JP3124214B2 - 溶融金属の流動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型内溶融金属の
流動速度を調節する流動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば連続鋳造では、タンデイッシュよ
り鋳型に溶鋼が注入され、鋳型において溶鋼は鋳型壁面
から次第に冷却されつつ引き抜かれる。同一高さの鋳型
壁面における温度が不均一であると、表面割れやシェル
破断を生じ易い。また、溶鋼が固体に変わるときにＣＯ
などの気体（気泡）が発生する。さらに、鋳型内面の一
部に溶鋼が滞留するとパウダが溶鋼に残留し易くしかも
ブレ−クアウトの原因となる焼付きとなり易い。これら
を防止するため、従来は、リニアモ−タを用いて、鋳型
内で溶鋼を鋳型長辺に沿って流動駆動する（例えば特開
平１−２２８６４５号公報）。つまり、溶鋼の表層に鋳
型内壁に沿って流れる安定した循環流を定速度で安定し
て発生させることにより、気泡の浮上が促進され、溶鋼
中へのパウダ巻き込みがなくなり、表層付近の鋳型内面
がきれいにぬぐわれて溶鋼の滞留がなくなる。

【０００３】ところでこのような循環流を発生させる為
に、溶鋼の表層にのみに効果的に電磁力を与える方法と
してリニアモータを鋳型長辺の外側面に沿って配置する
のではなく、溶鋼上面の上方に溶鋼上面に対向して配置
する態様がある。これによれば、鋳型辺による電磁誘導
ロスが大幅に低減し、比較的に小型のリニアモータで強
い電磁力を溶鋼の表層に及ぼすことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが鋳型（モ−ル
ド）の幅（短辺長）は比較的に狭く、鋳型に溶鋼を注入
するノズルが鋳型開口の実質上中心位置に存在し、しか
もノズル上方のタンディッシュとモ−ルド上端の間の空
間が挟く限られているので、上述のような溶鋼上面の上
方に溶鋼上面に対向して配置する態様のリニアモータを
配設すると、ノズルやパウダの噴出口、さらには湯面レ
ベルを感知するセンサの設置が困難になるという問題が
ある。また、大きな推力を与える為に鋳型（モ−ルド）
の幅（短辺長）に対してリニアモ−タの幅をを大とする
と不要な領域にまで電磁力が溶融金属に及ぼされ、却っ
て循環流を乱すことともなる。

【０００５】加えて、リニアモータが溶鋼に与えた鋳型
長辺に沿った推力により鋳型長辺に沿った方向に溶鋼が
駆動されても、幅方向中心寄りの循環流は鋳型開口の実
質上中心位置に存在するノズルに防げられ、循環流が乱
されるという問題も生じる。本発明は、比較的に幅（短
辺長）が短いモ−ルドでも、その内部の溶融金属に効果
的に流動推力を与え、溶融金属表層の循環流を整流する
ことを第１の目的とし、タンディッシュとモ−ルド上端
の間の空間を有効に利用することを第２の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の第１番の発明の溶
融金属の流動制御装置は、長手方向に分布する複数個の
スロットを有し、スロット間の歯の先端が、水平ｙ方向
に延びる長辺(5F,5L)および水平ｘ方向に延びる短辺(6
R,6L)を有する鋳型の、溶融金属を注ぎ込む注入ノズル
(30)と一短辺(6R)の間の溶融金属(MM)の上面に対向し、
かつ長手軸線の溶融金属上面に対する投影線が鋳型の一
短辺(6R)および一長辺(5F)と交叉する電磁石コア(10)；
該電磁石コア(10)に装着され、前記歯のそれぞれを磁化
する複数個の電気コイル(1Aa〜2Ca)；および、前記電磁
石コア(10)の長手軸線に沿う移動磁界を溶融金属に与え
るための位相差がある交流電圧を前記電気コイル(1Aa〜
2Ca)のそれぞれに印加する通電手段(20F1)；を備える。
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示
し後述する実施例の対応要素の記号を、参考までに付記
した。

