JP7389339B2 - electromagnetic stirring device - Google Patents

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Description

本発明は、電磁撹拌装置に関し、特に、鋳片を連続鋳造するために用いて好適なものである。 The present invention relates to an electromagnetic stirring device, and is particularly suitable for use in continuous casting of slabs.

スラブ等の鋳片を連続鋳造する際には、取鍋からタンディッシュへ供給された溶融金属は浸漬ノズルにより鋳型の中空部内(鋳型により囲まれる領域)に注入される。
鋳片の品質を向上させるための装置として電磁ブレーキがある。特許文献1に記載されているように、電磁ブレーキは鋳型の長辺部を介して相互に対向するように配置された一組の電磁石のコイルに電流を流して直流磁場(静磁場)を鋳型の中空部内の溶融金属に印加することにより、溶融金属の下方に向かう流速を低減させる。尚、特許文献1に記載の技術は浸漬ノズルから溶融金属を鋳造方向(鉛直下方)に吐出する場合(ストレート浸漬ノズルを用いる場合)の課題を解決するための技術である。
When continuously casting slabs or other slabs, molten metal supplied from a ladle to a tundish is injected into a hollow part of a mold (an area surrounded by the mold) by a submerged nozzle.
An electromagnetic brake is a device for improving the quality of slabs. As described in Patent Document 1, the electromagnetic brake applies a DC magnetic field (static magnetic field) to the mold by passing current through a set of electromagnetic coils that are arranged to face each other through the long sides of the mold. By applying the force to the molten metal in the hollow portion, the downward flow velocity of the molten metal is reduced. Note that the technique described in Patent Document 1 is a technique for solving the problem when discharging molten metal from an immersed nozzle in the casting direction (vertically downward) (when using a straight immersed nozzle).

このような電磁ブレーキの他に、鋳片の品質を向上させるための装置として電磁撹拌装置がある。電磁撹拌装置は鋳型の長辺部を介して相互に対向するように配置された一組の電磁石のコイルに電流を流して交流磁場を鋳型の中空部内の溶融金属に印加することにより、溶融金属に対して水平面において周回するような撹拌力を付与し、溶融金属を電磁撹拌させる。このように、電磁ブレーキと電磁撹拌装置は何れも溶融金属の流れを制御するものであるが、これらの機能は異なるものである。 In addition to such an electromagnetic brake, there is an electromagnetic stirring device as a device for improving the quality of slabs. An electromagnetic stirring device stirs molten metal by applying an alternating current magnetic field to the molten metal in the hollow part of the mold by passing an electric current through the coils of a set of electromagnets arranged to face each other through the long sides of the mold. The molten metal is electromagnetically stirred by applying a stirring force that causes it to rotate in a horizontal plane. Thus, although both the electromagnetic brake and the electromagnetic stirring device control the flow of molten metal, their functions are different.

電磁撹拌装置に関する技術として、特許文献2~4に記載の技術がある。
特許文献2には、浸漬ノズルの吐出口の上端の位置が、電磁撹拌装置の下端の位置よりも低い位置となるように電磁撹拌装置を配置することが記載されている。また、特許文献2には、電磁撹拌装置の下方に磁気遮蔽板を設けることが記載されている。磁気遮蔽板は電磁撹拌装置によって発生する磁場による鋳型の中空部内での溶融金属の流れの乱れを抑制するためのものとされている。
As techniques related to electromagnetic stirring devices, there are techniques described in Patent Documents 2 to 4.
Patent Document 2 describes that the electromagnetic stirring device is arranged so that the upper end of the discharge port of the immersion nozzle is lower than the lower end of the electromagnetic stirring device. Further, Patent Document 2 describes that a magnetic shielding plate is provided below the electromagnetic stirring device. The magnetic shielding plate is intended to suppress disturbance of the flow of molten metal within the hollow part of the mold due to the magnetic field generated by the electromagnetic stirring device.

特許文献3には、電磁撹拌装置の鉄心と鋳型との間隔が鉄心の鋳造方向の中央部において最も大きくなるようにすることが記載されている。 Patent Document 3 describes that the distance between the core of the electromagnetic stirring device and the mold is the largest at the center of the core in the casting direction.

特許文献4には、電磁撹拌装置の鉄心が鋳型の長辺部に平行な方向に間隔を有して配置される複数の突極であって、先端面が鋳型の長辺部と間隔を有して対向するように配置される複数の突極を鋳造方向の上下のそれぞれに有するようにすることが記載されている。また、特許文献4には、鉄心の突極のそれぞれにコイルが巻き回されるようにすることが記載されている。 Patent Document 4 discloses that the iron core of an electromagnetic stirring device is a plurality of salient poles arranged at intervals in a direction parallel to the long sides of the mold, and the tip surface has a distance from the long sides of the mold. It is described that the method includes a plurality of salient poles arranged to face each other at upper and lower sides in the casting direction. Further, Patent Document 4 describes that a coil is wound around each of the salient poles of the iron core.

特許第2888312号公報Patent No. 2888312 特許第5073531号公報Patent No. 5073531 特開2008-173644号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-173644 特開平11-156502号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-156502 特許第5353883号公報Patent No. 5353883

しかしながら、特許文献2~4に記載の技術では、浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向の位置と電磁撹拌装置の鋳造方向の位置とが重複する場合の浸漬ノズルと電磁撹拌装置との位置関係を考慮していない。 However, the techniques described in Patent Documents 2 to 4 take into account the positional relationship between the immersion nozzle and the electromagnetic stirring device when the position of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction and the position of the electromagnetic stirring device in the casting direction overlap. I haven't.

また、特許文献2に記載の技術では、浸漬ノズルから吐出される溶融金属の流れ(吐出流)と電磁撹拌装置により溶融金属に付与される撹拌力による溶融金属の流れ(撹拌流)との干渉を抑制するために、吐出口の上端の位置を電磁撹拌装置の下端よりも低い位置とすることを前提とする技術である。従って、特許文献2に記載の技術では、吐出口上端より下方において溶融金属の流動を制御することが全くできない。また、鋳型の内部に磁気遮蔽板を配置しなければならない。このため、磁気遮蔽板を配置するためのコストがかかると共に磁気遮蔽板を配置するための場所を確保しなければならない。 In addition, in the technology described in Patent Document 2, interference between the flow of molten metal discharged from a submerged nozzle (discharge flow) and the flow of molten metal (stirring flow) due to the stirring force applied to the molten metal by an electromagnetic stirring device In order to suppress this, this technique is based on the premise that the upper end of the discharge port is located lower than the lower end of the electromagnetic stirring device. Therefore, with the technique described in Patent Document 2, it is completely impossible to control the flow of molten metal below the upper end of the discharge port. Additionally, a magnetic shielding plate must be placed inside the mold. Therefore, the cost for arranging the magnetic shielding plate is high, and a place for arranging the magnetic shielding plate must be secured.

また、特許文献3に記載の技術では、鋳型の中空部内の溶融金属の磁束密度分布を平坦化し、磁束密度の鋳造方向における分布を均一化する。従って、鋳型の中空部内の溶融金属に付与される撹拌力の鋳造方向における分布も均一化される。よって、吐出流と撹拌流との干渉を抑制することが容易ではない。 Further, in the technique described in Patent Document 3, the magnetic flux density distribution of the molten metal in the hollow part of the mold is flattened, and the distribution of magnetic flux density in the casting direction is made uniform. Therefore, the distribution of the stirring force applied to the molten metal in the hollow part of the mold in the casting direction is also made uniform. Therefore, it is not easy to suppress interference between the discharge flow and the stirring flow.

また、特許文献4に記載の技術では、電磁ブレーキ装置の機能と電磁撹拌装置の機能とを1つの装置で実現するための技術である。従って、鋳型の突極に鋳型の長辺部の面に垂直な方向にコイルを巻き回さなければならない。よって、コイルを配置するスペースが限定される。また、コイルに流れる電流により発生する交流磁場の領域は鋳造方向の上下の領域に限定される。このため、撹拌流を制御できる範囲が限定される。 Further, the technique described in Patent Document 4 is a technique for realizing the functions of an electromagnetic brake device and an electromagnetic stirring device in one device. Therefore, the coil must be wound around the salient poles of the mold in a direction perpendicular to the long sides of the mold. Therefore, the space for arranging the coil is limited. Further, the area of the alternating current magnetic field generated by the current flowing through the coil is limited to the upper and lower areas in the casting direction. Therefore, the range in which the stirring flow can be controlled is limited.

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、浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向の位置と電磁撹拌装置の鋳造方向の位置とが重複する場合でも、吐出流と撹拌流との干渉を抑制することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and even when the position of the discharge port of the submerged nozzle in the casting direction and the position of the electromagnetic stirring device in the casting direction overlap, the discharge flow and the stirring flow are The purpose is to suppress interference with

本発明の電磁撹拌装置は、鋳型の長辺部を介して相互に対向する位置に配置される第1の鉄心および第2の鉄心と、前記第1の鉄心に対して前記鋳型の鋳造幅方向に巻き回された第1のコイルと、前記第2の鉄心に対して前記鋳型の鋳造幅方向に巻き回された第2のコイルと、を有し、前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに流れる交流電流に基づく進行磁場を鋳造幅方向に発生させることにより、浸漬ノズルの吐出口から前記鋳型の短辺部側に向けて前記鋳型の中空部に注入された溶融金属を電磁撹拌する電磁撹拌装置であって、前記第1の鉄心および前記第2の鉄心は、それぞれ、第1の領域と、前記第1の領域と鋳造方向の位置が異なる領域である第2の領域とを有し、前記第1の領域は、前記第1の鉄心および前記第2の鉄心の鋳造方向における両端の間の一部を鋳造方向の範囲とする領域であり、前記第1の領域の鋳造幅方向の範囲は、前記浸漬ノズルの鋳造幅方向の範囲を含み、前記第1の領域の鋳造幅方向の長さは、前記第2の領域の鋳造幅方向の長さよりも短く、且つ、前記第2の領域の鋳造幅方向の範囲は、前記第1の領域の鋳造幅方向の範囲を含み、前記第2の領域の鋳造方向の範囲と、前記浸漬ノズルの吐出口から前記鋳型の短辺部側に向かう溶融金属の流れである吐出流が流れる鋳造方向の範囲とが重複する範囲の方が、前記第1の領域の鋳造方向の範囲と、前記吐出流が流れる鋳造方向の範囲とが重複する範囲よりも短いことを特徴とする。 The electromagnetic stirring device of the present invention includes a first iron core and a second iron core arranged at positions facing each other across the long sides of the mold, and a casting width direction of the mold with respect to the first iron core. a first coil wound around the second iron core, and a second coil wound around the second iron core in the casting width direction of the mold; By generating a traveling magnetic field in the casting width direction based on an alternating current flowing through a coil, the molten metal injected into the hollow part of the mold from the discharge port of the immersion nozzle toward the short side of the mold is electromagnetically stirred. In the electromagnetic stirring device, the first core and the second core each have a first region and a second region having a different position in a casting direction from the first region. The first region is a region whose range in the casting direction is a part between both ends of the first core and the second core in the casting direction, and the first region is a region in the casting width direction of the first region. The range includes the range of the immersion nozzle in the casting width direction, and the length of the first area in the casting width direction is shorter than the length of the second area in the casting width direction, and The range in the casting width direction of the region includes the range in the casting width direction of the first region, the range in the casting direction of the second region, and the range from the outlet of the immersion nozzle to the short side of the mold. The range in which the casting direction of the first region overlaps with the range in the casting direction through which the discharge flow, which is the flow of molten metal toward, overlaps with the range in the casting direction in which the discharge flow flows. It is characterized by being shorter than the range.

本発明によれば、浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向の位置と電磁撹拌装置の鋳造方向の位置とが重複する場合でも吐出流と撹拌流との干渉を抑制することができる。 According to the present invention, even when the position of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction and the position of the electromagnetic stirring device in the casting direction overlap, interference between the discharge flow and the stirring flow can be suppressed.

一般的な電磁撹拌装置における溶鋼の流れの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the flow of molten steel in a general electromagnetic stirring device. 連続鋳造設備の概略構成の第1の例を示す第1の位置での横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view at a first position showing a first example of a schematic configuration of continuous casting equipment. 連続鋳造設備の概略構成の第1の例を示す第2の位置での横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view at a second position showing a first example of a schematic configuration of continuous casting equipment. 連続鋳造設備の概略構成の第1の例を示す第1の位置での縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view at a first position showing a first example of a schematic configuration of continuous casting equipment. 連続鋳造設備の概略構成の第1の例を示す第2の位置での縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view at a second position showing a first example of a schematic configuration of continuous casting equipment. 浸漬ノズルの構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the composition of the immersion nozzle. 鉄心の構成の第1の例を示す図である。It is a figure showing the 1st example of composition of an iron core. 溶鋼の流れの第1の例を説明する図である。It is a figure explaining the 1st example of the flow of molten steel. 撹拌力と鋳造幅方向の位置との関係の第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the relationship between stirring force and the position of casting width direction. 鉄心の構成の第1の例の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the 1st example of a structure of an iron core. 連続鋳造設備の概略構成の第2の例を示す第1の位置での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view at the 1st position showing the 2nd example of the schematic structure of continuous casting equipment. 連続鋳造設備の概略構成の第2の例を示す第2の位置での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view at the 2nd position showing the 2nd example of the schematic structure of the continuous casting equipment. 鉄心の構成の第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a structure of an iron core. 溶鋼の流れの第2の例を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd example of the flow of molten steel. 撹拌力と鋳造幅方向の位置との関係の第2の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a second example of the relationship between stirring force and position in the casting width direction. 鉄心の構成の第2の例の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the 2nd example of a structure of an iron core.

(経緯)
まず、本発明の実施形態に至った経緯について説明する。
(background)
First, the circumstances leading to the embodiment of the present invention will be explained.

図1は一般的な電磁撹拌装置における溶鋼の流れの一例を説明する図である。各図に示すX-Y-Z座標は各図における向きの関係を示すものである。〇の中に×が付されている記号は紙面の手前側から奥側に向かう方向を示す。〇の中に●が付されている記号は紙面の奥側から手前側に向かう方向を示す。尚、以下の説明では溶融金属が溶鋼である場合を例に挙げて説明する。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the flow of molten steel in a general electromagnetic stirring device. The XYZ coordinates shown in each figure indicate the directional relationship in each figure. A symbol with an x inside a circle indicates the direction from the front side to the back side of the page. A symbol with a ● inside a circle indicates the direction from the back of the page to the front. In the following explanation, a case where the molten metal is molten steel will be described as an example.

図1において、Z軸の正の方向を上方向として紙面を見たときの左側の図(紙面に垂直な方向をX軸としてX-Y-Z座標を表記している図)は鋳型の短辺部側から見たときの吐出流および撹拌流の一例を概念的に示す図である。図1の左側の図において、矢印線は時刻tにおける吐出流を示し、〇の中に×が付されている記号と〇の中に●が付されている記号は時刻tにおける撹拌流を示す。 In Figure 1, when looking at the page with the positive direction of the Z-axis pointing upwards, the left side figure (the figure in which the FIG. 3 is a diagram conceptually showing an example of a discharge flow and a stirring flow when viewed from the side side. In the diagram on the left side of Fig. 1, the arrow line indicates the discharge flow at time t, and the symbol with an x in the circle and the symbol with a ● in the circle indicate the stirring flow at time t. .

また、図1において、Z軸の正の方向を上方向として紙面を見たときの右側の図(紙面に垂直な方向をY軸としてX-Y-Z座標を表記している図)は鋳型の長辺部側から見たときの吐出流および撹拌流の一例を概念的に示す図である。図1の右側の図において、実線の矢印線は時刻tにおける吐出流を示し、白抜きの矢印線は時刻tにおける撹拌流を示す。矢印線が長いほど流速が速いことを示す。また、溶鋼M内の〇の中に●が付されている記号と〇の中に×が付されている記号の円の大きさは溶鋼Mの流速を示す。図1の左側の図では当該円の大きさは同じであるので、流速が同じであることを示す。尚、図1の右側の図では鋳型の鋳造幅方向(X軸方向)の半分の領域のみを示す。 In addition, in Figure 1, when looking at the page with the positive direction of the Z-axis pointing upwards, the right side figure (the figure in which the X-Y-Z coordinates are expressed with the direction perpendicular to the page being the Y-axis) is the mold. It is a figure which conceptually shows an example of the discharge flow and stirring flow when seen from the long side part side. In the diagram on the right side of FIG. 1, the solid arrow line indicates the discharge flow at time t, and the white arrow line indicates the stirring flow at time t. The longer the arrow line, the faster the flow velocity. Further, the size of the circle of the symbol with a ● inside the ○ and the symbol with an x inside the ○ in the molten steel M indicates the flow velocity of the molten steel M. In the diagram on the left side of FIG. 1, the sizes of the circles are the same, indicating that the flow velocities are the same. Note that the right side view of FIG. 1 shows only a half area of the mold in the casting width direction (X-axis direction).

電磁撹拌装置は鉄心110、120とコイル130、140とを有する。
電磁撹拌装置を動作させる際には、例えば、コイル130、140に三相交流電流を流すことにより、鋳造厚方向(Y軸方向)の端部側の領域の溶鋼Mに対して、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に逆向きの進行磁場を発生させる。この進行磁場はファラデーの法則およびレンツの法則に従って溶鋼Mに渦電流を発生させる。この渦電流と進行磁場はフレミングの左手の法則に基づいて溶鋼Mに撹拌力を形成する。この撹拌力は、水平面において、鋳型の一組の長辺部151、152および一組の短辺部153の内壁面に沿うように周回するような撹拌流(溶鋼Mの流れ)が発生する。尚、図1では図示を省略するが、短辺部153とは別に鋳型の軸Aを対称軸として短辺部153に対して線対称となるように短辺部153と同じ構成の短辺部が配置される。電磁撹拌装置は、このような撹拌流により、連続鋳造設備で連続鋳造される鋳片表面に気泡や異物(介在物等)が付着し、鋳片内に残留することを抑制する。即ち、電磁撹拌装置は鋳片表面の品質を向上させることを目的とする装置である。
The electromagnetic stirring device has iron cores 110 and 120 and coils 130 and 140.
When operating the electromagnetic stirring device, for example, by passing a three-phase alternating current through the coils 130 and 140, the molten steel M in the end region in the casting thickness direction (Y-axis direction) is stirred in the casting width direction. (X-axis direction) to generate mutually opposite traveling magnetic fields. This traveling magnetic field generates eddy currents in the molten steel M according to Faraday's law and Lenz's law. This eddy current and the traveling magnetic field form a stirring force in the molten steel M based on Fleming's left-hand rule. This stirring force generates a stirring flow (flow of molten steel M) that circulates along the inner wall surfaces of a set of long sides 151, 152 and a set of short sides 153 of the mold in a horizontal plane. Although not shown in FIG. 1, in addition to the short side part 153, there is a short side part having the same structure as the short side part 153 so as to be line symmetrical with respect to the short side part 153 with the axis A of the mold as the axis of symmetry. is placed. The electromagnetic stirring device uses such a stirring flow to prevent air bubbles and foreign matter (inclusions, etc.) from adhering to the surface of a slab that is continuously cast in continuous casting equipment and remaining within the slab. That is, the electromagnetic stirring device is a device whose purpose is to improve the quality of the surface of the slab.

