JPH105948A - 溶融金属の流動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳片内部への介在物の侵入を抑制。溶鋼の焼
付き抑制。溶鋼流による鋳型内表面の拭い効果の向上。 【解決手段】 溶融金属を取り囲む鋳型の一辺５Ｆに沿
ってそれが延びる方向ｙに分布する複数個のスロット、
ならびに、先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属に対
向する作用面１０ａとそれより上方にあって一辺５Ｆの
上端面の上方にある退避面１０ｂを含む、スロット間の
歯、を有する電磁石コア１０と、歯を励磁するためにス
ロットのそれぞれに挿入された複数個の電気コイル１Ａ
ａ〜２Ｃａとを含む電磁石ＬＭＦ；および、電磁石ＬＭ
Ｆが一辺５Ｆに沿う方向の推力を溶融金属上表面に与え
るための位相差がある交流電圧を電気コイル１Ａａ〜２
Ｃａのそれぞに印加する通電手段２０Ｆ１；を備える。
歯は更にテーパ１０ｃを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型内溶融金属の
流動速度を調節する流動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば連続鋳造では、タンデイッシュよ
り鋳型に溶鋼が注入され、鋳型において溶鋼は鋳型壁面
から次第に冷却されつつ引き抜かれる。同一高さの鋳型
壁面における温度が不均一であると、表面割れやシェル
破断を生じ易い。これを改善するために、従来は、リニ
アモ−タを用いて、鋳型内で溶鋼をその上面と平行に、
鋳型壁面に沿って流動駆動する（例えば特開平１−２２
８６４５号公報）。

【０００３】特開平１−２２８６４５号公報に提示の溶
鋼の流動駆動はある程度の効果があるものの、注入ノズ
ルを介してタンデイッシュに流入する溶鋼の流れにより
鋳型壁面に沿った循環流動が乱される。この種の流動駆
動には、鋳型の長辺に沿って配列された複数個の磁極の
それぞれに電気コイルを巻回したリニアモ−タ型の電磁
石が用いられ、電気コイルは３相の各相毎に束ねられ、
１２０°位相のずれた３相電源の各相に束ねられた単位
で接続され、３相電源の電圧および又は周波数をインバ
−タやサイクロコンバ−タで調整され、これにより、所
要の駆動力および速度が得られる。

【０００４】図７の（ａ）に、鋳型の垂直断面図を示
し、図７の（ｂ）には鋳型の上方から鋳型内溶鋼の上面
（メニスカス）を見おろした平面を示す。図７の（ａ）
の実線矢印で示すようにノズル３０から流出口１９を通
して鋳型内に溶鋼が流れ込み、鋳型短辺方向およびやや
下方向に溶鋼流，，，を生じ、これが鋳型短辺
に当って一部は上方に、他は下方に流れる。上方に流れ
る溶鋼流，が、メニスカスでは図７の（ｂ）に実線
矢印で示すように、ノズル３０に向かう表層流を生ず
る。この表層流はメニスカス上のパウダを巻き込み易
い。一方、溶鋼が固体に変わるときにＣＯなどの気体
（気泡）が発生する。加えて、鋳型内面の一部に溶鋼が
滞留するとパウダが溶鋼に残留し易く、しかもブレ−ク
アウトの原因となる焼付きとなり易い。これらを防止す
るため、表層に安定した整流を形成させるのが良い。

【０００５】そこで従来は、表層流，の起こす表層
流に対して例えば、鋳型長辺に沿って鋳型の外側面に対
向するリニアモ−タで、図７の（ｂ）に点線矢印で示す
方向の電磁駆動力を溶鋼に与えて、図７の（ｂ）に２点
鎖線矢印で示すような、鋳型内壁に沿う循環流を溶鋼の
表層に生起しようとしている。この循環流により気泡の
浮上が促進され、溶鋼中へのパウダ巻き込みがなくな
り、表層付近の鋳型内面がきれいにぬぐわれて溶鋼の滞
留がなくなる。

