JP2948443B2 - 連続鋳造におけるモールド内溶湯流動方法および装置 - Google Patents
連続鋳造におけるモールド内溶湯流動方法および装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼等の金属スラブの連続
鋳造において、縦割れ等の表面欠陥のないスラブを得る
ための、モールド内溶湯流動方法および装置に関するも
のである。
鋳造において、縦割れ等の表面欠陥のないスラブを得る
ための、モールド内溶湯流動方法および装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】金属スラブの連続鋳造において、図１１
に示すように溶湯１は浸漬ノズル２からモールド３内に
注入され、冷却されたモールド３に沿って凝固シェル４
が形成され引き抜かれてスラブとなる。浸漬ノズル２は
図１２（図１１Ａ−Ａ視）のように、モールド横断面中
央部に設けられ、モールド内の溶湯１は図１１の矢印の
ように、ノズル口から吐出して流動し、メニスカス面５
内では図１１および図１２の実線矢印に示すように、モ
ールド短辺１１から浸漬ノズル２に向かう反転流が生じ
る。
に示すように溶湯１は浸漬ノズル２からモールド３内に
注入され、冷却されたモールド３に沿って凝固シェル４
が形成され引き抜かれてスラブとなる。浸漬ノズル２は
図１２（図１１Ａ−Ａ視）のように、モールド横断面中
央部に設けられ、モールド内の溶湯１は図１１の矢印の
ように、ノズル口から吐出して流動し、メニスカス面５
内では図１１および図１２の実線矢印に示すように、モ
ールド短辺１１から浸漬ノズル２に向かう反転流が生じ
る。
【０００３】このような金属スラブの連続鋳造におい
て、凝固シェル４の縦割れ、溶湯内の非金属介在物やメ
ニスカス上のパウダー等に起因する表面疵等、スラブ表
面欠陥の発生対策として、メニスカス面５内で溶湯を流
動させることが、特開平１−２２８４５号公報により提
案され、溶湯流動の手段として電磁撹拌法を用いること
が記載されている。
て、凝固シェル４の縦割れ、溶湯内の非金属介在物やメ
ニスカス上のパウダー等に起因する表面疵等、スラブ表
面欠陥の発生対策として、メニスカス面５内で溶湯を流
動させることが、特開平１−２２８４５号公報により提
案され、溶湯流動の手段として電磁撹拌法を用いること
が記載されている。
【０００４】従来のモールド内溶湯の電磁撹拌装置は、
図１３に示すように、モールド長辺１０a および１０b
に沿って設けられた電磁撹拌コイル６a および６b によ
り、モールド３内の溶湯に一様な電磁撹拌推力を与える
ものであった。すなわち、電磁撹拌コイル６a は、複数
の磁極１２a がモールド長辺６a に沿って配列され、各
磁極１２a の間のスロット１３a にコイル１４a が巻回
されており、電磁撹拌コイル６b も同様に構成されてい
る。各コイル１４a および１４b は結線ボックス７a お
よび７b を経て３相電源８に接続され、その結線の代表
例は図１３に示すようなもので、移動磁界方式の電磁撹
拌推力がメニスカス面５内の溶湯に矢印のように一様に
与えられていた。
図１３に示すように、モールド長辺１０a および１０b
に沿って設けられた電磁撹拌コイル６a および６b によ
り、モールド３内の溶湯に一様な電磁撹拌推力を与える
ものであった。すなわち、電磁撹拌コイル６a は、複数
の磁極１２a がモールド長辺６a に沿って配列され、各
磁極１２a の間のスロット１３a にコイル１４a が巻回
されており、電磁撹拌コイル６b も同様に構成されてい
る。各コイル１４a および１４b は結線ボックス７a お
よび７b を経て３相電源８に接続され、その結線の代表
例は図１３に示すようなもので、移動磁界方式の電磁撹
拌推力がメニスカス面５内の溶湯に矢印のように一様に
与えられていた。
【０００５】図１３の従来装置により、３相電源８の周
波数２Ｈｚ、電流４００Ａとしたときのメニスカス面内
の推力分布を図１４に示す。同図は「汎用電磁界数値解
析ソフトウェア」により図示したものであり、矢印は各
升目の領域の推力の向きを矢の向きで、推力の大きさを
矢の長さで示している。図１４からわかるように、モー
ルド長辺１０に沿う推力の該長辺方向成分は、該長辺の
各位置でほぼ一定である。
波数２Ｈｚ、電流４００Ａとしたときのメニスカス面内
の推力分布を図１４に示す。同図は「汎用電磁界数値解
析ソフトウェア」により図示したものであり、矢印は各
升目の領域の推力の向きを矢の向きで、推力の大きさを
