, a measurement sensor according to the present invention includes a sensor element configured to be able to measure magnetism, and a casing that transmits electromagnetic and holds the sensor element inside. And a covering material which is provided at least in a region where heat can be transmitted from the sensor element and which transmits electromagnetic waves and has hygroscopicity.
本発明に係る計測用センサは、上記の発明において、センサ素子が、コイルまたはホール素子であることを特徴とする。 The measurement sensor according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the sensor element is a coil or a Hall element.
本発明に係る計測用センサは、上記の発明において、被覆材が、グラスウールまたは空隙を有する多孔質材からなることを特徴とする。 The measurement sensor according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the covering material is made of glass wool or a porous material having voids.
本発明に係る鋼板処理装置は、加熱された鋼板に対して所定の処理を行う鋼板処理装置において、鋼板を冷却する冷却用液体を噴射可能に構成された冷却手段と、磁気を計測可能に構成されたセンサ素子、電磁気を透過するとともにセンサ素子を内部に保持する筐体、および冷却手段から噴射される冷却用液体を吸収して保持可能な被覆材を有し、被覆材がセンサ素子から伝熱可能な領域に設けられた計測用センサと、を備えることを特徴とする。 A steel plate processing apparatus according to the present invention is configured to be capable of measuring magnetism and cooling means configured to be able to inject a cooling liquid for cooling a steel plate in a steel plate processing apparatus that performs a predetermined process on a heated steel plate. And a covering material that can absorb and hold the cooling liquid sprayed from the cooling means and transmit the electromagnetic wave from the sensor element. And a measuring sensor provided in a heatable region.
本発明に係る鋼板処理装置は、上記の発明において、鋼板処理装置が、連続鋳造機または熱間圧延機であることを特徴とする。 The steel plate processing apparatus according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the steel plate processing apparatus is a continuous casting machine or a hot rolling mill.
本発明に係る計測用センサおよび鋼板処理装置によれば、簡単な構成で耐熱性に優れ、冷却用液体を噴射する冷却手段近傍で用いて高温雰囲気下においても効率良く冷却状態を維持できる計測用センサを得ることができる。 According to the measurement sensor and the steel sheet processing apparatus according to the present invention, it has a simple structure and excellent heat resistance, and can be used in the vicinity of a cooling means for injecting a cooling liquid to efficiently maintain a cooling state even in a high temperature atmosphere. A sensor can be obtained.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。また、本発明は以下に説明する一実施形態によって限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Further, the present invention is not limited to the embodiment described below.
まず、本発明の理解を容易にするために、上述した課題を解決すべく本発明者が行った鋭意検討について説明する。すなわち、本発明者は、従来技術において磁気計測用の計測用センサに設けられる小型のセンサ素子が、加熱された鋼板(スラブ)からの輻射熱によって故障する可能性があることを鑑みて、センサ素子を冷却する方法について鋭意検討を行った。まず、本発明者は、センサ素子を冷却するために、計測用センサにセンサ素子を冷却するための冷却素子や冷却水を供給する冷却水配管を設けてセンサ素子を冷却する方法を検討した。ところが、上述したように、この場合には計測用センサが大型化して設置可能な場所が限定され、計測用センサを所望の場所に設置できないという問題があった。 First, in order to facilitate understanding of the present invention, an intensive study conducted by the present inventor to solve the above-described problems will be described. That is, the present inventor has considered that a small sensor element provided in a measurement sensor for magnetic measurement in the prior art may fail due to radiant heat from a heated steel plate (slab). The method of cooling was investigated earnestly. First, in order to cool the sensor element, the present inventor studied a method of cooling the sensor element by providing a cooling element for cooling the sensor element and a cooling water pipe for supplying cooling water to the measurement sensor. However, as described above, in this case, there is a problem that the measurement sensor is enlarged and a place where the measurement sensor can be installed is limited, and the measurement sensor cannot be installed at a desired place.