図1の左側の図に示すように、一般的な電磁撹拌装置においては電磁撹拌装置の鉄心110、120の、鋳型の長辺部151、152と間隔を有して対向する面が鋳造方向(Z軸方向)に平行であり、鉄心110、120と鋳型の長辺部151、152との間隔は一定である。尚、鋳型の長辺部151、152の背面(溶鋼M側に位置する面とは反対側の面)には、鋳型の支持や冷却等のためにバックプレート161、162が配置される。鋳型の短辺部153の背面にもバックプレート163が配置される。 As shown in the diagram on the left side of FIG. 1, in a general electromagnetic stirring device, the surfaces of the iron cores 110 and 120 of the electromagnetic stirring device that face the long sides 151 and 152 of the mold with a gap in the casting direction ( Z-axis direction), and the distance between the iron cores 110, 120 and the long sides 151, 152 of the mold is constant. Note that back plates 161 and 162 are arranged on the back surfaces of the long sides 151 and 152 of the molds (the surfaces opposite to the surfaces located on the molten steel M side) for supporting and cooling the molds. A back plate 163 is also arranged on the back side of the short side portion 153 of the mold.

ここでは、鉄心110、120の上端が溶鋼Mの湯面(メニスカス)に一致するように、浸漬ノズル170の吐出口170aから吐出される溶鋼Mが調整されている場合を例に挙げて示す。また、ここでは、溶鋼Mが斜め下方に吐出されるように、浸漬ノズル170の吐出口170aの吐出角が定められている場合を例に挙げて示す。ここで、吐出流は上昇流や下降流に転じる前の浸漬ノズル170の吐出口170aから吐出される溶鋼Mの流れを指すものとする。 Here, an example is shown in which the molten steel M discharged from the discharge port 170a of the immersion nozzle 170 is adjusted so that the upper ends of the iron cores 110 and 120 coincide with the molten steel M level (meniscus). Further, here, a case will be exemplified in which the discharge angle of the discharge port 170a of the immersion nozzle 170 is determined so that the molten steel M is discharged diagonally downward. Here, the discharge flow refers to the flow of molten steel M discharged from the discharge port 170a of the submerged nozzle 170 before changing to an upward flow or a downward flow.

この場合、鋳造方向(Z軸方向)の位置が鉄心110、120の上端の位置から下端の位置までの鋳型の中空部内の領域において、電磁撹拌装置から溶鋼Mに与えられる撹拌力は同程度になる。従って、撹拌流の流速も同程度になる(図1の右側の図の白抜きの矢印線の長さが同じであることを参照)。よって、吐出流が流れる領域において、溶鋼Mの流速は吐出流に撹拌流が加わり、鋳型の短辺部153に近づくにつれて速くなる。速い撹拌流の場合、このように加速した溶鋼Mが鋳型の短辺部153に衝突すると当該衝突により発生する上昇流および下降流も速くなる。上昇流が速くなると、溶鋼Mの湯面の変動や溶鋼MへのパウダーPの巻き込み量が増加する。また、下降流が速くなると、介在物や気泡が下方に深く進入し、浮上することなく凝固して鋳片に残留する量が増加する。以上のように、吐出流に速い撹拌流が加わると、パウダーP、気泡および介在物が溶鋼Mに巻き込まれたまま鋳片が連続鋳造され、鋳片内部の品質が劣化する。
さらに、速い撹拌流によって加速した溶鋼Mが図3に示す凝固シェルSに衝突すると、当該衝突により凝固シェルSが再溶解することがある。凝固シェルSが再溶解すると、再溶解部が起点となって凝固シェルSが破け、溶鋼漏れ(ブレークアウト)などの操業トラブルに繋がることがあり、その場合には生産性が著しく阻害される。
In this case, the stirring force applied to the molten steel M from the electromagnetic stirring device is the same in the region within the hollow part of the mold from the upper end position to the lower end position of the iron cores 110, 120 in the casting direction (Z-axis direction). Become. Therefore, the flow velocity of the stirring flow is also approximately the same (see that the lengths of the white arrow lines in the right-hand diagram of FIG. 1 are the same). Therefore, in the region where the discharge flow flows, the flow velocity of the molten steel M increases as the stirring flow is added to the discharge flow and approaches the short side portion 153 of the mold. In the case of a fast stirring flow, when the molten steel M accelerated in this way collides with the short side portion 153 of the mold, the upward flow and downward flow generated by the collision also become faster. As the upward flow becomes faster, fluctuations in the level of the molten steel M and the amount of powder P involved in the molten steel M increase. Furthermore, when the downward flow becomes faster, inclusions and bubbles penetrate deeper downward, solidify without floating, and the amount remaining in the slab increases. As described above, when a fast stirring flow is added to the discharge flow, the slab is continuously cast while the powder P, air bubbles, and inclusions are caught in the molten steel M, and the quality inside the slab deteriorates.
Further, when the molten steel M accelerated by the fast stirring flow collides with the solidified shell S shown in FIG. 3, the solidified shell S may be remelted due to the collision. When the solidified shell S is remelted, the solidified shell S is torn starting from the remelted portion, which may lead to operational troubles such as molten steel leakage (breakout), and in this case, productivity is significantly inhibited.

一般的な電磁撹拌装置では、このような鋳片内部の品質の劣化または凝固シェルSの再溶解を抑制するために撹拌流を遅くすると電磁撹拌装置の本来の目的である鋳片表面の品質の向上を十分に図ることができない。一方で、撹拌流を速くすると吐出流に撹拌流が加わり、不純物を溶鋼M内に残留させ、鋳片内部の品質の向上を十分に図ることができず、また、凝固シェルSを再溶解させ、生産性に悪影響を与える。このように、一般的な電磁撹拌装置では鋳片表面の品質の向上と内部の品質の向上および生産性の向上とには相反したトレードオフの関係がある。 In a general electromagnetic stirring device, if the stirring flow is slowed down to suppress the deterioration of the quality inside the slab or the remelting of the solidified shell S, the original purpose of the electromagnetic stirring device is to improve the quality of the slab surface. Unable to make sufficient improvements. On the other hand, if the stirring flow is made faster, the stirring flow will be added to the discharge flow, causing impurities to remain in the molten steel M, making it impossible to sufficiently improve the quality inside the slab, and causing the solidified shell S to be remelted. , negatively impacting productivity. As described above, in a general electromagnetic stirring device, there is a trade-off relationship between improving the surface quality of the slab and improving the internal quality and productivity.

そこで、本発明者らは、浸漬ノズル170の鋳造幅方向(X軸方向)における位置に近い領域においては、吐出流が撹拌流と干渉するようにし、それ以外の領域では吐出流が撹拌流と干渉することを抑制するように撹拌すればよいことに想到した。このようにすれば、鋳型の短辺部153に近い領域での溶鋼Mの流速を抑制しつつ当該溶鋼Mの流れを分散させることができる。従って、上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速を遅くすることができる。よって、パウダーP、気泡および介在物の溶鋼Mへの巻き込み量を低減させ、さらに、凝固シェルSの再溶解を抑制することができる。 Therefore, the present inventors made the discharge flow interfere with the stirring flow in a region close to the position of the submerged nozzle 170 in the casting width direction (X-axis direction), and in other regions, the discharge flow interfered with the stirring flow. I came up with the idea that stirring should be done in a way that suppresses interference. In this way, the flow of the molten steel M can be dispersed while suppressing the flow velocity of the molten steel M in the region near the short side portion 153 of the mold. Therefore, the flow speeds of the upward flow, the downward flow, and the flow colliding with the solidified shell S can be slowed down. Therefore, it is possible to reduce the amount of powder P, air bubbles, and inclusions caught in the molten steel M, and further to suppress remelting of the solidified shell S.

本発明の実施形態は以上のような経緯に基づいてなされたものである。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。尚、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、厳密に同じである場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲で異なるもの(例えば、設計時に定められる公差の範囲内で異なるもの)も含むものとする。 The embodiments of the present invention have been made based on the above circumstances. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the comparison objects are the same in terms of length, position, size, spacing, etc., as well as cases in which they are strictly the same, and items that are different within the scope of the invention (for example, due to tolerances determined at the time of design). This shall also include items that are different within the scope.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態を説明する。
図2Aおよび図2Bは本実施形態の電磁撹拌装置を配設した連続鋳造設備の概略構成の一例を示す横断面図である。図2Aは図3Aおよび図3BのI-I断面図であり、図2Bは図3Aおよび図3BのII-II断面図である。図3Aおよび図3Bは本実施形態の電磁撹拌装置を配設した連続鋳造設備の概略構成の一例を示す縦断面図である。図3Aは図2Aおよび図2BのI-I断面図である。図3Bは図2AのII-II断面図である。
図2A、図2B、図3Aおよび図3Bにおいて、本実施の形態の連続鋳造設備は、長辺部211、212および短辺部213、214を有する鋳型と、バックプレート221、224と、浸漬ノズル230と、鉄心241、242およびコイル251、252を有する電磁撹拌装置とを有する。
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described.
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing an example of a schematic configuration of continuous casting equipment in which the electromagnetic stirring device of this embodiment is installed. 2A is a sectional view taken along line II in FIGS. 3A and 3B, and FIG. 2B is a sectional view taken along line II-II in FIGS. 3A and 3B. FIGS. 3A and 3B are vertical cross-sectional views showing an example of a schematic configuration of continuous casting equipment equipped with the electromagnetic stirring device of this embodiment. FIG. 3A is a sectional view taken along line II in FIGS. 2A and 2B. FIG. 3B is a sectional view taken along line II-II in FIG. 2A.
2A, 2B, 3A, and 3B, the continuous casting equipment of this embodiment includes a mold having long sides 211, 212 and short sides 213, 214, back plates 221, 224, and an immersion nozzle. 230, and an electromagnetic stirring device having iron cores 241, 242 and coils 251, 252.

鋳型は溶鋼Mを冷却して所定の形状に凝固させ、所定の幅と厚さを有する鋼片を連続鋳造するための型である。図3Aおよび図3Bに示すように、鋳型の下部の領域では長辺部211、212および短辺部213、214の内壁面側に凝固シェルSが形成される。尚、冷却に伴い凝固シェルSは成長するので、凝固シェルSの厚みはZ軸の負の方向側であるほど厚くなる。そして、全体が凝固すると鋳片となる。 The mold is a mold for cooling and solidifying the molten steel M into a predetermined shape and continuously casting a steel piece having a predetermined width and thickness. As shown in FIGS. 3A and 3B, a solidified shell S is formed on the inner wall surfaces of the long sides 211 and 212 and the short sides 213 and 214 in the lower region of the mold. Note that since the solidified shell S grows as it cools, the thickness of the solidified shell S increases as it goes toward the negative direction of the Z-axis. When the entire piece solidifies, it becomes a slab.

図2Aおよび図2Bに示すように、鋳型の中空部における水平断面の形状は長方形である。図2Aおよび図2Bに示す鋳型の中空部の横(長辺)方向(X軸方向)が鋳造幅方向(鋼片の幅方向)となる。また、図2Aおよび図2Bに示す鋳型の縦(短辺)方向(Y軸方向)が鋳造厚方向(鋼片の厚み方向)となる。また、図2Aおよび図2Bの紙面に垂直な方向(Z軸方向)が鋳造方向(鋳片の長手方向)となる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the horizontal cross-section of the hollow part of the mold is rectangular. The lateral (long side) direction (X-axis direction) of the hollow part of the mold shown in FIGS. 2A and 2B is the casting width direction (width direction of the steel billet). Further, the longitudinal (short side) direction (Y-axis direction) of the mold shown in FIGS. 2A and 2B is the casting thickness direction (thickness direction of the steel billet). Further, the direction (Z-axis direction) perpendicular to the paper plane of FIGS. 2A and 2B is the casting direction (longitudinal direction of the slab).

このような構成の鋳型は、鋳造厚方向(Y軸方向)で間隔を有して相互に対向して配置される長辺部211、212と、鋳造幅方向(X軸方向)で間隔を有して相互に対向して配置される短辺部213、214とを有する。短辺部213、214の鋳造幅方向(X軸方向)の位置を調整することにより、鋳型の中空部の長辺方向(鋳造幅方向)の長さを調節することができる。尚、鋳型の中空部の長辺方向(鋳造幅方向)の長さは、電磁撹拌装置(鉄心241、242)の鋳造幅方向の長さよりも短いものとする。一方、鋳型の長辺部211、212の位置も調節することができ、長辺部211、212の位置を調節するとともに、短辺部213、214を所望の大きさのものに取り替えることにより、鋳型の中空部の短辺方向(鋼片厚方向)の長さを調節することができる。 A mold having such a configuration has long side portions 211 and 212 that are arranged facing each other with a gap in the casting thickness direction (Y-axis direction), and long side portions 211 and 212 that have a gap in the casting width direction (X-axis direction). The short side portions 213 and 214 are arranged to face each other. By adjusting the positions of the short sides 213 and 214 in the casting width direction (X-axis direction), the length of the hollow part of the mold in the long side direction (casting width direction) can be adjusted. Note that the length of the hollow portion of the mold in the long side direction (casting width direction) is shorter than the length of the electromagnetic stirring device (iron cores 241, 242) in the casting width direction. On the other hand, the positions of the long sides 211 and 212 of the mold can also be adjusted, and by adjusting the positions of the long sides 211 and 212 and replacing the short sides 213 and 214 with ones of the desired size, The length of the hollow part of the mold in the short side direction (thickness direction of the steel piece) can be adjusted.

鋳型の長辺部211、212の背面(溶鋼M側に位置する面とは反対側の面)には、それぞれバックプレート221、222が長辺部211、212を支持するように配置される。鋳型の短辺部213、214の背面にも、それぞれバックプレート223、224が短辺部213、214を支持するように配置される。鋳型(長辺部211、212、短辺部213、214)とバックプレート221、224には冷却水が通る経路が形成されている。当該経路に冷却水を流すことにより、連続鋳造設備を冷却しながら溶鋼Mを凝固させる。 Back plates 221 and 222 are respectively disposed on the back surfaces of the long sides 211 and 212 of the mold (the surfaces opposite to the surfaces located on the molten steel M side) so as to support the long sides 211 and 212. Back plates 223 and 224 are also arranged on the back surfaces of the short sides 213 and 214 of the mold, respectively, so as to support the short sides 213 and 214. Paths through which cooling water passes are formed in the mold (long sides 211, 212, short sides 213, 214) and back plates 221, 224. By flowing cooling water through the path, the molten steel M is solidified while cooling the continuous casting equipment.

図2Aおよび図3Aに示すように、鋳型の中空部には浸漬ノズル230が配置される。図3では浸漬ノズル230の先端側の領域のみを示す。浸漬ノズル230の軸と鋳型の中空部の軸とが一致するように、浸漬ノズル230は配置される。図4は浸漬ノズル230の構成の一例を示す図である。具体的に図4は、浸漬ノズル230の軸を通り、且つ鋳造幅方向(X軸方向)に沿って浸漬ノズル230を切った場合の浸漬ノズル230の断面を示す図である。図4でも図3と同様に浸漬ノズル230の先端側の領域のみを示す。 As shown in FIGS. 2A and 3A, a submerged nozzle 230 is placed in the hollow part of the mold. In FIG. 3, only the region on the tip side of the submerged nozzle 230 is shown. The immersion nozzle 230 is arranged so that the axis of the immersion nozzle 230 and the axis of the hollow part of the mold coincide. FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the immersion nozzle 230. Specifically, FIG. 4 is a diagram showing a cross section of the immersed nozzle 230 when the immersed nozzle 230 is cut along the axis of the immersed nozzle 230 and along the casting width direction (X-axis direction). Similarly to FIG. 3, FIG. 4 also shows only the region on the tip side of the immersion nozzle 230.

図4に示すように、浸漬ノズル230の先端側の側壁部の領域であって、鋳造幅方向(X軸方向)の両側の領域に吐出口230a、230bが形成されている。吐出口230a、230bは浸漬ノズル230の軸を対称軸とした線対称となる関係を有する。ここでは、吐出口230a、230bが短辺部213、214側に向かって斜め下向きに開口している場合を例に挙げて示す。従って、吐出口230a、230bから鋳型の下方に向けて溶鋼Mが吐出される。ここで、浸漬ノズル230の(吐出口230a、230bにおける)吐出角θは、水平方向と吐出口230a、230bの傾斜角とのなす角度のうち小さい方の角度で表されるものとする。図4に示す例では、吐出口230a、230bは下方向(Z軸の負の方向)に傾斜している。吐出口230aにおける吐出角θと吐出口230bにおける吐出角θの絶対値は同じである。 As shown in FIG. 4, discharge ports 230a and 230b are formed in the side wall region on the tip side of the immersion nozzle 230, on both sides in the casting width direction (X-axis direction). The discharge ports 230a and 230b have a line-symmetric relationship with the axis of the immersion nozzle 230 as an axis of symmetry. Here, an example is shown in which the discharge ports 230a and 230b open diagonally downward toward the short sides 213 and 214. Therefore, molten steel M is discharged downward from the mold from the discharge ports 230a and 230b. Here, the discharge angle θ of the immersion nozzle 230 (at the discharge ports 230a, 230b) is represented by the smaller angle between the horizontal direction and the inclination angle of the discharge ports 230a, 230b. In the example shown in FIG. 4, the discharge ports 230a and 230b are inclined downward (negative direction of the Z axis). The absolute values of the ejection angle θ at the ejection port 230a and the ejection angle θ at the ejection port 230b are the same.

尚、浸漬ノズル230は鋳型の中空部の高さ方向における位置を調節することができるようになっている。更に、吐出口230a、230bが詰まってしまうことを防止するために、アルゴンガス(Arガス)等の不活性ガスを吹き込みながら溶鋼Mを吐出するようにしている。浸漬ノズル230自体は公知の技術で実現することができ、図4に示すものに限定されない。 Note that the position of the immersion nozzle 230 in the height direction of the hollow part of the mold can be adjusted. Furthermore, in order to prevent the discharge ports 230a and 230b from becoming clogged, the molten steel M is discharged while blowing inert gas such as argon gas (Ar gas). The immersion nozzle 230 itself can be realized using a known technique, and is not limited to that shown in FIG. 4.

