JPH0453610B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0453610B2 JPH0453610B2 JP13109388A JP13109388A JPH0453610B2 JP H0453610 B2 JPH0453610 B2 JP H0453610B2 JP 13109388 A JP13109388 A JP 13109388A JP 13109388 A JP13109388 A JP 13109388A JP H0453610 B2 JPH0453610 B2 JP H0453610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection nozzle
- nozzle
- molten iron
- linear motor
- conductive material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 71
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 71
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910007948 ZrB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N boron;zirconium Chemical compound B#[Zr]#B VWZIXVXBCBBRGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、タンデイツシユから溶鉄を鋳型に注
入する注入ノズルに関し、特に、その側面に対向
してリニアモータを配置してリニアモータから電
磁力を溶鉄に作用させて注入溶鉄の流量を調整す
る場合に望ましい注入ノズルおよびその注入ノズ
ルを使用した連続鋳造方法並びにその注入ノズル
を使用した連続鋳造機の湯面レベル制御装置に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an injection nozzle for injecting molten iron into a mold from a tundish, and in particular, a linear motor is disposed opposite to the side surface of the injection nozzle to receive electromagnetic force from the linear motor. The present invention relates to an injection nozzle that is desirable for adjusting the flow rate of injected molten iron by acting on molten iron, a continuous casting method using the injection nozzle, and a molten metal level control device for a continuous casting machine using the injection nozzle.
一般にタンデイツシユからノズルを介して鋳型
に溶鉄を注入する連続鋳造法において、注入溶鉄
の流量を調整するのに使用されている手段は、ス
ライデイングノズルおよびタンデイツシユ内のス
トツパーが使用されている。これらの汎用の流量
調整手段は、注入流量制御の操作端としてみる
と、応答特性が悪くかつ再現性も良くない等の短
所を持つている。近年研究開発が盛んになつてき
た薄スラブ連続鋳造機では、鋳型内湯面レベルの
安定性に対する要求が厳しく従来より１桁程度高
い応答性と信頼性が求められている。
Generally, in a continuous casting method in which molten iron is injected into a mold from a tundish through a nozzle, a sliding nozzle and a stopper in the tundish are used to adjust the flow rate of the injected molten iron. These general-purpose flow rate adjustment means have disadvantages such as poor response characteristics and poor reproducibility when viewed as an operating end for injection flow rate control. Continuous thin slab casting machines, which have been actively researched and developed in recent years, have strict requirements for the stability of the level of the molten metal in the mold, and are required to have responsiveness and reliability that are about an order of magnitude higher than conventional machines.
注入流量制御システム全体の応答性および信頼
性は主に検出端と操作端のそれら特性によつて左
右されることが知られている。応答性の高い操作
端として古くからリニアモータ等電磁力を溶鉄に
作用させる手段が知られている。 It is known that the responsiveness and reliability of the entire injection flow rate control system are mainly influenced by the characteristics of the sensing end and the operating end. Means for applying electromagnetic force to molten iron, such as a linear motor, have been known for a long time as highly responsive operating terminals.
リニアモータの連続鋳造への適用を提示するも
のとして、実公昭44−17619号公報があり、それ
は、タンデイツシユを２つの槽に分け、その槽間
にリニアモータを配置してノズル直上の槽の湯面
レベルを一定に調整する技術を開示するものであ
る。しかしこの制御システムは、システム全体と
しては応答性が良くならないタイプの特殊なリニ
アモータの使い方に留まる。 Japanese Utility Model Publication No. 44-17619 proposes the application of a linear motor to continuous casting, which divides the tundish into two tanks, places a linear motor between the tanks, and hot water in the tank directly above the nozzle. This discloses a technique for adjusting the surface level to a constant level. However, this control system only uses a special type of linear motor that does not improve the responsiveness of the system as a whole.
リニアモータは注入ノズルの側面に配置する方
が制御システムの応答性が高くなるのでそうした
いのであるが、一般に注入ノズルは円形の断面を
しており、矩形断面のリニアモータをその側面に
配置しても、リニアモータとノズル内溶鉄の間の
ギヤツプが大きすぎて電磁力の効率が悪くて実用
にならない状況にあつた。 It is desirable to place the linear motor on the side of the injection nozzle because it makes the control system more responsive, but injection nozzles generally have a circular cross section, and it is better to place the linear motor with a rectangular cross section on the side. However, the gap between the linear motor and the molten iron in the nozzle was too large, making the electromagnetic force inefficient and impractical.
ノズルの形状を考慮したものに俗称フラツトノ
ズルと呼ばれる断面形状が偏平なものがあり、特
開昭60−12264号公報にその一例が開示されてい
る。 In consideration of the shape of the nozzle, there is a nozzle with a flat cross-section, commonly called a flat nozzle, and an example of this is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12264/1983.
従つて、フラツトノズルとリニアモータの組み
合わせにおいて、電磁力を注入溶鉄に作用させて
その流量を調整する方法が実用化の方向に１歩前
進したと思われる。 Therefore, it seems that the method of adjusting the flow rate of injected molten iron by applying electromagnetic force to the injected molten iron in combination with a flat nozzle and a linear motor has taken a step forward in the direction of practical use.
薄スラブ連続鋳造機が要求する鋳型内の湯面制
御を開発するに際して、リニアモータを注入ノズ
ルの側面に配置することにより操作端として充分
な性能を持たせる技術がポイントになる。
When developing the mold level control required by continuous thin slab casting machines, the key point is to provide sufficient performance as an operating end by placing a linear motor on the side of the injection nozzle.
