JPH10109152A - 注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法 - Google Patents
注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法Info
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- JPH10109152A JPH10109152A JP27859596A JP27859596A JPH10109152A JP H10109152 A JPH10109152 A JP H10109152A JP 27859596 A JP27859596 A JP 27859596A JP 27859596 A JP27859596 A JP 27859596A JP H10109152 A JPH10109152 A JP H10109152A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁コイルを用いて注入ノズルの溶融金属の
流量制御を行う場合、制御性不十分であったり、鉄のよ
うに酸化膜が生じ難い金属では注入量制御が不安定にな
ることがある。 【解決手段】 注入ノズル2の外周に巻いた電磁コイル
4に交流電流を付与し、その電磁力によりピンチ力を生
成し、このピンチ力により注入ノズル2に注入した溶融
金属6の静圧を制御して溶融金属6の注入量を制御する
溶融金属の注入量を制御するに際し、電磁コイル4への
通電を、注入ノズル2内の溶融金属6がノズル内壁から
剥離しない電流値に設定する。これにより、酸化膜が形
成され難い金属でも安定に注入量を制御することができ
る。
流量制御を行う場合、制御性不十分であったり、鉄のよ
うに酸化膜が生じ難い金属では注入量制御が不安定にな
ることがある。 【解決手段】 注入ノズル2の外周に巻いた電磁コイル
4に交流電流を付与し、その電磁力によりピンチ力を生
成し、このピンチ力により注入ノズル2に注入した溶融
金属6の静圧を制御して溶融金属6の注入量を制御する
溶融金属の注入量を制御するに際し、電磁コイル4への
通電を、注入ノズル2内の溶融金属6がノズル内壁から
剥離しない電流値に設定する。これにより、酸化膜が形
成され難い金属でも安定に注入量を制御することができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンディッシュか
ら鋳型へ溶融金属を注入するための注入ノズルにおける
溶融金属の注入量を制御するための溶融金属の注入量制
御方法に関するものである。
ら鋳型へ溶融金属を注入するための注入ノズルにおける
溶融金属の注入量を制御するための溶融金属の注入量制
御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】連続鋳造においては、タンディッシュか
ら鋳型へ溶融金属を注入する場合、タンディッシュの底
部に連結された注入ノズルを通して鋳型へ溶融金属を注
入している。この際、注入ノズルの上端の上方に設けら
れたストッパを上下動させて注入ノズルに対する溶融金
属の注入量を可変している。この制御により、鋳型にお
ける湯面レベルを一定にすることができる。また、スト
ッパを完全に下降させれば、タンディッシュからの溶融
金属の注入を停止することができる。
ら鋳型へ溶融金属を注入する場合、タンディッシュの底
部に連結された注入ノズルを通して鋳型へ溶融金属を注
入している。この際、注入ノズルの上端の上方に設けら
れたストッパを上下動させて注入ノズルに対する溶融金
属の注入量を可変している。この制御により、鋳型にお
ける湯面レベルを一定にすることができる。また、スト
ッパを完全に下降させれば、タンディッシュからの溶融
金属の注入を停止することができる。
【0003】しかし、ストッパは機械式であるために応
答性が悪く、溶融金属の注入量を迅速に可変することは
難しい。そこで、注入ノズルを取り巻くように電磁コイ
ルを設置し、この電磁コイルに所定の通電を行って注入
量を制御する方法が提案されている(特開平7−148
561号公報、特公平4−31777号公報、英国特許
第777213号)。
答性が悪く、溶融金属の注入量を迅速に可変することは
難しい。そこで、注入ノズルを取り巻くように電磁コイ
ルを設置し、この電磁コイルに所定の通電を行って注入
量を制御する方法が提案されている(特開平7−148
561号公報、特公平4−31777号公報、英国特許
第777213号)。
【0004】特開平7−148561号公報における技
術は、交流電流を通電し、注湯ノズル内に円周方向の回