電磁撹拌装置は、浸漬ノズル230から吐出されて鋳型の上部に満たされた溶鋼M(未凝固部分)に対して進行磁場を発生させることにより溶鋼Mに電磁力を作用させて、溶鋼Mに撹拌力Fを付与し、鋳型の長辺部211、212および短辺部213、214の内壁面に沿うように周回するような撹拌流を生じさせ、溶鋼Mを撹拌する装置である。 The electromagnetic stirring device applies electromagnetic force to the molten steel M by generating a traveling magnetic field on the molten steel M (unsolidified portion) discharged from the immersion nozzle 230 and filling the upper part of the mold, thereby stirring the molten steel M. This device stirs molten steel M by applying force F to generate a stirring flow that circulates along the inner wall surfaces of long sides 211, 212 and short sides 213, 214 of the mold.

電磁撹拌装置はリニアモータであり、長辺部211、212を介して相互に間隔を有して対向するように配置される鉄心241、242と、鉄心241、242に対して巻き回されたコイル251、252とを有する。 The electromagnetic stirring device is a linear motor, and includes iron cores 241 and 242 that are arranged to face each other with a gap between them via long sides 211 and 212, and coils that are wound around the iron cores 241 and 242. 251 and 252.

本実施形態では、コイル251~252に三相交流が印加される場合を例に挙げて説明する。従って、コイル251~252にはそれぞれ、各相の複数のコイルが含まれる。図2Aおよび図2Bにおいて、U、V、W、-U、-V、-Wはそれぞれ、U相、V相、W相、-U相、-V相、-W相の交流が供給されるコイルであることを示す。ここで、U相に対して60度位相が進んでいる相は-W相である。同様に、U相に対して120度位相が進んでいる相はV相、180度位相が進んでいる相は-U相、240度位相が進んでいる相はW相、300度位相が進んでいる相は-V相である。尚、撹拌流を発生させるためのコイル251、252の通電方法は、例えば、特許文献5に記載されているように公知であるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。 The present embodiment will be described using an example in which three-phase alternating current is applied to the coils 251 to 252. Therefore, each of the coils 251 to 252 includes a plurality of coils for each phase. In FIGS. 2A and 2B, U, V, W, -U, -V, and -W are supplied with U phase, V phase, W phase, -U phase, -V phase, and -W phase alternating current, respectively. Indicates that it is a coil. Here, the phase whose phase is 60 degrees ahead of the U phase is the -W phase. Similarly, the phase that is 120 degrees ahead of the U phase is the V phase, the phase that is 180 degrees ahead of the U phase is the -U phase, the phase that is 240 degrees ahead of the U phase is the W phase, and the phase that is 300 degrees ahead of the U phase is the -U phase. The current phase is -V phase. Note that the method of energizing the coils 251 and 252 for generating the stirring flow is well known, as described in Patent Document 5, for example, so detailed explanation thereof will be omitted here.

図5は鉄心241の構成の一例を示す図である。尚、鉄心241、242は、同じもので実現することができるので、ここでは、鉄心242の図示を省略する。鉄心241、242は鋳型の軸を対称軸とする線対称となる関係を有する。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the iron core 241. Note that since the iron cores 241 and 242 can be realized by the same thing, illustration of the iron core 242 is omitted here. The iron cores 241 and 242 have a line-symmetric relationship with the axis of the mold as an axis of symmetry.

図5において、鉄心241は、鋳造厚方向(Y軸方向)から見た場合に、概ねT字の形状を有する。このように鉄心241は、鉄心241の鋳造幅方向(X軸方向)の中心を通り、且つ鋳造方向(Z軸方向)に延びる面を対称面として、鋳造幅方向において対称となる形状を有する。
また、鉄心241の前記対称面(鋳造幅方向(X軸方向)の中心を通り、且つ鋳造方向(Z軸方向)に延びる面)と浸漬ノズル230の軸とは平行であり、浸漬ノズル230の軸の鋳造幅方向の位置と鉄心241の対称面の鋳造幅方向の位置は同じである。
In FIG. 5, the iron core 241 has a generally T-shape when viewed from the casting thickness direction (Y-axis direction). In this way, the iron core 241 has a shape that is symmetrical in the casting width direction, with the plane of symmetry passing through the center of the iron core 241 in the casting width direction (X-axis direction) and extending in the casting direction (Z-axis direction).
Further, the symmetry plane of the iron core 241 (the plane passing through the center of the casting width direction (X-axis direction) and extending in the casting direction (Z-axis direction)) is parallel to the axis of the immersion nozzle 230, and the axis of the immersion nozzle 230 is The position of the shaft in the casting width direction and the position of the symmetry plane of the iron core 241 in the casting width direction are the same.

図5において、鉄心241は櫛歯部241aと継鉄部241bとを有する。
尚、本実施形態では、鉄心241は鉄心241の高さ方向(Z軸方向)に垂直な断面と同じ形状および大きさを有する軟磁性体板(例えば、方向性電磁鋼板または無方向性電磁鋼板)を高さ方向(Z軸方向)において積層することにより構成される。従って、鉄心241の高さ方向(Z軸方向)の各位置において、櫛歯部241aと継鉄部241bとには境界線はない。
In FIG. 5, the iron core 241 has a comb tooth portion 241a and a yoke portion 241b.
In this embodiment, the iron core 241 is made of a soft magnetic material plate (for example, a grain-oriented electrical steel sheet or a non-oriented electrical steel sheet) that has the same shape and size as the cross section perpendicular to the height direction (Z-axis direction) of the iron core 241. ) are stacked in the height direction (Z-axis direction). Therefore, at each position in the height direction (Z-axis direction) of the iron core 241, there is no boundary line between the comb tooth portion 241a and the yoke portion 241b.

櫛歯部241aは複数の第1の直方体部510、520と複数の第2の直方体部530とを有する。複数の第1の直方体部510、520と複数の第2の直方体部530は鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置される。また、複数の第1の直方体部510、520と複数の第2の直方体部530は鋳型の長辺部211(およびバックプレート221)と間隔を有して対向するように配置される。 The comb tooth portion 241a has a plurality of first rectangular parallelepiped portions 510, 520 and a plurality of second rectangular parallelepiped portions 530. The plurality of first rectangular parallelepiped parts 510, 520 and the plurality of second rectangular parallelepiped parts 530 are arranged at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction). Moreover, the plurality of first rectangular parallelepiped parts 510, 520 and the plurality of second rectangular parallelepiped parts 530 are arranged to face the long side part 211 of the mold (and the back plate 221) with a gap therebetween.

第1の直方体部510は鉄心241の鋳造幅方向(X軸方向)の一端側(X軸の正の方向側)に配置される。第1の直方体部520は鉄心241の鋳造幅方向(X軸方向)の他端側(X軸の負の方向側)に配置される。第2の直方体部530は鉄心241の鋳造幅方向(X軸方向)の中心側(第1の直方体部510、520の間)に配置される。 The first rectangular parallelepiped portion 510 is disposed on one end side (positive side of the X-axis) of the iron core 241 in the casting width direction (X-axis direction). The first rectangular parallelepiped portion 520 is arranged on the other end side (negative side of the X-axis) of the iron core 241 in the casting width direction (X-axis direction). The second rectangular parallelepiped portion 530 is arranged on the center side (between the first rectangular parallelepiped portions 510 and 520) of the iron core 241 in the casting width direction (X-axis direction).

鉄心241の鋳造幅方向(X軸方向)の一端側(X軸の正の方向側)から、複数の第1の直方体部510、複数の第2の直方体部530、複数の第1の直方体部520が、この順で鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置される。 From one end (positive side of the X-axis) in the casting width direction (X-axis direction) of the iron core 241, a plurality of first rectangular parallelepiped parts 510, a plurality of second rectangular parallelepiped parts 530, and a plurality of first rectangular parallelepiped parts. 520 are arranged in this order at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction).

鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された第2の直方体部530の、鋳造幅方向(X軸方向)における一端から他端までの領域の範囲は、吐出口230a、230bの重心位置での浸漬ノズル230の鋳造幅方向(X軸方向)における一端から他端までの領域の範囲を含む(図2Bにおいて、鉄心241のX軸方向の範囲が浸漬ノズル230のX軸方向の範囲を含むことを参照)。 The area from one end to the other end in the casting width direction (X-axis direction) of the second rectangular parallelepiped portion 530 arranged at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction) is the discharge port 230a, 230b. (In FIG. 2B, the range in the X-axis direction of the iron core 241 is the area in the X-axis direction of the immersion nozzle 230. ).

第1の直方体部510、520および第2の直方体部530の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)とする。第2の直方体部530の高さ方向の長さは第1の直方体部510、520の高さ方向の長さよりも長い。第1の直方体部510、520の形状および大きさは同じである。第2の直方体部530の形状および大きさは同じである。 The height direction of the first rectangular parallelepiped sections 510, 520 and the second rectangular parallelepiped section 530 is the casting direction (Z-axis direction). The length of the second rectangular parallelepiped portion 530 in the height direction is longer than the length of the first rectangular parallelepiped portions 510 and 520 in the height direction. The shapes and sizes of the first rectangular parallelepiped portions 510 and 520 are the same. The shape and size of the second rectangular parallelepiped section 530 are the same.

継鉄部241bは、1つの第3の直方体部540と1つの第4の直方体部550とを有する。
第3の直方体部540の鋳型の長辺部211側(Y軸の正の方向側)の面は、第1の直方体部510、520および第2の直方体部530の鋳型の長辺部211と対向する面と反対側の面に繋がる。第4の直方体部550の鋳型の長辺部211側(Y軸の正の方向側)の面は、第2の直方体部530の鋳型の長辺部211と対向する面と反対側の面に繋がる。第4の直方体部550の上端面(鋳造方向の上流側の端面)は第3の直方体部540の下端面と繋がる。
The yoke section 241b has one third rectangular parallelepiped section 540 and one fourth rectangular parallelepiped section 550.
The surface of the third rectangular parallelepiped part 540 on the long side 211 side of the mold (the positive direction side of the Y axis) is the same as the long side part 211 of the mold of the first rectangular parallelepiped part 510, 520 and the second rectangular parallelepiped part 530. Connects to the opposite side and the opposite side. The surface of the fourth rectangular parallelepiped section 550 on the long side 211 side of the mold (the positive direction side of the Y axis) is the surface opposite to the surface of the second rectangular parallelepiped section 530 that faces the long side 211 of the mold. Connect. The upper end surface of the fourth rectangular parallelepiped section 550 (the end surface on the upstream side in the casting direction) is connected to the lower end surface of the third rectangular parallelepiped section 540.

第3の直方体部540の鋳造幅方向(X軸方向)の長さは、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された状態の、第1の直方体部510、520および第2の直方体部530の鋳造幅方向(X軸方向)における一端から他端までの鋳造幅方向(X軸方向)の長さと同じである。第3の直方体部540の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と同じである。 The length of the third rectangular parallelepiped portion 540 in the casting width direction (X-axis direction) is the same as that of the first rectangular parallelepiped portions 510, 520 and It is the same as the length in the casting width direction (X-axis direction) from one end to the other end of the rectangular parallelepiped portion 530 of No. 2 in the casting width direction (X-axis direction). The height direction of the third rectangular parallelepiped portion 540 is the same as the casting direction (Z-axis direction).

第3の直方体部540の長手方向の一端面(X軸の正の方向側の端面)は、最も当該一端面側に位置する(最もX軸の正の方向側に位置する)第1の直方体部510の当該一端面側(X軸の正の方向側)の端面と面一になっている。第3の直方体部540の長手方向の他端面(X軸の負の方向側の端面)は、最も当該他端面側に位置する(最もX軸の負の方向側に位置する)第1の直方体部520の当該他端面側(X軸の負の方向側)の端面と面一になっている。 One end surface in the longitudinal direction of the third rectangular parallelepiped portion 540 (the end surface on the positive direction side of the It is flush with the end surface of the portion 510 on the one end surface side (positive direction side of the X-axis). The other end surface in the longitudinal direction of the third rectangular parallelepiped portion 540 (the end surface on the negative direction side of the It is flush with the end surface on the other end surface side (the negative direction side of the X-axis) of the portion 520.

また、第3の直方体部540の上端面と第1の直方体部510、520および第2の直方体部530の上端面とは面一となっている。第3の直方体部540の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と一致する。第3の直方体部540の高さ方向の長さは第1の直方体部510、520の高さ方向の長さと同じである。第3の直方体部540の下端面のうち、第1の直方体部510、520と繋がる面と当該第1の直方体部510、520の下端面とは面一になっている。 Further, the upper end surface of the third rectangular parallelepiped section 540 and the upper end surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 510, 520 and the second rectangular parallelepiped section 530 are flush with each other. The height direction of the third rectangular parallelepiped portion 540 coincides with the casting direction (Z-axis direction). The length of the third rectangular parallelepiped section 540 in the height direction is the same as the length of the first rectangular parallelepiped sections 510 and 520 in the height direction. Among the lower end surfaces of the third rectangular parallelepiped section 540, the surfaces connected to the first rectangular parallelepiped sections 510 and 520 are flush with the lower end surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 510 and 520.

第4の直方体部550の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と一致する。第4の直方体部550の高さ方向の長さは、第2の直方体部530の高さ方向の長さから第1の直方体部510または520の高さ方向の長さを引いた長さと同じである。第4の直方体部550の上端面は第3の直方体部540の下端面と繋がっている。
第1の直方体部510、520、第2の直方体部530、第3の直方体部540および第4の直方体部550の相互に繋がる領域には境界線はない。
The height direction of the fourth rectangular parallelepiped portion 550 coincides with the casting direction (Z-axis direction). The length of the fourth cuboid part 550 in the height direction is the same as the length of the second cuboid part 530 minus the length of the first cuboid part 510 or 520 in the height direction. It is. The upper end surface of the fourth rectangular parallelepiped section 550 is connected to the lower end surface of the third rectangular parallelepiped section 540.
There is no boundary line in the areas where the first rectangular parallelepiped parts 510, 520, the second rectangular parallelepiped part 530, the third rectangular parallelepiped part 540, and the fourth rectangular parallelepiped part 550 are interconnected.

第1の直方体部510、520および第2の直方体部530のうち、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域にコイル251が配置される(当該直方体部の鋳型211側の平面にはコイル251は配置されない)。このように、コイル251は鋳型の鋳造幅方向(X軸方向)に巻き回される(即ち、コイル251の軸(コイル軸)は鋳型の鋳造幅方向(X軸方向)と平行である)。コイル251は第1の直方体部510、520、第2の直方体部530、第3の直方体部540および第4の直方体部550の面に沿うように巻き回される。従って、コイル251の長さは、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの第1の直方体部510、520の間の領域に配置される部分よりも、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの第2の直方体部530の間の領域に配置される部分の方が長くなる。 Of the first rectangular parallelepiped parts 510, 520 and the second rectangular parallelepiped part 530, the coil 251 is arranged in a region between two rectangular parallelepiped parts adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction). The coil 251 is not arranged on the plane of the rectangular parallelepiped portion on the side of the mold 211). In this way, the coil 251 is wound in the casting width direction (X-axis direction) of the mold (that is, the axis (coil axis) of the coil 251 is parallel to the casting width direction (X-axis direction) of the mold). The coil 251 is wound along the surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 510 and 520, the second rectangular parallelepiped section 530, the third rectangular parallelepiped section 540, and the fourth rectangular parallelepiped section 550. Therefore, the length of the coil 251 is longer than the length of the coil 251 in the casting width direction ( The portion disposed in the region between the two second rectangular parallelepiped portions 530 that are adjacent to each other along the X-axis direction is longer.

図5において、本実施形態では、電磁撹拌装置は5つの磁極P1~P5を有する場合を例に挙げて説明する。P1~P5にはそれぞれのコイル(本実施形態では3つずつ)に3相交流が給電されるが、P1~P5は鉄心241の鋳造幅方向(X軸方向)に沿って隣り合ったもの同士は互いに位相が180°ずれているので、P1~P5それぞれを1つのまとまった極とみなすことができる。例えば、磁極P1がN極である場合、磁極P2、P3、P4、P5は、それぞれS極、N極、S極、N極である。また、本実施形態では、鉄心241の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極P1~P5を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積が同じになるようにする。このようにすれば、三相不平衡が生じることを抑制することができるので好ましい。尚、図5において、磁極P1のU相と磁極P2の-V相との間の第2の直方体部530と磁極P4の-U相と磁極P5のV相との間の第2の直方体部530の高さ方向の長さを、第1の直方体部510の高さ方向の長さと同じにし、第1の直方体部としてもよい。また、高さ方向の長さを変更した第2の直方体部の鋳造幅方向(X軸方向)の長さの分だけ、第4の直方体部550の鋳造幅方向の長さを短くしてもよい。 In FIG. 5, this embodiment will be described using an example in which the electromagnetic stirring device has five magnetic poles P1 to P5. Three-phase alternating current is supplied to each coil (three in this embodiment) of P1 to P5, and P1 to P5 are adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction) of the iron core 241. are out of phase with each other by 180 degrees, so each of P1 to P5 can be regarded as one unified pole. For example, when the magnetic pole P1 is the north pole, the magnetic poles P2, P3, P4, and P5 are the south pole, the north pole, the south pole, and the north pole, respectively. In addition, in this embodiment, the cross-sectional area (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)) of the iron core 241 surrounded by the parts (coils) constituting the same magnetic poles P1 to P5 is the same. I will make it happen. This is preferable because it is possible to suppress the occurrence of three-phase unbalance. In addition, in FIG. 5, a second rectangular parallelepiped section 530 between the U phase of the magnetic pole P1 and the -V phase of the magnetic pole P2, and a second rectangular parallelepiped section between the -U phase of the magnetic pole P4 and the V phase of the magnetic pole P5. The length in the height direction of 530 may be the same as the length in the height direction of the first rectangular parallelepiped part 510, and the first rectangular parallelepiped part may be formed. Alternatively, the length of the fourth rectangular parallelepiped part 550 in the casting width direction may be shortened by the length of the second rectangular parallelepiped part in the casting width direction (X-axis direction) whose length in the height direction has been changed. good.

