JP2018061976A - Electromagnetic brake device and continuous casting method - Google Patents

Electromagnetic brake device and continuous casting method Download PDF

Info

Publication number
JP2018061976A
JP2018061976A JP2016201808A JP2016201808A JP2018061976A JP 2018061976 A JP2018061976 A JP 2018061976A JP 2016201808 A JP2016201808 A JP 2016201808A JP 2016201808 A JP2016201808 A JP 2016201808A JP 2018061976 A JP2018061976 A JP 2018061976A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
mold
electromagnetic coil
field application
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016201808A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
藤 健彦
Takehiko Fuji
健彦 藤
信宏 岡田
Nobuhiro Okada
信宏 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority to JP2016201808A priority Critical patent/JP2018061976A/en
Publication of JP2018061976A publication Critical patent/JP2018061976A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of cast slab.SOLUTION: An electromagnetic brake device, installed on a long-side plane of a continuous casting mold and for applying a magnetic field in a thickness direction of the mold to a molten metal in the mold, comprises: a whole-region magnetic field application electromagnetic coil that is arranged such that a height-directional center of an iron core is positioned lower than a discharge hole of an immersion nozzle and applies a generally uniform magnetic field over a widthwise whole region of the mold; a whole-region magnetic field application power supply that causes a magnetic field by applying a current to the whole-region magnetic field application electromagnetic coil; a partial-region magnetic field application electromagnetic coil that is configured sharing a part of the iron core with the whole-region magnetic field application electromagnetic coil and applies a generally uniform magnetic field in a widthwise partial region of the mold; and a partial-region magnetic field application power supply that causes a magnetic field by applying a current to the partial-region magnetic field application electromagnetic coil. The partial-region magnetic field application electromagnetic coil is arranged such that a magnetic flux density in a predetermined region including a widthwise center of the mold can be made smaller than magnetic flux densities in other regions.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、連続鋳造機の鋳型に設置される電磁ブレーキ装置、及び当該電磁ブレーキ装置が設置された連続鋳造機を用いた連続鋳造方法に関する。   The present invention relates to an electromagnetic brake device installed in a mold of a continuous casting machine, and a continuous casting method using a continuous casting machine provided with the electromagnetic brake device.

連続鋳造では、タンディッシュに一旦貯留された溶融金属(例えば、溶鋼)を、浸漬ノズルを介して鋳型内に上方から注入し、そこで外周面が冷却され凝固した鋳片を鋳型の下端から引き抜くことにより、連続的に鋳造が行われる。鋳片のうち外周面の凝固した部位は、凝固シェルと呼ばれる。   In continuous casting, molten metal (for example, molten steel) once stored in the tundish is poured into the mold from above through an immersion nozzle, and the cast piece, whose outer peripheral surface is cooled and solidified, is pulled out from the lower end of the mold. Thus, continuous casting is performed. The solidified portion of the outer peripheral surface of the slab is called a solidified shell.

連続鋳造においては、鋳型内の溶融金属の噴流に直流磁場を印加することにより、当該噴流が減速される電磁ブレーキ効果が生じることが広く知られている。電磁ブレーキ技術は、板用のスラブの連続鋳造機で多用されており、気泡や介在物の除去による鋳片の品質向上や、成分混合抑制等、電磁ブレーキ技術による多様な作用が報告されている(例えば、非特許文献1)。   In continuous casting, it is widely known that applying a DC magnetic field to a molten metal jet in a mold produces an electromagnetic brake effect that slows down the jet. Electromagnetic brake technology is widely used in continuous casting machines for slabs for plates, and various effects of electromagnetic brake technology have been reported, such as improving the quality of slabs by removing bubbles and inclusions and suppressing component mixing. (For example, Non-Patent Document 1).

電磁ブレーキ技術においては、歴史的には、浸漬ノズルの鋳型短辺面と対向して設けられる一対の吐出孔の出口付近に、鋳型厚み方向の直流磁場を印加する電磁ブレーキ技術(以下、便宜的に、局所電磁ブレーキ技術ともいう)が最初に提案された。かかる局所電磁ブレーキ技術では、吐出孔からの溶融金属の噴流(すなわち、吐出流)に逆向きの制動力を作用させることができる。しかしながら、局所電磁ブレーキ技術では、磁場印加領域周辺の磁場が印加されない領域には制動力が作用しないので、磁束密度を大きくしすぎると、吐出流が上下に分岐し、当該磁場が印加されない領域においてかえって強い上昇流及び下降流が形成されてしまう。従って、所望の効果を発揮することが困難になる。そのため、局所電磁ブレーキ技術では、その磁束密度を適切な範囲に制御する方法が提案されている(例えば、特許文献1)。   In the electromagnetic brake technology, historically, an electromagnetic brake technology in which a DC magnetic field in the mold thickness direction is applied near the exit of a pair of discharge holes provided opposite to the mold short side surface of the immersion nozzle (hereinafter, for convenience) (Also referred to as local electromagnetic brake technology) was first proposed. In such local electromagnetic brake technology, a reverse braking force can be applied to a jet of molten metal from the discharge hole (that is, the discharge flow). However, in the local electromagnetic brake technology, since the braking force does not act on the region where the magnetic field around the magnetic field application region is not applied, if the magnetic flux density is increased too much, the discharge flow branches up and down, and in the region where the magnetic field is not applied. On the contrary, strong upward flow and downward flow are formed. Therefore, it becomes difficult to exert a desired effect. Therefore, in the local electromagnetic brake technology, a method of controlling the magnetic flux density within an appropriate range has been proposed (for example, Patent Document 1).

ここで、鋳型内において吐出流の勢いを抑制することによって期待される効果としては、鋳型短辺面への衝突流による凝固シェルの溶解の抑制効果、当該凝固シェルの溶解に起因するブレークアウトの抑制効果、湯面に浮遊する潤滑材である連鋳パウダーが強い流れで巻き込まれ介在物欠陥となることを回避するための湯面付近の流動の抑制効果、鋳片内部への介在物の持ち込みによる内部欠陥の発生の抑制効果、及び加工時の曲げ部割れ等の抑制のための短辺下降流の抑制効果等がある。そこで、これらの効果をより好適に得るために、浸漬ノズルの吐出孔付近の他、湯面や鋳型短辺面近傍等、他の領域にも磁場を印加可能なように、電磁ブレーキ装置の設置位置にはいくつかのバリエーションが検討されてきた。   Here, the effects expected by suppressing the momentum of the discharge flow in the mold include the effect of suppressing the dissolution of the solidified shell by the collision flow to the short side of the mold, and the breakout due to the dissolution of the solidified shell. Suppression effect, suppression of flow around the molten metal surface to avoid the inclusion casting defect, which is a lubricant that floats on the molten metal surface, from being entrained in a strong flow, and inclusions being introduced into the slab There are an effect of suppressing the occurrence of internal defects due to, and an effect of suppressing a short-side downward flow for suppressing a crack at a bending portion during processing. Therefore, in order to obtain these effects more appropriately, an electromagnetic brake device is installed so that a magnetic field can be applied to other areas such as the vicinity of the molten metal surface and the mold short side surface in addition to the vicinity of the discharge hole of the immersion nozzle. Several variations on the position have been considered.

その後、電磁ブレーキ技術は、第2世代と呼ばれる鋳型幅方向に略均一で鋳型厚み方向の成分を中心とする磁場を印加する技術の適用が進み、吐出流の抑制に加えて、鋳型幅方向全体での下降流の抑制が図られた(例えば、特許文献2)。その結果、例えば特許文献3に開示されるような、異鋼種連々鋳時の成分混合抑制技術等も開発された。一方、かかる鋳型幅方向に略均一の磁場を印加する電磁ブレーキ技術(以下、便宜的に、均一電磁ブレーキ技術ともいう)において、上述した湯面近傍の流動をより効果的に制御するために、例えば特許文献4に開示されるような、鋳型幅方向に略均一の磁場を印加する電磁ブレーキ装置を高さ方向に2段設置する技術が開発された。更に、このような電磁ブレーキ装置を2段設置する構成において、その磁束密度を電磁ブレーキ装置ごとに独立に制御する技術も開発されている(例えば、特許文献5)。   After that, in the electromagnetic brake technology, the application of a technology that applies a magnetic field centered on a component in the mold thickness direction that is substantially uniform in the mold width direction, called the second generation, has progressed. In this way, the downward flow is suppressed (for example, Patent Document 2). As a result, for example, a component mixing suppression technique during continuous casting of different steel types as disclosed in Patent Document 3 has been developed. On the other hand, in the electromagnetic brake technology for applying a substantially uniform magnetic field in the mold width direction (hereinafter also referred to as a uniform electromagnetic brake technology for convenience), in order to more effectively control the flow in the vicinity of the molten metal surface, For example, as disclosed in Patent Document 4, a technique has been developed in which two stages of electromagnetic brake devices that apply a substantially uniform magnetic field in the mold width direction are installed in the height direction. Furthermore, in a configuration in which such an electromagnetic brake device is installed in two stages, a technique for independently controlling the magnetic flux density for each electromagnetic brake device has been developed (for example, Patent Document 5).

特開平2−75455号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-75455 国際公開第95/26243号International Publication No. 95/26243 特開平6−304718号公報JP-A-6-304718 特開平4−344858号公報JP-A-4-344858 特開平10−328790号公報JP-A-10-328790

「(第129・130回西山記念技術講座)電磁気力を利用したマテリアルプロセシング」、日本鉄鋼協会、1989年4月28日“(129th and 130th Nishiyama Memorial Technology Course) Material Processing Using Electromagnetic Force”, Japan Iron and Steel Institute, April 28, 1989 H.Yamamura et al., 「Optimum Magnetic Flux Density in Quality Control of Casts with Level DC Magnetic field in Continuous Casting Mold」, ISIJ International, 2001, Vol.41, No.10, pp.1229−1235H. Yamamura et al. , “Optimum Magnetic Flux Density in Quality Control of Casts with Level DC Magnetic Field in Continuous Casting Mold, ISIJ International. 41, no. 10, pp. 1229-1235 岡澤健介、外4名、「電磁制動技術を利用した連鋳鋳型内の溶鋼噴流挙動」、鉄と鋼、日本鉄鋼協会、1998年、Vol.84、No.7、p.20−25Kensuke Okazawa, 4 others, “Behavior of molten steel in a continuous casting mold using electromagnetic braking technology”, Iron and Steel, Japan Iron and Steel Institute, 1998, Vol. 84, no. 7, p. 20-25

以上述べた均一電磁ブレーキ技術を適用した連続鋳造においては、印加する磁場の磁束密度は時間的に変動しないものの、溶融金属の流動との干渉により当該溶融金属内に誘導電流が発生し、この誘導電流と印加磁場との相互作用により電磁力が生じるため、磁束密度分布と溶融金属との流動パターンにより、磁場を印加することによる作用が変化する。従って、例えば非特許文献2に開示されているように、鋳片全体の介在物欠陥を極小化したい場合には、適当な磁束密度が存在し得る。この点について、例えば非特許文献3には、鋳片内部における気泡や介在物に起因する欠陥(すなわち、内部欠陥)を少なくするためには、鋳片厚み200mm〜300mm程度に対応する一般的な鋳型では、印加する磁場の磁束密度を鉄心付きの電磁石の限界磁束密度0.4T程度(限界磁束密度は、鉄心の磁気飽和量で決まる)に極力近付ければ、定常的な鋳造速度1m/min〜3m/minにおいて逆流のない整流化された下降流を電磁ブレーキ装置の設置位置において得ることができ、内部欠陥を極小化できることが開示されている。   In continuous casting using the uniform electromagnetic brake technology described above, the magnetic flux density of the applied magnetic field does not vary with time, but an induction current is generated in the molten metal due to interference with the flow of the molten metal. Since electromagnetic force is generated by the interaction between the electric current and the applied magnetic field, the action by applying the magnetic field changes depending on the magnetic flux density distribution and the flow pattern of the molten metal. Therefore, for example, as disclosed in Non-Patent Document 2, when it is desired to minimize inclusion defects in the entire slab, an appropriate magnetic flux density may exist. In this regard, for example, in Non-Patent Document 3, in order to reduce defects (that is, internal defects) due to bubbles and inclusions in the slab, a general slab thickness of about 200 mm to 300 mm is supported. In the mold, if the magnetic flux density of the applied magnetic field is as close as possible to the limit magnetic flux density of about 0.4 T of an electromagnet with an iron core (the limit magnetic flux density is determined by the amount of magnetic saturation of the iron core), a steady casting speed of 1 m / min. It is disclosed that a rectified downflow without backflow at ˜3 m / min can be obtained at the installation position of the electromagnetic brake device, and internal defects can be minimized.