【０００６】このような循環流を溶鋼の表層に生起しよ
うとするリニアモータのうち、電磁石コアのスロットに
電気コイルを挿入する際、電気コイルを電磁石コアに胴
巻きにし、電磁石コアを溶鋼の上面に対向させて鋳型の
上部に配置されたものがある。これは、コイルエンドを
溶鋼と反対方向の電磁石コア背面に突出させることによ
り、リニアモータの幅（図７において推力方向ｙと直交
するｘ方向）を小さくし、スロットを深くして電気コイ
ルはその底に挿入し、スロット間の歯の先端面（磁極端
面）を溶鋼上面に近付けて対向させて、強い電磁力を溶
鋼に直接作用させるのに効果がある。胴巻きにすること
により力率が低下するが、高周波駆動により小さな電源
容量で大きな電磁力を得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、鋳型内面を
きれいに拭うように、図７の（ｂ）に２点鎖線矢印で示
すような循環流を効率的に生起させるには、リニアモー
タによる電磁力を鋳型の内壁に近い位置に集中させるの
がよい。しかし、電磁石コアを溶鋼の上面に対向させて
鋳型の上部に配置する態様のリニアモータにおいては、
電磁石コア側面と鋳型内壁との間にはある程度の空間が
ある。この空間が大きいと、最大電磁力の働く領域が鋳
型内壁近くではなく鋳型中心近くに寄ってしまう。電磁
力の最大領域が鋳型中心近くにあると、鋳型内壁に沿う
溶鋼の流速が大きくならず、循環流を生起させても気泡
浮上の促進，パウダ巻込み防止，溶鋼の滞留防止等の効
果が薄くなる。

【０００８】本発明は、鋳型に対する鋳片の焼付きを防
止しかつ鋳片への介在物の混入を防止することを第１の
目的とし、鋳型の内表面直近の鋳型片に沿う水平流速を
高くすることを第２の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属の流動
制御装置は、溶融金属を取り囲む鋳型片(5F)に沿ってそ
れが延びる方向ｙに分布する複数個のスロット、ならび
に、先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属に対向する
作用面(10a)と該作用面(10a)より上方にあって鋳型片(5
F)の上端面の上方にある退避面(10b)を含む、スロット
間の歯、を有する電磁石コア(10)と、歯を励磁するため
にスロットのそれぞれに挿入された複数個の電気コイル
(1Aa〜2Ca)とを含む電磁石(LMF)；および、該電磁石(LM
F)が鋳型片に沿う方向の推力を溶融金属上表面に与える
ための位相差がある交流電圧を前記電気コイルのそれぞ
れに印加する通電手段(20F1)；を備える。なお、理解を
容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実
施例の対応要素の記号を、参考までに付記した。

【００１０】これによれば、電磁石(LMF)が鋳型片の表
面に沿う推力（図２に点線矢印で示す）を溶融金属に与
えるので、溶鋼中の気泡の浮上が促進され、溶融金属中
へのパウダ巻き込みが少なくなり、表層付近の鋳型内面
がきれいにぬぐわれて溶融金属の滞留がなくなり、鋳型
に対する鋳片の焼付きが抑制される。電磁石コア(10)の
各歯の先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属に対向す
る作用面(10a)と、該作用面(10a)より上方にあって鋳型
片(5F)の上端面の上方にある退避面(10b)とを含むの
で、電磁石(LMF)が溶融金属に与える電磁力の最大位置
は、鋳型片(5F)の内壁面に近い。すなわち、溶融金属の
上層を駆動する推力が、鋳型片(5F)の内壁面直近に集中
する。これにより溶鋼流による内壁面の拭い効果が向上
する。

【００１１】本発明の一実施例は、溶融金属を取り囲
む、４辺形の各辺をなす４つの鋳型片の、第１長片(5F)
に沿ってそれが延びる方向ｙに分布する複数個のスロッ
ト、ならびに、先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属
に対向する作用面(10a)と該作用面(10a)より上方にあっ
て第１長片(5F)の上端面の上方にある退避面(10b)を含
む、スロット間の歯、を有する第１電磁石コア(10)と、
歯を励磁するためにスロットのそれぞれに挿入された複
数個の第１組の電気コイル(1Aa〜2Ca)とを含む第１組の
電磁石(LMF)；前記鋳型片の、第２長片(5L)に沿ってそ
れが延びる方向ｙに分布する複数個のスロット、ならび
に、先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属に対向する
作用面と該作用面より上方にあって第２長片(5L)の上端
面の上方にある退避面を含む、スロット間の歯、を有す
る第２電磁石コア(20)と、歯を励磁するためにスロット
のそれぞれに挿入された複数個の第２組の電気コイル(4
Ab〜5Cb)とを含む第２組の電磁石(LML)；および、第１
組の電磁石(LMF)が第１長片(5F)に沿う方向の推力を溶
融金属上表面に与え、第２組の電磁石(LML)が第２長片
(5L)に沿う方向の推力を溶融金属上表面に与えるための
位相差がある交流電圧を第１組および第２組の電磁石(L
MF，LML)の電気コイル(1Aa〜2Ca，4Ab〜5Cb)のそれぞに
印加する通電手段(20F1，20L2)；を備える。

