JPH0357542A - 溶融金属の電磁鋳造法とその装置 - Google Patents
溶融金属の電磁鋳造法とその装置Info
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- JPH0357542A JPH0357542A JP19209089A JP19209089A JPH0357542A JP H0357542 A JPH0357542 A JP H0357542A JP 19209089 A JP19209089 A JP 19209089A JP 19209089 A JP19209089 A JP 19209089A JP H0357542 A JPH0357542 A JP H0357542A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、溶融金属を連続鋳造により製造する設備にお
いて、鋳型外周部に電磁コイルを設け、その電磁力を鋳
型内の溶融金属に作用させてメニスカスを良好な形状に
保持させる場合の前記電磁コイルの励磁周波数を選定す
る方法、およびこの電磁コイルが最適な励磁周波数を得
られるように構成した装置に関するものである。
いて、鋳型外周部に電磁コイルを設け、その電磁力を鋳
型内の溶融金属に作用させてメニスカスを良好な形状に
保持させる場合の前記電磁コイルの励磁周波数を選定す
る方法、およびこの電磁コイルが最適な励磁周波数を得
られるように構成した装置に関するものである。
［従来の技術］
連続鋳造用鋳型の外周部に設置した電磁コイルにより、
鋳型内の溶融金属に電磁力を作用させてメニスカス部分
を湾曲させ、鋳型内壁面と鋳造鋼との間にモールドフラ
ックス（潤滑剤）を円滑に流入させて凝固後の鋳片の表
面性状を改善させる方法は、特公昭５７−２１４０８号
公報により知られている。
鋳型内の溶融金属に電磁力を作用させてメニスカス部分
を湾曲させ、鋳型内壁面と鋳造鋼との間にモールドフラ
ックス（潤滑剤）を円滑に流入させて凝固後の鋳片の表
面性状を改善させる方法は、特公昭５７−２１４０８号
公報により知られている。
第１図はこのような鋳造装置を示す模式図で、鋳型ｌの
内部に注入された溶融金属２を包囲ずる電磁コイル３を
設ＩＪ１この電磁コイル３に交番電流を与えて鋳型の内
側に時間的に変化する磁場を生じさせると、このときに
誘起される渦電流の作用で溶融金属２が矢印Ｆで示ずよ
うに中心に向かって絞られ、メニスカス４を」二向きの
凸状に湾曲させて外周部が低くなり、鋳型１の内周辺に
モールドフラックス５を楔状に深く流入させることがで
きる。
内部に注入された溶融金属２を包囲ずる電磁コイル３を
設ＩＪ１この電磁コイル３に交番電流を与えて鋳型の内
側に時間的に変化する磁場を生じさせると、このときに
誘起される渦電流の作用で溶融金属２が矢印Ｆで示ずよ
うに中心に向かって絞られ、メニスカス４を」二向きの
凸状に湾曲させて外周部が低くなり、鋳型１の内周辺に
モールドフラックス５を楔状に深く流入させることがで
きる。
このような電磁鋳造においては、一般に、電磁コイルに
流れる電流値を３００〜７０００アンベア、電磁場を３
０〜１０００ガウス、使用周波数を５０〜＋００００ザ
イクルの範囲で使用しており、この電磁力は、たとえば
鋳型の材質か電気抵抗率一閃、比透磁率−１である場合
は、コイルの励磁周波数を大きくするにしたがって電磁
力が増大し、周波数一ので収束する。
流れる電流値を３００〜７０００アンベア、電磁場を３
０〜１０００ガウス、使用周波数を５０〜＋００００ザ
イクルの範囲で使用しており、この電磁力は、たとえば
鋳型の材質か電気抵抗率一閃、比透磁率−１である場合
は、コイルの励磁周波数を大きくするにしたがって電磁
力が増大し、周波数一ので収束する。
［本発明が解決しようと４る課拉］
しかるに、鋳型内電磁鋳造における溶融金属に電磁力を
作用させる場合は、鋳型での磁束減衰を考慮する必要が
あり、この磁束減衰は励磁周波数に依存するため鋳型の
電気抵抗率を非常に小さくすると、励磁周波数を」二げ