【０００７】これによれば、電磁石コア(10)が、鋳型開
口の半分の対角方向に延びしかも注入ノズル(30)と一短
辺(6R)の間の溶融金属(MM)の上面に対向するので、比較
的に幅（短辺長）が短い鋳型でも、その内部の溶融金属
に効果的に流動推力を与えることができる。しかも、鋳
型開口の長辺の半分前後の、比較的に長い電磁石コアで
あっても、対角方向の姿勢であるので比較的に容易に、
溶融金属表面に電磁石コアを近付けて、開口内あるいは
開口上方に配設することができる。

【０００８】本願の第２番の発明の溶融金属の流動制御
装置は、長手方向に分布する複数個のスロットを有し、
スロット間の歯の先端が、水平ｙ方向に延びる長辺(5F,
5L)および水平ｘ方向に延びる短辺(6R,6L)を有する鋳型
の、溶融金属を注ぎ込む注入ノズル(30)と一短辺(6R)の
間の溶融金属(MM)の上面に対向し、長手方向に直交する
垂直横断面形状がくの字型の電磁石コア(図9の10)；ス
ロット部において長手軸を周回するように電磁石コア(1
0)に胴巻きされた複数個の電気コイル(1Aa〜2Ca)；およ
び、前記電磁石コア(10)の長手軸に沿う移動磁界を溶融
金属に与えるための位相差がある交流電圧を前記電気コ
イルのそれぞれに印加する通電手段(20F1)；を備える。

【０００９】これによれば、電磁石コア(図9の10)が、
長手方向に直交する垂直横断面形状がくの字型のもので
あるので歯端を鋳型開口の内方に挿入し、銅巻きコイル
は鋳型上端面上又はそれより更に開口の外側に位置させ
ることができる。したがって、比較的に幅（短辺長）が
短い鋳型でも、その内部の溶融金属に効果的に流動推力
を与えることができる。しかも、電磁石コアおよび電気
コイルが、鋳型開口の、相対向長辺間の空間の中央部を
広げるように長辺側に引いた形で設置できるので、鋳型
開口内の、中央部に広い空間を確保しうる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例はさら
に、溶融金属レベル検出器(C1,C2,T)を含み；該検出器
の検出端(C1,C2)は、電磁石コア(10)の歯に装着されて
いる。これによれば、別に湯面レベルセンサを配置する
必要が無く、該検出器(C1,C2,T)のレベル検出信号に基
づいて湯面レベル制御を行なうことができる。

【００１１】本発明の好ましい実施例の電磁石コア(10)
の、長手方向(z)と直交する水平幅は、鋳型短辺(6R)長
の１／３以下である。すなわち、電磁石コア(10)が細身
であるので、電磁石コア(10)が溶融金属に及ぼす磁界の
広がりは幅方向に狭く、該電磁石コア(10)が隣接する長
辺(5F)と対向する長辺(5L)に沿う、電磁推力と逆方向の
溶鋼の流れへの影響(干渉)が少い。

【００１２】本発明の好ましい実施例の電磁石コア(10)
はさらに、ｘ，ｙ方向に直交するｚ方向に貫通した、溶
融金属表面にパウダを注入するための中空通路(ha〜hj)
を有する。これによれば、電磁石コア(10)の外にパウダ
供給管等を付設する必要はなく、鋳型の上空間が有効に
利用され、しかも、溶融金属(MM)の表面にムラなくパウ
ダを散布することができる。

【００１３】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１４】

【実施例】

−第１実施例− 図１に、本発明の第１実施例の、リニアモ−タの配置を
示す。図中５Ｆおよび５Ｌは、連続鋳造鋳型の第１およ
び第２長辺、６Ｒおよび６Ｌは第１および第２短辺であ
り、これらが囲む空間に、タンディッシュより注入ノズ
ル３０を通して溶鋼が、図１紙面の表側から裏側に向け
て（垂直方向ｚで上方から下方に）、注入される。各辺
（５Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）は銅板１Ｆ，１Ｌ，３Ｒ，
３Ｌに、非磁性ステンレス板２Ｆ，２Ｌ，４Ｒ，４Ｌを
裏当てしたものである。なお、鋳型各辺の上端面には、
ステンレスカバ−板（図３に図示）が乗っているが、図
１においてはその図示は省略した。