転力を生じさせ、その遠心力により流量制御を行うもの
で、ノズル内での溶湯の冷却が安定に行えるようにして
いる。また、特公平4−31777号公報における技術
は、電磁コイルとノズル内の溶融金属の組み合わせによ
りリニアモータを構成し、注入速度を可変して注入量を
制御するもので、湯面レベルを所定の範囲内に保つこと
ができる。
術は、交流電流を通電し、注湯ノズル内に円周方向の回
転力を生じさせ、その遠心力により流量制御を行うもの
で、ノズル内での溶湯の冷却が安定に行えるようにして
いる。また、特公平4−31777号公報における技術
は、電磁コイルとノズル内の溶融金属の組み合わせによ
りリニアモータを構成し、注入速度を可変して注入量を
制御するもので、湯面レベルを所定の範囲内に保つこと
ができる。
【0005】また、英国特許第777213号に示され
る技術は、電磁コイルに通電した際のピンチ力により溶
融金属をノズルから離す方向の力を付与し、絞り効果に
より注入量を制御するものである。以上示したように、
注入ノズル(又は注湯ノズル、浸漬ノズル)に設置した
電磁コイルに所定の通電を行うことにより、ノズル内の
溶融金属の注入量を制御することができる。
る技術は、電磁コイルに通電した際のピンチ力により溶
融金属をノズルから離す方向の力を付与し、絞り効果に
より注入量を制御するものである。以上示したように、
注入ノズル(又は注湯ノズル、浸漬ノズル)に設置した
電磁コイルに所定の通電を行うことにより、ノズル内の
溶融金属の注入量を制御することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例では、電磁コイルで遠心力を形成して流量制御
を行う技術及びリニアモータを形成する流量制御を行う
技術の場合、制御性が十分ではなく、高精度の注入量制
御が困難である。また、英国特許第777213号に示
される技術では、溶融金属がアルミのように表面に酸化
膜が生じ易い金属は安定に注入量制御が行えるが、鉄の
ように酸化膜が生じ難い金属は制御が不安定になる。
た従来例では、電磁コイルで遠心力を形成して流量制御
を行う技術及びリニアモータを形成する流量制御を行う
技術の場合、制御性が十分ではなく、高精度の注入量制
御が困難である。また、英国特許第777213号に示
される技術では、溶融金属がアルミのように表面に酸化
膜が生じ易い金属は安定に注入量制御が行えるが、鉄の
ように酸化膜が生じ難い金属は制御が不安定になる。
【0007】本発明は上述の問題点に鑑み、電磁コイル
による溶融金属の注入量制御を高精度に安定に行えるよ
うにした注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法
を提供することを目的としている。
による溶融金属の注入量制御を高精度に安定に行えるよ
うにした注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法
を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する方法は、請求項1に記載のように、注入ノズ
ルの外周に巻いた電磁コイルに交流電流を付与し、その
電磁力によりピンチ力を生成し、このピンチ力により前
記注入ノズルに注入した溶融金属の静圧を制御して前記
溶融金属の注入量を制御する溶融金属の注入量制御方法
において、前記電磁コイルへの通電は、前記注入ノズル
内の溶融金属がノズル内壁から剥離しない電流値に設定
するようにした溶融金属の注入量制御方法にある。
を実現する方法は、請求項1に記載のように、注入ノズ
ルの外周に巻いた電磁コイルに交流電流を付与し、その
電磁力によりピンチ力を生成し、このピンチ力により前
記注入ノズルに注入した溶融金属の静圧を制御して前記
溶融金属の注入量を制御する溶融金属の注入量制御方法
において、前記電磁コイルへの通電は、前記注入ノズル
内の溶融金属がノズル内壁から剥離しない電流値に設定
するようにした溶融金属の注入量制御方法にある。
【0009】この方法によれば、溶融金属が不安定な流
れになりやすい鉄であっても、注入ノズル内の溶融金属
がノズル内壁から剥離しないレベルで電磁コイルへの通
電が行われることにより、高精度に、且つ酸化膜が形成
され難い金属でも安定に注入量を制御することができ
る。
れになりやすい鉄であっても、注入ノズル内の溶融金属
がノズル内壁から剥離しないレベルで電磁コイルへの通
電が行われることにより、高精度に、且つ酸化膜が形成
され難い金属でも安定に注入量を制御することができ
る。
【0010】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な方法は、請求項2に記載のように、電磁コイルへの通