矢の長さで示している。図１４からわかるように、モー
ルド長辺１０に沿う推力の該長辺方向成分は、該長辺の
各位置でほぼ一定である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の金
属スラブの連続鋳造におけるモールド内電磁撹拌装置で
は、電磁撹拌推力は、モールド長辺に沿って溶湯に一様
に与えられるため、実際に得られるメニスカス面内の溶
湯の回転流は、上記反転流と電磁撹拌推力が重なり、図
１２の破線矢印のように、モールド短辺１１から浸漬ノ
ズル２に向かうときは強く、浸漬ノズル２からモールド
短辺１１に向かうときは弱い流れになっていた。このた
め、メニスカス面５内の溶湯流れに澱みが生じ、澱み部
に溶湯内の非金属介在物が集積したり、パウダーが巻き
込まれたりして、スラブ表面の縦割れ等の欠陥対策は十
分なものではなかった。本発明は、鋼等の金属スラブの
連続鋳造において、モールド内の溶湯をメニスカス面内
で一様に回転流動させることにより、縦割れ等の表面欠
陥のないスラブを製造することを目的とする。
属スラブの連続鋳造におけるモールド内電磁撹拌装置で
は、電磁撹拌推力は、モールド長辺に沿って溶湯に一様
に与えられるため、実際に得られるメニスカス面内の溶
湯の回転流は、上記反転流と電磁撹拌推力が重なり、図
１２の破線矢印のように、モールド短辺１１から浸漬ノ
ズル２に向かうときは強く、浸漬ノズル２からモールド
短辺１１に向かうときは弱い流れになっていた。このた
め、メニスカス面５内の溶湯流れに澱みが生じ、澱み部
に溶湯内の非金属介在物が集積したり、パウダーが巻き
込まれたりして、スラブ表面の縦割れ等の欠陥対策は十
分なものではなかった。本発明は、鋼等の金属スラブの
連続鋳造において、モールド内の溶湯をメニスカス面内
で一様に回転流動させることにより、縦割れ等の表面欠
陥のないスラブを製造することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、金属スラ
ブの連続鋳造において、モールドの横断面中央部に設け
た浸漬ノズルからモールド内に溶湯を注入しつつ、メニ
スカス面内の２つのモールド長辺に沿って設けた電磁撹
拌コイルにより、溶湯をメニスカス面内で流動させる方
法であって、前記２つのモールド長辺に沿う電磁撹拌推
力を互いに逆向きにし、かつ浸漬ノズルからモールド短
辺に向かう向きの電磁撹拌推力を、モールド短辺から浸
漬ノズルに向かう向きの電磁撹拌推力よりも大きくする
ことにより、メニスカス面内の溶湯に一様な回転流を与
えることを特徴とする。
ブの連続鋳造において、モールドの横断面中央部に設け
た浸漬ノズルからモールド内に溶湯を注入しつつ、メニ
スカス面内の２つのモールド長辺に沿って設けた電磁撹
拌コイルにより、溶湯をメニスカス面内で流動させる方
法であって、前記２つのモールド長辺に沿う電磁撹拌推
力を互いに逆向きにし、かつ浸漬ノズルからモールド短
辺に向かう向きの電磁撹拌推力を、モールド短辺から浸
漬ノズルに向かう向きの電磁撹拌推力よりも大きくする
ことにより、メニスカス面内の溶湯に一様な回転流を与
えることを特徴とする。
【０００８】また本発明装置は、金属スラブの連続鋳造
において、モールドの横断面中央部に設けた浸漬ノズル
からモールド内に溶湯を注入しつつ、メニスカス面内の
２つのモールド長辺に沿って設けた電磁撹拌コイルによ
り、溶湯をメニスカス面内で流動させる装置であって、
該電磁撹拌コイルと、３相電源と、該電磁撹拌コイルと
該３相電源を接続する結線ボックスとからなり、該電磁
撹拌コイルは複数個の磁極がモールド長辺に沿って配列
され、各磁極にはコイルが巻回された移動磁界方式であ
り、該コイルと前記結線ボックスの配線で構成される回
路が、２つのモールド長辺について浸漬ノズルに対し点
対称であり、各モールド長辺においては該回路は２分割
され、該２分割された回路は互いに並列でかつ異なるイ
ンピーダンスを有していることを特徴とする。
において、モールドの横断面中央部に設けた浸漬ノズル
からモールド内に溶湯を注入しつつ、メニスカス面内の
２つのモールド長辺に沿って設けた電磁撹拌コイルによ
り、溶湯をメニスカス面内で流動させる装置であって、
該電磁撹拌コイルと、３相電源と、該電磁撹拌コイルと
該３相電源を接続する結線ボックスとからなり、該電磁
撹拌コイルは複数個の磁極がモールド長辺に沿って配列
され、各磁極にはコイルが巻回された移動磁界方式であ
り、該コイルと前記結線ボックスの配線で構成される回
路が、２つのモールド長辺について浸漬ノズルに対し点
