JP3289121B2 - 連続鋳造機用電磁攪拌装置の純水回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼の連続鋳造機におい
て、ストランド内の溶鋼に磁場を印加し、流動を制御す
るための電磁攪拌装置の純水回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、連続鋳造機での浸漬ノズル１か
ら鋳型２内への溶鋼の流れを模式的に示した図面であ
る。なお３は凝固シェル，４は溶鋼吐流，５は溶鋼上昇
流，６は溶鋼下降流である。

【０００３】この溶鋼の流れは、鋳片の品質に大きな影
響を与えるため、例えば特開昭６２−２０３６４８号公
報で開示されたように、ストランドにコイルを配し、磁
場を印加して溶鋼の流れを制御することが一般的に行わ
れている。

【０００４】図２は、例えば電磁コイル８を鋳型２に設
置した場合の模式図である。このような設備においては
大きな電力を使用するために、コア（鉄心）７やコイル
８が加熱することが課題であり、甚だしい場合には設備
破損が発生する。

【０００５】この防止のために、例えば図２のようにコ
イル８自体を冷却水１０を満たしたジャケット９内に浸
漬・保持し、同時に図３に示すような、冷却水ポンプ１
３を介して冷却水タンク１２から冷却水を供給する冷却
水循環系統１４を形成してコイル８などの冷却を行って
いる。なお１５は純水製造装置，１６は純水供給ポンプ
である。

【０００６】この冷却水１０は、コイル端子間の短絡を
防止するため、電気伝導度を例えば２５０μＳ／ｃｍ以
下といった値まで低めるための特別に純水化処理を行う
のが通常である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電磁攪拌装置に係わら
ず、連続鋳造設備における装置は、通常点検や交換時の
効率を高めるため、複数の部品の整備をオフラインで行
い、一体化した後にオンラインへ組み込んでいる。

【０００８】電磁攪拌装置についても、例えば鋳型，ロ
ール等と同一の装置（スタンドまたはセグメント）内に
設置されるのが普通である。従って電磁攪拌装置の組み
込まれたスタンドまたはセグメントは、コイル自体の点
検時のみならず、それ以外の部品、例えば銅板，ロール
等の点検時においても交換されるに至る（図３中一点鎖
線内は管脱着装置１７を介しての交換側を示す）。

【０００９】しかしながら従来は、ジャケット９内に満
たされた純水１０をタンク１２側へ回収する方法が発明
されていなかったため、スタンドまたはセグメントの交
換の際には、ジャケット９および冷却水系統１４内に純
水を満たしたままでオンライン装置からの取り外しをせ
ざるを得なかった。

【００１０】このように一旦オフラインに降ろしてしま
った場合には、冷却水の汚染が避けられないため、結局
装置交換の度毎に手数が掛かるとともに、高価な純水化
処理を行わねばならなかった。

【００１１】本発明は前記問題を解決するため、装置交
換前にジャケットおよび冷却水系統内の純水を空気など
の気体により補給タンク内へ押し出し、回収することに
より経費節減を図る純水回収装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

【００１３】本発明は、鋼の連続鋳造設備に設置された
溶鋼の流動を制御するために、磁場を印加する電磁攪拌
装置において、該電磁攪拌装置のコイルを含む部分を交
換する際に、事前にコイル冷却用の純水を回収するため
の、回収用配管経路及び回収タンクを有する連続鋳造機
用電磁攪拌装置の、純水回収装置において、該電磁攪拌
装置のコイル冷却用純水の循環系統に、空気等の気体の
導入可能な導入孔を有し、該気体によって純水を純水回
収用タンクへ押し出すことを特徴とする連続鋳造機用電
磁攪拌装置の純水回収装置である。

【００１４】また上記純水回収装置において、コイル冷
却用純水の回収用排出孔を、コイル冷却用冷却箱の下部
に設けたことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】以下図面を参照しながら、作用とともに本発明
の特徴を具体的に説明する。