前記先行例である、実公昭44−17619号公報の
鋳型内流量制御システムでは、リニアモータの配
置が、その当時は注入ノズルが丸形断面の為、タ
ンデイツシユ内の特殊な所にならざるを得なかつ
たので、直接ノズル内注入流量を調整するのでな
く、ノズル直上の槽内の湯面レベルを一定にする
ことにより注入流量を一定値とする、間接的な方
法である為、薄スラブ用としては使用不可能なも
のであつた。 In the in-mold flow control system disclosed in Utility Model Publication No. 44-17619, which is the preceding example, the linear motor had to be placed in a special place inside the tundish because the injection nozzle at that time had a round cross section. Therefore, instead of directly adjusting the injection flow rate in the nozzle, it is an indirect method that maintains the injection flow rate at a constant value by keeping the level of hot water in the tank directly above the nozzle constant, so it is suitable for thin slabs. was unusable.
またリニアモータはフラツトノズルとの組み合
わせにより、リニアモータ間のギヤツプが狭ま
り、電磁力作用の効率が向上して実用化に一歩近
づいたけれども、それだけでは、薄スラブ連続鋳
造機用の操作端としてまだ不十分な機能である。 Furthermore, by combining linear motors with flat nozzles, the gap between the linear motors narrows, improving the efficiency of electromagnetic force and bringing us one step closer to practical use.However, this alone is still insufficient as an operating end for thin slab continuous casting machines. It is fully functional.
それは、第１にノズル内溶鉄流量を零にするこ
とつまり注入を停止することができないことであ
り、第２にノズル内溶鉄の幅方向の速度分布が、
リニアモータからの電磁力を強く作用させる程、
ノズル内中央部分の流速は大きく変化するが端部
に近い程流速の変化は小さく、側端部では大きな
電磁力を作用させても流速を完全に止めることは
できないことである。この問題は従来より縁効果
と呼ばれている問題であり、溶鋼においては今だ
に充分な解決手段が提示されていないものであ
る。 Firstly, it is impossible to reduce the flow rate of molten iron in the nozzle to zero, that is, to stop the injection, and secondly, the velocity distribution of molten iron in the nozzle in the width direction is
The stronger the electromagnetic force from the linear motor is applied, the more
The flow velocity at the center of the nozzle varies greatly, but the closer it is to the ends, the smaller the change in flow velocity, and the flow velocity cannot be completely stopped at the side ends even if a large electromagnetic force is applied. This problem has conventionally been called the edge effect, and a sufficient solution has not yet been proposed for molten steel.
〔課題を解決するための手段〕
リニアモータを側面に配置した耐久性注入ノズ
ルにおける前述の如き縁効果を解決するものとし
て、注入ノズルを次のように工夫した。すなわ
ち、両側面に対向して、注入溶鉄に注入方向の進
行磁界を作用させるリニアモータを配置すると共
にタンデイツシユから注入溶鉄を内側を介して鋳
型に注入する連続鋳造機における注入ノズルにお
いて：
前記注入ノズルの長手方向および前記リニアモ
ータ間の磁力線の方向に直角な第３の方向におけ
る前記注入ノズルの内壁が前記溶鉄に耐久性のあ
る導電性物質であることを特徴とする連続鋳造機
におけるリニアモータ用注入ノズル。[Means for Solving the Problem] In order to solve the above-mentioned edge effect in a durable injection nozzle in which a linear motor is disposed on the side, the injection nozzle was devised as follows. That is, in an injection nozzle in a continuous casting machine in which linear motors are disposed facing both sides to apply a traveling magnetic field in the injection direction to the injected molten iron, and the injected molten iron is injected into the mold from the tundish through the inside: The injection nozzle for a linear motor in a continuous casting machine, characterized in that the inner wall of the injection nozzle in the longitudinal direction and in a third direction perpendicular to the direction of the magnetic field lines between the linear motors is made of an electrically conductive material that is resistant to the molten iron. injection nozzle.
この注入ノズルのより望ましい形態は、ほぼ矩
形をし、その短辺側の内壁が耐久性のある導電性
物質であり、長辺側にリニアモータが配置された
注入ノズル、および、前記導電性物質がZrB2ま
たは炭素である注入ノズル、である。 A more desirable form of the injection nozzle is an injection nozzle having a substantially rectangular shape, an inner wall on the short side of which is made of a durable conductive material, and a linear motor disposed on the long side; is the injection nozzle, where is ZrB 2 or carbon.
また、該注入ノズルを使用する連続鋳造では、
注入ノズルの長手方向および前記導電性物質の相
対する内壁を結ぶ方向に直角な第３の方向におけ
る注入ノズルの側面に対向してリニアモータを配
置し、前記リニアモータに流す電流の大きさまた
は周波数を操作することにより前記注入溶鉄の流
量調整を行う。 In addition, in continuous casting using the injection nozzle,
A linear motor is disposed opposite to a side surface of the injection nozzle in a third direction perpendicular to the longitudinal direction of the injection nozzle and the direction connecting opposing inner walls of the conductive substance, and the magnitude or frequency of the current flowing through the linear motor. The flow rate of the injected molten iron is adjusted by operating the .
