JPS6082255A - 溶湯移送量調整装置とその調整方法 - Google Patents
溶湯移送量調整装置とその調整方法Info
- Publication number
- JPS6082255A JPS6082255A JP18590583A JP18590583A JPS6082255A JP S6082255 A JPS6082255 A JP S6082255A JP 18590583 A JP18590583 A JP 18590583A JP 18590583 A JP18590583 A JP 18590583A JP S6082255 A JPS6082255 A JP S6082255A
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- JP
- Japan
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- electromagnet
- molten metal
- magnetic field
- superconducting
- molten steel
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
- B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
- B22D11/181—Controlling or regulating processes or operations for pouring responsive to molten metal level or slag level
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は例えば溶鋼の連続鋳造のように、金属を溶融し
た溶湯を一方の容器から他方の容器へ流動移送する際に
、その移送用を調整する装置と方法に関する。
た溶湯を一方の容器から他方の容器へ流動移送する際に
、その移送用を調整する装置と方法に関する。
最近製鋼過程において省エネルギーを目的として製鋼自
動化が盛んである。その一つに、連続鋳造設備がある。
動化が盛んである。その一つに、連続鋳造設備がある。
これは溶融した鋼を取鍋から一旦タンディッシュに溜め
、その後連続的にタンディツシュ下部に設けられたノズ
ルからモールド部に給湯され、その後連続的に鋼が製造
されるものである。
、その後連続的にタンディツシュ下部に設けられたノズ
ルからモールド部に給湯され、その後連続的に鋼が製造
されるものである。
取鍋からタンディツシュへの給湯は比較的連続給湯され
るがその移送量に変動があり、したがってタンディツシ
ュ溶鋼湯面も多少変動する。それにもかかわらずタンデ
ィツシュからモールド部への注鋼量を一定に制御できる
装置および方法が要望されている。
るがその移送量に変動があり、したがってタンディツシ
ュ溶鋼湯面も多少変動する。それにもかかわらずタンデ
ィツシュからモールド部への注鋼量を一定に制御できる
装置および方法が要望されている。
連続鋳造設備においてはその設備の最上部のタンディツ
シュには約一時間毎に、取鍋から溶鋼がゆっくり給湯さ
れる。一方タンディッシュからモールド部への注鋼は、
タンディツシュ下部のノズルを通じて連続的に行なわれ
るが、その注鋼量はタンディツシュ湯面レベルによって
変化する。注鋼量が変化することの欠点としては製造さ
れる鋼の材質の微妙な変化バラツキやブレークアウトと
いわれる鋳造品の破損というトラブルを生む原因となる
。このため従来はノズル部に機械的に開度な変えられる
弁を設け、調整しているが、機械的きない。これは溶融
アルミや半田、亜鉛等の溶湯の流量調整においても同様
である。
シュには約一時間毎に、取鍋から溶鋼がゆっくり給湯さ
れる。一方タンディッシュからモールド部への注鋼は、
タンディツシュ下部のノズルを通じて連続的に行なわれ
るが、その注鋼量はタンディツシュ湯面レベルによって
変化する。注鋼量が変化することの欠点としては製造さ
れる鋼の材質の微妙な変化バラツキやブレークアウトと
いわれる鋳造品の破損というトラブルを生む原因となる
。このため従来はノズル部に機械的に開度な変えられる
弁を設け、調整しているが、機械的きない。これは溶融
