JP2003062646A - 金属スラブの溶融金属流動制御装置 - Google Patents

金属スラブの溶融金属流動制御装置

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JP2003062646A
JP2003062646A JP2001253007A JP2001253007A JP2003062646A JP 2003062646 A JP2003062646 A JP 2003062646A JP 2001253007 A JP2001253007 A JP 2001253007A JP 2001253007 A JP2001253007 A JP 2001253007A JP 2003062646 A JP2003062646 A JP 2003062646A
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JP
Japan
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molten metal
electromagnetic
magnetic
mold
flow control
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JP2001253007A
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Keisuke Fujisaki
敬介 藤崎
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属スラブの溶融金属流動制御装置におい
て、溶融金属に選択的に磁界を加えながら引き抜くこと
により、生成する凝固シェルの中心部での縦割れの発生
を防いで生産性を向上する。 【解決手段】 金属スラブの溶融金属流動制御装置にお
いて、溶融金属流の電磁撹拌装置6と、電磁ブレーキ
4、5との間に電磁遮蔽装置8を装備することにより、
両者間での電磁的な結合を阻止する。電磁遮蔽装置8を
構成するラミネートコアには、方向性をもった高い透磁
率を有する電磁鋼板を使用して、低磁気抵抗の磁気回路
を電磁撹拌装置6と電磁ブレーキ4、5の間に形成し、
両者間を隔離する。電磁鋼板はその磁化容易軸(RD)
がモールドの短辺に平行な方向と一致するように配置し
て積層し、ラミネートコアを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属スラブの溶融
金属流動制御装置の改善に関し、特に連鋳機に発生する
交流磁界及び直流磁界の遮蔽に有効な金属スラブの溶融
金属流動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の金属スラブの連鋳においては、溶
融金属は浸漬ノズルから長方形のモールドに注入され、
溶融金属は冷却されたモールドの壁面から次第に冷却さ
れて凝固シェルを形成し、この凝固シェルが下方に引き
抜かれて金属スラブと成る。浸漬ノズルはモールドの水
平面の中央部に設けられ、モールド内の溶融金属はノズ
ル噴出口から吐出されて流動し、メニスカス面内ではモ
ールド短辺から浸漬ノズルに向かう反転流が生ずる。同
一高さのモールド壁面で溶融金属の温度が不均一である
と、凝固シェルの縦割れが発生しやすい。これを防ぐた
め、メニスカス面内で溶融金属を公知の電磁撹拌法によ
り流動させている。
【0003】一方、モールド内には溶融金属を注入する
ための浸漬ノズルを上部に備えていて、浸漬ノズルから
注入された溶融金属が冷却された内部壁面より次第に冷
却されて凝固シェルが形成される。モールド内にはこの
凝固シェルを内部壁面に含み、凝固シェルが下方から斜
め下方に引き抜かれてゆくときに金属スラブが生成され
る。従って、浸漬ノズルの噴出口から溶融金属がモール
ド内に注入されると、この溶融金属は注入に伴う金属の
流れと電磁撹拌装置による溶融金属移動の駆動力とによ
ってモールド内を移動する。溶融金属流がモールドから
下方に引き抜かれると、溶融金属が外側から冷却されて
ゆき、金属スラブが形成される。しかし、凝固シェルは
その表面に形成され、内部は溶融状態のままである。更
に、溶融金属が引き抜かれてゆくと、次第に全体にわた
って凝固シェルが形成されるが、その際に縦割れ等が発