そこで、本発明者は、連続鋳造機や熱間圧延機などの鋼板処理装置において、加熱されたスラブの冷却のために冷却スプレーノズルから冷却水を噴射している点に着目した。この冷却水は通常、スラブの表面を冷却するために用いられるが、本発明者は、近接する計測用センサのセンサ素子の冷却に積極的に活用することを想起した。 Then, this inventor paid attention to the point which is injecting cooling water from the cooling spray nozzle in order to cool the heated slab in steel plate processing apparatuses, such as a continuous casting machine and a hot rolling mill. This cooling water is usually used to cool the surface of the slab, but the present inventor has recalled that the cooling water is actively used for cooling the sensor elements of the adjacent measuring sensors.
スラブからの熱輻射による故障が最も懸念されるセンサ素子を冷却水によって直接冷却できれば、センサ素子を冷却するために冷却素子や冷却水配管などの新たな構成を設ける必要もなくなる。また、冷却水を用いてセンサ素子を直接冷却する構成を採用すれば、高温環境下であってもセンサ素子を高い輻射熱から保護でき、磁気を計測する動作にも支障は生じない。 If the sensor element that is most likely to fail due to thermal radiation from the slab can be directly cooled by the cooling water, it is not necessary to provide a new configuration such as a cooling element or a cooling water pipe in order to cool the sensor element. Further, if a configuration in which the sensor element is directly cooled using cooling water is employed, the sensor element can be protected from high radiant heat even in a high temperature environment, and there is no problem in the operation of measuring magnetism.
しかしながら、鋼板処理装置における操業上、実際には、冷却スプレーノズルからの冷却水の噴射が計画的に停止されることがある。この冷却水の停止について、具体的に連続鋳造機での鋳造を例に説明する。 However, in practice in the steel sheet processing apparatus, in practice, the injection of cooling water from the cooling spray nozzle may be systematically stopped. The stop of the cooling water will be specifically described by taking an example of casting with a continuous casting machine.
すなわち、連続鋳造機での鋳造の定常時においては、冷却スプレーノズルからスラブに冷却水を噴射することでスラブの表面を冷却する。この間、スラブ近傍に設置された計測用センサのセンサ素子は、この冷却水を用いて冷却できる。ところが、スラブの鋳造が終了して、その上面のスラブトップがモールドを抜ける瞬間、スラブの上面はモールドによって冷却されなくなって溶鋼が露出した状態となる。このスラブトップに冷却水を吹き付けると、溶鋼と冷却水とが接触して操業に支障が生じるほどの極めて多量の水蒸気が発生してしまう。そこで、スラブトップがモールドを抜けるときには、冷却スプレーノズルからの冷却水の噴射を停止する。 That is, at the time of steady casting in the continuous casting machine, the surface of the slab is cooled by jetting cooling water from the cooling spray nozzle to the slab. During this time, the sensor element of the measurement sensor installed near the slab can be cooled using this cooling water. However, at the moment when the casting of the slab is completed and the slab top on the upper surface of the slab comes out of the mold, the upper surface of the slab is not cooled by the mold and the molten steel is exposed. When cooling water is sprayed on the slab top, an extremely large amount of water vapor is generated so that the molten steel and the cooling water come into contact with each other and hinder the operation. Therefore, when the slab top exits the mold, the injection of the cooling water from the cooling spray nozzle is stopped.
このように冷却スプレーノズルからの冷却水の噴射が停止すると、冷却水を用いて冷却していた計測用センサは冷却されなくなり、スラブからの輻射熱を受けて計測用センサのスラブ側先端部の温度が急激に上昇する。なお、連続鋳造機以外の例えば熱間圧延機などにおいても、冷却パターン制御などによって加熱された高温体が存在するにもかかわらず冷却水の噴射が停止することがある。 When the injection of the cooling water from the cooling spray nozzle is stopped in this way, the measurement sensor that has been cooled using the cooling water is not cooled, and receives the radiant heat from the slab and the temperature at the tip of the slab side of the measurement sensor. Rises rapidly. In addition, even in a hot rolling mill other than the continuous casting machine, the injection of cooling water may stop despite the presence of a high-temperature body heated by cooling pattern control or the like.