電をパルス状波形の交流電流にした溶融金属の注入量制
御方法にある。
な方法は、請求項2に記載のように、電磁コイルへの通
電をパルス状波形の交流電流にした溶融金属の注入量制
御方法にある。
【0011】この方法によれば、無コイルに対して制御
性は上がるものの通電により生成する溶融金属中の流れ
に乱れが生じ、注入量変動が発生し易く、連続通電に比
べ、電磁力に脈動を規則的に与える結果大きな乱れが抑
制されて、注入量の変動を抑制することができ、注入量
制御の精度を向上させることができる。
性は上がるものの通電により生成する溶融金属中の流れ
に乱れが生じ、注入量変動が発生し易く、連続通電に比
べ、電磁力に脈動を規則的に与える結果大きな乱れが抑
制されて、注入量の変動を抑制することができ、注入量
制御の精度を向上させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【0013】図1は本発明による注入ノズルにおける溶
融金属の注入量制御方法が適用される注入ノズル及び周
辺構成を示す断面図である。
融金属の注入量制御方法が適用される注入ノズル及び周
辺構成を示す断面図である。
【0014】タンディッシュ1の底部には円筒状の注入
ノズル2が連結され、注入ノズル2の上端の上方には注
入ノズル2と同軸にしてストッパ3が昇降可能に設置さ
れている。更に、注入ノズル2には、この注入ノズル2
を取り巻くようにして電磁コイル4が設置されている。
この電磁コイル4は、制御装置5によって駆動制御され
る。
ノズル2が連結され、注入ノズル2の上端の上方には注
入ノズル2と同軸にしてストッパ3が昇降可能に設置さ
れている。更に、注入ノズル2には、この注入ノズル2
を取り巻くようにして電磁コイル4が設置されている。
この電磁コイル4は、制御装置5によって駆動制御され
る。
【0015】以上の構成において、タンディッシュ1に
は取鍋(不図示)から溶融金属6が供給される。タンデ
ィッシュ1内の溶融金属は、ストッパ3が注入ノズル2
の上端から離れて所定の隙間が形成されているとき、ス
トッパ3の周囲から下面を通して所定量が注入ノズル2
内へ流入し、不図示の鋳型へ供給される。電磁コイル4
に交番電流が通電されると、図2に示すように、コイル
を中心に磁界Bが発生し、溶融金属6には通電方向にか
かわらず常に内向きの力F(ピンチ力)が作用する。溶
融金属6は液状であるため、静圧(溶融金属によりノズ
ル内壁にかかる圧力)の低下が生じ、注入ノズル2内の
流量が減少する。つまり、電磁コイル4に通電する電流
量に応じて注入ノズル2内の流量を制御することができ
る。このとき、注入ノズル2内の溶融金属6とノズル内
壁との間に空隙が生じる(以下、これを「剥離」とい
う)と、注入量の変動が大きくなる。そこで、本発明に
おいては、電磁コイル4に対し、溶融金属6の剥離が生
じないレベルによる通電を行っている。
は取鍋(不図示)から溶融金属6が供給される。タンデ
ィッシュ1内の溶融金属は、ストッパ3が注入ノズル2
の上端から離れて所定の隙間が形成されているとき、ス
トッパ3の周囲から下面を通して所定量が注入ノズル2
内へ流入し、不図示の鋳型へ供給される。電磁コイル4
に交番電流が通電されると、図2に示すように、コイル
を中心に磁界Bが発生し、溶融金属6には通電方向にか
かわらず常に内向きの力F(ピンチ力)が作用する。溶
融金属6は液状であるため、静圧(溶融金属によりノズ
ル内壁にかかる圧力)の低下が生じ、注入ノズル2内の
流量が減少する。つまり、電磁コイル4に通電する電流
量に応じて注入ノズル2内の流量を制御することができ
る。このとき、注入ノズル2内の溶融金属6とノズル内
壁との間に空隙が生じる(以下、これを「剥離」とい
う)と、注入量の変動が大きくなる。そこで、本発明に
おいては、電磁コイル4に対し、溶融金属6の剥離が生
じないレベルによる通電を行っている。
【0016】(発明の実施の形態1)本発明者らは、図
1の構成の注入ノズル及び電磁コイルにおいて、各部を
以下の仕様にして溶鉄の注入を試みた。 <仕 様> 注入ノズル;内径70mmφ,外径130mmφ 電磁コイル;平均230mmφ,高さ100mmφ タンディッシュヘッド;500mm また、次の条件により実施した。 <電源条件> 周波数;60Hz コイル電流;100,000ATMAXの交流を連続通
電。
1の構成の注入ノズル及び電磁コイルにおいて、各部を
以下の仕様にして溶鉄の注入を試みた。 <仕 様> 注入ノズル;内径70mmφ,外径130mmφ 電磁コイル;平均230mmφ,高さ100mmφ タンディッシュヘッド;500mm また、次の条件により実施した。 <電源条件> 周波数;60Hz コイル電流;100,000ATMAXの交流を連続通