るにしたがって鋳型での磁束減衰が大きくなり、」一述
の電磁力と周波数との関係が成立しなくなる。
作用させる場合は、鋳型での磁束減衰を考慮する必要が
あり、この磁束減衰は励磁周波数に依存するため鋳型の
電気抵抗率を非常に小さくすると、励磁周波数を」二げ
るにしたがって鋳型での磁束減衰が大きくなり、」一述
の電磁力と周波数との関係が成立しなくなる。
このため、理論解析により電磁力を最大にするための最
適周波数を計算することになるが、解析上種々の仮定を
導入するため計算結果に対する信頼性が疑わしく、多く
の労力と時間をかけて理論解析を行一）だにもかかわら
４゛、尖用的な数値を見いだせないことになる欠点があ
った。
適周波数を計算することになるが、解析上種々の仮定を
導入するため計算結果に対する信頼性が疑わしく、多く
の労力と時間をかけて理論解析を行一）だにもかかわら
４゛、尖用的な数値を見いだせないことになる欠点があ
った。
３
本発明は、前記欠点を排除し鋳型内電磁鋳造分野におい
て簡単に最適周波数による電磁力を与え得るようにした
ことを目的とする。
て簡単に最適周波数による電磁力を与え得るようにした
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段］
このため本発明は、鋳型の内径Ｄ［ｍｌと厚さｔ［ｍｌ
および電気抵抗率Ｐ［Ω・ｍ］により、ｆ＝Ａ Ｘ（０
． Ｉ ｔ ／．ｒＦ）−”ただし、Ａ＝３ ８ ×
Ｄ−０８７ Ｂ＝０．４ ｓ×Ｄ−’！′’ で算出した値の周波ｒ／．ｆを用いて徂磁コイルを励磁
するようにしている。
および電気抵抗率Ｐ［Ω・ｍ］により、ｆ＝Ａ Ｘ（０
． Ｉ ｔ ／．ｒＦ）−”ただし、Ａ＝３ ８ ×
Ｄ−０８７ Ｂ＝０．４ ｓ×Ｄ−’！′’ で算出した値の周波ｒ／．ｆを用いて徂磁コイルを励磁
するようにしている。
また、前記励磁周波数ｆの算出値が２０〜＋００ｒ｛ｚ
になるように、内径Ｄを０．１５〜０．３ｍ，厚さｔを
０．０ ０ ５〜０．０ １ ５ｍ，電気抵抗率Ｐを１
．９ｘ１０”６〜１０×１０−８Ω・ｍの範囲内で選択
して構成した鋳型を用いることが望ましい。
になるように、内径Ｄを０．１５〜０．３ｍ，厚さｔを
０．０ ０ ５〜０．０ １ ５ｍ，電気抵抗率Ｐを１
．９ｘ１０”６〜１０×１０−８Ω・ｍの範囲内で選択
して構成した鋳型を用いることが望ましい。
［作用］
したがって電磁鋳造装置の鋳型に応じて電磁コイルにＭ
適な周波数の励磁を与えることができ、また、鋳型の
形状、材質を定められた範囲内での４ 組み合わせで構成することにより、簡単な計算により最
適周波数を選定でき，溶融金属のメニスカス部に大きな
電磁力を作用させ、メニスカス形状を良好な状態に保持
させる。
適な周波数の励磁を与えることができ、また、鋳型の
形状、材質を定められた範囲内での４ 組み合わせで構成することにより、簡単な計算により最
適周波数を選定でき，溶融金属のメニスカス部に大きな
電磁力を作用させ、メニスカス形状を良好な状態に保持
させる。
［実施例］
内径１５０ｍｍ，厚さ８ｍｍ，長さ６００ｍｍの鋳型を
用い、この鋳型の底を塞いで内部に低融点の溶融金属を
注入し、鋳型に設けた電磁コイルに２００アンペアの交
流電流を流して電磁力を作用させると、第１図に示すよ
うに溶融金属の鋳型に接触している部分と中心部との間
にレベル差Ｉ−１を生じるが、このレベル差Ｉ４は励磁
周波数を徐々に上げるにしたがって増大し、第２図の曲
線ａで示すように励磁周波数７０〜８０１｛ｚで電磁力
が最大となり、さらに励磁周波数を上げると徐々に低下
することが明らかになった。すなわち、励磁周波数７５
Ｈｚで最も大きな電磁力が得られる。
用い、この鋳型の底を塞いで内部に低融点の溶融金属を
注入し、鋳型に設けた電磁コイルに２００アンペアの交
流電流を流して電磁力を作用させると、第１図に示すよ
うに溶融金属の鋳型に接触している部分と中心部との間
にレベル差Ｉ−１を生じるが、このレベル差Ｉ４は励磁
周波数を徐々に上げるにしたがって増大し、第２図の曲
線ａで示すように励磁周波数７０〜８０１｛ｚで電磁力