一方、非特許文献3には、均一電磁ブレーキ技術を適用した連続鋳造においては、磁場中での吐出流の周囲に、当該吐出流とは逆向きの対向流(magnetohydrodynamics(MHD)対向流)が発生することが記載されている。従って、例えば連続鋳造では溶融金属とともに浸漬ノズルから吹き込まれたArガス等の不活性ガスの気泡がそのまま吐出流に含まれるが、当該気泡は吐出孔から吐出された後、浮上しつつこのMHD対向流に乗り、浸漬ノズル周辺に集中して浮上するようになる。そのため、例えば一般的な鋳造条件下では、磁束密度が0.1T程度を超えると、鋳片表層において捕捉される気泡数が増加してしまう。すなわち、鋳片の表層品質が悪化する。   On the other hand, in Non-Patent Document 3, in continuous casting to which uniform electromagnetic brake technology is applied, there is a counter flow opposite to the discharge flow (magnetohydrodynamics (MHD) counter flow) around the discharge flow in the magnetic field. It is described that it occurs. Therefore, for example, in continuous casting, bubbles of inert gas such as Ar gas blown from the immersion nozzle together with the molten metal are included in the discharge flow as they are, but the bubbles are discharged from the discharge holes and then floated while facing the MHD. Get on the stream and concentrate around the immersion nozzle. Therefore, for example, under general casting conditions, if the magnetic flux density exceeds about 0.1 T, the number of bubbles trapped in the slab surface layer increases. That is, the surface layer quality of the slab deteriorates.

このように、均一電磁ブレーキ技術を適用した連続鋳造では、例えば上述した磁束密度0.4T程度の磁場を印加するように電磁ブレーキ装置を駆動した場合には、鋳片の内部欠陥を極小化することができるものの、表層品質は悪化してしまう恐れがある。つまり、鋳片の内質と表層品質とがトレードオフの関係にある。そのため、均一電磁ブレーキ技術を適用した連続鋳造において、鋳片の内質の向上と表層品質の向上を同時に図ろうとする場合には、非特許文献2に示されるように、吐出流による慣性力と電磁ブレーキ装置による電磁ブレーキ力の比で表される無次元数であるインタラクションパラメータ(あるいはスチュアート数)を適正な範囲に制御する必要があった。   Thus, in continuous casting using the uniform electromagnetic brake technology, for example, when the electromagnetic brake device is driven so as to apply a magnetic field having a magnetic flux density of about 0.4 T, the internal defects of the slab are minimized. However, the surface quality may be deteriorated. That is, the quality of the slab and the surface quality are in a trade-off relationship. Therefore, in continuous casting using the uniform electromagnetic brake technology, when trying to improve the quality of the slab and the surface layer at the same time, as shown in Non-patent Document 2, It was necessary to control the interaction parameter (or the Stuart number), which is a dimensionless number expressed by the ratio of the electromagnetic brake force by the electromagnetic brake device, within an appropriate range.

しかしながら、かかる方法では、トレードオフの関係にある鋳片の内質と表層品質を、ともにある程度までは向上させることは可能となるものの、あくまで両者のバランスを考慮した条件で電磁ブレーキ装置が駆動されることとなるため、その鋳片の品質向上、すなわち内質及び表層品質双方の向上の効果は限定的なものとなってしまう。   However, with such a method, it is possible to improve both the quality of the slab and the surface layer quality, which are in a trade-off relationship, to some extent, but the electromagnetic brake device is driven under conditions that take into account the balance between the two. Therefore, the effect of improving the quality of the slab, that is, improving both the inner quality and the surface layer quality, is limited.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、連続鋳造において、鋳片の品質をより向上させることが可能な、新規かつ改良された電磁ブレーキ装置及び連続鋳造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved electromagnetic brake capable of further improving the quality of a slab in continuous casting. It is to provide an apparatus and a continuous casting method.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶融金属を供給する浸漬ノズルが鋳型幅方向の略中心に設置された連続鋳造用の鋳型の長辺面の外側面に設置され、前記鋳型内の溶融金属に対して鋳型厚み方向の磁場を印加する電磁ブレーキ装置であって、前記鋳型の両短辺面とそれぞれ対向して設けられる前記浸漬ノズルの一対の吐出孔よりも下方に鉄心の高さ方向の中心が位置するように設置され、前記鋳型内の溶融金属に対して鋳型幅方向の全域に渡って略均一な磁場を印加する全域磁場印加電磁コイルと、前記全域磁場印加電磁コイルに対して電流を印加することにより、前記全域磁場印加電磁コイルによって磁場を生じさせる全域磁場印加用電源と、前記全域磁場印加電磁コイルと鉄心の一部を共有して構成され、前記鋳型内の溶融金属に対して鋳型幅方向の一部領域において略均一な磁場を印加する一部領域磁場印加電磁コイルと、前記一部領域磁場印加電磁コイルに対して電流を印加することにより、前記一部領域磁場印加電磁コイルによって磁場を生じさせる一部領域磁場印加用電源と、を備え、前記全域磁場印加電磁コイル及び前記一部領域磁場印加電磁コイルによって印加される磁場の磁束密度の鋳型幅方向における分布を、鋳型幅方向の中心を含む所定の領域における磁束密度が他の領域における磁束密度よりも小さくなるような分布とすることが可能なように、前記一部領域磁場印加電磁コイルが配置される、電磁ブレーキ装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, an immersion nozzle for supplying molten metal is installed on the outer side surface of the long side surface of a continuous casting mold that is installed at the approximate center in the mold width direction. An electromagnetic brake device for applying a magnetic field in the mold thickness direction to the molten metal in the mold, below a pair of discharge holes of the immersion nozzle provided to face both short side surfaces of the mold. And a global magnetic field applying electromagnetic coil for applying a substantially uniform magnetic field over the entire region in the mold width direction to the molten metal in the mold. By applying a current to the applied electromagnetic coil, the global magnetic field application power source for generating a magnetic field by the global magnetic field application electromagnetic coil, and a configuration in which a part of the iron core is shared with the global magnetic field application electromagnetic coil, Casting By applying a current to the partial region magnetic field application electromagnetic coil for applying a substantially uniform magnetic field in a partial region in the mold width direction to the molten metal in the partial region magnetic field application electromagnetic coil, A partial area magnetic field application power source for generating a magnetic field by a partial area magnetic field application electromagnetic coil, and a template width of a magnetic flux density of the magnetic field applied by the whole area magnetic field application electromagnetic coil and the partial area magnetic field application electromagnetic coil The partial region magnetic field application electromagnetic coil is configured so that the distribution in the direction can be a distribution in which the magnetic flux density in a predetermined region including the center in the mold width direction is smaller than the magnetic flux density in other regions. An electromagnetic brake device is provided that is arranged.

また、当該電磁ブレーキ装置においては、前記一部領域磁場印加電磁コイルは、鋳型幅方向の中心を含む前記所定の領域に設置されてもよい。   In the electromagnetic brake device, the partial region magnetic field application electromagnetic coil may be installed in the predetermined region including the center in the mold width direction.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記電磁ブレーキ装置において、前記全域磁場印加用電源及び前記一部領域磁場印加用電源をそれぞれ独立して駆動させ、前記全域磁場印加電磁コイル及び前記一部領域磁場印加電磁コイルによって印加される磁場の磁束密度の鋳型幅方向における分布を制御しながら、連続鋳造を行う、連続鋳造方法が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, in the electromagnetic brake device, the whole-area magnetic field application power source and the partial area magnetic field application power source are independently driven, There is provided a continuous casting method in which continuous casting is performed while controlling the distribution in the mold width direction of the magnetic flux density of the magnetic field applied by the whole area magnetic field applying electromagnetic coil and the partial area magnetic field applying electromagnetic coil.

また、当該連続鋳造方法においては、前記一部領域磁場印加電磁コイルは、鋳型幅方向の中心を含む前記所定の領域に設置され、前記全域磁場印加電磁コイルによって生じる磁場を打ち消すような磁場を前記一部領域磁場印加電磁コイルによって生じさせることにより、前記所定の領域における磁場の磁束密度を他の領域における磁場の磁束密度よりも小さくした状態で、連続鋳造を行ってもよい。   In the continuous casting method, the partial region magnetic field application electromagnetic coil is installed in the predetermined region including the center in the mold width direction, and a magnetic field that cancels out the magnetic field generated by the global magnetic field application electromagnetic coil is Continuous casting may be performed in a state where the magnetic flux density of the magnetic field in the predetermined region is smaller than the magnetic flux density of the magnetic field in the other region by being generated by the partial region magnetic field applying electromagnetic coil.

以上説明したように本発明によれば、連続鋳造において、鋳片の品質をより向上させることが可能になる。   As described above, according to the present invention, the quality of a slab can be further improved in continuous casting.

本実施形態に係る電磁ブレーキ装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the electromagnetic brake device which concerns on this embodiment. 図1に示す電磁ブレーキ装置のA−A断面における断面図である。It is sectional drawing in the AA cross section of the electromagnetic brake device shown in FIG. 本実施形態に係る電磁ブレーキ装置の、第2の電磁コイルの鋳型幅方向の長さについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the length of the mold width direction of the 2nd electromagnetic coil of the electromagnetic brake device which concerns on this embodiment. 均一電磁ブレーキ技術に係る、従来の電磁ブレーキ装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the conventional electromagnetic brake apparatus based on a uniform electromagnetic brake technique. 図4に示す電磁ブレーキ装置のB−B断面における断面図である。It is sectional drawing in the BB cross section of the electromagnetic brake device shown in FIG. 本実施形態の一変形例に係る電磁ブレーキ装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the electromagnetic brake device which concerns on one modification of this embodiment. 図6に示す電磁ブレーキ装置のC−C断面における断面図である。It is sectional drawing in CC cross section of the electromagnetic brake device shown in FIG.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

なお、本明細書に示す各図面では、説明のため、一部の構成部材の大きさを誇張して表現している場合がある。各図面において図示される各部材の相対的な大きさは、必ずしも実際の部材間における大小関係を正確に表現するものではない。   In each drawing shown in this specification, the size of some constituent members may be exaggerated for explanation. The relative sizes of the members illustrated in the drawings do not necessarily accurately represent the magnitude relationship between actual members.

また、以下では、一例として、連続鋳造の対象が鉄鋼であり、溶融金属が溶鋼である実施形態について説明する。ただし、本発明はかかる例に限定されず、本発明は、他の金属に対する連続鋳造に対して適用されてもよい。   In the following, an embodiment in which the object of continuous casting is steel and the molten metal is molten steel will be described as an example. However, the present invention is not limited to such an example, and the present invention may be applied to continuous casting for other metals.

(1.電磁ブレーキ装置の構成)
図1−図3を参照して、本開示の好適な一実施形態に係る電磁ブレーキ装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置の構成を示す側面図である。図2は、図1に示す電磁ブレーキ装置のA−A断面における断面図である。図3は、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置の、後述する第2の電磁コイルの鋳型幅方向の長さについて説明するための図である。
(1. Configuration of electromagnetic brake device)
A configuration of an electromagnetic brake device according to a preferred embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view showing the configuration of the electromagnetic brake device according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electromagnetic brake device shown in FIG. FIG. 3 is a view for explaining the length in the mold width direction of a second electromagnetic coil, which will be described later, of the electromagnetic brake device according to the present embodiment.

本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10は、連続鋳造機において、鋳型120の長辺面の外側面に設置され、鋳型120内の溶鋼1に対して鋳型厚み方向に磁場を印加することにより、当該溶鋼1の流動を抑制する機能を有するものである。図1では、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10の設置位置について説明するために、鋳型120及び浸漬ノズル130を併せて図示している。また、図2においても、電磁ブレーキ装置10の設置位置について説明するために、鋳型120を併せて図示するとともに、浸漬ノズル130の位置を模擬的に二点鎖線で示している。   The electromagnetic brake device 10 according to the present embodiment is installed on the outer side of the long side surface of the mold 120 in a continuous casting machine, and applies a magnetic field in the mold thickness direction to the molten steel 1 in the mold 120, thereby It has a function of suppressing the flow of the molten steel 1. In FIG. 1, in order to explain the installation position of the electromagnetic brake device 10 according to the present embodiment, the mold 120 and the immersion nozzle 130 are shown together. Also in FIG. 2, in order to explain the installation position of the electromagnetic brake device 10, the mold 120 is also illustrated, and the position of the immersion nozzle 130 is schematically shown by a two-dot chain line.

