JP7124647B2 - Electromagnetic brake device - Google Patents
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Description
本発明は、電磁ブレーキ装置に関し、特に、連続鋳造設備における鋳型の下方に介在物が進入するのを抑制するために用いて好適なものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electromagnetic brake device, and is particularly suitable for use in suppressing inclusions from entering below a mold in continuous casting equipment.
連続鋳造設備では、取鍋から溶鋼(金属溶湯)がタンディッシュに供給される。タンディッシュに供給された溶鋼は、浸漬ノズルを介して鋳型内に注入される。鋳型は、2つの短辺部と2つの長辺部とを有する。2つの短辺部は、鋳造対象の鋳片の幅に応じた間隔を有した状態で相互に対向する位置に配置される。2つの長辺部は、鋳造対象の鋳片の厚みに応じた間隔を有した状態で相互に間隔を有した状態で配置される。2つの長辺部と2つの短辺部とにより囲まれる領域は、中空の直方体形状の領域になる。この領域が、鋳型の内部の領域になる。 In a continuous casting facility, molten steel (molten metal) is supplied from a ladle to a tundish. Molten steel supplied to the tundish is injected into the mold through a submerged nozzle. The mold has two short sides and two long sides. The two short sides are arranged at positions facing each other with a gap corresponding to the width of the slab to be cast. The two long sides are spaced apart from each other with a space corresponding to the thickness of the slab to be cast. The area surrounded by the two long sides and the two short sides becomes a hollow rectangular parallelepiped area. This region becomes the region inside the template.
鋳型内において溶鋼が冷却されることにより、溶鋼の表面側から凝固殻が形成される。
鋳型の内部の溶鋼にはパウダーが随時添加される。パウダーの薄膜は、鋳型の内部の溶鋼の表面に加え、鋳型の内壁面と凝固殻との間にも存在する。このようにしてパウダーを添加することにより、溶鋼の保温と、溶鋼の酸化の防止と、溶鋼中の介在物の吸収と、凝固殻の潤滑性の確保と、溶鋼の熱の抜熱の調整とを行う。
A solidified shell is formed from the surface side of the molten steel by cooling the molten steel in the mold.
Powder is added to the molten steel inside the mold from time to time. A thin film of powder exists not only on the surface of the molten steel inside the mold, but also between the inner wall surface of the mold and the solidified shell. By adding powder in this way, it is possible to keep the molten steel warm, prevent the molten steel from being oxidized, absorb inclusions in the molten steel, ensure the lubricity of the solidified shell, and adjust the heat removal of the molten steel. I do.
鋳型から下方に引き出された鋼の搬送経路に沿うように、鋳型の下方には、複数対のピンチロールが配置される。ピンチロールの外側には、複数の冷却スプレーが配置される。複数の冷却スプレーは、鋳型から下方に引き出された鋼を冷却するための冷却水を当該鋼に対して噴射する。 A plurality of pairs of pinch rolls are arranged below the mold so as to follow the conveying path of the steel drawn downward from the mold. A plurality of cooling sprays are positioned outside the pinch rolls. A plurality of cooling sprays jet cooling water onto the steel for cooling the steel drawn downward from the mold.
このように、鋳型の内部の注入された溶鋼は、鋳型で冷却され、その表面から凝固殻が形成されて凝固する。表面は凝固殻となっているが内部は凝固していない鋼が、ピンチロールによって挟まれながら鋳型の下端部から連続的に引き出される。このようにして鋳型から引き出される過程で、冷却スプレーから噴射される冷却水によって鋼の冷却を進めることで、内部まで鋼を凝固させる。このようにして凝固した鋼は、連続鋳造機の下流側で所定の大きさに切断され、スラブ、ブルーム、ビレット等、断面の形状が異なる鋳片が製造される。 In this way, the molten steel poured into the mold is cooled in the mold and solidified by forming a solidified shell from its surface. The steel, which has a solidified shell on the surface but is not solidified on the inside, is continuously pulled out from the lower end of the mold while being sandwiched between pinch rolls. In the process of being drawn out of the mold in this way, the cooling of the steel is advanced by the cooling water jetted from the cooling spray, thereby solidifying the steel to the inside. The steel solidified in this manner is cut into predetermined sizes on the downstream side of the continuous casting machine to produce slabs, blooms, billets, and other slabs with different cross-sectional shapes.
以上のようにして連続鋳造機で鋳片を製造する際に、気泡やアルミナ等の介在物が溶鋼の流動によって溶鋼の表面に浮上せず(パウダーに吸着されず)溶鋼の内部に進入することがある。この状態で鋼が鋳型から引き出されると、当該介在物に起因して鋳片の内部に欠陥が生じる。この欠陥は、鋼材の機械的特性を低下させる等、鋼材の品質に影響を及ぼす。 When a cast slab is produced by a continuous casting machine as described above, inclusions such as air bubbles and alumina enter the inside of the molten steel without rising to the surface of the molten steel (without being adsorbed by powder) due to the flow of the molten steel. There is When the steel is pulled out of the mold in this state, defects are generated inside the cast slab due to the inclusions. These defects affect the quality of the steel, such as reducing the mechanical properties of the steel.
そこで、浸漬ノズルから鋳型の内部に溶鋼が注入されることにより生じる下向きの溶鋼の流速を低減させるために電磁ブレーキ装置が配置される。電磁ブレーキ装置は、2つの電磁石と、支持フレームとを有する。2つの電磁石は、鋳型の厚み方向において鋳型の長辺部を介して相互に対向するように間隔を有して配置される。2つの電磁石は、同じ構成を有するもので実現することができ、それぞれ、コイルおよび鉄心(コア)を有する。この電磁石によって導電体である溶鋼に直流磁界を印加すると、溶鋼の進行方向とは逆向きの電磁力を溶鋼に作用させることができる。従って、溶鋼の下向きの流速を低減させる領域と、鋳型の高さ方向の位置を合わせて電磁石を配置することにより、溶鋼の下向きの流速を低減させることができる。 Therefore, an electromagnetic brake device is arranged to reduce the downward flow velocity of molten steel caused by pouring the molten steel into the mold from the immersion nozzle. The electromagnetic brake device has two electromagnets and a support frame. The two electromagnets are spaced apart so as to face each other across the long side of the mold in the thickness direction of the mold. The two electromagnets can be realized with the same configuration, each having a coil and a core. When a DC magnetic field is applied to molten steel, which is a conductor, by this electromagnet, an electromagnetic force can be applied to the molten steel in a direction opposite to the traveling direction of the molten steel. Therefore, the downward flow velocity of molten steel can be reduced by arranging the electromagnets in alignment with the region where the downward flow velocity of molten steel is to be reduced and the position of the mold in the height direction.
また、支持フレームは、鋳型および電磁石を支持するためのものである。支持フレームは、鋳型および電磁石を取り巻くように周回する。支持フレームを電磁石に対する継鉄としても利用することにより、連続鋳造設備の小型化および軽量化を図れると共に、鋳型廻りに所望の磁束密度を発生させることができる。 Also, the support frame is for supporting the mold and the electromagnet. A support frame orbits around the mold and the electromagnets. By using the support frame as a yoke for the electromagnet, it is possible to reduce the size and weight of the continuous casting equipment and to generate a desired magnetic flux density around the mold.
ところで、鋳造対象の鋳片の厚みを変更する場合には、短辺部を、変更後の鋳片の厚みに応じた長さを有するものに変更する必要がある。このような短辺部の変更の際に、鋳型を連続鋳造設備から取り外して整備場に搬入して、短辺部を交換し、短辺部を交換した鋳型を連続鋳造設備に再び取り付けるという手法を採用すると、短辺部の交換に多くの時間を要する。 By the way, when changing the thickness of the slab to be cast, it is necessary to change the short side portion to have a length corresponding to the thickness of the slab after the change. When changing the short side, the mold is removed from the continuous casting equipment, carried to a maintenance facility, the short side is replaced, and the mold with the replaced short side is reattached to the continuous casting equipment. , it takes a long time to replace the short side.
そこで、特許文献1には、長辺部を取り付けた状態で短辺部を交換する技術が開示されている。具体的に特許文献1では、固定された支持フレームの領域のうち、長辺部に対向する領域に対して、長辺部の移動方向(鋳型の厚み方向)に貫通穴を形成し、この貫通孔に、鉄心を配置する。そして、長辺部の移動方向(鋳型の厚み方向)に沿って鉄心を移動させることにより、長辺部と鉄心との距離を調整する。特許文献1に記載の技術では、このようにすることにより、短辺部の交換に必要な作業空間を確保する。
Therefore,
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、短辺部の交換に必要な作業空間を確保することに着目しており、鉄心を進退させることしか行っていない。従って、電磁ブレーキ装置を磁気回路で表現した場合の磁路全体の合成磁気抵抗を小さくすることが容易ではない。このため、電磁ブレーキ装置によって溶鋼の内部に発生する磁束密度を高くすることが容易ではなく、溶鋼の下向きの流速を低減させることができない虞がある。
However, the technique described in
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、連続鋳造設備に長辺部が取り付けられた状態で短辺部を変更することができるようにすることと、鋳型内の溶鋼の下向きの流速を低減させることができるようにすることとの双方を実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and is to enable the short side portion to be changed while the long side portion is attached to the continuous casting equipment, and An object of the present invention is to reduce the downward flow velocity of molten steel.
本発明の電磁ブレーキ装置は、連続鋳造設備の鋳型の内部の溶鋼の下向きの流速を低減させるための電磁ブレーキ装置であって、前記鋳型を介して相互に対向する位置に配置される2つの電磁石と、前記2つの電磁石を支持する支持フレームと、を有し、前記鋳型は、その厚み方向において間隔を有して相互に対向する位置に配置される2つの長辺部と、その幅方向において間隔を有して相互に対向する位置に配置される2つの短辺部と、を有し、前記長辺部を連続鋳造設備から取り外さずに、前記短辺部の交換が可能であり、前記2つの電磁石は、前記鋳型の厚み方向において間隔を有して相互に対向する位置に配置される鉄心と、当該鉄心に対して巻き回されるコイルと、を有し、前記支持フレームは、軟磁性材料を用いて構成された複数の部分を有し、前記鉄心と磁気的に結合した状態で、前記鋳型の厚み方向および前記鋳型の幅方向により定まる仮想的な平面において、前記鋳型および前記電磁石を取り巻くように周回しており、前記複数の部分の少なくとも1つは、移動可能であり、前記移動可能な前記部分が移動することにより、前記コイルに電流が流れることにより発生する磁束の磁路長が変更されることを特徴とする。 An electromagnetic brake device of the present invention is an electromagnetic brake device for reducing the downward flow velocity of molten steel inside a mold of a continuous casting facility, and comprises two electromagnets arranged at positions facing each other through the mold. and a support frame for supporting the two electromagnets , wherein the mold has two long sides arranged at positions facing each other with a gap in the thickness direction, and and two short sides arranged at positions facing each other with a gap, wherein the short sides can be replaced without removing the long sides from the continuous casting equipment, and The two electromagnets have iron cores arranged at positions facing each other with a gap in the thickness direction of the mold, and coils wound around the iron cores. The mold and the electromagnet in a virtual plane defined by the thickness direction of the mold and the width direction of the mold in a state of being magnetically coupled with the iron core and having a plurality of portions configured using a magnetic material. at least one of the plurality of portions is movable, and movement of the movable portion causes a magnetic path of magnetic flux generated by current flow in the coil The length is changed.
