JP2001219246A - 溶融金属の流動制御装置 - Google Patents
溶融金属の流動制御装置Info
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- JP2001219246A JP2001219246A JP2000031857A JP2000031857A JP2001219246A JP 2001219246 A JP2001219246 A JP 2001219246A JP 2000031857 A JP2000031857 A JP 2000031857A JP 2000031857 A JP2000031857 A JP 2000031857A JP 2001219246 A JP2001219246 A JP 2001219246A
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- meniscus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メニスカスにおける溶融金属の流動を抑制す
ることによってスラブの表面割れやシェル破断を低減す
ることの可能な溶融金属の流動制御装置を提供する。 【解決手段】 モールド１０内の溶融金属を循環させる
ためのモールドに胴巻きされた電磁攪拌コイル１１の外
側に直流磁束発生用鉄心２１１、２１２及びコイル２１
２及び２２２が配置される。直流磁束発生装置が駆動さ
れると、磁束はモールド内を水平に進行し、モールドの
中央部で衝突して垂直に向きを変更する。従って、メニ
スカスにおいては磁束は垂直方向に作用する。垂直方向
の磁束と流動溶融金属の相互作用により、溶融金属の流
動方向と逆向きにローレンツ力が発生し、メニスカスの
脈動が抑制される。従って、スラブの表面割れやシェル
破断を低減することが可能となる。
ることによってスラブの表面割れやシェル破断を低減す
ることの可能な溶融金属の流動制御装置を提供する。 【解決手段】 モールド１０内の溶融金属を循環させる
ためのモールドに胴巻きされた電磁攪拌コイル１１の外
側に直流磁束発生用鉄心２１１、２１２及びコイル２１
２及び２２２が配置される。直流磁束発生装置が駆動さ
れると、磁束はモールド内を水平に進行し、モールドの
中央部で衝突して垂直に向きを変更する。従って、メニ
スカスにおいては磁束は垂直方向に作用する。垂直方向
の磁束と流動溶融金属の相互作用により、溶融金属の流
動方向と逆向きにローレンツ力が発生し、メニスカスの
脈動が抑制される。従って、スラブの表面割れやシェル
破断を低減することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属の流動制御
装置に係り、特にパルス電磁攪拌を適用したときに溶融
金属の表面（メニスカス）の波立ちを抑制することの可
能な溶融金属の流動制御装置に関する。
装置に係り、特にパルス電磁攪拌を適用したときに溶融
金属の表面（メニスカス）の波立ちを抑制することの可
能な溶融金属の流動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶鉱炉で溶融された溶鋼からスラブを生
産する連続鋳造においては、レードル内の溶鋼はタンデ
ィシュを介して浸漬ノズルからモールド内に注入され
る。そして、溶鋼はモールド底面から引き出されスラブ
に成形される。スラブ成形の際、モールド内の溶鋼に水
平方向の温度が不均一である場合にはスラブに表面割れ
やシェル破断が生じやすいので、モールド側壁上端にリ
ニアモータコイルを設置し、溶鋼にモールド内循環力を
付与させることが既に提案されている。
産する連続鋳造においては、レードル内の溶鋼はタンデ
ィシュを介して浸漬ノズルからモールド内に注入され
る。そして、溶鋼はモールド底面から引き出されスラブ
に成形される。スラブ成形の際、モールド内の溶鋼に水
平方向の温度が不均一である場合にはスラブに表面割れ
やシェル破断が生じやすいので、モールド側壁上端にリ
ニアモータコイルを設置し、溶鋼にモールド内循環力を
付与させることが既に提案されている。
【０００３】さらにスラブの品質を一層向上させるため
に、メニスカス上に添加されたパウダの溶鋼とモールド
の境界への巻き込みを促進するべく、所定周期ごとに高
交流電圧による励磁と低交流電圧（零電圧も含む）によ
る励磁とを繰り返す、いわゆるパルス電磁攪拌も提案さ
れている。図１はパルス電磁攪拌を適用した場合のモー
ルドの上面図（イ）及びＸ−Ｘ断面図（ロ）であって、
モールド１０の周囲には電磁攪拌コイル１１が胴巻きに
され、モールド１０の中央には浸漬ノズル１２が設置さ
れる。
に、メニスカス上に添加されたパウダの溶鋼とモールド
の境界への巻き込みを促進するべく、所定周期ごとに高
交流電圧による励磁と低交流電圧（零電圧も含む）によ
る励磁とを繰り返す、いわゆるパルス電磁攪拌も提案さ
れている。図１はパルス電磁攪拌を適用した場合のモー
