JPH01205859A - 電磁攪拌連続鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鋳型内における電磁撹拌連続鋳造装置に関
する。

〔従来技術〕

連続鋳造には縦型と横型とがあり、そのいずれにも連続
鋳片の品質の改善を目的として電磁撹拌装置が適用され
得るが、それには炉内撹拌、鋳型内撹拌および鋳型から
出た後の鋳型外撹拌の態様がある。

電磁撹拌は、溶湯を鋳片として凝固する寸前に回転磁界
の力で撹拌することによって、鋳型の上下温度を均一化
したり、合金元素の重力偏析を防止したりすることによ
って連続鋳造品鋳片の品質の改善を図ることができるも
ので、従来の鋳型内撹拌や鋳型外撹拌では、熱伝導率の
比較的低い鋼に有効に適用されてきた。

鋼とは違って熱伝導率の良好な銅合金やアルミニウム合
金等の連続鋳造においては、鋳型内撹拌や鋳型外撹拌を
適用しても、溶湯が早期に凝固しやすいため、電磁撹拌
の効果を余り期待することができなかった。

しかし、本出願人において、銅合金やアルミ合金の電磁
撹拌鋳造について、撹拌保温域を設けることにより撹拌
効果を高め、鋳片の内部品質の向上を大巾に向上させる
ことに成功した（特願昭５８−０８５４８号公報）。

それによれば、第１図に示すように鋳型２２内部へ外か
ら磁界を障害なく強力に及ぼす必要から、電磁撹拌装置
の電磁石２５の配置につき冷却器２４の外側を避け、そ
の手前つまり冷却器２４と保持炉２１との間に電磁石２
５を設置し、その間に断熱材２６を充填することにより
撹拌保温域Ｈを設定したものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の連続鋳造装置によれば、鋳型２２内において溶湯
Ｍが未凝固の状態に保温されながら回転磁界を受けるた
め、熱伝導率の関係で凝固し難い鋼ばかりでなく、凝固
しやすい銅合金やアルミニウム合金の鋳造にも電磁撹拌
の効果を有効に作用させることができたものであるが、
電磁石２５が鉄芯２５ａにコイル２５ｂを巻き付けるこ
とによる膨大した形態であることから、撹拌保温域Ｈの
巾が１００〜１５０ｍｍ程度にどうしても長大となるこ
とになり、またコイル２５ｂの熱損壊を回避するために
どうしても断熱材およびコイル保護林２６が必要である
という問題があった。

そして、撹拌保温域Ｈが長大であると次のような不都合
があることが判明してきた。

（１）炉外での温度低下は避けられないため、溶湯の温
度低下による溶湯撹拌不良および冷却温度勾配の低下が
発生する。

（２）黒鉛鋳型の酸化消耗による装置の破損。

（３）黒鉛鋳型のサイズ増大によるコスト高。

また、鋳型と電磁石との間に断熱材およびコイル保護材
が介在しているため、溶湯と電磁石の磁力とが離れてい
るので、漏洩磁束が発生するという不具合があった。

この発明は、上記のような実情に鑑みて、電磁石の能力
を低下させることなく、溶湯保持炉と冷却器との間を縮
少させ、微少な撹拌保温域の設定により電磁撹拌の効果
を有効に発揮させ得る電磁撹拌連続鋳造装置を提供する
ことを目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためのこの発明の構成は、保持炉
より突出する鋳型の回りに冷却器を被着し、冷却器の手
前で鋳型内の溶湯に電磁撹拌装置による回転磁界を及ぼ
すように構成した電磁撹拌連続鋳造装置において、電磁
撹拌装置の磁石のコイル部より鉄芯をＬ字形に突出させ
、磁石のコイル部を冷却器の外側に配置し、保持炉と冷
却器との間の僅かの間隙に磁石の突出鉄芯を差し入れそ
の先端を鋳型に近接させたことをその要旨とする。

〔作　　用〕

上記の構成によれば、溶湯の保持炉と冷却器との間の巾
は磁石の突出鉄芯が突入するだけの寸法で足り、磁石の
巻線量に影響されないで狭くすることができるため、鋳
型内の撹拌保温域を微少に設定することによって、電磁
撹拌効果を最大限に発揮させることができるものである
。

〔実施例〕

以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第２図は銅合金ビレット材を製造する横型の電磁撹拌連
続鋳造装置を示したもので、それは、溶湯の保持炉１に
鋳型２を突設し、鋳型２の周囲に冷却器４と電磁撹拌装
置５とが装着されている。