図1及び図2を参照すると、鋳型120は、鋳造する鋳片の幅及び厚さに応じた四角筒状であり、一対の長辺鋳型板121で一対の短辺鋳型板123を両側から挟むように組み立てられる。長辺鋳型板121及び短辺鋳型板123(以下、鋳型板121、123と総称することがある)は、例えば冷却水が流動する水路が設けられた水冷銅板である。鋳型120は、かかる鋳型板121、123と接触する溶鋼1を冷却して、鋳片を製造する。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、鋳型板121、123は、一般的に連続鋳造機の鋳型として用いられる各種の材料によって形成されてよい。   Referring to FIGS. 1 and 2, the mold 120 has a rectangular tube shape corresponding to the width and thickness of a cast piece to be cast, and a pair of short-side mold plates 123 sandwich a pair of short-side mold plates 123 from both sides. Assembled. The long side mold plate 121 and the short side mold plate 123 (hereinafter may be collectively referred to as the mold plates 121 and 123) are, for example, water-cooled copper plates provided with water channels through which cooling water flows. The mold 120 cools the molten steel 1 in contact with the mold plates 121 and 123 to produce a slab. However, the present embodiment is not limited to such an example, and the mold plates 121 and 123 may be formed of various materials that are generally used as a mold for a continuous casting machine.

なお、以下の説明では、上下方向(すなわち、鋳型120から鋳片が引き抜かれる方向)を、z軸方向とも呼称する。上下方向のことを高さ方向とも呼称する。また、z軸方向と垂直な平面(水平面)内における互いに直交する2方向を、それぞれ、x軸方向及びy軸方向とも呼称する。また、x軸方向を、水平面内において鋳型120の長辺と平行な方向、すなわち鋳型幅方向として定義し、y軸方向を、水平面内において鋳型120の短辺と平行な方向、すなわち鋳型厚み方向として定義する。   In the following description, the vertical direction (that is, the direction in which the slab is pulled out from the mold 120) is also referred to as the z-axis direction. The vertical direction is also called the height direction. Two directions orthogonal to each other in a plane (horizontal plane) perpendicular to the z-axis direction are also referred to as an x-axis direction and a y-axis direction, respectively. Further, the x-axis direction is defined as a direction parallel to the long side of the mold 120 in the horizontal plane, that is, the mold width direction, and the y-axis direction is defined as a direction parallel to the short side of the mold 120 in the horizontal plane, that is, the mold thickness direction. Define as

鋳型板121、123の外側面には、当該外側面を覆うようにバックプレート125、127が設けられる。バックプレート125、127は、例えばステンレスからなり、鋳型板121、123を補強するために設けられる。以下、区別のため、長辺鋳型板121の外側面に設けられるバックプレート125のことを長辺側バックプレート125ともいい、短辺鋳型板123の外側面に設けられるバックプレート127のことを短辺側バックプレート127ともいう。なお、上述したように、電磁ブレーキ装置10は、鋳型120の長辺面の外側面に設置されるため、長辺側バックプレート125を介して鋳型120内の溶鋼1に対して磁場を印加することとなる。従って、バックプレート125、127のうち、少なくとも長辺側バックプレート125は、非磁性体(例えば、非磁性のステンレス等)によって形成され得る。   Back plates 125 and 127 are provided on the outer surfaces of the mold plates 121 and 123 so as to cover the outer surfaces. The back plates 125 and 127 are made of stainless steel, for example, and are provided to reinforce the mold plates 121 and 123. Hereinafter, for the sake of distinction, the back plate 125 provided on the outer side surface of the long side mold plate 121 is also referred to as the long side side back plate 125, and the back plate 127 provided on the outer side surface of the short side mold plate 123 is referred to as the short side plate. Also referred to as a side back plate 127. As described above, since the electromagnetic brake device 10 is installed on the outer side of the long side surface of the mold 120, a magnetic field is applied to the molten steel 1 in the mold 120 via the long side back plate 125. It will be. Accordingly, at least the long-side back plate 125 of the back plates 125 and 127 can be formed of a nonmagnetic material (for example, nonmagnetic stainless steel or the like).

浸漬ノズル130は、その下端が鋳型120内の溶鋼1に浸漬されるように設置される。鋳型120の上方には、溶鋼1を貯留するタンディッシュ(図示せず)が設置されており、浸漬ノズル130の上端は、当該タンディッシュの下端に接続されている。つまり、浸漬ノズル130は、当該タンディッシュに貯留された溶鋼1を鋳型120内に連続供給するものである。浸漬ノズル130は、鋳型120のx軸方向(鋳型幅方向)の略中心に位置するように設置される。   The immersion nozzle 130 is installed such that its lower end is immersed in the molten steel 1 in the mold 120. Above the mold 120, a tundish (not shown) for storing the molten steel 1 is installed, and the upper end of the immersion nozzle 130 is connected to the lower end of the tundish. That is, the immersion nozzle 130 continuously supplies the molten steel 1 stored in the tundish into the mold 120. The immersion nozzle 130 is installed so as to be positioned at the approximate center of the mold 120 in the x-axis direction (mold width direction).

浸漬ノズル130は、略円筒形状を有し、その下端近傍の側壁に、溶鋼1を吐出する吐出孔131が形成される。吐出孔131は、鋳型120の両側の短辺鋳型板123にそれぞれ対向する位置に、一対設けられる。図1では、吐出孔131から吐出された溶鋼1の流れ(すなわち、吐出流)を模擬的に太線矢印で示している。   The immersion nozzle 130 has a substantially cylindrical shape, and a discharge hole 131 for discharging the molten steel 1 is formed in a side wall near the lower end thereof. A pair of discharge holes 131 are provided at positions facing the short side mold plates 123 on both sides of the mold 120. In FIG. 1, the flow of molten steel 1 discharged from the discharge holes 131 (that is, the discharge flow) is schematically indicated by a thick line arrow.

電磁ブレーキ装置10は、鋳型120の外側面を取り囲むように設置される鉄心部材111(コア部材111)と、鉄心部材111の一部にy軸方向(鋳型厚み方向)を回転軸方向として導線が巻回されて構成され、鋳型120を鋳型厚み方向に挟むように設置される一対の第1の電磁コイル113と、当該一対の第1の電磁コイル113に電流を印加する第1の電源117と、当該鉄心部材111の一部にy軸方向を回転軸方向として導線が巻回されて構成され、鋳型120を鋳型厚み方向に挟むように設置される一対の第2の電磁コイル115と、当該一対の第2の電磁コイル115に電流を印加する第2の電源119と、を備える。   The electromagnetic brake device 10 includes an iron core member 111 (core member 111) installed so as to surround the outer surface of the mold 120, and a lead wire is provided on a part of the iron core member 111 with the y-axis direction (mold thickness direction) as the rotation axis direction. A pair of first electromagnetic coils 113 that are wound and installed so as to sandwich the mold 120 in the mold thickness direction, and a first power source 117 that applies current to the pair of first electromagnetic coils 113 A pair of second electromagnetic coils 115 configured such that a lead wire is wound around a part of the iron core member 111 with the y-axis direction as the rotation axis direction and the mold 120 is sandwiched in the mold thickness direction; And a second power source 119 for applying a current to the pair of second electromagnetic coils 115.

鉄心部材111は、中実の部材であり、その導線が巻回された部位が、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115の鉄心(コア)として機能する。鉄心部材111は、例えば電磁鋼板を積層することにより形成される。なお、図示するように、鉄心部材111を、鉄心として機能する部位だけでなく、鋳型120の外側面を取り囲むように設けることにより、磁気回路が構成され得るため、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115による磁場の印加をより効率良く行うことが可能になる。   The iron core member 111 is a solid member, and a portion around which the conducting wire is wound functions as an iron core (core) of the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115. The iron core member 111 is formed by laminating electromagnetic steel sheets, for example. As shown in the figure, the magnetic circuit can be configured by providing the iron core member 111 so as to surround not only the portion functioning as the iron core but also the outer surface of the mold 120. Therefore, the first electromagnetic coil 113 and the first Application of the magnetic field by the second electromagnetic coil 115 can be performed more efficiently.

一対の第1の電磁コイル113は、その鉄心のz軸方向(上下方向、高さ方向)の中心が浸漬ノズル130の吐出孔131よりも下方に位置し、そのx軸方向の長さが、鋳片の幅よりも長くなるように(すなわち、鋳型120内の空間のx軸方向の長さよりも長くなるように)構成される。かかる構成により、一対の第1の電磁コイル113に第1の電源117によって電流を印加することによって、鋳型幅方向の全域に渡って略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能になる。このように、第1の電磁コイル113は、浸漬ノズル130の吐出孔131よりも下方において、均一電磁ブレーキ技術に対応する磁場を印加可能なものである。これにより、下降流の流速を低下させることができるため、不活性ガスの気泡や非金属介在物の浮上が促進され、鋳片の内質を向上させる効果を得ることができる。なお、本明細書では、第1の電磁コイル113のように、鋳型幅方向の全域に渡って略均一な磁場を印加可能に構成される電磁コイルのことを、後述する一部領域磁場印加電磁コイルと区別するために、便宜的に、全域磁場印加電磁コイルともいう。また、第1の電源117のように、全域磁場印加電磁コイルを駆動させるための電源のことを、便宜的に、全域磁場印加用電源ともいう。   The pair of first electromagnetic coils 113 has a center in the z-axis direction (vertical direction, height direction) of the iron core located below the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130, and the length in the x-axis direction is It is configured to be longer than the width of the slab (that is, to be longer than the length of the space in the mold 120 in the x-axis direction). With such a configuration, by applying a current to the pair of first electromagnetic coils 113 by the first power source 117, a magnetic field that is substantially uniform over the entire region in the mold width direction and is directed in the mold thickness direction is generated in the mold 120. Application to the molten steel 1 becomes possible. As described above, the first electromagnetic coil 113 can apply a magnetic field corresponding to the uniform electromagnetic brake technology below the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130. Thereby, since the flow velocity of a downward flow can be reduced, the float of an inert gas bubble and a nonmetallic inclusion is accelerated | stimulated, and the effect which improves the quality of a slab can be acquired. In the present specification, an electromagnetic coil configured to be able to apply a substantially uniform magnetic field over the entire area in the mold width direction, such as the first electromagnetic coil 113, is a partial area magnetic field applying electromagnetic to be described later. For the sake of distinction from the coil, it is also referred to as a global magnetic field application electromagnetic coil for convenience. In addition, a power source for driving the entire magnetic field application electromagnetic coil, such as the first power supply 117, is also referred to as a global magnetic field application power source for convenience.

ここで、具体的には、高さ方向の位置について、浸漬ノズル130の吐出孔131の高さ方向の中心を通る溶鋼1の吐出方向を示す直線と、第1の電磁コイル113の鉄心の高さ方向の中心との交点(図3に示す交点A1)が、鋳型120の短辺面よりも内側に位置するように、一対の第1の電磁コイル113が設置される。これにより、吐出流が、第1の電磁コイル113によって磁場が印加される領域、すなわち電磁ブレーキが有効に作用する領域を横切ることになるため、吐出流の勢いを抑制し下降流の流速を低下させる効果をより効果的に得ることができる。   Here, specifically, with respect to the position in the height direction, a straight line indicating the discharge direction of the molten steel 1 passing through the center of the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130 and the height of the iron core of the first electromagnetic coil 113. The pair of first electromagnetic coils 113 is installed so that the intersection with the center in the vertical direction (intersection A1 shown in FIG. 3) is located inside the short side surface of the mold 120. As a result, the discharge flow crosses the region where the magnetic field is applied by the first electromagnetic coil 113, that is, the region where the electromagnetic brake effectively operates, so the momentum of the discharge flow is suppressed and the flow velocity of the downward flow is reduced. Effects can be obtained more effectively.

一対の第2の電磁コイル115は、第1の電磁コイル113と鉄心の一部を共有するように構成される。一対の第2の電磁コイル115は、その鉄心のx−z平面内での中心が一対の第1の電磁コイル113の鉄心の中心と略一致するとともに、そのx軸方向の長さが、鋳型120のx軸方向の中心を含み第1の電磁コイル113よりも短い所定の長さになるように(すなわち、鋳型120内の空間のx軸方向の長さよりも短くなるように)構成される。かかる構成により、一対の第2の電磁コイル115に第2の電源119によって電流を印加することにより、鋳型幅方向の中心を含み鋳型120内の溶鋼1の当該鋳型幅方向全体よりも短い所定の領域において略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能になる。なお、本明細書では、第2の電磁コイル115のように、鋳型幅方向の一部領域にのみ略均一な磁場を印加可能に構成される電磁コイルのことを、上記全域磁場印加電磁コイルと区別するために、便宜的に、一部領域磁場印加電磁コイルともいう。また、第2の電源119のように、一部領域磁場印加電磁コイルを駆動させるための電源のことを、便宜的に、一部領域磁場印加用電源ともいう。   The pair of second electromagnetic coils 115 is configured to share a part of the iron core with the first electromagnetic coil 113. The pair of second electromagnetic coils 115 has the center in the xz plane of the iron core substantially coincided with the center of the iron core of the pair of first electromagnetic coils 113, and the length in the x-axis direction is determined by the mold. 120 is configured so as to have a predetermined length shorter than the first electromagnetic coil 113 including the center in the x-axis direction (that is, shorter than the length of the space in the mold 120 in the x-axis direction). . With such a configuration, a current is applied to the pair of second electromagnetic coils 115 by the second power source 119, so that a predetermined length shorter than the entire mold width direction of the molten steel 1 in the mold 120 including the center in the mold width direction is obtained. It is possible to apply a magnetic field that is substantially uniform in the region and that extends in the mold thickness direction to the molten steel 1 in the mold 120. In the present specification, an electromagnetic coil configured to be able to apply a substantially uniform magnetic field only to a partial region in the mold width direction, such as the second electromagnetic coil 115, is referred to as the above-mentioned whole-area magnetic field applying electromagnetic coil. For the sake of distinction, it is also referred to as a partial area magnetic field application electromagnetic coil for convenience. In addition, a power source for driving the partial area magnetic field application electromagnetic coil like the second power source 119 is also referred to as a partial area magnetic field application power source for convenience.

ここで、電磁ブレーキ装置10では、第1の電磁コイル113に電流を印加する第1の電源117と、第2の電磁コイル115に電流を印加する第2の電源119と、は独立に設けられており、これらの電源117、119によって印加する電流量を適宜調整することにより、第1の電磁コイル113によって発生する磁場の磁束密度、及び第2の電磁コイル115によって発生する磁場の磁束密度を、それぞれ独立に制御することができる。つまり、電磁ブレーキ装置10では、それぞれ独立に磁束密度を調整可能な2種類の電磁コイル(第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115)が設置される。かかる構成によれば、鋳型120内の溶鋼1に対して、第1の電磁コイル113によって鋳型幅方向の全域に渡って略均一の磁場を印加するとともに、第2の電磁コイル115によって鋳型幅方向の一部領域にのみ略均一の磁場を更に印加することが可能になる。つまり、鋳型幅方向において、鋳型120内の溶鋼1に対して印加する磁場の磁束密度に分布を持たせることができる。   Here, in the electromagnetic brake device 10, the first power source 117 that applies current to the first electromagnetic coil 113 and the second power source 119 that applies current to the second electromagnetic coil 115 are provided independently. The magnetic flux density of the magnetic field generated by the first electromagnetic coil 113 and the magnetic flux density of the magnetic field generated by the second electromagnetic coil 115 are adjusted by appropriately adjusting the amount of current applied by these power sources 117 and 119. , Each can be controlled independently. That is, in the electromagnetic brake device 10, two types of electromagnetic coils (the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115) that can independently adjust the magnetic flux density are installed. According to such a configuration, a substantially uniform magnetic field is applied to the molten steel 1 in the mold 120 over the entire area in the mold width direction by the first electromagnetic coil 113, and in the mold width direction by the second electromagnetic coil 115. It is possible to further apply a substantially uniform magnetic field only to a part of the region. That is, the magnetic flux density of the magnetic field applied to the molten steel 1 in the mold 120 can be distributed in the mold width direction.

ここで、第2の電磁コイル115は、上述したように、鋳型120の鋳型幅方向の中心を含む所定の領域、すなわち浸漬ノズル130の周辺の領域に磁場を印加可能に設置される。従って、第1の電源117及び第2の電源119を適宜駆動させ、例えば、第2の電磁コイル115によって、第1の電磁コイル113によって発生する磁場を打ち消すような磁場を発生させることにより、鋳型幅方向において、浸漬ノズル130の周辺の領域の磁束密度が他の領域の磁束密度よりも小さくなるように、磁場を印加することが可能になる。   Here, as described above, the second electromagnetic coil 115 is installed in a predetermined area including the center of the mold 120 in the mold width direction, that is, an area around the immersion nozzle 130 so that a magnetic field can be applied. Accordingly, the first power source 117 and the second power source 119 are appropriately driven, and, for example, a magnetic field that cancels the magnetic field generated by the first electromagnetic coil 113 is generated by the second electromagnetic coil 115, thereby generating a mold. In the width direction, it is possible to apply a magnetic field so that the magnetic flux density in the area around the immersion nozzle 130 is smaller than the magnetic flux density in other areas.

このような磁束密度の分布を実現しながら連続鋳造を行うことにより、鋳型幅方向において浸漬ノズル130の設置位置周辺以外の領域、すなわち短辺鋳型板123から所定の距離の領域では、鋳型120内の溶鋼1に対して比較的大きい磁束密度の磁場が印加されることとなるため、吐出流が短辺鋳型板123に衝突する勢いが緩和され、下降流の流速を低下させることができ、鋳片の内質を向上させることが可能になる。一方、鋳型幅方向において浸漬ノズル130の設置位置周辺の領域では、鋳型120内の溶鋼1に対して比較的小さい磁束密度の磁場が印加されることとなるため、当該浸漬ノズル130の設置位置周辺でのMHD対向流の流速を低下させることができ、鋳片の表層品質を向上させることが可能になる。   By performing continuous casting while realizing such a distribution of magnetic flux density, in a region other than the periphery of the position where the immersion nozzle 130 is installed in the mold width direction, that is, in a region at a predetermined distance from the short-side mold plate 123, Since a magnetic field having a relatively large magnetic flux density is applied to the molten steel 1, the momentum at which the discharge flow collides with the short-side mold plate 123 is alleviated, and the flow velocity of the downward flow can be reduced. It becomes possible to improve the internal quality of the piece. On the other hand, a magnetic field having a relatively small magnetic flux density is applied to the molten steel 1 in the mold 120 in the region around the position where the immersion nozzle 130 is installed in the mold width direction. It is possible to reduce the flow rate of the MHD counterflow at, and to improve the surface layer quality of the slab.

このように、本実施形態によれば、電磁ブレーキ技術において、鋳型幅方向における磁場の磁束密度の分布を適宜調整することができ、これにより、鋳片の内質及び表層品質をともに向上させることが可能になる。   Thus, according to the present embodiment, in the electromagnetic brake technology, the distribution of the magnetic flux density of the magnetic field in the mold width direction can be adjusted as appropriate, thereby improving both the quality of the slab and the surface layer quality. Is possible.

なお、第1の電源117及び第2の電源119の駆動制御(具体的には、例えば、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115に対して電流を印加するタイミング、及び印加する電流量等の制御)は、図示しない制御装置によって実行され得る。当該制御装置は、例えば、CPU等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載された制御基板等である。あるいは、当該制御装置は、PC等の汎用的な情報処理装置であってもよい。当該制御装置のプロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、第1の電源117及び第2の電源119の駆動制御が適宜実行される。   Note that the drive control of the first power supply 117 and the second power supply 119 (specifically, for example, the timing of applying current to the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115, and the current to be applied) The control of the amount and the like) can be executed by a control device (not shown). The control device is, for example, a control board on which a processor such as a CPU, or a processor and a storage element such as a memory are mounted. Alternatively, the control device may be a general-purpose information processing device such as a PC. When the processor of the control device operates according to a predetermined program, drive control of the first power source 117 and the second power source 119 is appropriately executed.

ここで、図3を参照して、第2の電磁コイル115の鋳型幅方向の長さについて、より詳細に説明する。本実施形態では、上述したように、第2の電磁コイル115は、浸漬ノズル130の設置位置周辺でのMHD対向流の流速を低下させることを目的として設置されるものである。従って、第2の電磁コイル115は、その印加する磁場がMHD対向流に影響を与え得るように、浸漬ノズル130の設置位置周辺に設置される。一方、第2の電磁コイル115の鋳型幅方向の長さが長過ぎれば、第1の電磁コイル113のみが設置される領域の鋳型幅方向の長さが相対的に短くなり、吐出流の勢いを抑制し下降流の流速を低下させる効果が得られ難くなる。従って、第2の電磁コイル115の鋳型幅方向の長さは、自身によるMHD対向流の流速を低下させる効果、及び第1の電磁コイル113による下降流の流速を低下させる効果を、ともに好適に得られるように、設定され得る。   Here, the length of the second electromagnetic coil 115 in the mold width direction will be described in more detail with reference to FIG. In the present embodiment, as described above, the second electromagnetic coil 115 is installed for the purpose of reducing the flow rate of the MHD counterflow around the installation position of the immersion nozzle 130. Therefore, the second electromagnetic coil 115 is installed around the position where the immersion nozzle 130 is installed so that the applied magnetic field can affect the MHD counterflow. On the other hand, if the length of the second electromagnetic coil 115 in the mold width direction is too long, the length in the mold width direction of the area where only the first electromagnetic coil 113 is installed becomes relatively short, and the momentum of the discharge flow It is difficult to obtain the effect of suppressing the flow rate and lowering the flow velocity of the downward flow. Therefore, the length of the second electromagnetic coil 115 in the mold width direction is suitable for both the effect of reducing the flow rate of the MHD counterflow by itself and the effect of reducing the flow rate of the downward flow by the first electromagnetic coil 113. It can be set as obtained.

具体的には、吐出流の勢いを好適に抑制するためには、吐出流が、第1の電磁コイル113のみによって磁場が印加される領域、すなわち電磁ブレーキがより有効に作用する領域を横切るように、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115が設置されることが好ましい。この場合、吐出流の勢いを抑制し下降流の流速を低下させる効果をより効果的に得ることができるからである。従って、吐出流が浸漬ノズル130の吐出孔131から直線的に進むと仮定すれば、少なくとも、浸漬ノズル130の吐出孔131の高さ方向の下端を通る溶鋼1の吐出方向を示す直線(図3において細線破線で示す直線)と、第1の電磁コイル113の鉄心の高さ方向の中心との交点A2よりも外側の領域には、第2の電磁コイル115が存在せず、第1の電磁コイル113のみが存在することが好ましい。つまり、第2の電磁コイル115の鋳型幅方向の内径は、当該交点A2間の長さW1以下であることが好ましい。   Specifically, in order to suitably suppress the momentum of the discharge flow, the discharge flow crosses the region where the magnetic field is applied only by the first electromagnetic coil 113, that is, the region where the electromagnetic brake acts more effectively. In addition, the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115 are preferably installed. This is because the effect of suppressing the momentum of the discharge flow and reducing the flow velocity of the downward flow can be obtained more effectively. Therefore, if it is assumed that the discharge flow proceeds linearly from the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130, at least a straight line indicating the discharge direction of the molten steel 1 passing through the lower end in the height direction of the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130 (FIG. 3). The second electromagnetic coil 115 does not exist in a region outside the intersection A2 between the first electromagnetic coil 113 and the center of the first electromagnetic coil 113 in the height direction of the iron core. Preferably only the coil 113 is present. That is, it is preferable that the inner diameter of the second electromagnetic coil 115 in the mold width direction is not more than the length W1 between the intersections A2.

一方、浸漬ノズル130の設置位置周辺でのMHD対向流の流速を低下させる効果を好適に得るためには、少なくとも当該浸漬ノズル130の設置位置周辺に第2の電磁コイル115が存在する必要がある。従って、第2の電磁コイル115の鋳型幅方向の内径は、浸漬ノズル130の外径W2以上であることが好ましい。   On the other hand, in order to suitably obtain the effect of reducing the flow rate of the MHD counterflow around the installation position of the immersion nozzle 130, the second electromagnetic coil 115 needs to exist at least around the installation position of the immersion nozzle 130. . Therefore, the inner diameter of the second electromagnetic coil 115 in the mold width direction is preferably equal to or larger than the outer diameter W2 of the immersion nozzle 130.

以上説明したように、本実施形態では、鋳型幅方向の内径の最大値が上記交点A2間の長さW1であり、鋳型幅方向の内径の最小値が浸漬ノズル130の外径W2であるように、第2の電磁コイル115を構成する。かかる構成により、上述した第1の電磁コイル113による下降流の流速を低下させる効果、及び第2の電磁コイル115によるMHD対向流の流速を低下させる効果、をともに好適に得ることが可能になる。   As described above, in the present embodiment, the maximum value of the inner diameter in the mold width direction is the length W1 between the intersection points A2, and the minimum value of the inner diameter in the mold width direction is the outer diameter W2 of the immersion nozzle 130. In addition, the second electromagnetic coil 115 is configured. With such a configuration, it is possible to suitably obtain both the above-described effect of reducing the flow velocity of the downflow by the first electromagnetic coil 113 and the effect of reducing the flow velocity of the MHD counterflow by the second electromagnetic coil 115. .

以上、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置の構成について説明した。   The configuration of the electromagnetic brake device according to this embodiment has been described above.

ここで、比較のため、図4及び図5を参照して、均一電磁ブレーキ技術に係る、従来の一般的な電磁ブレーキ装置の構成について説明する。図4は、均一電磁ブレーキ技術に係る、従来の電磁ブレーキ装置の構成を示す側面図である。図5は、図4に示す電磁ブレーキ装置のB−B断面における断面図である。図4及び図5では、図1及び図2と同様に、従来の電磁ブレーキ装置の設置位置について説明するために、連続鋳造用の鋳型120及び浸漬ノズル130を併せて示している。   Here, for comparison, the configuration of a conventional general electromagnetic brake device according to the uniform electromagnetic brake technology will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a side view showing a configuration of a conventional electromagnetic brake device according to the uniform electromagnetic brake technology. 5 is a cross-sectional view of the electromagnetic brake device shown in FIG. 4 and 5, as in FIGS. 1 and 2, a continuous casting mold 120 and an immersion nozzle 130 are shown together in order to describe the installation position of the conventional electromagnetic brake device.

図4及び図5を参照すると、従来の電磁ブレーキ装置60は、鋳型120の外側面を取り囲むように設置される鉄心部材611(コア部材611)と、鉄心部材611の一部にy軸方向を回転軸方向として導線が巻回されて構成され、鋳型120を鋳型厚み方向に挟むように設置される一対の電磁コイル613と、当該一対の電磁コイル613に電流を印加する電源617と、を備える。   Referring to FIGS. 4 and 5, the conventional electromagnetic brake device 60 includes an iron core member 611 (core member 611) installed so as to surround the outer surface of the mold 120, and a part of the iron core member 611 in the y-axis direction. A pair of electromagnetic coils 613 that are configured by winding a conductive wire as the rotation axis direction and are arranged so as to sandwich the mold 120 in the mold thickness direction, and a power source 617 that applies current to the pair of electromagnetic coils 613 are provided. .

鉄心部材611は、図1及び図2に示す本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10の鉄心部材111と同様の構成を有する。また、一対の電磁コイル613は、その鉄心のz軸方向の中心が浸漬ノズル130の吐出孔131よりも下方に位置し、そのx軸方向の長さが、鋳片の幅よりも長くなるように(すなわち、鋳型120内の空間のx軸方向の長さよりも長くなるように)構成される。つまり、電磁コイル613は、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10における第1の電磁コイル113と同様のものである。このように、従来の電磁ブレーキ装置60は、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10において、第2の電磁コイル115が設けられず、第1の電磁コイル113のみ(すなわち、全域磁場印加電磁コイルのみ)が設けられたものに対応する。   The iron core member 611 has the same configuration as that of the iron core member 111 of the electromagnetic brake device 10 according to this embodiment shown in FIGS. 1 and 2. Further, the pair of electromagnetic coils 613 is such that the center of the iron core in the z-axis direction is located below the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130 and the length in the x-axis direction is longer than the width of the slab. (Ie, longer than the length of the space in the mold 120 in the x-axis direction). That is, the electromagnetic coil 613 is the same as the first electromagnetic coil 113 in the electromagnetic brake device 10 according to the present embodiment. As described above, in the electromagnetic brake device 10 according to the present embodiment, the conventional electromagnetic brake device 60 is not provided with the second electromagnetic coil 115, and only the first electromagnetic coil 113 (that is, only the whole-area magnetic field applying electromagnetic coil). ) Corresponds to those provided.

電磁ブレーキ装置60では、一対の電磁コイル613に電源617によって電流を印加することにより、鋳型幅方向の全域に渡って略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能になる。これにより、下降流の流速を低下させることができるため、鋳片の内質を向上させる効果を得ることができる。   In the electromagnetic brake device 60, by applying a current to the pair of electromagnetic coils 613 by the power source 617, a magnetic field that is substantially uniform over the entire area in the mold width direction and directed in the mold thickness direction is applied to the molten steel 1 in the mold 120. Can be applied. Thereby, since the flow velocity of a downward flow can be reduced, the effect of improving the internal quality of a slab can be acquired.

しかしながら、鋳片の内質を向上させる効果を確実に得るためには電磁コイル613によって印加する磁場の磁束密度をある程度大きなものとする必要がある反面、当該磁束密度を大きくし過ぎると、浸漬ノズル130の近傍に発生する、吐出流と対向する方向のMHD対向流の流速が大きくなる。上述したように、MHD対向流の流速が大きければ、当該MHD対向流に起因して発生する浸漬ノズル130周辺の上昇流によって、不活性ガスの気泡等が浮上し、鋳片の表層品質が悪化するという問題が生じる恐れがある。   However, in order to reliably obtain the effect of improving the quality of the slab, it is necessary to increase the magnetic flux density of the magnetic field applied by the electromagnetic coil 613 to a certain extent, but if the magnetic flux density is excessively increased, the immersion nozzle The flow velocity of the MHD counter flow that occurs in the vicinity of 130 in the direction opposite to the discharge flow increases. As described above, if the flow velocity of the MHD counterflow is high, the upward flow around the immersion nozzle 130 caused by the MHD counterflow causes bubbles of inert gas and the like to rise, and the surface layer quality of the slab deteriorates. May cause problems.

かかる問題に対して、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10によれば、以上説明したように、それぞれ独立に電流を印加可能な第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115が設置される。従って、鋳型幅方向において、鋳型120内の溶鋼1に対して印加する磁場の磁束密度に分布を持たせることができるため、当該磁束密度の分布を適宜調整することにより、下降流の流速を低下させることによる鋳片の内質の向上の効果と、MHD対向流に起因して発生する浸漬ノズル130周辺の上昇流の流速を低下させることによる鋳片の表層品質の向上の効果と、をともに得ることが可能となる。   With respect to such a problem, according to the electromagnetic brake device 10 according to the present embodiment, as described above, the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115 capable of independently applying a current are installed. . Accordingly, since the magnetic flux density of the magnetic field applied to the molten steel 1 in the mold 120 can be distributed in the mold width direction, the flow velocity of the downward flow can be reduced by appropriately adjusting the distribution of the magnetic flux density. Both the effect of improving the quality of the slab by making the slab and the effect of improving the surface quality of the slab by reducing the flow velocity of the upward flow around the immersion nozzle 130 caused by the MHD counter flow Can be obtained.

なお、従来の電磁ブレーキ装置60によって得られる効果として、鋳片の内質向上だけでなく、成分の異なる溶融金属を連続して鋳造する、いわゆる連々鋳時における成分の混合の抑制が挙げられる。電磁ブレーキ装置60によって下降流の流速を低下させることにより、溶融金属の種類が切り替えられる際の、これら異なる種類の溶融金属の混合が好適に抑制され得る。この点、本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10では、鋳型幅方向において、鋳型120内の溶鋼1に対して印加する磁場の磁束密度に分布が存在し得るため、この連々鋳時における成分の混合の抑制の効果は限定的なものとなるようにも思われる。   The effects obtained by the conventional electromagnetic brake device 60 include not only improving the quality of the cast slab, but also suppressing the mixing of components during so-called continuous casting, in which molten metals having different components are continuously cast. By reducing the flow velocity of the downward flow by the electromagnetic brake device 60, mixing of these different types of molten metal can be suitably suppressed when the type of molten metal is switched. In this regard, in the electromagnetic brake device 10 according to the present embodiment, there can be a distribution in the magnetic flux density of the magnetic field applied to the molten steel 1 in the mold 120 in the mold width direction. The suppression effect seems to be limited.

しかしながら、電磁ブレーキ装置10では、上述したように、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115は、それぞれ独立に電流を印加可能に構成される。従って、例えば、第2の電磁コイル115に対して電流を印加せず、第1の電磁コイル113にのみ電流を印加すれば、従来の電磁ブレーキ装置60と同様に、鋳型幅方向の全域に渡って略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能である。つまり、電磁ブレーキ装置10において、連々鋳時における成分の混合の抑制の効果をより好適に得ようと思えば、溶融金属の種類が切り替えられる際の所定の時間のみ、第1の電磁コイル113にだけ電流を印加するように、電磁ブレーキ装置10を駆動させればよい。   However, in the electromagnetic brake device 10, as described above, the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115 are configured to be able to apply current independently. Therefore, for example, if a current is not applied to the second electromagnetic coil 115 but only a current is applied to the first electromagnetic coil 113, as in the conventional electromagnetic brake device 60, it extends over the entire area in the mold width direction. It is possible to apply a substantially uniform magnetic field directed in the mold thickness direction to the molten steel 1 in the mold 120. That is, in the electromagnetic brake device 10, if it is desired to more suitably obtain the effect of suppressing mixing of components at the time of continuous casting, the first electromagnetic coil 113 is applied to the first electromagnetic coil 113 only for a predetermined time when the type of molten metal is switched. The electromagnetic brake device 10 may be driven so as to apply a current only.

また、上記のような連々鋳時における成分の混合の抑制効果を得ることを重要視する場合だけでなく、例えば、加工度合いが大きく薄い品種を鋳造する場合のように、鋳片の内質がより重要視される場合には、同様に、鋳型幅方向の全域に渡って略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加した方が好ましいことがある。このような場合にも、第1の電磁コイル113にだけ電流を印加するように電磁ブレーキ装置10を駆動させればよい。   Moreover, not only when emphasizing obtaining the effect of suppressing the mixing of components during continuous casting as described above, but for example, when casting a variety with a large degree of processing, the quality of the slab is low. In the case where more importance is attached, similarly, it may be preferable to apply a magnetic field that is substantially uniform over the entire area in the mold width direction and that is directed in the mold thickness direction to the molten steel 1 in the mold 120. Even in such a case, the electromagnetic brake device 10 may be driven so that a current is applied only to the first electromagnetic coil 113.

このように、電磁ブレーキ装置10では、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115を、それぞれ独立に電流を印加可能に構成することにより、目的に応じた、より自由度の高い電磁ブレーキの利用が可能になる。例えば、表層品質及び内質がともに求められる場合には、鋳型幅方向において適切な磁束密度の分布が実現され得るように第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115によってともに磁場を生じさせ、上記のように連々鋳時における成分の混合の抑制効果をより好適に得たい場合や鋳片の内質がより重要視される場合には、第1の電磁コイル113によってのみ磁場を生じさせればよい。   As described above, in the electromagnetic brake device 10, the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115 are configured to be able to apply currents independently, so that the electromagnetic brake having a higher degree of freedom according to the purpose. Can be used. For example, when both surface quality and internal quality are required, a magnetic field is generated by both the first electromagnetic coil 113 and the second electromagnetic coil 115 so that an appropriate magnetic flux density distribution can be realized in the mold width direction. As described above, when the effect of suppressing the mixing of components during continuous casting is desired to be obtained more appropriately, or when the inner quality of the slab is more important, a magnetic field is generated only by the first electromagnetic coil 113. Just do it.

(2.変形例)
図6及び図7を参照して、本実施形態の一変形例として、他の構成を有する電磁ブレーキ装置の構成について説明する。図6は、本実施形態の一変形例に係る電磁ブレーキ装置の構成を示す側面図である。図7は、図6に示す電磁ブレーキ装置のC−C断面における断面図である。図6及び図7では、図1及び図2と同様に、本変形例に係る電磁ブレーキ装置の設置位置について説明するために、連続鋳造用の鋳型120及び浸漬ノズル130を併せて示している。
(2. Modification)
With reference to FIG.6 and FIG.7, the structure of the electromagnetic brake device which has another structure as a modification of this embodiment is demonstrated. FIG. 6 is a side view showing a configuration of an electromagnetic brake device according to a modification of the present embodiment. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of the electromagnetic brake device shown in FIG. In FIGS. 6 and 7, similarly to FIGS. 1 and 2, the continuous casting mold 120 and the immersion nozzle 130 are shown together in order to explain the installation position of the electromagnetic brake device according to this modification.

図6及び図7を参照すると、本変形例に係る電磁ブレーキ装置20は、鋳型120の外側面を取り囲むように設置される鉄心部材211(コア部材211)と、鉄心部材211の一部にy軸方向を回転軸方向として導線が巻回されて構成され、鋳型120を鋳型厚み方向に挟むように設置される一対の第1の電磁コイル213と、当該一対の第1の電磁コイル213に電流を印加する第1の電源219と、当該鉄心部材211の一部にy軸方向を回転軸方向として導線が巻回されて構成され、鋳型120を鋳型厚み方向に挟むように設置される一対の第2の電磁コイル215と、当該一対の第2の電磁コイル215に電流を印加する第2の電源221と、当該鉄心部材211の一部にy軸方向を回転軸方向として導線が巻回されて構成され、鋳型120を鋳型厚み方向に挟むように設置される一対の第3の電磁コイル217と、当該一対の第3の電磁コイル217に電流を印加する第3の電源223と、を備える。   6 and 7, the electromagnetic brake device 20 according to the present modification includes an iron core member 211 (core member 211) installed so as to surround the outer surface of the mold 120, and a portion of the iron core member 211 is y. A pair of first electromagnetic coils 213, which is configured by winding a conductive wire with the axial direction as the rotation axis direction and sandwiching the mold 120 in the mold thickness direction, and a current in the pair of first electromagnetic coils 213 And a pair of iron core members 211 that are configured such that a lead wire is wound around a part of the iron core member 211 with the y-axis direction as the rotation axis direction, and the mold 120 is sandwiched in the mold thickness direction. A conductive wire is wound around the second electromagnetic coil 215, the second power source 221 that applies current to the pair of second electromagnetic coils 215, and a part of the iron core member 211 with the y-axis direction as the rotation axis direction. Configured The mold 120 includes a third electromagnetic coils 217 of the pair being disposed so as to sandwich the mold thickness direction, and the third power source 223 for applying a current to the third electromagnetic coils 217 of the pair, the.

鉄心部材211は、図1及び図2に示す電磁ブレーキ装置10の鉄心部材111と同様の構成を有する。また、一対の第1の電磁コイル213は、そのz軸方向の中心が浸漬ノズル130の吐出孔131よりも下方に位置し、そのx軸方向の長さが、鋳片の幅方向の長さよりも長くなるように(すなわち、鋳型120内の空間のx軸方向の長さよりも長くなるように)構成される。つまり、第1の電磁コイル213は、上述した電磁ブレーキ装置10における第1の電磁コイル113と同様のものであり、全域磁場印加電磁コイルに対応するものである。また、第1の電源219は、全域磁場印加用電源に対応するものである。   The iron core member 211 has the same configuration as the iron core member 111 of the electromagnetic brake device 10 shown in FIGS. 1 and 2. Further, the pair of first electromagnetic coils 213 has the center in the z-axis direction positioned below the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130, and the length in the x-axis direction is longer than the length in the width direction of the slab. (That is, longer than the length of the space in the mold 120 in the x-axis direction). That is, the 1st electromagnetic coil 213 is the same as the 1st electromagnetic coil 113 in the electromagnetic brake device 10 mentioned above, and respond | corresponds to a global magnetic field application electromagnetic coil. The first power source 219 corresponds to a global magnetic field application power source.

電磁ブレーキ装置20では、一対の第1の電磁コイル213に第1の電源219によって電流を印加することにより、鋳型幅方向の全域に渡って略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能になる。これにより、下降流の流速を低下させることができるため、鋳片の内質を向上させる効果を得ることができる。   In the electromagnetic brake device 20, by applying a current to the pair of first electromagnetic coils 213 by the first power source 219, a magnetic field that is substantially uniform over the entire area in the mold width direction and that is directed in the mold thickness direction is applied to the mold 120. It becomes possible to apply to the inner molten steel 1. Thereby, since the flow velocity of a downward flow can be reduced, the effect of improving the internal quality of a slab can be acquired.

一対の第2の電磁コイル215は、第1の電磁コイル213と鉄心の一部を共有するように構成される。一対の第2の電磁コイル215は、その鉄心のx−z平面内での中心が一対の第1の電磁コイル113の鉄心の中心からx軸方向の一方の短辺面側にずれるとともに、そのx軸方向の長さが、鋳型120の当該x軸方向の一方の短辺面から所定の距離の領域を含み、かつ鋳型120の当該x軸方向の中心付近の領域を含まない、第1の電磁コイル213よりも短い所定の長さになるように構成される。かかる構成により、一対の第2の電磁コイル215に第2の電源221によって電流を印加することによって、x軸方向の一方の短辺面から、当該x軸方向の中心付近の領域を含まない所定の距離の領域において略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能になる。   The pair of second electromagnetic coils 215 are configured to share a part of the iron core with the first electromagnetic coil 213. The pair of second electromagnetic coils 215 has their centers in the xz plane shifted from the center of the core of the pair of first electromagnetic coils 113 to one short side surface side in the x-axis direction. The length in the x-axis direction includes a region at a predetermined distance from one short side surface in the x-axis direction of the mold 120 and does not include a region near the center of the mold 120 in the x-axis direction. It is comprised so that it may become predetermined length shorter than the electromagnetic coil 213. With this configuration, by applying a current to the pair of second electromagnetic coils 215 by the second power source 221, a predetermined region that does not include a region near the center in the x-axis direction from one short side surface in the x-axis direction. It is possible to apply to the molten steel 1 in the mold 120 a magnetic field that is substantially uniform in the region of the distance of and is directed in the mold thickness direction.

一対の第3の電磁コイル217は、第1の電磁コイル213と鉄心の一部を共有するように構成される。一対の第3の電磁コイル217は、x軸方向において、鋳型120の中心を挟んで、一対の第2の電磁コイル215と対称的に構成される。すなわち、一対の第3の電磁コイル217は、その鉄心のx−z平面内での中心が一対の第1の電磁コイル113の鉄心の中心からx軸方向の他方の短辺面側にずれるとともに、そのx軸方向の長さが、鋳型120の当該x軸方向の他方の短辺面から所定の距離の領域を含み、かつ鋳型120の当該x軸方向の中心付近の領域を含まない、第1の電磁コイル213よりも短い所定の長さになるように構成される。かかる構成により、一対の第3の電磁コイル217に第3の電源223によって電流を印加することによって、x軸方向の他方の短辺面から、当該x軸方向の中心付近の領域を含まない所定の距離の領域において略均一で、鋳型厚み方向に向かう磁場を、鋳型120内の溶鋼1に対して印加することが可能になる。このように、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217は、一部領域磁場印加電磁コイルに対応するものである。また、第2の電源221及び第3の電源223は、一部領域磁場印加用電源に対応するものである。   The pair of third electromagnetic coils 217 is configured to share a part of the iron core with the first electromagnetic coil 213. The pair of third electromagnetic coils 217 are configured symmetrically with the pair of second electromagnetic coils 215 across the center of the mold 120 in the x-axis direction. That is, the pair of third electromagnetic coils 217 have their centers in the xz plane shifted from the centers of the cores of the pair of first electromagnetic coils 113 toward the other short side surface in the x-axis direction. The length in the x-axis direction includes a region at a predetermined distance from the other short side surface of the mold 120 in the x-axis direction, and does not include a region near the center of the mold 120 in the x-axis direction. It is configured to have a predetermined length shorter than one electromagnetic coil 213. With this configuration, by applying a current to the pair of third electromagnetic coils 217 by the third power source 223, a predetermined region that does not include a region near the center in the x-axis direction from the other short side surface in the x-axis direction. It is possible to apply to the molten steel 1 in the mold 120 a magnetic field that is substantially uniform in the region of the distance of and is directed in the mold thickness direction. Thus, the 2nd electromagnetic coil 215 and the 3rd electromagnetic coil 217 respond | correspond to a partial area magnetic field application electromagnetic coil. The second power source 221 and the third power source 223 correspond to a partial area magnetic field application power source.

ここで、電磁ブレーキ装置20では、第1の電磁コイル213に電流を印加する第1の電源219と、第2の電磁コイル215に電流を印加する第2の電源221と、第3の電磁コイル217に電流を印加する第3の電源223と、は独立に設けられており、これらの電源219、221、223によって印加する電流量を適宜調整することにより、第1の電磁コイル213によって発生する磁場の磁束密度、第2の電磁コイル215によって発生する磁場の磁束密度、及び第3の電磁コイル217によって発生する磁場の磁束密度を、それぞれ独立に制御することができる。つまり、電磁ブレーキ装置20では、それぞれ独立に磁束密度を調整可能な3種類の電磁コイル(第1の電磁コイル213、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217)が設置される。従って、鋳型120内の溶鋼1に対して、第1の電磁コイル213によって鋳型幅方向の全域に渡って略均一の磁場を印加するとともに、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217によって鋳型幅方向の一部領域にのみ略均一な磁場を更に印加することが可能になる。つまり、鋳型幅方向において、鋳型120内の溶鋼1に対して印加する磁場の磁束密度に分布を持たせることができる。   Here, in the electromagnetic brake device 20, a first power source 219 that applies current to the first electromagnetic coil 213, a second power source 221 that applies current to the second electromagnetic coil 215, and a third electromagnetic coil The third power source 223 that applies current to the power source 217 is provided independently, and is generated by the first electromagnetic coil 213 by appropriately adjusting the amount of current applied by the power sources 219, 221, and 223. The magnetic flux density of the magnetic field, the magnetic flux density of the magnetic field generated by the second electromagnetic coil 215, and the magnetic flux density of the magnetic field generated by the third electromagnetic coil 217 can be controlled independently. That is, in the electromagnetic brake device 20, three types of electromagnetic coils (a first electromagnetic coil 213, a second electromagnetic coil 215, and a third electromagnetic coil 217) capable of independently adjusting the magnetic flux density are installed. Therefore, a substantially uniform magnetic field is applied to the molten steel 1 in the mold 120 over the entire area in the mold width direction by the first electromagnetic coil 213, and by the second electromagnetic coil 215 and the third electromagnetic coil 217. It becomes possible to further apply a substantially uniform magnetic field only to a partial region in the mold width direction. That is, the magnetic flux density of the magnetic field applied to the molten steel 1 in the mold 120 can be distributed in the mold width direction.

ここで、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217は、上述したように、鋳型120の鋳型幅方向の中心付近の領域を含まない、当該鋳型幅方向の一方及び他方それぞれの短辺面から所定の距離の領域に磁場を印加可能に設置される。従って、第1の電源219、第2の電源221及び第3の電源223を適宜駆動させ、例えば、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217によって、第1の電磁コイル213によって発生する磁場を助長するような磁場を発生させることにより、鋳型幅方向において、浸漬ノズル130の周辺の領域の磁束密度が他の領域の磁束密度よりも小さくなるように、磁場を印加することが可能になる。   Here, as described above, the second electromagnetic coil 215 and the third electromagnetic coil 217 do not include a region near the center of the mold 120 in the mold width direction, and each of the short sides of the mold 120 in the mold width direction. A magnetic field can be applied to a region at a predetermined distance from the surface. Accordingly, the first power supply 219, the second power supply 221 and the third power supply 223 are appropriately driven, and are generated by the first electromagnetic coil 213 by the second electromagnetic coil 215 and the third electromagnetic coil 217, for example. By generating a magnetic field that promotes the magnetic field, it is possible to apply a magnetic field so that the magnetic flux density in the area around the immersion nozzle 130 is smaller than the magnetic flux density in other areas in the mold width direction. Become.

つまり、本変形例に係る電磁ブレーキ装置20においても、上述した実施形態に係る電磁ブレーキ装置10と同様の、鋳型幅方向における磁束密度の分布を実現することが可能になる。従って、電磁ブレーキ装置20によれば、このような磁束密度の分布を実現しながら連続鋳造を行うことにより、上述した実施形態と同様に、鋳型幅方向において浸漬ノズル130の設置位置周辺以外の領域、すなわち短辺鋳型板123から所定の距離の領域では、鋳型120内の溶鋼1に対して比較的大きい磁束密度の磁場が印加されることとなるため、吐出流が短辺鋳型板123に衝突する勢いが緩和され、下降流の流速を低下させることができ、鋳片の内質を向上させることが可能になる。一方、鋳型幅方向において浸漬ノズル130の設置位置周辺の領域では、鋳型120内の溶鋼1に対して比較的小さい磁束密度の磁場が印加されることとなるため、当該浸漬ノズル130の設置位置周辺でのMHD対向流の流速を低下させることができ、鋳片の表層品質を向上させることが可能になる。   That is, also in the electromagnetic brake device 20 according to this modification, it is possible to realize the distribution of the magnetic flux density in the mold width direction similar to the electromagnetic brake device 10 according to the above-described embodiment. Therefore, according to the electromagnetic brake device 20, by performing continuous casting while realizing such a distribution of magnetic flux density, a region other than the vicinity of the position where the immersion nozzle 130 is installed in the mold width direction, as in the above-described embodiment. That is, in a region at a predetermined distance from the short-side mold plate 123, a magnetic field having a relatively large magnetic flux density is applied to the molten steel 1 in the mold 120, so that the discharge flow collides with the short-side mold plate 123. The momentum to be relieved, the flow velocity of the downward flow can be reduced, and the quality of the slab can be improved. On the other hand, a magnetic field having a relatively small magnetic flux density is applied to the molten steel 1 in the mold 120 in the region around the position where the immersion nozzle 130 is installed in the mold width direction. It is possible to reduce the flow rate of the MHD counterflow at, and to improve the surface layer quality of the slab.

このように、本変形例においても、電磁ブレーキ技術において、鋳型幅方向における磁場の磁束密度の分布を適宜調整することにより、鋳片の内質及び表層品質をともに向上させることが可能になる。   Thus, also in this modification, it is possible to improve both the quality of the slab and the surface layer quality by appropriately adjusting the distribution of the magnetic flux density of the magnetic field in the mold width direction in the electromagnetic brake technique.

なお、鋳型幅方向における第1の電磁コイル213、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217の位置関係(鋳型幅方向におけるこれらの長さの関係)は、上述した実施形態と同様の考え方に基づいて設定され得る。すなわち、鋳型幅方向における中心付近の第1の電磁コイル213のみが設置される領域において、MHD対向流の流速を低下させる効果を好適に得ることができ、かつ、その他の第1の電磁コイル213と第2の電磁コイル215、又は第1の電磁コイル213と第3の電磁コイル217が設置される領域において、下降流の流速を低下させる効果を好適に得ることができるように、鋳型幅方向における第1の電磁コイル213、第2の電磁コイル215及び第3の電磁コイル217の位置関係が設定され得る。   The positional relationship (the relationship between these lengths in the mold width direction) of the first electromagnetic coil 213, the second electromagnetic coil 215, and the third electromagnetic coil 217 in the mold width direction is the same as that in the above-described embodiment. It can be set based on the idea. That is, in the region where only the first electromagnetic coil 213 near the center in the mold width direction is installed, the effect of reducing the flow rate of the MHD counterflow can be suitably obtained, and the other first electromagnetic coils 213 can be obtained. And the second electromagnetic coil 215 or the region where the first electromagnetic coil 213 and the third electromagnetic coil 217 are installed, so that the effect of reducing the flow velocity of the downward flow can be suitably obtained. The positional relationship among the first electromagnetic coil 213, the second electromagnetic coil 215, and the third electromagnetic coil 217 can be set.

具体的には、第1の電磁コイル213のみが存在する領域の鋳型幅方向の長さは、図3に示す、浸漬ノズル130の吐出孔131の高さ方向の下端を通る溶鋼1の吐出方向を示す直線(図3において細線破線で示す直線)と、第1の電磁コイル113及び第2の電磁コイル115の鉄心の高さ方向の中心との交点A2間の長さW1以下であることが好ましい。また、当該第1の電磁コイル213のみが存在する領域の鋳型幅方向の長さは、浸漬ノズル130の外径W2以上であることが好ましい。   Specifically, the length in the mold width direction of the region where only the first electromagnetic coil 213 exists is the discharge direction of the molten steel 1 passing through the lower end in the height direction of the discharge hole 131 of the immersion nozzle 130 shown in FIG. And a length W1 or less between the intersections A2 of the first electromagnetic coil 113 and the center of the second electromagnetic coil 115 in the height direction of the iron core (a straight line indicated by a thin broken line in FIG. 3). preferable. The length in the mold width direction of the region where only the first electromagnetic coil 213 exists is preferably equal to or larger than the outer diameter W2 of the immersion nozzle 130.

図1−図3を参照して説明した本実施形態に係る電磁ブレーキ装置10と同様の構成を有する電磁ブレーキ装置を、鉄鋼プラントにおいて実際に操業に用いられている連続鋳造機に適用した実施例について説明する。   The example which applied the electromagnetic brake apparatus which has the structure similar to the electromagnetic brake apparatus 10 which concerns on this embodiment demonstrated with reference to FIGS. 1-3 to the continuous casting machine actually used for operation in a steel plant. Will be described.

連続鋳造の条件は以下の通りである。すなわち、連続鋳造機は、曲げ半径7.5m、垂直部長さ2.5mの、垂直曲げ型の連続鋳造機である。鋳型のサイズは、幅が1200mm、高さが900mm、厚みが250mmである。浸漬ノズルは、鋳型の短辺に対向する位置に2つの吐出孔が設けられた2孔ノズルを用いた。浸漬ノズルは、鋳型幅方向中心においてその吐出孔がメニスカスから深さ方向に300mmに位置するように設置した。浸漬ノズルの外径は150mm、内径は90mmである。また、その吐出孔の直径は60mm、吐出角度θは下向き40度である。また、電磁ブレーキ装置は、メニスカスから深さ方向に500mmの位置で最大の磁束密度を有するように、鋳型に対して設置した。電磁ブレーキ装置の第2の電磁コイルは、鋳型幅方向の中心に鉄芯の中心が位置するように設置し、その鋳型幅方向の長さは0.5mとした。鋼種は自動車向けの極低炭アルミキルド鋼であり、鋳造速度は2.0m/分とした。   The conditions for continuous casting are as follows. That is, the continuous casting machine is a vertical bending type continuous casting machine having a bending radius of 7.5 m and a vertical portion length of 2.5 m. The mold has a width of 1200 mm, a height of 900 mm, and a thickness of 250 mm. As the immersion nozzle, a two-hole nozzle provided with two discharge holes at a position facing the short side of the mold was used. The immersion nozzle was installed so that its discharge hole was located 300 mm in the depth direction from the meniscus at the center in the mold width direction. The outer diameter of the immersion nozzle is 150 mm, and the inner diameter is 90 mm. The diameter of the discharge hole is 60 mm, and the discharge angle θ is 40 degrees downward. Moreover, the electromagnetic brake device was installed with respect to the casting_mold | template so that it might have the largest magnetic flux density in the position of 500 mm in the depth direction from a meniscus. The second electromagnetic coil of the electromagnetic brake device was installed so that the center of the iron core was positioned at the center in the mold width direction, and the length in the mold width direction was 0.5 m. The steel type is an ultra-low carbon aluminum killed steel for automobiles, and the casting speed was 2.0 m / min.

本発明の効果を確認するために、電磁ブレーキ装置における磁場の印加条件を様々に変更しながら上記の条件の下で連続鋳造を行い、鋳造後の鋳片における気泡欠陥及び介在物欠陥の数をカウントすることにより、鋳片の表層品質及び内質を評価した。具体的には、表層品質については、鋳片の表層10mmの深さまで1mmピッチで段削りして観察してカウントした、径が100μm以上の気泡欠陥及び介在物欠陥の数を、磁場を印加しない条件でのこれらの数を1とする相対的な指数として評価した。また、内質については、鋳片の鋳造方向に垂直な断面で観察してカウントした、鋳片の表層10mmより深い部分に存在する径が100μm以上の気泡欠陥及び介在物欠陥の数を、同じく磁場を印加しない条件でのこれらの数を1とする相対的な指数として評価した。   In order to confirm the effect of the present invention, continuous casting is performed under the above-mentioned conditions while variously changing the application conditions of the magnetic field in the electromagnetic brake device, and the number of bubble defects and inclusion defects in the cast slab after the casting is determined. By counting, the surface quality and internal quality of the slab were evaluated. Specifically, regarding the surface layer quality, the number of bubble defects and inclusion defects having a diameter of 100 μm or more, which were stepped and observed at a pitch of 1 mm up to a depth of 10 mm on the surface of the slab, was not applied with a magnetic field. These numbers in the condition were evaluated as a relative index with 1. As for the inner material, the number of bubble defects and inclusion defects having a diameter of 100 μm or more existing in a portion deeper than the surface layer of 10 mm of the slab, counted by observing in a cross section perpendicular to the casting direction of the slab, is the same. These numbers were evaluated as a relative index with the number being 1 under the condition where no magnetic field was applied.

結果を下記表1に示す。   The results are shown in Table 1 below.

Figure 2018061976
Figure 2018061976

表1において、条件1は、比較のための条件であり、電磁ブレーキ装置によって磁場を印加しない場合である。条件2−5は、第1の電磁コイルのみによって磁場を印加した場合であり、すなわち、均一電磁ブレーキ技術に係る従来の電磁ブレーキ装置を用いた場合に対応している。   In Table 1, Condition 1 is a condition for comparison, and is a case where a magnetic field is not applied by the electromagnetic brake device. Condition 2-5 corresponds to the case where the magnetic field is applied only by the first electromagnetic coil, that is, the case where the conventional electromagnetic brake device according to the uniform electromagnetic brake technology is used.

条件2−5における結果から、第1の電磁コイルのみによって磁場を印加した場合には、印加する磁場の磁束密度を大きくするにつれて、鋳片の内質が向上していることが分かる。これは、鋳型幅方向の全域に渡って印加される磁場の磁束密度を大きくすることにより、下降流の流速を低下させ、気泡や介在物の浮上を促進する効果が得られるためであると考えられる。一方、表層品質については、条件2、3のように印加する磁場の磁束密度が小さい場合には、磁場を印加しない場合に比べて品質の向上が見られるものの、印加する磁場の磁束密度を大きくするにつれて、磁場を印加しない場合よりもかえって品質が悪化することが確認できた(条件4、5)。これは、鋳型幅方向の全域に渡って印加される磁場の磁束密度が大きくなることにより、浸漬ノズル周辺において比較的大きな流速を有するMHD対向流の発生が促進されてしまい、当該MHD対向流によって、気泡や介在物が鋳片の表層に捕捉されやすくなってしまうためであると考えられる。   From the results in Condition 2-5, it can be seen that when the magnetic field is applied only by the first electromagnetic coil, the quality of the slab is improved as the magnetic flux density of the applied magnetic field is increased. This is thought to be due to the fact that by increasing the magnetic flux density of the magnetic field applied over the entire area in the mold width direction, the effect of reducing the flow velocity of the downward flow and promoting the rise of bubbles and inclusions can be obtained. It is done. On the other hand, regarding the surface layer quality, when the magnetic flux density of the magnetic field to be applied is small as in conditions 2 and 3, the quality is improved as compared with the case where the magnetic field is not applied, but the magnetic flux density of the applied magnetic field is increased. As a result, it was confirmed that the quality deteriorated rather than when no magnetic field was applied (conditions 4 and 5). This is because the magnetic flux density of the magnetic field applied over the entire area in the mold width direction increases, and the generation of an MHD counterflow having a relatively large flow velocity around the immersion nozzle is promoted. This is considered to be because bubbles and inclusions are easily trapped on the surface layer of the slab.

一方、条件6−9は、第1の電磁コイル及び第2の電磁コイルによってともに磁場を印加した場合である。この際、条件6−9では、第1の電磁コイルによって印加される磁場を打ち消すように、第2の電磁コイルによって磁場を印加することにより、鋳型幅方向において、浸漬ノズルが存在する中心付近の領域において磁束密度が比較的小さく、短辺面から所定の距離の領域において磁束密度が比較的大きくなるような、磁束密度の分布が実現されている。   On the other hand, Condition 6-9 is a case where a magnetic field is applied by both the first electromagnetic coil and the second electromagnetic coil. At this time, in Condition 6-9, by applying a magnetic field by the second electromagnetic coil so as to cancel the magnetic field applied by the first electromagnetic coil, in the mold width direction, near the center where the immersion nozzle exists. The magnetic flux density distribution is realized such that the magnetic flux density is relatively small in the region and the magnetic flux density is relatively large in the region at a predetermined distance from the short side surface.

条件6−9における結果から、いずれの条件においても、磁場を印加しない場合(条件1)と比べて鋳片の内質が向上していることが分かる。これは、条件6−9においても、鋳型幅方向において短辺面から所定の距離の領域においては、第1の電磁コイルによって下降流の流速を低下させるような電磁力を発生させる磁場が印加されているため、気泡や介在物の浮上を促進する効果が得られるためであると考えられる。   From the results in Condition 6-9, it can be seen that in any condition, the quality of the cast slab is improved as compared with the case where no magnetic field is applied (Condition 1). Even in Condition 6-9, a magnetic field that generates an electromagnetic force that reduces the flow velocity of the downward flow is applied by the first electromagnetic coil in a region at a predetermined distance from the short side surface in the mold width direction. Therefore, it is considered that the effect of promoting the floating of bubbles and inclusions is obtained.

一方、表層品質については、条件6、7のように第2の電磁コイルによる磁場の磁束密度の絶対値が小さい場合、すなわち、第1の電磁コイルによって印加される磁場を打ち消す度合いが小さい場合には、磁場を印加しない場合(条件1)に比べて表層品質向上の効果は見られるものの、その向上代はあまり大きくない。これは、浸漬ノズル周辺の領域に印加される磁場の磁束密度が十分に小さくなっていないため、MHD対向流の流速を十分に低下させることができないからであると考えられる。   On the other hand, regarding the surface quality, when the absolute value of the magnetic flux density of the magnetic field by the second electromagnetic coil is small as in conditions 6 and 7, that is, when the degree of canceling the magnetic field applied by the first electromagnetic coil is small. Although the effect of improving the surface layer quality is seen as compared with the case where no magnetic field is applied (condition 1), the improvement margin is not so large. This is presumably because the magnetic flux density of the magnetic field applied to the area around the immersion nozzle is not sufficiently low, and the flow rate of the MHD counterflow cannot be sufficiently reduced.

また、条件9のように第2の電磁コイルによる磁場の磁束密度の絶対値が大きく、第1の電磁コイルによって印加される磁場をほぼ完全に打ち消してしまう場合にも、同様に、磁場を印加しない場合(条件1)に比べて表層品質向上の効果は見られるものの、その向上代はあまり大きくない。ここで、表層品質を向上させるためには、吐出流に含まれる気泡や介在物が鋳型幅方向において一部の領域(例えば、幅方向中央や幅方向端部等)に集中することなく、できるだけ希薄になるように略均一に分布しつつ浮上することが重要であると考えられる。かかる事情を考慮すると、条件9において表層品質の向上効果を効果的に得られなかった理由は、条件9では、吐出孔付近において電磁ブレーキ装置による制動力がほぼ働かないことにより強い吐出流が鋳型短辺面方向に向かい、気泡及び介在物の鋳型幅方向の端部への集中が進むため、表層品質の向上代が小さいからであると考えられる。   Similarly, when the absolute value of the magnetic flux density of the magnetic field generated by the second electromagnetic coil is large as in condition 9 and the magnetic field applied by the first electromagnetic coil is almost completely canceled out, the magnetic field is applied in the same manner. Although the effect of improving the surface layer quality can be seen as compared with the case where it is not performed (condition 1), the improvement cost is not so large. Here, in order to improve the surface layer quality, bubbles and inclusions contained in the discharge flow are concentrated as much as possible without concentrating on a part of the region in the mold width direction (for example, the center in the width direction or the end in the width direction). It is thought that it is important to float while being distributed almost uniformly so as to be diluted. Considering such circumstances, the reason why the effect of improving the surface layer quality was not effectively obtained under the condition 9 is that, under the condition 9, a strong discharge flow is generated due to the fact that the braking force by the electromagnetic brake device does not substantially work in the vicinity of the discharge hole. This is considered to be because the amount of improvement in the surface layer quality is small because the bubbles and inclusions are concentrated on the end in the mold width direction in the direction of the short side.

更に、条件9では、内質について、磁場を印加しない場合(条件1)に比べれば向上しているものの、条件6−8に比べるとその向上効果は限定的である。これは、条件9では、浸漬ノズル周辺の領域に磁場がほぼ印加されないこととなるため、MHD対向流の発生は抑制され得るものの、吐出孔付近において電磁ブレーキ装置による制動力がほぼ働かないことにより吐出流の流速を低下させることができず、当該吐出流が鋳型短辺面に衝突して生じる下降流の勢いを十分に弱めることができないため、内部に持ち込まれる気泡及び介在物が多くなるからであると考えられる。   Furthermore, in Condition 9, although the internal quality is improved as compared with the case where no magnetic field is applied (Condition 1), the improvement effect is limited as compared with Condition 6-8. In Condition 9, since the magnetic field is hardly applied to the area around the immersion nozzle, the generation of the MHD counterflow can be suppressed, but the braking force by the electromagnetic brake device does not substantially work in the vicinity of the discharge hole. Since the flow velocity of the discharge flow cannot be reduced, and the momentum of the downward flow generated when the discharge flow collides with the short side surface of the mold cannot be sufficiently reduced, the number of bubbles and inclusions brought into the interior increases. It is thought that.

これに対して、条件8のように第2の電磁コイルによる磁場の磁束密度の絶対値を適切に調整した場合には、鋳片の表層品質及び内質がともに向上されていることが分かる。これは、鋳型幅方向における磁束密度の分布を適切に調整することにより、MHD対向流の流速を低下させつつ、下降流の流速を低下させ得るような、鋳型内の溶鋼の流動の望ましい制御が実現できているからであると考えられる。具体的には、条件8において表層品質が向上している理由は、条件8のように鋳型幅方向の中央部に磁束密度が0.1T程度の磁場が印加される場合には、吐出流が程良く減衰されることにより吐出孔付近での気泡及び介在物の離脱浮上が促進されるとともに、MHD対向流が微弱なためにこれら気泡及び介在物が過度に浮上することが抑制されるためであると考えられる。また、条件8において内質が向上している理由は、上記のように吐出流が程良く減衰されることにより、当該吐出流が鋳型短辺面に衝突して生じる下降流の流速が低下されるからであると考えられる。   On the other hand, when the absolute value of the magnetic flux density of the magnetic field by the second electromagnetic coil is appropriately adjusted as in condition 8, it can be seen that both the surface layer quality and the internal quality of the slab are improved. This is because desirable control of the flow of molten steel in the mold can be achieved by appropriately adjusting the distribution of the magnetic flux density in the mold width direction so that the flow speed of the MHD counterflow can be lowered while the flow speed of the downflow can be lowered. This is considered to be realized. Specifically, the reason why the surface layer quality is improved in condition 8 is that when a magnetic field having a magnetic flux density of about 0.1 T is applied to the central portion in the mold width direction as in condition 8, the discharge flow is By moderately attenuating, the separation and rising of bubbles and inclusions in the vicinity of the discharge hole are promoted, and the MHD counterflow is weak, so that these bubbles and inclusions are prevented from rising excessively. It is believed that there is. In addition, the reason why the quality is improved under condition 8 is that the discharge flow is moderately attenuated as described above, so that the flow velocity of the downward flow generated when the discharge flow collides with the mold short side surface is reduced. This is thought to be because of this.

(3.補足)
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
(3. Supplement)
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

1 溶鋼
10、20、60 電磁ブレーキ装置
111、211、611 鉄心部材(コア部材)
113、213 第1の電磁コイル
115、215 第2の電磁コイル
117、219 第1の電源
119、221 第2の電源
120 鋳型
121 長辺鋳型板
123 短辺鋳型板
125 バックプレート(長辺側バックプレート)
127 バックプレート(短辺側バックプレート)
130 浸漬ノズル
131 吐出孔
223 第3の電源
217 第3の電磁コイル
613 電磁コイル
617 電源
1 Molten steel 10, 20, 60 Electromagnetic brake device 111, 211, 611 Iron core member (core member)
113, 213 First electromagnetic coil 115, 215 Second electromagnetic coil 117, 219 First power source 119, 221 Second power source 120 Mold 121 Long side mold plate 123 Short side mold plate 125 Back plate (Long side back plate)
127 Back plate (Short side back plate)
130 Immersion nozzle 131 Discharge hole 223 Third power source 217 Third electromagnetic coil 613 Electromagnetic coil 617 Power source

Claims (4)

溶融金属を供給する浸漬ノズルが鋳型幅方向の略中心に設置された連続鋳造用の鋳型の長辺面の外側面に設置され、前記鋳型内の溶融金属に対して鋳型厚み方向の磁場を印加する電磁ブレーキ装置であって、
前記鋳型の両短辺面とそれぞれ対向して設けられる前記浸漬ノズルの一対の吐出孔よりも下方に鉄心の高さ方向の中心が位置するように設置され、前記鋳型内の溶融金属に対して鋳型幅方向の全域に渡って略均一な磁場を印加する全域磁場印加電磁コイルと、
前記全域磁場印加電磁コイルに対して電流を印加することにより、前記全域磁場印加電磁コイルによって磁場を生じさせる全域磁場印加用電源と、
前記全域磁場印加電磁コイルと鉄心の一部を共有して構成され、前記鋳型内の溶融金属に対して鋳型幅方向の一部領域において略均一な磁場を印加する一部領域磁場印加電磁コイルと、
前記一部領域磁場印加電磁コイルに対して電流を印加することにより、前記一部領域磁場印加電磁コイルによって磁場を生じさせる一部領域磁場印加用電源と、
を備え、
前記全域磁場印加電磁コイル及び前記一部領域磁場印加電磁コイルによって印加される磁場の磁束密度の鋳型幅方向における分布を、鋳型幅方向の中心を含む所定の領域における磁束密度が他の領域における磁束密度よりも小さくなるような分布とすることが可能なように、前記一部領域磁場印加電磁コイルが配置される、
電磁ブレーキ装置。
An immersion nozzle that supplies molten metal is installed on the outer side of the long side of the continuous casting mold installed at the approximate center in the mold width direction, and a magnetic field in the mold thickness direction is applied to the molten metal in the mold. An electromagnetic brake device that
Installed so that the center in the height direction of the iron core is positioned below a pair of discharge holes of the immersion nozzle provided facing both short side surfaces of the mold, and against the molten metal in the mold A global magnetic field application electromagnetic coil that applies a substantially uniform magnetic field over the entire area in the mold width direction;
A global magnetic field application power source for generating a magnetic field by the global magnetic field application electromagnetic coil by applying a current to the global magnetic field application electromagnetic coil;
A partial area magnetic field application electromagnetic coil configured to share a part of the iron core with the whole area magnetic field application electromagnetic coil and apply a substantially uniform magnetic field in a partial area in the mold width direction to the molten metal in the mold; ,
A partial area magnetic field application power source for generating a magnetic field by the partial area magnetic field application electromagnetic coil by applying a current to the partial area magnetic field application electromagnetic coil;
With
The distribution in the mold width direction of the magnetic flux density of the magnetic field applied by the whole area magnetic field applying electromagnetic coil and the partial area magnetic field applying electromagnetic coil is the same as the magnetic flux density in a predetermined area including the center in the mold width direction. The partial region magnetic field application electromagnetic coil is arranged so that the distribution can be smaller than the density,
Electromagnetic brake device.
前記一部領域磁場印加電磁コイルは、鋳型幅方向の中心を含む前記所定の領域に設置される、
請求項1に記載の電磁ブレーキ装置。
The partial region magnetic field application electromagnetic coil is installed in the predetermined region including the center in the mold width direction,
The electromagnetic brake device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の電磁ブレーキ装置において、前記全域磁場印加用電源及び前記一部領域磁場印加用電源をそれぞれ独立して駆動させ、前記全域磁場印加電磁コイル及び前記一部領域磁場印加電磁コイルによって印加される磁場の磁束密度の鋳型幅方向における分布を制御しながら、連続鋳造を行う、
連続鋳造方法。
3. The electromagnetic brake device according to claim 1, wherein the global magnetic field application power source and the partial region magnetic field application power source are independently driven, and the global magnetic field application electromagnetic coil and the partial region magnetic field application electromagnetic wave are driven independently. Continuous casting is performed while controlling the distribution in the mold width direction of the magnetic flux density of the magnetic field applied by the coil.
Continuous casting method.
前記一部領域磁場印加電磁コイルは、鋳型幅方向の中心を含む前記所定の領域に設置され、
前記全域磁場印加電磁コイルによって生じる磁場を打ち消すような磁場を前記一部領域磁場印加電磁コイルによって生じさせることにより、前記所定の領域における磁場の磁束密度を他の領域における磁場の磁束密度よりも小さくした状態で、連続鋳造を行う、
請求項3に記載の連続鋳造方法。
The partial region magnetic field application electromagnetic coil is installed in the predetermined region including the center in the mold width direction,
By generating a magnetic field that cancels out the magnetic field generated by the whole-area magnetic field applying electromagnetic coil by the partial region magnetic field applying electromagnetic coil, the magnetic flux density of the magnetic field in the predetermined region is smaller than the magnetic flux density of the magnetic field in the other region. In continuous condition, perform continuous casting.
The continuous casting method according to claim 3.
JP2016201808A 2016-10-13 2016-10-13 Electromagnetic brake device and continuous casting method Pending JP2018061976A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016201808A JP2018061976A (en) 2016-10-13 2016-10-13 Electromagnetic brake device and continuous casting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016201808A JP2018061976A (en) 2016-10-13 2016-10-13 Electromagnetic brake device and continuous casting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018061976A true JP2018061976A (en) 2018-04-19

Family

ID=61966359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016201808A Pending JP2018061976A (en) 2016-10-13 2016-10-13 Electromagnetic brake device and continuous casting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018061976A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020108898A (en) * 2019-01-07 2020-07-16 日本製鉄株式会社 Continuous casting machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020108898A (en) * 2019-01-07 2020-07-16 日本製鉄株式会社 Continuous casting machine
JP7180383B2 (en) 2019-01-07 2022-11-30 日本製鉄株式会社 continuous casting machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4505530B2 (en) Equipment for continuous casting of steel
JP5321528B2 (en) Equipment for continuous casting of steel
WO2019216222A1 (en) Electromagnetic stirring device
JP2018061976A (en) Electromagnetic brake device and continuous casting method
JP2015080792A (en) Continuous casting method of steel
JP7273303B2 (en) Continuous casting method and mold equipment
JP4519600B2 (en) Electromagnetic stirring coil
JP4669367B2 (en) Molten steel flow control device
CN111194247B (en) Casting mould equipment
JP7265129B2 (en) Continuous casting method
JP2002001501A (en) Method of manufacturing continuous cast slab
JP7436820B2 (en) Continuous casting method
JP5124873B2 (en) Slab continuous casting method
JP2010110766A (en) Continuous casting apparatus for steel and continuous casting method for steel
JP4910357B2 (en) Steel continuous casting method
JP5035115B2 (en) Steel continuous casting method
JP2008173644A (en) Electromagnetic coil for continuous casting mold
JP5018144B2 (en) Steel continuous casting method
JP6623826B2 (en) Electromagnetic force generator, continuous casting method and continuous casting machine
JP2020011257A (en) Continuous casting machine
JP2020175416A (en) Mold arrangement and method of continuous casting
JP5359653B2 (en) Steel continuous casting method
JP2002239691A (en) Method for continuously casting molten metal
JP4203440B2 (en) Molten metal flow control device
JPH10305358A (en) Continuous molding of steel

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190208

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190419

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190422

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190426

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190605

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200317

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200929