JP3545540B2 - Flow controller for molten metal - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳型内溶融金属をリニアモータで駆動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。鋳型内溶鋼の上面には、粉体状の保温材あるいは鋳片引抜きの潤滑材(通称パウダ)が投入される。同一高さの鋳型壁面における温度が不均一であると、鋳型内面への鋳片の焼付きによる表面割れやシェル破断(ブレ−クアウト)を生じ易い。また、溶鋼中あるいは鋳片表面にパウダが塊で残ると、これは鋳片の異物すなわち欠陥となる。これを改善するために、従来は、リニアモ−タを用いて、鋳型内で溶鋼をその上面と平行に、鋳型壁面に沿って流動駆動し、鋳型に接する面の温度を均一化しかつ溶鋼中のパウダの浮上をうながす(例えば特開平1−228645号公報)。
【0003】
特開平1−228645号公報に提示の溶鋼の流動駆動はある程度の効果があるものの、注入ノズルを介してタンデイッシュに流入する溶鋼の流れにより鋳型壁面に沿った循環流動が乱される。この種の流動駆動には、鋳型の長辺に沿って配列された複数個の磁極のそれぞれに電気コイルを巻回したリニアモ−タ型の電磁石が用いられ、電気コイルは3相の各相毎に束ねられ、120°位相のずれた3相電源の各相に、束ねられた単位で接続され、3相電源の電圧および又は周波数をインバ−タやサイクロコンバ−タで調整され、これにより、所要の駆動力および速度が得られる。例えば、鋳型長辺に沿ったリニアモ−タを配置し、溶鋼に電磁駆動力を与えて、流速分布が均一な鋳型内壁に沿って循環する循環流を溶鋼の表層に生起するものがある。表層部に循環流が定速度で安定して流れると、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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、連続鋳造装置の操業条件により、リニアモ−タで溶鋼を駆動しても、溶鋼流が順調に循環せずに、溶鋼の淀み(溶鋼の滞留)を発生することがある。淀みが発生するとそこでパウダが溶鋼中に残留し易く、しかもブレ−クアウトの原因となる焼付きとなり易い。また、溶鋼が固体に変わるときに発生するCOなどの気体(気泡)が浮上しにくくなり、スラブ内に気泡が混入する等の不具合が生じる。特に鋳型長辺と短辺が相対的に、長辺長が大きく短辺長が短い場合に、鋳型に溶鋼を注入するノズル廻りあるいはノズルと短辺との中間点あたりに淀みを生じ易い。
【0005】
本発明は、淀みの発生を回避することを第1の目的とし、淀みを生じ易い場所の溶鋼を効果的に流動駆動することを第2目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明の流動制御装置は、溶融金属(MM)を取り囲む鋳型辺(11F,11L,14R,1 4L)の一辺(11f)に沿うy方向に分布する複数個のスロットを有する電磁石コア(1 7f)と、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイル(3,4)を有するリニアモ−タ(3F);
前記電気コイル(3,4)に、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する通電手段(12);および、
該通電手段(12)が電気コイル(3,4)に通電する多相交流の電流レベル(I2)に時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎ〔ΔI1sin2πft,ΔI1(6/7)sin(2πt/f)+ΔI1(3/7)sin(4 πt/f)+ΔI1(2/7)sin(6πt/f)〕を与える通電レベル制御手段(15:図6,図7);
を備える。
【0007】
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又は対応事項の符号を、参考までに付記した。
【0008】
これによれば、リニアモ−タ(3F)が溶融金属に与える推力の大きさがゆらぐ。すなわち、推力の方向は変わらないが、大きさが変動する。したがって、一定推力(定常的な推力)が加わっているときに生ずる溶鋼の淀みの溶鋼は、ゆらぎ周波数で推力の方向(正方向&逆方向)に揺り動かされ、淀み域から外れる。
【0009】
すなわち、定常的な推力によって駆動される位置に移動する。これにより、淀みによる溶鋼の長期滞留が無くなる。
【0010】
【発明の実施の形態】
(2)溶融金属(MM)を取り囲む鋳型辺(11F,11L,14R,14L)の一辺(11f)に沿うy方向に分布する複数個のスロットを有する電磁石コア(17f)と、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイルを1グル−プとするy方向に分布した複数 (2)グル−プの電気コイル(3,4/5,6)を含むリニアモ−タ(3F);
第1グル−プの電気コイル(3,4)に、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第1組の通電手段(12);
y方向で第1グル−プ(3,4)と隣り合う第2グル−プの電気コイル(5,6)に、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第2組の通電手段(11);および、
第1組および第2組の通電手段(11,12)の少くとも一方(12)が電気コイル(3,4)に通電する多相交流の電流レベル(I2)に時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎ〔ΔI1sin2πft, ΔI1(6/7)sin(2πt/f)+ΔI1(3/7)sin(4πt/f)+ΔI1(2/7)sin(6πt/f)〕を与える通電レベル制御手段(15:図6,図7);
を備える溶融金属の流動制御装置。
【0011】
(3)溶融金属(MM)を取り囲む鋳型辺の一辺(11F)に沿うy方向に分布する複数個のスロットを有する電磁石コア(17F)と、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイル(3,4)をするリニアモ−タ(3F);
前記電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する通電手段(12);および、
該通電手段(12)が電気コイル(3,4)に通電する多相交流の周波数(F2)に時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎ〔ΔF0sin2πft,ΔF0(6/7)sin(2πt/f)+ΔF0(3/7)sin(4πt/f)+ΔF0(2/7)sin(6πt/f)〕を与える通電レベル制御手段(15:図8,図9);
を備える溶融金属の流動制御装置。
【0012】
これによれば、リニアモ−タ(3F)が溶融金属に与える推力の大きさがゆらぐ。すなわち、推力の方向は変わらないが、大きさが変動する。したがって、一定推力(定常的な推力)が加わっているときに生ずる溶鋼の淀みの溶鋼は、ゆらぎ周波数で推力の方向(正方向&逆方向)に揺り動かされ、淀み域から外れる。すなわち、定常的な推力によって駆動される位置に移動する。これにより、淀みによる溶鋼の長期滞留が無くなる。
