JPH02501903A - 金属の連鋳材を磁気的に撹拌する方法と該方法を実施する装置 - 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】 発明の名称 金属の連鋳材を磁気的に攪拌する方法と該方法を実施する装置 磁気的な攪拌により連続鋳造法に従って注湯された金属の溶湯を流動させること は公知のことである。磁気的な攪拌は、溶湯に所要の流動方向を与えるかまたは 金属の凝固組織に不利な影響を及ぼすおそれがある凝固工程の間に生じる偏析を 避けるために採用されている０通常、金属の溶湯は鋳造の間に回転電場の影響を 受け、発生した誘導電流により回転電場と同じ方向に回転する。

連鋳材の互いに反対の側に磁極を位置させた永久磁石を使用して、連鋳材に直流 電圧を供給することにより所要の移動を生せしめることも公知のことである本発 明の課題は、金属の鋳造材が受ける導電上の影響を利用した公知の方法に基づき 簡単な手段を使用し、わずかなコストをかけるだけで特に水平式連続鋳造にとっ て有利な攪拌運動を連鋳材に生ゼしめ、該撹拌運動により凝固しつつある材料の 小部分、特に小球体に円周方向に作用する力を金属、特に鉄と鋼とこれらの合金 に与え、できるだけ均一に分散させることである。

上記の課題を解消するため、請求項１に限定されている方法が捷案されたのであ る。

本発明に係る方法を実施する請求項２より５までに記載されている装置は、構成 が特に簡単で、動作Ｂ様が確実であり、運転コストが少なくてすむことを特徴と している。

以下、本発明の実施例を概念的に図解した添付図面を参照しながら本発明の詳細 な説明する。

第１図は、水平式連続鋳造装置を概念的に図解した側面図である。

第２図は、永久磁石の配置状態を拡大図により図解した断面図である。

第３図は、永久磁石の間に配置される鉄リングのいろいろな実施Ｂ様を図解した 平面図である。

第１図に概念的に示されている鋼を連続鋳造する水平式連続鋳造装置は、通常の やり方に従って金属の溶湯が充填された供給容器８を備えており、連鋳材が形成 される金型９が前記供給容器８に接続されている。

金型９で形成が始まり、外側から凝固しつつあるが未だ液状または軟かい内部領 域を有する連鋳材２が永久磁石装置３を通って延在している。通常の引張機械を 使用して、凝固した連鋳材２を連続的にさらに移動させるようになっている。移 動する方向に、永久磁石装置３の前と後で、装置１で発生した直流電圧が連鋳材 ２に印加される。偏析が生じることを阻止することにより小球体の分散と連鋳材 の均質化を行わしめる撹拌運動が永久磁石との協働により行われる。

第２図を見れば判るように、永久磁石システムは丸い連鋳材２を同心状に取り囲 んでいる磁石より成り、該磁石はＮ極が永久磁石の一方のリング状の正面に位置 し、Ｓ極が永久磁石の他方のリング状の正面に位置するよう軸方向に磁化されて いる。２つの連続した磁石の極が互いに反対の位置に配置されているよう磁石が 向きぎめされている。隣接した永久磁石に間でかつ該永久磁石の正面に当接した 状態をなして鉄のリングまたはディスク５が設けられており、連鋳材２の中を流 れる電流により生じた円周方向に延在する磁場により前記リング５が磁気的に飽 和されることがないよう第３図に示されているような横断面形状にリングが設計 されている。適当なエヤ・ギャップを設けることにより鉄のリングまたはディス ク５の磁気的な抵抗を高めるようにされている。

永久磁石と鉄のリングまたはディスクは、半径方向に延在した面に沿ってセグメ ントに分割されていることが好ましい。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　１　年７月１７日図 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、　国際出願の表示 ＰＣＴ／ＤＥ８８１０　Ｏ０３１ 、発明の名称 金属の連鋳材を磁気的に攪拌する方法と該方法を実施する装置３、特許出願人 ４、代理人　〒１０７ （］）補正書の翻訳文　１通 明　細　書 発明の名称 金属の連鋳材を磁気的に攪拌する方法と該方法を実施する装置 磁気的な攪拌により連続鋳造法に従って注湯された金属の溶湯を流動させること は公知のことである。磁気的な攪拌は、溶湯に所要の流動方向を与えるかまたは 金属の凝固組織に不利な影響を及ぼすおそれがある凝固工程の間に生じる偏析を 避けるために採用されている９通常、金属の溶湯は鋳造の間に回転電場の影響を 受け、発生した誘導電流により回転電場と同じ方向に回転する。

連鋳材の互いに反対の側に磁極を位置させた永久磁石を使用して、連鋳材に直流 電圧を供給することにより所要の移動を生せしめることも公知のことである（例 えば、米国特許第４．１５８，３８０号を参照のこと）。

本発明の課題は、金属の鋳造材が受ける導電上の影響を利用した公知の方法に基 づき簡単な手段を使用し、わずかなコストをかけるだけで特に水平式連続鋳造に とってを利な攪拌運動を連鋳材に生ぜしめ、該攪拌運動により凝固しつつある材 料の小部分、特に小球体に円周方向に作用する力を金属、特に鉄と鋼とこれらの 合金に与え、できるだけ均一に分散させることである。

上記の課題を解消するため、請求項１に限定されている方法が提案されたのであ る。

本発明に係る方法を実施する請求項２より５までに記載されている装置は、構成 が特に簡単で、動作Ｂ様が確実であり、運転コストが少なくてすむことを特徴と している。

以下、本発明の実施例を概念的に図解した添付図面を参照しながら本発明の詳細 な説明する。

第１図は、水平式連続鋳造装置を概念的に図解した側面図である。

第２図は、永久磁石の配置状態を拡大図により図解した断面図である。

第３図は、永久磁石の間に配置される鉄リングのいろいろな実施態様を図解した 平面図である。

第１図に概念的に示されている鋼を連続鋳造する水平式連続鋳造装置は、通常の やり方に従って金属の溶湯が充填された供給容器８を備えており、連鋳材が形成 される金型９が前記供給容器８に接続されている。