【００１５】この実施例では、鋳型（５Ｆ，５Ｌ，６
Ｒ，６Ｌ）内の溶鋼を、３相リニアモ−タ型で長辺５Ｌ
に沿って右から左に（＋ｙから−ｙの方向に）、すなわ
ち注入ノズル３０を中心とした時計回りに駆動するため
に、連続鋳造鋳型（５Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）内の溶鋼
の上表面に対向して第１および第２の電磁石コア１０お
よび２０が、注入ノズル３０を中心として、鋳型開口の
対角線と略平行に配置されている。

【００１６】第１電磁石コア１０は、ｘｙ平面上で注入
ノズル３０側に向うにつれて長辺５Ｆに近づく方向（＋
ｘの方向）に傾斜し、第２電磁石コア２０は、ｘｙ平面
上で注入ノズル３０側に向うにつれて長辺５Ｌに近づく
方向（−ｘの方向）に傾斜している。つまり、第１電磁
石コア１０及び第２電磁石コア２０の注入ノズル３０に
近い側の先端部はそれぞれ長辺５Ｆ，長辺５Ｌの内壁を
狙う。より細かく表現すると、第１電磁石コア１０は、
その長手軸線の溶融金属上面に対する投影線が一方の短
辺６Ｒおよび一方の長辺５Ｆと交叉するように長辺５Ｆ
に対して斜めに配設されており、第２電磁石コア２０
は、その長手軸線の溶融金属上面に対する投影線が他方
の短辺６Ｌおよび他方の長辺５Ｌと交叉するように長辺
５Ｌに対して斜めに配設されている。

【００１７】図２の（ａ）には、第１電磁石コア１０の
拡大縦断面（図１の２Ａ−２Ａ線拡大断面）を示すとと
もに、図３には電磁石コア１０の拡大横断面（図１の３
Ａ−３Ａ線拡大断面）を示す。なお、第１電磁石コア１
０を含む第１リニアモ−タと第２電磁石コア２０を含む
第２リニアモ−タとは、同一寸法および同一電気定格の
ものであり、鋳型開口の中心位置にあるノズル３０に対
して点対称に配置されている。

【００１８】図１〜図３を参照すると、この実施例で
は、電磁石コア１０は、長方形であり、その長手方向に
スロット用の６個の切欠を等ピッチで形成した、平板面
が櫛形の薄鋼板を幅Ｗc（図３）だけ積層したものであ
り、６個のスロットがあり、スロットのそれぞれに電気
コイル１Ａａ〜２Ｃａが挿入されている。幅Ｗcの方向
を以下においては横手方向と称す。電磁石コア１０の横
手方向の幅Ｗｃ（図３）は、鋳型開口のｘ方向の幅をＷ
m（図１）とすれば、Ｗc≦Ｗm／３である。なお、電磁
石コア１０および電気コイル１Ａａ〜２Ｃａは冷却され
かつ耐熱カバ−で被覆されているが、冷却構造およびカ
バ−は図示を省略している。

【００１９】電磁石コア１０は、下面に電磁石コア１０
の横手方向および垂直方向ｚに延びるスロットがある櫛
形であり、各スロットに電気コイルが挿入され、スロッ
ト間の歯が磁極でありその下端面が、連続鋳造鋳型（５
Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）内の溶鋼の上表面に対向してい
る。電気コイル１Ａａ〜２Ｃａの、電磁石コア１０より
その横手方向に突出したコイルエンドは、図３に示すよ
うに、銅板１Ｆ上部（＋ｚ方向）の空間において略９０
度上に向きを変え、電磁石コア１０の上平面を通過して
いる。すなわち電気コイル１Ａａ〜２Ｃａは、電磁石コ
ア１０に「胴巻き」されている。

【００２０】この実施例では、電気コイル１Ａａ〜２Ｃ
ａの内空間に電磁石コア１０を通した後、電気コイル１
Ａａ〜２Ｃａの一辺を各スロットに押し込むため、電気
コイル１Ａａ〜２Ｃａの内空間の高さ方向ｚの幅は電磁
石コア１０が通る広さであるので、電気コイルをスロッ
トに押し込んだ後は、電気コイルの上辺とコア１０の背
面（上面）との間にスロットの深さ（ｚ）分の空隙を生
ずる。この空隙に、長方形の薄鋼板を積層した補助コア
１０ａが挿入されている。さらにこうして形成されたリ
ニアモータの電磁石コア１０及び補助コア１０ａには、
横手方向中央位置に、補助コア１０ａの上面から電磁石
コア１０の各スロット間の歯の下端面にかけてｚ方向に
貫通する５つの通孔ｈａ〜ｈｅが、電磁石コア１０の長
手方向に並んで開けられている。