【００１２】これによれば、鋳型上方から見降ろして、
鋳型片(5F,6L,5L,6R)で囲まれる４角形の空間の２つの
対角方向に１対の電磁石(LMF,LML)を配設すると、これ
ら１対の電磁石(LMF,LML)が注入ノズル(30)の突出流に
より現われる溶融金属表面流と同方向の推力（図２に点
線矢印で示す）を溶融金属に与えるので、図２に２点鎖
線矢印で示すような長辺に平行で向きが反対である推力
（駆動力）が発生し、結果として図７の（ｂ）に２点鎖
線矢印で示すような循環流が得られる。これにより気泡
の浮上が促進され、溶融金属中へのパウダ巻き込みが少
なくなり、表層付近の鋳型内面がきれいにぬぐわれて溶
融金属の滞留がなくなり、鋳型に対する鋳片の焼付きが
抑制される。

【００１３】第１電磁石コア(10)および第２電磁石コア
(20)の各歯の先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属に
対向する作用面(10a,20a)と、該作用面(10a,20a)より上
方にあって第１，第２長片(5F,5L)の上端面の上方にあ
る退避面(10b/20b)とを含むので、第１組および第２組
の電磁石(LMF,LML)が溶融金属に与える電磁力の最大位
置は、第１長片(5F)，第２長辺(5L)の内壁に近い。従っ
て、溶融金属の上層を駆動する推力は、第１および第２
長片(5F,5L)の内壁面近くに集中するので、図７の
（ｂ）に２点鎖線矢印で示すような、長片の内壁面の直
近を、それに沿って水平移動する循環流が発生する。こ
れにより溶鋼流による内壁面の拭い効果が向上する。

【００１４】本発明の一実施例では、歯は、作用面(10
a,20a)に近いほど水平横断面を小さくし該横断面の中心
を長辺(5F,5L)に近付けるテーパ(10c,20c)を有する。こ
れによれば、第１組および第２組の電磁石(LMF,LML)が
溶融金属に与える電磁力の最大位置が更に長辺(5F,5L)
の内表面に近くなり、溶鋼流による内壁面の拭い効果が
更に向上する。

【００１５】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１６】

【発明の実施の形態】

【００１７】

【実施例】

−第１実施例− 図１に、本発明の第１実施例のリニアモ−タＬＭＦ（第
１組の電磁石），ＬＭＬ（第２組の電磁石）を備えた連
続鋳造鋳型の縦断面を示す。鋳型には、図示しない注入
ノズル３０を通して溶鋼が、上方から下方（垂直方向
ｚ）に向けて注入され、溶鋼ＭＭのメニスカス（表面）
はパウダＰＷで覆われる。鋳型は図示しない水箱ならび
に鋳型内水流路に流れる冷却水で冷却され、溶鋼ＭＭは
鋳型に接する表面から次第に内部に固まって行き、鋳片
ＳＢが連続的に引き抜かれるが、鋳型内に溶鋼ＭＭが注
がれるので、鋳型内には常時溶鋼ＭＭがある。溶鋼ＭＭ
の上部位置にそのメニスカスと対向して２個のリニアモ
−タＬＭＦ，ＬＭＬが設けられており、これらが溶鋼Ｍ
Ｍのメニスカス直下の部分（表層域）に電磁力を与え
る。

【００１８】図２に、図１に示す鋳型の平面（上面）を
示す。図２中、５Ｆ及び５Ｌは連続鋳造鋳型の第１及び
第２長片、６Ｒおよび６Ｌは第１および第２短片であ
り、これらが囲む空間に、注入ノズル３０を通して溶鋼
が、図２紙面の表面から裏面に向けて（垂直方向ｚで上
方から下方に）、注入される。各片（５Ｆ，５Ｌ，６
Ｒ，６Ｌ）は銅板（１Ｆ，１Ｌ，３Ｒ，３Ｌ）に非磁性
体ステンレス板（２Ｆ，２Ｌ，４Ｒ，４Ｌ）を裏当した
ものである。この実施例では、鋳型内、メニスカス直下
の部分（表層域）の溶鋼を、３相リニアモ−タ型電磁石
で長片５Ｌに沿って右から左に（＋ｙから−ｙの方向
に）駆動するために、鋳型（５Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）
内の溶鋼の上表面に対向して第１および第２の電磁石Ｌ
ＭＦ及びＬＭＬが、注入ノズル３０を中心として対角線
上に配置されている。

