JP5117241B2 - 介在物除去装置及び介在物除去方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様にかかる介在物除去装置は、溶融金属に含まれている介在物を除去する介在物除去装置であって、前記溶融金属が通過する主流路と、当該主流路に対して概ね垂直となるように配置された多穴管状部が内部に設けられたU字型流路部と、を有する溶融金属の流路を備え、前記U字型流路部の外側に、当該U字型流路部を流れる前記溶融金属に対して高周波磁場を印加する高周波磁場印加手段を更に備え、前記高周波磁場印加手段によって印加される前記高周波磁場は、印加する当該高周波磁場の周波数をF(Hz)とし、前記溶融金属の導電率をσ(S/m)とし、前記多穴管の穴の等価円直径をD(m)としたとき、
1.01×10 6 ×(σ×D 2 ) −1 ≦F≦1.24×10 7 ×(σ×D 2 ) −1
を満足することを特徴とする。
また、上述した高周波磁場の条件により、介在物の除去効率が向上する。一般に、周波数が低いほど電磁力作用領域は大きくなるが溶融金属の流動に与える影響が大きくなり、電磁力による介在物の移動を阻害する。周波数を高くするにつれて表層における電磁力は大きくなり介在物を移動させる力が大きくなるが、電磁力作用領域は小さくなり、除去効率が低下する。これらのことから、溶融金属および介在物の種別に応じて、最適な多穴管の穴の寸法および高周波磁場の周波数を選定することが重要である。
η=4×{(δ/D)−(δ/D)2} ・・・・・・(1)
と表現される。介在物の除去効率(η)とD/δとの関係式(1)をグラフ化した図が図3である。図3では、横軸にD/δを、縦軸にηを取っている。ここで、実用的な除去率としてη≧0.5を考えると、D/δの上限はおよそ7であることから、
2 ≦ D/δ ≦ 7 ・・・・・・(2)
が適切な範囲と考えられる。
1.01×106×(σ×D2)−1≦F≦1.24×107×(σ×D2)−1 ・・(3)
が導かれる。
条件Dは、介在物除去装置を樋に設置しなかった場合である。
11 溶融金属の主流路
11a 上流側水平流路
11b 下流側水平流路
12 湯溜まり部(凹部)
13 多穴管
13a 上流側多穴管流路
13b 下流側多穴管流路
14 高周波コイル
15 主流路堰
16 残湯排出口
17 底部空間路
19 U字型流路
80 溶融金属
Claims (7)
- 溶融金属に含まれている介在物を除去する介在物除去装置であって、
前記溶融金属が通過する主流路と、当該主流路に対して概ね垂直となるように配置された多穴管状部が内部に設けられたU字型流路部と、を有する溶融金属の流路を備え、
前記U字型流路部の外側に、当該U字型流路部を流れる前記溶融金属に対して高周波磁場を印加する高周波磁場印加手段を更に備え、
前記高周波磁場印加手段によって印加される前記高周波磁場は、
印加する当該高周波磁場の周波数をF(Hz)とし、前記溶融金属の導電率をσ(S/m)とし、前記多穴管の穴の等価円直径をD(m)としたとき、
1.01×10 6 ×(σ×D 2 ) −1 ≦F≦1.24×10 7 ×(σ×D 2 ) −1
を満足することを特徴とする介在物除去装置。 - 前記U字型流路部の入口に、前記主流路に概ね垂直に着脱可能に配置され、前記溶融金属の流れを前記主流路から前記U字型流路部へ誘導する主流路堰を備えていることを特徴とする請求項1に記載の介在物除去装置。
- 前記主流路に設けられたn個(n≧2)の前記主流路堰と、
前記主流路堰の配置方向に対して隣り合う前記主流路堰の間に位置し、かつ、前記U字型流路部の底部の隙間の流路に概ね垂直に配置され、前記底部の隙間の流路を遮断する(n−1)個の底部堰と、
を備え、前記溶融金属の流れ方向に接続されたn個の前記U字型流路部を形成することを特徴とする請求項2に記載の介在物除去装置。 - 前記多穴管の穴の寸法は、等価円直径で、5mm〜25mmの範囲であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の介在物除去装置。
- 前記U字型流路部は、前記主流路と着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の介在物除去装置。
- 前記主流路が概ね水平に、前記U字型流路部が概ね鉛直方向に設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の介在物除去装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の介在物除去装置による、溶融金属に含まれている介在物を除去する介在物除去方法であって、
(a)流路に沿って前記溶融金属を通過させる工程と、
(b)前記溶融金属の流れの方向を変化させる工程と、
(c)流れの方向が変化した前記溶融金属を複数の経路に分流させる工程と、
(d)分流された前記溶融金属に高周波磁場を印加して前記溶融金属に含有される介在物を前記複数の経路の内壁に移動させて捕捉する工程と、
(e)前記高周波磁場が印加された上記溶融金属を次の工程に送る工程と、
を備えていることを特徴とする介在物除去方法。
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