が最大となり、さらに励磁周波数を上げると徐々に低下
することが明らかになった。すなわち、励磁周波数７５
Ｈｚで最も大きな電磁力が得られる。
なお、鋳型の電気抵抗率を実測したところ、全長の平均
値が７，１μΩ・ｃｍであった。
値が７，１μΩ・ｃｍであった。
これに対し、本発明の計算式
ｆ−ハｘ（０．１ ｔ／ＪＰ）−’
を用いて算出した最適周波数は、
＃７５Ｉ−１ｚ
となり実験の結果と合致している。
つぎに、内径２５０ｍｍ，厚さＩ／１ｍｍ、長さ６００
ｍｍ，電気抵抗率３ ７μΩ・ｃｍの鋳型を用いて前記
と同様にして電磁力によるレベル差Ｉ１を測定した結果
、第２図の曲線ｂに示すように約３０１｛ｚで電磁ノＪ
が最大になった。
ｍｍ，電気抵抗率３ ７μΩ・ｃｍの鋳型を用いて前記
と同様にして電磁力によるレベル差Ｉ１を測定した結果
、第２図の曲線ｂに示すように約３０１｛ｚで電磁ノＪ
が最大になった。
これに対し、本発明の計算式に当てはめて算出すると
与２９Ｈｚ
となり、実測による値とほぼ等しい周波数値が得られた
。
。
なお、連続鋳造で製造される金属生成物の一般的な外径
勺法は１５０〜３００ｍｍであり、鋳型の電気抵抗率？
および鋳型の厚さＬは、一般的に７ Ｆ＝１．９−１０μΩ・ｃｍＳｌ：＝５〜１ ５ｍｍの
ものか用いられている。
勺法は１５０〜３００ｍｍであり、鋳型の電気抵抗率？
および鋳型の厚さＬは、一般的に７ Ｆ＝１．９−１０μΩ・ｃｍＳｌ：＝５〜１ ５ｍｍの
ものか用いられている。
このような条件で電磁力を最犬にするための励磁周波数
は、鋳型内径３００ｍｍ、厚さ１５ｍｍｑ鋳型の電気抵
抗率か１．９μΩ・ｃｍで最低値２０Ｉ−１ ｚとなり
、鋳型内径１５０ｍｍ，鋳型の厚さ５ｍｍ、鋳型の電気
抵抗率１０μΩ・ｃｍの条件で最大値１３２Ｉ−１ｚで
あった。
は、鋳型内径３００ｍｍ、厚さ１５ｍｍｑ鋳型の電気抵
抗率か１．９μΩ・ｃｍで最低値２０Ｉ−１ ｚとなり
、鋳型内径１５０ｍｍ，鋳型の厚さ５ｍｍ、鋳型の電気
抵抗率１０μΩ・ｃｍの条件で最大値１３２Ｉ−１ｚで
あった。
また、上記の条件でそれぞれの組み合わせを変えて実験
を行った結果、電磁力を最犬にするための周波数値は２
０〜１３２Ｈｚの範囲内であることが確認され、とくに
２０〜Ｉ Ｏ Ｏ Ｈｚか適している。このため、前記
の式による算出値が２０〜１００１｛ｚになるように鋳
型の径Ｄや厚さＬおよび７Ｈ気１氏抗率Ｐを前記の範囲
内て選択することにより有効な電磁鋳造装置が得られる
。
を行った結果、電磁力を最犬にするための周波数値は２
０〜１３２Ｈｚの範囲内であることが確認され、とくに
２０〜Ｉ Ｏ Ｏ Ｈｚか適している。このため、前記
の式による算出値が２０〜１００１｛ｚになるように鋳
型の径Ｄや厚さＬおよび７Ｈ気１氏抗率Ｐを前記の範囲
内て選択することにより有効な電磁鋳造装置が得られる
。
［本発明の効果］
このように、本発明によれば鋳型内電磁鋳造において、
電磁コイルに付与される交番電流の最適周波数を簡単な
計算式によって選定することかで８ き、また、電磁力を大きくして溶融金属のメニスカスの
形状を良好に保ち鋳込鋳片の品質を向」ニさせ得る効果
がある。
電磁コイルに付与される交番電流の最適周波数を簡単な
計算式によって選定することかで８ き、また、電磁力を大きくして溶融金属のメニスカスの
形状を良好に保ち鋳込鋳片の品質を向」ニさせ得る効果
がある。
第１図は本発明を用いる電磁鋳造装置におけるメニスカ
スの形状を示す模式図、第２図は励磁周波数と電磁力の
関係を示す実測値の特性曲線である。 １は鋳型、２は溶融金属、３は電磁コイル、４はメニス
カス、５はモールドフラックス、Ｈはレヘル差である。
スの形状を示す模式図、第２図は励磁周波数と電磁力の
関係を示す実測値の特性曲線である。 １は鋳型、２は溶融金属、３は電磁コイル、４はメニス
カス、５はモールドフラックス、Ｈはレヘル差である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 連続鋳造用の鋳型外周部に設置され、鋳型内の溶融
金属に電磁力を作用させてメニスカス形状を調整する電