アルミや半田、亜鉛等の溶湯の流量調整においても同様
である。
本発明は溶湯の流動移送をする際に、その移送量を均一
になるように調整する装置と方法を提供することを目的
とする。
になるように調整する装置と方法を提供することを目的
とする。
本発明においては、金属を溶融した溶湯を一方の容器か
ら他方の容器へ流動移送する際にその移送量を調整する
装置において、溶湯流動部に後記する常電導電磁石より
高い直流磁界を発生する超電導コイルを有する超電導電
磁石と、この超電導電磁石よりも高速応性励磁電流制御
可能な常電導コイルを有する常電導電磁石とを磁界の方
向を変えて鎖交するように配設した装置にし、金属を溶
融した溶湯な一方の容器から他方の容器へ流動移送する
際にその移送量を調整する方法において、溶湯流動部に
後記する常電導電磁石より高い直流磁界を発生する超電
導コイルを有する超電導電磁石と、この超電導電磁石よ
りも高速応性励磁電流制御可能な常電導コイルを有する
常電導電磁石とを磁界の方向を変えて鎖交するように配
設し、流動溶湯が緩慢で大きい変化に対する制御は超電
導コイルの励磁電流の調整により行ない、急激で小さい
変化に対する制御は常電導コイルの励磁電流の調整で行
なう方法とすることにより、溶湯の流動移送を電磁的に
流動変動の緩急に応じて、均一になるよう制御するもの
である。
ら他方の容器へ流動移送する際にその移送量を調整する
装置において、溶湯流動部に後記する常電導電磁石より
高い直流磁界を発生する超電導コイルを有する超電導電
磁石と、この超電導電磁石よりも高速応性励磁電流制御
可能な常電導コイルを有する常電導電磁石とを磁界の方
向を変えて鎖交するように配設した装置にし、金属を溶
融した溶湯な一方の容器から他方の容器へ流動移送する
際にその移送量を調整する方法において、溶湯流動部に
後記する常電導電磁石より高い直流磁界を発生する超電
導コイルを有する超電導電磁石と、この超電導電磁石よ
りも高速応性励磁電流制御可能な常電導コイルを有する
常電導電磁石とを磁界の方向を変えて鎖交するように配
設し、流動溶湯が緩慢で大きい変化に対する制御は超電
導コイルの励磁電流の調整により行ない、急激で小さい
変化に対する制御は常電導コイルの励磁電流の調整で行
なう方法とすることにより、溶湯の流動移送を電磁的に
流動変動の緩急に応じて、均一になるよう制御するもの
である。
実施例１
以下、本発明の第１の実施例について、第１図ないし第
３図を参照して説明する。溶鋼（１）を貯えたタンディ
ツシュ（２）の底部のノズル部（３）から鋳品（１ａ）
を作るために、モールド（４）へ給湯する場合、流れ方
向にほぼ直角方向に強い磁場が発生するように、超電導
コイル（５ａ） 、 （５ｂ）を備えた超電導電磁石（
５）が設けられ、その互いに直角方向に磁場が発生する
よう常電導コイル（６ａ） 、 （６ｂ）と鉄心（６ｃ
）を備えた常電導電磁石（６）が設けられる。これら両
方のコイル（５ａ）、（５ｂ）、（６ａ）、（６ｃ）は
その励磁電流が可変になるようじ制御できる電源（８ａ
） 、 （８ｂ）から供給される。第２図は第１図の…
−■線に沿う矢視断面を示すが、ノズル部（３）を挿ん
で、超電導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）が対向に配設
され、それと直角方向に常電導コイル（６ａ） 、 （
６ｂ）およびその磁気回路の鉄心（６ｃ）が構成される
。すなわち超電導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）により
作られる磁界（７ａ）と常電導コイル（６ａ） 、 （
６ｂ）により作られる磁界（７ｂ）は互いに直交する構
成がとられる。
３図を参照して説明する。溶鋼（１）を貯えたタンディ
ツシュ（２）の底部のノズル部（３）から鋳品（１ａ）
を作るために、モールド（４）へ給湯する場合、流れ方
向にほぼ直角方向に強い磁場が発生するように、超電導
コイル（５ａ） 、 （５ｂ）を備えた超電導電磁石（
５）が設けられ、その互いに直角方向に磁場が発生する
よう常電導コイル（６ａ） 、 （６ｂ）と鉄心（６ｃ
）を備えた常電導電磁石（６）が設けられる。これら両
方のコイル（５ａ）、（５ｂ）、（６ａ）、（６ｃ）は
その励磁電流が可変になるようじ制御できる電源（８ａ