金型９で形成が始まり、外側から凝固しつつあるが未だ液状または軟かい内部領 域を有する連鋳材２が永久磁石装置３を通って延在している０通常の引張機械を 使用して、凝固した連鋳材２を連続的にさらに移動させるようになっている。移 動する方向に、永久磁石装置３の前と後で、装置１で発生した直流電圧が連鋳材 ２に印加される。偏析が生じることを阻止することにより小球体の分散と連鋳材 の均質化を行わしめる攪拌運動が永久磁石との協働により行われる。

第２図を見れば判るように、永久磁石システムは丸い連鋳材２を同心状に取り囲 んでいる磁石より成り、該磁石はＮ極が永久磁石の一方のリング状の正面に位置 し、Ｓ極が永久磁石の他方のリング状の正面に位置するよう軸方向に磁化されて いる。２つの連続した磁石の極が互いに反対の位置に配置されているよう磁石が 向きぎめされている。隣接した永久磁石に間でかつ該永久磁石の正面に当接した 状態をなして鉄のリングまたはディスク５が設けられており、連鋳材２の中を流 れる電流により生じた円周方向に延在する磁場により前記リング５が磁気的に飽 和されることがないよう第３図に示されているような横断面形状にリングが設計 されている。適当なエヤ・ギャップを設けることにより鉄のリングまたはディス ク５の磁気的な抵抗を高めるようにされている。

永久磁石と鉄のリングまたはディスクは、半径方向に延在した面に沿ってセグメ ントに分割されていることが好ましい。

上記の構成によれば、長さ方向に互い違いに極が配置されていて、半径方向に延 在した磁場を連鋳材に与えることができる。このことは次の説明から明らかなこ とである。すなわち、電流を通す導体を磁場の中に導き入れると、磁場の方向に 直角でかつ電流の方向に直角な電磁力が生じる。このとき、半径方向の磁場の分 力が電流が貫流している連鋳材の小部分に作用し、磁気的な攪拌を引き起こす。

請求の範囲 １、　連鋳材（２）に付設された永久磁石（３）と連鋳材（２）に給電された直 流を使用して、凝固段階の間に連続鋳造法により形成された金属の連鋳材（２） を磁気的に攪拌する方法であって、 半径方向に延在するとともに、極が長さ方向に互い違いに配置された状態で磁場 が生じるよう連鋳材（２）の全周にわたって永久磁石（３）の磁場を連鋳材に作 用させることを特徴とする方法。

Ｚ　金型の後ろに配置された永久磁石を貫通して連鋳材が延在しているとともに 、連鋳材に直流を供給する装置を設けるよう構成された請求項１記載の方法を実 施する装置であって、 永久磁石（６）が連鋳材（２）を・円周方向に取り囲む中空体として構成されて いるとともに、軸方向に磁化されており、隣接した永久磁石（６）の極が軸方向 に互い違いに配置されていることと、２つの隣接した永久磁石（６）の間でかつ 永久磁石の端部の正面に当接した状態をなして磁気的に飽和しない鉄のリング（ ５）が配置されており、該リング（５）が連鋳材の円周方向に生じた磁場により 飽和されないこととを特徴とする装置。

３、　鉄のリング（５）が、半径方向に延在していて、磁気的な抵抗を高める横 断面積減少部を有する横断面（１１ａより１１ｈ）を備えていることを特徴とす る請求項１記載の装置。

４、　永久磁石（６）かつ／または鉄のリング（５）がセグメントに分割されて いることを特徴とする請求項２または３記載の装置。

５、　連鋳材（２）と永久磁石（６）ならびに鉄のリング（５）の内面との間に 冷却通路（７）が配置されていることを特徴とする請求項２から４までに記載の 装置。

国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８８０００３１ Ｓ＾　２０３７９゜

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．連鋳材に付設された永久磁石と連鋳材に給電された直流を使用して、凝固段 階の間に連続鋳造法により形成された金属の連鋳材を磁気的に撹拌する方法であ って、 半径方向に延在するとともに、極が長さ方向に互い違いに配置された状態で磁場 が生じるよう連鋳材の全周にわたって永久磁石の磁場を連鋳材に作用させること を特徴とする方法。
2. ２．請求項１記載の方法を実施する装置であって、永久磁石（６）が連鋳材（２ ）を円周方向に取り囲む中空体として構成されているとともに、軸方向に磁化さ れており、隣接した永久磁石（６）の極が軸方向に互い違いに配置されているこ とと、２つの隣接した永久磁石（６）の間でかつ永久磁石の端部の正面に当接し た状態をなして磁気的に飽和しない鉄のリング（５）が配置されており、該リン グ（５）が連鋳材の円周方向に生じた磁場により飽和されないこととを特徴とす る装置。
3. ３．鉄のリング（５）が、半径方向に延在していて、磁気的な抵抗を高める横断 面積減少部を有する横断面（１１ａより１１ｂ）を備えていることを特徴とする 請求項１記載の装置。
4. ４．永久磁石（６）かつ／または鉄のリング（５）がセグメントに分割されてい ることを特徴とする請求項２または３記載の装置。
5. ５．連鋳材（２）と永久磁石（６）ならびに鉄のリング（５）の内面との間に冷 却通路（７）が配置されていることを特徴とする請求項２から４までに記載の装 置。