【0013】
(4)溶融金属(MM)を取り囲む鋳型辺の一辺(11F)に沿うy方向に分布する複数個のスロットを有する電磁石コア(17F)と、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイルを1グル−プとするy方向に分布した複数(2)グル−プの電気コイル(3,4/5,6)を含むリニアモ−タ(3F);
第1グル−プの電気コイル(3,4)に、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第1組の通電手段(12);
y方向で第1グル−プと隣り合う第2グル−プの電気コイル(5,6)に、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第2組の通電手段(11);および、
第1組および第2組の通電手段の少くとも一方(12)が電気コイルに通電する多相交流の周波数に時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎ〔ΔF0sin2πft,ΔF0(6/7)sin(2πt/f)+ΔF0(3/7)sin(4πt/f)+ΔF0(2/7)sin(6πt/f)〕を与える通電レベル制御手段 (15:図8,図9);
を備える溶融金属の流動制御装置。
【0014】
(5)ゆらぎは正弦波(ΔI1sin2πft,ΔF0sin2πft)である、上記(1),(2),(3)又は(4)の溶融金属の流動制御装置。
【0015】
(6)ゆらぎは、特定の周波数(1/f)およびその整数倍の周波数(2/f,3/f)の正弦波を周波数に反比例する重みを付して加算したパルス波〔ΔI1(6/7)sin(2πt/f)+ΔI1(3/7)sin(4πt/f)+ΔI1(2/7)sin(6πt/f),ΔF0(6/7)sin(2πt/f)+ΔF0(3/7)sin(4πt/f)+ΔF0(2/7)sin(6πt/f)〕である、上記(1),(2),(3)又は(4)の溶融金属の流動制御装置。
【0016】
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。
【0017】
【実施例】
−第1実施例−
図1に、第1実施例の概概を示す。連続鋳造鋳型1で囲まれる空間には溶鋼MMが注湯ノズル2を通して注入され、注湯ノズル2の注入口より鋳型1に噴出した溶鋼MMは、注湯ノズル2のレベル(z方向;高さ方向)では、鋳型1の短辺に向う溶鋼流▲1▼,▲5▼となる。鋳型1の長辺に沿って、注湯ノズル2の噴出口レベルに、z方向の中心位置を合せて4組の電磁石3〜10でなるリニアモ−タ3F,3Lが設けられており、これらが溶鋼MMに電磁力を与える。
【0018】
図2に、図1に示す鋳型1及びリニアモ−タ3F,3Lを水平に破断した断面を示す。図3には、図2の3A−3A線拡大断面を示す。
【0019】
鋳型1は、相対向する長辺11F,11Lおよび相対向する短辺14R,14Lで構成されており、各辺は銅板13F,13L,15R,15Lに、非磁性ステンレス板12F,12L,16R,16Lを裏当てしたものである。
【0020】
この実施例では、リニアモ−タ3F,3Lのコア17F,17Lは、鋳型長辺11F,11Lの実効長(溶鋼MMが接するx方向長さ)よりやや長く、それらの全長に所定ピッチでそれぞれ48個のスロットが切られている。リニアモ−タ3Fのコア17Fの各スロットには、第1組の電磁石の電気コイル3a〜3l,4a〜4l、および第2組の電磁石の電気コイル5a〜5l,6a〜6lが装着されている。同様に、リニアモ−タ3Lのコア17Lの各スロットには、第3組の電磁石の電気コイル7a〜7l,8a〜8l、および第4組の電磁石の電気コイル9a〜9l,10a〜10lが装着されている。
【0021】
リニアモ−タ3F,3Lは、図1に点線矢印で示す推力を溶鋼MMに与えようとするもので、リニアモ−タFの第1組の電磁石3,4は比較的弱い推力を、第2組の電磁石5,6は比較的強い推力を溶鋼流に対向して与える。したがって第1組の電磁石3の電気コイル3a〜3l及び電磁石4の電気コイル4a〜4lの巻回数は少くしてもよいが、制動制御のための直流通電をするとか、x方向の推力分布をグル−プ内でも調整するとか、他の制御にも適応しうるように、この実施例では、リニアモ−タ3Fの全スロットおよび全電気コイルはすべて同一仕様のものである。第1組の電磁石3,4と第2組の電磁石5,6で異なった推力を発生するように、この実施例では、第1組の電磁石3,4を駆動する電源回路12からは弱い励磁力を、第2組の電磁石5,6を駆動する電源回路11からは強い励磁力を通電する。リニアモ−タ3Lに関しても同様である。
【0022】
図4に、図2に示す全電気コイルの結線を示す。この結線は各電磁石が6極(N=6)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、リニアモ−タ3Fの第1組の電磁石3の電気コイル3a〜3lは、図4ではこの順に、u,u,V,V,w,w,U,U,v,v,W,Wと表わしている。ここで「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。
【0023】
図4に示す端子U11,V11およびW11は、リニアモ−タ3Fの第1組の電磁石3の電気コイル3a〜3l及び第1組の電磁石4の電気コイル4a〜4lの電源接続端子であり、端子U21,V21およびW21は、リニアモ−タ3Fの第2組の電磁石5の電気コイル5a〜5l及び第2組の電磁石6の電気コイル6a〜6lの電源接続端子であり、端子U22,V22およびW22は、リニアモ−タ3Lの第3組の電磁石7の電気コイル7a〜7l及び第3組の電磁石8の電気コイル8a〜8lの電源接続端子であり、端子U12,V12およびW12は、リニアモ−タ3Lの第4組の電磁石9の電気コイル8a〜8l及び第4組の電磁石10の電気コイル10a〜10lの電源接続端子である。
【0024】
図5に、リニアモ−タ3Fの第2組の電磁石5,6及びリニアモ−タ3Lの第3組の電磁石7,8に3相交流を通電する電源回路11を示す。
【0025】
リニアモ−タ3Fの第1組の電磁石3,4及びリニアモ−タ3Lの第4組の電磁石9,10に3相交流を流す電源回路12の構成も同様である。
【0026】
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。
【0027】
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27A1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U21,U12に、V相が電源接続端子V21,V12に、またW相が電源接続端子W21,W12に印加される。
【0028】
リニアモ−タ3Fの第2組の電磁石5,6及びリニアモ−タ3Lの第3組の電磁石7,8が、図1に点線矢印で示す推力を発生するためのコイル電圧指令値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FdcA1で指定された周波数(この実施例では中心周波数2Hz)の、定電圧3相交流信号を発生してこれを比較器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】