【００１９】図３の（ａ）には、第１組の電磁石（リニ
アモータ）ＬＭＦの拡大縦断面（図２の２Ａ−２Ａ線拡
大断面）を示す。この実施例では、電磁石コア１０には
６個のスロットがあり、スロットのそれぞれに電気コイ
ル１Ａａ〜２Ｃａが挿入されている。なお、電磁石コア
１０および電気コイル１Ａａ〜２Ｃａは冷却され、かつ
耐熱カバ−で被覆されているが、冷却構造およびカバ−
は図示を省略している。電磁石コア１０は下面にスロッ
トがある櫛形であり、各スロットに電気コイルが挿入さ
れ、スロット間が磁極でありその下端面が、連続鋳造鋳
型（５Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）内の溶鋼の上表面に対向
している。電気コイルはコア１０に対して胴巻きであ
る。

【００２０】図１を再び参照されたい。第１リニアモー
タＬＭＦの電磁石コア１０の、各スロット間の磁極
（歯）の先端面（下端面）は、第１長辺５Ｆの上面の内
壁側の角部に合わせた階段状となっている。すなわち、
鋳型内空間にあって溶融金属に対向する作用面１０ａと
該作用面１０ａより上方にあって第１長片５Ｆの上端面
の上方にある退避面１０ｂの２面となっている。リニア
モータＬＭＦは、長辺５Ｆ上面に乗った絶縁ボード１０
ｓ（本実施例においてはＳｉＯ₂）上に退避面１０ｂを
当てて、長辺５Ｆに乗っている。

【００２１】図３の（ｂ）に、第２組の電磁石（リニア
モータ）ＬＭＬの拡大縦断面（図２の２Ｂ−２Ｂ線拡大
断面）を示す。第２組の電磁石（リニアモータ）ＬＭＬ
も第１組の電磁石（リニアモータ）ＬＭＦと同様な構造
であり、その電気コイルも胴巻きである。そして、第２
リニアモータＬＭＬの電磁石コア２０の、各スロット間
の磁極（歯）の先端面（下端面）は、第２長辺５Ｌの上
面の内壁側の角部に合わせた階段状となっている。すな
わち、鋳型内空間にあって溶融金属に対向する作用面２
０ａと該作用面２０ａより上方にあって第２長片５Ｌの
上端面の上方にある退避面２０ｂの２面となっている。
リニアモータＬＭＬは、第２長辺５Ｌの上面に乗った絶
縁ボード２０ｓ上に退避面２０ｂを当てて、長辺５Ｌに
乗っている。

【００２２】リニアモ−タＬＭＦ，ＬＭＬは、図２の点
線矢印で示す推力を溶鋼ＭＭに与えようとするものであ
り、この実施例では、第１リニアモ−タＬＭＦと第２リ
ニアモ−タＬＭＬでは異なった推力を発生するように、
各リニアモ−タに異なったレベルの電流を通電する。こ
の内容は後述する。

【００２３】図４に、図２に示すリニアモ−タＬＭＦ及
びＬＭＬの電気コイル１Ａａ〜２Ｃａと４Ａｂ〜５Ｃｂ
の結線および電源回路との接続態様を示す。

【００２４】図４に示すリニアモ−タＬＭＦ及びＬＭＬ
の結線は２極（Ｎ＝２）のものであり、電気コイルに３
相交流（Ｍ＝３）を通電する。例えば、電気コイル１Ａ
ａ〜２Ｃａは、図４ではこの順に、Ｗ，Ｗ，ｖ，ｖ，
Ｕ，Ｕ，ｗ，ｗ，Ｖ，Ｖ，ｕ，ｕと表わしている。そし
て「Ｕ」は３相交流のＵ相の正相通電（そのままの通
電）を、「ｕ」はＵ相の逆相通電（Ｕ相より１８０度の
位相づれ通電）を表わし、電気コイル「Ｕ」にはその巻
始め端にＵ相が印加されるのに対し、電気コイル「ｕ」
にはその巻終り端にＵ相が印加されることを意味する。
同様に、「Ｖ」は３相交流のＶ相の正相通電を、「ｖ」
はＶ相の逆相通電を、「Ｗ」は３相交流のＷ相の正相通
電を、「ｗ」はＷ相の逆相通電を表わす。図４に示す端
子Ｕ１１，Ｖ１１およびＷ１１は、第１リニアモ−タＬ
ＭＦの電気コイル１Ａａ〜２Ｃａの電源接続端子であ
り、端子Ｕ１２，Ｖ１２およびＷ１２は、第２リニアモ
−タＬＭＬの電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂの電源接続端子
である。