更に前述の注入ノズルを使用する、湯面レベル
制御装置は、タンデイツシユから溶鉄を鋳型に注
入する前述の如き注入ノズル、すなわち、長手方
向および前記リニアモータ間に流す磁力線の方向
に垂直な方向における注入ノズルの相対する内壁
に溶鉄に耐久性のある導電性物質を設けた注入ノ
ズルと、このノズルの側面に対向して配置したリ
ニアモータと、鋳型内の溶鋼レベルを測定する湯
面レベル計と、目標湯面レベル値の設定値を取り
込んで湯面レベル測定値との偏差値を求め、偏差
値に応じてリニアモータに流す電流、電圧または
周波数の内少なくとも一つを操作する操作量を算
出して出力する制御演算部と、制御演算部からの
出力値を受け取つて、リニアモータに流す電流、
電圧または周波数の内少なくとも一つを操作する
インバータとで構成した湯面レベル制御制御装
置、である。 Furthermore, a liquid level control device using the above-mentioned injection nozzle injects molten iron from the tundish into the mold, i.e., injection in the longitudinal direction and in the direction perpendicular to the direction of the magnetic field lines flowing between the linear motors. An injection nozzle in which a conductive material durable for molten iron is provided on the opposing inner walls of the nozzle, a linear motor placed opposite to the side of this nozzle, and a level meter for measuring the level of molten steel in the mold. The set value of the target hot water level is taken in, the deviation value from the measured hot water level is calculated, and the amount of operation for controlling at least one of the current, voltage, or frequency flowing through the linear motor is calculated according to the deviation value. a control calculation section that outputs the output value, and a current that receives the output value from the control calculation section and sends it to the linear motor;
This is a hot water level control device configured with an inverter that operates at least one of voltage and frequency.
本願の発明者は、第３ａ図（横断面図）および
第３ｂ図（縦断面図）に示すようにリニアモータ
２，２′をフラツトノズル３の側面に対向して配
置し、湯面レベル制御は外して、種々実験を繰り
返した結果、耐火性の注入ノズルではフエーズド
シリカおよびアルミナグラフアイトの材質では縁
効果が大きくてとても注入流量を停止できないこ
とを確認した。そこで発明者達がそのメカニズム
の解明を試みた。
The inventor of the present application arranges the linear motors 2, 2' facing the side surface of the flat nozzle 3 as shown in FIG. 3a (horizontal sectional view) and FIG. 3b (longitudinal sectional view), After removing the nozzle and repeating various experiments, it was confirmed that it was impossible to stop the injection flow rate with a refractory injection nozzle made of phased silica and alumina graphite because of the large edge effect. Therefore, the inventors attempted to elucidate the mechanism.
リニアモータ２，２′を注入ノズル３の両側面
に配置すると、第２図、第３ａ図および第３ｂ図
に示すごとく、溶鉄流方向ｘに垂直な方向ｙに、
溶鉄流方向ｘに時間と共に移動する移動磁界B0
を印加し、その磁界B0の移動速度と溶鉄流速ｖ
に依存した誘導電流と印加移動磁界とのベクトル
積による電磁力（フレミングの左手の法則）が溶
鉄に加、減速力として溶鉄流れ方向ｘに作用す
る。その電磁力を調整すると溶鉄の流量が変化す
るから、その電磁力を調整するには、リニアモー
タの移動磁界の大きさおよび移動速度を変えれば
よい。従つて、リニアモータの移動磁界の大きさ
および移動速度は電気的な変化で高速でできるの
で応答性も高くできる。 When the linear motors 2, 2' are arranged on both sides of the injection nozzle 3, as shown in FIGS. 2, 3a and 3b, in the direction y perpendicular to the molten iron flow direction x,
Moving magnetic field B 0 that moves with time in the molten iron flow direction x
is applied, and the moving speed of the magnetic field B 0 and the molten iron flow velocity v
An electromagnetic force (Fleming's left-hand rule) due to the vector product of an induced current dependent on Since adjusting the electromagnetic force changes the flow rate of molten iron, adjusting the electromagnetic force can be done by changing the magnitude and moving speed of the moving magnetic field of the linear motor. Therefore, the magnitude of the moving magnetic field and the moving speed of the linear motor can be electrically changed at high speed, so that responsiveness can be improved.
第３ａ図および第３ｂ図のようにリニアモータ
２，２′を配置すると、第４ａ図に実線矢印で示
すように渦電流が流れると想像される。その渦電
流にフレミングの左手の法則を適用すると、その
渦電流の流れる方向に直角な方向に電磁力が作用
するのでその電磁力の内、溶鉄の流れ方向ｘにお
ける成分は、第４ａ図中にＡで示すグラフのよう
になり、縁効果（中心部が大で縁部が小）の発生
を示している。 If the linear motors 2, 2' are arranged as shown in FIGS. 3a and 3b, it is imagined that eddy currents will flow as shown by solid arrows in FIG. 4a. When Fleming's left-hand rule is applied to the eddy current, an electromagnetic force acts in a direction perpendicular to the direction of flow of the eddy current, so the component of the electromagnetic force in the flow direction x of the molten iron is shown in Figure 4a. The graph shown in A shows the occurrence of an edge effect (larger in the center and smaller at the edges).