このコイル電圧指令値VdcA1、及び周波数指令値FdcA1はコントロ−ラ15から供給される。コントロ−ラ15は周波数f(一例では0.5Hz)のゆらぎを付加したコイル電圧指令値VdcA1を電源回路12に供給し、ゆらぎを付与しないコイル電圧指令値VdcA2を電源回路11に供給する。
【0031】
この第1実施例では、電源回路11に供給する周波数指令値FdcA1及び電源回路12に供給する周波数指令値FdcA2は一定であり、電源回路11の出力周波数はF1、電源回路12の出力周波数をF2である。電源回路11の供給電圧により電気コイルに流れる電流I1は、
I1=I10+ΔI1 −−−(1)
電源回路12のコイル電流I2は、
I2=I20+ΔI2 −−−(2)
電源回路12と電源回路11が供給するコイル電流の固定電流値の比γは、
γ=I20/I10 −−−−(3)
であり、γは時間に依存せず一定である。
【0032】
電源回路12と電源回路11が供給するコイル電流の変動電流値の比βは、
β=(ΔI2/ΔI1) −−(4)
である。ここで、
β=sin(ωt) −−−−(5)
ω=2πf
f=揺らぎ周波数
とすると、(2)式,(4)式および(5)式から、
となり、電流I2は、ΔI1・sin2πftなるゆらぎを有するものとなる。第1実施例のコントロ−ラ15の機能構成を図6に示す。コントロ−ラ15は、オペレ−タが与えるI10とΔI1の和を算出(54)して、I1=I10+ΔI1を表わす電流指令値VdcA1を、電源回路11の位相角α算出器24A1に与える。また、オペレ−タが与えるゆらぎ周波数指示信号Vfのレベルに比例する周波数fのクロックパルスを発生してそれをカウントし、すなわち計時して、正弦波sin2πftの各時刻のレベルsinωt=sin2πftを算出(52)し、それにΔI1を乗算(53)した積ΔI1sinωtにI20を加算(55)して、和I2=I20+ΔI1sinωtを表わす電流指令値VdcA2を、電源回路12の位相角α算出器24A2(図示しないが、24A1と等価のもの)に与える。またオペレ−タが与える周波数指令F1およびF2を表わす周波数指令FdcA1およびFdcA2を、電源回路11および12の3相信号発生器31A1および31A2(図示しないが、31A1と等価のもの)に与える。なお、この実施例では、F1およびF2は5〜50Hzの範囲内で、F1=F2又はF1≒F2とする。ゆらぎ周波数fは、この実施例では0.5Hz又はその前後の値である。
【0033】
電源回路11は、周波数指令FdcA1で指定された周波数F1の、電流指令VdcA1で指定されたレベルI1の電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル5,6ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル7,8に通電する。電源回路12は、周波数指令FdcA2で指定された周波数F2の、電流指令VdcA2で指定されたレベルI2であって、ΔI1sinωt=ΔI1sin2πftなるゆらぎを含む電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル3,4ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル9,10に通電する。
【0034】
これにより、ノズル5周りの淀み域ST1およびST2に、電気コイル3,4および電気コイル9,10が与える推力のゆらぎが加わり、淀み域ST1およびST2の溶鋼に周波数fのゆらぎが加わり、このゆらぎにより淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわち周波数fで駆動されて流動し、淀み域での滞留が無くなる。
【0035】
−第2実施例−
第2実施例は、 β=Σβisin(iωt) −−−(7)
ω=2π(1/f)t
βi=∝1/i
1=√(Σ┃βi┃2)
なるパルス波のゆらぎを電流I2に与えるものであり、第2実施例ではi=1〜3(整数)とした。
【0036】
図7に、第2実施例のコントロ−ラ15の機能構成を示す。コントロ−ラ15は、オペレ−タが与えるI10とΔI1の和を算出(54)して、I1=I10+ΔI1を表わす電流指令値VdcA1を、電源回路11の位相角α算出器24A1に与える。また、オペレ−タが与えるゆらぎ周波数指示信号Vfのレベルに反比例する周波数1/fのクロックパルスを発生してそれをカウントし、すなわち計時して、正弦波sin(2πt/f)の各時刻のレベルsinωt=sin(2πt/f),正弦波sin(4πt/f)の各時刻のレベルsin2ωt=sin(4πt/f)、および、正弦波sin(6πt/f)の各時刻のレベルsin3ωt=sin(6πt/f)を算出(52)し、それらを、(6/7),(3/7)および(2/7)の重みを付して加算(56)した和
β=(6/7)sin(2πt/f)+(3/7)sin(4πt/f)+(2/7)sin(6πt/f)
にΔI1を乗算(53)した積ΔI1・βにI20を加算(55)して、和I2=I20+ΔI1・βを表わす電流指令値VdcA2を、電源回路12の位相角α算出器24A2に与える。またオペレ−タが与える周波数指令F1およびF2を表わす周波数指令FdcA1およびFdcA2を、電源回路11および12の3相信号発生器31A1および31A2に与える。
【0037】
この第2実施例のコントロ−ラ15を除く他の要素は、上述の第1実施例のものと同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0038】
電源回路11は、周波数指令FdcA1で指定された周波数F1の、電流指令VdcA1で指定されたレベルI1の電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル5,6ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル7,8に通電する。電源回路12は、周波数指令FdcA2で指定された周波数F2の、電流指令VdcA2で指定されたレベルI2であって、ΔI1・βなるゆらぎを含む電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル3,4ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル9,10に通電する。
【0039】
これにより、ノズル5周りの淀み域ST1およびST2に、電気コイル3,4および電気コイル9,10が与える推力のゆらぎが加わり、淀み域ST1およびST2の溶鋼に周波数fのゆらぎが加わり、このゆらぎにより淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわち周波数fで駆動されて流動し、淀み域での滞留が無くなる。
【0040】
−第3実施例−
第3実施例は、上記(5)式で定義したゆらぎβを、電源回路11が発生する3相交流の周波数F1に与えるものである。
【0041】
