JP3659329B2 - 溶鋼の流動制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造機におけるモールド内の溶鋼流を制御することで製造される鋳片の品質向上に寄与する連続鋳造機におけるモールド内の溶鋼の流動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の連続鋳造機におけるモールド内溶鋼の流動を制御する関連技術としては、例えば特公平３−３８０１８号公報に開示された鋳造ストランドの撹拌装置が挙げられる。
【０００３】
ここで開示された鋳造ストランドの撹拌装置は、連続鋳造機のモールド内の溶鋼（鋳造ストランド）の流動を制御可能なものである。図５を参照して構成について説明する。図示しないタンディッシュに接続された鋳造パイプ３１からモールド３３内に溶融金属のタップ流３２を注入する。モールド３３の上端近傍には静磁界Ｂを発生するための磁界発生手段として一対の磁極３４を設けて溶融金属中に起電力Ｅを発生させる。磁極３４は、コアの周囲にコイルを巻回して構成される。このことにより、静磁界Ｂがモールド３３内の溶融金属中のタップ流３２の通路を横断してタップ流３２の速度を減速させる。しかもタップ流３２を複数の流れに分割して溶融金属を撹拌する際、タップ流３２の衝突によって撹拌されない溶融部分３６を静磁界Ｂとタップ流３２の減速により誘起される電流ｉとの相互作用により撹拌させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した鋳造ストランドの撹拌装置の場合、鋳造パイプ３１から供給される溶融金属のタップ流（溶鋼流）と直角となるようにモールド３３の長辺間を挟んで磁極３４を対向配備し、静磁界（直流磁場）を貫通させて溶鋼流に制動力を働かせ、溶鋼流の流れを抑制可能な構成になっている。
【０００５】
しかし、これまでの磁界発生手段は、モールド３３内の溶融金属に対して静磁界Ｂの大きさを変えることはできるものの、モールド３３内の所望の領域毎に所望の値の磁界を与えることができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、モールド内の所望の領域毎に所望の値の磁界を与えることができるような溶鋼の流動制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、タンディッシュからの溶鋼を吐出するノズルと、前記ノズルからの溶鋼を蓄えて所定の形状に規定すると共に、互いに対向する一対の長辺板及び一対の短辺板を有して成るモールドと、前記一対の長辺板間を挟んで対向して配備されると共に、前記モールド内における前記溶鋼の流れを抑制するために該溶鋼に印加する磁場を発生する磁場発生手段とを備えた連続鋳造機におけるモールド内の溶鋼の流動制御装置において、前記磁場発生手段は、前記一対の長辺板間を挟んで互いに反対の磁極が対向するように配備された二つのコイルを対として複数の対が前記長辺板の幅方向に間隔をおいて配備されて成り、前記複数の対は複数の組に分けられ、各組における複数のコイルは組毎に共通の電圧可変型の電源装置に接続されていることにより、前記溶鋼に印加する磁場分布をモールド内の領域別に制御できるようにしたことを特徴とする溶鋼の流動制御装置が提供される。
【０００８】
なお、各長辺板に配備されている複数組の複数のコイルの磁極のうち、各長辺板に向けた磁極と反対側の磁極は共通のヨークに結合されている。
【０００９】
また、前記複数の対は四対、前記複数の組が二組であり、一方の組の二対は前記長辺板の幅方向に関して内側に配備され、他方の組の二対は前記長辺板の幅方向に関して外側に配備されている。
【００１０】
更に、各長辺板に配備されている一方の組の二つのコイルは互いに反対側の磁極が長辺板を向くように配備され、他方の組の二つのコイルはそれぞれ、それらの内側にある一方の組のコイルの磁極と同じ磁極が長辺板を向くように配備されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による溶鋼の流動制御装置の実施の形態について、図１、図２を参照して詳細に説明する。本流動制御装置は、連続鋳造機におけるモールドに適用される。図１は、本発明に係る溶鋼の流動制御装置の基本構成を示した平面図である。図２は、この流動制御装置において使用されている複数のコイルの接続回路を示している。図３は、図１の構成を実現するためのコイルの配置及び接続例をモールドの上方から見た図であり、図４はコイルの配置例をモールドの長辺板側から見た断面図である。
【００１２】
図１において、連続鋳造機は、図示しないタンディッシュからの溶鋼を吐出するノズル１と、ノズル１からの溶鋼を蓄えて所定の形状に規定すると共に、互いに対向する一対の長辺板２及び一対の短辺板３を有して成るモールド４とを備えている。一方、流動制御装置は、一対の長辺板３間を挟んで対向して配備されると共に、モールド４内における溶鋼の流れを抑制するために該溶鋼に印加する磁場を発生する磁場発生装置を備えている。
【００１３】
特に、磁場発生装置は、一対の長辺板２間を挟んで互いに反対の磁極が対向するように配備された二つのコイルを対として複数の対が長辺板２の幅方向（図１中、左右方向）に間隔をおいて配備されて成る。しかも、後述するように、複数の対は複数の組に分けられ、各組における複数のコイルは組毎に共通の電源装置に接続されている。このことにより、溶鋼に印加する磁場分布をモールド４内の領域別に制御できるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本形態においては、複数の対が四対、複数の組が二組である場合について説明する。この場合、複数のコイルは、第一の組を構成するための二対のコイル１１、１２及び１３、１４と、第二の組を構成するための二対のコイル２１、２２及び２３、２４とから成る。各コイルは、コアに巻線を巻回して構成されている。特に、一方の組の二対のコイル１１、１２及び１３、１４は、長辺板２の幅方向に関して内側に配備され、他方の組の二対のコイル２１、２２及び２３、２４は長辺板２の幅方向に関して外側に配備されている。
【００１５】
また、各長辺板２に配備されている第一の組の二つのコイル１１、１４（１２、１３）は互いに反対側の磁極が長辺板２を向くように配備されている。一方、第二の組の二つのコイル２１、２４（２２、２３）はそれぞれ、それらの内側にある第一の組のコイル１１、１４（１２、１３）の磁極と同じ磁極が長辺板２を向くように配備されている。
【００１６】
更に、各長辺板２に配備されている２組の四つのコイル１１、１４、２１、２４（１２、１３、２２、２３）の磁極のうち長辺板２を向いている磁極とは反対側の磁極は共通のリターンヨーク５（６）に結合されている。
【００１７】
図２において、第一の組の二対のコイル１１、１２及び１３、１４は直列に電圧可変型の第一の電源装置１０に接続され、第二の組の二対のコイル２１、２２及び２３、２４は直列に電圧可変型の第二の電源装置２０に接続されている。
【００１８】
このような構成によれば、第一の電源装置１０、第二の電源装置２０から各組のコイルに流れる電流を調整することにより、各組のコイルにより発生される磁場の強さを可変とすることができる。すなわち、モールド４内においてノズル１に近い領域における磁場の強さと、短辺板３に近い領域の磁場の強さとを独立して任意に可変とすることができる。このように、短辺板３に近い領域の磁場の強さをノズル１に近い領域における磁場の強さとは独立して調整可能としていることにより、特に、短辺板３に近い領域におけるメニスカス表面の波打ち防止及び溶鋼の盛り上がり高さの減少に大きく寄与せしめることができる。
【００１９】
以上、本発明の形態を、磁場発生装置が複数の対が四対、複数の組が二組である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでないことは言うまでも無い。すなわち、磁場発生装置は、モールド４における一対の長辺板２間を挟んで互いに反対の磁極が対向するように配備された二つのコイルを対として複数の対が長辺板２の幅方向に間隔をおいて配備されていれば良い。そして、複数の対は複数の組に分けられ、各組における複数のコイルが組毎に共通の電源装置に接続されていれば良い。
【００２０】
【発明の効果】
以上に述べた通り、本発明によるモールド内の溶鋼の流動制御装置によれば、モールド内の所望の領域毎に所望の値の磁界を与えることができ、製造される鋳片の品質向上に寄与せしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る溶鋼の流動制御装置の基本構成を示した平面図である。
【図２】図１に示された複数のコイルの電源装置に対する接続例を示した図である。
【図３】図１の構成を実現するためのコイルの配置及び接続例をモールドの上方から見た図である。
【図４】コイルの配置例をモールドの長辺板側から見た断面図である。
【図５】従来の鋳造ストランドの撹拌装置の概略構成を示した破断側面図である。
【符号の説明】
１ ノズル
２ 長辺板
３ 短辺板
４、３３ モールド
５、６ リターンヨーク
１１〜１４、２１〜２４ コイル
３１ 鋳造パイプ
３２ タップ流
３４ 磁極
３６ 溶融部分
Ｂ 静磁界