本発明によれば、連続鋳造設備に長辺部が取り付けられた状態で短辺部を変更することができるようにすることと、鋳型内の溶鋼の下向きの流速を低減させることができるようにすることとの双方を実現することができる。 According to the present invention, the short side can be changed while the long side is attached to the continuous casting equipment, and the downward flow velocity of the molten steel in the mold can be reduced. You can do both.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。尚、各図において、X軸、Y軸、Z軸は、各図の向きを示す。○の中に●が付されているものは、紙面の奥側から手前側に向かう方向を示し、○の中に×が付されているものは、紙面の手前側から奥側に向かう方向を示す。また、各図において、説明および表記の都合上、説明に必要な部分のみを必要に応じて簡略化または省略化して示す。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the X-axis, Y-axis, and Z-axis indicate the direction of each figure. Items with a ● in the circle indicate the direction from the back side to the front side of the page, and items with an X in the circle indicate the direction from the front side to the back side of the page. show. In addition, in each figure, for convenience of explanation and notation, only parts required for explanation are simplified or omitted as necessary.
また、以下の説明では、鋳型の高さ方向を必要に応じてZ軸方向、鋳型の幅方向(鋳型200をその高さ方向に垂直な方向に切った場合の断面の長辺に平行な方向)を必要に応じてX軸方向、鋳型の厚み方向(鋳型をその高さ方向に垂直な方向に切った場合の断面の短辺に平行な方向)を必要に応じてY軸方向と称する。 Further, in the following description, the height direction of the mold is the Z-axis direction as necessary, the width direction of the mold (the direction parallel to the long side of the cross section when the mold 200 is cut in the direction perpendicular to the height direction) ) will be referred to as the X-axis direction if necessary, and the thickness direction of the mold (the direction parallel to the short side of the cross section when the mold is cut in the direction perpendicular to its height direction) will be referred to as the Y-axis direction if necessary.
図1Aおよび図1Bは、電磁ブレーキ装置の構成の一例を鋳型と共に示す図である。図1Aは、Z軸方向に垂直な方向に切った場合の電磁ブレーキ装置および鋳型の概略構成の一例を示す。図1Bは、連続鋳造設備の軸(鋳型の軸O)を通り、且つ、X軸方向に垂直な方向(Y軸方向に平行な方向)に切った場合の電磁ブレーキ装置および鋳型の概略構成の一例を示す。図1Aは、図1BのI-I断面図であり、図1Bは、図1AのI-I断面図である。 1A and 1B are diagrams showing an example of the configuration of an electromagnetic brake device together with a mold. FIG. 1A shows an example of a schematic configuration of an electromagnetic brake device and a mold when cut in a direction perpendicular to the Z-axis direction. FIG. 1B shows the schematic configuration of the electromagnetic brake device and the mold when cut in the direction perpendicular to the X-axis direction (direction parallel to the Y-axis direction) passing through the axis of the continuous casting facility (the axis O of the mold). Here is an example. 1A is a sectional view taken along line II of FIG. 1B, and FIG. 1B is a sectional view taken along line II of FIG. 1A.
鋳型は、移動側長辺部110と、固定側長辺部120と、短辺部130a、140aと、短辺用シリンダ150、160と、長辺用シリンダ170、180と、を有する。尚、前述したように、鋳型の上部には、不図示のタンディッシュおよび浸漬ノズルが配置され、鋳型の下方には、ピンチロール301~304が配置される。図1Bでは、二対のピンチロール301~304のみを示すが、実際には、搬送経路の長さに応じて、より多くのピンチロールが配置される。また、ピンチロールの外側には、不図示の複数の冷却スプレーが配置される。ここで、本実施形態では、図1Bの白抜きの矢印線に示すように、鋳型の下方から引き出された鋼は、曲げ帯でY軸の負の方向に湾曲されるものとする。その後、湾曲された鋼は矯正帯で曲げ戻され、水平帯でY軸方向(水平方向)に搬送される。本実施形態では、鋳型の下方から引き出された鋼が湾曲される側を移動側と称し、その反対側を固定側と称する。
The mold has a moving side
移動側長辺部110と固定側長辺部120は、鋳型の2つの長辺部になるものである。移動側長辺部110と固定側長辺部120は、鋳型の厚み方向(Y軸方向)において間隔を有して相互に対向する位置に配置される。
移動側長辺部110は、長辺モールド111と、長辺バックアッププレート112と、を有する。長辺モールド111は、銅板を用いて構成される。長辺バックアッププレート112は、長辺モールド111の背面(Y軸の負の方向側の面)に取り付けられる。長辺バックアッププレート112は、長辺モールド111を、その背面から支えると共に冷却するためのものである。
The moving
The moving-side long-
固定側長辺部120は、長辺モールド121と、長辺バックアッププレート122と、を有する。長辺モールド121は、銅板を用いて構成される。長辺バックアッププレート122は、長辺モールド121の背面(Y軸の正の方向側の面)に取り付けられる。長辺バックアッププレート122は、長辺モールド121を、その背面から支えると共に冷却するためのものである。
尚、特許文献1に記載のように、冷却箱を設けるようにしてもよい。
The fixed
Incidentally, as described in
短辺部130a、140aは、鋳型の幅方向(X軸方向)において間隔を有して相互に対向する位置に配置される。短辺部130a、140aは、それぞれ、短辺モールド131a、141aと、短辺バックアッププレート132a、142aと、を有する。
短辺モールド131a、141aは、銅板を用いて構成される。短辺バックアッププレート132、142は、それぞれ、短辺モールド131a、141aの背面(X軸の負の方向側の面、正の方向側の面)に取り付けられる。短辺バックアッププレート132、142は、それぞれ、短辺モールド131a、131aを、その背面から支えると共に冷却するためのものである。
The
The
図1Aに示すように、長辺モールド111、121と短辺モールド131a、141aとにより囲まれる領域は、中空の直方体形状の領域になる。この領域が、鋳型の内部の領域になる。
短辺部130a、140aは、X軸方向に移動可能である。従って、短辺部130a、140aを移動させることにより、短辺部130、140の間隔を調整することが可能である。短辺バックアッププレート132a、142aには、短辺用シリンダ150、160が取り付けされる。短辺用シリンダ150、160は、それぞれ、短辺部130、140を、X軸方向に移動させるためのものである。このように本実施形態では、短辺用シリンダ150、160により、短辺部130a、140aの間隔(即ち、鋳型の内部の幅)が調整される。
As shown in FIG. 1A, the area surrounded by the long-
The
固定側長辺部120は、固定された状態になっている。これに対し、移動側長辺部110は、Y軸方向に移動可能である。従って、移動側長辺部110を移動させることにより、移動側長辺部110と固定側長辺部120との間隔を調整することが可能である。長辺バックアッププレート112、122には、長辺用シリンダ170、180が取り付けられる。長辺用シリンダ170、180は、移動側長辺部110を、Y軸方向に移動させるためのものである。長辺用シリンダ170、180は、同期して動作する。このように本実施形態では、長辺用シリンダ170、180により、移動側長辺部110と固定側長辺部120との間隔(即ち、鋳型の内部の厚み)が調整される。
The fixed
鋳造対象の鋳片の厚みを変更する場合、移動側長辺部110を、後退させた後(Y軸の負の方向に移動させた後)、短辺部130a、140aを、変更後の厚みに応じた短辺部に交換する。このとき、特許文献1と同様に、移動側長辺部110および固定側長辺部120は連続鋳造設備から取り外されない。
尚、鋳型自体は、例えば、特許文献1に記載のもので実現することができる。
When changing the thickness of the slab to be cast, after retracting the moving side long side portion 110 (after moving in the negative direction of the Y axis), the
Incidentally, the mold itself can be realized by the one described in
電磁ブレーキ装置は、電磁石210、220と、支持フレーム230とを有する。
電磁石210、220は、Y軸方向において、移動側長辺部110および固定側長辺部120を介して相互に対向するように間隔を有して配置される。電磁石210、220は、連続鋳造設備の軸(鋳型の軸O)を回転軸として略二回対称となる位置に配置される。ここで、図1Aおよび図1Bに示すように、連続鋳造設備の軸(鋳型の軸O)は、鋳型の中心を通り、Z軸方向に延びる軸である。電磁石210は、コイル211と、鉄心212とを有する。電磁石220は、コイル221と、鉄心222とを有する。
The electromagnetic brake device has
鉄心212は、鋳型(の移動側長辺部110)と間隔を有して相互に対向する位置に配置される。鉄心212のZ軸方向の位置は、溶鋼の下向きの流速を低減させる領域のZ軸方向の位置とする。
コイル211は、鉄心212に対して巻き回される。本実施形態では、コイル211は、鉄心212に絶縁された状態で固定されている。鉄心212に対して巻き回すコイル211の巻き数は特に限定されないが、巻き数を多くすると、起磁力を大きくすることができ、電磁石210から発生する磁束の磁束密度を高めることができる(起磁力Vmは、コイルに流れる電流Iとコイルの巻き数Nとの積で表される(Vm=I×N))。従って、例えば、溶鋼に付与する磁束密度の設計値に応じてコイル211の巻き数を決定することができる。コイル211に直流電流を流すことにより、電磁石210からY軸方向に直流磁界を発生させる。背景技術で説明したように、この直流磁界により、溶鋼の進行方向とは逆向きの電磁力を溶鋼に作用させ、溶鋼の下向きの流速を低減させることができる。
The
本実施形態では、電磁石210、220は、同じ構成を有するもので実現されるものとする。そうすると、電磁石220の説明は、電磁石210の説明において、電磁石210を電磁石220、鉄心212を鉄心222、移動側長辺部110を固定側長辺部120にそれぞれ置き換えたものとなる。また、コイル221の説明は、コイル211の説明において、電磁石210を電磁石220、コイル211をコイル221、鉄心212を鉄心222、にそれぞれ置き換えたものとなる。従って、ここでは、電磁石220についての詳細な説明を省略する。
In this embodiment, the
図1Aおよび図1Bに示すように、支持フレーム230は、X軸方向およびY軸方向により定まる仮想的な平面(X-Y平面)において、鋳型および電磁石210、220を取り巻くように周回する構成となっている。支持フレーム230(の一部)は、例えば、不図示の振動テーブルの上に取り付けられる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
支持フレーム230は、電磁石210、220を支持すると共に電磁石210、220の鉄心212、222と磁気的に結合され、コイル211、221に直流電流が流れると、鉄心212、222と共に閉磁路を形成する。支持フレーム230は、軟質磁性材料を用いて構成される。支持フレーム230は、例えば、複数の普通鋼の構造体により構成される。また、支持フレーム230には、長辺バックアッププレート112、122および短辺用シリンダ150、160が取り付けられる。このように本実施形態では、移動側長辺部110、固定側長辺部120は、支持フレーム230により支持される。また、短辺部130a、140aは、短辺用シリンダ150、160を介して支持フレーム230により支持される。支持フレーム230は、移動側長辺部110、固定側長辺部120、短辺部130a、140a、および電磁石210、220を支持できる強度を有するように構成される。支持フレーム230は、電磁石210、220の鉄心212、222とは別のもの(分離可能なもの)である。
The
支持フレーム230は、固定側バックフレーム231と、移動側バックフレーム232と、サイドフレーム233、234と、を有する。また、電磁ブレーキ装置は、ライナー235a、235bと、ライナー移動用シリンダ236a、236bと、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bと、を有する。以下の説明では、鉄心212、222のY軸方向における2つの端面のうち、鋳型に近い側の端面、鋳型から遠い方の端面を、必要に応じて、それぞれ、鉄心212、222の先端面、基端面と称する。また、Z軸の正の方向側、Z軸の負の方向側を、必要に応じて、それぞれ、上側、下側と称する。
The