図8に、第3実施例のコントロ−ラ15の機能構成を示す。コントロ−ラ15は、オペレ−タが与える電流指令値I1とI2をそれぞれ電流指令値VdcA1およびVdcA2として、電源回路11および12の位相角α算出器24A1,24A2に与える。また、オペレ−タが与えるゆらぎ周波数指示信号Vfのレベルに反比例する周波数1/fのクロックパルスを発生してそれをカウントし、すなわち計時して、正弦波β=sinωt=sin2πftを算出(52)し、それにオペレ−タが与えるゆらぎレベルF0を乗算(53)した積F0・β=F0・sinωtに、電源回路12に与えるためにオペレ−タが入力した周波数指令F2を加算(55)して、和F1=F2+F0・sinωtを表わす周波数指令F1dcA1を、電源回路11の3相信号発生器31A1に与える。コントロ−ラ15はまた、オペレ−タが入力した周波数指令F2を、周波数指令F1dcA2として、電源回路12の3相信号発生器31A2(図示せず、31A1と等価のもの)に与える。
【0042】
この第3実施例のコントロ−ラ15を除く他の要素は、上述の第1実施例のものと同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0043】
電源回路11は、周波数指令FdcA1で指定された周波数F1の、電流指令VdcA1で指定されたレベルI1の電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル5,6ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル7,8に通電する。上述のようにF1=F2+F0・sinωtであるので、電源回路11が電気コイル5,6ならびに7,8に与える3相交流の周波数は、F0・sinωtのゆらぎを生ずる。
【0044】
電源回路12は、周波数指令FdcA2で指定された周波数F2の、電流指令VdcA2で指定されたレベルI2電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル3,4ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル9,10に通電する。
【0045】
これにより、ノズル5周りの淀み域ST1およびST2に、5,6ならびに7,8が与える推力のゆらぎが加わり、このゆらぎにより淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわちβ=sinωtの正弦波状のゆらぎで駆動されて流動し、淀み域での滞留が無くなる。
【0046】
−第4実施例−
第4実施例は、上記(7)式で定義されるゆらぎβを電源回路11が発生する3相交流の周波数F1に与えるものである。第4実施例でも、i=1〜3(整数)とした。
【0047】
図9に、第4実施例のコントロ−ラ15の機能構成を示す。コントロ−ラ15は、オペレ−タが与える電流指令I1およびI2を、それぞれ電流指令VdcA1およびVdcA2として電源回路11および12の位相角α算出器24A1および24A2に与える。また、オペレ−タが与えるゆらぎ周波数指示信号Vfのレベルに反比例する周波数1/fのクロックパルスを発生してそれをカウントし、すなわち計時して、正弦波sin(2πt/f)の各時刻のレベルsinωt=sin(2πt/f),正弦波sin(4πt/f)の各時刻のレベルsin2ωt=sin(4πt/f)、および、正弦波sin(6πt/f)の各時刻のレベルsin3ωt=sin(6πt/f)を算出(52)し、それらを、(6/7),(3/7)および(2/7)の重みを付して加算(56)した和
β=(6/7)sin(2πt/f)+(3/7)sin(4πt/f)+(2/7)sin(6πt/f)
にオペレ−タが指示したゆらぎレベルF0を乗算(53)した積F0・βに、オペレ−タが与えた電源回路12への周波数指令F2を加算(55)して、和F1=F2+F0・βを表わす周波数指令値FdcA1を、電源回路11の3相信号発生器31A1に与える。またオペレ−タが与える周波数指令F2を表わす周波数指令FdcA2を、電源回路12の3相信号発生器31A2に与える。
【0048】
この第4実施例のコントロ−ラ15を除く他の要素は、上述の第1実施例のものと同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0049】
電源回路11は、周波数指令FdcA1で指定された周波数F1の、電流指令VdcA1で指定されたレベルI1の電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル5,6ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル7,8に通電する。電源回路12は、周波数指令FdcA2で指定された周波数F2の、電流指令VdcA2で指定されたレベルI2の電流を、第1リニアモ−タ3Fの電気コイル3,4ならびに第2リニアモ−タ3Lの電気コイル9,10に通電する。上述のようにF1=F2+F0・βで、F0・βがパルス波であるので、電源回路11が電気コイル5,6ならびに7,8に与える3相交流の周波数は、F0・β(βは(7)式のもの)の、パルス波状のゆらぎを生ずる。
【0050】
これにより、ノズル5周りの淀み域ST1およびST2に、5,6ならびに7,8が与える推力のゆらぎが加わり、このゆらぎにより淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわち
β=(6/7)sin(2πt/f)+(3/7)sin(4πt/f)+(2/7)sin(6πt/f)
なるパルス波状のゆらぎで駆動されて流動し、淀み域での滞留が無くなる。
【0051】
これにより、ノズル5周りの淀み域ST1およびST2に、電気コイル3,4および電気コイル9,10が与える推力のゆらぎβが加わり、このゆらぎにより淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわちパルス波状のゆらぎで駆動されて流動し、淀み域での滞留が無くなる。
【0052】
−第5実施例−
図10に本発明の第5実施例を示し、その電気コイルの相互間の結線と電源回路11A,11B,12A,12Bとの接続関係を図11に示す。上述の第1〜第4実施例では、第1組の電源回路11から第1リニアモ−タ3Fの第2グル−プの電気コイル5,6および第2リニアモ−タ3Lの第1グル−プの電気コイル7,8に給電し、第2組の電源回路12から第1リニアモ−タ3Fの第1グル−プの電気コイル3,4および第2リニアモ−タ3Lの第2グル−プの電気コイル9,10に給電するようにしているが、図10,図11に示す第5実施例では、第1リニアモ−タ3Fの第1グル−プの電気コイル3,4に第2電源回路12Aが給電し、第2グル−プの電気コイル5,6に第1電源回路11Aが給電し、第2リニアモ−タ3Lの第1グル−プの電気コイル7,8に第4電源回路12Bが給電し、第2グル−プの電気コイル9,10に第3電源回路11Bが給電する。これらの電源回路11A,11B,12A,12Bのそれぞれの構成は、上述の図4に示すものと同様である。第5実施例(図10,図11)のコントロ−ラ15は、図6に示す第1実施例の機能構成のものであるが、第2〜第4実施例と同様に、図7,図8又は図9に示す機能構成のものとしてもよい。この第5実施例でも、ノズル5周りの淀みST1,ST2にゆらぎが与えられ、このゆらぎにより淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわちゆらぎで駆動されて流動し、淀み域での滞留が無くなる。
【0053】
−第6実施例−