そこで、本発明者は、スラブトップがモールドを抜ける、いわゆるスラブ抜け時における冷却水の噴射の停止時においても、計測用センサの先端部のセンサ素子を冷却し続ける方法について改めて検討を行った。そして、スラブ抜け時にも計測用センサの先端部を冷却し続けるためには、スラブ抜けの時点で計測用センサのセンサ素子の存在部分に冷却水を保持させておくのが望ましいことを想起した。 Therefore, the present inventor has re-examined a method for continuously cooling the sensor element at the tip of the measurement sensor even when the cooling water injection is stopped when the slab top comes out of the mold, that is, when the so-called slab is removed. In order to continue cooling the tip of the measurement sensor even when the slab is removed, it was recalled that it is desirable to hold the cooling water in the portion where the sensor element of the measurement sensor is present when the slab is removed.
すなわち、計測用センサにおけるセンサ素子の存在部分が冷却水を保持した状態で輻射熱を受けると、保持している冷却水が急速に気化し、主に気化潜熱によってセンサ素子が冷却される。なお、保持された冷却水による熱容量の増加も一定の寄与があると考えられるが、水の比熱が4.2J/g・K、気化潜熱が2.2kJ/gであることを考慮すると、冷却への寄与は気化潜熱の方が大きいと考えられる。 That is, if the sensor element in the measurement sensor receives radiant heat while holding the cooling water, the held cooling water is rapidly vaporized, and the sensor element is cooled mainly by the latent heat of vaporization. The increase in heat capacity due to the retained cooling water is considered to have a certain contribution, but considering that the specific heat of water is 4.2 J / g · K and the latent heat of vaporization is 2.2 kJ / g, It is thought that the latent heat of vaporization has a greater contribution to
そこで、本発明者は、計測用センサの少なくともセンサ素子の部分に、鋼板処理装置に既設の冷却スプレーノズルから噴射されるスラブを冷却するための冷却用液体を吸収可能で、かつ磁気の計測機能を損なわない、被覆材を設けることを想到するに至った。本発明は以上の鋭意検討に基づいて案出されたものである。 Therefore, the present inventor can absorb a cooling liquid for cooling a slab sprayed from an existing cooling spray nozzle in a steel plate processing apparatus at least in a sensor element portion of the measurement sensor, and also has a magnetic measurement function. As a result, it has been conceived to provide a coating material that does not impair. The present invention has been devised based on the above-mentioned earnest studies.
次に、以上のように案出された本発明の一実施形態による計測用センサについて説明する。図1は、この一実施形態による計測用センサと、これが設置される鋼板処理装置における計測用センサの周辺部分を示す。 Next, a measurement sensor according to an embodiment of the present invention devised as described above will be described. FIG. 1 shows a measurement sensor according to this embodiment and a peripheral portion of the measurement sensor in a steel sheet processing apparatus in which the measurement sensor is installed.