【００２１】通孔ｈａ〜ｈｅには、それぞれ図２の
（ａ）に２点鎖線で示すようにパウダを噴出するノズル
が挿入され、このノズルを通して、すなわち通孔ｈａ〜
ｈｅを通して、溶鋼表面にパウダが注がれる。電磁石コ
ア１０および補助コア１０ａの両者にも、冷却用の流体
流路がありこれに冷媒管が接続されているが、これらの
図示は省略した。

【００２２】電気コイル１Ａａ〜２Ｃａが、電磁石コア
１０に対して胴巻きであるので、各電気コイルは、電磁
石コア１０の長手方向にはスロット幅分のみ分布し、従
来のコイルエンド方式のリニアモ−タのように、１つの
電気コイルが数スロット分延びることはなく、これによ
り電気コイルはコンパクトであって電磁石コア１０の外
方（電磁石コア１０の横手方向：図３上で左右方向）の
突出長が短く、リニアモ−タ（１０＋１Ａａ〜２Ｃａ）
の横手方向幅が狭い。これにより、図３に示すように、
電磁石コア１０のスロット間の歯の先端を溶鋼表面近く
に挿入し、鋳型辺内面直近の溶鋼に効果的に推力を与え
るように、電磁石コア１０を鋳型辺５Ｌの直近に配置し
うる。

【００２３】図２の（ｂ）に、第２電磁石コア２０の拡
大縦断面（図１の２Ｂ−２Ｂ線拡大断面）を示す。電磁
石コア２０も１０と同様な構造であり、通孔ｈｆ〜ｈｊ
をもち、長辺５Ｆおよび短辺６Ｒに対する第１電磁石コ
ア１０の配置位置関係と同様に、長辺５Ｌおよび短辺６
Ｌに対して位置決めされている。

【００２４】図４に、図２の（ａ），（ｂ）に示す電気
コイル１Ａａ〜２Ｃａと４Ａｂ〜５Ｃｂの結線、電源回
路２０Ｆ１および制御回路Ｐ１との接続態様を示す。こ
の結線は２極（Ｎ＝２）のものであり、電気コイルに３
相交流（Ｍ＝３）を通電する。例えば、電気コイル１Ａ
ａ〜２Ｃａは、図４ではこの順に、Ｗ，ｖ，Ｕ，ｗ，
Ｖ，ｕと表わしている。そして「Ｕ」は３相交流のＵ相
の正相通電（そのままの通電）を、「ｕ」はＵ相の逆相
通電（Ｕ相より１８０度の位相づれ通電）を表わし、電
気コイル「Ｕ」にはその巻始め端にＵ相が印加されるの
に対し、電気コイル「ｕ」にはその巻終り端にＵ相が印
加されることを意味する。同様に、「Ｖ」は３相交流の
Ｖ相の正相通電を、「ｖ」はＶ相の逆相通電を、「Ｗ」
は３相交流のＷ相の正相通電を、「ｗ」はＷ相の逆相通
電を表わす。図４に示す端子Ｕ１１，Ｖ１１およびＷ１
１は、電気コイル１Ａａ〜２Ｃａの電源接続端子であ
り、端子Ｕ１２，Ｖ１２およびＷ１２は、電気コイル４
Ａｂ〜５Ｃｂの電源接続端子である。

【００２５】作業者が、図示しない外部の制御盤を介し
て制御回路Ｐ１に電圧指示値ＶdcＡ１及び周波数指示値
Ｆdcを与えると、制御回路Ｐ１はそれらの指示値をアナ
ログ信号（電圧レベル）であるコイル電圧指令信号及び
周波数指令信号に変換して電源回路２０Ｆ１に与える。

【００２６】電源回路２０Ｆ１は端子Ｕ１１，Ｖ１１，
Ｗ１１，端子Ｕ１２，Ｖ１２およびＷ１２に周波数指令
値Ｆdcで指定された周波数の３相交流をコイル電圧指令
値ＶdcＡ１で指定された電圧で出力する。