図12に本発明の第6実施例を示し、その電気コイルの相互間の結線と電源回路11,12との接続関係を図13に示す。この実施例では、鋳型内の溶鋼MMのメニスカス(表面)付近に、リニアモ−タ3F,3Lのz方向中心を合せて配置して、ノズル2からの突出流が短辺に当って上昇しそして短辺側からノズル2に向けて流れるメニスカス流(図12の実線矢印:溶鋼注入により生ずる表層流)を時計廻りの、鋳型内壁面に沿う旋回流に矯正するための推力を与えるようにしたものである。
【0054】
この第6実施例では、第1〜第4実施例と同様に、第1組の電源回路11から第1リニアモ−タ3Fの第2グル−プの電気コイル5,6および第2リニアモ−タ3Lの第1グル−プの電気コイル7,8に給電し、第2組の電源回路12から第1リニアモ−タ3Fの第1グル−プの電気コイル3,4および第2リニアモ−タ3Lの第2グル−プの電気コイル9,10に給電するようにしている
これらの電源回路11,12のそれぞれの構成は、上述の図4に示すものと同様である。第6実施例(図12,図13)のコントロ−ラ15は、図6に示す第1実施例の機能構成のものであるが、第2〜第4実施例と同様に、図7,図8又は図9に示す機能構成のものとしてもよい。この第6実施例では、ノズル5周りの表層の淀みST1,ST2にゆらぎが与えられ、このゆらぎにより表層淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわちゆらぎで駆動されて流動し、表層淀み域での滞留が無くなる。
【0055】
−第7実施例−
図14に本発明の第7実施例を示し、その電気コイルの相互間の結線と電源回路11A,11B,12A,12Bとの接続関係を図15に示す。この第7実施例も、第6実施例と同様に、メニスカス流(図14の実線矢印:溶鋼注入により生ずる表層流)を時計廻りの、鋳型内壁面に沿う旋回流に矯正するための推力を与えるようにしたものである。この第7実施例の電源回路11A,11B,12A,12Bおよびコントロ−ラ15の構成は、第6実施例で説明したものと同様である。この第7実施例でも、ノズル5周りの表層の淀みST1,ST2にゆらぎが与えられ、このゆらぎにより表層淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわちゆらぎで駆動されて流動し、表層淀み域での滞留が無くなる。
【0056】
−第8実施例−
図16に本発明の第8実施例を示し、その電気コイルの相互間の結線と電源回路11,12との接続関係を図17に示す。この第8実施例も、第6実施例と同様に、メニスカス流(図16の実線矢印:溶鋼注入により生ずる表層流)に鋳型内壁面に沿う旋回流に矯正するための推力を与えるようにしたものであるが、旋回流の方向は反時計廻りである。この第8実施例では、第1〜第4実施例と同様に、第1組の電源回路11から第1リニアモ−タ3Fの第2グル−プの電気コイル5,6および第2リニアモ−タ3Lの第1グル−プの電気コイル7,8に給電し、第2組の電源回路12から第1リニアモ−タ3Fの第1グル−プの電気コイル3,4および第2リニアモ−タ3Lの第2グル−プの電気コイル9,10に給電するようにしている
これらの電源回路11,12のそれぞれの構成は、上述の図4に示すものと同様である。第8実施例(図12,図13)のコントロ−ラ15も、図6に示す第1実施例の機能構成のものであるが、第2〜第4実施例と同様に、図7,図8又は図9に示す機能構成のものとしてもよい。この第8実施例では、溶鋼注入により生ずる表層流に対してリニアモ−タの推力が逆向きで、両者の相対差(合成ベクトル)が小さくなり勝ちな表層領域ST1,ST2(図16)に淀みを生じ易いが、そこにゆらぎが与えられ、このゆらぎにより表層淀み域の溶鋼が流動域に移動する。すなわちゆらぎで駆動されて流動し、表層淀み域での滞留が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の構成の概要を示すブロック図であり、鋳型1の平面図に相当するものである。
【図2】図1に示す鋳型1およびリニアモ−タの、拡大した水平横断面図である。
【図3】図2に示す鋳型1およびリニアモ−タ3Lの3A−3A線縦断面図である。
【図4】図2に示すリニアモ−タ3F,3Lの電気コイル間結線ならびに電源回路11,12との結線を示すブロック図である。
【図5】図4に示す電源回路11の構成を示す電気回路図であり、電源回路12も電源回路11と同一構成である。
【図6】図1,図4および図5に示すコントロ−ラ15の機能構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第2実施例で用いられるコントロ−ラ15の機能構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の第3実施例で用いられるコントロ−ラ15の機能構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の第4実施例で用いられるコントロ−ラ15の機能構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第5実施例の構成の概要を示すブロック図であり、鋳型1の平面図に相当するものである。
【図11】図10に示すリニアモ−タの電気コイル間結線ならびに電源回路11A,11B,12A,12Bとの結線を示すブロック図である。
【図12】本発明の第6実施例の構成の概要を示すブロック図であり、鋳型1の平面図に相当するものである。
【図13】図12に示すリニアモ−タの電気コイル間結線ならびに電源回路11,12との結線を示すブロック図である。
【図14】本発明の第7実施例の構成の概要を示すブロック図であり、鋳型1の平面図に相当するものである。
【図15】図14に示すリニアモ−タの電気コイル間結線ならびに電源回路11A,11B,12A,12Bとの結線を示すブロック図である。
【図16】本発明の第8実施例の構成の概要を示すブロック図であり、鋳型1の平面図に相当するものである。
【図17】図16に示すリニアモ−タの電気コイル間結線ならびに電源回路11,12との結線を示すブロック図である。
【符号の説明】
1:鋳型 2:ノズル
3,4,5,6,7,8,9,10:電気コイル
3F:第1リニアモ−タ 3L:第2リニアモ−タ
3a〜3l,4a〜4l:第1グル−プの電気コイル
5a〜5l,6a〜6l:第2グル−プの電気コイル
7a〜7l,8a〜8l:第1グル−プの電気コイル
9a〜9l,10a〜10l:第2グル−プの電気コイル
11,11A,11B,12,12A,12B:電源回路
15:コントロ−ラ
11F,11L:長辺 12F,12L:非磁性ステンレス板
13F,13L:銅板 14R,14L:短辺
15R,15L:銅板 16R,16L:非磁性ステンレス板
17F,17L:コア
MM:溶鋼(溶融金属) PW:パウダ
SB:鋳片 ST1,ST2:停滞域(淀み域)
U11,V11,W11:第1組の電源接続端子
U21,V21,W21:第2組の電源接続端子
U22,V22,W22:第3組の電源接続端子
U12,V12,W12:第4組の電源接続端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow control device that drives a molten metal in a mold by a linear motor.