図1に示すように、この一実施形態による計測用センサ10は、センサ素子1、配線2、金属シース3、および吸湿性被覆材4から構成される。センサ素子1は、例えばホール素子やコイルなどの磁気計測用のセンサ素子からなる。なお、磁気計測以外のセンサ素子を用いることも可能である。配線2は、センサ素子1による検出信号の取り出し、および駆動電源(図示せず)との電気的接続に用いられる。筐体としての金属シース3は、電磁気を透過する例えば銅やステンレス鋼(SUS)などの非磁性金属からなる。金属シース3の形状は、例えば長手方向に直角な断面が円形や四角形の、円柱形状または四角柱形状である。金属シース3の先端側はセンサ素子1を内部に保持して外力から保護可能な密閉状態となっている。
As shown in FIG. 1, the
この一実施形態による被覆材としての吸湿性被覆材4は、電磁気を透過する非磁性、かつ液体を吸収して内部に液体を保持可能な構造の吸湿性を有する材料からなる。この吸湿性被覆材4は、例えば300℃以上、好適には500℃程度、より好適には1000℃程度の温度までは溶融したり燃焼したりしない多孔質耐火物からなる。このような吸湿性被覆材4は、具体的に、空隙を有する多孔質材や実質的に多孔質であるグラスウールなどの例えば1〜3mm厚程度のガラステープやセラテックテープからなる。また、吸湿性被覆材4は、金属シース3の先端部で少なくともセンサ素子1から伝熱可能な領域、好適にはセンサ素子1を覆うような領域に、例えば耐熱性接着剤や針金などを用いて固着される。なお、吸湿性被覆材4は、金属シース3の先端部のみならず全体を覆う構成としてもよい。 The hygroscopic coating material 4 as a coating material according to this embodiment is made of a non-magnetic material that transmits electromagnetic waves, and a hygroscopic material that can absorb liquid and hold the liquid inside. The hygroscopic coating material 4 is made of, for example, a porous refractory material that does not melt or burn up to a temperature of 300 ° C. or higher, preferably about 500 ° C., more preferably about 1000 ° C. Specifically, the hygroscopic coating material 4 is made of, for example, a glass tape or a seratec tape having a thickness of about 1 to 3 mm such as a porous material having voids or glass wool that is substantially porous. Further, the hygroscopic covering material 4 uses, for example, a heat-resistant adhesive or a wire in a region where heat can be transferred from at least the sensor element 1 at the distal end portion of the metal sheath 3, preferably in a region covering the sensor element 1. To be fixed. The hygroscopic covering material 4 may be configured to cover not only the distal end portion of the metal sheath 3 but also the whole.
以上のように構成された計測用センサ10は、例えば従来公知の連続鋳造機や熱間圧延機などの鋼板処理装置内に設置される。そして、計測用センサ10は、加熱されて高温になった例えば鋳造スラブや熱間圧延板などの高温体5に近接する位置に設置可能に構成されている。また、計測用センサ10における吸湿性被覆材4が覆う領域は、この高温体5と計測用センサ10との位置関係などに基づいても適宜設計を変更することができる。
The measuring
この鋼板処理装置には、冷却手段としての冷却スプレーノズル6が設けられている。冷却スプレーノズル6は、加熱されて高温になった例えばスラブなどの高温体5の表面を冷却するために、冷却用液体7を、例えば冷却スプレーや冷却ミストなどにして噴射する。そして、図1に示すように、計測用センサ10の設置位置は、例えば鋼板処理装置に設けられる圧延ロール(図示せず)などの近くの、冷却スプレーノズル6近傍である。これにより、計測用センサ10は冷却用液体7の存在する環境下に設置されるため、吸湿性被覆材4は冷却スプレーノズル6から噴射された冷却用液体7を吸湿して内部に保持できる。吸湿性被覆材4が冷却用液体7を吸収し保持すると、冷却用液体7の気化潜熱などによって、少なくとも吸湿性被覆材4に覆われた部分でセンサ素子1が冷却される。計測用センサ10は、鋳造スラブ、熱延板、または厚板材などの高温体5に例えば数cm程度の距離で近接して、磁界の計測を行う。
The steel plate processing apparatus is provided with a cooling spray nozzle 6 as a cooling means. The cooling spray nozzle 6 sprays the cooling liquid 7 as, for example, a cooling spray or a cooling mist in order to cool the surface of the
このように、高温体5の近傍に存在する既存の冷却スプレーノズル6から噴射される冷却用液体7をセンサ素子1の冷却に用いることにより、センサ素子1の冷却のために冷却水配管などを新たに設置する必要がない。そして、このような冷却水配管が不要であることから、小型の計測用センサ10が得られてメンテナンス性などの面で有利になる。また、水などの気化潜熱が大きい冷却用液体7を用いるため、吸湿性被覆材4に保持される冷却用液体7がわずかであってもセンサ素子1の冷却に極めて有効に作用する。