磁コイルをそなえた電磁鋳造において、前記鋳型を内径
Ｄが０．１５〜０．３ｍ、厚さｔが０．００５〜０．０
１５ｍ、電気抵抗率ρが１．９×１０＾−＾８〜１０×
１０＾−＾８Ω・ｍの範囲内で構成し、前記電磁コイル
の励磁周波数ｆを ｆ＝Ａ×（０．１ｔ／■ρ）＾−＾Ｂ［Ｈｚ］ただしＡ
＝３８×Ｄ＾−＾０＾．＾８＾７ Ｂ＝０．４８×Ｄ＾−＾０＾．＾３＾２ により算出することを特徴とする溶融金属の電磁鋳造法
。 ２ 連続鋳造用の鋳型外周部に設置され、鋳型内の溶融
金属に電磁力を作用させてメニスカス形状を調整する電
磁コイルをそなえた電磁鋳造において、前記鋳型の内径
Ｄ［ｍ］、厚さをｔ［ｍ］、電気抵抗率ρ［Ω・ｍ］に
より、 ｆ＝Ａ×（０．１ｔ／■ρ）＾−＾Ｂ［Ｈｚ］ただしＡ
＝３８×Ｄ＾−＾０＾．＾８＾７ Ｂ＝０．４８×Ｄ＾−＾０＾．＾３＾２ で算出した周波数ｆによって励磁される電磁コイルを設
け、この算出励磁周波数ｆが２０〜１００Ｈｚになるよ
うに、内径Ｄを０．１５〜０．３ｍ、厚さをを０．００
５〜０．０１５ｍ、電気抵抗率を１．９×１０＾−＾８
〜１０×１０＾−＾８Ω・ｍの範囲内で選択して構成し
た鋳型をそなえたことを特徴とする溶融金属の電磁鋳造
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19209089A JP2940942B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 溶融金属の電磁鋳造法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19209089A JP2940942B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 溶融金属の電磁鋳造法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357542A true JPH0357542A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2940942B2 JP2940942B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16285485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19209089A Expired - Lifetime JP2940942B2 (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 溶融金属の電磁鋳造法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940942B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392684B1 (en) | 1999-06-29 | 2002-05-21 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and image forming method |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19209089A patent/JP2940942B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392684B1 (en) | 1999-06-29 | 2002-05-21 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and image forming method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2940942B2 (ja) | 1999-08-25 |
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