対称であり、各モールド長辺においては該回路は２分割
され、該２分割された回路は互いに並列でかつ異なるイ
ンピーダンスを有していることを特徴とする。
【０００９】そして本発明装置は、モールド長辺におい
て２分割された回路が互いに異なるインピーダンスを有
する具体的な手段として、電磁撹拌コイルの各磁極に巻
回されたコイルの接続について３つの態様を示す。第１
は、各コイルが一方の回路ではＹ結線（星状結線）で接
続され、他方の回路ではΔ結線（環状結線）で接続され
ている。第２は、各コイルがそれぞれ直列に接続され、
かつ両回路を構成するコイルの数を異にしている。第３
は、各コイルが一方の回路では直列に接続され、他方の
回路では並列に接続されている。
て２分割された回路が互いに異なるインピーダンスを有
する具体的な手段として、電磁撹拌コイルの各磁極に巻
回されたコイルの接続について３つの態様を示す。第１
は、各コイルが一方の回路ではＹ結線（星状結線）で接
続され、他方の回路ではΔ結線（環状結線）で接続され
ている。第２は、各コイルがそれぞれ直列に接続され、
かつ両回路を構成するコイルの数を異にしている。第３
は、各コイルが一方の回路では直列に接続され、他方の
回路では並列に接続されている。
【００１０】
【作用】本発明法を図１により説明する。図１は、本発
明の対象とする金属スラブの連続鋳造を、メニスカス面
上から見た図であり、横断面が略長方形のモールド３の
該断面中央部に設けられた浸漬ノズル２から溶湯が注入
される。モールド長辺１０a および１０b に沿って電磁
撹拌コイル６a および６b が設けられており、本発明法
は、この電磁撹拌コイル６a および６b による電磁撹拌
推力の分布を調整することで、メニスカス面５内の溶湯
にモールドに沿った一様な回転流を与えるものである。
明の対象とする金属スラブの連続鋳造を、メニスカス面
上から見た図であり、横断面が略長方形のモールド３の
該断面中央部に設けられた浸漬ノズル２から溶湯が注入
される。モールド長辺１０a および１０b に沿って電磁
撹拌コイル６a および６b が設けられており、本発明法
は、この電磁撹拌コイル６a および６b による電磁撹拌
推力の分布を調整することで、メニスカス面５内の溶湯
にモールドに沿った一様な回転流を与えるものである。
【００１１】すなわち図１に示すように、電磁撹拌コイ
ル６a により、モールド長辺１０aに沿って、モールド
短辺１１a から浸漬ノズル２に向かう電磁撹拌推力を
Ｐ、浸漬ノズル２からモールド短辺１１b に向かう電磁
撹拌推力をＱとし、電磁撹拌コイル６b により、モール
ド長辺１０b に沿って、モールド短辺１１b から浸漬ノ
ズル２に向かう電磁撹拌推力をＲ、浸漬ノズル２からモ
ールド短辺１１a に向かう電磁撹拌推力をＳとすると
き、本発明法は、推力Ｐおよび推力Ｑと推力Ｒおよび推
力Ｓとを互いに逆向きにし、かつ推力Ｑを推力Ｐよりも
大きく、推力Ｓを推力Ｒよりも大きくする。
ル６a により、モールド長辺１０aに沿って、モールド
短辺１１a から浸漬ノズル２に向かう電磁撹拌推力を
Ｐ、浸漬ノズル２からモールド短辺１１b に向かう電磁
撹拌推力をＱとし、電磁撹拌コイル６b により、モール
ド長辺１０b に沿って、モールド短辺１１b から浸漬ノ
ズル２に向かう電磁撹拌推力をＲ、浸漬ノズル２からモ
ールド短辺１１a に向かう電磁撹拌推力をＳとすると
き、本発明法は、推力Ｐおよび推力Ｑと推力Ｒおよび推
力Ｓとを互いに逆向きにし、かつ推力Ｑを推力Ｐよりも
大きく、推力Ｓを推力Ｒよりも大きくする。
【００１２】電磁撹拌推力をこのように分布させ、推力
の大きさを調整することにより、メニスカス面内の溶湯
に、上から見て時計回りの一様な回転流が与えられる。
なお図１において、電磁撹拌推力を逆向きにし、推力Ｐ
を推力Ｑよりも大きく、推力Ｒを推力Ｓよりも大きくす
ることにより、反時計回りの一様な回転流を与えること
もできる。
の大きさを調整することにより、メニスカス面内の溶湯
に、上から見て時計回りの一様な回転流が与えられる。
なお図１において、電磁撹拌推力を逆向きにし、推力Ｐ
を推力Ｑよりも大きく、推力Ｒを推力Ｓよりも大きくす
ることにより、反時計回りの一様な回転流を与えること
もできる。
【００１３】つぎに本発明装置は、図２の例に示すよう
に、モールド長辺１０a 側において、電磁撹拌コイル６
a のコイル１４a と結線ボックス７a の配線で構成され
る回路がＡとＢに２分割され、モールド長辺１０b 側に
おいて、電磁撹拌コイル６bのコイル１４b と結線ボッ