Thus, by using the cooling liquid 7 ejected from the existing cooling spray nozzle 6 existing in the vicinity of the
次に、以上のように構成された一実施形態による計測用センサ10を用いた場合と、吸湿性被覆材4を備えていない従来の計測用センサを用いた場合とにおける、計測用センサの先端部の温度変化について説明する。なお、比較のため、従来の計測用センサおよびその周辺部分として、一実施形態による計測用センサ10において吸湿性被覆材4が設けられていない点以外は同様の構成のものを採用する。そのため、従来の計測用センサおよびその周辺部分の説明においても図1に示す符号を用いる。
Next, the tip of the measurement sensor in the case where the
図2および図3はそれぞれ、従来の計測用センサ10および一実施形態による計測用センサ10の先端部における、鋼板処理装置での鋳造中およびスラブ抜けを含む温度変化の時刻推移を示すグラフである。なお、温度の計測は、図1に示す金属シース3と同一形状で同一材質の金属シース(図示せず)の内部に熱電対を設け、計測用センサ10の設置位置で行った。
FIG. 2 and FIG. 3 are graphs showing time transitions of temperature changes including the
図2から、鋳造中の定常状態においては、鋼板処理装置の冷却スプレーノズル6から冷却用液体7が噴射されているため、計測用センサ10の先端部の温度は60℃程度で安定している。これに対し、スラブ抜け時においては冷却用液体7の噴射が停止するため、計測用センサ10の先端部の温度は急激に上昇して200℃を超える温度にまでなることがわかる。なお、本発明者がスラブ抜け時の計測用センサ10の先端部の温度を長期間観察したところ、最大で300℃程度にまで達することが確認された。
From FIG. 2, in the steady state during casting, since the cooling liquid 7 is sprayed from the cooling spray nozzle 6 of the steel sheet processing apparatus, the temperature at the tip of the
一方、図3から、鋳造中の定常状態においては、図2に示す従来の計測用センサ10の場合と同様に、計測用センサ10の先端部の温度は60℃程度で安定していることがわかる。また、スラブ抜け時において、計測用センサ10の先端部の温度は上昇してはいるが、その温度は90℃に達することなく80℃程度までであることがわかる。すなわち、この一実施形態による計測用センサ10は、図2に示す従来の計測用センサ10の場合に比して、温度の上昇抑制効果が著しいことがわかる。これは、計測用センサ10の先端部が、鋳造中においては冷却スプレーノズル6から噴射されて吸湿性被覆材4が吸収した冷却用液体7によって冷却され、スラブ抜け時においては吸湿性被覆材4が保持している冷却用液体7の気化潜熱によって冷却されるためである。なお、80℃程度の温度であれば、センサ素子1を構成するホール素子やコイルによる磁気計測の動作上問題にならない。
On the other hand, from FIG. 3, in the steady state during casting, the temperature at the tip of the
さらに、図4は、図2の点線囲み内に示すスラブ抜け時の温度変化の計測例(従来例)、および図3の点線囲み内に示すスラブ抜け時の温度変化の計測例(本発明)において、計測時間をより詳細にしたグラフである。図4から、従来の計測用センサ10においては、50〜200sの間で80℃〜220℃程度の温度間を急激に上下していることがわかる。すなわち、図4から、従来の計測用センサ10においては、極めて大きい昇温速度で高温まで加熱された後、極めて大きい降温速度で冷却されることがわかる。これは、耐熱性の低いセンサ素子1においては故障の原因となるほどの極めて急激な温度変化である。これに対し、この一実施形態による計測用センサ10においては、その温度の上下がほとんど生じていないことがわかり、昇温速度、降温速度、およびピークの温度のいずれも、従来の計測用センサ10の場合に比して大幅に低下していることがわかる。
Further, FIG. 4 shows a measurement example of the temperature change when the slab is removed shown in the dotted line box in FIG. 2 (conventional example), and a measurement example of the temperature change when the slab is dropped shown in the dotted line box in FIG. Fig. 5 is a graph showing the measurement time in more detail. From FIG. 4, it can be seen that in the
以上説明した本発明の一実施形態によれば、冷却素子や冷却水配管を用いずに計測用センサ10の先端部のセンサ素子1を冷却できるので、冷却水配管などを設けるための追加工事などが必要なく、赤熱スラブなどの高温体5の近傍のような、極めて高温の雰囲気の厳しい環境下にあっても、実用可能な計測用センサ10が得られる。また、冷却水配管などを用いる必要がないことから、小型の計測用センサ10を低コストで得ることができ、その取り扱いが容易になるのみならず、冷却水配管の閉塞などの問題が生じないため、センサ素子1の故障の可能性を大幅に低減でき、計測用センサ10の信頼性を向上できる。さらに、冷却用液体7の噴射が停止してもセンサ素子1を一定時間冷却し続けることができるので、冷却用液体7の噴射が停止されることがある環境下であっても、十分に使用可能な計測用センサ10が得られる。
According to the embodiment of the present invention described above, since the sensor element 1 at the tip of the
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the numerical values given in the above-described embodiment are merely examples, and different numerical values may be used as necessary.