[0002]
[Prior art]
For example, in continuous casting, molten steel is poured into a mold from a tundish, and in the mold, the molten steel is drawn out while being gradually cooled from the mold wall surface. On the upper surface of the molten steel in the mold, a powdered heat insulating material or a lubricating material (commonly called powder) for drawing a slab is introduced. If the temperatures on the mold wall surfaces at the same height are not uniform, surface cracks and shell breakage (breakout) due to seizure of the slab on the inner surface of the mold are likely to occur. If powder remains as a lump in the molten steel or on the surface of the slab, it becomes a foreign matter, that is, a defect of the slab. In order to improve this, conventionally, a linear motor is used to drive molten steel in a mold in parallel with the upper surface thereof along the mold wall surface to make the temperature of the surface in contact with the mold uniform and to reduce the temperature in the molten steel. The floating of the powder is promoted (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-228645).
[0003]
Although the flow driving of molten steel disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-228645 has a certain effect, the circulating flow along the mold wall surface is disturbed by the flow of molten steel flowing into the tundish via the injection nozzle. This type of flow drive uses a linear motor type electromagnet in which an electric coil is wound around each of a plurality of magnetic poles arranged along the long side of the mold, and the electric coil is provided for each of three phases. Are connected to each phase of the three-phase power supply which is shifted by 120 ° in a bundled unit, and the voltage and / or frequency of the three-phase power supply is adjusted by an inverter or a cycloconverter. The required driving force and speed are obtained. For example, there is a type in which a linear motor is arranged along a long side of a mold and an electromagnetic driving force is applied to the molten steel to generate a circulating flow circulating along the inner wall of the mold having a uniform flow velocity distribution on the surface layer of the molten steel. When the circulating flow stably flows at a constant speed to the surface layer, the floating of bubbles is promoted, the powder is not entrained in the molten steel, the inner surface of the mold near the surface layer is wiped clean, and the stagnation of the molten steel is eliminated.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, depending on the operating conditions of the continuous casting apparatus, even when the molten steel is driven by the linear motor, the molten steel flow may not circulate smoothly, and stagnation (stagnation of the molten steel) may occur. When stagnation occurs, the powder is liable to remain in the molten steel and seizure, which causes breakout, tends to occur. In addition, gas (bubbles) such as CO generated when the molten steel changes to a solid becomes difficult to float, which causes problems such as mixing of bubbles into the slab. In particular, when the long side and the short side of the mold are relatively large and the long side is short and the short side is short, stagnation is likely to occur around the nozzle for injecting molten steel into the mold or at an intermediate point between the nozzle and the short side.
[0005]
A first object of the present invention is to avoid occurrence of stagnation, and a second object is to effectively flow and drive molten steel in a place where stagnation easily occurs.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(1) An electromagnet core having a plurality of slots distributed in the y direction along one side (11f) of a mold side (11F, 11L, 14R, 14L) surrounding a molten metal (MM). (17f) and a linear motor (3F) having a plurality of electric coils (3, 4) inserted into respective slots;
Energizing means (12) for energizing the electric coils (3, 4) with a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction; and
The current-carrying means (12) reduces the current level (I2) of the polyphase alternating current that supplies the electric coils (3, 4). As time progresses Go up and down Fluctuating Energization level control means (15) for providing fluctuation [ΔI1sin2πft, ΔI1 (6/7) sin (2πt / f) + ΔI1 (3/7) sin (4πt / f) + ΔI1 (2/7) sin (6πt / f)] : Figures 6 and 7);
Is provided.
[0007]
In addition, in order to facilitate understanding, the reference numerals of the corresponding elements or corresponding items of the embodiment shown in the drawings and described later are added for reference in parentheses.
[0008]
According to this, the amount of thrust given to the molten metal by the linear motor (3F) Gauze Laugh. That is, the direction of the thrust does not change, but the magnitude changes. Therefore, the stagnation of the molten steel that occurs when a constant thrust (steady thrust) is applied is swung in the thrust direction (forward and reverse) at the fluctuation frequency, and goes out of the stagnation region.
[0009]
That is, it moves to a position driven by a constant thrust. This eliminates long-term stagnation of molten steel due to stagnation.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(2) An electromagnet core (17f) having a plurality of slots distributed in the y direction along one side (11f) of a mold side (11F, 11L, 14R, 14L) surrounding a molten metal (MM), and (2) A linear motor (3F) including a plurality of groups of electric coils (3, 4, 5, 6) distributed in the y-direction with the plurality of inserted electric coils as one group;
A first set of energizing means (12) for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to the electric coils (3, 4) of the first group;
A second phase energizing a multi-phase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to the electric coils (5, 6) of the second group adjacent to the first group (3, 4) in the y direction. A pair of energizing means (11); and
At least one (12) of the first and second sets of energizing means (11, 12) is set to the current level (I2) of the polyphase alternating current that energizes the electric coils (3, 4). As time progresses Go up and down Fluctuating Energization level control means (15:15) which gives fluctuation [ΔI1sin2πft, ΔI1 (6/7) sin (2πt / f) + ΔI1 (3/7) sin (4πt / f) + ΔI1 (2/7) sin (6πt / f)] (Fig. 6, Fig. 7);
A flow control device for molten metal comprising:
[0011]
(3) An electromagnet core (17F) having a plurality of slots distributed in the y direction along one side (11F) of the mold side surrounding the molten metal (MM), and a plurality of electric coils each inserted into each slot. (3, 4) linear motor (3F);
Energizing means (12) for energizing the electric coil with a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction; and
The energizing means (12) adjusts the frequency (F2) of the polyphase alternating current that energizes the electric coils (3, 4). As time progresses Go up and down Fluctuating An energization level control means (15:15) which gives fluctuation [ΔF0sin2πft, ΔF0 (6/7) sin (2πt / f) + ΔF0 (3/7) sin (4πt / f) + ΔF0 (2/7) sin (6πt / f)] (Figs. 8 and 9);
A flow control device for molten metal comprising:
[0012]
According to this, the amount of thrust given to the molten metal by the linear motor (3F) Gauze Laugh. That is, the direction of the thrust does not change, but the magnitude changes. Therefore, the stagnation of the molten steel that occurs when a constant thrust (steady thrust) is applied is swung in the thrust direction (forward and reverse) at the fluctuation frequency, and goes out of the stagnation region. That is, it moves to a position driven by a constant thrust. This eliminates long-term stagnation of molten steel due to stagnation.