クス７b の配線で構成される回路がＣとＤに２分割され
ている。そして、回路ＡおよびＢと、回路ＣおよびＤは
浸漬ノズル２に対して点対称であり、回路Ａと回路Ｂは
互いに並列で異なるインピーダンスを有し、回路Ｃと回
路Ｄも互いに並列で異なるインピーダンスを有してい
る。
に、モールド長辺１０a 側において、電磁撹拌コイル６
a のコイル１４a と結線ボックス７a の配線で構成され
る回路がＡとＢに２分割され、モールド長辺１０b 側に
おいて、電磁撹拌コイル６bのコイル１４b と結線ボッ
クス７b の配線で構成される回路がＣとＤに２分割され
ている。そして、回路ＡおよびＢと、回路ＣおよびＤは
浸漬ノズル２に対して点対称であり、回路Ａと回路Ｂは
互いに並列で異なるインピーダンスを有し、回路Ｃと回
路Ｄも互いに並列で異なるインピーダンスを有してい
る。
【００１４】本発明の請求項３の装置は、図２の例に示
したものである。その回路は、図３のように回路Ａおよ
びＣはＹ結線（星状結線）、回路ＢおよびＤはΔ結線
（環状結線）となっており、各回路のインピーダンスは
ＡおよびＣがＢおよびＤよりも大となっている。このた
め、図２のメニスカス面５内の矢印で示すように、２つ
のモールド長辺１０a および１０b に沿う電磁撹拌推力
が互いに逆向きで、かつ浸漬ノズル２からモールド短辺
に向かう向きの電磁撹拌推力が、モールド短辺から浸漬
ノズル２に向かう向きの電磁撹拌推力よりも大きい。そ
して、指令ボックス９で、連続鋳造の操業条件に応じた
適正な周波数、電圧、電流等の電磁撹拌条件を設定する
ことにより、メニスカス面５内の溶湯にモールドに沿っ
た一様な回転流が与えられる。
したものである。その回路は、図３のように回路Ａおよ
びＣはＹ結線（星状結線）、回路ＢおよびＤはΔ結線
（環状結線）となっており、各回路のインピーダンスは
ＡおよびＣがＢおよびＤよりも大となっている。このた
め、図２のメニスカス面５内の矢印で示すように、２つ
のモールド長辺１０a および１０b に沿う電磁撹拌推力
が互いに逆向きで、かつ浸漬ノズル２からモールド短辺
に向かう向きの電磁撹拌推力が、モールド短辺から浸漬
ノズル２に向かう向きの電磁撹拌推力よりも大きい。そ
して、指令ボックス９で、連続鋳造の操業条件に応じた
適正な周波数、電圧、電流等の電磁撹拌条件を設定する
ことにより、メニスカス面５内の溶湯にモールドに沿っ
た一様な回転流が与えられる。
【００１５】本発明の請求項４の装置は、図４の例に示
すように、電磁撹拌コイル６のスロット１３が片側２４
個あり、回路Ａおよび回路Ｃは、１５スロットのコイル
が５個ずつそれぞれ直列に接続され、回路Ｂおよび回路
Ｄは、９スロットのコイルが３個ずつそれぞれ直列に接
続されており、各回路のインピーダンスはＡおよびＣが
ＢおよびＤよりも大となっている。このため、電磁撹拌
推力は図４のメニスカス面５内の矢印で示すように分布
し、メニスカス面５内の溶湯に一様な回転流が与えられ
る。
すように、電磁撹拌コイル６のスロット１３が片側２４
個あり、回路Ａおよび回路Ｃは、１５スロットのコイル
が５個ずつそれぞれ直列に接続され、回路Ｂおよび回路
Ｄは、９スロットのコイルが３個ずつそれぞれ直列に接
続されており、各回路のインピーダンスはＡおよびＣが
ＢおよびＤよりも大となっている。このため、電磁撹拌
推力は図４のメニスカス面５内の矢印で示すように分布
し、メニスカス面５内の溶湯に一様な回転流が与えられ
る。
【００１６】本発明の請求項５の装置は、図５の例に示
すように、回路Ａおよび回路Ｃを構成する各コイルは直
列に接続され、回路Ｂおよび回路Ｄを構成する各コイル
は並列に接続されており、各回路のインピーダンスはＡ
およびＣがＢおよびＤよりも大となっている。このた
め、電磁撹拌推力は図５のメニスカス面５内の矢印で示
すように分布し、メニスカス面５内の溶湯に一様な回転
流が与えられる。
すように、回路Ａおよび回路Ｃを構成する各コイルは直
列に接続され、回路Ｂおよび回路Ｄを構成する各コイル
は並列に接続されており、各回路のインピーダンスはＡ
およびＣがＢおよびＤよりも大となっている。このた
め、電磁撹拌推力は図５のメニスカス面５内の矢印で示
すように分布し、メニスカス面５内の溶湯に一様な回転
流が与えられる。
【００１７】以上述べたように、金属スラブの連続鋳造
において、浸漬ノズルから吐出した溶湯は、モールド短
辺に衝突して反転流となり、図１２のように、メニスカ
ス面５内では、実線矢印で示すようにモールド短辺１１
から浸漬ノズル２に向かう流れとなるが、本発明によれ