固定側バックフレーム231、移動側バックフレーム232、およびサイドフレーム233、234は、軟磁性材料を用いて構成される。ライナー235a、235bは、軟磁性材料を用いて構成しても、その他の材料(例えば、非磁性且つ非導電性の材料)を用いて構成してもよい。ただし、ライナー235a、235bが磁路の一部を構成する場合には、軟磁性材料でライナー235a、235bを構成するのが好ましい。
固定側バックフレーム231は、鋳型よりも固定側(Y軸の正の方向側)に、鋳型(の固定側長辺部120)と間隔を有して相互に対向する位置に配置される。固定側バックフレーム231は、Y軸方向に貫通する中空部分を有する中空の直方体形状を有する。固定側バックフレーム231の中空の領域は、固定側バックフレーム231のY軸方向における2つの端面の中央の領域に形成される。
The fixed-side back
The fixed-side back
固定側バックフレーム231の中空の領域には、鉄心222が挿入される(図1A、図1Bを参照)。従って、固定側バックフレーム231の中空の領域の大きさおよび形状は、鉄心222の大きさおよび形状に応じて定まる。固定側バックフレーム231の中空の領域に鉄心222を挿入し、固定側バックフレーム231のY軸方向における2つの端面のうち、鋳型から遠い方の端面と、鉄心222の基端面とが略面一になる状態とする。この状態で、鉄心222を固定側バックフレーム231に固定する。例えば、特許文献1に記載のように、鉄心222の基端面に鍔部を取り付け、この鍔部をボルト等の締結部材を用いて固定側バックフレーム231に取り付けることにより、鉄心222を固定側バックフレーム231に固定することができる。固定側バックフレーム231は、例えば、不図示の振動テーブルに固定されている。
A
サイドフレーム233、234は、直方体形状を有する。サイドフレーム233、234のY軸方向(長手方向)における2つの端面のうち、固定側(Y軸の正の方向側)にある端面と、固定側バックフレーム231のY軸方向における2つの端面のうち、鋳型から遠い方の端面とが略面一になり、且つ、サイドフレーム233、234がY軸方向に延設されるように、サイドフレーム233、234は、それぞれ、固定側バックフレーム231のX軸方向における一端面、他端面に固定される。また、固定側バックフレーム231とサイドフレーム233、234のZ軸方向の長さは略同じである。サイドフレーム233、234が、それぞれ、固定側バックフレーム231のX軸方向における一端面、他端面に固定される際に、固定側バックフレーム231の上側の端面とサイドフレーム233、234の上側の端面とが略面一になるようにすると共に、固定側バックフレーム231の下側の端面とサイドフレーム233、234の下側の端面とが略面一になるようにする。例えば、サイドフレーム233、234の、固定側バックフレーム231との当接面に、X軸方向に延設される螺子を取り付けると共に、固定側バックフレーム231の、サイドフレーム233、234との当接面に、螺子穴を形成し、当該螺子穴に螺子を挿入して螺子止めすることにより、固定側バックフレーム231とサイドフレーム233、234とを固定することができる。尚、固定側バックフレーム231とサイドフレーム233、234とを別々の部材として当該部材を組み合わせずに、1つの部材(一体)で構成してもよい。
The side frames 233, 234 have a rectangular parallelepiped shape. Of the two end faces of the side frames 233 and 234 in the Y-axis direction (longitudinal direction), the end face on the fixed side (positive direction of the Y-axis) and the two end faces of the fixed-side back
図2~図6を参照しながら、移動側バックフレーム232、ライナー235a、235b、ライナー移動用シリンダ236a、236b、およびバックフレーム移動用シリンダ237a、237bの一例を説明する。図2、図3は、支持フレーム230の移動側の領域の断面の一例を示す図である。図2(a)は、Z軸方向の中央の位置でZ軸方向に垂直な方向に切った場合の移動側バックフレーム232、サイドフレーム233、234(の一部)、およびライナー235a、235bの一例を示す図である。図2(b)は、図2(a)のI-I断面図である。図3(a)は、図2(a)のII-II断面図であり、図3(b)は、図2(a)のIII-III断面図である。
An example of the moving side back
図4は、移動側バックフレーム232、サイドフレーム233、234(の一部)、およびライナー235a、235bを俯瞰した様子の一例を示す図である。図4(a)は、鋳型が配置されている側とは反対側からこれらを俯瞰した様子を示し、図4(b)は、鋳型が配置されている側からこれらを俯瞰した様子を示す。図5は、ライナー235a、235bが抜き出されているときの支持フレーム230の移動側の領域の断面の一例を示す図である。図5は、図2(a)に対応し、Z軸方向の中央の位置でZ軸方向に垂直な方向に切った場合の移動側バックフレーム232、サイドフレーム233、234(の一部)、およびライナー235a、235bの一例を示す図である。図6は、ライナー235a、235bが抜き出されているときの電磁ブレーキ装置および鋳型の概略構成の一例を示す図である。図6は、図1Aに対応する図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a bird's-eye view of the moving-side back
以下の説明では、サイドフレーム233、234のY軸方向(長手方向)における2つの端面のうち、移動側(Y軸の負の方向側)にある端面を、必要に応じて、サイドフレーム233、234の先端面と称する。
移動側バックフレーム232は、中央部232aと、第1の端部232bと、第2の端部232cと、を有する。第1の端部232bおよび第2の端部232cは、移動側バックフレーム232の長手方向(X軸方向)の両端の領域を構成し、中央部232aは、第1の端部232bおよび第2の端部232cの間の領域を構成する。ここでは、説明の都合上、移動側バックフレーム232を3つの領域(中央部232a、第1の端部232b、および第2の端部232c)に分けて説明する。しかしながら、中央部232a、第1の端部232b、および第2の端部232cは、別々の部材ではなく、1つの部材(一体)で構成される。
In the following description, of the two end faces of the side frames 233 and 234 in the Y-axis direction (longitudinal direction), the end face on the movement side (negative direction side of the Y-axis) is referred to as the
The moving-side back
中央部232aは、鋳型よりも移動側(Y軸の負の方向側)に、鋳型(の移動側長辺部110)と間隔を有して相互に対向する位置に配置される。中央部232aは、固定側バックフレーム231と、連続鋳造設備の軸(鋳型の軸O)を回転軸として略二回対称となる位置に配置される。中央部232aは、Y軸方向に貫通する中空部分を有する中空の直方体形状に対し、上側の端面の両端に突部232d、232eが形成された形状を有する(図2(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。この中空の直方体形状の領域の形状および大きさは、固定側バックフレーム231の形状および大きさと略同じである。また、中央部232aの中空の領域は、中央部232aのY軸方向における2つの端面の中央の領域に形成される(図2(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。
The
中央部232aの中空の領域には、鉄心212が挿入される(図1A、図1Bを参照)。従って、中央部232aの中空の領域の大きさおよび形状は、鉄心212の大きさおよび形状に応じて定まる。尚、鉄心212、222の形状および大きさは略同じであるので、固定側バックフレーム231の中空の領域と中央部232aの中空の領域の大きさおよび形状は、略同じである。
中央部232aの中空の領域に鉄心212を挿入し、中央部232aのY軸方向における2つの端面のうち、鋳型から遠い方の端面と、鉄心212の基端面とが略面一になる状態とする。この状態で、鉄心212を中央部232aに固定する。例えば、特許文献1に記載のように、鉄心212の基端面に鍔部を取り付け、この鍔部をボルト等の締結部材を用いて中央部232aに取り付けることにより、鉄心212を中央部232aに固定することができる。尚、鉄心212の先端面と、移動側長辺部110との間隔は、鉄心222の先端面と、固定側長辺部120との間隔と略同じになるようにする。
The
A state in which the
図2(b)に示すように、中央部232aは、そのX軸方向(長手方向)の下側の端面が、サイドフレーム233、234の下側の端面と略面一になるように配置される。また、中央部232aのX軸方向(長手方向)における両端のZ軸方向の長さは、サイドフレーム233、234のZ軸方向の長さよりも長い。中央部232aのX軸方向(長手方向)における端の領域において、Z軸方向の長さが、サイドフレーム233、234のZ軸方向の長さよりも長い領域(サイドフレーム233、234よりも高くなっている領域)が、突部232d、232eとなる(図2(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。
As shown in FIG. 2B, the
第1の端部232bおよび第2の端部232cは、それぞれ、中央部232aのX軸方向(長手方向)の一端部、他端部に配置される。第1の端部232bおよび第2の端部232cは、同じ構成を有する。第1の端部232bおよび第2の端部232cは、それぞれ、一枚の矩形状の板を、折り目が当該矩形の短辺に略平行になるように略直角に折り曲げることにより得られるL字状の形状を有する(図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。以下の説明では、第1の端部232bおよび第2の端部232cを構成する面であって、当該折り目を境界とする2つの面の2つの組のうち、相対的に面積が小さい方の2つの面を、必要に応じて、内側の面と称し、相対的に面積が大きい方の2つの面を、必要に応じて外側の面と称する。また、第1の端部232bおよび第2の端部232cのL字状の部分の厚み(内側の面と外側の面との間隔)を、必要に応じて、厚みと略称する。
The
第1の端部232bおよび第2の端部232cの厚み(L字状の部分の厚み)は、突部232d、232eのZ軸方向の長さと略同じである(図4(b)を参照)。また、第1の端部232b、第2の端部232cの内側の面の1つ232l、232mは、それぞれ、サイドフレーム233、234の上面と当接する(図2(b)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。
The thickness of the
第1の端部232b、第2の端部232cの内側の面の他の1つ232f、232gは、それぞれ、サイドフレーム233、234の先端面(Y軸方向(長手方向)における端面のうち移動側(Y軸の負の方向側)の端面)と対向する位置に配置される(図2(a)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。また、第1の端部232b、第2の端部232cの内側の面の他の1つ232f、232gの形状および大きさは、サイドフレーム233、234の先端面の形状および大きさと略同じである(図2(a)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。更に、第1の端部232b、第2の端部232cの内側の面の他の1つ232f、232gの下側の端部は、それぞれ、サイドフレーム233、234の下面と略面一となるように配置される(図2(b)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。
The other
また、第1の端部232b、第2の端部232cの外側の面のうち、サイドフレーム233、234の先端面と対向する位置に配置される面232h、232iのZ軸方向の長さは、中央部232aのX軸方向(長手方向)における端の領域のZ軸方向の長さと略同じである(図2(b)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)を参照)。
以上のようにして構成される移動側バックフレーム232は、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bを用いて、Y軸方向に移動することが可能である。本実施形態では、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bは、同期して動作するものとする。移動側バックフレーム232には、鉄心212が固定され、鉄心212にはコイル211が絶縁された状態で固定される。従って、移動側バックフレーム232がY軸方向に移動することに伴い、コイル211および鉄心212もY軸方向に移動する。尚、コイル211は、移動側バックフレーム232に絶縁された状態で固定されていてもよい。
Further, of the outer surfaces of the
The moving-side back
ライナー235a、235bは、同じもので構成され、それぞれ、直方体形状を有する。ライナー235a、235bのY軸方向の端面の形状および大きさは、サイドフレーム233、234の先端面の形状および大きさと略同じである(図3(a)、図3(b)を参照)。
ここで、図6に示す短辺部130b、140bを図1A等に示す短辺部130a、140aに交換して、鋳造対象の鋳片の厚みを厚くする場合の移動側バックフレーム232およびライナー235a、235bの動作の一例を説明する。
The
Here, the moving-side back
まず、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bを用いて移動側バックフレーム232を後退(Y軸の負の方向に移動)させることにより、移動側バックフレーム232(の第1の端部232b、第2の端部232c)と、サイドフレーム233、234との間に隙間が形成されるようにすると共に、短辺部130b、140bの交換作業ができるようにする。
そして、短辺部130b、140bを短辺部130a、140aに交換する。図1Aと図6とを比較すれば明らかなように、図1Aに示す短辺部130a、140aのY軸方向の長さは、図6に示す短辺部130b、140bのY軸方向の長さよりも長い。
First, by using the back
Then, the
その後、ライナー移動用シリンダ236a、236bを用いて、ライナー235a、235bを、それぞれ前進(X軸の負の方向、正の方向に移動)させ、移動側バックフレーム232と、サイドフレーム233、234との間に隙間に、それぞれライナー235a、235bを挿入し、ライナー235a、235bのY軸方向の端面を、サイドフレーム233、234の先端面に合わせる。このとき、移動側バックフレーム232の中央部232aのX軸方向(長手方向)における一方の端面のうち、突部232dを除く領域232jの全体が、サイドフレーム233の端面のうち、鋳型側(X軸の正の方向側)の端面に当接するようにする。同様に、移動側バックフレーム232の中央部232aのX軸方向(長手方向)における他方の端面のうち、突部232eを除く領域232kの全体が、サイドフレーム234の端面のうち、鋳型側(X軸の負の方向側)の端面に当接するようにする(図2(a)、図2(b)を参照)。尚、ライナー移動用シリンダ236a、236bは、同期して動作する。
After that, the