【００２５】図５に、第１リニアモ−タＬＭＦの電気コ
イル１Ａａ〜２Ｃａに３相交流を流す、第１組の第１電
源回路２０Ｆ１の構成を示す。３相交流電源（３相電力
線）２１には直流整流用のサイリスタブリッジ２２Ａ1
が接続されており、その出力（脈流）はインダクタ２５
Ａ1およびコンデンサ２６Ａ1で平滑化される。平滑化さ
れた直流電圧は３相交流形成用のパワ−トランジスタブ
リッジ２７Ａ1に印加され、これが出力する３相交流の
Ｕ相が、図４に示す電源接続端子Ｕ１１に、Ｖ相が電源
接続端子Ｖ１１に、またＷ相が電源接続端子Ｗ１１に印
加される。

【００２６】第１リニアモ−タＬＭＦの電気コイル１Ａ
ａ〜２Ｃａが、図２に点線矢印で示す推力を発生するコ
イル電圧指令値ＶdcＡ１が位相角α算出器２４Ａ１に与
えられ、位相角α算出器２４Ａ１が、指令値ＶdcＡ１に
対応する導通位相角α（サイリスタトリガ−位相角）を
算出し、これを表わす信号をゲ−トドライバ２３Ａ１に
与える。ゲ−トドライバ２３Ａ１は、各相のサイリスタ
を、各相のゼロクロス点から位相カウントを開始して位
相角αで導通トリガ−する。これにより、トランジスタ
ブリッジ２７Ａ１には、指令値ＶdcＡ１が示す直流電圧
が印加される。一方、３相信号発生器３１Ａ１は、周波
数指令値Ｆdcで指定された周波数(この実施例では５０
Ｈｚ）の、定電圧３相交流信号を発生して、比較器２９
Ａ１に与える。比較器２９Ａ１にはまた、三角波発生器
３０Ａ１が３ＫＨｚの、定電圧三角波を与える。比較器
２９Ａ１は、Ｕ相信号が正レベルのときには、それが三
角波発生器３０Ａ１が与える三角波のレベル以上のとき
高レベルＨ（トランジスタオン）で、三角波のレベル未
満のとき低レベルＬ（トランジスタオフ）の信号を、Ｕ
相の正区間宛て（Ｕ相正電圧出力用トランジスタ宛て）
にゲ−トドライバ２８Ａ１に出力し、Ｕ相信号が負レベ
ルのときには、それが三角波発生器３０Ａ１が与える三
角波のレベル以下のとき高レベルＨで、三角波のレベル
を越えるとき低レベルＬの信号を、Ｕ相の負区間宛て
（Ｕ相負電圧出力用トランジスタ宛て）にゲ−トドライ
バ２８Ａ１に出力する。Ｖ相信号およびＷ相信号に関し
ても同様である。ゲ−トドライバ２８Ａ１は、これら各
相，正，負区間宛ての信号に対応してトランジスタブリ
ッジ２７Ａ１の各トランジスタをオン，オフ付勢する。
これにより、電源接続端子Ｕ１１には、３相交流のＵ相
電圧が出力され、電源接続端子Ｖ１１に同様なＶ相電圧
が出力され、また電源接続端子Ｗ１１に同様なＷ相電圧
が出力され、これらの電圧の上ピ−ク／下ピ−ク間レベ
ルはコイル電圧指令値ＶdcＡ１で定まる。この３相電圧
の周波数はこの実施例では周波数指令値Ｆdcにより５０
Ｈｚである。すなわち、コイル電圧指令値ＶdcＡ１で指
定されたピ−ク電圧値（推力）の５０Ｈｚの３相交流電
圧が、図３および図４に示す第１リニアモ−タＬＭＦの
電気コイル１Ａａ〜２Ｃａに印加される。

【００２７】図６に、第２リニアモ−タの電気コイル４
Ａｂ〜５Ｃｂに３相交流を流す、第１組の第１電源回路
２０Ｌ２の構成を示す。この電源回路２０Ｌ２の構成
は、上述の２０Ｆ１と同一であるが、コイル電圧指令値
（ＶdcＢ２）が異なる。