【００２７】図５に、電気コイル１Ａａ〜２Ｃａ，電気
コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに３相交流を流す電源回路２０Ｆ
１の構成を示す。３相交流電源（３相電力線）２１には
直流整流用のサイリスタブリッジ２２Ａ1が接続されて
おり、その出力（脈流）はインダクタ２５Ａ1およびコ
ンデンサ２６Ａ1で平滑化される。平滑化された直流電
圧は３相交流形成用のパワ−トランジスタブリッジ２７
Ａ１に印加され、これが出力する３相交流のＵ相が、図
４に示す電源接続端子Ｕ１１，Ｕ１２に、Ｖ相が電源接
続端子Ｖ１１，Ｖ１２に、またＷ相が電源接続端子Ｗ１
１，Ｗ１２に印加される。

【００２８】電気コイル１Ａａ〜２Ｃａ，電気コイル４
Ａｂ〜５Ｃｂが、図１に点線矢印で示す推力を発生する
コイル電圧指令値ＶdcＡ１が位相角α算出器２４Ａ１に
与えられ、位相角α算出器２４Ａ１が、指令値ＶdcＡ１
に対応する導通位相角α（サイリスタトリガ−位相角）
を算出し、これを表わす信号をゲ−トドライバ２３Ａ１
に与える。ゲ−トドライバ２３Ａ１は、各相のサイリス
タを、各相のゼロクロス点から位相カウントを開始して
位相角αで導通トリガ−する。これにより、トランジス
タブリッジ２７Ａ１には、指令値ＶdcＡ１が示す直流電
圧が印加される。

【００２９】一方、３相信号発生器３１Ａ１は、周波数
指令値Ｆdcで指定された周波数(この実施例では６０Ｈ
ｚが中心値）の、定電圧３相交流信号を発生して、比較
器２９Ａ１に与える。比較器２９Ａ１にはまた、三角波
発生器３０Ａ１が３ＫＨｚの、定電圧三角波を与える。
比較器２９Ａ１は、Ｕ相信号が正レベルのときには、そ
れが三角波発生器３０Ａ１が与える三角波のレベル以上
のとき高レベルＨ（トランジスタオン）で、三角波のレ
ベル未満のとき低レベルＬ（トランジスタオフ）の信号
を、Ｕ相の正区間宛て（Ｕ相正電圧出力用トランジスタ
宛て）にゲ−トドライバ２８Ａ１に出力し、Ｕ相信号が
負レベルのときには、それが三角波発生器３０Ａ１が与
える三角波のレベル以下のとき高レベルＨで、三角波の
レベルを越えるとき低レベルＬの信号を、Ｕ相の負区間
宛て（Ｕ相負電圧出力用トランジスタ宛て）にゲ−トド
ライバ２８Ａ１に出力する。Ｖ相信号およびＷ相信号に
関しても同様である。ゲ−トドライバ２８Ａ１は、これ
ら各相，正，負区間宛ての信号に対応してトランジスタ
ブリッジ２７Ａ１の各トランジスタをオン，オフ付勢す
る。

【００３０】これにより、電源接続端子Ｕ１１，Ｕ１２
には、３相交流のＵ相電圧が出力され、電源接続端子Ｖ
１１，Ｖ１２に同様なＶ相電圧が出力され、また電源接
続端子Ｗ１１，Ｗ１２に同様なＷ相電圧が出力され、こ
れらの電圧の上ピ−ク／下ピ−ク間レベルはコイル電圧
指令値ＶdcＡ１で定まる。例えば周波数指令値Ｆdcが６
０Ｈｚを指定しているときには、コイル電圧指令値Ｖdc
Ａ１で指定されたピ−ク電圧値（推力）の６０Ｈｚの３
相交流電圧が、図２及び図４に示す電気コイル１Ａａ〜
２Ｃａ，電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに印加される。