以上のようにして、図1A、図2(a)、図2(b)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、図4(b)に示す状態になる。この状態で、ライナー235a、235bを、それぞれ、サイドフレーム233、234に固定するか、または、移動側バックフレーム232に固定すると共に、移動側バックフレーム232を、サイドフレーム233、234に固定する。これらの固定は、例えば、移動側バックフレーム232の面232h(232i)から、移動側バックフレーム232の第1の端部232b(第2の端部232c)、ライナー235a(235b)を経由して、サイドフレーム233(234)まで達するY軸方向に延びる螺子穴をそれぞれ形成し、この螺子穴に螺子を螺挿することにより螺子締めを行うことにより実現することができる。
1A, FIG. 2(a), FIG. 2(b), FIG. 3(a), FIG. 3(b), FIG. 4(a) and FIG. 4(b). In this state, the
次に、図1A等に示す短辺部130a、140aを図6に示す短辺部130b、140bに交換して、鋳造対象の鋳片の厚みを薄くする場合の移動側バックフレーム232およびライナー235a、235bの動作の一例を説明する。
まず、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bを用いて移動側バックフレーム232を後退(Y軸の負の方向に移動)させることにより、移動側バックフレーム232(の第1の端部232b、第2の端部232c)と、サイドフレーム233、234との間に挿入されているライナー235a、235bを抜き出せるようにすると共に、短辺部130a、140aの交換作業ができるようにする。
Next, the moving-side back
First, by using the back
そして、短辺部130a、140aを短辺部130b、140bに交換する。
その後、ライナー移動用シリンダ236a、236bを用いて、ライナー235a、235bを、それぞれ後退(X軸の正の方向、負の方向に移動)させ、移動側バックフレーム232と、サイドフレーム233、234との間に隙間から、それぞれライナー235a、235bを抜き出す。そして、移動側バックフレーム232を前進(Y軸の正の方向に移動)させ、移動側バックフレーム232の第1の端部232b、第2の端部232c)を、それぞれ、サイドフレーム233、234の先端面に当接させる。
Then, the
Thereafter, the
このとき、移動側バックフレーム232の中央部232aのX軸方向(長手方向)における一方の端面のうち、突部232dを除く領域232jの全体が、サイドフレーム233の端面のうち、鋳型側(X軸の正の方向側)の端面に当接するようにする。同様に、移動側バックフレーム232の中央部232aのX軸方向(長手方向)における他方の端面のうち、突部232eを除く領域232kの全体が、サイドフレーム234の端面のうち、鋳型側(X軸の負の方向側)の端面に当接するようにする(図2(b)、図5を参照)。尚、図5のI-I断面図は、図2(b)と同じである。以上のようにして、図5、図6に示す状態になる。この状態で、移動側バックフレーム232を、サイドフレーム233、234に固定する。これらの固定は、例えば、移動側バックフレーム232の面232h(232i)から(図3(a)、図3(b)を参照)、移動側バックフレーム232の第1の端部232b(第2の端部232c)を経由して、サイドフレーム233(234)まで達するY軸方向に延びる螺子穴をそれぞれ形成し、この螺子穴に螺子を螺挿することにより螺子締めを行うことにより実現することができる。
At this time, the entire region 232j of one end face in the X-axis direction (longitudinal direction) of the
以上のようにして短辺部130a、130b、140a、140bを交換するに際し、短辺部130a、140aを用いた場合でも、短辺部130b、140bを用いた場合でも、鉄心212の先端面と、移動側長辺部110との間隔は、略同じ(所定の間隔)になるようにするのが好ましい。そのために、ライナー235a、235bのY軸方向の長さを、短辺部130a、140aと短辺部130b、140bのY軸方向の長さの差に応じて定めるのが好ましい。
When replacing the
次に、以上のようにして鋳造対象の鋳片の厚み(短辺部130a、130b、140a、140bのY軸方向の長さ)に応じて、移動側バックフレーム232をY軸方向に移動させることの利点について説明する。
図7は、電磁ブレーキ装置を磁気回路として表現した場合の磁路の一例を概念的に示す図である。図8は、電磁ブレーキ装置を磁気回路として表現した場合の磁気回路の一例を示す図である。図9は、電磁ブレーキ装置から発生する磁束線の鋳型付近の分布の一例を概念的に示す図である。
図7において、φは、電磁石210、220(図7に示す例では鉄心212)から発生する磁束である。Lgは、鉄心212、222間の空隙の磁路長である。L1は、鉄心212における磁路長と鉄心222の磁路長との和である。鉄心212における磁路長は、図7の鉄心212内に示す1つの両矢印線の長さに対応し、その長さは、L1/2である。同様に、鉄心222における磁路長は、図7の鉄心222内に示す1つの両矢印線の長さに対応し、その長さは、L1/2である。
Next, as described above, the
FIG. 7 is a diagram conceptually showing an example of a magnetic path when the electromagnetic brake device is expressed as a magnetic circuit. FIG. 8 is a diagram showing an example of a magnetic circuit when the electromagnetic brake device is expressed as a magnetic circuit. FIG. 9 is a diagram conceptually showing an example of the distribution of magnetic flux lines generated from the electromagnetic brake device in the vicinity of the mold.
In FIG. 7, φ is the magnetic flux generated from the
L2は、固定側バックフレーム231における磁路長と、移動側バックフレーム232(中央部232a)における磁路長との和である。固定側バックフレーム231における磁路長は、図7の固定側バックフレーム231内に示す1つの両矢印線の長さに対応し、その長さは、L2/2である。移動側バックフレーム232における磁路長は、図7の移動側バックフレーム232内に示す1つの両矢印線の長さに対応し、その長さは、L2/2である。L3は、サイドフレーム233、234のそれぞれにおける磁路長である。サイドフレーム233、234における磁路長は、それぞれ、図7のサイドフレーム233、234内に示す1つの両矢印線の長さに対応し、その長さは、L3である。また、S1は、鉄心212、222の磁路に対して垂直な断面積である。即ち、ここでは、鉄心212、222の磁路に対して垂直な断面の面積と鉄心212、222間の空隙の磁路に対して垂直な断面の面積は、共にS1であるものとする。S2は、固定側バックフレーム231、移動側バックフレーム232(中央部232a)の磁路に対して垂直な断面の面積の平均値である。即ち、ここでは、固定側バックフレーム231の磁路に対して垂直な断面の面積の平均値と、移動側バックフレーム232(中央部232a)の磁路に対して垂直な断面の面積の平均値は、共にS2であるものとする。S3は、サイドフレーム233、234の磁路に対して垂直な断面の面積である。即ち、ここでは、サイドフレーム233、234の磁路に対して垂直な断面の面積は、共にS3であるものとする。
L2 is the sum of the magnetic path length in the fixed side back
想定した磁路から磁束が漏れない理想的な場合を考えると、コイル211、221に流した電流によって磁束φが生じ、磁束φは、鉄心212、222とこれらの間の空隙を通り、固定側バックフレーム231で分岐し、サイドフレーム233、234を通り、移動側バックフレーム232で合流して鉄心212に戻る。従って、鉄心212、222とこれらの空隙の磁気抵抗をR1+Rg、支持フレーム230の片側の磁気抵抗をR2+R3と表せば、図8のような直並列回路として磁気回路を等価的に表すことができる。
Considering an ideal case in which no magnetic flux leaks from the assumed magnetic path, the magnetic flux φ is generated by the current flowing through the
図8に示す等価回路より、コイル211、221に流れる電流Iとコイル211、221の巻き数Nとの積で表される起磁力Vm(=NI)と磁束φとの間には、以下の(1)式の関係が成り立つ。
Vm=[(R1+Rg)+(R2+R3)/2]×φ=[[L1/(μ×S1)+Lg/(μ0×S1)]+[L2/(μ×S2)+L3/(μ×S3)]/2]×φ ・・・(1)
ここで、μ0は、真空の透磁率であり、μは、鉄心212、222と支持フレーム230を構成する軟磁性材料の透磁率である。μは、真空の透磁率μ0と、鉄心212、222支持フレーム230を構成する軟磁性材料の比透磁率μrとの積で表される。R1は、鉄心212、222における磁気抵抗であり、Rgは、鉄心212,222の間の空隙の磁気抵抗であり、R2は、固定側バックフレーム231、移動側バックフレーム232(中央部232a)における磁気抵抗であり、R3は、サイドフレーム233、234における磁気抵抗である。
From the equivalent circuit shown in FIG. 8, the following relationship between the magnetomotive force Vm (=NI) represented by the product of the current I flowing through the
Vm=[(R1+Rg)+(R2+R3)/2]×φ=[[L1/(μ×S1)+Lg/( μ0 ×S1)]+[L2/(μ×S2)+L3/(μ×S3) ]/2]×φ (1)
where μ 0 is the magnetic permeability of the vacuum and μ is the magnetic permeability of the soft magnetic material forming the
(1)式より、同じ起磁力Vmの下で、磁束φを大きくするためには、磁気抵抗R1またはRg、R2、R3の低減が必要である。磁気抵抗R1またはRg、R2、R3の低減には、磁路長L1またはLg、L2、L3の低減が必要である。本発明者らは、電磁ブレーキ装置において、低減可能な磁路長は、サイドフレーム233、234における磁路長L3であることに着目した。このことから、前述したようにして鋳造対象の鋳片の厚み(短辺部130a、130b、140a、140bのY軸方向の長さ)に応じて、移動側バックフレーム232をY軸方向に移動させることにより、サイドフレーム233、234における磁路長L3を低減することに想到した。
From the equation (1), under the same magnetomotive force Vm, in order to increase the magnetic flux φ, it is necessary to reduce the magnetic resistance R1 or Rg, R2, R3. Reducing the magnetic resistance R1 or Rg, R2, R3 requires reducing the magnetic path length L1 or Lg, L2, L3. The present inventors paid attention to the magnetic path length L3 in the side frames 233 and 234 that can be reduced in the electromagnetic brake device. Therefore, as described above, the
また、(1)式に示すように、磁気抵抗は、磁束が通る面積に逆比例するので、磁気抵抗を増大させないようにするためには、磁束が通る領域の面積を小さくしないことが好ましい。従って、移動側バックフレーム232をY軸方向に移動させることにより、移動側バックフレーム232のX軸方向(長手方向)における端面のうち、サイドフレーム233、234と対向する領域232j、232kの面積が、固定側バックフレーム231のX軸方向(長手方向)における端面のうち、サイドフレーム233、234と対向する領域の面積よりも小さくならないようにすることが好ましい。
Also, as shown in formula (1), the magnetic resistance is inversely proportional to the area through which the magnetic flux passes. Therefore, in order not to increase the magnetic resistance, it is preferable not to reduce the area of the region through which the magnetic flux passes. Therefore, by moving the moving-side back
以上のことから、本発明者らは、移動側バックフレーム232の構成として前述した構成を採用することに想到した。即ち、中央部232aが、Y軸方向に貫通する中空部分を有する中空の直方体形状に対し、上側の端面の両端に突部232d、232eが形成された形状を有するようにする。そして、当該中空の直方体形状の形状および大きさと、固定側バックフレーム231の形状および大きさとが略同じになるようにする。更に、移動側バックフレーム232がY軸方向のどの位置に移動しても、移動側バックフレーム232の中央部232aのX軸方向(長手方向)における端面のうち、突部232d・232eを除く領域232j、232kの全体を、サイドフレーム233・234の鋳型側(X軸の正の方向側、X軸の負の方向側)の端面に当接させるようにする(図2(a)、図2(b)、図5を参照)。
Based on the above, the inventors of the present invention came up with the idea of adopting the above-described configuration as the configuration of the moving-side back
このようにすれば、移動側バックフレーム232のX軸方向(長手方向)における端面のうち、サイドフレーム233、234の鋳型側の端面と対向する領域232j、232kの面積と、固定側バックフレーム231のX軸方向(長手方向)における端面のうち、サイドフレーム233、234の鋳型側の端面と対向する領域の面積とを等しくすることができる。
In this way, of the end faces of the moving side back