[0013]
(4) An electromagnet core (17F) having a plurality of slots distributed in the y direction along one side (11F) of the mold side surrounding the molten metal (MM), and a plurality of electric coils each inserted into each slot. A linear motor (3F) including a plurality of (2) groups of electric coils (3,4 / 5,6) distributed in the y-direction, where 1 is a group;
A first set of energizing means (12) for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to the electric coils (3, 4) of the first group;
A second set of energizing means (energizing means) for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to the electric coils (5, 6) of the second group adjacent to the first group in the y direction. 11); and
At least one (12) of the first and second sets of energizing means is set to the frequency of the polyphase alternating current that energizes the electric coil. As time progresses Go up and down Fluctuating Energization level control means for providing fluctuation [ΔF0sin2πft, ΔF0 (6/7) sin (2πt / f) + ΔF0 (3/7) sin (4πt / f) + ΔF0 (2/7) sin (6πt / f)] (15: (Figs. 8 and 9);
A flow control device for molten metal comprising:
[0014]
(5) The molten metal flow control device according to (1), (2), (3) or (4), wherein the fluctuation is a sine wave (ΔI1sin2πft, ΔF0sin2πft).
[0015]
(6) The fluctuation is a pulse wave [ΔI1 (6) obtained by adding a sine wave of a specific frequency (1 / f) and an integer multiple thereof (2 / f, 3 / f) with a weight that is inversely proportional to the frequency. / 7) sin (2πt / f) + ΔI1 (3/7) sin (4πt / f) + ΔI1 (2/7) sin (6πt / f), ΔF0 (6/7) sin (2πt / f) + ΔF0 (3 / 7) The flow controller for molten metal according to (1), (2), (3) or (4), wherein sin (4πt / f) + ΔF0 (2/7) sin (6πt / f)].
[0016]
Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
[0017]
【Example】
-1st Example-
FIG. 1 shows an outline of the first embodiment. Molten steel MM is injected into the space surrounded by the
[0018]
FIG. 2 shows a cross section of the
[0019]
The
[0020]
In this embodiment, the cores 17F, 17L of the
[0021]
The
[0022]
FIG. 4 shows the connection of all the electric coils shown in FIG. In this connection, each electromagnet has six poles (N = 6), and a three-phase alternating current (M = 3) is supplied to the electric coil. For example, in FIG. 4, the electric coils 3a to 3l of the first set of
[0023]
Terminals U11, V11 and W11 shown in FIG. 4 are power connection terminals of the electric coils 3a to 31 of the first set of
[0024]
FIG. 5 shows a
[0025]
The same applies to the configuration of the
[0026]
A thyristor bridge 22A1 for DC rectification is connected to the three-phase AC power supply (three-phase power line) 21, and its output (pulsating flow) is smoothed by the inductor 25A1 and the capacitor 26A1.
[0027]
The smoothed DC voltage is applied to a power-transistor bridge 27A1 for forming a three-phase AC, and the U-phase of the three-phase AC output from the power transistor bridge 27A1 is connected to the power connection terminals U21 and U12 shown in FIG. V21 and V12 are applied to the power supply connection terminals W21 and W12.
[0028]
The second set of
[0029]
On the other hand, the three-phase signal generator 31A1 generates a constant-voltage three-phase AC signal having a frequency specified by the frequency command value FdcA1 (in this embodiment, a center frequency of 2 Hz) and supplies the same to the comparator 29A1. A triangular wave generator 30A1 supplies a constant voltage triangular wave of 3 KHz to the comparator 29A1. When the U-phase signal is at a positive level, the comparator 29A1 is at a high level H (transistor on) when the level is equal to or higher than the level of the triangular wave provided by the triangular wave generator 30A1, and at a low level L (transistor off) when the level is lower than the level of the triangular wave. Is output to the gate driver 28A1 to the U-phase positive section (to the U-phase positive voltage output transistor). When the U-phase signal is at a negative level, the triangular wave level given by the triangular wave generator 30A1 is output. A signal of a high level H at the time below and a signal of a low level L when the level exceeds the level of the triangular wave is output to the gate driver 28A1 to the negative section of the U-phase (to the transistor for outputting the U-phase negative voltage). The same applies to the V-phase signal and the W-phase signal. The gate driver 28A1 turns on and off the transistors of the transistor bridge 27A1 in accordance with the signals addressed to each phase, positive and negative sections.
[0030]
The coil voltage command value VdcA1 and the frequency command value FdcA1 are supplied from the
[0031]
In the first embodiment, the frequency command value FdcA1 supplied to the
I1 = I10 + ΔI1 --- (1)
The coil current I2 of the
I2 = I20 + ΔI2 --- (2)
The ratio γ of the fixed current value of the coil current supplied by the
γ = I20 / I10 (3)
And γ is constant independently of time.
[0032]
The ratio β of the fluctuation current value of the coil current supplied by the
β = (ΔI2 / ΔI1) --- (4)
It is. here,
β = sin (ωt) −−−− (5)
ω = 2πf
f = fluctuation frequency
Then, from the equations (2), (4) and (5),
And the current I2 has a fluctuation ΔI1 · sin2πft. FIG. 6 shows a functional configuration of the
[0033]
The
[0034]
As a result, fluctuations in the thrust given by the
[0035]
-2nd Example-
In the second embodiment, β = Σβ i sin (iωt) --- (7)
ω = 2π (1 / f) t
β i = ∝1 / i
1 = √ (Σ┃β i ┃ Two )
In this case, i = 1 to 3 (integer) in the second embodiment.
[0036]
FIG. 7 shows a functional configuration of the
β = (6/7) sin (2πt / f) + (3/7) sin (4πt / f) + (2/7) sin (6πt / f)
Is multiplied by ΔI1 (53) and I20 is added to the product ΔI1 · β (55), and the current command value VdcA2 representing the sum I2 = I20 + ΔI1 · β is given to the phase angle α calculator 24A2 of the
[0037]
The other elements except for the
[0038]
The
[0039]
As a result, fluctuations in the thrust given by the
[0040]
-Third embodiment-
In the third embodiment, the fluctuation β defined by the above equation (5) is applied to the frequency F1 of the three-phase alternating current generated by the
[0041]
FIG. 8 shows a functional configuration of the
[0042]
The other elements except for the
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
Accordingly, fluctuations in the thrust given by 5, 6, and 7, 8 are added to the stagnation areas ST1 and ST2 around the
[0046]
-Fourth embodiment-
In the fourth embodiment, the fluctuation β defined by the above equation (7) is given to the three-phase alternating current frequency F1 generated by the
[0047]
FIG. 9 shows a functional configuration of the
β = (6/7) sin (2πt / f) + (3/7) sin (4πt / f) + (2/7) sin (6πt / f)
Is added to the product F0.beta. (53) multiplied by the fluctuation level F0 designated by the operator (53), and the frequency command F2 to the
[0048]
The other elements except for the
[0049]
The
[0050]
Accordingly, fluctuations in the thrust given by 5, 6, and 7, 8 are added to the stagnation areas ST1 and ST2 around the
β = (6/7) sin (2πt / f) + (3/7) sin (4πt / f) + (2/7) sin (6πt / f)
The flow is driven by the fluctuation of the pulse wave, and the stagnation is eliminated.