【００３１】図２及び図６を参照されたい。まず図２を
参照すると、電磁石コア１０の通孔ｈｃの開けられた歯
の先端部には、導電体レベル検出用の励磁次コイルＣ１
及び検出コイルＣ２が巻かれている。これらのコイルＣ
１，Ｃ２は、図６に示す湯面レベル検出回路Ｔに接続さ
れている。励磁コイルＣ１には、湯面レベル検出回路Ｔ
の交流電源ＶＣＳより１kHzの電流が通電される。これ
によりコイルＣ１，Ｃ２が巻回された歯の直下の溶鋼表
面（導電体）には、１kHzの渦電流が誘起され、この渦
電流により１kHzの、コイルＣ１が発生する交流磁界と
は位相がずれた磁界が発生する。この磁界により検出コ
イルＣ２に発生する電圧（湯面レベルに対応するレベ
ル）を、湯面レベル検出回路Ｔの信号処理回路５０が位
相検波により摘出する。摘出した電圧は、増幅回路ＡＭ
Ｐで湯面レベルを表わす信号（電圧）に変換されて、比
較器Ｃomに与えられる。比較器Ｃomには更に、予めメモ
リＭｅに設定されたレベル目標値を表わす信号（電圧）
が与えられる。比較器Ｃomは、検出した湯面レベルがレ
ベル目標値以上のときは低レベルＬの、レベル目標値未
満のときは高レベルＨの信号を、注湯流量制御装置Ｍfc
に与える。

【００３２】図示しないタンデイッシュの溶鋼が、ノズ
ル３０を通って図１に示す鋳型に流下するが、ノズル３
０には、その通流開口を調整するためのスライドバルブ
（図示せず）が組込まれており、このスライドバルブ
が、電気モ−タ（図示せず）によって開，閉駆動され
る。注湯流量制御装置Ｍfcは、比較器Ｃomの出力信号を
所定周期でサンプリングして、それが低レベルＬ（湯面
レベルが目標値以上）であると１ステップ分電気モ−タ
を逆転駆動する。これにより、ノズル３０の通流開口が
微小１ステップ分狭くなる。比較器Ｃomの出力信号が高
レベルＨ（湯面レベルが目標値未満）であると１ステッ
プ分電気モ−タを正転駆動する。これにより、ノズル３
０の通流開口が微小１ステップ分広くなる。

【００３３】上述の第１実施例によれば、図１および図
４に点線で示す方向の電磁力が鋳型の溶鋼表面に加えら
れる。ここで、電磁石コア１０及び電磁石コア２０は、
注入ノズル３０に近くなる程に長辺５Ｆ，長辺５Ｌ側に
近づく方向に傾いており、それぞれの注入ノズル３０側
の先端は注入ノズル３０と長辺との間を狙っている。従
って各リニアモータの電磁力により溶鋼の表層に発生し
た流れは注入ノズル３０と長辺との間を通り、注入ノズ
ル３０を中心とする循環流となる。すなわち溶鋼のリニ
アモータにより発生した流れが、注入ノズルにぶつかり
溶鋼の表層に生成される循環流をかき乱す、ことがな
い。

【００３４】鋳型の開口内の溶鋼表層において、注入ノ
ズル３０に対して点対称に配置されているリニアモータ
により循環流を生成させると、リニアモータを配置して
いない空間直下の溶鋼の流れる方向は、図１及び図４に
実線矢印ＭＭＦ，ＭＭＬで示すようにｘ方向で隣接する
リニアモータの与える電磁力との向きに逆う方向にな
る。しかし、電磁石コア１０，２０の横手方向の幅は、
鋳型開口のｘ方向長さに比べて１／３以下と細身である
ので、リニアモータによりつくられる磁界の範囲はｘ方
向に狭くなり、図１及び図４に実線矢印ＭＭＦ，ＭＭＬ
で示す循環流はリニアモータが発生する電磁力の影響を
受けにくい。

【００３５】さらに、電磁石コアに通孔を設けてパウダ
を注入することにより鋳型の上空間を有効に利用するこ
とができるとともに、溶鋼の表面にムラなくパウダを散
布することができる。加えて、電磁石コア１０のスロッ
ト間の歯の下端に湯面レベル検出器の検出端（Ｃ１，Ｃ
２）を装着するので、別に湯面レベルセンサを配置する
必要が無く、開口の小さな連続鋳造鋳型にも本実施例を
適応させることができる。