【００１６】図４は本発明の純水回収装置の一例を示
し、電磁コイルの冷却系統を説明する図面である。図中
での一点鎖線で示す区画は、装置の点検などのために頻
繁に交換される部分であり、通常作業負荷の低減，迅速
化を目的として設置される管脱着装置２５などで固定部
分と結合されている。

【００１７】装置を交換などの目的によりオンラインの
装置を取り外す前には、設備は稼働状態にあるため、当
然電磁コイル，コア２６は冷却状態となっている。すな
わちポンプ３１が運転されることにより、冷却水がタン
ク２０より冷却水配管２３，冷却水用のジャケット２４
を経て再度冷却水タンク２０に戻る閉鎖された系の中を
循環しており、同時にジャケット２４内は完全に純水で
充満された状態となっている。

【００１８】従来は単に管脱着装置２５を固定側より切
り離し、点線で図示した部内の部品を取り外した後に新
しい部品を設置していたのであるが、本発明において
は、以下の手順で純水の回収を行ってから管脱着装置２
５の切り離しを実施する。

【００１９】先ず、冷却水タンク２０と管脱着装置２５
の間に設けた気体導入用三方弁２１を切換え、気体導入
用電磁弁２２を作動させて空気などの気体を系統内に導
入する。この際ポンプ３１側へ気体が流れることも想定
されるが、通常はポンプ部の流路抵抗が大きいため問題
にならない。

【００２０】しかしながら本実施例のように三方弁２１
を使用した場合には、弁切替えと同時にポンプ側への逆
流を完全に抑えることが可能である。気体の供給圧力を
十分高くしておけば、気体が冷却水用のジャケット２４
を経てタンク２に流れるのに伴って、系統内の純水はタ
ンク２０に流れ込み、純水が一部回収される。

【００２１】しかしながらこのような方法では、配管２
３内の純水を回収することは可能であるが、ジャケット
２４内に充満した純水を完全に回収することはできな
い。それは、ジャケットの純水供給／排出経路が、図５
（ａ）に示すように、下部の供給孔２４ａから供給し、
上部の排出孔２４ｂから排出する構造になっていること
に起因する。

【００２２】すなわち供給される純水中に不可避的に含
まれる気体（泡）は、水に比べて圧倒的に比重が軽く上
部へ浮き易いため、効率的かつ間違いなく冷却環境を形
成するためには、下部から水を供給し、上部から排出す
る必要があるためである。

【００２３】従って本発明では、効率的に純水を回収す
るため、ジャケットの上部に通常設けられる排出孔２４
ｂとは別途に下部に排出孔２４ｃを設けている。コイル
の冷却を実施する際には上部の排出孔は開放，下部の排
出孔は閉塞状態であり、図４に示す太線の経路で水が流
れるが、純水回収のために冷却水系統内に気体が導入さ
れる際には上部の排出孔は閉塞，下部の排出孔は開放状
態にされるため、図４中の点線の経路が選択される。

【００２４】このようにすると図５（ｂ）に示すよう
に、比重の重い純水は下部の排出孔より効率的にタンク
へと戻り回収されることとなる。

【００２５】このような供給／排出位置を切り換える機
構の一例として、図４では排出孔切換用電磁弁３０から
供給される弁駆動用エアーにより作動する排出孔切換用
三方弁２９を使用しているが、上部，下部の排出孔位置
の切換ができる限り、その他の形式の弁の使用も可能で
ある。

【００２６】また図４の実施例では、弁駆動力源として
エアーを使用したが、これも弁切替えが可能な限り水，
電磁力などによる駆動弁の使用も可能である。図４の実
施例では、結局３つの三方弁２１，２９，２９と２つの
電磁弁２１，３０および２つの弁駆動エアー系統の簡単
な構造で所望の効果の発揮がなされている。