図3Aおよび図3Bに示す例では、第1の直方体部510、520および第3の直方体部550の下端面の鋳造方向(Z軸方向)の位置と、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部(鋳造方向の上流側の端部)の位置とは位置Z2で一致する。また、鉄心241、242は、鋳型の軸を対称軸とする線対称となる関係を有する。また、鉄心241、242の上端面(第1の直方体部510、520、第2の直方体部530、および第3の直方体部540の上端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置は位置Z1で一致する。また、鉄心241、242の下端面(第2の直方体部530および第4の直方体部550の下端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置は位置Z4で一致する。また、浸漬ノズル230の先端面(鋳造方向の下流側の端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置Z3は、位置Z2よりも下方で位置Z4よりも上方である。 In the example shown in FIGS. 3A and 3B, the positions of the lower end surfaces of the first rectangular parallelepiped parts 510, 520 and the third rectangular parallelepiped part 550 in the casting direction (Z-axis direction) and the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 are The position of the upper end (the end on the upstream side in the casting direction) coincides with the position Z2. Further, the iron cores 241 and 242 have a line-symmetrical relationship with the axis of the mold as an axis of symmetry. Further, the position of the upper end surfaces of the iron cores 241 and 242 (the upper end surfaces of the first rectangular parallelepiped parts 510 and 520, the second rectangular parallelepiped part 530, and the third rectangular parallelepiped part 540) in the casting direction (Z-axis direction) is at position Z1. matches. Further, the positions of the lower end surfaces of the iron cores 241 and 242 (the lower end surfaces of the second rectangular parallelepiped section 530 and the fourth rectangular parallelepiped section 550) in the casting direction (Z-axis direction) coincide at position Z4. Further, a position Z3 in the casting direction (Z-axis direction) of the tip surface (end surface on the downstream side in the casting direction) of the immersion nozzle 230 is lower than the position Z2 and higher than the position Z4.

尚、鉄心242は、以上の説明において、長辺部211、バックプレート221、鉄心241、コイル251をそれぞれ、長辺部212、バックプレート222、鉄心242、コイル252に読み替えたものとなる。従って、ここでは、鉄心242の詳細な説明を省略する。 In the above description, the long side portion 211, the back plate 221, the iron core 241, and the coil 251 are replaced with the long side portion 212, the back plate 222, the iron core 242, and the coil 252, respectively. Therefore, detailed description of the iron core 242 will be omitted here.

図6は本実施形態の電磁撹拌装置における溶鋼の流れの一例を説明する図である。図6は図1に対応する図であり、表記の方法は図1と同じである。尚、図6の左側の図において、溶鋼M内の〇の中に●が付されている記号と〇の中に×が付されている記号の円の大きさが大きいほど、撹拌力Fが大きいことを示す。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the flow of molten steel in the electromagnetic stirring device of this embodiment. FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 1, and the notation method is the same as in FIG. In addition, in the diagram on the left side of Fig. 6, the larger the size of the circle with a ● inside the ○ and the symbol with an × inside the ○ in the molten steel M, the greater the stirring force F. Indicates that it is large.

本実施形態では、鋳造厚方向(Y軸方向)から見た場合の形状が概略T字状になるように鉄心241、242を構成する。浸漬ノズル230の軸の鋳造幅方向(X軸方向)の位置と鉄心241、242の鋳造幅方向の中心の鋳造幅方向の位置とが同じになるように鉄心241、242を配置する。ここで、T字状の横線の領域を第2の領域とし、縦線の領域を第1の領域とする。本実施形態では、鉄心241、242の浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を第2の領域とし、鉄心241、242の浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも下の領域を第1の領域とする。従って、図6に示すように、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域においては、図1に示した撹拌流と同様に、速い撹拌流を発生させることができる。一方、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも下の領域においては、鋳造幅方向(X軸方向)の中央側の領域でのみ速い撹拌流を発生させることができ、当該領域で吐出流と干渉流とを干渉させることにより吐出流を分散させることができる。そして、鋳造幅方向(X軸方向)の端側の領域では撹拌流の発生が抑制されるので、吐出流と撹拌流とが干渉することによる吐出流の流速の増加を抑制することができる。よって、鋳型の短辺部213、214側で発生する上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速を抑制しつつ、浸漬ノズル230の上端よりも上の領域においては、速い撹拌流による溶鋼Mの撹拌を実現することができる。これにより、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの鋳造方向の位置と電磁撹拌装置の鋳造方向の位置とが重複する場合でも、吐出流と撹拌流との干渉を抑制することができ、鋳片表面の品質の向上と内部品質の向上、生産性の向上を同時に実現することができる。 In this embodiment, the iron cores 241 and 242 are configured so that the shape when viewed from the casting thickness direction (Y-axis direction) is approximately T-shaped. The iron cores 241 and 242 are arranged so that the position of the axis of the immersion nozzle 230 in the casting width direction (X-axis direction) is the same as the position of the center of the casting width direction of the iron cores 241 and 242 in the casting width direction. Here, the T-shaped horizontal line area is defined as the second area, and the vertical line area is defined as the first area. In this embodiment, the region above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the submerged nozzles 230 of the iron cores 241, 242 is defined as the second region, and Let the area below be the first area. Therefore, as shown in FIG. 6, in the region above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the submerged nozzle 230, a fast stirring flow can be generated, similar to the stirring flow shown in FIG. On the other hand, in the region below the upper ends of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230, a fast stirring flow can be generated only in the central region in the casting width direction (X-axis direction), and the discharge in this region The discharge flow can be dispersed by interfering with the interference flow. Since the generation of stirring flow is suppressed in the end region in the casting width direction (X-axis direction), it is possible to suppress an increase in the flow velocity of the discharge flow due to interference between the discharge flow and the stirring flow. Therefore, while suppressing the flow velocity of the upward flow, downward flow, and flow colliding with the solidified shell S generated on the short sides 213 and 214 of the mold, a high stirring flow is maintained in the region above the upper end of the immersion nozzle 230. It is possible to realize stirring of the molten steel M by. As a result, even if the positions of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 in the casting direction and the position of the electromagnetic stirring device in the casting direction overlap, interference between the discharge flow and the stirring flow can be suppressed, and the slab It is possible to simultaneously improve surface quality, internal quality, and productivity.

また、鉄心241、242(の第1の領域および第2の領域)の、鋳型の長辺部211、212と対向する面を、鋳型の長辺部211、212の、鉄心241、242(の第1の領域および第2の領域)と対向する面と平行になるようにするのが好ましい。このようにすれば、鉄心241、242の第1の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔、および鉄心241、242の第2の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔をそれぞれ一定にすることができる。従って、第1の領域を構成する電磁鋼板および第2の領域を構成する電磁鋼板をそれぞれ同じもので実現することができ、安定した撹拌流を発生させることができる。 In addition, the surfaces of the iron cores 241, 242 (the first region and the second region of the molds) facing the long sides 211, 212 of the molds are It is preferable to make it parallel to the surface facing the first region and the second region). In this way, the distance between the first region of the iron cores 241, 242 and the long side portions 211, 212 of the mold, and the distance between the second region of the iron cores 241, 242 and the long side portions 211, 212 of the mold. can be kept constant. Therefore, the electromagnetic steel sheets constituting the first region and the electromagnetic steel sheets constituting the second region can be the same, and a stable stirring flow can be generated.

図7は撹拌力Fx(FのX軸方向成分)と鋳造幅方向(X軸方向)の位置との関係の一例を示す図である。図7に示す結果は実際の鋳型の中空部内の溶鋼Mに発生する電磁力を数値シミュレーションを行って得たものである。何れの数値シミュレーションにおいても溶鋼Mの成分を含む操業条件は同じものとした。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the stirring force Fx (X-axis direction component of F) and the position in the casting width direction (X-axis direction). The results shown in FIG. 7 were obtained by numerically simulating the electromagnetic force generated in the molten steel M in the hollow part of an actual mold. In both numerical simulations, the operating conditions including the components of molten steel M were the same.

撹拌力Fxは鋳型の長辺部から10mmだけ内側の位置において溶鋼Mに作用する撹拌力である。図7(a)は湯面(メニスカス)付近(鋳造方向(Z軸方向)の位置が第2の領域の範囲内の領域)の撹拌力Fxを示す。図7(b)は、鉄心241、242の下端付近と鋳造方向の位置が同じ領域(鋳造方向(Z軸方向)の位置が第1の領域の範囲内の領域)における撹拌力Fxを示す。
図7(a)および図7(b)においてグラフ701、703は本実施形態の電磁撹拌装置を用いた場合の撹拌力Fxを示す。グラフ702、704は図1を参照しながら説明した一般的な電磁撹拌装置を用いた場合の撹拌力Fxを示す。
The stirring force Fx is a stirring force that acts on the molten steel M at a position 10 mm inside from the long side of the mold. FIG. 7(a) shows the stirring force Fx near the molten metal surface (meniscus) (a region whose position in the casting direction (Z-axis direction) is within the range of the second region). FIG. 7B shows the stirring force Fx in a region where the position in the casting direction is the same as the vicinity of the lower ends of the iron cores 241 and 242 (a region whose position in the casting direction (Z-axis direction) is within the range of the first region).
In FIGS. 7(a) and 7(b), graphs 701 and 703 show the stirring force Fx when the electromagnetic stirring device of this embodiment is used. Graphs 702 and 704 show the stirring force Fx when the general electromagnetic stirring device described with reference to FIG. 1 is used.

一般的な電磁撹拌装置では、全ての領域において、継鉄部の鋳造方向(Z軸方向)の長さと櫛歯部の各直方体部の鋳造方向(Z軸方向)の長さとが同じになり、継鉄部の上端面・下端面が、櫛歯部の各直方体部の上端面・下端面と一致するようにしたものである。櫛歯部および継鉄部の各直方体部の鋳造方向(Z軸方向)の長さ以外については本実施形態の電磁撹拌装置と一般的な電磁撹拌装置とは同じものである。 In a general electromagnetic stirring device, the length of the yoke part in the casting direction (Z-axis direction) and the length of each rectangular parallelepiped part of the comb tooth part in the casting direction (Z-axis direction) are the same in all areas. The upper and lower end surfaces of the yoke portion are made to coincide with the upper and lower end surfaces of each rectangular parallelepiped portion of the comb tooth portion. The electromagnetic stirring device of this embodiment is the same as a general electromagnetic stirring device except for the length in the casting direction (Z-axis direction) of each rectangular parallelepiped portion of the comb tooth portion and the yoke portion.

図7(a)のグラフ701、702に示すように、湯面(メニスカス)付近においては、本実施形態の電磁撹拌装置でも一般的な電磁撹拌装置と同様に大きな撹拌力Fxを発生させることができる。これにより、鋳片表面の品質を向上させることができる。 As shown in graphs 701 and 702 in FIG. 7(a), the electromagnetic stirring device of this embodiment can generate a large stirring force Fx near the hot water surface (meniscus) like a general electromagnetic stirring device. can. Thereby, the quality of the slab surface can be improved.

また、図7(b)のグラフ703、704に示すように、鉄心241242の下端付近と鋳造方向の位置が同じ領域においても、鋳造幅方向の中心側の領域では、本実施形態の電磁撹拌装置でも、一般的な電磁撹拌装置と同様に大きな撹拌力Fxを発生させることができる。これにより吐出流を分散させることができる。 Furthermore, as shown in graphs 703 and 704 in FIG. 7(b), even in a region where the position in the casting direction is the same as near the lower end of the iron core 241242, in the region on the center side in the casting width direction, the electromagnetic stirring device of this embodiment However, it is possible to generate a large stirring force Fx like a general electromagnetic stirring device. This allows the discharge flow to be dispersed.

一方、図7(b)のグラフ703、704に示すように、鉄心241、242の下端付近と鋳造方向の位置が同じ領域において、鋳造幅方向の端部側の領域では、本実施形態の電磁撹拌装置を用いることにより、一般的な電磁撹拌装置を用いる場合に比べて撹拌力Fxを低減させることができる。従って、上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速を低減させることができ、パウダーP、気泡および介在物が溶鋼Mに巻き込まれたまま鋳片が連続鋳造されることを抑制することができ、さらに、凝固シェルSの再溶解を抑制することができる。従って、鋳片内部の品質および生産性を向上させることができる。 On the other hand, as shown in graphs 703 and 704 in FIG. 7B, in the region where the position in the casting direction is the same as that near the lower ends of the cores 241 and 242, in the region on the end side in the casting width direction, the electromagnetic By using the stirring device, the stirring force Fx can be reduced compared to the case where a general electromagnetic stirring device is used. Therefore, the flow speeds of the upward flow, the downward flow, and the impinging flow against the solidified shell S can be reduced, and it is possible to prevent the slab from being continuously cast while the powder P, bubbles, and inclusions are caught in the molten steel M. Furthermore, re-dissolution of the solidified shell S can be suppressed. Therefore, the quality and productivity of the inside of the slab can be improved.

<変形例>
本実施形態では、鉄心241、242の、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を含む第2の領域(第1の直方体部510、520および第3の直方体部550)の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置が、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部(鋳造方向の上流側の端部)の位置と位置Z2で一致す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、鉄心241、242の、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を含む第2の領域の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置は位置Z2(浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部の鋳造方向(Z軸方向)の位置)から位置Z3(浸漬ノズル230の先端面(鋳造方向の下流側の端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置)までの範囲のいずれかの位置とすることができる。浸漬ノズル230から吐出される吐出流の吐出方向が斜め下方であるので、このような範囲内であれば、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を含む第2の領域の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置が、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部の鋳造方向(Z軸方向)の位置よりも下の位置にあっても、吐出流と撹拌流とが干渉する領域を小さくすることができるため、鋳型の短辺部213、214側で発生する上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速を低減する効果を発現することができる。
<Modified example>
In this embodiment, the second region (first rectangular parallelepiped portions 510, 520 and third rectangular parallelepiped portion 550) includes the region above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 of the iron cores 241, 242. Let us take as an example the case where the position of the lower end in the casting direction (Z-axis direction) coincides with the position of the upper end (end on the upstream side in the casting direction) of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 at position Z2. explained. However, it is not necessary to do this. For example, the position in the casting direction (Z-axis direction) of the lower end of the second region of the iron cores 241, 242, which includes the region above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230, is at position Z2 (of the immersion nozzle 230). From the position of the upper end of the discharge ports 230a, 230b in the casting direction (Z-axis direction) to position Z3 (the position of the tip surface of the immersion nozzle 230 (downstream end surface in the casting direction) in the casting direction (Z-axis direction)) The position can be anywhere in the range. Since the discharge direction of the discharge flow discharged from the immersion nozzle 230 is diagonally downward, within such a range, the second region including the region above the upper ends of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 Even if the position of the lower end in the casting direction (Z-axis direction) is lower than the position of the upper end of the discharge ports 230a, 230b of the submerged nozzle 230 in the casting direction (Z-axis direction), the discharge flow and stirring Since the area where the flow interferes can be reduced, the effect of reducing the flow velocity of the upward flow and downward flow generated on the short sides 213 and 214 sides of the mold and the flow colliding with the solidified shell S can be achieved. can.

また、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を含む第2の領域の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置は、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部(鋳造方向の上流側の端部)よりも上の位置であっても、吐出流と撹拌流とが干渉する領域を小さくすることができるため、鋳型の短辺部213、214側で発生する上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速を低減する効果を発現することができるので、このようにしてもよい。 Further, the position in the casting direction (Z-axis direction) of the lower end of the second region including the area above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 is the upper end of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230. (the upstream end in the casting direction), it is possible to reduce the area where the discharge flow and the stirring flow interfere, so that the interference occurs on the short sides 213 and 214 of the mold. This may be done because the effect of reducing the flow velocity of the upward flow, downward flow, and flow colliding with the solidified shell S can be achieved.

ただし、本実施形態のように浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を含む第2の領域の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置が、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部の位置と一致するようにすれば、吐出流と撹拌流とが干渉することをより確実に抑制することができると共に、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上方のより広い領域に撹拌力Fを発生させることができるのでより好ましい。 However, as in the present embodiment, the position in the casting direction (Z-axis direction) of the lower end of the second region including the region above the upper ends of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 is the discharge port of the immersion nozzle 230. By aligning the positions of the upper ends of the immersion nozzles 230a and 230b, interference between the discharge flow and the stirring flow can be more reliably suppressed, and the upper end of the discharge ports 230a and 230b of the submerged nozzle 230 This is more preferable because the stirring force F can be generated over a wide area.

また、第1の直方体部510、520および第3の直方体部540の下にそれぞれ、非磁性且つ非伝導性の直方体部を配置してもよい。非磁性且つ非導電性の直方体部の鋳造幅方向(X軸方向)および鋳造厚方向(Y軸方向)の長さは第1の直方体部510、540の長さと同じである。非磁性且つ非導電性の直方体部の鋳造方向(Z軸方向)の長さは第4の直方体部550の長さである。このような非磁性且つ非導電性の直方体部を2つ用意する。第1の直方体部510、520および第3の直方体部540の下端面と非磁性且つ非導電性の直方体部の上端面とが合い、非磁性且つ非導電性の直方体部の下端面と第2の直方体部530および第4の直方体部550の下端面とが面一となるように非磁性且つ非導電性の直方体部を配置する。このようにすることにより、図1に示した一般的な電磁撹拌装置の鉄心110、120と同じ外形にすることができる。
また、櫛歯部241aはなくてもよい。この場合、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を含む第2の領域の鋳型の長辺部211、212と対向する面は、1つの平面になり、当該平面が、第1の直方体部510、520および第2の直方体部530の、鋳型の長辺部211と対向する面になる。
Furthermore, non-magnetic and non-conductive rectangular parallelepiped sections may be arranged below the first rectangular parallelepiped sections 510 and 520 and the third rectangular parallelepiped section 540, respectively. The lengths of the non-magnetic and non-conductive rectangular parallelepiped portion in the casting width direction (X-axis direction) and casting thickness direction (Y-axis direction) are the same as the lengths of the first rectangular parallelepiped portions 510 and 540. The length of the non-magnetic and non-conductive rectangular parallelepiped portion in the casting direction (Z-axis direction) is the length of the fourth rectangular parallelepiped portion 550. Two such nonmagnetic and nonconductive rectangular parallelepiped parts are prepared. The lower end surfaces of the first rectangular parallelepiped portions 510, 520 and the third rectangular parallelepiped portion 540 meet the upper end surfaces of the non-magnetic and non-conductive rectangular parallelepiped portions, and the lower end surfaces of the non-magnetic and non-conductive rectangular parallelepiped portions meet the second The non-magnetic and non-conductive rectangular parallelepiped portion is arranged so that the lower end surfaces of the fourth rectangular parallelepiped portion 530 and the fourth rectangular parallelepiped portion 550 are flush with each other. By doing so, the outer shape can be the same as that of the cores 110 and 120 of the general electromagnetic stirring device shown in FIG.
Further, the comb tooth portion 241a may not be provided. In this case, the surface facing the long sides 211 and 212 of the mold in the second region including the region above the upper ends of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 becomes one plane, and the plane is This becomes the surface of the first rectangular parallelepiped section 510, 520 and the second rectangular parallelepiped section 530 that faces the long side section 211 of the mold.