生する可能性がでてくる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したようにモ
ールド内の溶融金属を流動させるため、モールド長辺に
沿って電磁撹拌装置が装備されているが、その作用は主
としてモールド内に限定される。従って、引き抜かれた
金属スラブは部分的に凝固しながら引き抜かれてゆくの
で、凝固シェルに縦割れが発生しやすい。上述した従来
技術の問題点を効果的に解決して連続鋳造作業の生産性
を向上することが本発明の課題である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る溶融金属流
動制御装置は、溶融金属を注入するための浸漬ノズルを
上部に備えていて、浸漬ノズルから注入された溶融金属
が冷却された内部壁面より次第に冷却されて形成された
凝固シェルを内部壁面に含み、凝固シェルが下方から斜
め下方に引き抜かれてゆくときに金属スラブを生成する
ためのモールドと、メニスカス面内で全体的或は選択的
に溶融金属へ電磁誘導を与えて、そのリニアモーターの
作用により溶融金属流を発生させるための電磁撹拌装置
と、モールドに対向した直流平行磁界を発生させること
により溶融金属流を阻止するための電磁ブレーキと、上
記電磁撹拌装置と上記電磁ブレーキとの間に配置され、
ラミネートコアにより形成した電磁遮蔽装置とを備えて
構成してなる金属スラブの溶融金属流動制御装置を要旨
とする。
【0006】また、上記本発明による金属スラブの溶融
金属流動制御装置において、上記ラミネートコアにより
形成した電磁遮蔽装置は電磁ブレーキの直流平行磁界の
方向のみに高透磁率を有して、モールドの長辺に平行し
て配置された電磁鋼板を積層して構成したものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明につ
いて詳細に説明する。図1は、本発明による金属スラブ
の溶融金属流動制御装置の一実施の形態を示す断面図で
ある。図1において、1は溶融金属の注入口、2は浸漬
ノズル、2a、2bはノズル噴出口、3はモールド、3
1はモールド側壁、4、5はそれぞれ電磁ブレーキ、6
は電磁撹拌装置、8は電磁遮蔽装置である。電磁遮蔽装
置8のラミネートコアは長方形電磁鋼板を横に並べて配
置し、縦方向に積層して構成してある。電磁鋼板はモー
ルド3の方向に向かって並べられ、モールド3の直下の
金属スラブが形成される領域を磁束が貫通して作用する
電磁ブレーキの4、5のラミネートコア間で発生する磁
束を電磁遮蔽する構造としてある。電磁ブレーキ4、5
の上側には電磁遮蔽装置8が装備され、その上側に電磁
撹拌装置6が装備されている。電磁遮蔽装置8はモール
ド3の長辺に沿って配置され、その長方形のラミネート
コアの磁極を形成する断面はモールド3の長辺に平行し
て形成され、磁気回路を形成する空間がそれぞれ対向す
る電磁遮蔽装置のラミネートコアに精密に対向するよう
に構成する。
【0008】ラミネートコアを構成する電磁鋼板は、そ
の磁化容易軸(rolling direction:RD)が電磁遮蔽装
置の磁気回路を形成する空間の方向を向くように配置さ
れ、電磁鋼板の容易軸に直角な横断軸(transverse dir
ection:TD)が上記直流平行磁界と垂直な方向を向く
ように配置されている。電磁鋼板は、例えば容易軸(R
D)の透磁率が30,000、横断軸(TD)の透磁率
が1,000の値を有するものである。これに対して、
通常の無方向性の透磁率を有する電磁鋼板は、例えば透
磁率がRD、TDとも10,000〜17,000の値
を有するものである。電磁鋼板の厚み方向の透磁率は小
さく保つことはできるが、方向性をもった高い透磁率の
電磁鋼板は横断軸方向の透磁率を小さくできる。方向性
をもった高い透磁率を有する電磁鋼板を、適正に配置し
て使用することが本発明の要点である。このようにラミ
ネートコアを配列することにより、電磁遮蔽装置のラミ
ネートコア間の対向空間をはずれて外側に磁気抵抗の低
い領域が拡がることがない。上記のように低磁気抵抗を
必要とする空間が広がることがないため、電磁撹拌装置
6の作用磁束に電磁ブレーキ4、5の磁束が影響を及ぼ
すことがない。いずれにしても、ラミネートコアは方向
性をもった高い透磁率を有する電磁鋼板を積層して形成
することにより低磁気抵抗の領域を発生できるわけであ
るが、電磁鋼板のラミネート法には図2(a)、(b)