ば、図１に示すように、メニスカス面５内において、浸
漬ノズル２からモールド短辺１１に向かう電磁撹拌推力
ＱおよびＳを、モールド短辺１１から浸漬ノズル２に向
かう電磁撹拌推力ＰおよびＲよりも大きくすることによ
り、メニスカス面５内の溶湯に一様な回転流を与えるこ
とができる。本発明における電磁撹拌の条件は、周波
数、電圧、電流等、電源の条件を指令ボックス９の設定
により調整し、また電磁撹拌コイル６と結線ボックスで
構成される、分割された各回路のインピーダンス設定に
より調整することができる。
において、浸漬ノズルから吐出した溶湯は、モールド短
辺に衝突して反転流となり、図１２のように、メニスカ
ス面５内では、実線矢印で示すようにモールド短辺１１
から浸漬ノズル２に向かう流れとなるが、本発明によれ
ば、図１に示すように、メニスカス面５内において、浸
漬ノズル２からモールド短辺１１に向かう電磁撹拌推力
ＱおよびＳを、モールド短辺１１から浸漬ノズル２に向
かう電磁撹拌推力ＰおよびＲよりも大きくすることによ
り、メニスカス面５内の溶湯に一様な回転流を与えるこ
とができる。本発明における電磁撹拌の条件は、周波
数、電圧、電流等、電源の条件を指令ボックス９の設定
により調整し、また電磁撹拌コイル６と結線ボックスで
構成される、分割された各回路のインピーダンス設定に
より調整することができる。
【００１８】このような本発明により、メニスカス面内
の溶湯に反転流を考慮した適正な電磁撹拌推力を与えら
れ、溶湯はモールド壁に沿って一様に回転流動するの
で、溶湯の澱みがなくなり、溶湯中の非金属介在物の集
積や、メニスカス面上のパウダーの巻き込み等が防止さ
れ、縦割れ等の表面欠陥のない金属スラブを得ることが
できる。
の溶湯に反転流を考慮した適正な電磁撹拌推力を与えら
れ、溶湯はモールド壁に沿って一様に回転流動するの
で、溶湯の澱みがなくなり、溶湯中の非金属介在物の集
積や、メニスカス面上のパウダーの巻き込み等が防止さ
れ、縦割れ等の表面欠陥のない金属スラブを得ることが
できる。
【００１９】
（従来例） 図１３に示した従来装置において、電磁撹
拌コイル６a および６b の各コイルをそれぞれ２コイル
ずつ直列に接続した従来装置により、同様に回転推力を
与えたときの推力の分布を図６に示す。周波数２Ｈｚ、
電流５２５Ａ、電流密度は電磁撹拌コイル６a, 6b とも
に３．８９３×１０6 AT/m2 とした。推力分布は図１４
に比べると均一化されているが、この例においても、モ
ールド長辺１０に沿う推力の該長辺方向成分は、該長辺
の各位置でほぼ一定であり、溶湯の反転流のため一様な
回転流は得られず、スラブ表面に表面欠陥が発生した。
拌コイル６a および６b の各コイルをそれぞれ２コイル
ずつ直列に接続した従来装置により、同様に回転推力を
与えたときの推力の分布を図６に示す。周波数２Ｈｚ、
電流５２５Ａ、電流密度は電磁撹拌コイル６a, 6b とも
に３．８９３×１０6 AT/m2 とした。推力分布は図１４
に比べると均一化されているが、この例においても、モ
ールド長辺１０に沿う推力の該長辺方向成分は、該長辺
の各位置でほぼ一定であり、溶湯の反転流のため一様な
回転流は得られず、スラブ表面に表面欠陥が発生した。
【００２０】（本発明例１） 図２に示した本発明装置
おいて、３相電源の周波数２Ｈｚ、電流５２５Ａ、電流
密度は回路ＡおよびＣを２．２４８×１０6 AT/m2 （つ
まりインピーダンスは従来例２の１．７３倍になる）、
回路ＢおよびＤを３．８９３×１０6 AT/m2 （つまりイ
ンピーダンスは従来例２と同じ）とした。このときのメ
ニスカス面５内の電磁撹拌推力の分布を図７および図８
に示す。図７は前記図１４および図６と同様の表示であ
る。図８は推力のモールド長辺１０b 方向の成分をグラ
フ化したものであり、推力は最大値を１．０とする比で
示してある。図７および図８より、モールド短辺１１か
ら浸漬ノズル２に向かう推力成分は小さく（図８右
側）、浸漬ノズル２からモールド短辺１１に向かう推力
成分は大きく（図８左側）なっていることがわかる。し
たがってこのような装置により電磁撹拌を行うと、メニ
スカス面内の溶湯の反転流と同じ向きには小さい推力
が、反対の向きには大きい推力が与えられるので、モー
ルドに沿った一様な回転流が得られ、溶湯流に澱みが生
じることがなく、表面欠陥のない金属スラブが得られ
た。
おいて、３相電源の周波数２Ｈｚ、電流５２５Ａ、電流
密度は回路ＡおよびＣを２．２４８×１０6 AT/m2 （つ
まりインピーダンスは従来例２の１．７３倍になる）、