電。
【0017】以上により溶融金属6の注入を実施したと
ころ、図3及び図4に示す結果を得た。図3はコイル電
流とノズル内流量の関係を示し、図4は本発明の注入量
制御方法と従来のストッパのみによる注入量制御を比較
した注湯変動特性である。
ころ、図3及び図4に示す結果を得た。図3はコイル電
流とノズル内流量の関係を示し、図4は本発明の注入量
制御方法と従来のストッパのみによる注入量制御を比較
した注湯変動特性である。
【0018】図3に示すように、コイル電流とノズル内
流量は逆比例し、電流を増やすにつれて流量が減少し、
コイル電流の変化により容易にノズル内流量を制御する
ことができる。図4に示すように、本発明による注入量
制御によれば、従来のストッパのみによる注入量制御に
比べ、注入量変動が小さくなっていることがわかる。
流量は逆比例し、電流を増やすにつれて流量が減少し、
コイル電流の変化により容易にノズル内流量を制御する
ことができる。図4に示すように、本発明による注入量
制御によれば、従来のストッパのみによる注入量制御に
比べ、注入量変動が小さくなっていることがわかる。
【0019】(発明の実施の形態2)更に本発明者ら
は、図1の構成の注入ノズル及び電磁コイルにおいて、
各部を以下の仕様にして溶鉄の注入を試みた。 <仕 様> 注入ノズル;内径20mmφ,外径40mmφ 電磁コイル;平均140mmφ,高さ100mmφ タンディッシュヘッド;500mm また、次の条件により実施した。 <電源条件> 周波数;10KHzのパルス波形(図5に示す波形) コイル電流;100,000ATMAXによる図5のよう
な断続通電。
は、図1の構成の注入ノズル及び電磁コイルにおいて、
各部を以下の仕様にして溶鉄の注入を試みた。 <仕 様> 注入ノズル;内径20mmφ,外径40mmφ 電磁コイル;平均140mmφ,高さ100mmφ タンディッシュヘッド;500mm また、次の条件により実施した。 <電源条件> 周波数;10KHzのパルス波形(図5に示す波形) コイル電流;100,000ATMAXによる図5のよう
な断続通電。
【0020】発明の実施の形態2においては、図5に示
すように、0.1秒の連続通電期間と0.1秒の休止期
間を交互に繰り返す印加電圧パターンにより電磁コイル
4に通電した。これにより図6及び図7に示す結果が得
られた。図6はコイル電流とノズル内流量の関係を示
し、図7は発明の実施の形態1に示した連続印加による
注入量制御とパルス印加による注入量制御を比較した注
湯変動特性を示している。図6から明らかなように、こ
の発明の実施の形態においても、発明の実施の形態1と
同様の傾向を示し、コイル電流を変化させることにより
ノズル内流量を制御することができる。図7と図4を比
較してわかるように、発明の実施の形態2は発明の実施
の形態1よりも注入量変動が更に小さくなっていること
がわかる。すなわち、流量制御性が高くなっている。
すように、0.1秒の連続通電期間と0.1秒の休止期
間を交互に繰り返す印加電圧パターンにより電磁コイル
4に通電した。これにより図6及び図7に示す結果が得
られた。図6はコイル電流とノズル内流量の関係を示
し、図7は発明の実施の形態1に示した連続印加による
注入量制御とパルス印加による注入量制御を比較した注
湯変動特性を示している。図6から明らかなように、こ
の発明の実施の形態においても、発明の実施の形態1と
同様の傾向を示し、コイル電流を変化させることにより
ノズル内流量を制御することができる。図7と図4を比
較してわかるように、発明の実施の形態2は発明の実施
の形態1よりも注入量変動が更に小さくなっていること
がわかる。すなわち、流量制御性が高くなっている。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に示した
本発明は、電磁コイルへの通電を注入ノズル内の溶融金
属がノズル内壁から剥離しない電流値に設定したので、
高精度の注入量が行え、且つ酸化膜が形成され難い溶融
金属を注入しても注入量を安定に制御することができ
る。
本発明は、電磁コイルへの通電を注入ノズル内の溶融金
属がノズル内壁から剥離しない電流値に設定したので、
高精度の注入量が行え、且つ酸化膜が形成され難い溶融
金属を注入しても注入量を安定に制御することができ
る。
【0022】請求項2に示した本発明は、電磁コイルへ
の通電をパルス状の交流電流にしたので、連続通電に比
べて注入量の変動を抑制することができ、注入量制御の
精度を向上させることができる。
の通電をパルス状の交流電流にしたので、連続通電に比
べて注入量の変動を抑制することができ、注入量制御の
精度を向上させることができる。