また、理想的な磁気回路では、電磁石210、220から発生する磁束は、全て、鉄心212、222および支持フレーム230の中を通り、磁極面に直交し、コイルの配置によらず、磁極間の空隙の磁束は同じになる。しかしながら、現実には、鉄心212、222および支持フレーム230の透磁率が有限であり、磁気的な絶縁度が理想的な状態よりも低い。このため、磁束の一部は想定した磁路から外に漏れる。また、鉄心212、222間の空隙のような磁路の空隙付近では磁極面を通らず磁極の側面から出入りする磁束が発生する。これらの漏れ磁束の量がコイルの配置によって異なる。
In an ideal magnetic circuit, the magnetic fluxes generated by the
図9(a)に示すように、コイル911、921間の距離が大きいと、図9(a)に破線で示すように、磁極面を貫かない漏れ磁束が多くなる。一方、図9(b)に示すように、コイル211、221間の距離が小さいと、図9(b)に破線で示すように、磁極面を貫かない漏れ磁束は、図9(a)に比べて少なくなる。このように、漏れ磁束を少なくして磁極間の磁束を大きくするためには、短辺部130a、140aが配置された状態でも、短辺部130b、140bが配置された状態でも、当該状態に応じて、コイル211、221を可及的に近づける必要がある。
本発明者らは、このことに着目し、前述したように、移動側バックフレーム232のY軸方向の移動に伴い、コイル211、221を移動させることにより、コイル211、221間の距離を近づけ、漏れ磁束が少なくなるようにすることに想到した。
As shown in FIG. 9(a), when the distance between the
The present inventors paid attention to this fact, and as described above, moved the
次に、本実施形態の連続鋳造設備における連続鋳造方法の一例を説明する。まず、図10-1のフローチャートを参照しながら、鋳造対象の鋳片の厚みを厚くする場合(短辺部130b、140bを短辺部130a、140aに交換する場合)の連続鋳造設備の動作の一例を説明する。図10-1のフローチャートの開始時においては、連続鋳造設備は、図5および図6に示す状態になっている。また、ここでは、図10-1のフローチャートが、連続鋳造設備の制御装置を用いることにより実現される場合を例に挙げて説明する。かかる制御装置は、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを備える情報処理装置や、専用のハードウェアを用いることにより実現される。
Next, an example of the continuous casting method in the continuous casting facility of this embodiment will be described. First, referring to the flowchart of FIG. 10-1, the operation of the continuous casting equipment when increasing the thickness of the slab to be cast (when replacing the
ステップS1001において、制御装置は、短辺部130b、140bをセットした鋳型を用いて、厚みが薄い鋳片(鋳造厚(小)の鋳片)の連続鋳造を行うことを、連続鋳造設備に対して指示する。これにより、厚みが薄い鋳片が連続鋳造される。
次に、ステップS1002において、制御装置は、厚みが薄い鋳片の連続鋳造が終了したか否かを判定する。この判定は、例えば、制御装置のユーザインターフェースに対するオペレータによる指示入力や、連続鋳造設備の操業を管理する外部装置からの指示信号に基づいて行われる。この判定の結果、厚みが薄い鋳片の連続鋳造が終了していない場合、処理は、ステップS1001に戻り、当該鋳片の連続鋳造が継続する。
In step S1001, the control device instructs the continuous casting equipment to continuously cast a thin slab (a slab with a casting thickness (small)) using the mold in which the
Next, in step S1002, the control device determines whether or not the continuous casting of thin slabs has ended. This determination is made, for example, based on an instruction input by an operator to the user interface of the control device or an instruction signal from an external device that manages the operation of the continuous casting facility. If the result of this determination is that the continuous casting of the thin slab has not ended, the process returns to step S1001 to continue the continuous casting of the slab.
そして、厚みが薄い鋳片の連続鋳造が終了したと判定されると、処理は、ステップS1003に進む。ステップS1003において、制御装置は、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bに対して、移動側バックフレーム232の後退(Y軸の負の方向側への移動)の開始を指示する。移動側バックフレーム232がY軸方向に移動することに伴い、コイル211および鉄心212もY軸方向に移動する。
Then, when it is determined that the continuous casting of thin slabs has ended, the process proceeds to step S1003. In step S1003, the control device instructs the back
次に、ステップS1004において、制御装置は、移動側バックフレーム232の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bの動作量に基づいて行うことができる。作業スペースαは、短辺部の交換のために必要な作業スペースのY軸方向の長さである。ライナー挿入スペースβは、移動側バックフレーム232と、サイドフレーム233、234との間に形成する隙間の余裕代である。即ち、ライナー235a、235bのY軸方向の長さ分の隙間に対しライナー235a、235bを出し入れし易くするために設けるスペース(余裕代)のY軸方向の長さである。
Next, in step S1004, the control device determines whether or not the amount of movement of the moving-side back
この判定の結果、移動側バックフレーム232の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になっていない場合、処理は、ステップS1003に戻り、移動側バックフレーム232の移動が継続する。そして、移動側バックフレーム232の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったと判定されると、処理は、ステップS1005に進む。
ステップS1005において、制御装置は、移動側バックフレーム232の移動を停止させると共に、長辺用シリンダ170、180に対して、移動側長辺部110の後退(Y軸の負の方向側への移動)の開始を指示する。
As a result of this determination, if the amount of movement of the moving side back
In step S1005, the control device stops the movement of the moving-side back
次に、ステップS1006において、制御装置は、移動側長辺部110の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαとの和以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、長辺用シリンダ170、180の動作量に基づいて行うことができる。この判定の結果、移動側長辺部110の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαとの和以上になっていない場合、処理は、ステップS1005に戻り、移動側長辺部110の移動が継続する。そして、移動側長辺部110の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαとの和以上になったと判定されると、処理は、ステップS1007に進む。
Next, in step S1006, the control device determines whether or not the amount of movement of the moving-side
ステップS1007において、制御装置は、移動側長辺部110の移動を停止させると共に、短辺部130b、140bの取り外しを許可する信号を出力する。そして、短辺部130b、140bが連続鋳造設備から取り外される。このとき、移動側長辺部110および固定側長辺部120は連続鋳造設備から取り外されない。
次に、ステップS1008において、短辺部130a、140aが連続鋳造設備に取り付けられる。短辺部130a、140aの取り付けが完了した後、制御装置は、短辺部130a、140aが連続鋳造設備に取り付けられたことを示す信号を入力する。この信号の入力は、例えば、制御装置のユーザインターフェースに対するオペレータによる指示入力や、連続鋳造設備の操業を管理する外部装置からの指示信号の受信により実現される。
In step S1007, the control device stops the movement of the moving-side
Next, in step S1008, the
次に、ステップS1009において、制御装置は、長辺用シリンダ170、180に対して、移動側長辺部110の前進(Y軸の正の方向側への移動)の開始を指示する。
次に、ステップS1010において、制御装置は、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、長辺用シリンダ170、180の動作量に基づいて行うことができる。この判定の結果、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になっていない場合、処理は、ステップS1009に戻り、移動側長辺部110の移動が継続する。そして、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になったと判定されると、処理は、ステップS1011に進む。
Next, in step S1009, the control device instructs the
Next, in step S1010, the control device determines whether or not the movement amount of the movement-side
次に、ステップS1011において、制御装置は、移動側長辺部110の移動を停止させると共に、ライナー移動用シリンダ236a、236bに対して、ライナー235a、235bの前進(X軸方向の負の方向、正の方向への移動)の開始を指示する。
次に、ステップS1012において、制御装置は、ライナー235a、235bが前進限まで前進したか否かを判定する。ライナー235aが前進限まで前進すると、ライナー235aのX軸方向における2つの端面のうち、X軸の負の方向側の端面が、サイドフレーム233のX軸方向における2つの端面のうち、X軸の負の方向側の端面と略面一となる(図2(a)を参照)。同様に、ライナー235bが前進限まで前進すると、ライナー235bのX軸方向における2つの端面のうち、X軸の正の方向側の端面が、サイドフレーム234のX軸方向における2つの端面のうち、X軸の正の方向側の端面と略面一となる(図2(a)を参照)。
Next, in step S1011, the control device stops the movement of the moving-side
Next, in step S1012, the control device determines whether the
この判定の結果、ライナー235a、235bが前進限まで前進していない場合、処理は、ステップS1011に戻り、ライナー235a、235bの前進が継続する。そして、ライナー235a、235bが前進限まで前進したと判定されると、処理は、ステップS1013に進む。
ステップS1013において、制御装置は、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bに対して、移動側バックフレーム232の前進(Y軸の正の方向側への移動)の開始を指示する。移動側バックフレーム232がY軸方向に移動することに伴い、コイル211および鉄心212もY軸方向に移動する。
If the result of this determination is that the
In step S1013, the control device instructs the back
次に、ステップS1014において、制御装置は、移動側バックフレーム232の移動量が、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bの動作量に基づいて行うことができる。
この判定の結果、移動側バックフレーム232の移動量が、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になっていない場合、処理は、ステップS1013に戻り、移動側バックフレーム232の移動が継続する。そして、移動側バックフレーム232の移動量が、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったと判定されると、ライナー235a、235bおよび移動側バックフレーム232の固定を行う。そして、処理は、ステップS1015に進む。
Next, in step S1014, the control device determines whether or not the amount of movement of the moving-side back
As a result of this determination, if the amount of movement of the moving-side back
ステップS1015において、制御装置は、短辺部130a、140aをセットした鋳型を用いて、厚みが厚い鋳片(鋳造厚(大)の鋳片)の連続鋳造を行うことを、連続鋳造設備に対して指示する。これにより、厚みが厚い鋳片が連続鋳造される。
以上のようにして、鋳造対象の鋳片の厚みを薄いものから厚いものに変更することができる。
In step S1015, the control device instructs the continuous casting equipment to continuously cast a thick slab (a slab having a casting thickness (large)) using the mold in which the
As described above, the thickness of the slab to be cast can be changed from thin to thick.
次に、図10-2のフローチャートを参照しながら、鋳造対象の鋳片の厚みを薄くする場合(短辺部130a、140aを短辺部130b、140bに交換する場合)の連続鋳造設備の動作の一例を説明する。図10-2のフローチャートの開始時においては、連続鋳造設備は、図1A、図2(a)、図3(a)、図3(b)、図4(a)、および図4(b)に示す状態になっている。また、ここでは、図10-1のフローチャートと同様に、図10-2のフローチャートが、連続鋳造設備の制御装置を用いることにより実現される場合を例に挙げて説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG. 10-2, the operation of the continuous casting equipment when the thickness of the slab to be cast is reduced (when the
ステップS1021において、制御装置は、短辺部130a、140aをセットした鋳型を用いて、厚みが厚い鋳片(鋳造厚(大)の鋳片)の連続鋳造を行うことを、連続鋳造設備に対して指示する。これにより、厚みが厚い鋳片が連続鋳造される。
次に、ステップS1022において、制御装置は、厚みが厚い鋳片の連続鋳造が終了したか否かを判定する。この判定は、例えば、制御装置のユーザインターフェースに対するオペレータによる指示入力や、連続鋳造設備の操業を管理する外部装置からの指示信号に基づいて行われる。この判定の結果、厚みが厚い鋳片の連続鋳造が終了していない場合、処理は、ステップS1021に戻り、当該鋳片の連続鋳造が継続する。
In step S1021, the control device instructs the continuous casting equipment to continuously cast a thick slab (a slab having a large casting thickness) using the mold in which the
Next, in step S1022, the control device determines whether or not the continuous casting of the thick slab has ended. This determination is made, for example, based on an instruction input by the operator to the user interface of the control device or an instruction signal from an external device that manages the operation of the continuous casting facility. If the result of this determination is that the continuous casting of the thick slab has not ended, the process returns to step S1021 to continue the continuous casting of the slab.
そして、厚みが厚い鋳片の連続鋳造が終了したと判定されると、処理は、ステップS1023に進む。ステップS1023において、制御装置は、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bに対して、移動側バックフレーム232の後退(Y軸の負の方向側への移動)の開始を指示する。移動側バックフレーム232がY軸方向に移動することに伴い、コイル211および鉄心212もY軸方向に移動する。
Then, when it is determined that the continuous casting of the thick slab has ended, the process proceeds to step S1023. In step S1023, the control device instructs the back
次に、ステップS1024において、制御装置は、移動側バックフレーム232の移動量が、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bの動作量に基づいて行うことができる。
この判定の結果、移動側バックフレーム232の移動量が、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になっていない場合、処理は、ステップS1023に戻り、移動側バックフレーム232の移動が継続する。そして、移動側バックフレーム232の移動量が、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったと判定されると、処理は、ステップS1025に進む。
ステップS1025において、制御装置は、移動側バックフレーム232の移動を停止させると共に、長辺用シリンダ170、180に対して、移動側長辺部110の後退(Y軸の負の方向側への移動)の開始を指示する。
Next, in step S1024, the control device determines whether or not the amount of movement of the moving-side back
As a result of this determination, if the amount of movement of the moving-side back
In step S1025, the control device stops the movement of the moving-side back
次に、ステップS1026において、制御装置は、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、長辺用シリンダ170、180の動作量に基づいて行うことができる。この判定の結果、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になっていない場合、処理は、ステップS1025に戻り、移動側長辺部110の移動が継続する。そして、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になったと判定されると、処理は、ステップS1027に進む。
Next, in step S1026, the control device determines whether or not the movement amount of the movement-side
ステップS1027において、制御装置は、移動側長辺部110の移動を停止させると共に、短辺部130a、140aの取り外しを許可する信号を出力する。そして、短辺部130a、140aが連続鋳造設備から取り外される。このとき、移動側長辺部110および固定側長辺部120は連続鋳造設備から取り外されない。
In step S1027, the control device stops the movement of the moving-side
次に、ステップS1028において、短辺部130b、140bが連続鋳造設備に取り付けられる。短辺部130b、140bの取り付けが完了した後、制御装置は、短辺部130b、140bが連続鋳造設備に取り付けられたことを示す信号を入力する。この信号の入力は、例えば、制御装置のユーザインターフェースに対するオペレータによる指示入力や、連続鋳造設備の操業を管理する外部装置からの指示信号の受信により実現される。
Next, in step S1028, the
次に、ステップS1029において、制御装置は、長辺用シリンダ170、180に対して、移動側長辺部110の前進(Y軸の正の方向側への移動)の開始を指示する。
次に、ステップS1030において、制御装置は、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、長辺用シリンダ170、180の動作量に基づいて行うことができる。この判定の結果、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になっていない場合、処理は、ステップS1029に戻り、移動側長辺部110の移動が継続する。そして、移動側長辺部110の移動量が、作業スペースα以上になったと判定されると、処理は、ステップS1031に進む。
Next, in step S1029, the control device instructs the
Next, in step S1030, the control device determines whether or not the amount of movement of movable-side
次に、ステップS1031において、制御装置は、移動側長辺部110の移動を停止させると共に、ライナー移動用シリンダ236a、236bに対して、ライナー235a、235bの後退(X軸方向の正の方向、負の方向への移動)の開始を指示する。
次に、ステップS1032において、制御装置は、ライナー235a、235bが後退限まで後退したか否かを判定する。ライナー235aが後退限まで後退すると、ライナー235aは、移動側バックフレーム232と、サイドフレーム233との間に形成される隙間から完全に抜き出される(図5を参照)。同様に、ライナー235bが後退限まで後退すると、ライナー235bは、移動側バックフレーム232と、サイドフレーム234との間に形成される隙間から完全に抜き出される(図5を参照)。
Next, in step S1031, the control device stops the movement of the moving-side
Next, in step S1032, the control device determines whether the
この判定の結果、ライナー235a、235bが後退限まで後退していない場合、処理は、ステップS1031に戻り、ライナー235a、235bの後退が継続する。そして、ライナー235a、235bが後退限まで後退したと判定されると、処理は、ステップS1033に進む。
ステップS1033において、制御装置は、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bに対して、移動側バックフレーム232の前進(Y軸の正の方向側への移動)の開始を指示する。移動側バックフレーム232がY軸方向に移動することに伴い、コイル211および鉄心212もY軸方向に移動する。
If the result of this determination is that the
In step S1033, the control device instructs the back
次に、ステップS1034において、制御装置は、移動側バックフレーム232の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったか否かを判定する。この判定は、例えば、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bの動作量に基づいて行うことができる。
この判定の結果、移動側バックフレーム232の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になっていない場合、処理は、ステップS1033に戻り、移動側バックフレーム232の移動が継続する。そして、移動側バックフレーム232の移動量が、鋳造厚差と、作業スペースαと、ライナー挿入スペースβとの和以上になったと判定されると、移動側バックフレーム232の固定を行う。そして、処理は、ステップS1035に進む。
Next, in step S1034, the control device determines whether or not the amount of movement of the moving-side back
As a result of this determination, if the movement amount of the moving side back
ステップS1035において、制御装置は、短辺部130b、140bをセットした鋳型を用いて、厚みが薄い鋳片(鋳造厚(小)の鋳片)の連続鋳造を行うことを、連続鋳造設備に対して指示する。これにより、厚みが薄い鋳片が連続鋳造される。
以上のようにして、鋳造対象の鋳片の厚みを厚いものから薄いものに変更することができる。
In step S1035, the control device instructs the continuous casting equipment to continuously cast a thin slab (a slab with a casting thickness (small)) using the mold in which the
As described above, the thickness of the slab to be cast can be changed from thick to thin.
図11は、鋳型内の磁束密度の分布の一例を示す図である。図11は、数値解析により得られた結果である。ここでは、2種類の短辺部のそれぞれについて、本実施形態の電磁ブレーキ装置を用いた場合と、特許文献1に記載の電磁ブレーキ装置を用いた場合の鋳型内の磁束密度を求めた。それぞれの場合において、短辺部および電磁ブレーキ装置以外の数値解析の条件は、同一とした。
図11において、磁束密度は、図1Bに示す位置Pにおける磁束密度である。位置PのY軸方向の位置は、連続鋳造設備の軸(鋳型の軸O)の位置であり、Z軸方向の位置は、鉄心のZ軸方向の中心の位置である。鋳造幅方向の距離は、鋳型のX軸方向の中央からのX軸方向における距離を示す。従って、図11は、位置Pにおける磁束密度のX軸方向(鋳造幅方向)の分布を示す。コア範囲は、鉄心が存在しているX軸方向の範囲(鉄心と対向している範囲)を示す。
FIG. 11 is a diagram showing an example of magnetic flux density distribution in the mold. FIG. 11 shows the results obtained by numerical analysis. Here, for each of the two types of short sides, the magnetic flux densities in the mold when using the electromagnetic brake device of the present embodiment and when using the electromagnetic brake device described in
In FIG. 11, the magnetic flux density is the magnetic flux density at position P shown in FIG. 1B. The position P in the Y-axis direction is the position of the axis of the continuous casting equipment (the mold axis O), and the position in the Z-axis direction is the center position of the iron core in the Z-axis direction. The distance in the casting width direction indicates the distance in the X-axis direction from the center of the mold in the X-axis direction. Therefore, FIG. 11 shows the distribution of the magnetic flux density at the position P in the X-axis direction (casting width direction). The core range indicates the range in the X-axis direction where the core exists (the range facing the core).
グラフ1101、1102は、短辺部130b、140bを用いた場合(鋳造対象の鋳片の厚みが相対的に薄い場合)のグラフである。グラフ1103、1104は、短辺部130a、140aを用いた場合(鋳造対象の鋳片の厚みが相対的に厚い場合)のグラフである。グラフ1101、1103は、本実施形態の電磁ブレーキ装置を用いた場合のグラフである。グラフ1102、1104は、特許文献1に記載の電磁ブレーキ装置を用いた場合のグラフである。
図11において、特許文献1のように、鋳造対象の鋳片の厚みに応じて、鉄心と鋳型との間隔を調整するだけでは、鋳型内部の磁束密度を大きくすることができない(グラフ1102、1104は、それぞれ、グラフ1101、1103よりも小さい値になる)。これに対し、本実施形態のように、鋳造対象の鋳片の厚みに応じて、鉄心と鋳型との間隔だけでなく、電磁石210、220から発生する磁束の磁路長と、コイル211、221と鋳型との間隔とを調整することにより、鋳型内部の磁束密度を大きくすることができる。従って、鋳型内の溶鋼の下向きの流速の低減効果を大きくすることができる。
In FIG. 11, the magnetic flux density inside the mold cannot be increased only by adjusting the gap between the iron core and the mold according to the thickness of the slab to be cast as in Patent Document 1 (
鋳造対象の鋳片の厚みが厚い場合には、本実施形態と特許文献1に記載の技術とで、コイル間の距離は大きく異ならず、漏れ磁束の量は大きく異ならない。しかしながら、グラフ1103、1104に示す通り、本実施形態では、電磁石210、220から発生する磁束の磁路長を短くすることにより、鋳型内部の磁束密度を大きくすることができることが分かる。一方、鋳造対象の鋳片の厚みが薄くなると、特許文献1に記載の技術では、漏れ磁束の量が大きくなる。これに対し、本実施形態では、電磁石210、220から発生する磁束の磁路長とを短くすることに加え、コイル211、221と鋳片との間隔を短くする。従って、グラフ1101、1102に示す通り、鋳型内部の磁束密度をより一層大きくすることができる。
When the slab to be cast is thick, the distance between the coils and the amount of leakage magnetic flux do not differ greatly between the present embodiment and the technology described in
以上のように本実施形態では、連続鋳造設備に移動側長辺部110および固定側長辺部120が取り付けられた状態で短辺部130a、130b、140a、140bを変更することができるようにすることと、鋳型内の溶鋼の下向きの流速を低減させることができるようにすることとの双方を実現することができる。
As described above, in this embodiment, the
(変形例)
本実施形態では、2種類の短辺部130a、130b、140a、140bを用いる場合(鋳造対象の鋳片の厚みが2種類である場合)を例に挙げて説明した。しかしながら、鋳造対象の鋳片の厚みは、3種類以上であってもよい。このようにする場合、例えば、鋳造対象の鋳片の厚みの数に応じて、ライナーを変更すればよい。図12は、鋳造対象の鋳片の厚みが3種類である場合のライナー1235a、1235bの構成の一例を示す図である。図12(a)は、鋳造対象の鋳片の厚みが最も厚い場合のライナー1235a、1235bの配置の一例を示す。図12(b)は、鋳造対象の鋳片の厚みが真ん中である場合のライナー1235a、1235bの配置の一例を示す。図12(c)は、鋳造対象の鋳片の厚みが最も薄い場合のライナー1235a、1235bの配置の一例を示す。図12(a)、図12(b)、図12(c)は、図2(a)、図5に対応する図である。
(Modification)
In the present embodiment, the case where two types of
本実施形態で示したライナー235a、235bの形状は、直方体である。これに対し、変形例のライナー1235a、1235bの形状は、高さの異なる直方体を2つ組み合わせた階段状である。図12(a)~図12(c)に示すように、ライナー1235a、1235bは、Z軸方向から見た場合に、下段が、鋳型が配置されている側とは反対側(X軸の負の方向側、正の方向側)に位置し、上段が、鋳型が配置されている側(X軸の正の方向側、負の方向側)に位置する2段の段差部を有する。
The shape of the
変形例のライナー1235a、1235bも、本実施形態で示したライナー235a、235bと同様に、それぞれ、移動側バックフレーム232(の第1の端部232b、第2の端部232c)と、サイドフレーム233、234との間の隙間に挿入される。
図12(a)に示すように、鋳造対象の鋳片の厚みが最も厚い場合、ライナー1235a、1235bの階段状の上段が、それぞれ、移動側バックフレーム232(の第1の端部232b、第2の端部232c)と、サイドフレーム233、234との間の隙間に位置するようにする。
The
As shown in FIG. 12(a), when the slab to be cast is the thickest, the stepped upper tiers of the
図12(b)に示すように、鋳造対象の鋳片の厚みが真ん中である場合、ライナー1235a、1235bの階段状の下段が、それぞれ、移動側バックフレーム232(の第1の端部232b、第2の端部232c)と、サイドフレーム233、234との間の隙間に位置するようにする。
図12(c)に示すように、鋳造対象の鋳片の厚みが最も薄い場合、ライナー1235a、1235bは、移動側バックフレーム232(の第1の端部232b、第2の端部232c)と、サイドフレーム233、234との間に配置されず、移動側バックフレーム232の第1の端部232b、第2の端部232c)を、それぞれ、サイドフレーム233、234の先端面に当接させる。
As shown in FIG. 12(b), when the slab to be cast has the middle thickness, the stepped lower tiers of the
As shown in FIG. 12(c), when the slab to be cast is the thinnest, the
尚、ライナー1235a、1235bの階段状の下段の面の形状および大きさは、サイドフレーム233、234の先端面の形状および大きさと略同じである。ライナー1235a、1235bの階段状の上段の面の形状および大きさも、サイドフレーム233、234の先端面の形状および大きさと略同じである。
The shape and size of the stepped lower surfaces of the
また、本実施形態では、移動側バックフレーム232のみをY軸方向に移動させる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、固定側バックフレーム231を移動側バックフレーム232と同じ構成とし、固定側においても支持フレーム230のX軸方向に延設される部分をY軸方向に移動可能にしてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where only the moving-side back
また、本実施形態では、サイドフレーム233、234が、Y軸方向に沿った直方体形状である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はなく、サイドフレームは、移動側において、内側に向けて直角に屈曲する構成としてもよい。以下、移動側バックフレーム、サイドフレームの構成のうち、移動側バックフレーム232、サイドフレーム233、234と異なる部分を説明し、移動側バックフレーム232、サイドフレーム233、234と実質的に同じ部分についての詳細な説明を省略する。
Further, in the present embodiment, the case where the side frames 233 and 234 have a rectangular parallelepiped shape along the Y-axis direction has been described as an example. However, it is not always necessary to do so, and the side frame may be configured to bend inward at right angles on the moving side. In the following, of the configurations of the moving-side back frame and side frames, portions that differ from the moving-side back
図13は、サイドフレーム1333、1334および移動側バックフレーム1332の構成の第1の変形例を示す図である。具体的に図13は、Z軸方向の中央の位置でZ軸方向に垂直な方向に切った場合の移動側バックフレーム1332、サイドフレーム1333、1334(の一部)、およびライナー235a、235bの一例を示す図である。図13(a)、図13(b)は、それぞれ、図2(a)、図5に対応する図である。図14は、移動側バックフレーム1332、サイドフレーム1333、1334(の一部)、およびライナー235a、235bを俯瞰した様子の一例を示す図である。図14は、図4(a)に対応する図である。
FIG. 13 is a diagram showing a first modification of the configuration of
図13および図14において、移動側バックフレーム1332は、図2等に示した移動側バックフレーム232に対し、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の長さを短くしている。ただし、中央部1332aの中空部分は、移動側バックフレーム232の中央部232aに形成される中空部分と同じである。
移動側バックフレーム1332の第1の端部1332b、第2の端部1332cは、それぞれ、移動側バックフレーム232の第1の端部232b、第2の端部232cと同じものである。移動側バックフレーム1332の突部1332d、1332dも、それぞれ、移動側バックフレーム232の突部232d、232eと同じものである。
13 and 14, the moving side back
The
前述したように、図13および図14に示す例では、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の長さを短くしている。従って、図14に示すように、突部1332d、1332dの下側の領域には、中空の直方体形状の部分が存在しない領域がある。
サイドフレーム1333、1334のZ軸方向から見た場合の形状はL字状である。サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、長い方の直線部分は、図2等に示したサイドフレーム233、234と同じである。サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分は、直方体形状を有し、長い方の直線部分の移動側の端部において、それぞれX軸の正の方向、負の方向側に延設される。
As described above, in the examples shown in FIGS. 13 and 14, the length in the X-axis direction of the hollow rectangular parallelepiped portion of the
The shape of the side frames 1333 and 1334 when viewed from the Z-axis direction is L-shaped. Of the two linear portions forming the L-shape of the side frames 1333 and 1334, the longer linear portion is the same as the side frames 233 and 234 shown in FIG. 2 and the like. Of the two linear portions that form the L-shape of the side frames 1333 and 1334, the shorter linear portion has a rectangular parallelepiped shape, and the ends of the longer linear portions on the moving side are located on the positive side of the X axis. direction, the negative direction side.
前述したように、突部1332d、1332dの下側の領域には、中空の直方体形状の部分が存在しない領域がある。この領域の大きさおよび形状は、サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の大きさおよび形状と略同じである。即ち、突部1332d、1332dの下側の領域であって、中空の直方体形状の部分が存在しない領域には、サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分が配置される。
As described above, the regions below the
短辺部130a、140aを用いる場合には、図13(a)に示すように、移動側バックフレーム1332(の第1の端部1332b、第2の端部1332c)と、サイドフレーム1333、1334(のL字を構成する2つの直線部分のうち、長い方の直線部分)との間にライナー235a、235bを挿入する。このとき、図13(a)に示すように、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の端面の全体が、サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の端面の全体と当接するようにする。
When using the
短辺部130b、140bを用いる場合には、図13(b)に示すように、移動側バックフレーム1332(の第1の端部1332b、第2の端部1332c)と、サイドフレーム1333、1334(のL字を構成する2つの直線部分のうち、長い方の直線部分)との間にライナー235a、235bが配置されないようにする。このときは、図13(b)に示すように、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の端面の一部が、サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の端面と当接する。
When using the
ライナー235a、235bの移動は、ライナー移動用シリンダ236a、236bにより行われる。移動側バックフレーム1332の移動は、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bにより行われる。尚、図13(a)に示す状態から、図13(b)に示す状態にする場合には、ライナー235a、235bを後退させてから、移動側バックフレーム1332を固定側(Y軸の正の方向)に移動させる。図13(b)に示す状態から、図13(a)に示す状態にする場合には、移動側バックフレーム1332を移動側(Y軸の負の方向)に移動させてから、ライナー235a、235bを前進させる。
Movement of the
図13および図14に示す例では、図13(a)に示すように、ライナー235a、235bが挿入された状態では、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の端面の全体が、サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の端面の全体と当接する。従って、図13(b)に示すように、ライナー235a、235bが挿入されていない状態では、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の端面の一部しか、サイドフレーム1333、1334のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の端面に当接しない。従って、移動側バックフレーム1332とサイドフレーム1333、1334との接続部分の磁路が狭くなる。そこで、移動側バックフレーム1332とサイドフレーム1333、1334との接続部分の磁路が狭くなることを抑制するため、図13および図14に示す例では、ライナー235a、235bは、軟磁性材料で構成するのが好ましい。
In the example shown in FIGS. 13 and 14, as shown in FIG. 13(a), when the
図15は、サイドフレーム1533、1534の構成の第2の変形例を示す図である。具体的に図15は、Z軸方向の中央の位置でZ軸方向に垂直な方向に切った場合の移動側バックフレーム1332、サイドフレーム1533、1534(の一部)、およびライナー235a、235bの一例を示す図である。図15(a)、図15(b)は、それぞれ、図2(a)、図5(図13(a)、図13(b))に対応する図である。図16は、移動側バックフレーム1332、サイドフレーム1533、1534(の一部)、およびライナー235a、235bを俯瞰した様子の一例を示す図である。図15は、図4(a)(図14)に対応する図である。
FIG. 15 is a diagram showing a second modification of the configuration of
図15および図16において、移動側バックフレーム1332は、図13および図14に示したものと同じものであるので、その詳細な説明を省略する。
サイドフレーム1533、1534は、図13および図14に示したサイドフレーム1333、1334に対し、図15(b)に示すように、ライナー235a、235bが挿入されていない状態で、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の端面の全体が、サイドフレーム1533、1534のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の端面の一部と当接するように、当該短い方の直線部分の端面の大きさを、図13および図14に示したサイドフレーム1333、1334のものよりも大きくしたものである。
15 and 16, the moving-side back
The side frames 1533 and 1534 are different from the side frames 1333 and 1334 shown in FIGS. 13 and 14 in that the
従って、図15(a)に示すように、ライナー235a、235bが挿入された状態では、中央部1332aの中空の直方体形状の部分のX軸方向の端面の全体が、サイドフレーム1533、1534のL字を構成する2つの直線部分のうち、短い方の直線部分の端面の一部と当接する。
図15および図16のようにサイドフレーム1533、1534を構成すれば、ライナー235a、235bは、磁路の一部を構成しない。従って、ライナー235a、235bは、軟磁性材料を用いて構成しても、その他の材料(例えば、非磁性且つ非導電性の材料)を用いて構成してもよい。
図14~図16のように構成すれば、移動側バックフレーム1332を小さくすることができ、軽量化を図ることができる。また、移動側バックフレーム1332とサイドフレーム1333、1334、1533、1534との接続部分がコーナー部に位置しなくなる。従って、移動側バックフレーム1332とサイドフレーム1333、1334、1533、1534との固定が容易になると共に、移動側バックフレーム1332とサイドフレーム1333、1334、1533、1534との接続強度を高めることが可能になる。
Therefore, as shown in FIG. 15(a), when the
If the side frames 1533 and 1534 are constructed as shown in FIGS. 15 and 16, the
14 to 16, the moving side back
尚、以上説明した本発明の実施形態のうち、制御装置は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
In addition, among the embodiments of the present invention described above, the control device can be realized by a computer executing a program. A computer-readable recording medium recording the program and a computer program product such as the program can also be applied as embodiments of the present invention. Examples of recording media that can be used include flexible disks, hard disks, optical disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, magnetic tapes, nonvolatile memory cards, and ROMs.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of specific implementations of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by these. It is a thing. That is, the present invention can be embodied in various forms without departing from its technical concept or main features.
(請求項との関係)
以下に、請求項の記載との関係の一例を示す。請求項の記載が実施形態の記載に限定しないことは前述した通りである。
複数の部分は、例えば、固定側バックフレーム231、移動側バックフレーム232、サイドフレーム233、234を用いることにより実現される。
前記移動可能な前記部分は、例えば、移動側バックフレーム232を用いることにより実現される。
前記移動可能な前記部分が移動することにより、前記コイルに電流が流れることにより発生する磁束の磁路長が変更されることは、例えば、図1Aに示す状態と、図6に示す状態とで、電磁石210、220から発生する磁束の磁路長が異なることにより実現される。
前記移動可能な前記部分には、前記鉄心が取り付けられることは、例えば、移動側バックフレーム232に鉄心212が取り付けられていることにより実現される。
前記移動可能な前記部分は、前記鋳型の厚み方向に移動可能であることは、例えば、移動側バックフレーム232がY軸方向に移動可能であることにより実現される。
前記2つの電磁石を構成する鉄心のうちの1つの鉄心は、前記移動可能な前記部分に取り付けられ、もう1つの鉄心は、前記複数の部分のうち、移動可能でない前記部分に取り付けられることは、例えば、移動側バックフレーム232に鉄心212が取り付けられ、固定側バックフレーム231に鉄心222が取り付けられることにより実現される。
前記コイルは、前記移動可能な前記部分、または、前記鉄心に取り付けられることは、例えば、コイル211が、移動側バックフレーム232または鉄心222に絶縁された状態で取り付けられることにより実現される。
前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分との間に配置可能な部材は、例えば、ライナー235a、235bを用いることにより実現される。
第1の駆動手段は、例えば、バックフレーム移動用シリンダ237a、237bを用いることにより実現される。
第2の駆動手段は、例えば、ライナー移動用シリンダ236a、236bを用いることにより実現される。
前記第1の駆動手段により、前記移動可能な前記部分を移動させることにより、前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分との間に隙間が形成された後、前記第2の駆動手段により、前記部材を当該隙間に挿入することは、例えば、ステップS1003、S1004の後に、ステップS1011、S1012が行われることにより実現される。
前記第2の駆動手段により、前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分との間から前記部材が抜き出された後、前記第1の駆動手段により、前記移動可能な前記部分を移動させることにより、前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分とを当接させることが行われることは、例えば、ステップS1031、S1032の後に、ステップS1033、S1034が行われることにより実現される。
(Relationship with claims)
An example of the relationship with the claims is shown below. As described above, the description of the claims is not limited to the description of the embodiment.
A plurality of parts are realized by using a fixed side back
The movable portion is realized by using a
The movement of the movable portion changes the magnetic path length of the magnetic flux generated by the current flowing through the coil, for example, between the state shown in FIG. 1A and the state shown in FIG. , the magnetic path lengths of the magnetic fluxes generated from the
Attachment of the iron core to the movable portion is achieved by attaching the
The movement of the movable portion in the thickness direction of the mold is achieved by, for example, the
One of the iron cores constituting the two electromagnets is attached to the movable part, and the other iron core is attached to the non-movable part among the plurality of parts, For example, it is realized by attaching the
Attaching the coil to the movable portion or the iron core is achieved by, for example, attaching the
A member that can be positioned between the movable portion and the non-movable portion is realized, for example, by using
The first driving means is realized by using back
A second drive means is realized, for example, by using
After a gap is formed between the movable portion and the non-movable portion by moving the movable portion by the first driving means, the second driving means Therefore, the insertion of the member into the gap is realized by performing steps S1011 and S1012 after steps S1003 and S1004, for example.
After the member is extracted from between the movable portion and the non-movable portion by the second driving means, the movable portion is moved by the first driving means. Bringing the movable portion and the non-movable portion into contact is realized, for example, by performing steps S1031 and S1032 followed by steps S1033 and S1034. .
110:移動側長辺部、120:固定側長辺部、130a・130b・140a・140b:短辺部、150・160:短辺用シリンダ、170・180:長辺用シリンダ、210・220:電磁石、211・221:コイル、212・222:鉄心、230:支持フレーム、231:固定側バックフレーム、232:移動側バックフレーム、233・234:サイドフレーム、235a・235b:ライナー、236a・236b:ライナー移動用シリンダ、237a・237b:バックフレーム移動用シリンダ
110: moving side long side portion 120: fixed side
Claims (6)
前記鋳型を介して相互に対向する位置に配置される2つの電磁石と、前記2つの電磁石を支持する支持フレームと、を有し、
前記鋳型は、その厚み方向において間隔を有して相互に対向する位置に配置される2つの長辺部と、その幅方向において間隔を有して相互に対向する位置に配置される2つの短辺部と、を有し、前記長辺部を連続鋳造設備から取り外さずに、前記短辺部の交換が可能であり、
前記2つの電磁石は、前記鋳型の厚み方向において間隔を有して相互に対向する位置に配置される鉄心と、当該鉄心に対して巻き回されるコイルと、を有し、
前記支持フレームは、軟磁性材料を用いて構成された複数の部分を有し、前記鉄心と磁気的に結合した状態で、前記鋳型の厚み方向および前記鋳型の幅方向により定まる仮想的な平面において、前記鋳型および前記電磁石を取り巻くように周回しており、
前記複数の部分の少なくとも1つは、移動可能であり、
前記移動可能な前記部分が移動することにより、前記コイルに電流が流れることにより発生する磁束の磁路長が変更されることを特徴とする電磁ブレーキ装置。 An electromagnetic brake device for reducing the downward flow velocity of molten steel inside a mold of a continuous casting facility,
Two electromagnets arranged at positions facing each other through the mold, and a support frame supporting the two electromagnets ,
The mold has two long sides arranged at positions facing each other with a gap in its thickness direction, and two short sides arranged at positions facing each other with a gap in its width direction. and a side portion, wherein the short side portion can be replaced without removing the long side portion from the continuous casting equipment,
The two electromagnets have an iron core arranged at positions facing each other with a gap in the thickness direction of the mold, and a coil wound around the iron core,
The support frame has a plurality of parts made of a soft magnetic material, and is magnetically coupled to the iron core in a virtual plane defined by the thickness direction and the width direction of the mold. , orbiting around the mold and the electromagnet,
at least one of the plurality of portions is movable;
An electromagnetic brake device, wherein the movement of the movable portion changes the magnetic path length of the magnetic flux generated by the current flowing through the coil.
前記移動可能な前記部分は、前記鋳型の厚み方向に移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の電磁ブレーキ装置。 The iron core is attached to the movable portion,
2. The electromagnetic brake device according to claim 1, wherein said movable portion is movable in the thickness direction of said mold.
前記移動可能な前記部分の移動に伴って、当該部分に取り付けられている前記鉄心と、当該部分または当該鉄心に取り付けられている前記コイルとが移動することを特徴とする請求項2または3に記載の電磁ブレーキ装置。 the coil is attached to the movable portion or the core;
4. The method according to claim 2, wherein the core attached to the portion and the coil attached to the portion or the core move with the movement of the movable portion. Electromagnetic braking device as described.
前記移動可能な前記部分は、前記移動可能な前記部分と、前記移動可能でない前記部分との間に前記部材を配置するときと、配置しないときとで異なる位置に配置されることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の電磁ブレーキ装置。 further comprising a member positionable between the movable portion and the non-movable portion;
The movable portion is arranged at different positions depending on whether or not the member is arranged between the movable portion and the non-movable portion. The electromagnetic brake device according to any one of claims 1 to 4.
前記部材を移動させる第2の駆動手段と、を更に有し、
前記第1の駆動手段により、前記移動可能な前記部分を移動させることにより、前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分との間に隙間が形成された後、前記第2の駆動手段により、前記部材を当該隙間に挿入することと、
前記第2の駆動手段により、前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分との間から前記部材が抜き出された後、前記第1の駆動手段により、前記移動可能な前記部分を移動させることにより、前記移動可能な前記部分と、移動可能でない前記部分とを当接させることが少なくとも行われることを特徴とする請求項5に記載の電磁ブレーキ装置。 first drive means for moving said movable portion;
a second driving means for moving the member;
After a gap is formed between the movable portion and the non-movable portion by moving the movable portion by the first driving means, the second driving means inserting the member into the gap by
After the member is extracted from between the movable portion and the non-movable portion by the second driving means, the movable portion is moved by the first driving means. 6. The electromagnetic brake device according to claim 5, wherein said movable portion and said non-movable portion are brought into contact with each other at least by moving said portion.
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