【００３６】−第１実施例の変形例− 図７に第１実施例の一変形例の電磁石コア１０の横断面
を図３対応で示す。この変形例は、第１実施例において
は電磁石コア１０のスロット間の歯に巻かれていた励磁
コイルＣ１及び検出コイルＣ２が、鋳型の銅板１Ｆ，１
Ｌ，３Ｆ，３Ｒ内に装備されている点が第１実施例とは
異っており、励磁コイルＣ１及び検出コイルＣ２に接続
されている湯面レベル検出回路Ｔ（図６）を含むその他
の要素は第１実施例と同じである。この変形例におい
て、検出コイルＣ２は溶鋼ＭＭの表面（湯面）レベルが
通常変化する範囲に分布しており、溶鋼ＭＭの湯面レベ
ルが変化すると検出コイルＣ２に誘起される電圧の波高
値が変化する。湯面レベル検出回路Ｔは、第１実施例と
同様に湯面レベルを検出し、検出レベルが目標値以上か
未満かを表わす信号を発生する。

【００３７】この変形例によれば、連続鋳造鋳型内に湯
面レベル検出器の検出端（Ｃ１，Ｃ２）を装備するの
で、別に湯面レベルセンサを配置する必要が無く、第１
実施例と同様に開口の小さな連続鋳造鋳型にも本実施例
を適応させることができる。

【００３８】−第２実施例− 図８に、本発明の第２実施例のリニアモータの配置を示
し、図９には、図８の９Ａ−９Ａ線拡大断面を示す。こ
の第２実施例では、電磁石コア１０は、その歯部が長辺
５Ｆ側に「く」の字型に曲った形であり、これによりこ
の折れ角と同じ角度分、銅巻きの電気コイル１Ａａ〜２
Ｃａが、長辺５Ｆ側に傾斜している。その他の構造およ
び形状は、上述の第１実施例と同様である。

【００３９】この第２実施例によれば、電磁石コア１０
及び電磁石コア２０のスロット上部を含む上端がそれぞ
れ長辺方向に折れ曲がっているので、各スロットに挿入
された電気コイルのコイルエンドは近傍の長辺側に傾い
ている。従って、電磁石コアの折れ曲がり方向とは反対
側の空間がコイルエンドが突出していない分だけ広い。
従って、開口の小さな連続鋳造鋳型にも本実施例のリニ
アモータを設置することができる。

【００４０】−第２実施例の変形例− 上述の第２実施例では、電気コイルの大部分を、鋳型の
開口上方から長辺５Ｆの上方にあるように配置すること
ができるので、図１０に示すように、電磁石コア１０，
２０を長辺５Ｆ，５Ｌに平行にして、全電気コイルを実
質上長辺５Ｆ，５Ｌの上方に位置させてもよい。この場
合、第１，第２実施例の場合よりも、鋳型の開口の、長
辺５Ｆ，５Ｌの間の中央空間をリニアモ−タが塞ぐ率が
更に少い。開口の小さな連続鋳造鋳型にも本変形例のリ
ニアモータを設置することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の、連続鋳造鋳型の溶鋼
表面の上方の、磁極および電気コイルの配列を示す平面
図である。