） 、 （８ｂ）から供給される。第２図は第１図の…
−■線に沿う矢視断面を示すが、ノズル部（３）を挿ん
で、超電導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）が対向に配設
され、それと直角方向に常電導コイル（６ａ） 、 （
６ｂ）およびその磁気回路の鉄心（６ｃ）が構成される
。すなわち超電導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）により
作られる磁界（７ａ）と常電導コイル（６ａ） 、 （
６ｂ）により作られる磁界（７ｂ）は互いに直交する構
成がとられる。
次に作用について説明する。
溶湯である溶鋼（１）を貯える一方の容器であるタンデ
ィツシュ（２）から溶鋼（すはノズル部（３）を通過す
る時の流速が２〜４ ｍ ／ ｔｅｃという比較的に速
い速度で他方の容器であるモールド（４）へ給湯されて
いる。この力はタンディツシュ湯面とモールド部湯面の
差ΔＨの重力によるものである。ノズル部（３）に七の
流れ方向に対し直角に超電導コイル４による例えば工な
いし数テスラという高い直流磁場がかけられると、電磁
流体であるノズル内溶鋼（１）には速度起電力が発生す
るが、第３図の如く流体内で短絡回路が構成されるので
、電流（９ａ）が流れる。
ィツシュ（２）から溶鋼（すはノズル部（３）を通過す
る時の流速が２〜４ ｍ ／ ｔｅｃという比較的に速
い速度で他方の容器であるモールド（４）へ給湯されて
いる。この力はタンディツシュ湯面とモールド部湯面の
差ΔＨの重力によるものである。ノズル部（３）に七の
流れ方向に対し直角に超電導コイル４による例えば工な
いし数テスラという高い直流磁場がかけられると、電磁
流体であるノズル内溶鋼（１）には速度起電力が発生す
るが、第３図の如く流体内で短絡回路が構成されるので
、電流（９ａ）が流れる。
この電流（９ａ）は、超電導磁界（７ａ）中で溶湯（１
）の流れ方向と逆方向電磁力が発生する。この力は結局
ノズル（３）内で溶湯の流下速度を緩かにすることにな
る。すなわちブレーキング作用が働くことになる。超電
導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）は数テスラの強磁場を
発生しブレーキ力が大きい。一方他の直角方向に加えら
れた常電導コイル（６ａ） 、 （６ｂ）による磁場（
７ｂ）はその強さが１〜２テスラ以下で比較的弱い。し
かし超電導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）による場合と
同様溶湯流下速度にブレーキをかけることになる。
）の流れ方向と逆方向電磁力が発生する。この力は結局
ノズル（３）内で溶湯の流下速度を緩かにすることにな
る。すなわちブレーキング作用が働くことになる。超電
導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）は数テスラの強磁場を
発生しブレーキ力が大きい。一方他の直角方向に加えら
れた常電導コイル（６ａ） 、 （６ｂ）による磁場（
７ｂ）はその強さが１〜２テスラ以下で比較的弱い。し
かし超電導コイル（５ａ） 、 （５ｂ）による場合と
同様溶湯流下速度にブレーキをかけることになる。
タンディツシュよりモールド部への給湯量を常に一定量
に保つ′こと超電導電磁石（５）は強い磁場を発生する
が、急激に磁束変化をすると一種のヒステリシス損が発
生し、その発熱により超電導が破れるため、急速な磁場
変化させることができない。
に保つ′こと超電導電磁石（５）は強い磁場を発生する
が、急激に磁束変化をすると一種のヒステリシス損が発
生し、その発熱により超電導が破れるため、急速な磁場
変化させることができない。
精度の高い溶鋼（１）の流量調整により注鋼量を一定に
保つ為には各種不規則な小さい外乱に対し高い連応性が
要求される。しかし前述の如く超電導電磁石（５）では
この制御に対応できない。そのため、高速応性の励磁電
流制御が可能な常電導電磁石（６）を組合せている。従
来の設備における注鋼量の変化は第４図の如く時間３二
対し周期が３０秒程度に太きくゆるやかに変化する要素
と、その変化量は小さいが周期が数秒程度に激しく変化
する要素がある。時間的にゆっくりした注鋼量変化に対