そこで発明者達が、種々検討をし、実験を繰り
返した結果、この縁効果対策としては、リニアモ
ータ２，２′側の改造では根本的に解決せず、注
入ノズル３の構造を、第３ａ図および第３ｂ図に
示すようにノズル３の一部に導電性物質１を溶鉄
と常に接触するように置換することが最も望まし
いことであることを見い出した。なお、第３ａ図
は、タンデイツシユ６から鋳型７を見る方向（上
から下）の、ノズル３の横断面を示し、第３ｂ図
は、ノズル３の短辺側から見たノズル３の縦断面
を示す。 Therefore, as a result of various studies and repeated experiments, the inventors found that as a countermeasure for this edge effect, it was not fundamentally solved by modifying the linear motors 2, 2' side, and the structure of the injection nozzle 3 was changed to 3a. It has been found that it is most desirable to replace a portion of the nozzle 3 with the conductive material 1 so as to be in constant contact with the molten iron, as shown in Figures 3 and 3b. Note that FIG. 3a shows a cross section of the nozzle 3 in the direction (from top to bottom) in which the mold 7 is viewed from the tundish 6, and FIG. 3b shows a vertical cross section of the nozzle 3 seen from the short side of the nozzle 3. show.
リニアモータ２，２′からの磁力線は、第４ａ
図および第４ｂ図の紙面に垂直な前面より裏面方
向にあるいはその逆方向（すなわちｙ方向）に流
れている。その磁力線の流れている部分に前記導
電性物質１を、溶鉄の注入方向ｘおよび磁力線の
方向ｙに直角な方向ｚ、つまり第４ｂ図では、ノ
ズル３の左右の斜線部分に配置すると、そこに生
じる渦電流は、その導電性物質１内にも生じてノ
ズル３内表面部における渦電流を大きくしかつ内
表面に直角にするので、第４ｂ図に実線矢印で示
すように、大きな横長の楕円形のようになるの
で、その下方にＢで示すグラフのように、電磁力
の内、溶鉄の注入方向（ｘ）成分が作用するよう
になると共に、ノズル３内表面部での電磁力が大
きくなる。したがつて、上述の縁効果がかなり改
善される。 The magnetic field lines from the linear motors 2, 2' are at the 4th a
It flows from the front surface perpendicular to the plane of the drawings and FIG. 4b toward the back surface or in the opposite direction (ie, the y direction). When the conductive material 1 is placed in the direction z perpendicular to the injection direction x of the molten iron and the direction y of the magnetic field lines, that is, in the diagonally shaded areas on the left and right of the nozzle 3 in FIG. The generated eddy current also occurs within the conductive material 1, increasing the eddy current at the inner surface of the nozzle 3 and making it perpendicular to the inner surface, so that it forms a large horizontally elongated ellipse, as shown by the solid arrow in FIG. 4b. As shown in the graph shown by B below, the component of the electromagnetic force in the injection direction (x) of the molten iron acts, and the electromagnetic force on the inner surface of the nozzle 3 is large. Become. The edge effects mentioned above are therefore considerably improved.
さて、ノズル３内壁に使用される導電性物質１
は、溶鉄の導電率に近いものが望ましいが、検討
によると、溶鉄の導電率の1/10以上であることが
推奨される。 Now, the conductive material 1 used on the inner wall of the nozzle 3
It is desirable that the conductivity be close to that of molten iron, but studies have shown that it is recommended that it be at least 1/10 of the conductivity of molten iron.
前述したように現在実用の注入ノズルの材質
は、フエーズドシリカまたはアルミナグラフアイ
トが主流であり、アルミナグラフアイトは導電性
の特性を示すが溶鉄の導電率の1/10以上を満足す
るものに当らないし、フエーズドシリカは絶縁物
に属する。 As mentioned above, the materials for injection nozzles currently in practical use are mainly phased silica or alumina graphite, and although alumina graphite exhibits electrical conductivity, it does not satisfy more than 1/10 of the electrical conductivity of molten iron. , phased silica belongs to insulators.
そこで、フエーズドシリカで作られた注入ノズ
ル内の相対する内壁に鋳鉄板を挿入して、テスト
した結果、予測通りに縁効果はかなり解消され、
効率も向上したが、注入時間が長くなると共に鋳
鉄は溶けていつてしまつた。 We tested inserting cast iron plates between opposing inner walls of an injection nozzle made of phased silica, and as expected, the edge effect was largely eliminated.
Efficiency improved, but as the pouring time increased, the cast iron began to melt.
また、その厚みも厚い程望ましいが工業的には
製造方法により上限値が自ずと決まるものであ
り、ノズル３の長手方向ｘでみると第３ｂ図に示
すように、少なくともリニアモータ２，２′の垂
直方向ｘの配置部分には導電性物質１を設けるべ
きで、できればリニアモータ２，２′のｘ方向で
長さ以上にするとその効果が充分に発揮される。
またノズル３の幅方向ｚでみるとリニアモータ
２，２′の幅は、溶鉄の幅よりも広いことが望ま
しい。 Further, the thicker the thickness, the more desirable it is, but from an industrial perspective, the upper limit value is naturally determined by the manufacturing method.When viewed in the longitudinal direction x of the nozzle 3, as shown in FIG. The conductive material 1 should be provided in the vertical direction x, and if possible, the effect will be fully exhibited if it is longer than the length of the linear motors 2, 2' in the x direction.
Further, when viewed in the width direction z of the nozzle 3, it is desirable that the width of the linear motors 2, 2' is wider than the width of the molten iron.