【００２８】すなわち、第２リニアモ−タＬＭＬの電気
コイル４Ａｂ〜５Ｃｂが図２に点線矢印で示す推力を発
生するコイル電圧指令値ＶdcＢ２が、位相角α算出器２
４Ｂ２に与えられる。これらのコイル電圧指令値Ｖｄｃ
Ａ１（図５）およびコイル電圧指令値ＶｄｃＢ２（図
６）は、図示しない外部の上位コンピュ−タが、各電源
回路２０Ｆ１および２０Ｌ２に与える。

【００２９】ＶdcＡ１は、短片６Ｒ側の電気コイル１Ａ
ａ〜２Ｃａ（第１リニアモ−タＬＭＦ；図２）に対する
電流レベル（推力）指令値であり、ＶdcＢ２は短片６Ｌ
側の電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂ（第２リニアモ−タＬＭ
Ｌ；図２）に対する電流レベル（推力）指令値である。
これらの指令値は、短片６Ｌ，６Ｒに備えられた図示し
ない温度検出器が検出する短片６Ｌ，６Ｒの温度をもと
に上位コンピュータが作成するものであり、ノズル３０
より突出する突出流に起因する不平衡流により短片６Ｒ
の方が温度が高いときには第１リニアモ−タＬＭＦの電
気コイル１Ａａ〜２Ｃａに流す３相交流電流レベルを大
きくして強い推力をかけ、第２リニアモ−タＬＭＬの電
気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに流す３相交流電流レベルを小
さくして推力を弱くし、逆に、短片６Ｌの方が温度が高
いときには第２リニアモ−タＬＭＬの電気コイル４Ａｂ
〜５Ｃｂに流す３相交流電流レベルを大きくして強い推
力をかけ、第１リニアモ−タＬＭＦの電気コイル１Ａａ
〜２Ｃａに流す３相交流電流レベルを小さくして推力を
弱くすることを意味する。

【００３０】例えば図７の（ａ）に示す流出口１９から
の突出流，がノズル３０に関して実質上対称である
と、短片６Ｒと６Ｌの温度は実質上同じとなり、表層流
が図７の（ｂ）の実線矢印，および図２の実線矢印
で示すようにノズル３０に関して対称となり、この場合
にはＶdcＡ１＝ＶdcＢ２となって、短片６Ｒ側の電気コ
イル１Ａａ〜２Ｃａと短片６Ｌ側の電気コイル４Ａｂ〜
５Ｃｂの通電レベルが実質上等しく、第１リニアモ−タ
ＬＭＦと第２リニアモ−タＬＭＬは、図２及び図７の
（ｂ）の点線矢印で示すように、実質上等しい強さの、
方向が逆の推力を溶鋼に与える。しかし、突出流が強
く、短辺６Ｒ近傍に溶鋼が滞留した場合には短辺６Ｒの
温度が上昇する。この時には上述のように、第１リニア
モ−タＬＭＦの電気コイル１Ａａ〜２Ｃａに流れる３相
交流電流レベルが大となって第１リニアモ−タＬＭＦの
推力が強くなり、第２リニアモ−タＬＭＬの電気コイル
４Ａｂ〜５Ｃｂに流れる３相交流電流レベルが小さくな
って第２リニアモータＬＭＬの推力が弱くなるので短辺
６Ｒ近傍に滞留した溶鋼が積極的に短辺６Ｌ方向に流さ
れる。逆に、突出流が強く、短辺６Ｌ近傍に溶鋼が滞
留した場合には短辺６Ｌの温度が上昇する。この時に
は、第１リニアモ−タＬＭＦの電気コイル１Ａａ〜２Ｃ
ａに流れる３相交流電流レベルが小となって第１リニア
モ−タＬＭＦの推力が弱くなり、第２リニアモ−タＬＭ
Ｌの電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに流れる３相交流電流レ
ベルが大となって第２リニアモータＬＭＬの推力が強く
なるので短辺６Ｌ近傍に滞留した溶鋼が積極的に短辺６
Ｒ方向に流される。

【００３１】これにより、溶鋼の実際の表層流は、図２
に２点鎖線で示す差分となり、図７の（ｂ）に２点鎖線
で示す循環流をもたらす。これにより、気泡の浮上が促
進され、溶鋼中へのパウダ巻き込みがなくなり、表層付
近の鋳型内面がきれいにぬぐわれて溶鋼の滞留がなくな
る。すなわち溶鋼の温度分布が均一化し溶鋼の焼付きが
抑制される。