Claims (4)

1. タンディッシュからの溶鋼を吐出するノズルと、前記ノズルからの溶鋼を蓄えて所定の形状に規定すると共に、互いに対向する一対の長辺板及び一対の短辺板を有して成るモールドと、前記一対の長辺板間を挟んで対向して配備されると共に、前記モールド内における前記溶鋼の流れを抑制するために該溶鋼に印加する磁場を発生する磁場発生手段とを備えた連続鋳造機におけるモールド内の溶鋼の流動制御装置において、
   前記磁場発生手段は、前記一対の長辺板間を挟んで互いに反対の磁極が対向するように配備された二つのコイルを対として複数の対が前記長辺板の幅方向に間隔をおいて配備されて成り、
   前記複数の対は複数の組に分けられ、各組における複数のコイルは組毎に共通の電圧可変型の電源装置に接続されていることにより、前記溶鋼に印加する磁場分布をモールド内の領域別に制御できるようにしたことを特徴とする溶鋼の流動制御装置。
2. 請求項１記載の溶鋼の流動制御装置において、各長辺板に配備されている複数組の複数のコイルの磁極のうち、各長辺板に向けた磁極と反対側の磁極は共通のヨークに結合されていることを特徴とする溶鋼の流動制御装置。
3. 請求項２記載の溶鋼の流動制御装置において、前記複数の対は四対、前記複数の組が二組であり、一方の組の二対は前記長辺板の幅方向に関して内側に配備され、他方の組の二対は前記長辺板の幅方向に関して外側に配備されていることを特徴とする溶鋼の流動制御装置。
4. 請求項３記載の溶鋼の流動制御装置において、各長辺板に配備されている一方の組の二つのコイルは互いに反対側の磁極が長辺板を向くように配備され、他方の組の二つのコイルはそれぞれ、それらの内側にある一方の組のコイルの磁極と同じ磁極が長辺板を向くように配備されていることを特徴とする溶鋼の流動制御装置。

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