回路ＢおよびＤを３．８９３×１０6 AT/m2 （つまりイ
ンピーダンスは従来例２と同じ）とした。このときのメ
ニスカス面５内の電磁撹拌推力の分布を図７および図８
に示す。図７は前記図１４および図６と同様の表示であ
る。図８は推力のモールド長辺１０b 方向の成分をグラ
フ化したものであり、推力は最大値を１．０とする比で
示してある。図７および図８より、モールド短辺１１か
ら浸漬ノズル２に向かう推力成分は小さく（図８右
側）、浸漬ノズル２からモールド短辺１１に向かう推力
成分は大きく（図８左側）なっていることがわかる。し
たがってこのような装置により電磁撹拌を行うと、メニ
スカス面内の溶湯の反転流と同じ向きには小さい推力
が、反対の向きには大きい推力が与えられるので、モー
ルドに沿った一様な回転流が得られ、溶湯流に澱みが生
じることがなく、表面欠陥のない金属スラブが得られ
た。
【００２１】（本発明例２） 図４に示した本発明装置
おいて、３相電源の周波数２Ｈｚ、電流密度は回路Ａお
よびＣを２．３６６×１０6 AT/m2 （つまりインピーダ
ンスは従来例２の１．６５倍となる）、回路ＢおよびＤ
を３．８９３×１０6 AT/m2（つまりインピーダンスは
従来例２と同じ）とした。このときのメニスカス面５内
の電磁撹拌推力の分布を、本発明例１と同様にして図９
および図１０に示す。本例においても、モールド短辺１
１から浸漬ノズル２に向かう推力成分は小さく（図１０
右側）、浸漬ノズル２からモールド短辺１１に向かう推
力成分は大きく（図１０左側）なっていることがわか
る。したがって、このような装置により電磁撹拌を行う
と、メニスカス面内の溶湯の反転流と同じ向きには小さ
い推力が、反対の向きには大きい推力が与えられるの
で、モールドに沿った一様な回転流が得られ、溶湯流に
澱みが生じることがなく、表面欠陥のない金属スラブが
得られた。
おいて、３相電源の周波数２Ｈｚ、電流密度は回路Ａお
よびＣを２．３６６×１０6 AT/m2 （つまりインピーダ
ンスは従来例２の１．６５倍となる）、回路ＢおよびＤ
を３．８９３×１０6 AT/m2（つまりインピーダンスは
従来例２と同じ）とした。このときのメニスカス面５内
の電磁撹拌推力の分布を、本発明例１と同様にして図９
および図１０に示す。本例においても、モールド短辺１
１から浸漬ノズル２に向かう推力成分は小さく（図１０
右側）、浸漬ノズル２からモールド短辺１１に向かう推
力成分は大きく（図１０左側）なっていることがわか
る。したがって、このような装置により電磁撹拌を行う
と、メニスカス面内の溶湯の反転流と同じ向きには小さ
い推力が、反対の向きには大きい推力が与えられるの
で、モールドに沿った一様な回転流が得られ、溶湯流に
澱みが生じることがなく、表面欠陥のない金属スラブが
得られた。
【００２２】（本発明例３） 図５に示した本発明装置
おいて、３相電源の周波数２Ｈｚ、電流密度は回路Ａお
よびＣを０．９７３×１０6 AT/m2 （つまりインピーダ
ンスは従来例２の４倍となる）、回路ＢおよびＤを３．
８９３×１０6 AT/m2 （つまりインピーダンスは従来例
２と同じ）とした。このときのメニスカス面５内の電磁
撹拌推力の分布も、本発明例１および本発明例２と同
様、モールド短辺１１から浸漬ノズル２に向かう推力成
分は小さく、浸漬ノズル２からモールド短辺１１に向か
う推力成分は大きくなっており、モールドに沿った一様
な回転流が得られ、溶湯流に澱みが生じることがなく、
表面欠陥のない金属スラブが得られた。
おいて、３相電源の周波数２Ｈｚ、電流密度は回路Ａお
よびＣを０．９７３×１０6 AT/m2 （つまりインピーダ
ンスは従来例２の４倍となる）、回路ＢおよびＤを３．
８９３×１０6 AT/m2 （つまりインピーダンスは従来例
２と同じ）とした。このときのメニスカス面５内の電磁
撹拌推力の分布も、本発明例１および本発明例２と同
様、モールド短辺１１から浸漬ノズル２に向かう推力成
分は小さく、浸漬ノズル２からモールド短辺１１に向か
う推力成分は大きくなっており、モールドに沿った一様
な回転流が得られ、溶湯流に澱みが生じることがなく、
表面欠陥のない金属スラブが得られた。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、鋼等の金属スラブの連続
鋳造において、モールド内溶湯の反転流を考慮した電磁
撹拌推力の適正な分布を、既存の３相電源により簡単な
構成で実現することができる。その結果、従来のモール
ド内電磁撹拌装置の改造によっても、メニスカス面内の