【００３２】ところで、図８の（ａ）に、図１に示す第
１実施例の第２リニアモータＬＭＬの溶鋼ＭＭに与える
短辺６Ｌから短辺６Ｒに向う方向の電磁推力の、ｘ方向
の分布を示し、図８の（ｂ）には、図１０に示す従来の
リニアモータＬＭＬ’の溶鋼ＭＭに与える短辺６Ｌから
短辺６Ｒに向う方向の電磁推力の、ｘ方向の分布を示
す。

【００３３】図１０に示した、従来の上方配置（溶鋼の
表層に対向する配置）のリニアモ−タＬＭＦ’（第１組
の電磁石），ＬＭＬ’（第２組の電磁石）を備えた連続
鋳造鋳型の縦断面を見ると、従来のリニアモ−タＬＭ
Ｆ’，ＬＭＬ’の電磁石コアのｚｘ面と平行な断面は、
長方形であり（下端面すなわち先端面は平坦）、リニア
モ−タＬＭＦ’，ＬＭＬ’は、それぞれのコアの下端面
が全て溶鋼ＭＭの上面と対向するように鋳型開口内の上
方に配置されている。

【００３４】図８の（ａ）と（ｂ）を比較すると、第１
実施例の第２リニアモータＬＭＬの溶鋼ＭＭに与える電
磁推力は、従来のリニアモータＬＭＬ’の溶鋼ＭＭに与
える電磁推力に比べて、長辺５Ｌの内壁面の直近に集中
している。つまり、第１実施例のリニアモータＬＭＬが
溶鋼に与える長辺５Ｌに平行な推力は、従来のリニアモ
ータＬＭＬ’の溶鋼ＭＭに与える推力に比べて、ｘ位置
においてみれば、長辺５Ｌ側に近づくほど強くなること
を示している。図示はしないが、第１実施例の第１リニ
アモータＬＭＦの溶鋼ＭＭに与える電磁推力も、従来の
リニアモータＬＭＦ’の溶鋼ＭＭに与える電磁推力に比
べて、長辺５Ｆの内壁面の直近に集中し、ｘ位置におい
てみれば、長辺５Ｆ側に近づくほど強い。従って、図７
の（ｂ）に２点鎖線で示す循環流が、長辺近くで長辺に
沿って発生するので、長辺表面の拭い効果が高い。従来
のように電磁推力が長辺表面より離れていると、それに
よって生ずる主流（長辺に平行）により、該主流と長辺
表面との間に渦流（巻込み流）を生じて、この渦流が長
辺表面部では主流と逆方向となり、結果として長辺表面
直近での流速は低く、長辺表面の拭い効果が低い。第１
実施例では、主流が長辺表面を拭うので、拭い効果が高
い。

【００３５】−第２実施例− 図９に、本発明の第２実施例のリニアモ−タＬＭＦ（第
１組の電磁石），ＬＭＬ（第２組の電磁石）を備えた連
続鋳造鋳型の縦断面を示す。第２実施例のリニアモータ
ＬＭＦ，ＬＭＬＡ、第１実施例のリニアモータＬＭＦ，
ＬＭＬとは、コア１０，２０の形状が異るのみで、その
他の構造は同一である。例えば第１リニアモータＬＭＦ
のコア１０について説明すると、コア１０の長辺５Ｌに
対向する面の下端部には、作用面１０ａに近いほど水平
横断面を小さくし該横断面の中心を長辺５Ｆに近付ける
テーパ１０ｃが設けられている。従って、リニアモータ
ＬＭＦのコア１０の下面より放射される磁束は、第１実
施例よりもさらに長辺５Ｆの内壁面の直近に集中し、図
２において長辺５Ｆに沿って短辺６Ｒ側から短辺６Ｌに
向かう主推力を、第１実施例よりも更に長辺５Ｆの内壁
面の直近に近付ける。また、第２リニアモータＬＭＬの
電磁石コア２０の下端部にも、同様にテーパ２０ｃが設
けられており、これが、図２において長辺５Ｌに沿って
短辺６Ｌ側から短辺６Ｒに向かう主推力を、第１実施例
よりも更に長辺５Ｌの内壁面の直近に近付ける。したが
って長辺表面の拭い効果が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す縦断面図である。