また、上述したノズルを使つた湯面制御装置を
第５図に示す。この湯面制御装置は、鋳型７内の
湯面レベルを湯面レベル計８で測定し、レベル目
標値との偏差に応じてた、リニアモータ２，２′
に流れる電流（または電圧）値をインバータ９に
指令するとその電流値にもとずいた電磁力が、第
４ｂ図に示すように導電性物質１を装備したノズ
ル３内の注入溶鉄に作用して注入流量を調整し
て、鋳型内の湯面レベルを一定に制御するもので
ある。前記電流値のかわりに周波数を操作しても
よい。 Further, FIG. 5 shows a hot water level control device using the above-mentioned nozzle. This hot water level control device measures the hot water level in the mold 7 with a hot water level meter 8, and operates linear motors 2, 2' according to the deviation from the level target value.
When a current (or voltage) value flowing through the inverter 9 is commanded, an electromagnetic force based on the current value acts on the injected molten iron in the nozzle 3 equipped with the conductive substance 1, as shown in Fig. 4b. The injection flow rate is adjusted to control the level of the molten metal in the mold at a constant level. The frequency may be manipulated instead of the current value.
第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図および第１ｄ図
は、第５図のＡ−Ａ断面図における各種のバリエ
ーシヨンを示すものである。第１ａ図は円形ノズ
ル３の、リニアモータ２，２′間のノズル内壁の
内、左右方向部分に外壁まで到達しないように斜
線部分に耐火性の導電性物質１を設けたノズル３
を示している。また第１ｂ図は、第１ａ図と同様
にして、導電性物質１が左右の内壁より外壁まで
の斜線部分に置き換えたノズル３であり、斜線部
分以外の部分はフエーズドシリカでもアルミナグ
ラフアイトでもあるいはその他のあまり導電率の
高すぎるものでなければよい。もちろんノズル３
の内側を紙面の表面から裏面に溶鉄が流れる。 FIGS. 1a, 1b, 1c, and 1d show various variations of the sectional view taken along line AA in FIG. 5. Fig. 1a shows a nozzle 3 in which a refractory conductive material 1 is provided on the diagonally shaded portion of the inner wall of the nozzle between the linear motors 2 and 2' in the left and right direction so as not to reach the outer wall of the circular nozzle 3.
It shows. In addition, FIG. 1b shows a nozzle 3 in which the conductive material 1 is replaced with the hatched area from the left and right inner walls to the outer wall in the same manner as in FIG. The conductivity should not be too high. Of course nozzle 3
Molten iron flows inside the paper from the front side to the back side.
第１ｃ図はフラツトノズル３の例であり、第１
ａ図と同じ記号のものは同じものを示している。
斜線部分の導電性物質１は左右の内壁に接して設
けている。 FIG. 1c is an example of the flat nozzle 3, and the first
The same symbols as in Figure a indicate the same things.
The conductive material 1 shown in the shaded area is provided in contact with the left and right inner walls.
第１ｄ図は第１ｃ図とよく似た例であるが導電
性物質１が左右で内壁より外壁まで貫いている所
が第１ｃ図と異なる所である。 Fig. 1d is an example similar to Fig. 1c, but differs from Fig. 1c in that the conductive substance 1 penetrates from the inner wall to the outer wall on both sides.
ここで、導電性物質１の相対する内壁を結ぶ方
向ｚとは、第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図および
第１ｄ図において、左右の導電性物質１の中心を
結ぶ方向ｚであり、具体的には水平方向ｚがそれ
に当る。この水平方向ｚは注入ノズル３の長手方
向（第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図および第１ｄ
図では紙面の表裏方向）および、リニアモータ
２，２′間に流れる磁力線の方向ｙ（第１ａ図、第
１ｂ図、第１ｃ図および第１ｄ図では上下方向）
に直角な方向ｚである。 Here, the direction z that connects the opposing inner walls of the conductive material 1 is the direction z that connects the centers of the left and right conductive materials 1 in FIGS. 1a, 1b, 1c, and 1d, Specifically, this corresponds to the horizontal direction z. This horizontal direction z is the longitudinal direction of the injection nozzle 3 (Figs. 1a, 1b, 1c and 1d).
In the figure, the direction y of the lines of magnetic force flowing between the linear motors 2 and 2' (in the vertical direction in Figures 1a, 1b, 1c, and 1d)
The direction z is perpendicular to .
〔実施例 １〕
第５図に示すように、小型タンデイツシユ５ま
たは溶融金属容器の下に注入ノズル３をつけ、そ
の両側面にリニアモータ２，２′を配置し、ノズ
ル３の吐出口の下に鋳型７にかわつて溶融金属鍋
を置き、その下に重量計を配置した。第５図に示
されている湯面レベル計８をはずし、レベル目標
値のかわりにリニアモータ２，２′にかける電圧
を調整できるようにした。[Example 1] As shown in Fig. 5, an injection nozzle 3 is installed under a small tundish 5 or a molten metal container, linear motors 2 and 2' are arranged on both sides of the injection nozzle 3, and a injection nozzle 3 is installed under the discharge port of the nozzle 3. A molten metal pot was placed in place of the mold 7, and a weighing scale was placed below it. The hot water level meter 8 shown in FIG. 5 was removed so that the voltage applied to the linear motors 2, 2' could be adjusted instead of the level target value.