ルドの上面図（イ）及びＸ−Ｘ断面図（ロ）であって、
モールド１０の周囲には電磁攪拌コイル１１が胴巻きに
され、モールド１０の中央には浸漬ノズル１２が設置さ
れる。
【０００４】なお、電磁攪拌コイル１１は所定周期ごと
に高交流電圧と低交流電圧を繰り返し出力する交流電源
（図示せず）によって励磁される。
に高交流電圧と低交流電圧を繰り返し出力する交流電源
（図示せず）によって励磁される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パルス
電磁攪拌を適用した場合はメニスカスはモールドの両側
壁から浸漬ノズル１３に向かって盛り上がる凸状の形状
となるため、メニスカス近傍の溶鋼に浸漬ノズル１３か
らモールド側壁に向かう流れ１３が発生することは回避
できない。
電磁攪拌を適用した場合はメニスカスはモールドの両側
壁から浸漬ノズル１３に向かって盛り上がる凸状の形状
となるため、メニスカス近傍の溶鋼に浸漬ノズル１３か
らモールド側壁に向かう流れ１３が発生することは回避
できない。
【０００６】電磁攪拌コイル１１は間欠的に励磁される
ため、溶鋼の浸漬ノズル１２からモールド側壁に向かう
流れの流速は時間的に変動し、メニスカスに凹凸が発生
し、スラブに表面割れやシェル破断が発生し易くなるこ
とは回避できない。本発明は上記課題に鑑みなされたも
のであって、メニスカスにおける溶融金属の流速の脈動
を抑制することによって、メニスカスの凹凸を低減して
スラブの表面割れやシェル破断の発生を抑制することの
可能な溶融金属の流動制御装置を提供することを目的と
する。
ため、溶鋼の浸漬ノズル１２からモールド側壁に向かう
流れの流速は時間的に変動し、メニスカスに凹凸が発生
し、スラブに表面割れやシェル破断が発生し易くなるこ
とは回避できない。本発明は上記課題に鑑みなされたも
のであって、メニスカスにおける溶融金属の流速の脈動
を抑制することによって、メニスカスの凹凸を低減して
スラブの表面割れやシェル破断の発生を抑制することの
可能な溶融金属の流動制御装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る溶融金
属の流動制御装置は、モールドの周囲に胴巻きにされた
交流磁束発生用コイルと、交流磁束発生用コイルを所定
時間毎に高電圧交流電力と低電圧交流電力で交互に励磁
する交流電源と、溶融金属のメニスカスにおいて略垂直
方向の直流磁束を発生する直流磁束発生手段と、直流磁
束発生手段によって発生される直流磁束によって溶融金
属の流動方向と逆向きのローレンツ力が発生する励磁直
流電流を直流磁束発生手段直流に供給する直流電源と、
を具備する。
属の流動制御装置は、モールドの周囲に胴巻きにされた
交流磁束発生用コイルと、交流磁束発生用コイルを所定
時間毎に高電圧交流電力と低電圧交流電力で交互に励磁
する交流電源と、溶融金属のメニスカスにおいて略垂直
方向の直流磁束を発生する直流磁束発生手段と、直流磁
束発生手段によって発生される直流磁束によって溶融金
属の流動方向と逆向きのローレンツ力が発生する励磁直
流電流を直流磁束発生手段直流に供給する直流電源と、
を具備する。
【０００８】本発明にあっては、メニスカスに垂直な磁
束が作用すると溶融金属の流動方向と逆向きのローレン
ツ力により溶融金属の流動の変動が抑制される。第２の
発明に係る溶融金属の流動制御装置は、直流磁束発生手
段が、モールドの対向する側面に配置され直流電源で励
磁された時に相互に逆向きの水平磁束を発生する一対の
コイルで構成される。
束が作用すると溶融金属の流動方向と逆向きのローレン
ツ力により溶融金属の流動の変動が抑制される。第２の
発明に係る溶融金属の流動制御装置は、直流磁束発生手
段が、モールドの対向する側面に配置され直流電源で励
磁された時に相互に逆向きの水平磁束を発生する一対の
コイルで構成される。
【０００９】本発明にあっては、水平方向磁束がモール
ド中央で衝突して垂直方向に方向転換することによっ
て、メニスカスでは垂直方向に磁束が作用する。
ド中央で衝突して垂直方向に方向転換することによっ
て、メニスカスでは垂直方向に磁束が作用する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２は本発明に係る溶融金属の流
動制御装置の構成図であって、（イ）は上面図、（ロ）
はＹ−Ｙ断面図である。また、図３は本発明に係る溶融
金属の流動制御装置で使用する直流励磁コイル及び電磁
攪拌コイルの斜視図である。本発明に係る溶融金属の流
動制御装置にあっては、電磁攪拌１１の両外側に２つの
直流磁束発生装置２１及び２２が設置される。
動制御装置の構成図であって、（イ）は上面図、（ロ）
はＹ−Ｙ断面図である。また、図３は本発明に係る溶融
金属の流動制御装置で使用する直流励磁コイル及び電磁
攪拌コイルの斜視図である。本発明に係る溶融金属の流
動制御装置にあっては、電磁攪拌１１の両外側に２つの
直流磁束発生装置２１及び２２が設置される。
【００１１】即ち、本発明に係る溶融金属の流動制御装
置は、モールド１０に胴巻きにされた電磁攪拌コイル１
１と、モールド１０の２つの対向する長辺１０１及び１
０２に沿って配置された直流磁束発生用鉄芯２１１及び
２２１と、この鉄芯２１１及び２２１上にモールド側面
と平行な面内に巻回された直流磁束発生用コイル２１２
及び２２２から構成される直流磁束発生装置２１及び２
２を具備している。
置は、モールド１０に胴巻きにされた電磁攪拌コイル１
１と、モールド１０の２つの対向する長辺１０１及び１
０２に沿って配置された直流磁束発生用鉄芯２１１及び
２２１と、この鉄芯２１１及び２２１上にモールド側面
と平行な面内に巻回された直流磁束発生用コイル２１２
及び２２２から構成される直流磁束発生装置２１及び２
２を具備している。
【００１２】なお、電磁攪拌コイル１１は所定周期ごと
に高交流電圧と低交流電圧を繰り返し出力する交流電源
１３によって励磁される。さらに、直流磁束発生用コイ
ル２１２及び２２２は直流電源２３及び２４によって励
磁駆動される。直流磁束発生用コイル２１２及び２２２
によって発生された磁束２１３及び２２３はモールド１
０の溶融金属内を水平に進行してモールド１０中央で衝
突し、上下に方向を変える。即ち、メニスカスにおいて
は、直流磁束発生用コイル２１２及び２２２によって発
生された磁束２１３及び２２３は略上方を向いている。
に高交流電圧と低交流電圧を繰り返し出力する交流電源
１３によって励磁される。さらに、直流磁束発生用コイ
ル２１２及び２２２は直流電源２３及び２４によって励
磁駆動される。直流磁束発生用コイル２１２及び２２２
によって発生された磁束２１３及び２２３はモールド１
０の溶融金属内を水平に進行してモールド１０中央で衝
突し、上下に方向を変える。即ち、メニスカスにおいて
は、直流磁束発生用コイル２１２及び２２２によって発
生された磁束２１３及び２２３は略上方を向いている。
【００１３】なお、本発明に係る溶融金属の流動制御装
置にあっては、メニスカスに対して略垂直な直流磁場を
生成することができれば直流磁束発生用鉄芯２１１及び
２２１並びに直流磁束発生用コイル２１２及び２２２の
設置位置は特に制限されない。図４は本発明に係る溶融
金属の流動制御装置の動作の説明図であって、モールド
中央付近の斜視部分断面を示す。
置にあっては、メニスカスに対して略垂直な直流磁場を
生成することができれば直流磁束発生用鉄芯２１１及び
２２１並びに直流磁束発生用コイル２１２及び２２２の
設置位置は特に制限されない。図４は本発明に係る溶融
金属の流動制御装置の動作の説明図であって、モールド
中央付近の斜視部分断面を示す。
【００１４】即ち、メニスカスにおいて溶融金属に対し
て磁束Ｂz が垂直方向に作用し、溶融金属自体はモール
ド１０の中央から側壁に向かい速度Ｖy で流動してい
る。従って、フレミングの右手の法則に従いメニスカス
において側壁と平行方向に流れる電流Ｉx が誘起され
る。すると磁束Ｂz と電流Ｉx の相互作用によって、フ
レミングの左手の法則に従い速度Ｖy と逆方向、即ちモ
ールド１０の側壁から中央に向うローレンツ力Ｆyが発
生し、溶融金属の流動を妨げる方向に作用する。
て磁束Ｂz が垂直方向に作用し、溶融金属自体はモール
ド１０の中央から側壁に向かい速度Ｖy で流動してい
る。従って、フレミングの右手の法則に従いメニスカス
において側壁と平行方向に流れる電流Ｉx が誘起され
る。すると磁束Ｂz と電流Ｉx の相互作用によって、フ
レミングの左手の法則に従い速度Ｖy と逆方向、即ちモ
ールド１０の側壁から中央に向うローレンツ力Ｆyが発
生し、溶融金属の流動を妨げる方向に作用する。
【００１５】図５は本発明の効果の説明図であって、横
軸は時間を、縦軸は流速を示す。また、破線は直流磁束
を印加しない場合を、実線は直流磁束を印加した場合を
示す。即ち、直流磁束を印加した場合は溶融金属のモー
ルド１０の側壁から中央に向かう流動の脈動が抑制され
ている。これは、溶融金属の流動速度Ｖy が高速である
ときはローレンツ力Ｆy は大きくなり溶融金属の流動を
抑制し、溶融金属の流動速度Ｖy が低速であるときはロ
ーレンツ力Ｆy は小さくなり溶融金属の流動は余り抑制
されないからである。
軸は時間を、縦軸は流速を示す。また、破線は直流磁束
を印加しない場合を、実線は直流磁束を印加した場合を
示す。即ち、直流磁束を印加した場合は溶融金属のモー
ルド１０の側壁から中央に向かう流動の脈動が抑制され
ている。これは、溶融金属の流動速度Ｖy が高速である
ときはローレンツ力Ｆy は大きくなり溶融金属の流動を
抑制し、溶融金属の流動速度Ｖy が低速であるときはロ
ーレンツ力Ｆy は小さくなり溶融金属の流動は余り抑制
されないからである。
【００１６】なお、溶融金属がモールド側壁から中央に
向かって流動する場合には、直流磁束の向きを逆にすれ
ばよく、これは直流磁束発生用コイル２１２及び２２２
に供給する励磁電流を逆向きにすることによって達成さ
れる。
向かって流動する場合には、直流磁束の向きを逆にすれ
ばよく、これは直流磁束発生用コイル２１２及び２２２
に供給する励磁電流を逆向きにすることによって達成さ
れる。
【００１７】
【発明の効果】第１の発明に係る溶融金属の流動制御装
置によれば、溶融金属のメニスカスに作用する垂直方向
の磁束と溶融金属の流動の相互作用に基づいて発生する
ローレンツ力により溶融金属の流速の脈動が抑制され、
スラブの表面割れやシェル破断を低減することが可能と
なる。
置によれば、溶融金属のメニスカスに作用する垂直方向
の磁束と溶融金属の流動の相互作用に基づいて発生する
ローレンツ力により溶融金属の流速の脈動が抑制され、
スラブの表面割れやシェル破断を低減することが可能と
なる。
【００１８】第２の発明に係る溶融金属の流動制御装置
によれば、モールド側面に配置された一対のコイルによ
り、メニスカスに垂直方向の磁束を発生することが可能
となる。
によれば、モールド側面に配置された一対のコイルによ
り、メニスカスに垂直方向の磁束を発生することが可能
となる。
【図１】モールドの上面図及び断面図である。
【図２】本発明に係る溶融金属の流動制御装置の構成図
である。
である。
【図３】本発明に係る溶融金属の流動制御装置の斜視図
である。
である。
【図４】本発明に係る溶融金属の流動制御装置の動作の
説明図である。
説明図である。
【図５】本発明の効果の説明図である。
１０…モールド １１…電磁攪拌コイル １２…浸漬ノズル １３…交流電源 ２１１、２２１…直流磁束発生用鉄芯 ２１２、２２２…直流磁束発生用コイル ２３、２４…直流電源
Claims (2)
- 【請求項１】 モールドの周囲に胴巻きにされた交流磁
束発生用コイルと、 前記交流磁束発生用コイルを所定時間毎に高電圧交流電
力と低電圧交流電力で交互に励磁する交流電源と、 溶融金属のメニスカスにおいて略垂直方向の直流磁束を
発生する直流磁束発生手段と、 前記直流磁束発生手段によって発生される直流磁束によ
って溶融金属の流動方向と逆向きのローレンツ力が発生
する励磁直流電流を前記直流磁束発生手段直流に供給す
る直流電源と、を具備する溶融金属の流動制御装置。 - 【請求項２】 前記直流磁束発生手段が、 モールドの対向する側面に配置され、前記直流電源で励
磁された時に相互に逆向きの水平磁束を発生する一対の
コイルで構成される請求項１の溶融金属の流動制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031857A JP2001219246A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | 溶融金属の流動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000031857A JP2001219246A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | 溶融金属の流動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001219246A true JP2001219246A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18556548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000031857A Withdrawn JP2001219246A (ja) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | 溶融金属の流動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001219246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005508755A (ja) * | 2001-09-27 | 2005-04-07 | エービービー エービー | 連鋳のための装置及びその方法 |
-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000031857A patent/JP2001219246A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005508755A (ja) * | 2001-09-27 | 2005-04-07 | エービービー エービー | 連鋳のための装置及びその方法 |
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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: 20070501 |