【図２】 図１の鋳型及びリニアモ−タの上視図（縮小
した平面図）である。

【図３】 （ａ）は図２に示すリニアモ−タＬＭＦの２
Ａ−２Ａ線拡大横断面図であり、（ｂ）は図２に示すリ
ニアモ−タＬＭＬの２Ｂ−２Ｂ線拡大横断面図である。

【図４】 図２及び図３に示す電気コイルの結線を示す
電気回路図である。

【図５】 図２に示す第１リニアモ−タＬＭＦの電気コ
イルに３相交流電圧を印加する第１電源回路を示す電気
回路図である。

【図６】 図２に示す第２リニアモ−タＬＭＬの電気コ
イルに３相交流を印加する第２電源回路を示す電気回路
図である。

【図７】 （ａ）は鋳型内溶鋼の断面図、（ｂ）は鋳型
内溶鋼のメニスカスにおける表層流を示す平面図であ
る。

【図８】 （ａ）は図１に示す第２リニアモ−タＬＭＬ
が溶鋼に与えるｙ方向推力のｘ方向強度分布を表すグラ
フであり、（ｂ）は図１０に示す従来の第２リニアモ−
タＬＭＬ’が溶鋼に与えるｙ方向推力のｘ方向強度分布
を表すグラフである。

【図９】 本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図１０】 従来の１つの流動制御装置の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１：内壁１０：第１リニアモ−タ・コア １９：
流出口 ２０：第２リニアモ−タ・コア ３０：注入ノズ
ル １Ａａ〜２Ｃａ：第１リニアモ−タの電気コイル ４Ａｂ〜５Ｃｂ：第２リニアモ−タの電気コイル 1F,1L,3L,3R：銅板 2F,2L,4L,4R：
非磁性ステンレス板 ５Ｆ,５Ｌ：長片 ６Ｒ，６Ｌ：短
片 １０ｓ，２０ｓ：絶縁ボード ２０Ｆ１，２０
Ｌ２：電源回路 LMF,LML,LMF',LML'：リニアモ−タ ＭＭ：溶鋼 ＰＷ：パウダ ＳＢ：鋳片 U11,V11,W11／U12,V12,W12：電源接続端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属を取り囲む鋳型片に沿ってそれが
   延びる方向ｙに分布する複数個のスロット、ならびに、
   先端面が、鋳型内空間にあって溶融金属に対向する作用
   面と該作用面より上方にあって鋳型片の上端面の上方に
   ある退避面を含む、スロット間の歯、を有する電磁石コ
   アと、歯を励磁するためにスロットのそれぞれに挿入さ
   れた複数個の電気コイルとを含む電磁石；および、 該電磁石が鋳型片に沿う方向の推力を溶融金属上表面に
   与えるための位相差がある交流電圧を前記電気コイルの
   それぞれに印加する通電手段；を備える溶融金属の流動
   制御装置。
2. 【請求項２】溶融金属を取り囲む、４辺形の各辺をなす
   ４つの鋳型片の、第１長片に沿ってそれが延びる方向ｙ
   に分布する複数個のスロット、ならびに、先端面が、鋳
   型内空間にあって溶融金属に対向する作用面と該作用面
   より上方にあって第１長片の上端面の上方にある退避面
   を含む、スロット間の歯、を有する第１電磁石コアと、
   歯を励磁するためにスロットのそれぞれに挿入された複
   数個の第１組の電気コイルとを含む第１組の電磁石；前
   記鋳型片の、第２長片に沿ってそれが延びる方向ｙに分
   布する複数個のスロット、ならびに、先端面が、鋳型内
   空間にあって溶融金属に対向する作用面と該作用面より
   上方にあって第２長片の上端面の上方にある退避面を含
   む、スロット間の歯、を有する第２電磁石コアと、歯を
   励磁するためにスロットのそれぞれに挿入された複数個
   の第２組の電気コイルとを含む第２組の電磁石；およ
   び、 第１組の電磁石が第１長片に沿う方向の推力を溶融金属
   上表面に与え、第２組の電磁石が第２長片に沿う方向の
   推力を溶融金属上表面に与えるための位相差がある交流
   電圧を第１組および第２組の電磁石の電気コイルのそれ
   ぞれに印加する通電手段；を備える溶融金属の流動制御
   装置。
3. 【請求項３】歯は、作用面に近いほど水平横断面を小さ
   くし該横断面の中心を長辺に近付けるテーパを有する、
   請求項１又は請求項２記載の溶融金属の流動制御装置。