使用した注入ノズル３は第１ｃ図の形状のもの
である。ノズル材質はフエーズドシリカであり、
導電性物質１はZrB2である。溶鉄が流れるノズ
ルの内側寸法は７mm（厚み）×97mm（幅）であり、
耐火物である導電性物質１の寸法は７mm（厚み）
×20mm（幅）×800mm（長さ）を両側に配置した。 The injection nozzle 3 used is of the shape shown in FIG. 1c. The nozzle material is phased silica,
Conductive material 1 is ZrB2 . The inner dimensions of the nozzle through which molten iron flows are 7 mm (thickness) x 97 mm (width).
The dimensions of conductive material 1, which is a refractory material, are 7 mm (thickness)
x 20 mm (width) x 800 mm (length) were placed on both sides.
そして、使用したリニアモータ３の仕様は第１
表に示す通りである。 The specifications of the linear motor 3 used are as follows:
As shown in the table.
第１表
型式 ：両側式リニアモータ
ポールピツチ ：225mm
極数 ：２極
線電流 ：160A
線間電圧 ：220V
周波数 ：60Hz
鉄心績み厚 ：120mm
鉄心間距離 ：78mm
第１表のリニアモータを前記注入ノズルの両側
に配置して、リニアモータに電圧をオン時の流速
とオフ時のときの流速を求めた後、前記注入ノズ
ルを比較例としてフエーズドシリカの材質で内側
寸法を同じく７mm（厚み）×97mm（幅）としたの
に置換して、同様に第１表の条件でリニアモータ
から溶鉄に電磁力を作用させたオン時の流速とオ
フ時の流速を求めて比較した。 Table 1 Model: Double-sided linear motor Pole pitch: 225mm Number of poles: 2 poles Line current: 160A Line voltage: 220V Frequency: 60Hz Core thickness: 120mm Distance between cores: 78mm The linear motor in Table 1 is connected to the injection nozzle described above. After determining the flow velocity when the linear motor is turned on and off, the injection nozzle is made of phased silica and has the same inner dimensions of 7 mm (thickness) x 97 mm ( Similarly, under the conditions shown in Table 1, the electromagnetic force was applied to the molten iron by the linear motor, and the flow velocity when it was on and the flow velocity when it was off were determined and compared.
その結果、〔１−（オン時の流速／オフ時の流
速）〕×100が、本実施例では37％、比較例では19
％、となり、本実施例は比較例の約２倍の効率を
示している。 As a result, [1 - (flow velocity when on/flow velocity when off)] x 100 was 37% in this example and 19% in the comparative example.
%, and the efficiency of this example is about twice that of the comparative example.
〔実施例 ２〕
第５図に示すタンデイツシユ６にストツパーを
つけて、フラツトノズル３の両側に、実施例１と
同じノズルおよびリニアモータを両側に配置する
と共に、湯面レベル計に市販のCCD素子を使用
した光学式湯面レベル計を配置した。[Example 2] A stopper was attached to the tundish 6 shown in Fig. 5, and the same nozzles and linear motors as in Example 1 were placed on both sides of the flat nozzle 3, and a commercially available CCD element was installed in the water level meter. The optical water level meter used was installed.
更に、マイクロコンピユータを使用して、前記
湯面レベル測定値とレベル目標値の偏差値に応じ
た電流操作指令値をインバータ９に与えて、リニ
アモータ２，２′の線電流を操作してリニアモー
タ２，２′からの電磁力を調整して湯面レベルが
目標値になるようにした。鋳型７として50mm（厚
み）×200mm（幅）の寸法で、3m／分の鋳造速度
で連続鋳造した結果、従来の渦流式レベル計とス
トツパーの操作による制御システムに比して、湯
面レベルの変動幅が1/2に減少した。 Furthermore, using a microcomputer, a current operation command value corresponding to the deviation value between the measured value of the hot water level and the target level value is given to the inverter 9, and the line current of the linear motors 2 and 2' is operated to perform linear operation. The electromagnetic force from motors 2 and 2' was adjusted to bring the hot water level to the target value. Mold 7 had dimensions of 50 mm (thickness) x 200 mm (width), and was cast continuously at a casting speed of 3 m/min. Compared to the conventional control system using an eddy current level meter and a stopper, the surface level of the molten metal was lowered. The fluctuation range has been reduced to 1/2.
本発明では、注入ノズルをその内壁の特定方向
に配置して、リニアモータと組み合わせることに
より、リニアモータがその注入ノズル内の溶鋼に
作用させる効率が大きく向上すると共に、リニア
モータに流す電流を大きくすれば、注入ノズル内
の溶鋼流を停止することも可能になる。
In the present invention, by arranging the injection nozzle in a specific direction on its inner wall and combining it with a linear motor, the efficiency with which the linear motor acts on the molten steel in the injection nozzle is greatly improved, and the current flowing through the linear motor is increased. This also makes it possible to stop the flow of molten steel within the injection nozzle.