また、本実施形態では、浸漬ノズル230から吐出される吐出流の吐出方向が斜め下方である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、浸漬ノズルから吐出される吐出流の吐出方向は斜め下方に限定されない。例えば、浸漬ノズルから吐出される吐出流の吐出方向は斜め上方向でも水平方向でもよい。 Moreover, in this embodiment, the case where the discharge direction of the discharge flow discharged from the immersion nozzle 230 is diagonally downward has been described as an example. However, the discharge direction of the discharge flow discharged from the immersion nozzle is not limited to the diagonally downward direction. For example, the discharge direction of the discharge stream discharged from the immersion nozzle may be diagonally upward or horizontally.

浸漬ノズルから吐出される吐出流の吐出方向が斜め上方向である場合と斜め下方向である場合と水平方向である場合とを考慮すると、鋳造幅方向(X軸方向)を長手方向とする第2の領域(第1の直方体部510、520および第3の直方体部540の下端よりも上側の領域)と、第2の領域よりも鋳造幅方向の長さが短い第1の領域(第1の直方体部510、520および第3の直方体部540の下端よりも下側の領域)とを有するように鉄心241、242を構成すればよい。ここで、第2の領域の鋳造幅方向の範囲は第1の領域の鋳造幅方向の範囲を含むようにしてればよい。第2の領域の鋳造幅方向の範囲が第1の領域の鋳造幅方向の範囲を含むとは、第2の領域の鋳造幅方向の座標値(X軸座標の値)の中に第1の領域の鋳造幅方向の全ての座標値が含まれていることを指す。また、第1の領域の鋳造幅方向(X軸方向)の範囲は、浸漬ノズル230の鋳造幅方向の範囲を含むようにしていればよい。このような第1の領域および第2の領域は、第2の領域の鋳造方向(Z軸方向)の範囲と、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bからの吐出流が流れる鋳造方向の範囲とが重複する範囲の方が、第1の領域の鋳造方向の範囲と浸漬ノズル230の吐出口230a、230bからの吐出流が流れる鋳造方向の範囲とが重複する範囲よりも短くなる位置に配置されていればよい。尚、本実施形態では、第1の領域の上端と第2の領域の下端とが一致する。 Considering cases in which the discharge direction of the discharge flow discharged from the immersion nozzle is diagonally upward, diagonally downward, or horizontal, the direction of discharge flow discharged from the immersion nozzle is considered to be in the casting width direction (X-axis direction) as the longitudinal direction. 2 (a region above the lower ends of the first rectangular parallelepiped parts 510, 520 and the third rectangular parallelepiped part 540), and a first region (the first region) whose length in the casting width direction is shorter than the second region. The cores 241 and 242 may be configured to have rectangular parallelepiped portions 510, 520 and a region below the lower end of the third rectangular parallelepiped portion 540). Here, the range of the second region in the casting width direction may include the range of the first region in the casting width direction. The range in the casting width direction of the second region includes the range in the casting width direction of the first region means that the coordinate value (X-axis coordinate value) of the second region in the casting width direction includes the first region. This indicates that all coordinate values in the casting width direction of the region are included. Further, the range of the first region in the casting width direction (X-axis direction) may include the range of the immersion nozzle 230 in the casting width direction. The first region and the second region are defined by a range in the casting direction (Z-axis direction) of the second region and a range in the casting direction in which the discharge streams from the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 flow. The overlapping range is shorter than the overlapping range between the casting direction range of the first region and the casting direction range in which discharge flows from the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 flow. All you have to do is stay there. Note that in this embodiment, the upper end of the first region and the lower end of the second region coincide.

本実施形態のように、櫛歯部241aの第1の直方体部510、520および継鉄部241bの第3の直方体部550の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置が、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部の位置と一致するようにすれば、第1の領域の鋳造方向(Z軸方向)の範囲と吐出流が流れる鋳造方向(Z軸方向)の範囲とは重複しなくなる(図6を参照)。このようにすれば、吐出流と撹拌流Fとが干渉する領域をなくすことができるため、鋳型の短辺部213、214側で発生する上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速をより低減することができる。 As in this embodiment, the positions in the casting direction (Z-axis direction) of the first rectangular parallelepiped parts 510 and 520 of the comb tooth part 241a and the third rectangular parallelepiped part 550 of the yoke part 241b are aligned with the immersion nozzle 230. By aligning the positions of the upper ends of the discharge ports 230a and 230b, the range of the first region in the casting direction (Z-axis direction) and the range of the casting direction (Z-axis direction) in which the discharge flow flows overlap. (See Figure 6). In this way, the area where the discharge flow and the stirring flow F interfere can be eliminated, so that the upward flow, the downward flow, and the collision flow against the solidified shell S generated on the short sides 213 and 214 of the mold can be eliminated. The flow rate can be further reduced.

また、浸漬ノズルから吐出される吐出流の吐出方向が斜め上方向である場合と斜め下方向である場合とを考慮すると、例えば、第1の領域を以下のように定めてもよい。即ち、浸漬ノズルの吐出口が第1の側に傾斜するとした場合、第1の領域は、浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における第1の端部よりも第2の側の領域を含む。浸漬ノズルの吐出口の第1の端部は浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向(Z軸方向)の第2の側の端部である。第1の側は鋳造方向の両側(上側および下側)のうち、浸漬ノズルから溶鋼が吐出される方向側(=浸漬ノズルの吐出口に向けて浸漬ノズルの厚み部分(図4のハッチングされている部分)が傾斜する方向側)である。第2の側は鋳造方向の両側(上側および下側)のうち浸漬ノズルから溶鋼が吐出される方向側とは反対側(第1の側の反対側)である。尚、浸漬ノズルの吐出口の端部は浸漬ノズルの外壁面の位置における端部。即ち、浸漬ノズルを外側から見たときに見える開口部の輪郭(縁)であるものとする。
また、例えば、第2の領域は浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における第1の端部よりも第2の側の領域を含むようにすることができる。
本実施形態では、浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における第1の端部は、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上側(Z軸の正の方向側)の端部である。また、第1の側は下側(Z軸の負の方向側)であり、第2の側は上側(Z軸の正の方向)である。
Further, considering the case where the discharge direction of the discharge flow discharged from the immersion nozzle is diagonally upward or diagonally downward, the first region may be defined as follows, for example. That is, when the discharge port of the submerged nozzle is inclined to the first side, the first region includes a region on the second side of the first end of the discharge port of the submerged nozzle in the casting direction. The first end of the discharge port of the submerged nozzle is the second end of the discharge port of the submerged nozzle in the casting direction (Z-axis direction). The first side is the side in the direction in which molten steel is discharged from the immersion nozzle (=thick part of the immersion nozzle toward the discharge port of the immersion nozzle (the hatched part in Figure 4) of both sides (upper and lower sides) in the casting direction. (the part in which it is tilted) is the side in which it is inclined. The second side is the side opposite to the direction in which molten steel is discharged from the immersion nozzle (the side opposite to the first side) among both sides (upper side and lower side) in the casting direction. Note that the end of the discharge port of the immersion nozzle is the end at the outer wall surface of the immersion nozzle. That is, it is the outline (edge) of the opening that is visible when the immersion nozzle is viewed from the outside.
Further, for example, the second region can include a region on the second side of the first end of the discharge port of the submerged nozzle in the casting direction.
In this embodiment, the first end in the casting direction of the discharge port of the submerged nozzle is the end above the discharge ports 230a and 230b of the submerged nozzle 230 (on the positive side of the Z-axis). Further, the first side is the lower side (the negative direction of the Z axis), and the second side is the upper side (the positive direction of the Z axis).

また、本実施形態では、電磁撹拌装置の磁極数が奇数である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、電磁撹拌装置の磁極数は偶数であってもよい。電磁撹拌装置の磁極数が偶数の場合であっても、電磁撹拌装置の磁極数が奇数である場合と同様に、鉄心241、242の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積が同じになるようにすれば、三相不平衡が生じることを抑制することができるので好ましい。 Further, in this embodiment, the case where the number of magnetic poles of the electromagnetic stirring device is an odd number has been described as an example. However, the number of magnetic poles of the electromagnetic stirring device may be an even number. Even if the number of magnetic poles of the electromagnetic stirring device is an even number, the cross-sectional area (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)) of the iron cores 241 and 242 is the same as when the number of magnetic poles of the electromagnetic stirring device is an odd number. Therefore, it is preferable that the cross-sectional areas surrounded by the parts (coils) constituting the same magnetic pole be the same, since it is possible to suppress the occurrence of three-phase unbalance.

また、以上のように鉄心241、242の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積が同じになるようにすれば、三相不平衡が生じることを抑制することができるので好ましいが、必ずしもこのようにする必要はない。即ち、鉄心の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積は当該磁極内の位置によって異なっていてもよい。 In addition, as described above, the cross-sectional areas (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)) of the iron cores 241 and 242, which are surrounded by the parts (coils) constituting the same magnetic pole, are made to be the same. Although it is preferable to do so because it can suppress the occurrence of three-phase unbalance, it is not necessary to do so. In other words, the cross-sectional area of the iron core (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)), which is surrounded by the parts (coils) that constitute the same magnetic pole, may differ depending on the position within the magnetic pole. .

また、本実施形態では、第2の直方体部530および第4の直方体部550の鋳造方向(Z軸方向)の長さが全て同じである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、図8に示すように、第2の直方体部および第4の直方体部(T字状の縦線の領域)の鋳造方向(Z軸方向)の長さを異ならせてもよい。このようにする場合も、図8に示すように、鉄心の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積が同じであるのが好ましいことは前述した通りである(必ずしもこのようにする必要はないことも前述した通りである)。 Furthermore, in the present embodiment, the second rectangular parallelepiped section 530 and the fourth rectangular parallelepiped section 550 have been described using an example in which the lengths in the casting direction (Z-axis direction) are all the same. However, as shown in FIG. 8, the lengths in the casting direction (Z-axis direction) of the second rectangular parallelepiped part and the fourth rectangular parallelepiped part (the T-shaped vertical line area) may be made different. In this case, as shown in Figure 8, the cross-sectional area of the iron core (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)), which is the cross-sectional area surrounded by the parts (coils) that constitute the same magnetic pole. As mentioned above, it is preferable that the values are the same (as mentioned above, it is not necessarily necessary to do this).

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、鉄心241、242の上側(浸漬ノズルから溶鋼が吐出される方向とは反対側の第2の側)にのみ鋳造幅方向(X軸方向)を長手方向とする第2の領域(第1の直方体部510、520、第3の直方体部540)を設ける場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、鉄心241、242の上側に加え下側にも鋳造幅方向(X軸方向)を長手方向とする領域(第3の領域)を設ける場合について説明する。このように本実施形態と第1の実施形態は鉄心の構成が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については図2A~図8に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, only the upper side of the iron cores 241 and 242 (the second side opposite to the direction in which molten steel is discharged from the immersion nozzle) is provided with a second tube whose longitudinal direction is the casting width direction (X-axis direction). The explanation has been given by taking as an example the case where the regions (first rectangular parallelepiped parts 510, 520, and third rectangular parallelepiped part 540) are provided. In contrast, in this embodiment, a case will be described in which a region (third region) whose longitudinal direction is the casting width direction (X-axis direction) is provided not only above the iron cores 241 and 242 but also below them. As described above, this embodiment and the first embodiment differ mainly in the configuration of the iron core. Therefore, in the description of this embodiment, the same parts as in the first embodiment will be given the same reference numerals as those shown in FIGS. 2A to 8, and detailed explanation will be omitted.

図9Aおよび図9Bは本実施形態の電磁撹拌装置を配設した連続鋳造設備の概略構成の一例を示す縦断面図である。尚、図9Aおよび図9BのI-I断面図は図2Aにおいて、符号241、242、251、252をそれぞれ941、942、951、952としたものと同じものであるので、その図示を省略する。また、図9Aおよび図9BのII-II断面図は図2Bにおいて、符号241、242、251、252をそれぞれ941、942、951、952としたものと同じものであるので、その図示を省略する。また、図9Aおよび図9BのIII-III断面図は図2Aにおいて、符号241、242、251、252をそれぞれ941、942、951、952とし、浸漬ノズル230をなくしたものと同じものであるので、その図示を省略する。 FIGS. 9A and 9B are vertical cross-sectional views showing an example of a schematic configuration of continuous casting equipment equipped with the electromagnetic stirring device of this embodiment. Note that the II cross-sectional views in FIGS. 9A and 9B are the same as those in FIG. 2A in which the symbols 241, 242, 251, and 252 are replaced by 941, 942, 951, and 952, respectively, so illustration thereof will be omitted. . Also, the II-II cross-sectional views in FIGS. 9A and 9B are the same as those in FIG. 2B where the symbols 241, 242, 251, and 252 are replaced by 941, 942, 951, and 952, respectively, so their illustration is omitted. . Also, the III-III cross-sectional views in FIGS. 9A and 9B are the same as those in FIG. 2A, with the symbols 241, 242, 251, and 252 replaced with 941, 942, 951, and 952, respectively, and the immersion nozzle 230 removed. , illustration thereof is omitted.

図10は鉄心941の構成の一例を示す図である。尚、鉄心941、942は同じもので実現することができるので、ここでは、鉄心942の図示を省略する。鉄心941、942は鋳型の軸を対称軸とする線対称となる関係を有する。
図10において、鉄心941は鋳造厚方向(Y軸方向)から見た場合に、概ね(上下の横線の長さが同じの)エの字状の形状(=Hを90°回転させた形状)を有する。鉄心941は櫛歯部941aと継鉄部941bとを有する。
尚、本実施形態では、鉄心941は鉄心941の高さ方向(Z軸方向)に垂直な断面と同じ形状および大きさを有する軟磁性体板(例えば、方向性電磁鋼板または無方向性電磁鋼板)を高さ方向(Z軸方向)において積層することにより構成される。従って、鉄心841の高さ方向(Z軸方向)の各位置において、櫛歯部941aと継鉄部941bとには境界線はない。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of the iron core 941. Note that since the iron cores 941 and 942 can be realized by the same thing, illustration of the iron core 942 is omitted here. The iron cores 941 and 942 have a line-symmetric relationship with the axis of the mold as an axis of symmetry.
In FIG. 10, the iron core 941 has an approximately E-shaped shape (the length of the upper and lower horizontal lines is the same) (= a shape obtained by rotating H by 90 degrees) when viewed from the casting thickness direction (Y-axis direction). has. The iron core 941 has a comb tooth portion 941a and a yoke portion 941b.
In this embodiment, the iron core 941 is made of a soft magnetic material plate (for example, a grain-oriented electrical steel sheet or a non-oriented electrical steel sheet) that has the same shape and size as the cross section perpendicular to the height direction (Z-axis direction) of the iron core 941. ) are stacked in the height direction (Z-axis direction). Therefore, at each position in the height direction (Z-axis direction) of the iron core 841, there is no boundary line between the comb tooth portion 941a and the yoke portion 941b.

櫛歯部941aは複数の第1の直方体部1010~1040と複数の第2の直方体部1050とを有する。複数の第1の直方体部1010~1040と複数の第2の直方体部1050は鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置される。また、複数の第1の直方体部1010~1040と複数の第2の直方体部1050は鋳型の長辺部211(およびバックプレート221)と間隔を有して対向するように配置される。 The comb tooth portion 941a has a plurality of first rectangular parallelepiped portions 1010 to 1040 and a plurality of second rectangular parallelepiped portions 1050. The plurality of first rectangular parallelepiped sections 1010 to 1040 and the plurality of second rectangular parallelepiped sections 1050 are arranged at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction). Further, the plurality of first rectangular parallelepiped parts 1010 to 1040 and the plurality of second rectangular parallelepiped parts 1050 are arranged to face the long side part 211 (and back plate 221) of the mold with a gap therebetween.

第1の直方体部1010は、鉄心941の鋳造方向(Z軸方向)の一端側(Z軸の正の方向側=第2の側)において、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の一端側(X軸の正の方向側)に配置される。第1の直方体部1020は、鉄心941の鋳造方向(Z軸方向)の一端側(Z軸の正の方向側=第2の側)において、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の他端側(X軸の負の方向側)に配置される。 The first rectangular parallelepiped portion 1010 is located at one end of the iron core 941 in the casting direction (Z-axis direction) (positive direction side of the Z-axis = second side) and on one end of the iron core 941 in the casting width direction (X-axis direction). side (positive direction side of the X axis). The first rectangular parallelepiped portion 1020 is located at one end side (the positive direction side of the Z axis = second side) in the casting direction (Z-axis direction) of the iron core 941 and at the other end in the casting width direction (X-axis direction) of the iron core 941. It is arranged on the end side (the negative direction side of the X axis).

第1の直方体部1030は、鉄心941の鋳造方向(Z軸方向)の他端側(Z軸の負の方向側=第1の側)において、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の一端側(X軸の正の方向側)に配置される。第1の直方体部1040は、鉄心941の鋳造方向(Z軸方向)の他端側(Z軸の負の方向側=第1の側)において、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の他端側(X軸の負の方向側)に配置される。 The first rectangular parallelepiped portion 1030 is located at the other end side (the negative direction side of the Z axis = first side) in the casting direction (Z-axis direction) of the iron core 941 and in the casting width direction (X-axis direction) of the iron core 941. It is arranged on one end side (the positive direction side of the X axis). The first rectangular parallelepiped portion 1040 is located at the other end side (the negative direction side of the Z axis = first side) in the casting direction (Z-axis direction) of the iron core 941 and in the casting width direction (X-axis direction) of the iron core 941. It is arranged on the other end side (the negative direction side of the X axis).

第2の直方体部1050は、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の中心側(第1の直方体部1010、1020の間および第1の直方体部1030、1040の間)に配置される。 The second rectangular parallelepiped section 1050 is arranged on the center side of the iron core 941 in the casting width direction (X-axis direction) (between the first rectangular parallelepiped sections 1010 and 1020 and between the first rectangular parallelepiped sections 1030 and 1040).

