JPH01298103A - 溶融金属の粒滴化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融金属収容容器から溶融金属を粒滴として
流出させる方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

溶融金属から金属粒を製造する方法としては、ガスアト
ライジング１回転円盤式等の各種の方法が知られている
。また、最近では、タンデイツシュ等の容器から溶融金
属を粒滴状で流出させ、所定の板状に堆積させることに
より、製品を作る方法が検討されている。

たとえば、特開昭６１−２０２７５２号公報では、溶融
金属に低温で高速のガスジェット流を吹き付けることに
より、液相率の低い半溶融状態の金属粒子流として、ツ
インドラム式連続鋳造機の冷却ドラムの間に送り込み、
金属薄板を製造している。また、特開昭６１−１１１７
５６号公報においては、タンデイツシュの底壁に設けた
注湯ノズルにコイルを随回し、所定の時間間隔でオン・
オフされる交流電流をコイルに通電することによって、
注湯ノズルから流出する溶融金属流に電磁気的な力を周
期的に加え、粒滴化する装置が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の方法においては、金属を微粒化しよう
としても、ノズル孔径に制限があり、生産１を高めるこ
とが困難となる。また、ガスジェット流を用いる場合、
ガス使用量が大となり、製造コストが大となる。また、
ある大きさを持った単一溶融金が流に対して周囲からガ
スジェットをかけることから、該金属流の表面と内部に
均一な剪断力が作用しないために、粒度分布が太き（な
り、その後の分級等の処理が必要となる。さらにガス使
用により、広角度噴霧となり、例えば鋳型に収集してイ
ンゴット等を成形する場合、鋳型外への飛散又は鋳型内
壁−１の付着が多くなるため、歩留りが悪くなる。

そこで、本発明は、注湯ノズルを流下する溶融金属流に
対して移動交番磁界を加えることによって、ピンチ力及
び推力を働かせて、注湯ノズルから円柱状又は波状の液
膜として溶融金、萬を流出さ仕、粒滴化を促進させるこ
とを目的とする。

〔課題を解決するｔ：めの手段及び作用〕本発明の粒滴
化方法は、その目的を達成するために、溶融金属を収容
した容器の注湯ノズルに設けたコイルに多相交流電流を
通電することによって前記注湯ノズルの長手方向に沿っ
た移動交番磁界を発生させ、該移動交番磁界のオン・オ
フ制御及び該移動交番磁界の極性の正転・逆転により、
前記注湯ノズルから流出する溶融金属を周期的な括れ又
は分ｍｓをもった流れとすることを特徴とする。

また、この方法で使用する装置は、溶融金属を収容する
容器と、該容器の底部に設けられている注湯ノズルと、
該注湯ノズルの外側に設けられたコイルと、該コイルに
流す多相交流電流のオン・オフ制御及び極性切替制御を
行う交流電源とを備えている。

第１図は、この装置の要部を示す。

溶融金属１を収容しているタンディッンユ２等の容器の
底部に、注湯ノズル３が垂直下方に向けて設けられてい
る。そして、交流電源４に結線されたコイル５を、注湯
ノズル３の外周に設けている。このコイル５としては、
円筒状の注湯ノズル３に対しては多相円筒ソレノイドコ
イルを使用し、スリット状の注湯ノズル３に対しては平
板状多相コイルを使用する。

ここで、注湯ノズル３の長手方向の推力発生原理につい
て説明する。

第２図は溶鋼１１の両側にリニアモータ１２を設置した
模式図である。磁界は下から上へ、溶鋼１１は上から下
へ移動しており、図はある瞬間を示している。磁界の方
向と溶鋼の運動方向がわかるとフレミングの右手の法則
により溶鋼内に図の通りの電流１３が流れる。この電流
１３と磁界とにより、フレミングの左手の法則に基づい
て、上向きの力Ｆが働く。これが推力である。

第３図は第２図と同様、溶鋼１１を挾んでリニアモータ
１２を配置した図である。発生電流１３は前述の原理で
発生する。一方、磁界に注目すると、この発生電流１３
が消えるより早く磁界が移動する。

図は磁界が半極進んだ状態を示している。また磁界はＮ
極からＳ極へ向かうが、リニアモータの場合、２つの道
すじがある。すなわち、対向したＮ−８対と隣り合った
Ｎ　　Ｓ対である。ピンチ力は隣り合ったＮ−！１１１
１の磁界と発生電流にフレミングの左手の法則を当ては
めると発生する力である。

このようにして、多相の移動交番磁界により注湯ノズル
３内を流れる溶融金属流に電流が発生し、この電流と交
番磁界との作用によって、注湯ノズル３の長手方向に働
く推力及びノズルの厚み方向に働くピンチ力が生じる。

このとき、電磁力をオン・オフ、逆転・正転（電流のオ
ンオフ及び移動磁界の方向を溶鋼流の方向と同一もしく
は逆にすること）させると共に、交流電源４から供給さ
れる電流の大きさを制御することにより、注湯ノズル３
から流出する溶融金属の流量制御を行うことができる。

そして、注湯ノズル３から流出した溶融金属流は、電磁
力のオン・オフ、逆転・正転に応じた円柱状又は波状の
液膜となる。この液膜は、溶融金属自体の表面張力及び
注湯ノズル３下方を流下するときの空気抵抗等によって
粒状化する。

移動交番磁界により推力が発生し、溶鋼流を加速もしく
は減速する作用があり、単相交流電流ではピンチ力が発
生し、溶鋼に括れを生成できる。

移動交番磁界を作る電流の周波数を高くすると、強い推
力を得ることができる。

〔実施例〕

内容積が０．１ｍ″のタンデイツシュ２の底壁に、３０
０ｍｍｘ３ｍｍのスリット状開口をもつ注湯ノズル３を
取り付け、注湯ノズル３の外側の両側に平板状コイル５
を５０ｍｍの磁極ピッチで３組配置した。コイル５に周
波数１ｋＨｚの三相交流電流３００Ａを通電し、注湯ノ
ズル３を流下する溶融金属に移動交番磁界を印加した。

これにより、注湯ノズル３から流出する溶融金属の流量
を４００ｋｇ／分に、流速をｌ　ｍ／ｓｅｃに制御した
。

ここで、電源のオン・オフ周期を変えて実施したところ
、第４図のような結果が得られ、微粒化に効果があるこ
とがわかる。

得られた粒滴は、冷却ドラム方式、ベルト方式等の連続
鋳造機によって薄板に成形される。たとえば、冷却ドラ
ムの周面或いは冷却ベルトの表面に供給された粒滴は、
そこで完全に凝固して薄板となる。この薄板は、粒径の
小さな粒滴を凝固して得られたものであるため、偏析が
なく均質で緻密な組織をもつ鋳片となる。また、粒滴を
水等の冷媒に直接噴射させると、金属粒が製造される。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、注湯ノズル
を流下する溶融金属に対して移動交番磁界を印加するこ
とにより、垂直上方に向かった推力及び溶融金属流を半
径方向ないし幅方向に収縮させるピンチ力を働かせてい
る。そして、これら推力及びピンチ力を周期的に変動さ
せることにより、円柱状又は波状の液膜として注湯ノズ
ルから吐出される溶融金属の形態を制御している。その
ため、必要とする粒度の粒滴を精度良く得ることができ
る。また、電磁力が溶融金属粒に均一に作用するため、
バラツキの少ない粒径をもつ粒滴が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粒滴化装置を示す概略図であり、第２
図は溶融金属流に推力を与える移動交番磁界の作用を説
明するための図、第３図は溶融金属流に作用するピンチ
力の発生原理を示す説明図であり、第４図は本発明の効
果を具体的に表したグラフである。 ｌ：溶融金属　　　　　２：タンディッシュ３：注湯ノ
ズル　　　　４：交流電源 ５；コイル １１：溶鋼　　　　　　　１２：リニアモータ１３：電
流 特許出願人　　　　新日本製鐵　株式會社代　理　人　
　　　小　堀　　益（ほか２名）第１図 第２図 第　３　図 第４図 ＋０　２０　３０　４０　５０ オン・オフ周期（’／　ｓ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融金属を収容した容器の注湯ノズルに設けたコイ
   ルに多相交流電流を通電することによって前記注湯ノズ
   ルの長手方向に沿った移動交番磁界を発生させ、該移動
   交番磁界のオン・オフ制御及び該移動交番磁界の極性の
   正転・逆転により、前記注湯ノズルから流出する溶融金
   属を周期的な括れ又は分離部をもった流れとすることを
   特徴とする溶融金属の粒滴化方法。 ２、溶融金属を収容する容器と、該容器の底部に設けら
   れている注湯ノズルと、該注湯ノズルの外側に設けられ
   たコイルと、該コイルに流す多相交流電流のオン・オフ
   制御及び極性切替制御を行う交流電源からなることを特
   徴とする溶融金属の粒滴化装置。