JPH0399753A - 電磁鋳造用鋳型 - 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］ 本発明は、連続鋳造設備の鋳型内において、電磁力によ
りメニスカス形状を調整し、鋳鋼ノニルと鋳型間のギヤ
ノブにモールドフラックスを安定供給し、高品位の鋳鋼
を製造するための鋳型の構成に関する。

［従来の技術］ 鋳型内電磁鋳造においては、鋳型の外周にコイルを設置
し、３００〜７０００アンペア、５０〜１００００ザイ
クル程度の交流で励磁づ−ると、コイルから鋳型を貫通
して鋳型内溶融金属を通る磁束により、鋳型内溶融金属
に中心に向かう電磁力を生じ、励磁電流あるいは励磁周
波数を変化させることによってメカニカス形状を調整す
ることができる。

なお、鋳型を構成する壁を、内側に銅合金を用い外側に
ステンレスを圧接した複合板で構成することにより、電
磁ツノの貫通性を改善したものかある。（特開昭５８−
５０１５７） ［本発明が解決しようとする課題］ しかるに、鋳型を構成する非磁性導体内を磁束が通過す
る場合、次式で表される磁束密度の減衰を生じる。

ただし△Ｂ・磁束密度減衰率 ｔ：導体の厚み［ｍｌ ｙ：導体の電気抵抗率［Ω・ｍｌ μ。真空の透磁率 −４πＸ　Ｉ　Ｏ−７［Ｉ（／ｍ］ μ８　導体の比透磁率 ｆ：励磁周波数［ＬＩ　Ｚ　］ たとえば、従来一般的に使われている銅製鋳型の代表的
な条件であるｔ＝０．ｏ　１ｍ、５’＝１．９ＸＩＯ−
８Ω・ｍ、μｓ＝Ｉの銅板に、６０Ｉ（ｚの磁束を通過
させると、 ＝０　６７ の減衰を生じる。すなわち、発生磁束の２／３が銅製鋳
型内で減衰する結果、残りの■／３しか電磁力に寄与し
ないことになる。

したがって、従来の銅製鋳型のままで所要の電磁力を得
るためには大きな励磁電力を必要とし、設備が大型化す
る欠点かある。

なお、鋳型の磁束減衰を少なくするために、銅より電気
抵抗率の高い金属、たとえばステンレス（Ｐ＝７ｓｘ＋
ｏ−８Ω・ｍ、　／ｌｓ”；　Ｉ　）製の鋳型を使用す
ることが考えられる。この場合は、前述の銅製鋳型と同
一の厚み００１ｍで６　Ｏｒ−＋　、ｚの磁束を通過さ
せると、 ０、１６ となり、磁束密度の減衰を大幅に改善することができる
が、ステンレス製の場合は熱伝導率が銅製鋳型に比べ約
ｌ／２０になり、モールド冷却水による冷却効果が悪く
、僅か数チャージて熱心ツノによるクラックを発生し、
連続鋳造用鋳型としての機能を得られなくなるだけでな
く、クラック部から冷却水が鋳型内溶融金属に侵入する
と水素爆発を生じる恐れがある。

また、鋳型壁に銅合金とステンレスの複合板を用いたも
のでは、外側のステンレスにより熱放散が遮られるため
冷却機構が複雑になる。

本発明は、このような点にかんがみ、冷却を阻害するこ
となく、簡単な構造で鋳型での磁束減衰を抑えて電磁力
を増大させ、励磁電力を低減させるものである。

［課題を解決するための手段］ このため本発明は、鋳型のメニスカスとほぼ同一の面を
境にして」一部の鋳型内溶融金属に接触しない部分を電
気抵抗が大きい非磁性金属たとえばステンレスまたは電
気抵抗を高くした銅合金で構成し、下部の溶融金属に接
する部分を銅または館記上部の銅合金より電気抵抗が低
い銅合金で構成するようにしており、コイル上面が前記
境目とほぼ合うようにコイルを配置させである。

［作用］ したがって、コイルから鋳型上部を通って鋳型内溶融金
属に入る磁束密度が増大して電磁力が従来の銅製鋳型に
比べて約３倍になり、励磁電流を大幅に低減させる。ま
た、この部分は鋳型内で溶融金属に接しないため、熱応
力の影響が少な〈従来の銅製鋳型と同等の寿命を維持さ
せる。

［実施例］ 第１図は本発明の実施例を示す概略図で、Ｉは鋳型で、
境目２から上部１ａをステンレスで構成し、下部１ｂを
銅で構成しである。３は鋳型の外周に設けたコイル、４
は鋳室内の溶融金属、５ｉＪメニスカス、６は磁束、７
は電磁力の方向を示している。

鋳型の内径を０．１５ｍ、厚さＬを０．Ｏ１ｍとし、鋳
型の上部１ａを電気抵抗率トが７５×１０−８Ω・ｍの
ステンレスで構成し、下部１ｂを電気抵抗率Ｐが１．９
ｘｌｏ−”Ω・ｍの銅製で構成して、コイルに６ｏＩ−
ｒｚ、２０００Ａの電流を流したときの磁束密度をモー
ルド軸中心位置で測定した結果を第２図曲線ａに示す。

また、他の実施例として、鋳型の上部１ａに電気抵抗率
Ｐが６．３ＸＩＯ−８Ω・ｍの銅合金を用い、下部１ｂ
は前記と同様に電気抵抗率Ｐカ月、９×１０−８Ω・ｍ
の銅製とした場合の磁束密度は第２図面線すであった。

これに対して、従来のように鋳型ｌの全部を電気抵抗率
Ｐが１．９ｘｌＯ−８Ω・ｍの銅製で構成した鋳型では
、実測値が第２図曲線Ｃで示すようになっている。

この特性分布図で解るように、鋳型の上部をステンレス
で構成しノー場合は、従来の銅製鋳型に対して磁束密度
が約１．８倍、電磁力が約３．４倍と飛躍的に増大し、
銅合金を用いた場合でも、磁束密度が約１．３倍に、電
磁力が約１．７倍に増大している。

なお、前記実施例では　６０Ｉ−１２の商用周波数で実
験した結果を示しているが、（１）式からも明らかなよ
うに高周波領域でも同様に大きな改善が得られる。

［本発明の効果］ 上述のように本発明によれば、鋳型的溶融金属のメカニ
カスとばば同一面を境目とし、鋳型上部の材質を電気抵
抗の大きな非磁性金属に変えることによって、冷却効果
を良好に保持しながら鋳型内溶融金属に対する電磁力の
飛躍的な増大が得られ、設備の小型化、省エネルギー化
が可能になるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略図、第２図は磁束密
度の分布曲線である。 ■は鋳型、１ａは鋳型上部、Ｉｂは鋳型下部、２は境目
、３はコイル、４は溶融金属、５はメニスカス、６は磁
束、７は電磁力の方向である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋳型の外周に設置されたコイルにより鋳型内の溶融
   金属に電磁力を作用させ、メニスカス形状を調整する電
   磁鋳造装置の鋳型において、メニスカスとほぼ同一面を
   境目とし、鋳型内溶融金属に接触しない上部の鋳型材質
   を、下部より電気抵抗が大きい非磁性金属で構成したこ
   とを特徴とする電磁鋳造用鋳型。 ２　前記上部がステンレスまたは銅合金、下部が銅また
   は上部の銅合金より電気抵抗が低い銅合金で構成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の電磁鋳造用鋳型。