またこの注入ノズルを使用し、リニアモータと
組み合わせた上で湯面レベル計とも組み合わせた
鋳型内湯面レベル制御装置によれば、従来の湯面
レベル制御装置に比して湯面レベル変動幅が大幅
に小さくなる。更に光学式レベル計のような応答
特性の速いものと組み合わせた湯面レベル制御装
置は、全体の応答性が高いので、最近研究がさか
んな薄スラグ連続鋳造機に適用が可能となる。更
に、リニアモータが溶鋼に作用させる電磁力の発
生効率が向上したので、リニアモータの容量を小
さくできると共に寸法も小型にできる。リニアモ
ータの寸法の小型化によつて、長さが縮まると、
それにつれて注入ノズルの長さも短かくでき、こ
れはコスト、応答性、予熱方法等に多大な効果を
生じる。 In addition, an in-mold level control device that uses this injection nozzle and is combined with a linear motor and a level meter can greatly reduce the range of level fluctuations compared to conventional level control devices. becomes smaller. Furthermore, since a hot water level control device combined with a fast response device such as an optical level meter has a high overall response, it can be applied to thin slag continuous casting machines, which have been actively researched recently. Furthermore, since the generation efficiency of the electromagnetic force applied to the molten steel by the linear motor has been improved, the capacity and size of the linear motor can be reduced. As the length of the linear motor decreases due to the miniaturization of its dimensions,
Accordingly, the length of the injection nozzle can be shortened, which has great effects on cost, responsiveness, preheating method, etc.
第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図および第１ｄ図
は、それぞれ本発明の注入ノズルの一実施例の横
断面図、第２図は、本発明の注入ノズルの導電性
物質と溶鉄流方向等の相関を示す説明図、第３ａ
図および第３ｂ図は本発明の注入ノズルの一実施
例の横断面図および縦断面図、第４ａ図および第
４ｂ図は、注入ノズルの両側に配置したリニアモ
ータの電磁力を溶鉄に作用させた時に溶鉄に生ず
る渦電流を推測して示す縦断面図であり第４ａ図
は従来の注入ノズルの場合を第４ｂ図は本発明の
注入ノズルの場合を示す。第５図は、本発明の注
入ノズルおよびリニアモータの配置をベースと
し、それらを湯面レベル計と組み合わせた鋳型内
の湯面レベル制御装置の構成概要を示すブロツク
図である。
１……導電性物質、２，２′……リニアモータ、
３……ノズル、５：ノズル内空間、６……タンデ
イツシユ、７……鋳型、８……湯面レベル計、９
……インバータ、１０……力率改善用コンデン
サ。
1a, 1b, 1c, and 1d are cross-sectional views of an embodiment of the injection nozzle of the present invention, and FIG. 2 shows the electrically conductive material and molten iron flow direction of the injection nozzle of the present invention. Explanatory diagram showing the correlation of etc., Part 3a
Figures 3 and 3b are cross-sectional views and longitudinal sectional views of an embodiment of the injection nozzle of the present invention, and Figures 4a and 4b show the electromagnetic force of linear motors placed on both sides of the injection nozzle acting on molten iron. FIG. 4a is a vertical cross-sectional view showing an estimated eddy current generated in molten iron when the molten iron is heated. FIG. 4a shows the case of a conventional injection nozzle, and FIG. 4b shows the case of the injection nozzle of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing an outline of the configuration of a mold level control device based on the arrangement of the injection nozzle and linear motor of the present invention, and combining these with a level meter. 1... Conductive material, 2, 2'... Linear motor,
3...Nozzle, 5: Space inside the nozzle, 6...Tandate, 7...Mold, 8...Mountain surface level meter, 9
...Inverter, 10...Capacitor for power factor improvement.
Claims (1)
行磁界を作用させるリニアモータを配置すると共
にタンデイツシユから注入溶鉄を内側を介して鋳
型に注入する連続鋳造機における注入ノズルにお
いて、： 前記注入ノズルの長手方向および前記リニアモ
ータ間の磁力線の方向に直角な第３の方向におけ
る前記注入ノズルの内壁が前記溶鉄に耐久性のあ
る導電性物質であることを特徴とする連続鋳造機
におけるリニアモータ用注入ノズル。 ２ 前記ノズルの形状がほぼ矩形であり、その短
片側の内壁が耐久性のある導電性物質であり、長
辺側にリニアモータが配置された前記特許請求の
範囲第１項記載の連続鋳造機におけるリニアモー
タ用注入ノズル。 ３ 前記導電性物質がZrB2または炭素であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の連続鋳造機におけるリニアモータ用注入
ノズル。 ４ 注入ノズルの相対する内壁が溶鉄に耐久性の
ある導電性物質である注入ノズルを介してタンデ
イツシユから溶鉄を鋳型に注入するに際し、前記
注入ノズルの長手方向および前記導電性物質の相
対する内壁を結ぶ方向に直角な第３の方向におけ
る前記注入ノズルの側面に対向してリニアモータ
を配置し、前記リニアモータに流す電流の大きさ
または周波数を操作することにより前記注入溶鉄
の流量調整を行うことを特徴とする連続鋳造方
法。 ５ タンデイツシユから溶鉄を鋳型に注入するノ
ズルと、前記ノズルの側面に対向して配置したリ
ニアモータと、前記鋳型内の溶鋼レベルを測定す
る湯面レベル計と、目標湯面レベル値の設定値を
取り込んで前記湯面レベル測定値との偏差値を求
め、前記偏差値に応じて前記リニアモータに流す
電流、電圧または周波数の内少なくとも一つを操
作する操作量を算出して出力する制御演算部と、
前記制御演算部からの出力値を受け取つて、リニ
アモータに流す電流、電圧または周波数の内少な
くとも一つを操作するインバータとで構成した湯
面レベル制御装置において： 前記注入ノズルを、その長手方向および前記リ
ニアモータ間に流す磁力線の方向に直角な方向に
おける注入ノズルの相対する内壁に溶鉄に耐久性
のある導電性物質を設けた注入ノズルとしたこと
を特徴とする連続鋳造機の湯面レベル制御装置。[Scope of Claims] 1. An injection nozzle in a continuous casting machine, in which linear motors are arranged opposite to each other on both sides to apply a traveling magnetic field in the injection direction to the injected molten iron, and the injected molten iron is injected from the tundish into the mold through the inside. Continuous, characterized in that: the inner wall of the injection nozzle in a third direction perpendicular to the longitudinal direction of the injection nozzle and the direction of the magnetic field lines between the linear motors is of an electrically conductive material resistant to the molten iron. Injection nozzle for linear motor in casting machine. 2. The continuous casting machine according to claim 1, wherein the nozzle has a substantially rectangular shape, the inner wall on one short side of the nozzle is made of a durable conductive material, and a linear motor is arranged on the long side. Injection nozzle for linear motors. 3. Claim 1 or 2, characterized in that the conductive substance is ZrB 2 or carbon.