溶湯を一様に回転流動させることができ、縦割れ等の表
面欠陥のない金属スラブが得られる。
鋳造において、モールド内溶湯の反転流を考慮した電磁
撹拌推力の適正な分布を、既存の３相電源により簡単な
構成で実現することができる。その結果、従来のモール
ド内電磁撹拌装置の改造によっても、メニスカス面内の
溶湯を一様に回転流動させることができ、縦割れ等の表
面欠陥のない金属スラブが得られる。
【図１】本発明法の説明図である。
【図２】本発明装置例の断面図および回路図である。
【図３】本発明装置例の回路図である。
【図４】本発明装置の別の例の断面図および回路図であ
る。
る。
【図５】本発明装置の別の例の断面図および回路図であ
る。
る。
【図６】従来例における電磁撹拌推力の分布を示す図で
ある。
ある。
【図７】本発明例における電磁撹拌推力の分布を示す図
である。
である。
【図８】本発明例における電磁撹拌推力の分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】本発明例における電磁撹拌推力の分布を示す図
である。
である。
【図１０】本発明例における電磁撹拌推力の分布を示す
グラフである。
グラフである。
【図１１】従来の連続鋳造におけるモールド内の状況を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ矢視図である。
【図１３】従来装置例の断面図および回路図である。
【図１４】従来装置例における電磁撹拌推力の分布を示
す図である。
す図である。
１：溶湯 ２：浸漬ノズル ３：モールド ４：凝固シェル ５：メニスカス面 ６：電磁撹拌コイル ７：結線ボックス ８：３相電源 ９：指令ボックス １０：モールド長辺 １１：モールド短辺 １２：磁極 １３：スロット １４：コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植山 高次 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 特開 平２−89544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−66055（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−119959（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−207543（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−14053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−14052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−72652（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−182518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−23433（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−182517（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−607（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−100955（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/10 350 B22D 27/02
Claims (5)
- 【請求項１】 金属スラブの連続鋳造において、モール
ドの横断面中央部に設けた浸漬ノズルからモールド内に
溶湯を注入しつつ、メニスカス面内の２つのモールド長
辺に沿って設けた電磁撹拌コイルにより、溶湯をメニス
カス面内で流動させる方法であって、前記２つのモール
ド長辺に沿う電磁撹拌推力を互いに逆向きにし、かつ浸
漬ノズルからモールド短辺に向かう向きの電磁撹拌推力
を、モールド短辺から浸漬ノズルに向かう向きの電磁撹
拌推力よりも大きくすることにより、メニスカス面内の
溶湯に一様な回転流を与えることを特徴とする連続鋳造
におけるモールド内溶湯流動方法。 - 【請求項２】 金属スラブの連続鋳造において、モール
ドの横断面中央部に設けた浸漬ノズルからモールド内に