に示すような方法が挙げられる。図2において、80は
電磁遮蔽装置のラミネートコアである。図2(a)は縦
方向に電磁鋼板を配置して横方向に積層したものであ
り、図2(b)は水平方向に電磁鋼板を配置して縦方向
に積層したものである。図2(a)、(b)において、
電磁鋼板の配置は、低磁気抵抗を有する磁気回路の方向
がRD、電磁鋼板上でこの磁気回路と直角な方向がTD
とする。
【0009】図3は、電磁遮蔽装置8がモールド3の下
部に配置される様子を示す説明図である。ここで、電磁
撹拌装置6はモールド3の周辺に配置されている。した
がって、電磁撹拌装置6は溶融金属のメニスカス面内で
全体的或は選択的に電磁誘導を与えて、そのリニアモー
ターの作用により溶融金属を流動させる。モールド3に
は、その長辺に沿ってモールド3の直下に電磁ブレーキ
4、5が装備されている。従って、電磁ブレーキから発
生する磁束が、電磁撹拌装置6の動作に悪影響を与えな
いように構成する必要があり、そのために電磁遮蔽装置
8には方向性をもった高い透磁率を有するラミネートコ
アを使用している。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、金属スラ
ブの溶融金属流動制御装置において、電磁撹拌装置と電
磁ブレーキとの間に電磁遮蔽装置を装備することによ
り、上記電磁遮蔽装置を構成するラミネートコアに方向
性をもった高い透磁率を有する電磁鋼板を使用し、その
容易軸を低磁気抵抗をもった磁気回路の方向に一致させ
ることにより、電磁遮蔽の効果を向上でき、所定の方向
に高い抑圧比を得ることができると云う効果がある。更
に、電磁ブレーキに近接して電磁遮蔽装置を配置してお
くことにより、電磁撹拌装置の動作に漏れ電磁力を与え
ることが避けられるため、それらの動作に悪影響を与え
ることは避けられると云う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電磁遮蔽装置を装備した金属スラ
ブ溶融金属流動制御装置の一実施の形態を示す断面図で
ある。
【図2】本発明に使用する電磁遮蔽装置のラミネートコ
アにおいて、電磁鋼板の積層方法を示す説明図である。
【図3】本発明の金属スラブ溶融金属流動制御装置にお
いて、電磁遮蔽装置の装備される位置を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1・・・溶融金属の注入口 2・・・浸漬ノズル 2a、2b・・・ノズル噴出口 3・・・モールド 31・・・モールド側壁 4、5・・・電磁ブレーキ 6・・・電磁撹拌装置 8・・・電磁遮蔽装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融金属を注入するための浸漬ノズルを
    上部に備えていて、前記浸漬ノズルから注入された溶融
    金属が冷却された内部壁面より次第に冷却されて形成さ
    れた凝固シェルを内部壁面に含み、前記凝固シェルが下
    方から斜め下方に引き抜かれてゆくときに金属スラブを
    生成するためのモールドと、メニスカス面内で全体的或
    は選択的に前記溶融金属へ電磁誘導を与えて、そのリニ
    アモーターの作用により溶融金属流を発生させるための
    電磁撹拌装置と、前記モールドに対向した直流平行磁界
    を発生させることにより前記溶融金属流を阻止するため
    の電磁ブレーキと、前記電磁撹拌装置と前記電磁ブレー
    キとの間に配置され、ラミネートコアにより形成した電
    磁遮蔽装置とを備えて構成してなる金属スラブの溶融金
    属流動制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1項記載の金属スラブの溶融金属
    流動制御装置において、前記ラミネートコアにより形成
    した電磁遮蔽装置は、前記電磁ブレーキの前記直流平行
    磁界の方向のみに高い透磁率を有して、前記モールドの
    長辺に平行して配置された電磁鋼板を積層して構成した
    ことを特徴とする金属スラブの溶融金属流動制御装置。
JP2001253007A 2001-08-23 2001-08-23 金属スラブの溶融金属流動制御装置 Withdrawn JP2003062646A (ja)

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