An injection nozzle for a linear motor in a continuous casting machine as described in 2. 4 When pouring molten iron from a tundish into a mold through an injection nozzle whose opposing inner walls are made of a conductive material that is durable for molten iron, the longitudinal direction of the injection nozzle and the opposing inner walls of the conductive material are A linear motor is disposed opposite to a side surface of the injection nozzle in a third direction perpendicular to the tying direction, and the flow rate of the injected molten iron is adjusted by manipulating the magnitude or frequency of the current flowing through the linear motor. A continuous casting method characterized by: 5 A nozzle for injecting molten iron into the mold from a tundish, a linear motor disposed opposite to the side surface of the nozzle, a level meter for measuring the level of molten steel in the mold, and a set value for the target level level. a control calculation unit that obtains a deviation value from the measured value of the hot water surface level, and calculates and outputs a manipulated variable for manipulating at least one of the current, voltage, or frequency flowing through the linear motor according to the deviation value; and,
In the hot water level control device configured with an inverter that receives an output value from the control calculation section and operates at least one of the current, voltage, or frequency applied to the linear motor: The injection nozzle is controlled in its longitudinal direction and Molten metal surface level control for a continuous casting machine, characterized in that the injection nozzle is provided with a conductive material durable for molten iron on opposing inner walls of the injection nozzle in a direction perpendicular to the direction of magnetic lines of force flowing between the linear motors. Device.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63131093A JPH01299747A (en) | 1988-05-28 | 1988-05-28 | Pouring nozzle, continuous casting method and device for controlling molten metal surface level |
| EP19890905753 EP0374260A4 (en) | 1988-05-16 | 1989-05-16 | Injector for high speed thin continuous casting machine and pouring control method |
| US07/459,822 US5027885A (en) | 1988-05-16 | 1989-05-16 | Injection apparatus and injection control method for high-speed thin plate continuous casting machine |
| AU35654/89A AU608445B2 (en) | 1988-05-16 | 1989-05-16 | Injector for high speed thin continuous casting machine and pouring control method |
| PCT/JP1989/000493 WO1989011362A1 (en) | 1988-05-16 | 1989-05-16 | Injector for high speed thin continuous casting machine and pouring control method |
| KR1019900700078A KR920004689B1 (en) | 1988-05-16 | 1989-05-16 | Injection apparatus and injection control method for high-speed thin plate continuous casting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63131093A JPH01299747A (en) | 1988-05-28 | 1988-05-28 | Pouring nozzle, continuous casting method and device for controlling molten metal surface level |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299747A JPH01299747A (en) | 1989-12-04 |
| JPH0453610B2 true JPH0453610B2 (en) | 1992-08-27 |
Family
ID=15049812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63131093A Granted JPH01299747A (en) | 1988-05-16 | 1988-05-28 | Pouring nozzle, continuous casting method and device for controlling molten metal surface level |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01299747A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU714976B2 (en) * | 1996-04-29 | 2000-01-13 | Bhp Steel (Jla) Pty Limited | Magnetic braking |
| CN106457368B (en) * | 2014-05-21 | 2020-10-30 | 诺维尔里斯公司 | Mixing injector nozzle and flow control device |
-
1988
- 1988-05-28 JP JP63131093A patent/JPH01299747A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01299747A (en) | 1989-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4178979A (en) | Method of and apparatus for electromagnetic mixing of metal during continuous casting | |
| EP2682201A1 (en) | Method and apparatus for the continuous casting of aluminium alloys | |
| KR20200133658A (en) | A metallurgical tundish and a casting method thereof | |
| JPH0453610B2 (en) | ||
| WO1989011362A1 (en) | Injector for high speed thin continuous casting machine and pouring control method | |
| JPS61199557A (en) | Device for controlling flow rate of molten steel in mold for continuous casting | |
| CA1123897A (en) | Electromagnetic casting method and apparatus | |
| US3746074A (en) | Apparatus for regulating the solidification of the liquid core in a continuous casting | |
| CN2649221Y (en) | Side sealing device for dual-roller thin band continuous casting bath | |
| JP2633764B2 (en) | Method for controlling molten steel flow in continuous casting mold | |
| JP3088917B2 (en) | Continuous casting method of molten metal | |
| JPH11226705A (en) | Device for controlling fluidity of molten metal | |
| JPH11123511A (en) | