JP2898355B2 - 鋳型内溶鋼流動制御方法 - Google Patents

鋳型内溶鋼流動制御方法

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JP2898355B2
JP2898355B2 JP2147388A JP14738890A JP2898355B2 JP 2898355 B2 JP2898355 B2 JP 2898355B2 JP 2147388 A JP2147388 A JP 2147388A JP 14738890 A JP14738890 A JP 14738890A JP 2898355 B2 JP2898355 B2 JP 2898355B2
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coils
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D37/00Controlling or regulating the pouring of molten metal from a casting melt-holding vessel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal
    • B22D11/114Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
    • B22D11/115Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 従来、鉄の連続鋳造プロセスにおいて、鋳型内溶鋼注
湯の際に生ずる溶鋼の偏流、不均一流を低減する目的で
静磁場印加による流動制御が試みられている(特公昭56
−160862)。このような静磁場印加法では、静磁場と溶
鋼流動との干渉により生ずる誘導電流(速度Uと磁場強
度Bの外観U×Bに相当する誘導電流が流れようとす
る。)が自由に流れうるパスを設けてやる必要がある。
例えば、第6図に示すような一様に近い静磁場印加法
では、静磁場と溶鋼流動の相互作用で、第7図に示すよ
うな誘導電流6が生じようとするが、誘導電流はその循
環パスが無いと流れないため、磁場の小さい壁ぎわを通
る迂回電流7を生じなければならない。しかし、壁際に
迂回電流が流れるには、その電流を流すだけの起電力を
発生する必要がある。
第10図に発生する電位φの分布を示す。この結果、磁
場の小さい場所では起電力による迂回電流が流れること
になるが、磁場の大きい吐出流付近では、誘導電流(U
×B)を抑制するような電位勾配(gradφ)となり、実
際に流れる電流J(=σ(U×B−gradφ))が低下し
て印加された磁場との作用により生じる電磁ブレーキ力
(電流Jと磁場強度Bとの外積に相当するローレンツ
力:J×B)の効率が低下する。通常、この効率低下は50
%以上程度であり、所定の電磁力を得るために大きな磁
場を印加しなければならないことになる。
発明が解決しようとする課題 鋳型内溶鋼の流動抑制や偏流、不均一流、溶鋼表面で
の振動現象を低減することは、パウダーの巻き込み現象
や、アルミナ系介在物の鋳片への集中を防ぎ安定な鋳造
を行ううえで非常に重要である。その際に必要な磁場強
度が非常識に高かったり、その設備がコンパクトで無か
ったりする場合には実用化が困難となる。
そこで、本発明はこのような問題点を解消するために
案出されたものであって、水冷鋳型内部あるいは外部に
コンパクトなコイル(常伝導または超伝導)を設置しカ
スプ磁界を発生させ、鋳型内溶鋼の流動抑制や偏流、不
均一流、溶鋼表面振動の効率良い低減や、異鋼種連々鋳
時の成分濃度の混合防止等を目的とする。
課題を解決するための手段 本発明の鋳型内溶鋼流動制御方法は、鋳型内溶鋼、凝
固シェル内溶鋼を取り巻くように、コンパクトな二個以
上のコイルを設置し、相互に反対方向の電流を通じるこ
とによりカスプ磁界を発生させ、鋳型内溶鋼の流動抑制
や偏流、不均一流、溶鋼表面振動の低減や異鋼種連々鋳
時の成分の混合防止を効率よく行うことを特徴とする。
この際二個以上のコイルの設置場所としては、第9図
(a)〜(e)に示すように、両方を鋳型内部に設置す
る場合(a)、両方を鋳型外部に設置する場合(b)、
一方を鋳型上部に他方を鋳型内部に設置する場合
(c)、両方を鋳型下部に設置する場合(d)、一方を
鋳型内部に他方を鋳型下部に設置する場合(e)等があ
る。
特許請求の範囲第1項に記載される発明の概要を第1
図に示す。水冷鋳型1の内部で浸漬ノズルからの溶鋼流
入ジェットが鋳型短辺へ衝突する付近に位置する上部コ
イル2と、下部コイル3を設置し、それぞれへ反対方向
の電流を流すだけの単純な構造を有する。
このような二個のコイルにより生ずるカスプ磁界を第
2図(a)、(b)に示した。このカスプ磁界の特徴は
上下二個のコイル中間面で磁場は水平成分のみであり、
その水平断面内では第2図(b)に示すように放射状の
方向成分を持つ。また、その強度はコイルの中間点Aで
最も強く第2図中B点で最も弱くなる。
浸漬ノズルからの溶鋼流入ジェットが短辺に衝突後壁
ぎわを下降する流れに、上記カスプ磁界を作用させた場
合に生ずる誘導電流を第3図に示した。誘導電流は磁力
線9と溶鋼流動10と直交する方向つまり水平断面を周方
向に流れるために誘導電流の迂回パスを作る必要も無く
自由に流れ得る。従って、印加静磁界と誘導電流との作
用により生ずる電磁ブレーキ力は非常に効率が高い。特
にb−b′断面やc−c′断面付近の壁際をよぎる溶鋼
流動に対しては第3図中に示すように磁力線が速度に直
交しているため制動効果が非常に高くなる。
カスプ磁界を発生させる時に使用される上下2個のコ
イルは、各々2個以上同数に分割し、分割した箇所に上
下のコイルをつなぐ接続コイル部15を設け、分割した領
域毎に独立した直流電流ループを形成するとともに、上
下の水平コイル部には特許請求の範囲第1項に記載され
る発明と同方向の電流成分を持つようにすることも可能
である。その模様を第11図(a)、(b)に示す。
次に、特許請求の範囲第2項に記載される発明の概要
を第4図に示す。水冷鋳型1の内部で溶鋼自由表面付近
に位置する上部コイル2と、下部コイル3を設置し、そ
れぞれに反対方向の電流を流す構造を有する。溶鋼の自
由表面振動が起こる場合に前述のカスプ磁界を作用させ
た場合に生ずる誘導電流を第5図に示した。誘導電流は
水平断面を周方向に流れるために障害は無く自由に流れ
得る。従って、印加静磁界と誘導電流の作用により生ず
る自由表面振動抑制効果は非常に効率が高い。
カスプ磁界を発生させる時に使用される上下2個のコ
イルは、各々2個以上同数に分割し、分割した箇所に上
下のコイルをつなぐ接続コイル部15を設け、分割した領
域毎に独立した直流電流ループを形成するとともに、上
下の水平コイル部には特許請求の範囲第2項に記載され
る発明と同方向の電流成分を持つようにすることも可能
である。
第8図には、コイルを3段に巻いた際に生ずるカスプ
磁界を示す。このように多段のカスプ磁界を適切な条件
の基に発生させれば、上述の溶鋼流動制動のチャンスが
多くなり効果が拡大される。
実施例1 表1に記載されるような操業条件にてカスプ磁界の評
価実験が行われた。また、比較のため表2に示すような
操業条件にて、第6図に示すような磁場印加法(従来
法)での実験も行われた。
上記のような条件において鋳造を行い、引き抜かれた
鋳片内のL面より1/4位置に存在する介在物集積帯での
アルミナ系介在物のスライム抽出量を、カスプ磁界未印
加時の量を1と基準化して表3に示した。
このように、カスプ磁界による溶鋼の流動抑制効果に
より鋳片内介在物集積の低減効果が確認された。
実施例2 表4に記載されるような操業条件にてカスプ磁界の評
価実験が行われた。また、比較のため表2に示すような
操業条件にて、第6図に示すような磁場印加法(従来
法)での実験も行われた。
上記のような条件において鋳造を行い、引き抜かれた
鋳片表面に存在する白しみ疵欠陥の量を、カスプ磁界未
印加時の量を1と基準化して表5に示した。
このように、カスプ磁界による溶鋼表面振動の抑制効
果により鋳片表面欠陥の低減効果が確認された。
実施例3 表6に記載されるような操業条件にてカスプ磁界の評
価実験が行われた。
上記のような条件において、異鋼種連々鋳操業を行
い、成分濃度の混合による継ぎ目部のスクラップ分の長
さを、カスプ磁界未印加時の量を1として規準化して表
7に示した。
このように、カスプ磁界による溶鋼の流動抑制効果に
より異鋼種連々鋳時の成分濃度の混合防止効果が確認さ
れた。
実施例4 特許請求の範囲第3項に記載される発明について、表
8に記載されるような操業条件にて評価実験が行われ
た。
上記のような条件において鋳造を行い、引き抜かれた
鋳片内のL面より1/4位置に存在する介在物集積帯での
アルミナ系介在物のスライム抽出量を、カスプ磁界未印
加時の量を1として規準化して表9に示した。
このように、特許請求の範囲第3項に記載される分割
型コイルを用いる方法による介在物の低減効果は、特許
請求の範囲第3項に記載される分割型コイルを用いる方
法と比較してさほど効果に違いが無いことが確認され
た。
発明の効果 以上、述べてきたように本発明は、溶鋼(非鉄金属も
可能)等の連続式鋳造装置の操業に関するもので、水冷
鋳型内部あるいは外部に設置された二個以上のコイルの
それぞれに反対方向の電流を通じることにより発生する
カスプ磁界により、効率良く鋳型内溶鋼の偏流、不均一
流や溶鋼表面振動を低減するものである。尚、カスプ磁
界を得るためのコイルとしては、常伝導コイルでも超伝
導コイルでも良い。
【図面の簡単な説明】
第1、4図は本発明方法の装置概略図、第2図(a)は
本発明方法により発生するカスプ磁界の模様を示す説明
図、第2図(b)は第2図(a)のa−a′断面図、第
3図(a)、(b)、(c)、第5図(a)、(b)は
本発明方法により溶鋼の不均一流あるいは表面振動を制
動している際に生ずる誘導電流の模様を示す説明図、第
6図は従来方式の静磁場による鋳型内溶鋼流動制動法の
概略図、第7図は第6図に示す方法で操業した際に生ず
る誘導電流の模様を示す説明図、第10図は第6図に示す
方式で操業した際に発生する電位の分布を示す説明図、
第8図は3段のコイルにより発生するカスプ磁界の模様
を示す説明図、第9図(a)〜(e)は二個のコイルの
設置場所を示す説明図、第11図(a)は上下2段のコイ
ルを各々4個に分割、接続した模様を示す説明図、第11
図(b)は上下2段のコイルを各々2個に分割、接続し
た模様を示す説明図である。 1……水冷鋳型、2……上部コイル、3……下部コイ
ル、4……溶鋼、5……浸漬ノズル、6……誘導電流、
7……迂回電流、8……磁石、9……磁力線、10……溶
鋼流動、11……溶鋼自由表面、12……等電位線、13……
分割された水平コイル部、14……コイルを流れる電流、
15……接続コイル部。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉄の連続鋳造プロセスにおいて、鋳型内も
    しくは凝固シェル内溶鋼を取り巻くように、二個以上の
    コイルを全て水冷鋳型内部、鋳型外部もしくは鋳型下部
    に、または、少なくとも一個は鋳型内部に残りは鋳型上
    部及び/もしくは鋳型下部の位置に設置し、相互に反対
    方向の直流電流を通じることによりカスプ磁界を発生さ
    せ、溶鋼の流動抑制や偏流、不均一流の低減や異鋼種連
    々鋳時の混合防止を行うことを特徴とする鋳型内溶鋼流
    動制御方法。
  2. 【請求項2】鉄の連続鋳造プロセスにおいて、鋳型内溶
    鋼自由表面近傍に、該溶鋼を取り巻くようにして、二個
    以上のコイルを全て水冷鋳型内部もしくは鋳型外部の位
    置に、または、少なくとも一個は鋳型内部に残りは鋳型
    上部の位置に設置し、相互に反対方向の直流電流を通じ
    ることによりカスプ磁界を発生させ、溶鋼自由表面振動
    を防止することを特徴とする鋳型内溶鋼流動制御方法。
  3. 【請求項3】請求項(1)または(2)記載の鋳型内溶
    鋼流動制御方法において、二個以上のコイルを設置する
    方法が、対になる上下の二コイル毎に各々二個以上同数
    に分割し、分割した箇所に上下のコイルをつなぐ接続コ
    イル部を設け、分割した領域毎に独立した直流電流ルー
    プを形成してカスプ磁界を発生させる溶鋼の流動制御、
    偏流・不均一流の低減、自由表面振動の防止や異鋼種連
    々鋳時の混合防止を行なうことを特徴とする鋳型内溶鋼
    流動制御方法。
JP2147388A 1989-06-09 1990-06-07 鋳型内溶鋼流動制御方法 Expired - Lifetime JP2898355B2 (ja)

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JPH0394959A JPH0394959A (ja) 1991-04-19
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1288900B1 (it) * 1996-05-13 1998-09-25 Danieli Off Mecc Procedimento di colata continua con campo magnetico pulsante e relativo dispositivo
US6341642B1 (en) 1997-07-01 2002-01-29 Ipsco Enterprises Inc. Controllable variable magnetic field apparatus for flow control of molten steel in a casting mold
DE19831430C1 (de) * 1998-07-07 2000-01-05 Mannesmann Ag Verfahren und Vorrichtung zur Einflußnahme auf die Strömung einer flüssigen Metallschmelze
KR100376504B1 (ko) * 1998-08-04 2004-12-14 주식회사 포스코 연속주조방법및이에이용되는연속주조장치
FR2794042B1 (fr) * 1999-05-31 2001-08-24 Centre Nat Rech Scient Mesure de vitesse d'une coulee metallurgique
JP2007519492A (ja) * 2004-01-30 2007-07-19 オステオテック,インコーポレイテッド 脊椎融合のための積み重ねインプラント
CN110129890B (zh) * 2018-03-30 2021-02-02 杭州慧翔电液技术开发有限公司 一种用于磁控直拉单晶的线圈结构及磁控直拉单晶的方法
CN111025204B (zh) * 2018-10-09 2021-11-12 宝武特种冶金有限公司 一种电磁中间包的磁场测量装置及其测量方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58217493A (ja) * 1982-06-11 1983-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 単結晶の引上方法
JPS61199557A (ja) * 1985-02-28 1986-09-04 Nippon Kokan Kk <Nkk> 連続鋳造の鋳型内溶鋼流速制御装置
JPS61222984A (ja) * 1985-03-28 1986-10-03 Toshiba Corp 単結晶の製造装置
JPS62254954A (ja) * 1986-04-30 1987-11-06 Kawasaki Steel Corp 連続鋳造における鋳型内溶鋼流動の抑制方法
JPH0790339B2 (ja) * 1986-10-13 1995-10-04 川崎製鉄株式会社 静磁場を用いる鋼の連続鋳造方法および装置
JPS63154246A (ja) * 1986-12-18 1988-06-27 Kawasaki Steel Corp 静磁場を用いる鋼の連続鋳造方法
JPS63260652A (ja) * 1987-04-20 1988-10-27 Kawasaki Steel Corp 連続鋳造におけるモ−ルドパウダ−の巻き込み防止方法
JPH0642982B2 (ja) * 1987-09-25 1994-06-08 日本鋼管株式会社 連続鋳造鋳型内金属流動制御方法

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EP0489202B1 (en) 1994-09-14
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JPH0394959A (ja) 1991-04-19

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