して超電導コイルの励磁電流を制Ｈ調整するようにし、
激しい変化に対しては、常電導コイルの励磁電流をサイ
リスクレオナード装置（東芝商品名のレオバックという
ものあり）で制卸調整して注ｉａｍを制御する。第１図
においては超電導コイル（５ａ） 。
保つ為には各種不規則な小さい外乱に対し高い連応性が
要求される。しかし前述の如く超電導電磁石（５）では
この制御に対応できない。そのため、高速応性の励磁電
流制御が可能な常電導電磁石（６）を組合せている。従
来の設備における注鋼量の変化は第４図の如く時間３二
対し周期が３０秒程度に太きくゆるやかに変化する要素
と、その変化量は小さいが周期が数秒程度に激しく変化
する要素がある。時間的にゆっくりした注鋼量変化に対
して超電導コイルの励磁電流を制Ｈ調整するようにし、
激しい変化に対しては、常電導コイルの励磁電流をサイ
リスクレオナード装置（東芝商品名のレオバックという
ものあり）で制卸調整して注ｉａｍを制御する。第１図
においては超電導コイル（５ａ） 。
（５ｂ）による磁界と常電流コイル（６ａ）、（６ｂ）
による磁界が直交するため、各々のコイルの励磁電流変
化に対する影響、干渉はなく、制御は各々独立して調整
することができる。
による磁界が直交するため、各々のコイルの励磁電流変
化に対する影響、干渉はなく、制御は各々独立して調整
することができる。
励磁電流が変化すれば磁界強さも変化し、前述の如くブ
レーキ作用も変化する。したがって、常に一定の流量の
制御をしようとする場合流量が増加する時には励磁電流
ひいては磁界を強くしてブレーキ力も増加させ、流量が
減少する時は励磁電流を減少する制御がとられることは
言うまでも、ない。
レーキ作用も変化する。したがって、常に一定の流量の
制御をしようとする場合流量が増加する時には励磁電流
ひいては磁界を強くしてブレーキ力も増加させ、流量が
減少する時は励磁電流を減少する制御がとられることは
言うまでも、ない。
この実施例での効果は次の通りである。第４図の如き注
鋼量の変化に対し超電導コイル（５ａ）、（５ｂ）と常
電導コイル（６ａ） 、 （６ｂ）を配設し、生重量の
変化がない一定量注鋼制御する場合それらの電流を前記
のように制御することによって、外乱などがあった場合
にも、一定量の注鋼な保つことができる。一定量の注鋼
が実現できると常に一定条件での鋳造が可能となり、製
品の品質のバラツキがなく、品質の安定した鋼材を製造
することができる。
鋼量の変化に対し超電導コイル（５ａ）、（５ｂ）と常
電導コイル（６ａ） 、 （６ｂ）を配設し、生重量の
変化がない一定量注鋼制御する場合それらの電流を前記
のように制御することによって、外乱などがあった場合
にも、一定量の注鋼な保つことができる。一定量の注鋼
が実現できると常に一定条件での鋳造が可能となり、製
品の品質のバラツキがなく、品質の安定した鋼材を製造
することができる。
実施例２
第５図は本発明の第２の実施例を示す構成図である。超
電導コイル（５ｍ） 、 （５ｂ）による磁界と常電導
マイル（６ａ）、（６ｂ）による磁界の場所がノズルの
流下方向の異なった位置に設けられた実施例である。
電導コイル（５ｍ） 、 （５ｂ）による磁界と常電導
マイル（６ａ）、（６ｂ）による磁界の場所がノズルの
流下方向の異なった位置に設けられた実施例である。
このようにしても実施例１と同様の作用効果が得られる
。
。
実施例３
第６図および第７図は第３の実施例で、超電導磁界、常
電導磁界をかける部分のノズル部（３）の流路断面形状
を流路の上下で変化させた構成例を示す。第６図の場合
、超電導磁界をかける部分の上部流路断面形状を円形と
し、第７図の場合、常電導磁界をかける部分の下部流路
断面形状を矩形としている。
電導磁界をかける部分のノズル部（３）の流路断面形状
を流路の上下で変化させた構成例を示す。第６図の場合
、超電導磁界をかける部分の上部流路断面形状を円形と
し、第７図の場合、常電導磁界をかける部分の下部流路
断面形状を矩形としている。
このようにしても実施例１と同様の作用効果が得られる
。
。
尚、常電導コイルは直流励磁であっても、交流励磁であ
っても良く、又、必ずしも直交しなくてよく、適用場所
としては連鋳機のみに限らず他の溶鋼移動装置、移送装
置に対しても適用可能である。更に、溶融アルミや半田
、亜鉛等、溶湯が金属を溶融した電磁流体であればよく
、本発明の適用は溶鋼（１）に限るものではない。
っても良く、又、必ずしも直交しなくてよく、適用場所
としては連鋳機のみに限らず他の溶鋼移動装置、移送装
置に対しても適用可能である。更に、溶融アルミや半田
、亜鉛等、溶湯が金属を溶融した電磁流体であればよく
、本発明の適用は溶鋼（１）に限るものではない。
以上説明したように本発明によれば、超電導コイルによ
る大きなブレーキ力と常電導コイルの高速応性な巧みに
組合せ配置制御することによって、従来の機械的調整機
構によらず、電磁的な力によって溶湯の移送量を調整制
御できるので、機械的調整機構で従来から問題となって
いた調整機構部の摩耗や湯詰まり等の問題が解消される
。移送量調整に関する応答性も機械的調整機構に比べ、
励磁電流の調整はその連応性が飛躍的に向上する。
る大きなブレーキ力と常電導コイルの高速応性な巧みに
組合せ配置制御することによって、従来の機械的調整機
構によらず、電磁的な力によって溶湯の移送量を調整制
御できるので、機械的調整機構で従来から問題となって
いた調整機構部の摩耗や湯詰まり等の問題が解消される
。移送量調整に関する応答性も機械的調整機構に比べ、
励磁電流の調整はその連応性が飛躍的に向上する。
このため、信頼性が高く、制御性能が優れた溶湯移送量
調整装置がその方法が実現できるので、製品の品質均一
性向上や設備の自動化が可能となる。
調整装置がその方法が実現できるので、製品の品質均一
性向上や設備の自動化が可能となる。
連鋳機の場合は、タンディツシュからモールドへの注湯
ノズル部へこれらコイルを配置制御することは、その磁
界によるブレーキング作用により、ノズル内流速を低く
押えることができるので、モールド内での成分コントロ
ールや、不純物浮上を阻害することがなくなり、常に安
定した条件で連鋳機を運転することができる。
ノズル部へこれらコイルを配置制御することは、その磁
界によるブレーキング作用により、ノズル内流速を低く
押えることができるので、モールド内での成分コントロ
ールや、不純物浮上を阻害することがなくなり、常に安
定した条件で連鋳機を運転することができる。
第１図は本発明の溶湯移送量調整装置の第１の実施例を
示す一部断両立面図、第２図は第１図の■−■線に沿う
矢視断面図、第３図は第１図の装置の磁場と溶湯内の電
流の関係を示す説明図、第４図は従来の移送装置におけ
る溶湯移送量の変化状態を示す曲線図、第５図は第２の
実施例を示す一部断両立面図、第６図および第７図は第
３の実施例のそれぞれ異なるノズル位置部に対する電磁
石配置を示す横断面図である。
示す一部断両立面図、第２図は第１図の■−■線に沿う
矢視断面図、第３図は第１図の装置の磁場と溶湯内の電
流の関係を示す説明図、第４図は従来の移送装置におけ
る溶湯移送量の変化状態を示す曲線図、第５図は第２の
実施例を示す一部断両立面図、第６図および第７図は第
３の実施例のそれぞれ異なるノズル位置部に対する電磁
石配置を示す横断面図である。
ｌ・・・溶湯である溶鋼
２・・・一方の容器であるタンディツシュ３・・・ノズ
ル部 ４・・・他方の容器であるモールド ５・・・超電導電磁石 ５ａ、５ｂ・・・超電導コイル
６・・・常電導電磁石 ６ａ、６ト＝常箪尋コイル８ａ
、８ｂ・・・励磁電源 代理人 弁理士 井 上 −男 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 一時向 第 ５ 図 第６１ ７順 第７図 −６Ｃ ／乙α ／７Ａ ／３ 一一一−Ｘノ −−６４ −６ン
ル部 ４・・・他方の容器であるモールド ５・・・超電導電磁石 ５ａ、５ｂ・・・超電導コイル
６・・・常電導電磁石 ６ａ、６ト＝常箪尋コイル８ａ
、８ｂ・・・励磁電源 代理人 弁理士 井 上 −男 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 一時向 第 ５ 図 第６１ ７順 第７図 −６Ｃ ／乙α ／７Ａ ／３ 一一一−Ｘノ −−６４ −６ン
Claims (4)
- （１）金属を溶融した溶湯な一方の容器から他方の容器
へ流動移送する際にその移送量を調整する装置において
、溶湯流動部に後記する常電導電磁石より高い直流磁界
を発生する超電導コイルを有する超電導電磁石と、この
超電導電磁石よりも高速応性励磁電流制御可能な常電導
コイルを有する常電導電磁石とを磁界の方向を変えて鎖
交するように配設したことを特徴とする溶湯移送量調整
装置。 - （２）変える磁界の方向は直角としたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の溶湯移送量調整装置。 - （３）金属なｉ融した溶湯な一方の容器から他方石より
高い直流磁界を発生する超電導コイルな有する超電導電
磁石と、この超電導電磁石よりも高速応性励磁電流制御
可能な常電導コイルを有する常電導電磁石とを磁界の方
向を変えて鎖交するように配設し、流動溶湯が緩慢で大
きい変化に対する制御は超電導コイルの励磁電流の調整
により行ない、急激で小さい変化に対する制御は常電導
コイルの励磁電流の調整で行なうことを特徴とする溶湯
移送量調整方法。 - （４）変える磁界の方向は直角としたことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の溶湯移送量調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18590583A JPS6082255A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 溶湯移送量調整装置とその調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18590583A JPS6082255A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 溶湯移送量調整装置とその調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082255A true JPS6082255A (ja) | 1985-05-10 |
Family
ID=16178931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18590583A Pending JPS6082255A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 溶湯移送量調整装置とその調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082255A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5027885A (en) * | 1988-05-16 | 1991-07-02 | Nippon-Steel Corporation | Injection apparatus and injection control method for high-speed thin plate continuous casting machine |
| WO1997041985A1 (en) * | 1996-05-08 | 1997-11-13 | Keith Richard Whittington | Electromagnetic valve |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP18590583A patent/JPS6082255A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5027885A (en) * | 1988-05-16 | 1991-07-02 | Nippon-Steel Corporation | Injection apparatus and injection control method for high-speed thin plate continuous casting machine |
| WO1997041985A1 (en) * | 1996-05-08 | 1997-11-13 | Keith Richard Whittington | Electromagnetic valve |
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