溶湯を注入しつつ、メニスカス面内の２つのモールド長
辺に沿って設けた電磁撹拌コイルにより、溶湯をメニス
カス面内で流動させる装置であって、該電磁撹拌コイル
と、３相電源と、該電磁撹拌コイルと該３相電源を接続
する結線ボックスとからなり、該電磁撹拌コイルは複数
個の磁極がモールド長辺に沿って配列され、各磁極には
コイルが巻回された移動磁界方式であり、該コイルと前
記結線ボックスの配線で構成される回路が、２つのモー
ルド長辺について浸漬ノズルに対し点対称であり、各モ
ールド長辺においては該回路は２分割され、該２分割さ
れた回路は互いに並列でかつ異なるインピーダンスを有
していることを特徴とする連続鋳造におけるモールド内
溶湯流動装置。 - 【請求項３】 モールド長辺において２分割された回路
を構成する各コイルが、一方の回路ではＹ結線で接続さ
れ、他方の回路ではΔ結線で接続されていることを特徴
とする請求項２記載の連続鋳造におけるモールド内溶湯
流動装置。 - 【請求項４】 モールド長辺において２分割された回路
を構成する各コイルが、それぞれ直列に接続され、かつ
両回路を構成するコイルの数を異にしていることを特徴
とする請求項２記載の連続鋳造におけるモールド内溶湯
流動装置。 - 【請求項５】 モールド長辺において２分割された回路
を構成する各コイルが、一方の回路では直列に接続さ
れ、他方の回路では並列に接続されていることを特徴と
する請求項２記載の連続鋳造におけるモールド内溶湯流
動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17190793A JP2948443B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 連続鋳造におけるモールド内溶湯流動方法および装置 |
| TW084100155A TW302310B (ja) | 1993-07-12 | 1995-01-10 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17190793A JP2948443B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 連続鋳造におけるモールド内溶湯流動方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724558A JPH0724558A (ja) | 1995-01-27 |
| JP2948443B2 true JP2948443B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=15932044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17190793A Expired - Fee Related JP2948443B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 連続鋳造におけるモールド内溶湯流動方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948443B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4728724B2 (ja) * | 2005-07-21 | 2011-07-20 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造鋳片およびその製造方法 |
| JP4669367B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2011-04-13 | 新日本製鐵株式会社 | 溶鋼流動制御装置 |
| JP4714624B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-06-29 | 新日本製鐵株式会社 | 鋳型内溶鋼の電磁撹拌方法 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP17190793A patent/JP2948443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724558A (ja) | 1995-01-27 |
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