[0051]
Thus, fluctuation β of the thrust given by
[0052]
-Fifth embodiment-
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows the connection between the electric coils and the
[0053]
-Sixth embodiment-
FIG. 12 shows a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 13 shows the connection between the electric coils and the connection between the
[0054]
In the sixth embodiment, similarly to the first to fourth embodiments, the
The configuration of each of these
[0055]
-Seventh embodiment-
FIG. 14 shows a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 15 shows the connection between the electric coils and the connection between the
[0056]
-Eighth embodiment-
FIG. 16 shows an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 17 shows the connection between the electric coils and the connection between the
The configuration of each of these
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of a first embodiment of the present invention, and corresponds to a plan view of a
FIG. 2 is an enlarged horizontal cross-sectional view of the
FIG. 3 is a vertical sectional view taken along line 3A-3A of the
FIG. 4 is a block diagram showing connection between electric coils of the
5 is an electric circuit diagram showing a configuration of the
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of a
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a
FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of a
FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a
FIG. 10 is a block diagram showing an outline of a configuration of a fifth embodiment of the present invention, and corresponds to a plan view of a
11 is a block diagram showing connection between electric coils of the linear motor shown in FIG. 10 and connection to
FIG. 12 is a block diagram showing an outline of a configuration of a sixth embodiment of the present invention, and corresponds to a plan view of a
13 is a block diagram showing connection between electric coils of the linear motor shown in FIG. 12 and connection to
FIG. 14 is a block diagram showing an outline of a configuration of a seventh embodiment of the present invention, and corresponds to a plan view of a
15 is a block diagram showing connection between electric coils of the linear motor shown in FIG. 14 and connection to
FIG. 16 is a block diagram showing an outline of a configuration of an eighth embodiment of the present invention, and corresponds to a plan view of the
17 is a block diagram showing connection between electric coils of the linear motor shown in FIG. 16 and connection to
[Explanation of symbols]
1: Mold 2: Nozzle
3,4,5,6,7,8,9,10: Electric coil
3F: 1st
3a-3l, 4a-4l: Electric coil of the first group
5a-5l, 6a-6l: electric coil of the second group
7a to 7l, 8a to 8l: Electric coil of the first group
9a to 9l, 10a to 10l: Electric coil of the second group
11, 11A, 11B, 12, 12A, 12B: Power supply circuit
15: Controller
11F, 11L: long side 12F, 12L: non-magnetic stainless steel plate
13F, 13L: copper plate 14R, 14L: short side
15R, 15L: Copper plate 16R, 16L: Non-magnetic stainless plate
17F, 17L: core
MM: molten steel (molten metal) PW: powder
SB: Slab ST1, ST2: Stagnation area (stagnation area)
U11, V11, W11: First set of power connection terminals
U21, V21, W21: Second set of power connection terminals
U22, V22, W22: Third set of power connection terminals
U12, V12, W12: Fourth set of power connection terminals
Claims (6)
前記電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する通電手段;および、
該通電手段が電気コイルに通電する多相交流の電流レベルに時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎを与える通電レベル制御手段;
を備える溶融金属の流動制御装置。A linear motor having an electromagnet core having a plurality of slots distributed in the y-direction along one side of a mold side surrounding the molten metal, and a plurality of electric coils inserted into each of the slots;
Energizing means for energizing the electric coil with a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction;
Energization level control means for giving fluctuation, which is a fluctuation that rises and falls with time, to the current level of the polyphase alternating current that energizes the electric coil;
A flow control device for molten metal comprising:
第1グル−プの電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第1組の通電手段;
y方向で第1グル−プと隣り合う第2グル−プの電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第2組の通電手段;および、
第1組および第2組の通電手段の少くとも一方が電気コイルに通電する多相交流の電流レベルに時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎを与える通電レベル制御手段;
を備える溶融金属の流動制御装置。An electromagnet core having a plurality of slots distributed in the y direction along one side of a mold side surrounding the molten metal, and a plurality of electric coils inserted in each slot are distributed in the y direction with a plurality of electric coils as one group. A linear motor including a plurality of groups of electric coils;
A first set of energizing means for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to the electric coils of the first group;
a second set of energizing means for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to an electric coil of the second group adjacent to the first group in the y direction;
Energization level control means for at least one of the first set and the second set of energization means for providing a fluctuation, which is a fluctuation that rises and falls as time progresses, with respect to the current level of the polyphase alternating current energizing the electric coil;
A flow control device for molten metal comprising:
前記電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する通電手段;および、
該通電手段が電気コイルに通電する多相交流の周波数に時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎを与える通電レベル制御手段;
を備える溶融金属の流動制御装置。A linear motor having an electromagnet core having a plurality of slots distributed in the y-direction along one side of a mold side surrounding the molten metal, and a plurality of electric coils inserted into each of the slots;
Energizing means for energizing the electric coil with a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction;
Energization level control means for giving fluctuation, which is fluctuation which rises and falls with time, to the frequency of the polyphase alternating current which energizes the electric coil,
A flow control device for molten metal comprising:
第1グル−プの電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第1組の通電手段;
y方向で第1グル−プと隣り合う第2グル−プの電気コイルに、y方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する第2組の通電手段;および、
第1組および第2組の通電手段の少くとも一方が電気コイルに通電する多相交流の周波数に時間の進行に伴って昇降する変動であるゆらぎを与える通電レベル制御手段;
を備える溶融金属の流動制御装置。An electromagnet core having a plurality of slots distributed in the y direction along one side of a mold side surrounding the molten metal, and a plurality of electric coils inserted in each slot are distributed in the y direction with a plurality of electric coils as one group. A linear motor including a plurality of groups of electric coils;
A first set of energizing means for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to the electric coils of the first group;
a second set of energizing means for energizing a polyphase alternating current for generating a moving magnetic field along the y direction to an electric coil of the second group adjacent to the first group in the y direction;
Energization level control means for providing at least one of the first set and the second set of energization means with fluctuations in the frequency of the polyphase alternating current energizing the electric coil , which fluctuations rise and fall with time ;
A flow control device for molten metal comprising:
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JPH1034298A JPH1034298A (en) | 1998-02-10 |
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