保持炉１の炉壁１２は、内側の耐火材１２ａと外側の断
熱材１２ｂとから構成され、従来、最も外側を被覆して
いた補強用鉄板が溶湯口１１の周囲で省かれ、代りに後
記する突出鉄芯１５で補強されている。

鋳型２は、それに黒鉛管が使用され、炉壁１２からの突
出寸法を冷却器４の長さよりもやや多い程度にすること
によって短く形成しである。また、冷却器４と炉壁１２
との間に３０ｍｍ程度の僅かな間隙９が設けられる。

電磁撹拌装置５を構成する各電磁石１４は、鉄芯１３が
Ｌ字形に形成させ、その−片にのみコイルを巻き付け、
他片を突出鉄芯１５として裸になしである。そして磁石
１４のコイル部１６を冷却器４の外側に配置することに
よって、突出鉄芯１５を炉壁１２と冷却器４との間の間
隙９に突入させ、突出鉄芯１５の先端を鋳型２に近接し
、また熱によるコイル部１６の損壊のおそれは全くない
ので、突出鉄芯１５と鋳型２との間には断熱材を介在さ
せないで微少な空間が設けられる。

また、突出鉄芯１５は、炉壁１２の外周面に沿った板状
であって、炉壁１２の断熱材１２ｂと接合させ、前記し
たように炉壁１２の補強ともなっている。

上記実施例の電磁撹拌連続鋳造措置において、保持炉１
から鋳型２に出た溶湯Ｍは、まず電磁撹拌装置５による
回転磁界を受けることにより撹拌され、それから冷却器
４の影響を受けることによって凝固し、鋳片３として鋳
型２から引き出される。

炉壁１２と冷却器４との間の間隙９には突出鉄芯１５が
突入して、その間の位置において僅少な撹拌保温域りが
構成され、溶湯Ｍはこの僅少な撹拌保温域りでは温度低
下がほとんどないことから低い粘度により有効に撹拌さ
れ矢印の如き急速な螺旋流となりながらその直後の冷却
器４の影響で次第に凝固する。

突出鉄芯１５は、鋳型２に近接ないし接合していること
により溶湯Ｍに磁界を強力に及ぼし得ることは勿論、そ
の間に断熱材のような他の部材が介在していなく、また
炉壁１２に鉄板を省いであるため、漏洩磁束の発生が極
めて少く、この点でも溶湯に磁界を強力に及ぼし得る。

〔他の実施例〕

第３図は銅合金パイプ材を製造する電磁撹拌連続鋳造装
置を示したもので、鋳型２には中子鋳型２ａが組み込ま
られていることのほかについては前記実施例と同様であ
る。

また、上記のような横型連続鋳造にばかりでなく竪型連
続鋳造にも本発明を有効に実施することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、電磁撹拌装置
の磁石のコイル部より鉄芯をＬ字形に突出させ、磁石の
コイル部を冷却器の外側に配置し、保持炉と冷却器との
間の僅かな間隙に磁石の突出鉄芯を差し入れその先端を
鋳型に近接させたから、溶湯の撹拌保温域は極めて僅少
であって、その間における温度低下は無視できる程度に
少いため、溶湯の撹拌不良がなく、冷却温度勾配も大き
くなり、また、突出鉄芯の先端と溶湯との間の距離を従
来よりも格段に近づけ、その間に断熱材を省くことによ
り、漏洩磁束を減少させ、小電力で効率良く電磁撹拌効
果が得られるので、鉄片の品質を有効に改善することが
できたという優れた効果がある。

さらに、撹拌保温域の縮少により鋳型の寸法がそれだけ
短くて済み、鋳型の小型化によるコスト低下が期待でき
、また、殊に黒鉛鋳型の酸化消耗が少いことから、長時
間操業が可能となる等の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面図、第２図および第３図はそ
れぞれこの発明の実施例を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）保持炉より突出する鋳型の回りに冷却器を被着し、
   冷却器の手前で鋳型内の溶湯に電磁撹拌装置による回転
   磁界を及ぼすように構成した電磁撹拌連続鋳造装置にお
   いて、電磁撹拌装置の磁石のコイル部より鉄芯をＬ字形
   に突出させ、磁石のコイル部を冷却器の外側に配置し、
   保持炉と冷却器との間の僅かの間隙に磁石の突出鉄芯を
   差し入れその先端を鋳型に近接させたことを特徴とする
   電磁撹拌連続鋳造装置。