例えば、上述の一実施形態による計測用センサ10は、凝固シェルが形成された溶鋼における磁気の計測に用いたり、連続鋳造機などのように溶鋼が露出している場所の近傍における磁気の計測に用いたりすることが可能である。
For example, the
また、上述の一実施形態においては、計測用センサ10の磁気計測用のセンサ素子1として、ホール素子またはコイルを採用しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、AMR(Anisotropic Magneto Resistive)、GMR(Giant Magneto Resistive)、およびTMR(Tunnel Magneto Resistive)などの磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子、双安定磁気素子、フラックス・ゲートセンサ、ファラデー素子などの磁気光学素子、プロトン磁力計などの磁気共鳴型磁気センサ、電気力学的磁気センサ、超伝導量子干渉素子(SQUID)などの種々の磁気計測用のセンサ素子を採用することが可能である。
In the above-described embodiment, the Hall element or the coil is adopted as the sensor element 1 for magnetic measurement of the
1 センサ素子
2 配線
3 金属シース
4 吸湿性被覆材
5 高温体
6 冷却スプレーノズル
7 冷却用液体
10 計測用センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
磁気を計測可能に構成されており、前記鋼板を冷却する冷却用液体を噴射する冷却手段の近傍に設置されたセンサ素子と、
電磁気を透過するとともに前記センサ素子を内部に保持した筐体と、
少なくとも前記センサ素子から伝熱可能な領域であって、前記センサ素子を覆う領域に設けられ、電磁気を透過するとともに吸湿性を有する被覆材と、
を備えることを特徴とする計測用センサ。 In a measurement sensor installed in a steel plate processing apparatus that performs a predetermined process on a heated steel plate,
The sensor element is configured to be able to measure magnetism, and is installed in the vicinity of a cooling means for injecting a cooling liquid for cooling the steel plate ,
A casing that transmits electromagnetic waves and holds the sensor element inside;
At least a region where heat can be transferred from the sensor element, provided in a region covering the sensor element, and a covering material that transmits electromagnetic and has hygroscopicity,
A measurement sensor comprising:
前記鋼板を冷却する冷却用液体を噴射可能に構成された冷却手段と、
前記鋼板処理装置内に設置される計測用センサと、を備え、
前記計測用センサは、
磁気を計測可能に構成されており、前記冷却手段の近傍に設置されたセンサ素子と、
電磁気を透過するとともに前記センサ素子を内部に保持した筐体と、
少なくとも前記センサ素子から伝熱可能な領域であって、前記センサ素子を覆う領域に設けられ、電磁気を透過するとともに吸湿性を有する被覆材と、
を備えることを特徴とする鋼板処理装置。 In a steel plate processing apparatus that performs a predetermined process on a heated steel plate,
Cooling means configured to be capable of injecting a cooling liquid for cooling the steel sheet;
A measuring sensor installed in the steel sheet processing apparatus ,
The measurement sensor is:
It is configured to be able to measure magnetism, and a sensor element installed in the vicinity of the cooling means,
A casing that transmits electromagnetic waves and holds the sensor element inside;
At least a region where heat can be transferred from the sensor element, provided in a region covering the sensor element, and a covering material that transmits electromagnetic and has hygroscopicity,
Steel sheet processing apparatus according to claim Rukoto equipped with.
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