【図1】本発明による注入ノズルにおける溶融金属の注
入量制御方法が適用される注入ノズル及び周辺構成を示
す断面図である。
入量制御方法が適用される注入ノズル及び周辺構成を示
す断面図である。
【図2】電磁コイルによるピンチ力の形成を示す説明図
であり、(a)は通電が左側からの場合、(b)は通電
が右側からの場合を示している。
であり、(a)は通電が左側からの場合、(b)は通電
が右側からの場合を示している。
【図3】発明の実施の形態1におけるコイル電流とノズ
ル内流量の関係を示す特性図である。
ル内流量の関係を示す特性図である。
【図4】発明の実施の形態1において、本発明の注入量
制御方法と従来のストッパのみによる注入量制御を比較
した注湯変動特性図である。
制御方法と従来のストッパのみによる注入量制御を比較
した注湯変動特性図である。
【図5】発明の実施の形態2における電磁コイルへの通
電波形を示す波形図である。
電波形を示す波形図である。
【図6】発明の実施の形態2におけるコイル電流とノズ
ル内流量の関係を示す特性図である。
ル内流量の関係を示す特性図である。
【図7】発明の実施の形態1の連続印加による注入量制
御と発明の実施の形態2のパルス印加による注入量制御
を比較した注湯変動特性図を示している。
御と発明の実施の形態2のパルス印加による注入量制御
を比較した注湯変動特性図を示している。
1 タンディッシュ 2 注入ノズル 3 ストッパ 4 電磁コイル 5 制御装置
Claims (2)
- 【請求項1】 注入ノズルの外周に巻いた電磁コイルに
交流電流を付与し、その電磁力によりピンチ力を生成
し、このピンチ力により前記注入ノズルに注入した溶融
金属の静圧を制御して前記溶融金属の注入量を制御する
溶融金属の注入量制御方法において、 前記電磁コイルへの通電は、前記注入ノズル内の溶融金
属がノズル内壁から剥離しない電流値に設定することを
特徴とする注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方
法。 - 【請求項2】 前記通電は、パルス状波形の交流電流で
あることを特徴とする請求項1記載の注入ノズルにおけ
る溶融金属の注入量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27859596A JPH10109152A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27859596A JPH10109152A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10109152A true JPH10109152A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17599464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27859596A Withdrawn JPH10109152A (ja) | 1996-10-01 | 1996-10-01 | 注入ノズルにおける溶融金属の注入量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10109152A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112004623A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-11-27 | 费尔有限公司 | 浇铸金属材料熔体的方法以及构造成用于实施所述方法的铸造设备 |
-
1996
- 1996-10-01 JP JP27859596A patent/JPH10109152A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112004623A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-11-27 | 费尔有限公司 | 浇铸金属材料熔体的方法以及构造成用于实施所述方法的铸造设备 |
| US11484940B2 (en) | 2018-04-27 | 2022-11-01 | Fill Gesellschaft M.B.H. | Method for casting a melt of a metal material, and casting device designed for carrying out the method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |