JPS5890358A - 溶融金属の連続鋳造における電磁誘導撹拌方法 - Google Patents
溶融金属の連続鋳造における電磁誘導撹拌方法Info
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方
法に係り、特に−ｍｌの励磁コイルに夫々□ 周波数の
ことなる２相の交流を流すことによって誘起される電磁
誘導攪拌作用を利用して鋳造品の未凝固部分の溶鋼を効
果的に攪拌し、該溶鋼の中心偏析を減少させて品質ｑ良
好な鋳造品を得ることを目的とするものである。
法に係り、特に−ｍｌの励磁コイルに夫々□ 周波数の
ことなる２相の交流を流すことによって誘起される電磁
誘導攪拌作用を利用して鋳造品の未凝固部分の溶鋼を効
果的に攪拌し、該溶鋼の中心偏析を減少させて品質ｑ良
好な鋳造品を得ることを目的とするものである。
従来、この種の電磁誘導攪拌方法として、例えば特公昭
５２−４４２９５号公報に、連続鋳造品の未凝固部分の
溶融金属を交流によって励起される磁界を利用して電磁
誘導攪拌するに際し、前記交流を励磁コイルに間欠的に
流すようにしたものが提案されているが、この方法では
励磁コイルに交流を流した時は溶融金属が整流する一方
、その交流を断じた時は該溶融金属の整流が一時的に慣
性で乱流として、整流と乱流の混合攪拌作用を利用せん
とするものであり、交流を流した整流時が必ず存在して
、該整流時には回転流動のためにホワイトバンドが発生
し、柱状晶が成長し、溶鋼芯部の濃厚偏析も助成される
欠点があった。また、特公昭５３−６９３２号公報には
、この種溶鋼の中央未凝固部分に電磁攪拌装置により電
磁力を利用、させてこれを攪拌する方法として、前記電
磁攪拌−装置に通電する電流の方向を切換えるようにし
たものが提案されているが、この方法では始め静止して
いる溶鋼に一方向の一流を流して攪拌する時に、該溶鋼
の粘性によってその攪拌速度が所定値に達する迄に相当
の時間が′かかるために、所定速度に達すれば電流の逆
方向を切換えて大きな攪拌力を付与することは出来るが
、上記の如く攪拌速度が所定値に達する迄は攪拌流がほ
とんど存在しないから、溶鋼プール内の温度の均一化が
得にくく、分断されて生じた等軸晶核も溶鋼プール内で
再溶解してしまって、等軸晶帯が得難い欠点があった。
５２−４４２９５号公報に、連続鋳造品の未凝固部分の
溶融金属を交流によって励起される磁界を利用して電磁
誘導攪拌するに際し、前記交流を励磁コイルに間欠的に
流すようにしたものが提案されているが、この方法では
励磁コイルに交流を流した時は溶融金属が整流する一方
、その交流を断じた時は該溶融金属の整流が一時的に慣
性で乱流として、整流と乱流の混合攪拌作用を利用せん
とするものであり、交流を流した整流時が必ず存在して
、該整流時には回転流動のためにホワイトバンドが発生
し、柱状晶が成長し、溶鋼芯部の濃厚偏析も助成される
欠点があった。また、特公昭５３−６９３２号公報には
、この種溶鋼の中央未凝固部分に電磁攪拌装置により電
磁力を利用、させてこれを攪拌する方法として、前記電
磁攪拌−装置に通電する電流の方向を切換えるようにし
たものが提案されているが、この方法では始め静止して
いる溶鋼に一方向の一流を流して攪拌する時に、該溶鋼
の粘性によってその攪拌速度が所定値に達する迄に相当
の時間が′かかるために、所定速度に達すれば電流の逆
方向を切換えて大きな攪拌力を付与することは出来るが
、上記の如く攪拌速度が所定値に達する迄は攪拌流がほ
とんど存在しないから、溶鋼プール内の温度の均一化が
得にくく、分断されて生じた等軸晶核も溶鋼プール内で
再溶解してしまって、等軸晶帯が得難い欠点があった。
本発明は、上記従来例の欠点を改善すべく、この種連続
鋳造品の未凝固部分の溶融金属を励磁コイルに流す交流
で励起される磁界を利用して電磁誘導攪拌をするに際し
、該攪拌が常時発生し、かつ該攪拌の方向や強さが常に
変化して、均一混合攪拌がより促進され、ると共に常時
乱流攪拌が得られるようにしたものであり、この結果溶
鋼プールの温度が均一化されて柱状晶の分断によシ生じ
た等軸晶核が再溶解されにくく、鋳造品の中央部に広い
等軸晶帯が得られるようにすると共に、溶鋼の電磁界面
を一方向のみでなく他方向から攪拌す。
鋳造品の未凝固部分の溶融金属を励磁コイルに流す交流
で励起される磁界を利用して電磁誘導攪拌をするに際し
、該攪拌が常時発生し、かつ該攪拌の方向や強さが常に
変化して、均一混合攪拌がより促進され、ると共に常時
乱流攪拌が得られるようにしたものであり、この結果溶
鋼プールの温度が均一化されて柱状晶の分断によシ生じ
た等軸晶核が再溶解されにくく、鋳造品の中央部に広い
等軸晶帯が得られるようにすると共に、溶鋼の電磁界面
を一方向のみでなく他方向から攪拌す。
ることによりホワイトバンドの発生自体も抑制できるよ
うにぜんとするものである。このため、本発明にかかる
溶融金属の連続鋳造における電磁誘に 導攪拌方法は、−組の励磁コイノー４周波数のことなる
２相の交流を流すようにしたものであり、該ことなる周
波数で励起される夫々の励磁コイルに発生する２相の交
流に基いて磁界の合成によって、溶融金属に誘起される
攪拌が、その回転方向並びに強さの点で時々刻々変化し
、多様にして連続的な攪拌が得られるようにして、上記
の目的を達成するようにしたものである。
うにぜんとするものである。このため、本発明にかかる
溶融金属の連続鋳造における電磁誘に 導攪拌方法は、−組の励磁コイノー４周波数のことなる
２相の交流を流すようにしたものであり、該ことなる周
波数で励起される夫々の励磁コイルに発生する２相の交
流に基いて磁界の合成によって、溶融金属に誘起される
攪拌が、その回転方向並びに強さの点で時々刻々変化し
、多様にして連続的な攪拌が得られるようにして、上記
の目的を達成するようにしたものである。
本発明の電磁誘導攪拌方法において、励磁コイルに負荷
する交流は１〜５９Ｈｚ好ましくは１〜１５Ｈｚの範囲
のものが好ましく、また２相の交流の異なる周波数は０
．０３〜ｏ、２ｓＨｚ４補４４、Ｉｔ、ＩｔｌｄｄｄＷ
ＪＫ’〆好ましくは１〜２０Ｈ１！龜。
する交流は１〜５９Ｈｚ好ましくは１〜１５Ｈｚの範囲
のものが好ましく、また２相の交流の異なる周波数は０
．０３〜ｏ、２ｓＨｚ４補４４、Ｉｔ、ＩｔｌｄｄｄＷ
ＪＫ’〆好ましくは１〜２０Ｈ１！龜。
で０．０４〜０．１４Ｈｚ 、 ５０〜６０）ｈで０
．０６〜０．２０Ｈ！のものが好ましい。したがって、
本発明の電磁誘導攪拌方法によれば、励磁コイルに負荷
する２相の交流のＵ相と■相の周波数をずらすことによ
り回転−の方向、強さが時々刻々変化し、乱流攪拌が常
に得られ、溶鋼プール内が均一に混合されるために、溶
鋼プール内の溶鋼の運動方向と強さが時間と共に変化し
、溶鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく行われる結果、
温度分布が均一になり、広い等軸晶帯が得られるもので
あり、また、従来の攪拌と異なり、乱流攪拌である為、
一方向にのみ凝固界面を洗う従来の攪拌に比べてマツシ
ーゾーン内の合金元素の洗、い出しが不均一に行われ、
従来のような明瞭なホワイトバンドは現われにくいもの
であり、さらにまた、比較的弱い攪拌で広い等軸晶帯が
得られる為、ホワイトバンドより洗い出された合金元素
の蓄積に上る濃厚偏析帯を形成すること呪なく、中心偏
析が減少し、改善されることにより、品質の良好な鋳造
品が得られるものである。
．０６〜０．２０Ｈ！のものが好ましい。したがって、
本発明の電磁誘導攪拌方法によれば、励磁コイルに負荷
する２相の交流のＵ相と■相の周波数をずらすことによ
り回転−の方向、強さが時々刻々変化し、乱流攪拌が常
に得られ、溶鋼プール内が均一に混合されるために、溶
鋼プール内の溶鋼の運動方向と強さが時間と共に変化し
、溶鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく行われる結果、
温度分布が均一になり、広い等軸晶帯が得られるもので
あり、また、従来の攪拌と異なり、乱流攪拌である為、
一方向にのみ凝固界面を洗う従来の攪拌に比べてマツシ
ーゾーン内の合金元素の洗、い出しが不均一に行われ、
従来のような明瞭なホワイトバンドは現われにくいもの
であり、さらにまた、比較的弱い攪拌で広い等軸晶帯が
得られる為、ホワイトバンドより洗い出された合金元素
の蓄積に上る濃厚偏析帯を形成すること呪なく、中心偏
析が減少し、改善されることにより、品質の良好な鋳造
品が得られるものである。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の溶融金属の連続鋳造における電磁誘
導攪拌方法に用いる装置の概略の説明図にして、電磁コ
イルｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの回転磁界を利用して連続
鋳造片の残存溶鋼を種々の方向に流動攪拌して鋳造品の
溶融金属部における濃厚偏析、柱状晶、気孔およびホワ
イトバンドの生成あるいは成長が阻止されるようにする
。電磁コイルは、例えば断面角形をなす鋳片の外周四面
の各面に夫々電磁コイルｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄを一定
距離をおいて対称的に配置する。図面で示す鋳片の断面
でみて上下に配置した一対の電磁コイルｌａ、Ｉｃを■
相とし、左右に配置した一対の電磁コイ、ルｌｂ、ｌｄ
をＵ相とし、該各ＶＵ相には例えば、第２図に示す如き
、Ｕｉの電磁コイルには２Ｈｚの交流を連続的に供給す
る一方、■相の電磁コイルには２．５Ｈ７の交流を連続
的に供給するようにすると、これら−組の■相Ｕ相の電
磁コイルに流れる周波数の異なる２相の交流によってそ
れらが合成された回転磁界が連続鋳造片のし、たとえば
、スタート時点の両相の周波数が０時における中心原点
から始まり、連続的に磁界強度を種々に変え乍ら回転方
向をかえて再び中・Ｂ原点に戻るーザイクルの旋回を繰
り返えすもので、連続鋳造片の残存溶鋼には常に乱流攪
拌が得られ、その結果残存溶鋼が均一に混合される。し
たがって、このような回転磁界によって溶鋼プール内の
溶鋼流動が決まった方向に生じず、時々刻々変化すると
共にその回転方向を反転もするので、溶鋼の均一混合攪
拌がより促進されて、乱流攪拌が得られやすく、また溶
鋼プール内が均二に混合される結果、軸芯部の濃厚偏析
帯の形成を妨げる一方等軸晶の生成も助け、さらに凝固
界面を一方向にのみ攪拌しないので、ホワイトバンドの
抑制効結もあるものである。
導攪拌方法に用いる装置の概略の説明図にして、電磁コ
イルｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの回転磁界を利用して連続
鋳造片の残存溶鋼を種々の方向に流動攪拌して鋳造品の
溶融金属部における濃厚偏析、柱状晶、気孔およびホワ
イトバンドの生成あるいは成長が阻止されるようにする
。電磁コイルは、例えば断面角形をなす鋳片の外周四面
の各面に夫々電磁コイルｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄを一定
距離をおいて対称的に配置する。図面で示す鋳片の断面
でみて上下に配置した一対の電磁コイルｌａ、Ｉｃを■
相とし、左右に配置した一対の電磁コイ、ルｌｂ、ｌｄ
をＵ相とし、該各ＶＵ相には例えば、第２図に示す如き
、Ｕｉの電磁コイルには２Ｈｚの交流を連続的に供給す
る一方、■相の電磁コイルには２．５Ｈ７の交流を連続
的に供給するようにすると、これら−組の■相Ｕ相の電
磁コイルに流れる周波数の異なる２相の交流によってそ
れらが合成された回転磁界が連続鋳造片のし、たとえば
、スタート時点の両相の周波数が０時における中心原点
から始まり、連続的に磁界強度を種々に変え乍ら回転方
向をかえて再び中・Ｂ原点に戻るーザイクルの旋回を繰
り返えすもので、連続鋳造片の残存溶鋼には常に乱流攪
拌が得られ、その結果残存溶鋼が均一に混合される。し
たがって、このような回転磁界によって溶鋼プール内の
溶鋼流動が決まった方向に生じず、時々刻々変化すると
共にその回転方向を反転もするので、溶鋼の均一混合攪
拌がより促進されて、乱流攪拌が得られやすく、また溶
鋼プール内が均二に混合される結果、軸芯部の濃厚偏析
帯の形成を妨げる一方等軸晶の生成も助け、さらに凝固
界面を一方向にのみ攪拌しないので、ホワイトバンドの
抑制効結もあるものである。
一般に電磁攪拌では、強い攪拌を行う程、柱状晶が分断
される一方、等軸晶核が生成されて、広い等軸晶が得ら
れるが、従来の強攪拌は整流攪拌となり、凝固界面を優
先的に洗浄する結果、マツシーシー７口の合金元素の濃
化した溶鋼が洗い出され、ホワイトバンドと呼ばれる負
偏析帯が強く生じ、又、洗い出された合金元素が残溶鋼
プール内に蓄積され、濃厚偏析帯のコアを形成し、中心
偏析を助長することにもなる。又、一方、従来の弱攪拌
では、ホワイトバンドは軽減されるが、柱状晶の分断が
おこシにくく、等軸晶帯の形成も少なくなる。さらに上
記、゛従来の整流の攪拌では溶鋼プール中心部の溶鋼の
攪拌がほとんど行われない為、温度分布が均一化される
ことも少なく、柱状晶の分断によシ生じた等軸晶核も再
溶解されやすく、等軸晶帯の形成に不利である。
される一方、等軸晶核が生成されて、広い等軸晶が得ら
れるが、従来の強攪拌は整流攪拌となり、凝固界面を優
先的に洗浄する結果、マツシーシー７口の合金元素の濃
化した溶鋼が洗い出され、ホワイトバンドと呼ばれる負
偏析帯が強く生じ、又、洗い出された合金元素が残溶鋼
プール内に蓄積され、濃厚偏析帯のコアを形成し、中心
偏析を助長することにもなる。又、一方、従来の弱攪拌
では、ホワイトバンドは軽減されるが、柱状晶の分断が
おこシにくく、等軸晶帯の形成も少なくなる。さらに上
記、゛従来の整流の攪拌では溶鋼プール中心部の溶鋼の
攪拌がほとんど行われない為、温度分布が均一化される
ことも少なく、柱状晶の分断によシ生じた等軸晶核も再
溶解されやすく、等軸晶帯の形成に不利である。
これに対し、上記の如く本発明実施例の方法では溶鋼プ
ール内の溶鋼の運動方向、強さが時間と共に変化し、溶
鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく行われる結果、温度
分布が均一になり、広い等軸晶帯が得られるものであり
、かつこのような乱流攪拌によって、一方向にのみ凝固
界面を洗う従来の攪拌に比べてマツシーゾーン内の合金
元素の洗い出しが不均一に行われ、従来のような明瞭な
ホワイトバンドは現われにくいものであり、また比較的
弱い攪拌で広い等軸晶帯が得られる為、ホワイトバンド
よシ洗い出された合金元素の蓄積による濃厚偏析帯を形
成することがなく、中心偏析が減少し、改善されるもの
である。
ール内の溶鋼の運動方向、強さが時間と共に変化し、溶
鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく行われる結果、温度
分布が均一になり、広い等軸晶帯が得られるものであり
、かつこのような乱流攪拌によって、一方向にのみ凝固
界面を洗う従来の攪拌に比べてマツシーゾーン内の合金
元素の洗い出しが不均一に行われ、従来のような明瞭な
ホワイトバンドは現われにくいものであり、また比較的
弱い攪拌で広い等軸晶帯が得られる為、ホワイトバンド
よシ洗い出された合金元素の蓄積による濃厚偏析帯を形
成することがなく、中心偏析が減少し、改善されるもの
である。
０．６％Ｃ鋼の連続鋳造の場合について実験した。
０．６％Ｃ鋼の成分は１例としてＣ：０．６１．Ｓｉ：
１．５５ 、 Ｍｎ：Ｑ、８５．Ｐ：０．０２５．Ｓ
：０．０２０ 、 Ａｌ：０．０３０のものである。
１．５５ 、 Ｍｎ：Ｑ、８５．Ｐ：０．０２５．Ｓ
：０．０２０ 、 Ａｌ：０．０３０のものである。
このような１．０．．６％Ｃ鋼を３００Ｘ４００朋断面
のサイズの連鋳機で０．９ ｍ ／ ｍｉ ｎの引抜速
度、タンディツシュ内溶鋼過熱度５０°Ｃで鋳造し、鋳
片の凝固シェル厚１０５肩肩の所で２．１０，２０Ｈｚ
で攪拌実験を行った。又、凝固シェル厚５５１１Ｍの第
４図は、本発明方法として（ｉＱＨｚ と６０．１Ｈｚ
で周波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法として
ずらさなかった場合のホワイトバンド部のＣ負偏析度と
等軸晶率の関係を示すもので、本発明方法によシ、同じ
負偏析度の場合の等軸晶率が著しく増加していることが
分る。
のサイズの連鋳機で０．９ ｍ ／ ｍｉ ｎの引抜速
度、タンディツシュ内溶鋼過熱度５０°Ｃで鋳造し、鋳
片の凝固シェル厚１０５肩肩の所で２．１０，２０Ｈｚ
で攪拌実験を行った。又、凝固シェル厚５５１１Ｍの第
４図は、本発明方法として（ｉＱＨｚ と６０．１Ｈｚ
で周波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法として
ずらさなかった場合のホワイトバンド部のＣ負偏析度と
等軸晶率の関係を示すもので、本発明方法によシ、同じ
負偏析度の場合の等軸晶率が著しく増加していることが
分る。
ここで、
第５図は、本発明方法として２Ｈｚ と２．１Ｈ２で周
波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法としてずら
さなかった場合の鋳片内Ｃの中心偏析度とホワイトバン
ド部のＣの負偏析度の関係を示すもので、本発明方法に
より、ホワイトバンド部の負偏析度が同じ場合でも中心
偏析度の低下が大きいことが分る。
波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法としてずら
さなかった場合の鋳片内Ｃの中心偏析度とホワイトバン
ド部のＣの負偏析度の関係を示すもので、本発明方法に
より、ホワイトバンド部の負偏析度が同じ場合でも中心
偏析度の低下が大きいことが分る。
一方の相の周波数が５９ Ｈｚ と２８Ｚ の場合、
片方の周波数を大きくしていった時の中心偏析度の変化
を示すもので、第６図の５ＱＨｚの場合には、０．０６
〜０．２ Ｈｚ の周波数差の時、中心偏析度の低下が
大きく、また第７図の２Ｈｚの場合には、０．０３〜Ｑ
、１５Ｈｚの周波数差の時、中心偏析度の低下が大きい
ことが分る。
片方の周波数を大きくしていった時の中心偏析度の変化
を示すもので、第６図の５ＱＨｚの場合には、０．０６
〜０．２ Ｈｚ の周波数差の時、中心偏析度の低下が
大きく、また第７図の２Ｈｚの場合には、０．０３〜Ｑ
、１５Ｈｚの周波数差の時、中心偏析度の低下が大きい
ことが分る。
第８図は本発明の方法において、２，１０．２０Ｈｚの
場合と５０，６０Ｈ１の場合の周波数差による中心偏析
の改善効果を示すもので、２，１゜、２０Ｈｚ’ｉ場合
には、中心偏析度≦１．１の領域は周波数の増加と共に
周波数差の大きい方へ変化していく一方、５０，６０Ｈ
２の場合には、この領域は、はとんど変化しないことが
わかった。従って一方の相の周波数が１〜２０Ｈ１の時
には、片方の相との周波数差が０．０４〜ｏ、１５の場
合に中心偏析の改善効果が大きく、又、一方の相の周波
数が５０〜５９Ｈｚの時、片方の相との周波数差が０．
０６〜０．２ Ｈｚの場合、中心偏析の改善効果が大き
いことが分った。この結果Ｕ相と■相の差の範囲は大略
０．０３〜０．２５Ｈｚである。
場合と５０，６０Ｈ１の場合の周波数差による中心偏析
の改善効果を示すもので、２，１゜、２０Ｈｚ’ｉ場合
には、中心偏析度≦１．１の領域は周波数の増加と共に
周波数差の大きい方へ変化していく一方、５０，６０Ｈ
２の場合には、この領域は、はとんど変化しないことが
わかった。従って一方の相の周波数が１〜２０Ｈ１の時
には、片方の相との周波数差が０．０４〜ｏ、１５の場
合に中心偏析の改善効果が大きく、又、一方の相の周波
数が５０〜５９Ｈｚの時、片方の相との周波数差が０．
０６〜０．２ Ｈｚの場合、中心偏析の改善効果が大き
いことが分った。この結果Ｕ相と■相の差の範囲は大略
０．０３〜０．２５Ｈｚである。
なお、上記実施例はないが、Ｕ相を一定周波数にしてｙ
相を０〜Ｑ、、２５Ｈｚの範囲で連続的に門化させても
前記説明と同等かあるいは同等以上の効果を奏し得るも
のである。
相を０〜Ｑ、、２５Ｈｚの範囲で連続的に門化させても
前記説明と同等かあるいは同等以上の効果を奏し得るも
のである。
上記実施例に詳記した如く、本発明は溶融金属の連続鋳
造における電磁誘導攪拌方法として、連続鋳造品の未凝
固部分の溶融金属をその外周に設けた少くとも一組の励
磁コイルに交流を流して励起される磁界で電磁誘導攪拌
するに際し、上記−組の励磁コイルに流す交流の周波数
を異ならせて、それらの合成磁界が常時回転方向と強度
を変えるようにしたことを特徴とするもので簡単な工程
よシなる電磁誘導攪拌方法によって良好な品質の連続鋳
造品を得ることが出来るものである。
造における電磁誘導攪拌方法として、連続鋳造品の未凝
固部分の溶融金属をその外周に設けた少くとも一組の励
磁コイルに交流を流して励起される磁界で電磁誘導攪拌
するに際し、上記−組の励磁コイルに流す交流の周波数
を異ならせて、それらの合成磁界が常時回転方向と強度
を変えるようにしたことを特徴とするもので簡単な工程
よシなる電磁誘導攪拌方法によって良好な品質の連続鋳
造品を得ることが出来るものである。
第１図は本発明方法に用いる一組の電磁コイルの配置の
一例を示す説明図、第２図は第１図の電磁コイルに夫々
流す交流の周波数線図、第３図は第１図の電磁コイルに
第２図の交流を流した場合の合成磁界の関係線図、第４
図は本発明方法と従来法による鋳片内ホワイトバンド部
のＣの負偏析度と等軸晶率の、関操線図、第５図は本発
明方法と従来法による鋳片円中心偏析度とホワイトバン
ド部負偏析度の関係線図、第６図は本発明方法による５
ＱＨｚ攪拌時の周波数差と中心偏析度の関係線図、第７
図は本発明方法による２Ｈ２攪拌時の周波数差と中心偏
析度の関係線図、第８図は本発明方法による各周波数に
対する適正周波数差の線図である。 １・・・電磁コイル。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 青白 葆 ほか２名第３図 ■ 第４図 碑バ内本ワイドバンド旬のＣの負イ奄づ牲度第５図 １．１ １．２鋼４円
中／ヒ偏竹度 □ 第６図 ０ ０．１ ０．２ ０．３６
０Ｈｚ Ｉｌｌ 拌１ｉ’ｒ＊周ａ 仮亙（ｆｕ−ｆｖ
）（Ｈｚ）手続補正書 昭和５７年１２月２２日 昭和５６年特許願第１７８８０３ 号２、発
明の名称 溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方法３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 高 橋 孝 吉４、代理人 ７、補正の内容 （１）明細書全文を別紙のとおシ訂正します。 （２）図面中、第１図を別紙朱書で示す如く第１園内と
し、第１図（Ｂ）、第１図（ｑを追加する。また、第７
図、第８図を別紙の如く訂正します。 以上 明細書 １、発明の名称 溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方法２、特許
請求の範囲 （１）連続鋳造品の未凝固部分の溶融金属をその外周に
設けた少なくとも１組以上の励磁コイルに交流を流して
励起される磁界で電磁誘導攪拌する強度と土変える様に
したことを特徴とする溶融金属の連続鋳造における電磁
誘導攪拌方法。 ｆと （３）特許請求の範囲第１項記載の電磁誘導攪拌方法−
において、該励磁コイルの一方に５０〜６０流すもの。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方
法に係シ、特に−組の励磁コイルに夫々周波数のことな
る交流を流すことによって誘起される電磁誘導攪拌作用
を利用して鋳造品の未凝固部分の溶鋼を効果的に攪拌し
、該溶鋼の中心偏析を減少させて品質の良好な鋳造品を
得ることを目的とするものである。 従来、この種の電磁誘導攪拌方法として、例えば特公昭
５２−４４２９５号公報に、連続鋳造品の未凝固部分の
溶融金属を交流によって励起される磁界を利用して電磁
誘導攪拌するに際し、前記交流を励磁コイルに間欠的に
流すようにしたものが提案されているが、この方法では
励磁コイルに交流を流した時は溶融金属が整流する一方
、その交流を断じた時は該溶融金属の整流が一時的に慣
性で乱流として、整流と乱流の混合攪拌作用を利用せん
とするものであり、交流を流した整流時が必ず存在して
、該整流時には回転流動のためにホワイトバンドが発生
し、柱状晶が成長し、溶鋼芯部の濃厚偏析も助成される
欠点があった。まだ、特公昭５３−６９３２号公報には
、この種溶鋼の中央未凝固部分に電磁攪拌装置によシミ
磁力を利用させてこれを攪拌する方法として、前記°電
磁攪拌装置に通電する電流の方向を切換えるよう忙した
ものが提案されているが、この方法では、急激な反転流
動時に溶鋼流動が一時的に止められる為その際攪拌流が
ほとんど存在しないから、溶鋼プール内の温度の均一イ
“ヒが得にくく、分断されて生じた等軸晶核も溶鋼プー
ル内で再溶解してしまって、等軸晶帯が得難い欠点があ
った。 本発明は、上記従来例の欠点を改善すべく、この種連続
鋳造品の未凝固部分の溶融金属を励磁コイルに流す交流
で励起される磁界を利用して電磁誘導攪拌をするに際し
、該攪拌が常時発生し、かつ該攪拌の方向や強さが常に
変化して、均一混合攪拌がよシ促進されると共に乱流攪
拌が得られるようにしたものであり、この結果溶鋼プー
ルの温度が均一化されて柱状晶の分断により生じた等軸
晶俊が再溶解されにくく、鋳造品の中央部に広い等軸晶
帯が得られるようにすると共に１溶鋼の電磁界面を一方
向のみでなく他方向から攪拌することによシホワイトバ
ンドの発生自体も抑制できるようにぜんとするものであ
る。このため、本発明−にかかる溶融金属の連続鋳造に
おける電磁誘導攪拌方法は、少なくとも一組以上の励磁
コイルに夫々周波数のことなる交流を流すようにしたも
のであり、該ことなる周波数で励起される夫々の励磁コ
イルに発生する磁界の合成によって、溶融金属に誘起さ
れる攪拌が、その運動方向並びに強さの点で時々刻々変
化し、多様にして連続的な攪拌が得られるようにして、
上記の目的を達成するようにしたものである。 本発明方法の電磁誘導攪拌方法において、−組の励磁コ
イルに負荷する交流は、１〜６０Ｈｚとして、各々の交
流の周波数の差は、０．０３〜０．２５Ｈｚ と設定
している。鋳型内又はシェル厚の厚い最終凝固域の鋳片
内の溶鋼を電磁誘導攪拌する場合は、それぞれ鋳型鋼壁
又は鋳片の凝固部を通して磁力線を溶鋼に到達させる為
に、減衰の小さい低周波数、例えば１〜２０Ｈ２の交流
を用いる方が好ましい。 交流の周波数の差は、等軸晶帯を得る一方偏析度を低く
抑える観点から上記範囲に設定している。 この様に設定された周波数の異なる交流を励磁コイルに
流すことによシ、励磁コイルで励起された磁界が時々刻
々とその方向と強さを変化させ結果として鋳片状の溶鋼
の運動方向と攪拌強度を好適に変化させることになる。 この現像によシ、溶鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく
行われる結果、温度分布が均一になシ、広い等軸晶帯が
得られるものであり、また、従来の攪拌と異なシ、乱流
攪拌下ある為、一方向にのみ凝固界面を洗う従来の攪拌
に比べてマツシーゾーン内の合金元゛素の洗〜 い出しが不均一に行われ、従来のような明瞭な、ホワイ
トバンドは現われにくいものであシ、さらにまた、比較
的弱い攪拌で広い等軸晶帯か得られる為、ホワイトバン
ドより洗い出された合金元素の蓄積による濃厚偏析帯を
形成することがなく、中心偏析が減少し、改善されるこ
とによシ、品質の良好な鋳造品が得られるものである。 −組の励磁コイルに流す交流の周波数差に関して好まし
くは１〜２０Ｈ！の場合は０．０４〜０．２Ｈｚ 、
５ Ｑ 〜５ ＱＨｚの場合は、０．０６〜０．２０Ｈ
ｚの範囲で周波数に差を設ければよく、偏析度を更に低
く抑制することができる。 尚本発明方法においては、鋳片内の溶鋼の運動一方向を
限定するものではないが、好ましくは鋳片の軸芯まわシ
に運動させればよい。又電磁誘導攪拌する位置は、鋳型
内、鋳片の中間凝固域、鋳片の最終凝固域の何れでもよ
く又これらの領域の２箇所以上でもよい。 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。 ＠１図内円、本発明の溶融金属の連続鋳造における電磁
誘導攪拌方法に用いる装置の概略の説明図にして、電磁
コイ−” １ ” ｔ １ ｂ＠ １ ’ ＃ １ ｄ
の回転磁界を利用して連続鋳造片の残存溶鋼を種々の方
向に流動攪拌して鋳造品の溶融金属部における濃厚偏析
、柱状晶、気孔およびホワイトバンドの生成あるいは成
長が阻止されるようにする。電磁コイルは、例えば断面
角形をなす鋳片の外周四面の各面に夫々電磁コイル１ａ
＃１ｂ、ＩＣ＃１ｄを一定距離をおいて対称的に配置す
る。図面で示す鋳片の断面でみて上下に配置した一対の
電磁コイルｌａ、ｌｃをＶ相とし、左右に配置した一対
の電磁コイル１ｂ、１ｄをＵ相とし、該各ＶＵ相には例
えば、第２図に示す如き、Ｕ相の電磁コイルには２Ｈｚ
の交流を連続的に供給する一方、■相の電磁コイルには
２．−５ Ｈｚの交流を連続的に供給するようにすると
、これら−組の■相Ｕ相の電磁コイルに流れる周波数の
異なる２相の交流によってそれらが合成された磁界が連
続鋳造片の残存溶鋼に付与される。この磁界は第３図に
示す如く、運動の方向及び磁界強度が時々刻々変化し、
たとえば、スタート時点の両相の周波数が０時における
中Ｉｐ原点から始まシ、連続的に磁界強度を種々に変え
乍ら方向をかえて再び中心原点に戻る一サイクルの旋回
を繰り返えすもので、連続鋳造片の残存溶鋼には常に乱
流攪拌が得られ、その結果残存溶鋼が均一に混合される
。したがって、このような磁界によって溶鋼プール内の
溶鋼流動が決まった方向に生じず、時々刻々変化すると
共にその運１方向を反転もするので、溶鋼の均一混合攪
拌がより促進されて、乱流攪拌が得られやすく、また溶
鋼プール内が均一に混合される結果、軸芯部の濃厚偏析
帯の形成を妨げる一方等軸晶の生成も助け、さらに凝固
界面を一方向にのみ攪拌しないので、ホワイトバンドの
抑制効果もあるものである。 一般に電磁攪拌では、強い攪拌を行う程、柱状晶が分断
される一方、等軸晶核が生成されて−広い等軸晶が得ら
れるが、従来の強攪拌は整流攪拌となり、凝固界面を優
先的に洗浄する結果、マツシーゾーン内の合金元素の濃
イヒした溶鋼が洗い出され、ホワイトバンドと呼ばれる
負偏析帯が強く生じ、又、洗い出された合金元素が残溶
鋼プール・内に蓄積され、濃厚偏析帯のコアを形成し、
中心偏析を助長することにもなる。又、一方、従来の弱
攪拌では、ホワイトバンドは軽減されるが、柱状晶の分
断がおこりにくく、等軸晶帯の形成も少なくなる。さら
に上記、従来の整流の攪拌では溶鋼プール中心部の溶鋼
の攪拌がほとんど行われない為、温度分布が均一化され
ることも少なく、柱状晶の分断により生じた等軸晶核も
再溶解されやすく、等軸晶帯の形成に不利である。 これに対し、上記の如く本発明実施例の方法では溶鋼プ
ール内の溶鋼の運動方向、強さが時間と共に変化し、溶
鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく行われる結果、温度
分布が均一になり、広い等軸晶帯が得られるものであシ
、かつこのような乱流攪拌によって、一方向にのみ凝固
界面を洗う従来の攪拌に比べてマツシーゾーン内の合金
元素の洗い出しが不均一に行われ、従来のような明瞭な
ホワイトバンドは現われにくいものであり、また比較的
弱い攪拌で広い等軸晶帯が得られる為、ホワイトバンド
よシ洗い出された合金元素の蓄積による濃厚偏析帯を形
成することがなく、中心偏析が減少し、改善されるもの
である。 前記説明においては、−組の励磁コイルを鋳片まわシに
配置したものであるが、第１回向のように鋳片まわシに
等間隔を置いて３対の励磁コイルを配置してもよい。ま
た、長方形断面の鋳片に対しては、＠１図（Ｃ）のよう
にその大きさに応じ、励磁コールを多数組配置してもよ
い。このような場合はとなり合う励磁コイルには０．０
３〜０．２５Ｈｚの周波数差を有する交流を流すように
すればよく、前記説明と同様の効果が得られる。 〔実施例〕 ０．６％Ｃ鋼の連続鋳造の場合について実験した。 ０．６％Ｃ鋼の成分は１例としてＣｓ Ｏ，６１、Ｓｉ
ｉ １．６５ 、Ｍｎ；Ｑ、８５ ｅ Ｐ ｉ Ｏ，０
２５＃ Ｓ ； ０．０２０＊Ａｌ；０．０３０のもの
である。 このよりな０．６％Ｃ鋼を３００Ｘ４００ｆｆ断面のサ
イズの連鋳機で０．９ ｍ ／ ｍｉ ｎの引抜速度、
タンディツシュ内溶鋼過熱度５０℃で鋳造し、鋳片の凝
固シェル厚１０５１１Ｍの所で２．１０．２０Ｈｚで攪
拌実験を行った。又、凝固シェル厚５５Ｍ（Ｄ所で５０
，６０Ｈ２で攪拌実験を行った。なお回転磁界の磁束密
度は、コイル中心部分で夫々約１１００ガウスと２５０
ガウスである。 第４図は１本発明方法として５ＱＨｚと６０．１Ｈｚで
周波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法としてず
らさなかった場合のホワイトバンド部のＣ負偏析度と等
軸晶率の関係を示すもので、本発明方法によシ、同じ負
偏析度の場合の等軸晶率が蓄しく増加していることが分
る。 ここで、 である。 ＄５図は、本発明方法として２Ｈｚと２． Ｉ Ｈｚで
周波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法としてず
らさなかった場合の鋳片内Ｃの中心偏析度とホワイトバ
ンド部のＣの負偏析度の関係を示すもので、本発明方法
によシ、ホワイトバンド部の負偏析度が同じ場合でも中
心偏析度の低下が大きいことが分る。 ここで中心偏析度とは である。 ＃、６図、第７図は夫々、本発明方法において、一方の
相の周波数が６９Ｈｚと２Ｈｚの場合、片方の周波数を
大きくしていった時の中心偏析度の変化を示すもので、
これらより、両相の周波数の差を０．０３〜０．２５Ｈ
２とすれば中心偏析度を低く抑制できる。第６図の１５
９Ｈｚの場合には、０゜０６〜０．２Ｈ！の周波数差の
時、中心偏析度の低下が更に大きく、また１！！！７図
の２Ｈｚの場合には、０．０４〜０．２ ＨＸの周波数
差の時、中心偏析度の低下が更に大きいことが分る。 第８図は本発明の方法において、２ 、１０．２０Ｈｚ
の場合と５０．６０Ｈ１の場合の周波数差による中心偏
析の改善効果を示すもので、２．１０、２０Ｈｚの場合
や、中心偏析度≦１．１５の領域は５０，６０８Ｚの場
合には、この領域は、はとんど変化しないことがわかっ
た。 なお、上記実施例はないが、Ｕ相を一定周波数にして■
相を０．０３〜０．２５Ｈｚの範囲で連続的に変化させ
ても前記説明と同等かあるいは同等以上の効果を奏し得
るものである。 上記実施例では鋳片の中間凝固軍と最終凝固域での電磁
誘導攪拌について説明しだが、鋳型内域、で本発明方法
によりｉ型内溶鋼を電磁誘導攪拌しても本実施例と同等
程度の効果が期待できる。 上記実施例に詳記した如く、本発明は溶融金属の連続鋳
造における電磁誘導攪拌方法として、連続鋳造品の未凝
固部分の溶融金属をその外周に設けた少くとも一組の励
磁コイルに交流を流して励起される磁界で電磁誘導攪拌
するに際し、上記−組の励磁コイルに流す交流の周波数
を異ならせて、それらの合成磁界が常時回転方向と強度
を変えるようにしたことを特徴とするもので簡単な工程
よシなる電磁誘導攪拌方法によって良好な品質の連続鋳
造品を得ることが出来るものである。 本発明方法は、通常の垂直タイプの連続鋳造に加え水平
タイプの連続鋳造にも適用できその適用範囲の広い且つ
実用性の高いものである。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明方法に用いる一組の電磁コイルの配置の
一例を示す説明図、第２図は第１図の電磁コイルに夫々
流す交流の周波数線図、第３図は＠１図の電磁コイルに
第２図の交流を流した場合の合成磁界のベクトル線図、
第４図は本発明方法と従来法による鋳片内ホワイトバン
ド部のＣの負偏析度と等軸晶率の関係線図、第５図は本
発明方法と従来法による鋳片内中心偏析度とホワイトバ
ンド部負偏析度の関係線図、第６図は本発明方法による
５ Ｑ Ｈｚ ａ＃時の周波数差と中心偏析度の関係線
図、第７図は本発明方法による２Ｈｚ攪拌時の周波数差
と中心偏析度の関係線図、第８図は本発明方法による各
周波数に対する適正周波数差の線図である。 １・・・電磁コイル。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 青白 葆 ほか２名第１図（Ａ） ０ ロロロロ 廿 第７図 ｚＨ，！を秤吟の刷ξ慶訪（釦−５つ（Ｈヌ２第１頁の
続き −１７
一例を示す説明図、第２図は第１図の電磁コイルに夫々
流す交流の周波数線図、第３図は第１図の電磁コイルに
第２図の交流を流した場合の合成磁界の関係線図、第４
図は本発明方法と従来法による鋳片内ホワイトバンド部
のＣの負偏析度と等軸晶率の、関操線図、第５図は本発
明方法と従来法による鋳片円中心偏析度とホワイトバン
ド部負偏析度の関係線図、第６図は本発明方法による５
ＱＨｚ攪拌時の周波数差と中心偏析度の関係線図、第７
図は本発明方法による２Ｈ２攪拌時の周波数差と中心偏
析度の関係線図、第８図は本発明方法による各周波数に
対する適正周波数差の線図である。 １・・・電磁コイル。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 青白 葆 ほか２名第３図 ■ 第４図 碑バ内本ワイドバンド旬のＣの負イ奄づ牲度第５図 １．１ １．２鋼４円
中／ヒ偏竹度 □ 第６図 ０ ０．１ ０．２ ０．３６
０Ｈｚ Ｉｌｌ 拌１ｉ’ｒ＊周ａ 仮亙（ｆｕ−ｆｖ
）（Ｈｚ）手続補正書 昭和５７年１２月２２日 昭和５６年特許願第１７８８０３ 号２、発
明の名称 溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方法３、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 代表者 高 橋 孝 吉４、代理人 ７、補正の内容 （１）明細書全文を別紙のとおシ訂正します。 （２）図面中、第１図を別紙朱書で示す如く第１園内と
し、第１図（Ｂ）、第１図（ｑを追加する。また、第７
図、第８図を別紙の如く訂正します。 以上 明細書 １、発明の名称 溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方法２、特許
請求の範囲 （１）連続鋳造品の未凝固部分の溶融金属をその外周に
設けた少なくとも１組以上の励磁コイルに交流を流して
励起される磁界で電磁誘導攪拌する強度と土変える様に
したことを特徴とする溶融金属の連続鋳造における電磁
誘導攪拌方法。 ｆと （３）特許請求の範囲第１項記載の電磁誘導攪拌方法−
において、該励磁コイルの一方に５０〜６０流すもの。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方
法に係シ、特に−組の励磁コイルに夫々周波数のことな
る交流を流すことによって誘起される電磁誘導攪拌作用
を利用して鋳造品の未凝固部分の溶鋼を効果的に攪拌し
、該溶鋼の中心偏析を減少させて品質の良好な鋳造品を
得ることを目的とするものである。 従来、この種の電磁誘導攪拌方法として、例えば特公昭
５２−４４２９５号公報に、連続鋳造品の未凝固部分の
溶融金属を交流によって励起される磁界を利用して電磁
誘導攪拌するに際し、前記交流を励磁コイルに間欠的に
流すようにしたものが提案されているが、この方法では
励磁コイルに交流を流した時は溶融金属が整流する一方
、その交流を断じた時は該溶融金属の整流が一時的に慣
性で乱流として、整流と乱流の混合攪拌作用を利用せん
とするものであり、交流を流した整流時が必ず存在して
、該整流時には回転流動のためにホワイトバンドが発生
し、柱状晶が成長し、溶鋼芯部の濃厚偏析も助成される
欠点があった。まだ、特公昭５３−６９３２号公報には
、この種溶鋼の中央未凝固部分に電磁攪拌装置によシミ
磁力を利用させてこれを攪拌する方法として、前記°電
磁攪拌装置に通電する電流の方向を切換えるよう忙した
ものが提案されているが、この方法では、急激な反転流
動時に溶鋼流動が一時的に止められる為その際攪拌流が
ほとんど存在しないから、溶鋼プール内の温度の均一イ
“ヒが得にくく、分断されて生じた等軸晶核も溶鋼プー
ル内で再溶解してしまって、等軸晶帯が得難い欠点があ
った。 本発明は、上記従来例の欠点を改善すべく、この種連続
鋳造品の未凝固部分の溶融金属を励磁コイルに流す交流
で励起される磁界を利用して電磁誘導攪拌をするに際し
、該攪拌が常時発生し、かつ該攪拌の方向や強さが常に
変化して、均一混合攪拌がよシ促進されると共に乱流攪
拌が得られるようにしたものであり、この結果溶鋼プー
ルの温度が均一化されて柱状晶の分断により生じた等軸
晶俊が再溶解されにくく、鋳造品の中央部に広い等軸晶
帯が得られるようにすると共に１溶鋼の電磁界面を一方
向のみでなく他方向から攪拌することによシホワイトバ
ンドの発生自体も抑制できるようにぜんとするものであ
る。このため、本発明−にかかる溶融金属の連続鋳造に
おける電磁誘導攪拌方法は、少なくとも一組以上の励磁
コイルに夫々周波数のことなる交流を流すようにしたも
のであり、該ことなる周波数で励起される夫々の励磁コ
イルに発生する磁界の合成によって、溶融金属に誘起さ
れる攪拌が、その運動方向並びに強さの点で時々刻々変
化し、多様にして連続的な攪拌が得られるようにして、
上記の目的を達成するようにしたものである。 本発明方法の電磁誘導攪拌方法において、−組の励磁コ
イルに負荷する交流は、１〜６０Ｈｚとして、各々の交
流の周波数の差は、０．０３〜０．２５Ｈｚ と設定
している。鋳型内又はシェル厚の厚い最終凝固域の鋳片
内の溶鋼を電磁誘導攪拌する場合は、それぞれ鋳型鋼壁
又は鋳片の凝固部を通して磁力線を溶鋼に到達させる為
に、減衰の小さい低周波数、例えば１〜２０Ｈ２の交流
を用いる方が好ましい。 交流の周波数の差は、等軸晶帯を得る一方偏析度を低く
抑える観点から上記範囲に設定している。 この様に設定された周波数の異なる交流を励磁コイルに
流すことによシ、励磁コイルで励起された磁界が時々刻
々とその方向と強さを変化させ結果として鋳片状の溶鋼
の運動方向と攪拌強度を好適に変化させることになる。 この現像によシ、溶鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく
行われる結果、温度分布が均一になシ、広い等軸晶帯が
得られるものであり、また、従来の攪拌と異なシ、乱流
攪拌下ある為、一方向にのみ凝固界面を洗う従来の攪拌
に比べてマツシーゾーン内の合金元゛素の洗〜 い出しが不均一に行われ、従来のような明瞭な、ホワイ
トバンドは現われにくいものであシ、さらにまた、比較
的弱い攪拌で広い等軸晶帯か得られる為、ホワイトバン
ドより洗い出された合金元素の蓄積による濃厚偏析帯を
形成することがなく、中心偏析が減少し、改善されるこ
とによシ、品質の良好な鋳造品が得られるものである。 −組の励磁コイルに流す交流の周波数差に関して好まし
くは１〜２０Ｈ！の場合は０．０４〜０．２Ｈｚ 、
５ Ｑ 〜５ ＱＨｚの場合は、０．０６〜０．２０Ｈ
ｚの範囲で周波数に差を設ければよく、偏析度を更に低
く抑制することができる。 尚本発明方法においては、鋳片内の溶鋼の運動一方向を
限定するものではないが、好ましくは鋳片の軸芯まわシ
に運動させればよい。又電磁誘導攪拌する位置は、鋳型
内、鋳片の中間凝固域、鋳片の最終凝固域の何れでもよ
く又これらの領域の２箇所以上でもよい。 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。 ＠１図内円、本発明の溶融金属の連続鋳造における電磁
誘導攪拌方法に用いる装置の概略の説明図にして、電磁
コイ−” １ ” ｔ １ ｂ＠ １ ’ ＃ １ ｄ
の回転磁界を利用して連続鋳造片の残存溶鋼を種々の方
向に流動攪拌して鋳造品の溶融金属部における濃厚偏析
、柱状晶、気孔およびホワイトバンドの生成あるいは成
長が阻止されるようにする。電磁コイルは、例えば断面
角形をなす鋳片の外周四面の各面に夫々電磁コイル１ａ
＃１ｂ、ＩＣ＃１ｄを一定距離をおいて対称的に配置す
る。図面で示す鋳片の断面でみて上下に配置した一対の
電磁コイルｌａ、ｌｃをＶ相とし、左右に配置した一対
の電磁コイル１ｂ、１ｄをＵ相とし、該各ＶＵ相には例
えば、第２図に示す如き、Ｕ相の電磁コイルには２Ｈｚ
の交流を連続的に供給する一方、■相の電磁コイルには
２．−５ Ｈｚの交流を連続的に供給するようにすると
、これら−組の■相Ｕ相の電磁コイルに流れる周波数の
異なる２相の交流によってそれらが合成された磁界が連
続鋳造片の残存溶鋼に付与される。この磁界は第３図に
示す如く、運動の方向及び磁界強度が時々刻々変化し、
たとえば、スタート時点の両相の周波数が０時における
中Ｉｐ原点から始まシ、連続的に磁界強度を種々に変え
乍ら方向をかえて再び中心原点に戻る一サイクルの旋回
を繰り返えすもので、連続鋳造片の残存溶鋼には常に乱
流攪拌が得られ、その結果残存溶鋼が均一に混合される
。したがって、このような磁界によって溶鋼プール内の
溶鋼流動が決まった方向に生じず、時々刻々変化すると
共にその運１方向を反転もするので、溶鋼の均一混合攪
拌がより促進されて、乱流攪拌が得られやすく、また溶
鋼プール内が均一に混合される結果、軸芯部の濃厚偏析
帯の形成を妨げる一方等軸晶の生成も助け、さらに凝固
界面を一方向にのみ攪拌しないので、ホワイトバンドの
抑制効果もあるものである。 一般に電磁攪拌では、強い攪拌を行う程、柱状晶が分断
される一方、等軸晶核が生成されて−広い等軸晶が得ら
れるが、従来の強攪拌は整流攪拌となり、凝固界面を優
先的に洗浄する結果、マツシーゾーン内の合金元素の濃
イヒした溶鋼が洗い出され、ホワイトバンドと呼ばれる
負偏析帯が強く生じ、又、洗い出された合金元素が残溶
鋼プール・内に蓄積され、濃厚偏析帯のコアを形成し、
中心偏析を助長することにもなる。又、一方、従来の弱
攪拌では、ホワイトバンドは軽減されるが、柱状晶の分
断がおこりにくく、等軸晶帯の形成も少なくなる。さら
に上記、従来の整流の攪拌では溶鋼プール中心部の溶鋼
の攪拌がほとんど行われない為、温度分布が均一化され
ることも少なく、柱状晶の分断により生じた等軸晶核も
再溶解されやすく、等軸晶帯の形成に不利である。 これに対し、上記の如く本発明実施例の方法では溶鋼プ
ール内の溶鋼の運動方向、強さが時間と共に変化し、溶
鋼プール中心部の溶鋼の攪拌もよく行われる結果、温度
分布が均一になり、広い等軸晶帯が得られるものであシ
、かつこのような乱流攪拌によって、一方向にのみ凝固
界面を洗う従来の攪拌に比べてマツシーゾーン内の合金
元素の洗い出しが不均一に行われ、従来のような明瞭な
ホワイトバンドは現われにくいものであり、また比較的
弱い攪拌で広い等軸晶帯が得られる為、ホワイトバンド
よシ洗い出された合金元素の蓄積による濃厚偏析帯を形
成することがなく、中心偏析が減少し、改善されるもの
である。 前記説明においては、−組の励磁コイルを鋳片まわシに
配置したものであるが、第１回向のように鋳片まわシに
等間隔を置いて３対の励磁コイルを配置してもよい。ま
た、長方形断面の鋳片に対しては、＠１図（Ｃ）のよう
にその大きさに応じ、励磁コールを多数組配置してもよ
い。このような場合はとなり合う励磁コイルには０．０
３〜０．２５Ｈｚの周波数差を有する交流を流すように
すればよく、前記説明と同様の効果が得られる。 〔実施例〕 ０．６％Ｃ鋼の連続鋳造の場合について実験した。 ０．６％Ｃ鋼の成分は１例としてＣｓ Ｏ，６１、Ｓｉ
ｉ １．６５ 、Ｍｎ；Ｑ、８５ ｅ Ｐ ｉ Ｏ，０
２５＃ Ｓ ； ０．０２０＊Ａｌ；０．０３０のもの
である。 このよりな０．６％Ｃ鋼を３００Ｘ４００ｆｆ断面のサ
イズの連鋳機で０．９ ｍ ／ ｍｉ ｎの引抜速度、
タンディツシュ内溶鋼過熱度５０℃で鋳造し、鋳片の凝
固シェル厚１０５１１Ｍの所で２．１０．２０Ｈｚで攪
拌実験を行った。又、凝固シェル厚５５Ｍ（Ｄ所で５０
，６０Ｈ２で攪拌実験を行った。なお回転磁界の磁束密
度は、コイル中心部分で夫々約１１００ガウスと２５０
ガウスである。 第４図は１本発明方法として５ＱＨｚと６０．１Ｈｚで
周波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法としてず
らさなかった場合のホワイトバンド部のＣ負偏析度と等
軸晶率の関係を示すもので、本発明方法によシ、同じ負
偏析度の場合の等軸晶率が蓄しく増加していることが分
る。 ここで、 である。 ＄５図は、本発明方法として２Ｈｚと２． Ｉ Ｈｚで
周波数をずらして攪拌を行った場合と、従来法としてず
らさなかった場合の鋳片内Ｃの中心偏析度とホワイトバ
ンド部のＣの負偏析度の関係を示すもので、本発明方法
によシ、ホワイトバンド部の負偏析度が同じ場合でも中
心偏析度の低下が大きいことが分る。 ここで中心偏析度とは である。 ＃、６図、第７図は夫々、本発明方法において、一方の
相の周波数が６９Ｈｚと２Ｈｚの場合、片方の周波数を
大きくしていった時の中心偏析度の変化を示すもので、
これらより、両相の周波数の差を０．０３〜０．２５Ｈ
２とすれば中心偏析度を低く抑制できる。第６図の１５
９Ｈｚの場合には、０゜０６〜０．２Ｈ！の周波数差の
時、中心偏析度の低下が更に大きく、また１！！！７図
の２Ｈｚの場合には、０．０４〜０．２ ＨＸの周波数
差の時、中心偏析度の低下が更に大きいことが分る。 第８図は本発明の方法において、２ 、１０．２０Ｈｚ
の場合と５０．６０Ｈ１の場合の周波数差による中心偏
析の改善効果を示すもので、２．１０、２０Ｈｚの場合
や、中心偏析度≦１．１５の領域は５０，６０８Ｚの場
合には、この領域は、はとんど変化しないことがわかっ
た。 なお、上記実施例はないが、Ｕ相を一定周波数にして■
相を０．０３〜０．２５Ｈｚの範囲で連続的に変化させ
ても前記説明と同等かあるいは同等以上の効果を奏し得
るものである。 上記実施例では鋳片の中間凝固軍と最終凝固域での電磁
誘導攪拌について説明しだが、鋳型内域、で本発明方法
によりｉ型内溶鋼を電磁誘導攪拌しても本実施例と同等
程度の効果が期待できる。 上記実施例に詳記した如く、本発明は溶融金属の連続鋳
造における電磁誘導攪拌方法として、連続鋳造品の未凝
固部分の溶融金属をその外周に設けた少くとも一組の励
磁コイルに交流を流して励起される磁界で電磁誘導攪拌
するに際し、上記−組の励磁コイルに流す交流の周波数
を異ならせて、それらの合成磁界が常時回転方向と強度
を変えるようにしたことを特徴とするもので簡単な工程
よシなる電磁誘導攪拌方法によって良好な品質の連続鋳
造品を得ることが出来るものである。 本発明方法は、通常の垂直タイプの連続鋳造に加え水平
タイプの連続鋳造にも適用できその適用範囲の広い且つ
実用性の高いものである。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明方法に用いる一組の電磁コイルの配置の
一例を示す説明図、第２図は第１図の電磁コイルに夫々
流す交流の周波数線図、第３図は＠１図の電磁コイルに
第２図の交流を流した場合の合成磁界のベクトル線図、
第４図は本発明方法と従来法による鋳片内ホワイトバン
ド部のＣの負偏析度と等軸晶率の関係線図、第５図は本
発明方法と従来法による鋳片内中心偏析度とホワイトバ
ンド部負偏析度の関係線図、第６図は本発明方法による
５ Ｑ Ｈｚ ａ＃時の周波数差と中心偏析度の関係線
図、第７図は本発明方法による２Ｈｚ攪拌時の周波数差
と中心偏析度の関係線図、第８図は本発明方法による各
周波数に対する適正周波数差の線図である。 １・・・電磁コイル。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 青白 葆 ほか２名第１図（Ａ） ０ ロロロロ 廿 第７図 ｚＨ，！を秤吟の刷ξ慶訪（釦−５つ（Ｈヌ２第１頁の
続き −１７
Claims (1)
- （１）連続鋳造品の未凝固部分の溶融金属をその外周に
設けた少くとも一組の励磁コイルに交流を流して励起な
れる磁界で電磁誘導攪拌するに際し、上記−組の励磁コ
イルに流す交流の周波数を異ならせて、それらの合成磁
界が常時回転方向と強度を変えるようにしたことを特徴
とする溶融金属の連続鋳造における電磁誘導攪拌方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56178803A JPS5890358A (ja) | 1981-11-06 | 1981-11-06 | 溶融金属の連続鋳造における電磁誘導撹拌方法 |
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| JPS6257422B2 JPS6257422B2 (ja) | 1987-12-01 |
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