鉄心941の鋳造方向(Z軸方向)の一端側(Z軸の正の方向側)において、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の一端側(X軸の正の方向側)から、複数の第1の直方体部1010、複数の第2の直方体部1050、複数の第1の直方体部1020がこの順で、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置される。
鉄心941の鋳造方向(Z軸方向)の他端側(Z軸の負の方向側)において、鉄心941の鋳造幅方向(X軸方向)の一端側(X軸の正の方向側)から、複数の第1の直方体部1030、複数の第2の直方体部1050、複数の第1の直方体部1040がこの順で、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置される。
鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された状態の、第1の直方体部1010~1040の鋳造幅方向(X軸方向)の長さは同じである。
On one end side (positive Z-axis side) of the iron core 941 in the casting direction (Z-axis direction), from one end side (positive side of the X-axis) in the casting width direction (X-axis direction) of the iron core 941, The first rectangular parallelepiped section 1010, the plurality of second rectangular parallelepiped sections 1050, and the plurality of first rectangular parallelepiped sections 1020 are arranged in this order at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction).
From the other end side (negative Z-axis side) of the iron core 941 in the casting direction (Z-axis direction), from one end side (positive X-axis side) of the iron core 941 in the casting width direction (X-axis direction), A plurality of first rectangular parallelepiped sections 1030, a plurality of second rectangular parallelepiped sections 1050, and a plurality of first rectangular parallelepiped sections 1040 are arranged in this order at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction).
The first rectangular parallelepiped portions 1010 to 1040, which are arranged at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction), have the same length in the casting width direction (X-axis direction).

第2の直方体部1050と鋳型および浸漬ノズル230との鋳造幅方向(X軸方向)における位置関係は、図2Bを参照しながら説明した、第1の実施形態の第2の直方体部530と鋳型および浸漬ノズル230との鋳造幅方向(X軸方向)における位置関係と同じである。従って、第2の直方体部1050と鋳型および浸漬ノズル230との鋳造幅方向(X軸方向)における位置関係の詳細な説明を省略する。 The positional relationship in the casting width direction (X-axis direction) between the second rectangular parallelepiped section 1050, the mold, and the immersion nozzle 230 is as described with reference to FIG. 2B, and the second rectangular parallelepiped section 530 and the mold of the first embodiment. and the positional relationship with the immersion nozzle 230 in the casting width direction (X-axis direction). Therefore, a detailed description of the positional relationship between the second rectangular parallelepiped portion 1050, the mold, and the immersion nozzle 230 in the casting width direction (X-axis direction) will be omitted.

第1の直方体部1010~1040および第2の直方体部1050の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と一致する。第2の直方体部1050の高さ方向の長さは第1の直方体部1010~1040の高さ方向の長さの2倍よりも長い。第1の直方体部1010~1040の形状および大きさは同じである。第2の直方体部1050の形状および大きさは同じである。 The height directions of the first rectangular parallelepiped sections 1010 to 1040 and the second rectangular parallelepiped section 1050 coincide with the casting direction (Z-axis direction). The length of the second rectangular parallelepiped portion 1050 in the height direction is longer than twice the length of the first rectangular parallelepiped portions 1010 to 1040 in the height direction. The first rectangular parallelepiped portions 1010 to 1040 have the same shape and size. The shape and size of the second rectangular parallelepiped section 1050 are the same.

継鉄部941bは2つの第3の直方体部1060、1070と1つの第4の直方体部1080とを有する。
第3の直方体部1060の鋳型の長辺部211側(Y軸の正の方向側)の面は、第1の直方体部1010、1020および第2の直方体部1050の鋳型の長辺部211と対向する面と反対側の面に繋がる。また、第3の直方体部1070の鋳型の長辺部211側の面は、第1の直方体部1030、1040および第2の直方体部1050の鋳型の長辺部211と対向する面と反対側の面に繋がる。
第4の直方体部1080の鋳型の長辺部211側(Y軸の正の方向側)の面は、第2の直方体部1050の鋳型の長辺部211と対向する面と反対側の面に繋がる。第4の直方体部1080の上端面(鋳造方向の上流側の端面)は第3の直方体部1060の下端面と繋がる。第4の直方体部1080の下端面(鋳造方向の下流側の端面)は第3の直方体部1070の上端面と繋がる。
The yoke section 941b has two third rectangular parallelepiped sections 1060 and 1070 and one fourth rectangular parallelepiped section 1080.
The surface of the mold long side 211 of the third rectangular parallelepiped part 1060 (the positive direction side of the Y axis) is the same as the mold long side 211 of the first rectangular parallelepiped part 1010, 1020 and the second rectangular parallelepiped part 1050. Connects to the opposite side and the opposite side. Further, the surface of the third rectangular parallelepiped section 1070 on the long side 211 side of the mold is opposite to the surface of the first rectangular parallelepiped section 1030, 1040 and the second rectangular parallelepiped section 1050 that faces the long side section 211 of the mold. Connects to the surface.
The surface of the fourth rectangular parallelepiped section 1080 on the long side 211 side of the mold (the positive direction side of the Y axis) is the surface opposite to the surface of the second rectangular parallelepiped section 1050 that faces the long side 211 of the mold. Connect. The upper end surface of the fourth rectangular parallelepiped section 1080 (the end surface on the upstream side in the casting direction) is connected to the lower end surface of the third rectangular parallelepiped section 1060. The lower end surface (end surface on the downstream side in the casting direction) of the fourth rectangular parallelepiped section 1080 is connected to the upper end surface of the third rectangular parallelepiped section 1070.

第3の直方体部1060の鋳造幅方向(X軸方向)の長さは、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された状態の、第1の直方体部1010、1020および第2の直方体部1050の鋳造幅方向(X軸方向)における一端から他端までの鋳造幅方向(X軸方向)の長さと同じである。第3の直方体部1060の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と同じである。
また、第3の直方体部1070の鋳造幅方向(X軸方向)の長さは、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された状態の、第1の直方体部1030、1040および第2の直方体部1050の鋳造幅方向(X軸方向)における一端から他端までの鋳造幅方向(X軸方向)の長さと同じである。第3の直方体部1070の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と同じである。
鋳造幅方向(X軸方向)に沿って等間隔に配置された状態の、第3の直方体部1060、1070の鋳造幅方向(X軸方向)の長さは同じである。
The length of the third rectangular parallelepiped portion 1060 in the casting width direction (X-axis direction) is the same as that of the first rectangular parallelepiped portions 1010, 1020 and It is the same as the length in the casting width direction (X-axis direction) from one end to the other end of the rectangular parallelepiped portion 1050 of No. 2 in the casting width direction (X-axis direction). The height direction of the third rectangular parallelepiped portion 1060 is the same as the casting direction (Z-axis direction).
Further, the length of the third rectangular parallelepiped portion 1070 in the casting width direction (X-axis direction) is equal to the length of the first rectangular parallelepiped portions 1030 and 1040 arranged at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction). and the length of the second rectangular parallelepiped portion 1050 in the casting width direction (X-axis direction) from one end to the other end in the casting width direction (X-axis direction). The height direction of the third rectangular parallelepiped portion 1070 is the same as the casting direction (Z-axis direction).
The lengths in the casting width direction (X-axis direction) of the third rectangular parallelepiped portions 1060 and 1070, which are arranged at equal intervals along the casting width direction (X-axis direction), are the same.

第3の直方体部1060の長手方向の一端面(X軸の正の方向側の端面)は最も当該一端面側に位置する(最もX軸の正の方向側に位置する)第1の直方体部1010の当該一端面側(X軸の正の方向側)の端面と面一になっている。第3の直方体部1060の長手方向の他端面(X軸の負の方向側の端面)は最も当該他端面側に位置する(最もX軸の負の方向側に位置する)第1の直方体部1020の当該他端面側(X軸の負の方向側)の端面と面一になっている。 One end surface in the longitudinal direction of the third rectangular parallelepiped section 1060 (the end surface on the positive direction side of the X-axis) is the first rectangular parallelepiped section located closest to the one end surface (located closest to the positive direction side of the X-axis). It is flush with the end surface on the one end surface side (positive direction side of the X axis) of 1010. The other end surface in the longitudinal direction of the third rectangular parallelepiped section 1060 (the end surface on the negative direction side of the X axis) is the first rectangular parallelepiped section located closest to the other end surface side (located closest to the negative direction side of the X axis). It is flush with the end surface on the other end surface side (the negative direction side of the X axis) of 1020.

また、第3の直方体部1070の長手方向の一端面(X軸の正の方向側の端面)は最も当該一端面側に位置する(最もX軸の正の方向側に位置する)第1の直方体部1030の当該一端面側(X軸の正の方向側)の端面と面一になっている。第3の直方体部1070の長手方向の他端面(X軸の負の方向側の端面)は最も当該他端面側に位置する(最もX軸の負の方向側に位置する)第1の直方体部1040の当該他端面側(X軸の負の方向側)の端面と面一になっている。 Moreover, one end surface in the longitudinal direction of the third rectangular parallelepiped portion 1070 (the end surface on the positive direction side of the It is flush with the end surface of the rectangular parallelepiped portion 1030 on the one end surface side (the positive direction side of the X-axis). The other end surface in the longitudinal direction of the third rectangular parallelepiped section 1070 (the end surface on the negative direction side of the X-axis) is the first rectangular parallelepiped section located closest to the other end surface side (located closest to the negative direction side of the X-axis). It is flush with the end surface on the other end surface side (the negative direction side of the X axis) of 1040.

第3の直方体部1060の上端面と、第1の直方体部1010、1020および第2の直方体部1050の上端面とは面一となっている。第3の直方体部1060の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と一致する。第3の直方体部1060の高さ方向の長さは第1の直方体部1010、1020の高さ方向の長さと同じである。第3の直方体部1060の下端面のうち、第1の直方体部1010、1020と繋がる面と当該第1の直方体部1010、1020の下端面とは面一になっている。 The upper end surface of the third rectangular parallelepiped section 1060 and the upper end surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 1010, 1020 and the second rectangular parallelepiped section 1050 are flush with each other. The height direction of the third rectangular parallelepiped portion 1060 coincides with the casting direction (Z-axis direction). The length of the third rectangular parallelepiped section 1060 in the height direction is the same as the length of the first rectangular parallelepiped sections 1010 and 1020 in the height direction. Among the lower end surfaces of the third rectangular parallelepiped section 1060, the surface connected to the first rectangular parallelepiped sections 1010, 1020 is flush with the lower end surface of the first rectangular parallelepiped sections 1010, 1020.

また、第3の直方体部1070の下端面と、第1の直方体部1030、1040および第2の直方体部1050の下端面とは面一となっている。第3の直方体部1070の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と一致する。第3の直方体部1070の高さ方向の長さは第1の直方体部1030、1040の高さ方向の長さと同じである。第3の直方体部1070の上端面のうち、第1の直方体部1030、1040と繋がる面と当該第1の直方体部1030、1040の上端面とは面一になっている。 Further, the lower end surface of the third rectangular parallelepiped section 1070 and the lower end surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 1030, 1040 and the second rectangular parallelepiped section 1050 are flush with each other. The height direction of the third rectangular parallelepiped portion 1070 coincides with the casting direction (Z-axis direction). The length of the third rectangular parallelepiped section 1070 in the height direction is the same as the length of the first rectangular parallelepiped sections 1030 and 1040 in the height direction. Among the upper end surfaces of the third rectangular parallelepiped section 1070, the surfaces connected to the first rectangular parallelepiped sections 1030 and 1040 are flush with the upper end surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 1030 and 1040.

第4の直方体部1080の高さ方向は鋳造方向(Z軸方向)と一致する。第4の直方体部1080の高さ方向の長さは、第2の直方体部1050の高さ方向の長さから第1の直方体部1010~1040の高さ方向の長さの2倍を引いた長さと同じである。第4の直方体部1080の上端面は第3の直方体部1060の下端面と繋がり、第4の直方体部1080の下端面は第3の直方体部1070の上端面と繋がっている。
第1の直方体部1010~1040、第2の直方体部1050、第3の直方体部1060、1070、および第4の直方体部1080の相互に繋がる領域には境界線はない。
The height direction of the fourth rectangular parallelepiped portion 1080 coincides with the casting direction (Z-axis direction). The length in the height direction of the fourth cuboid part 1080 is the length in the height direction of the second cuboid part 1050 minus twice the length in the height direction of the first cuboid parts 1010 to 1040. It is the same as the length. The upper end surface of the fourth rectangular parallelepiped section 1080 is connected to the lower end surface of the third rectangular parallelepiped section 1060, and the lower end surface of the fourth rectangular parallelepiped section 1080 is connected to the upper end surface of the third rectangular parallelepiped section 1070.
There is no boundary line in the interconnected regions of the first rectangular parallelepiped sections 1010 to 1040, the second rectangular parallelepiped section 1050, the third rectangular parallelepiped sections 1060 and 1070, and the fourth rectangular parallelepiped section 1080.

以上のような第1の直方体部1010~1040および第2の直方体部1050のうち、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域にコイル951が配置される(当該直方体部の鋳型211側の平面にはコイル951は配置されない)。このようにコイル951は、鋳型の鋳造幅方向(X軸方向)に巻き回される(即ち、コイル951の軸(コイル軸)は、鋳型の鋳造幅方向(X軸方向)と平行である)。コイル951は第1の直方体部1010~1040、第2の直方体部1050、第3の直方体部1060、1070および第4の直方体部1080の面に沿うように巻き回される。 Among the first rectangular parallelepiped parts 1010 to 1040 and the second rectangular parallelepiped part 1050 as described above, the coil 951 is arranged in a region between two rectangular parallelepiped parts adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction). (The coil 951 is not arranged on the plane of the rectangular parallelepiped portion on the mold 211 side.) In this way, the coil 951 is wound in the casting width direction (X-axis direction) of the mold (that is, the axis (coil axis) of the coil 951 is parallel to the casting width direction (X-axis direction) of the mold). . The coil 951 is wound along the surfaces of the first rectangular parallelepiped sections 1010 to 1040, the second rectangular parallelepiped section 1050, the third rectangular parallelepiped sections 1060 and 1070, and the fourth rectangular parallelepiped section 1080.

ここで、第1の直方体部1010のうち鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域と、第1の直方体部1030のうち鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域は、鋳造方向(Z軸方向)において並んでいる。このように鋳造方向(Z軸方向)において並んでいる2つの当該領域は、鋳造方向(Z軸方向)の位置のみが異なる。 Here, a region between two rectangular parallelepiped parts adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction) in the first rectangular parallelepiped part 1010, and a region between two rectangular parallelepiped parts adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction) in the first rectangular parallelepiped part 1030. The regions between two rectangular parallelepiped parts that are adjacent to each other along the casting direction (Z-axis direction) are aligned in the casting direction (Z-axis direction). The two regions that are lined up in the casting direction (Z-axis direction) differ only in their positions in the casting direction (Z-axis direction).

また、第1の直方体部1020のうち鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域と、第1の直方体部1040のうち鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域は、鋳造方向(Z軸方向)において並んでいる。このように鋳造方向(Z軸方向)において並んでいる2つの当該領域は鋳造方向(Z軸方向)の位置のみが異なる。 In addition, a region between two rectangular parallelepiped parts adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction) in the first rectangular parallelepiped part 1020 and a region between two rectangular parallelepiped parts adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction) in the first rectangular parallelepiped part 1040 ) are arranged in the casting direction (Z-axis direction). The two regions that are lined up in the casting direction (Z-axis direction) differ only in their positions in the casting direction (Z-axis direction).

鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの第1の直方体部1010、1020の間の領域と、当該領域と鋳造方向(Z軸方向)において並んでいる第1の直方体部1030、1040の間の領域とを通るようにコイルは巻き回される。従って、当該領域を通るようにコイルを巻き回す場合と、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの第2の直方体部1050の間の領域を通るようにコイルを巻き回す場合とで、コイルを配置する領域の範囲は同じになる。よって、鋳造幅方向(X軸方向)において、鋳造幅方向(X軸方向)に沿って相互に隣り合う2つの直方体部の間の領域に配置されるコイルの長さを均等(同じ)にすることができる。 A region between two first rectangular parallelepiped sections 1010 and 1020 that are adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction), and a first rectangular parallelepiped section that is lined up with the region in the casting direction (Z-axis direction). The coil is wound so as to pass through the area between 1030 and 1040. Therefore, when winding the coil so as to pass through this area, and when winding the coil so as to pass through the area between the two second rectangular parallelepiped parts 1050 that are adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction). The range of the area where the coil is placed is the same in both cases. Therefore, in the casting width direction (X-axis direction), the lengths of the coils arranged in the area between two rectangular parallelepiped parts that are adjacent to each other along the casting width direction (X-axis direction) are made equal (same). be able to.

図10において、本実施形態でも第1の実施形態と同様に、電磁撹拌装置が5つの磁極P1~P5を有する場合を例に挙げて説明する。本実施形態では鉄心941の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極P1~P5を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積が同じになるようにする。このようにすれば、三相不平衡が生じることを抑制することができるので好ましい。尚、図10において、磁極P1のU相と磁極P2の-V相との間の第2の直方体部1050と磁極P4の-U相と磁極P5のV相との間の第2の直方体部1050の高さ方向の長さを、第1の直方体部1010~1040の高さ方向の長さと同じにし、第1の直方体部としてもよい。また、高さ方向の長さを変更した第2の直方体部の鋳造幅方向(X軸方向)の長さの分だけ、第4の直方体部1080の鋳造幅方向の長さを短くしてもよい。 In FIG. 10, similarly to the first embodiment, this embodiment will be described using an example in which the electromagnetic stirring device has five magnetic poles P1 to P5. In this embodiment, the cross-sectional area of the iron core 941 (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)) and the cross-sectional area surrounded by the parts (coils) forming the same magnetic poles P1 to P5 are made to be the same. do. This is preferable because it is possible to suppress the occurrence of three-phase unbalance. In addition, in FIG. 10, a second rectangular parallelepiped part 1050 between the U phase of the magnetic pole P1 and the -V phase of the magnetic pole P2, and a second rectangular parallelepiped part between the -U phase of the magnetic pole P4 and the V phase of the magnetic pole P5. The length in the height direction of 1050 may be made the same as the length in the height direction of the first rectangular parallelepiped parts 1010 to 1040, thereby forming the first rectangular parallelepiped part. Alternatively, the length of the fourth rectangular parallelepiped part 1080 in the casting width direction may be shortened by the length of the second rectangular parallelepiped part in the casting width direction (X-axis direction) whose length in the height direction has been changed. good.

図9Aおよび図9Bに示す例では、第1の直方体部1010、1020および第3の直方体部1060の下端面の鋳造方向(Z軸方向)の位置と浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部(鋳造方向の上流側の端部)の位置とは位置Z2で一致する。また、鉄心941、942の上端面(第1の直方体部1010、1020、第2の直方体部1050および第3の直方体部1060の上端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置は位置Z1で一致する。また、鉄心941、942の下端面(第1の直方体部1030、1040、第2の直方体部1050および第4の直方体部1070の下端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置は位置Z4で一致する。また、浸漬ノズル230の先端面(鋳造方向の下流側の端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置Z3は位置Z2よりも下方で位置Z4よりも上方である。 In the example shown in FIGS. 9A and 9B, the positions in the casting direction (Z-axis direction) of the lower end surfaces of the first rectangular parallelepiped parts 1010, 1020 and the third rectangular parallelepiped part 1060 and the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 (the upstream end in the casting direction) coincides with the position Z2. Further, the position of the upper end surfaces of the iron cores 941 and 942 (the upper end surfaces of the first rectangular parallelepiped parts 1010 and 1020, the second rectangular parallelepiped part 1050, and the third rectangular parallelepiped part 1060) in the casting direction (Z-axis direction) is at position Z1. Match. Further, the position of the lower end surfaces of the cores 941 and 942 (the lower end surfaces of the first rectangular parallelepiped parts 1030 and 1040, the second rectangular parallelepiped part 1050, and the fourth rectangular parallelepiped part 1070) in the casting direction (Z-axis direction) is at position Z4. Match. Further, a position Z3 in the casting direction (Z-axis direction) of the tip surface (end surface on the downstream side in the casting direction) of the immersion nozzle 230 is lower than the position Z2 and higher than the position Z4.

また、第1の直方体部1030、1040の上端面の鋳造方向(Z軸方向)の位置Z5は、浸漬ノズル230の先端面(鋳造方向の下流側の端面)の鋳造方向(Z軸方向)の位置Z3よりも下方で位置Z4よりも上方である。
位置Z1から位置Z5までの鋳造方向(Z軸方向)の長さZL[mm]は、以下の(1)式を満たすのが好ましい。
ZL≧ZD+ZH+{(W-D)÷2}×tanθ ・・・(1)
ここで、ZD[mm]は湯面(メニスカス)から浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端部までの鋳造方向(Z軸方向)における長さである(図9Aおよび図9Bを参照)。ZH[mm]は浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの鋳造方向(Z軸方向)の長さである(図9Aおよび図9Bを参照)。W[mm]は鋳型の短辺部213、214の内壁面の鋳造幅方向(X軸方向)の間隔である(図2Bを参照)。D[mm]は浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの重心位置における外径である(図9Aおよび図9Bを参照)。θ[°]は浸漬ノズル230の(吐出口230a、230bにおける)吐出角θである。
Further, the position Z5 of the upper end surface of the first rectangular parallelepiped portions 1030, 1040 in the casting direction (Z-axis direction) is the position Z5 of the top end surface of the immersion nozzle 230 (downstream end surface in the casting direction) in the casting direction (Z-axis direction). It is below position Z3 and above position Z4.
The length ZL [mm] in the casting direction (Z-axis direction) from position Z1 to position Z5 preferably satisfies the following formula (1).
ZL≧ZD+ZH+{(WD)÷2}×tanθ...(1)
Here, ZD [mm] is the length in the casting direction (Z-axis direction) from the molten metal surface (meniscus) to the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 (see FIGS. 9A and 9B). ZH [mm] is the length of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 in the casting direction (Z-axis direction) (see FIGS. 9A and 9B). W [mm] is the interval between the inner wall surfaces of the short sides 213 and 214 of the mold in the casting width direction (X-axis direction) (see FIG. 2B). D [mm] is the outer diameter at the center of gravity of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230 (see FIGS. 9A and 9B). θ [°] is the discharge angle θ of the immersion nozzle 230 (at the discharge ports 230a, 230b).

浸漬ノズル230および鋳型((1)式の右辺の変数ZD、ZH、W、D、θ)は変更され得る。従って、連続鋳造設備において想定される浸漬ノズル230および鋳型の組み合わせのうち、何れの組み合わせにおいても(1)式を満たすようにするのがより好ましい。即ち、位置Z1から位置Z5までの鋳造方向(Z軸方向)の長さZLは(1)式の右辺の値としてとり得る値の最大値以上になるようにするのがより好ましい。このようにすれば、浸漬ノズル230から吐出される吐出流が直線的に移動すると仮定した場合に、吐出流が鋳型の短辺部213、214に衝突する位置および当該位置よりも下方の位置に第1の直方体部1030、1040の上端面を位置させることができる。従って、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bから吐出される吐出流が流れる領域に形成される撹拌流をより一層抑制することができる。 The immersion nozzle 230 and the mold (variables ZD, ZH, W, D, θ on the right side of equation (1)) may be changed. Therefore, it is more preferable that any combination of the submerged nozzle 230 and the mold that is assumed in continuous casting equipment satisfies the formula (1). That is, it is more preferable that the length ZL in the casting direction (Z-axis direction) from position Z1 to position Z5 is greater than or equal to the maximum value that can be taken as the value on the right side of equation (1). In this way, assuming that the discharge stream discharged from the immersion nozzle 230 moves linearly, the position where the discharge stream collides with the short sides 213 and 214 of the mold and the position below that position can be adjusted. The upper end surfaces of the first rectangular parallelepiped parts 1030 and 1040 can be positioned. Therefore, it is possible to further suppress the agitation flow formed in the region where the discharge flow discharged from the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 flows.

尚、鉄心942は、以上の説明において、長辺部211、バックプレート221、鉄心941、コイル951をそれぞれ、長辺部212、バックプレート222、鉄心942、コイル952に読み替えたものとなる。従って、ここでは、鉄心942の詳細な説明を省略する。 In addition, in the above description, the long side part 211, the back plate 221, the iron core 941, and the coil 951 are replaced with the long side part 212, the back plate 222, the iron core 942, and the coil 952, respectively. Therefore, detailed description of the iron core 942 will be omitted here.

図11は本実施形態の電磁撹拌装置における溶鋼の流れの一例を説明する図である。図11は、図1および図6に対応する図であり、表記の方法は図1および図6と同じである。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the flow of molten steel in the electromagnetic stirring device of this embodiment. FIG. 11 is a diagram corresponding to FIGS. 1 and 6, and the notation method is the same as that of FIGS. 1 and 6.

本実施形態では鋳造厚方向(Y軸方向)から見た場合の形状が概略エの字状になるように鉄心941、942を構成する。浸漬ノズル230の軸の鋳造幅方向(X軸方向)の位置と鉄心941、942の鋳造幅方向の中心の鋳造幅方向の位置とが同じになるように鉄心941、942を配置する。ここで、エの字状の上側の横線の領域を第2の領域とし、縦線の領域を第1の領域とし、下側の横線の領域を第3の領域とする。鉄心941、942の、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域を第2の領域とし、鉄心941、942の、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも下の領域を第1の領域とし、第1の領域の下の領域を第3の領域とする。 In this embodiment, the iron cores 941 and 942 are configured so that the shape when viewed from the casting thickness direction (Y-axis direction) is approximately in the shape of an E-shape. The iron cores 941 and 942 are arranged so that the position of the axis of the immersion nozzle 230 in the casting width direction (X-axis direction) is the same as the position of the center of the casting width direction of the iron cores 941 and 942 in the casting width direction. Here, the area of the upper horizontal line of the letter E shape is defined as the second area, the area of the vertical line is defined as the first area, and the area of the lower horizontal line is defined as the third area. The regions of the iron cores 941, 942 above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the submerged nozzles 230 are defined as second regions, and the regions of the iron cores 941, 942 below the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the submerged nozzles 230 are defined as second regions. The area is defined as a first area, and the area below the first area is defined as a third area.

従って、図11に示すように、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも上の領域においては、図1に示した撹拌流と同様に、速い撹拌流を発生させることができる。一方、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端よりも下の領域においては、鋳造幅方向(X軸方向)の中央側の領域でのみ速い撹拌流を発生させることができ、当該領域で吐出流と干渉流とを干渉させることにより吐出流を分散させることができる。そして、鋳造幅方向(X軸方向)の端側の領域では撹拌流の発生が抑制されるので、吐出流と撹拌流とが干渉することによる吐出流の流速の増加を抑制することができる。更に、第3の領域においては、第2の領域と同様に、速い撹拌流を発生させることができる。よって、下降流の流速および凝固シェルSへの衝突流の流速をより低減するができることに加え、第3の領域における速い撹拌流により、下降流にのった気泡や介在物が下方に進入することを抑制し、浮上を促進させるようにすることができる。よって、鋳片表面の品質と内部品質および生産性をより向上させることができる。 Therefore, as shown in FIG. 11, in the region above the upper ends of the discharge ports 230a, 230b of the submerged nozzle 230, a fast stirring flow can be generated, similar to the stirring flow shown in FIG. On the other hand, in the region below the upper ends of the discharge ports 230a and 230b of the immersion nozzle 230, a fast stirring flow can be generated only in the central region in the casting width direction (X-axis direction), and the discharge in this region The discharge flow can be dispersed by interfering with the interference flow. Since the generation of stirring flow is suppressed in the end region in the casting width direction (X-axis direction), it is possible to suppress an increase in the flow velocity of the discharge flow due to interference between the discharge flow and the stirring flow. Furthermore, in the third region, similar to the second region, a fast stirring flow can be generated. Therefore, in addition to being able to further reduce the flow rate of the downward flow and the flow rate of the collision flow to the solidified shell S, the fast stirring flow in the third region allows bubbles and inclusions carried in the downward flow to enter downward. It is possible to suppress this and promote levitation. Therefore, the surface quality, internal quality, and productivity of the slab can be further improved.

また、鉄心941、942(の第1の領域、第2の領域および第3の領域)の鋳型の長辺部211、212と対向する面を、鋳型の長辺部211、212の鉄心941、942(の第1の領域、第2の領域および第3の領域)と対向する面と平行になるようにするのが好ましい。このようにすれば、第1の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔、第2の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔および第3の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔をそれぞれ一定にすることができる。従って、第1の領域を構成する電磁鋼板、第2の領域を構成する電磁鋼板および第3の領域を構成する電磁鋼板をそれぞれ同じもので実現することができ、安定した撹拌流を発生させることができる。 In addition, the surfaces of the iron cores 941, 942 (the first region, the second region, and the third region) facing the long sides 211, 212 of the molds are replaced with the iron cores 941, 942 of the molds 211, 212, respectively. 942 (the first region, the second region, and the third region) is preferably parallel to the surface facing the surface. In this way, the distance between the first region and the long sides 211, 212 of the mold, the distance between the second region and the long sides 211, 212 of the mold, and the distance between the third region and the long sides of the mold. 211 and 212 can be made constant. Therefore, the electromagnetic steel sheets forming the first region, the electromagnetic steel sheets forming the second region, and the electromagnetic steel sheets forming the third region can be made of the same material, and a stable stirring flow can be generated. I can do it.

また、鉄心941、942の第2の領域(第1の直方体部1010、1020、第2の直方体部1050(の上部)および第3の直方体部1060)の鋳造幅方向(X軸方向)の長さと、鉄心941、942の第3の領域(第1の直方体部1030、1040、第2の直方体部1050(の下部)および第3の直方体部1070)の鋳造幅方向(X軸方向)の長さとを同じにするのが好ましい。このようにすれば、鉄心941、942の第2の領域を構成する電磁鋼板と鉄心941、942の第3の領域を構成する電磁鋼板を共通化することができる。 In addition, the length in the casting width direction (X-axis direction) of the second region (first rectangular parallelepiped portions 1010, 1020, second rectangular parallelepiped portion 1050 (the upper part thereof), and third rectangular parallelepiped portion 1060) of the iron cores 941, 942 and the length in the casting width direction (X-axis direction) of the third region of the iron cores 941 and 942 (first rectangular parallelepiped parts 1030 and 1040, second rectangular parallelepiped part 1050 (lower part thereof), and third rectangular parallelepiped part 1070). It is preferable to make them the same. In this way, the electromagnetic steel sheet forming the second region of the iron cores 941, 942 and the electromagnetic steel sheet forming the third region of the iron cores 941, 942 can be made common.

図12は撹拌力Fx(FのX軸方向成分)と鋳造幅方向(X軸方向)の位置との関係の一例を示す図である。図12に示す結果は、実際の鋳型の中空部内の溶鋼Mに発生する電磁力を数値シミュレーションを行って得たものである。何れの数値シミュレーションにおいても溶鋼Mの成分を含む操業条件は同じものとした。Fxは図7を参照しながら説明したものと同じである。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the relationship between the stirring force Fx (X-axis direction component of F) and the position in the casting width direction (X-axis direction). The results shown in FIG. 12 were obtained by numerically simulating the electromagnetic force generated in the molten steel M in the hollow part of an actual mold. In both numerical simulations, the operating conditions including the components of molten steel M were the same. Fx is the same as that described with reference to FIG.

図12(a)は湯面(メニスカス)付近(鋳造方向(Z軸方向)の位置が第2の領域の範囲内の領域)の撹拌力Fxを示す。図12(b)は鉄心941、942の鋳造方向(Z軸方向)の中央付近(鋳造方向(Z軸方向)の位置が第1の領域の範囲内の領域)の撹拌力Fxを示す。図12(c)は鉄心941、942の下端付近と鋳造方向の位置が同じ領域(鋳造方向(Z軸方向)の位置が第3の領域の範囲内の領域)における撹拌力Fxを示す。
図12(a)~図12(c)においてグラフ1201、1203、1205は本実施形態の電磁撹拌装置を用いた場合の撹拌力Fxを示す。グラフ1202、1204、1206は図1を参照しながら説明した一般的な電磁撹拌装置を用いた場合の撹拌力Fxを示す。尚、図7に示すグラフ702、704も図1を参照しながら説明した一般的な電磁撹拌装置を用いた場合の撹拌力Fxを示すが、グラフ702、704とグラフ1202、1204、1206を得たときの操業条件が異なる。このため、同一の位置におけるグラフ702、1204は一致しない。ただし、前述したように、グラフ1202、1204、1206を得たときの操業条件は同じである。
FIG. 12(a) shows the stirring force Fx near the molten metal surface (meniscus) (a region whose position in the casting direction (Z-axis direction) is within the range of the second region). FIG. 12(b) shows the stirring force Fx near the center of the cores 941 and 942 in the casting direction (Z-axis direction) (a region whose position in the casting direction (Z-axis direction) is within the range of the first region). FIG. 12(c) shows the stirring force Fx in a region where the position in the casting direction is the same as the vicinity of the lower ends of the iron cores 941 and 942 (a region whose position in the casting direction (Z-axis direction) is within the range of the third region).
In FIGS. 12(a) to 12(c), graphs 1201, 1203, and 1205 show the stirring force Fx when the electromagnetic stirring device of this embodiment is used. Graphs 1202, 1204, and 1206 show the stirring force Fx when the general electromagnetic stirring device described with reference to FIG. 1 is used. Incidentally, graphs 702 and 704 shown in FIG. 7 also show the stirring force Fx when using the general electromagnetic stirring device explained with reference to FIG. The operating conditions at the time are different. Therefore, graphs 702 and 1204 at the same position do not match. However, as described above, the operating conditions when graphs 1202, 1204, and 1206 were obtained are the same.

図12(a)のグラフ1201、1202に示すように、湯面(メニスカス)付近においては、本実施形態の電磁撹拌装置でも一般的な電磁撹拌装置と同様に大きな撹拌力Fxを発生させることができる。これにより、鋳片表面の品質を向上させることができる。 As shown in graphs 1201 and 1202 in FIG. 12(a), near the hot water surface (meniscus), the electromagnetic stirring device of this embodiment can also generate a large stirring force Fx similar to a general electromagnetic stirring device. can. Thereby, the quality of the slab surface can be improved.

また、図12(b)のグラフ1203、1204に示すように、鉄心941、942の鋳造方向(Z軸方向)の中心付近と鋳造方向の位置が同じ領域においても、鋳造幅方向の中心側の領域では、本実施形態の電磁撹拌装置でも一般的な電磁撹拌装置と同様に大きな撹拌力Fxを発生させることができる。これにより吐出流を分散させることができる。 Furthermore, as shown in graphs 1203 and 1204 in FIG. 12(b), even in the area where the center of the cores 941 and 942 in the casting direction (Z-axis direction) and the position in the casting direction are the same, the center side in the casting width direction In this region, the electromagnetic stirring device of this embodiment can also generate a large stirring force Fx similar to a general electromagnetic stirring device. This allows the discharge flow to be dispersed.

一方、図12(b)のグラフ1203、1204に示すように鉄心941、942の鋳造方向(Z軸方向)の中心付近と鋳造方向の位置が同じ領域において、鋳造幅方向の端部側の領域では、本実施形態の電磁撹拌装置を用いることにより、一般的な電磁撹拌装置を用いる場合に比べて撹拌力Fxを低減させることができる。従って、上昇流、下降流および凝固シェルSへの衝突流の流速を低減させることができ、パウダーP、気泡および介在物が溶鋼Mに巻き込まれたまま鋳片が連続鋳造されることを抑制することができ、また、凝固シェルSの再溶解を抑制することができる。 On the other hand, as shown in graphs 1203 and 1204 in FIG. 12(b), in the region where the center of the cores 941 and 942 in the casting direction (Z-axis direction) and the same position in the casting direction, the region on the end side in the casting width direction By using the electromagnetic stirring device of this embodiment, the stirring force Fx can be reduced compared to the case where a general electromagnetic stirring device is used. Therefore, the flow speeds of the upward flow, the downward flow, and the impinging flow against the solidified shell S can be reduced, and it is possible to prevent the slab from being continuously cast while the powder P, bubbles, and inclusions are caught in the molten steel M. In addition, re-dissolution of the solidified shell S can be suppressed.

更に、図12(c)のグラフ1205、1206に示すように、鉄心941、942の下端付近と鋳造方向の位置が同じ領域においては、一般的な電磁撹拌装置と同様に大きな撹拌力Fxを発生させることができる。従って、パウダーP、気泡および介在物の浮上を促進させることができる。従って、鋳片内部の品質をより向上させることができる。 Furthermore, as shown in graphs 1205 and 1206 in FIG. 12(c), in the area where the position in the casting direction is the same as near the lower ends of the iron cores 941 and 942, a large stirring force Fx is generated like a general electromagnetic stirring device. can be done. Therefore, the floating of powder P, bubbles, and inclusions can be promoted. Therefore, the quality inside the slab can be further improved.

<変形例>
本実施形態では、位置Z1から位置Z5までの鋳造方向(Z軸方向)の長さZLが(1)式を満たす場合を例に挙げて説明した。このようにすれば、吐出流が発生する多くの領域を第1の領域とすることができるので好ましい。しかしながら、吐出流の方向や吐出流と撹拌流との干渉の抑制効果の程度に応じて第1の領域を定めることができる。例えば、浸漬ノズル230の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置を位置Z5としてもよい。また、(1)式を満たす範囲で、浸漬ノズル230の下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置よりも下方の位置を位置Z5としてもよい。また、(1)式の右辺を[ZD+ZH+{(W-D)÷2}×tanθ]÷2に変更してもよい。また、浸漬ノズルの吐出口から水平方向に溶鋼Mを吐出させる場合には、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの下端の鋳造方向(Z軸方向)の位置を位置Z5としてもよい。この場合、例えば、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの上端(一方の端部)の鋳造方向(Z軸方向)の位置を位置Z2とし、浸漬ノズル230の吐出口230a、230bの下端(他方の端部)の鋳造方向(Z軸方向)の位置を位置Z5としてもよい。
<Modified example>
The present embodiment has been described using an example in which the length ZL in the casting direction (Z-axis direction) from position Z1 to position Z5 satisfies formula (1). This is preferable because many areas where the discharge flow is generated can be used as the first area. However, the first region can be determined depending on the direction of the discharge flow and the degree of the effect of suppressing interference between the discharge flow and the stirring flow. For example, the position of the lower end of the immersion nozzle 230 in the casting direction (Z-axis direction) may be set to position Z5. Furthermore, within a range that satisfies equation (1), a position below the position of the lower end of the immersion nozzle 230 in the casting direction (Z-axis direction) may be set as position Z5. Further, the right side of equation (1) may be changed to [ZD+ZH+{(WD)÷2}×tanθ]÷2. Further, when the molten steel M is discharged horizontally from the discharge port of the immersion nozzle, the position of the lower ends of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 in the casting direction (Z-axis direction) may be set to position Z5. In this case, for example, the position in the casting direction (Z-axis direction) of the upper end (one end) of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 is set as position Z2, and the lower end (the other end) of the discharge ports 230a, 230b of the immersion nozzle 230 is The position in the casting direction (Z-axis direction) of the end (end portion) may be set as position Z5.

また、本実施形態では鋳型の鉄心941、942の下端面が鋳型の長辺部211、212よりも上に位置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、鋳型の鉄心941、942の下端面の鋳造方向(Z軸方向)の位置はこのような位置に限定されない。例えば、鉄心941、942の下端面の鋳造方向(Z軸方向)の位置と、鋳型の長辺部211、212の下端面の鋳造方向(Z軸方向)の位置とを同じにしてもよい。このようにすれば、鉄心941、942の第3の領域(第1の直方体部1030、1040、第2の直方体部1050(の下部)および第3の直方体部1070)の鋳造方向(Z軸方向)の長さをより大きくすることができる。従って、下降流の流速をより一層低減するができ、下降流にのった気泡や介在物が下方に進入することをより抑制し、浮上をより促進させるようにすることができる。よって、鋳片表面の品質と内部品質の双方をより一層向上させることができる。 Moreover, in this embodiment, the case where the lower end surfaces of the iron cores 941 and 942 of the mold are located above the long sides 211 and 212 of the mold has been described as an example. However, the positions of the lower end surfaces of the iron cores 941 and 942 of the mold in the casting direction (Z-axis direction) are not limited to such positions. For example, the positions of the lower end surfaces of the iron cores 941 and 942 in the casting direction (Z-axis direction) may be the same as the positions of the lower end surfaces of the long sides 211 and 212 of the molds in the casting direction (Z-axis direction). In this way, the casting direction (Z-axis direction ) can be made larger. Therefore, the flow velocity of the downward flow can be further reduced, bubbles and inclusions carried in the downward flow can be further suppressed from entering downward, and floating can be further promoted. Therefore, both the surface quality and internal quality of the slab can be further improved.

また、本実施形態では、鉄心941、942の第2の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔と、鉄心941、942の第3の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔が同じ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い。鋳型の上部に比べ下部においてはパウダーPが少ない(或いはパウダーPはない)。このため、溶鋼Mに与える撹拌力を増大させてもパウダーPが溶鋼M巻き込まれる可能性は鋳型の上部に比べ低い。従って、例えば、鉄心の第3の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔を鉄心の第1の領域と鋳型の長辺部211、212との間隔よりも短くしてもよい。また、下部に位置するほど鉄心と鋳型の長辺部211、212との間隔が短くなるようにしてもよい。このようにすれば、撹拌力Fを上げることで溶鋼Mの不適切な凝固を緩和することができる。 In addition, in this embodiment, the distance between the second region of the iron cores 941, 942 and the long sides 211, 212 of the mold, and the distance between the third region of the iron cores 941, 942 and the long sides 211, 212 of the mold are determined. The explanation has been given using an example where the intervals are the same. However, it is not necessary to do this. There is less powder P (or no powder P) in the lower part of the mold than in the upper part. Therefore, even if the stirring force applied to the molten steel M is increased, the possibility that the powder P will be drawn into the molten steel M is lower than in the upper part of the mold. Therefore, for example, the distance between the third region of the core and the long sides 211, 212 of the mold may be shorter than the distance between the first region of the core and the long sides 211, 212 of the mold. Further, the distance between the iron core and the long sides 211 and 212 of the mold may be made shorter as the position is lower. In this way, by increasing the stirring force F, inappropriate solidification of the molten steel M can be alleviated.

また、本実施形態では、第2の直方体部1050および第4の直方体部1080の鋳造方向(Z軸方向)の長さが全て同じである場合を例に挙げて説明した。しかしながら、図13に示すように、第2の直方体部および第4の直方体部(エの字状の縦線の領域)の鋳造方向(Z軸方向)の長さを異ならせてもよい。この場合、図13に示すように、第2の直方体部および第4の直方体部には、鋳造方向(Z軸方向)において間隔を有して配置されるものが含まれる。このようにする場合も図13に示すように、鉄心の(鋳造幅方向(X軸方向)に垂直な)断面積であって、同一の磁極を構成する部分(コイル)によって囲まれる断面積が同じであるのが好ましいことは前述した通りである(必ずしもこのようにする必要はないことも前述した通りである)。
また、本実施形態においても第1の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
Moreover, in this embodiment, the case where the lengths of the second rectangular parallelepiped part 1050 and the fourth rectangular parallelepiped part 1080 in the casting direction (Z-axis direction) are all the same has been described as an example. However, as shown in FIG. 13, the lengths in the casting direction (Z-axis direction) of the second rectangular parallelepiped part and the fourth rectangular parallelepiped part (the area of the vertical line in the shape of an "E") may be made different. In this case, as shown in FIG. 13, the second rectangular parallelepiped part and the fourth rectangular parallelepiped part include those arranged at intervals in the casting direction (Z-axis direction). Even in this case, as shown in Fig. 13, the cross-sectional area of the iron core (perpendicular to the casting width direction (X-axis direction)) and the cross-sectional area surrounded by the parts (coils) that constitute the same magnetic pole is As described above, it is preferable that they be the same (as described above, it is not necessarily necessary to do so).
Furthermore, various modifications described in the first embodiment can be adopted in this embodiment as well.

尚、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。 The embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as limited by these embodiments. It is something. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its technical idea or its main features.

211~212:長辺部、213~214:短辺部、221~224:バックプレート、230:浸漬ノズル、241~242,941~942:鉄心、251~252,951~952:コイル 211-212: Long side, 213-214: Short side, 221-224: Back plate, 230: Immersion nozzle, 241-242, 941-942: Iron core, 251-252, 951-952: Coil

Claims (16)

鋳型の長辺部を介して相互に対向する位置に配置される第1の鉄心および第2の鉄心と、
前記第1の鉄心に対して前記鋳型の鋳造幅方向に巻き回された第1のコイルと、
前記第2の鉄心に対して前記鋳型の鋳造幅方向に巻き回された第2のコイルと、
を有し、
前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに流れる交流電流に基づく進行磁場を鋳造幅方向に発生させることにより、浸漬ノズルの吐出口から前記鋳型の短辺部側に向けて前記鋳型の中空部に注入された溶融金属を電磁撹拌する電磁撹拌装置であって、
前記第1の鉄心および前記第2の鉄心は、それぞれ、第1の領域と、前記第1の領域と鋳造方向の位置が異なる領域である第2の領域とを有し、
前記第1の領域は、前記第1の鉄心および前記第2の鉄心の鋳造方向における両端の間の一部を鋳造方向の範囲とする領域であり、
前記第1の領域の鋳造幅方向の範囲は、前記浸漬ノズルの鋳造幅方向の範囲を含み、
前記第1の領域の鋳造幅方向の長さは、前記第2の領域の鋳造幅方向の長さよりも短く、且つ、前記第2の領域の鋳造幅方向の範囲は、前記第1の領域の鋳造幅方向の範囲を含み、
前記第2の領域の鋳造方向の範囲と、前記浸漬ノズルの吐出口から前記鋳型の短辺部側に向かう溶融金属の流れである吐出流が流れる鋳造方向の範囲とが重複する範囲の方が、前記第1の領域の鋳造方向の範囲と、前記吐出流が流れる鋳造方向の範囲とが重複する範囲よりも短いことを特徴とする電磁撹拌装置。
a first iron core and a second iron core arranged at positions facing each other across the long sides of the mold;
a first coil wound around the first iron core in the casting width direction of the mold;
a second coil wound around the second core in the casting width direction of the mold;
has
By generating a traveling magnetic field in the casting width direction based on the alternating current flowing through the first coil and the second coil, the hollow part of the mold is moved from the discharge port of the immersion nozzle toward the short side of the mold. An electromagnetic stirring device that electromagnetically stirs molten metal injected into the
The first iron core and the second iron core each have a first region and a second region whose position in the casting direction is different from the first region,
The first region is a region whose range in the casting direction is a part between both ends of the first iron core and the second iron core in the casting direction,
The range in the casting width direction of the first region includes the range in the casting width direction of the immersion nozzle,
The length of the first region in the casting width direction is shorter than the length of the second region in the casting width direction, and the range of the second region in the casting width direction is smaller than that of the first region. Including the casting width direction,
A range in which the range in the casting direction of the second region overlaps with the range in the casting direction in which a discharge flow, which is a flow of molten metal from the discharge port of the immersion nozzle toward the short side of the mold, flows is better. . An electromagnetic stirring device, wherein a range in the casting direction of the first region and a range in the casting direction through which the discharge flow flows are shorter than an overlapping range.
前記第1の鉄心および前記第2の鉄心は、前記第1の鉄心および前記第2の鉄心の鋳造幅方向の中心を通り、且つ、鋳造方向に延びる軸を対称軸として、鋳造幅方向において対称となる形状を有することを特徴とする請求項1に記載の電磁撹拌装置。 The first iron core and the second iron core are symmetrical in the casting width direction with an axis of symmetry passing through the center of the first iron core and the second iron core in the casting width direction and extending in the casting direction. The electromagnetic stirring device according to claim 1, having a shape as follows. 前記浸漬ノズルの軸と前記対称軸とは、平行であり、
前記浸漬ノズルの軸の鋳造幅方向の位置と前記第1の鉄心および前記第2の鉄心の鋳造幅方向の中心の鋳造幅方向の位置とが同じであることを特徴とする請求項2に記載の電磁撹拌装置。
the axis of the immersion nozzle and the axis of symmetry are parallel;
3. The position of the shaft of the immersion nozzle in the casting width direction is the same as the position of the center of the first iron core and the second iron core in the casting width direction. electromagnetic stirring device.
前記第1の領域および前記第2の領域の、前記鋳型の長辺部と対向する面は、前記鋳型の長辺部の、前記第1の領域および前記第2の領域と対向する面と平行な面であることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。 A surface of the first region and the second region that faces the long side of the mold is parallel to a surface of the long side of the mold that faces the first region and the second region. 4. The electromagnetic stirring device according to claim 1, wherein the electromagnetic stirring device has a flat surface. 同一の磁極を構成するコイルに囲まれる領域の、鋳造幅方向に垂直な方向の断面積が同じであることを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。 The electromagnetic stirring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cross-sectional area in the direction perpendicular to the casting width direction of the region surrounded by the coils constituting the same magnetic pole is the same. 前記浸漬ノズルの吐出口は、鋳造幅方向を基準として第1の側に傾斜しており、
前記第1の側は、前記浸漬ノズルから溶融金属が吐出される方向側であり、
前記第1の領域は、前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における第1の端部よりも前記第1の側の領域を含み、
前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における前記第1の端部は、前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向の第2の側の端部であり、
前記第2の側は、前記第1の側の反対側であることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。
The discharge port of the immersion nozzle is inclined toward the first side with respect to the casting width direction ,
The first side is a side in which molten metal is discharged from the immersion nozzle,
The first region includes a region on the first side of the first end of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction,
The first end in the casting direction of the outlet of the immersion nozzle is the second end of the outlet of the immersion nozzle in the casting direction,
The electromagnetic stirring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the second side is an opposite side to the first side.
前記第2の領域は、前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における前記第1の端部よりも前記第2の側の領域を含むことを特徴とする請求項6に記載の電磁撹拌装置。 7. The electromagnetic stirring device according to claim 6, wherein the second region includes a region on the second side of the first end in the casting direction of the discharge port of the immersion nozzle. 前記浸漬ノズルの吐出口から斜め下方に溶融金属が吐出され、
前記第1の側は、下側であり、
前記第2の側は、上側であり、
前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における前記第1の端部は、前記浸漬ノズルの吐出口の上側の端部であることを特徴とする請求項6または7に記載の電磁撹拌装置。
Molten metal is discharged diagonally downward from the discharge port of the immersion nozzle,
the first side is a lower side;
the second side is an upper side;
The electromagnetic stirring device according to claim 6 or 7, wherein the first end in the casting direction of the outlet of the immersed nozzle is an upper end of the outlet of the immersed nozzle.
前記第2の領域の下側の端部の鋳造方向における位置は、前記浸漬ノズルの吐出口の上側の端部の鋳造方向における位置から前記浸漬ノズルの下側の端部の鋳造方向の位置までの範囲の何れかの位置であることを特徴とする請求項8に記載の電磁撹拌装置。 The position of the lower end of the second region in the casting direction is from the position of the upper end of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction to the position of the lower end of the immersion nozzle in the casting direction. 9. The electromagnetic stirring device according to claim 8, wherein the electromagnetic stirring device is located at any position within the range of . 前記第1の鉄心および前記第2の鉄心は、それぞれ、前記第1の領域と、前記第2の領域と、前記第1の領域および前記第2の領域と鋳造方向の位置が異なる領域である第3の領域とを有し、
前記第3の領域は、前記第1の領域よりも第1の側に配置され、前記第2の領域は、前記第1の領域よりも第2の側に配置され、
前記第1の側は、前記浸漬ノズルから溶融金属が吐出される方向側であり、
前記第2の側は、前記第1の側の反対側であることを特徴とする請求項1~9の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。
The first iron core and the second iron core are regions having different positions in the casting direction from the first region, the second region, the first region and the second region, respectively. a third area;
The third region is located on a first side of the first region, and the second region is located on a second side of the first region.
The first side is a side in which molten metal is discharged from the immersion nozzle,
The electromagnetic stirring device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the second side is an opposite side to the first side .
前記第3の領域の、前記鋳型の長辺部と対向する面は、前記鋳型の長辺部の、前記第3の領域と対向する面と平行な面であることを特徴とする請求項10に記載の電磁撹拌装置。 10. The surface of the third region that faces the long side of the mold is a surface that is parallel to the surface of the long side of the mold that faces the third region. The electromagnetic stirring device described in . 前記第2の領域の鋳造幅方向の長さと、前記第3の領域の鋳造幅方向の長さは同じであることを特徴とする請求項10または11に記載の電磁撹拌装置。 The electromagnetic stirring device according to claim 10 or 11, wherein the length of the second region in the casting width direction is the same as the length of the third region in the casting width direction. 前記浸漬ノズルの吐出口は、鋳造幅方向を基準として前記第1の側に傾斜していることを特徴とする請求項10~12の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。 The electromagnetic stirring device according to any one of claims 10 to 12, wherein the discharge port of the immersion nozzle is inclined toward the first side with respect to the casting width direction . 前記浸漬ノズルの吐出口から斜め下方に溶融金属が吐出され、
前記第1の領域の下端の鋳造方向における位置は、前記浸漬ノズルの吐出口の下端の鋳造方向における位置、または、前記浸漬ノズルの吐出口の下端の鋳造方向における位置よりも下であることを特徴とする請求項10~13の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。
Molten metal is discharged diagonally downward from the discharge port of the immersion nozzle,
The position of the lower end of the first region in the casting direction is lower than the position of the lower end of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction, or the position of the lower end of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction. The electromagnetic stirring device according to any one of claims 10 to 13, characterized in that:
ZL[mm]を、前記第2の領域の鋳造方向における前記第2の側の端部から、前記第3の領域の鋳造方向における前記第1の側の端部までの鋳造方向の長さとし、
ZD[mm]を、前記鋳型の中空部内の溶融金属の湯面から前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向における前記第1の端部までの鋳造方向における長さとし、
ZH[mm]を、前記浸漬ノズルの吐出口の鋳造方向の長さとし、
W[mm]を、前記鋳型の短辺部の内壁面の鋳造幅方向の間隔とし、
D[mm]を、前記浸漬ノズルの吐出口の重心位置における前記浸漬ノズルの外径とし、
θ[°]を、前記浸漬ノズルの吐出角として、
以下の(A)式を満たすことを特徴とする請求項10~14の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。
ZL≧ZD+ZH+{(W-D)÷2}×tanθ ・・・(A)
Let ZL [mm] be the length in the casting direction from the end of the second side in the casting direction of the second region to the end of the first side of the third region in the casting direction,
ZD [mm] is the length in the casting direction from the molten metal level in the hollow part of the mold to the first end in the casting direction of the discharge port of the immersion nozzle,
ZH [mm] is the length of the discharge port of the immersion nozzle in the casting direction,
W [mm] is the interval in the casting width direction of the inner wall surface of the short side of the mold,
D [mm] is the outer diameter of the immersion nozzle at the center of gravity of the discharge port of the immersion nozzle,
θ [°] is the discharge angle of the immersion nozzle,
The electromagnetic stirring device according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the following formula (A) is satisfied.
ZL≧ZD+ZH+{(WD)÷2}×tanθ...(A)
前記第1のコイルおよび前記第2のコイルに流れる電流により構成される磁極数が奇数であることを特徴とする請求項1~15の何れか1項に記載の電磁撹拌装置。 16. The electromagnetic stirring device according to claim 1, wherein the number of magnetic poles formed by the current flowing through the first coil and the second coil is an odd number.
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