【図２】 図１に示す電磁石コア１０および２０の拡大
縦断面図である。

【図３】 図１に示す電磁石コア１０の拡大横断面図で
ある。

【図４】 図２に示す電気コイルの結線及び電源回路と
の接続態様を示す電気回路図である。

【図５】 図３に示す電気コイル１Ａａ〜２Ｃａ，４Ａ
ｂ〜５Ｃｂに３相交流電圧を印加する電源回路を示す電
気回路図である。

【図６】 図２および図３に示す励磁コイルＣ１および
検出コイルＣ２に接続される湯面レベル検出回路Ｔの構
成を示すブロック図である。

【図７】 第１実施例の一変形例の電磁石コア１０の拡
大横断面図である。

【図８】 本発明の第２実施例の、連続鋳造鋳型の溶鋼
表面の上方の、磁極および電気コイルの配列を示す平面
図である。

【図９】 図８に示す電磁石コア１０の拡大横断面図で
ある。

【図１０】 本発明の第２実施例の一変形例の、連続鋳
造鋳型の溶鋼表面の上方の、磁極および電気コイルの配
列を示す平面図である。

【符号の説明】

１：鋳型の内壁 １Ｆ，１Ｌ，３Ｒ，３
Ｌ：銅板 ２Ｆ，２Ｌ，４Ｒ，４Ｌ：非磁性ステンレス板 ５Ｆ，５Ｌ：長片 ６Ｒ，６Ｌ：短片 １０，２０：電磁石コア １０ａ，２０ａ：補助
コア １０ｂ，２０ｂ：基底部 ２０Ｆ１：電源回路 ３０：注入ノズル Ｔ：溶鋼湯量制御装置 Ｐ１：制御回路 Ｐ２：湯面レベル制御
装置 ＶＣＳ：交流電源 1Aa,1Ba,1Ca,2Aa,2Ba,2Ca ：電気コイル 4Ab,4Bb,4Cb,5Ab,5Bb,5Cb ：電気コイル U11,V11,W11／U12,V12,W12：電源接続端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 崎 照 夫 東海市東海町５−３ 新日本製鐵株式会 社 名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 平７−256412（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−246445（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−246444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−140355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−72652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−234757（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−228645（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−197196（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−243698（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−290214（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−108257（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/115 B22D 11/04 311 B22D 11/108 B22D 11/16 B22D 11/16 104

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長手方向に分布する複数個のスロットを有
   し、スロット間の歯の先端が、水平ｙ方向に延びる長辺
   および水平ｘ方向に延びる短辺を有する鋳型の、溶融金
   属を注ぎ込む注入ノズルと一短辺の間の溶融金属の上面
   に対向し、かつ長手軸線の溶融金属上面に対する投影線
   が鋳型の一短辺および一長辺と交叉する電磁石コア；該
   電磁石コアに装着され、前記歯のそれぞれを磁化する複
   数個の電気コイル；および、 前記電磁石コアの長手軸線に沿う移動磁界を溶融金属に
   与えるための位相差がある交流電圧を前記電気コイルの
   それぞれに印加する通電手段；を備える溶融金属の流動
   制御装置。
2. 【請求項２】電磁石コアは、その長手軸線の溶融金属上
   面に対する投影線が、鋳型の２短辺の一方および２長辺
   の一方に交叉する第１電磁石コア、および、鋳型の２短
   辺の他方および２長辺の他方に交叉し第１電磁石コアと
   実質上平行な第２電磁石コア、を含み；電気コイルは、
   第１電磁石コアに装着された複数個の第１電気コイルお
   よび第２電磁石コアに装着された複数個の第２電気コイ
   ルを含む；請求項１記載の溶融金属の流動制御装置。
3. 【請求項３】長手方向に分布する複数個のスロットを有
   し、スロット間の歯の先端が、水平ｙ方向に延びる長辺
   および水平ｘ方向に延びる短辺を有する鋳型の、溶融金
   属を注ぎ込む注入ノズルと一短辺の間の溶融金属の上面
   に対向し、長手方向に直交する垂直横断面形状がくの字
   型の電磁石コア；スロット部において長手軸を周回する
   ように電磁石コアに胴巻きされた複数個の電気コイル；
   および、 前記電磁石コアの長手軸に沿う移動磁界を溶融金属に与
   えるための位相差がある交流電圧を前記電気コイルのそ
   れぞれに印加する通電手段；を備える溶融金属の流動制
   御装置。
4. 【請求項４】電磁石コアは、鋳型の２短辺の一方および
   ２長辺の一方に近い位置に配設された第１電磁石コア、
   および、鋳型の２短辺の他方および２長辺の他方に近い
   位置に配設され第１電磁石コアと実質上平行な第２電磁
   石コア、を含み；電気コイルは、第１電磁石コアに装着
   された複数個の第１電気コイルおよび第２電磁石コアに
   装着された複数個の第２電気コイルを含む；請求項３記
   載の溶融金属の流動制御装置。
5. 【請求項５】装置はさらに、溶融金属レベル検出器を含
   み；該検出器の検出端が電磁石コアの歯に装着された、
   請求項１，請求項２，請求項３又は請求項４記載の溶融
   金属の流動制御装置。
6. 【請求項６】電磁石コアの長手方向と直交する水平幅
   は、鋳型短辺長の１／３以下である、請求項１，請求項
   ２，請求項３又は請求項４記載の溶融金属の流動制御装
   置。
7. 【請求項７】電磁石コアはさらに、ｘ，ｙ方向に直交す
   るｚ方向に貫通した、溶融金属表面にパウダを注入する
   ための中空通路を有する、請求項１，請求項２，請求項
   ３又は請求項４記載の溶融金属の流動制御装置。