【００２７】

【実施例】気体として窒素ガスを使用し、供給圧２ｋｇ
／ｃｍ² ，所要流量 １１Ｎｍ³／ｈｒで純水の回収を
行った。そして回収一回当たりの純水の浪費量，回収量
と回収に必要な時間の測定を行った。これらの結果を表
１に示すが、本発明を導入するに伴い、ほぼ完全に純水
が回収されていることが示されている。

【００２８】純水を回収するために必要な時間は８分程
度となっているが、これは通常交換準備作業に費やされ
る時間が３０分であること、および本回収作業は他準備
作業とラップしないことを考えれば、十分満足できる値
である。当然ながら気体の供給圧力を高めることで、こ
の回収のための所要時間の短縮は容易に実施可能であ
る。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の純水回収装
置は、電磁攪拌装置のコイルを含む個所を交換するに際
して、事前にコイル冷却用の純水回収用配管経路及び回
収タンクを設けることにより、交換準備作業に要する手
数を省くとともに回収所要時間を大幅に短縮することが
でき、さらに装置交換時における高価な純水の浪費が防
止され、交換作業時間を短縮して設備の稼動率を向上す
るとともに、運転経費の節減を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続鋳造鋳型内における溶鋼流動の一例を示す
斜視図である。

【図２】鋳型周囲に配置された電磁コイルの機器配置を
説明する断面図である。

【図３】電磁コイル冷却系統の従来例を示す配管図であ
る。

【図４】電磁コイル冷却系統の発明例を示す配管図であ
る。

【図５】冷却水用ジャケット内の流体の供給／排出経路
を説明する図面であり、（ａ）図は冷却実施中，（ｂ）
図は純水を回収する際の供給／排出系統を示す。

【符号の説明】

１ 浸漬ノズル ２ 鋳型 ３ 凝固シェル ４ 溶鋼吐流 ５ 溶鋼上昇流 ６ 溶鋼下降流 ７ コア ８ 電磁コイル ９，２４ 冷却水用ジャケット １０ 冷却水 １１ バックプレート １２，２０ 冷却水タンク １３，３１ 冷却水ポンプ １４，２３ 冷却水循環系統 １５，２７ 純水製造装置 １６，２８ 純水供給ポンプ １７，２５ 管脱着装置 ２１ 気体導入用三方弁 ２２ 気体導入用電磁弁 ２４ａ ジャケットの下部の供給孔 ２４ｂ ジャケットの上部の排出孔 ２４ｃ ジャケットの下部の排出孔 ２６ コイル，コア ２９ 排出孔切換用電磁弁 ３０ 気体導入用電磁弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻生 均 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会 社 君津製鐵所内 (72)発明者 一木 正雄 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会 社 君津製鐵所内 (72)発明者 井上 博美 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会 社 君津製鐵所内 (72)発明者 渡辺 久仁雄 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本 製鐵株式会社 機械・プラント事業部内 (56)参考文献 特開 昭59−220265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−108131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−206149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−144632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−203648（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−42745（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 11/115 H01F 5/00 H01F 27/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼の連続鋳造設備に設置された溶鋼の流
   動を制御するために、磁場を印加する電磁攪拌装置にお
   いて、該電磁攪拌装置のコイルを含む部分を交換する際
   に、事前にコイル冷却用の純水を回収するための、回収
   用配管経路及び回収タンクを有する連続鋳造機用電磁攪
   拌装置の、純水回収装置において、該電磁攪拌装置のコ
   イル冷却用純水の循環系統に、空気等の気体の導入可能
   な導入孔を有し、該気体によって純水を純水回収用タン
   クへ押し出すことを特徴とする連続鋳造機用電磁攪拌装
   置の純水回収装置。
2. 【請求項２】 コイル冷却用純水の回収用排出孔を、コ
   イル冷却用冷却箱の下部に設けたことを特徴とする請求
   項１記載の連続鋳造機用電磁攪拌装置の純水回収装置。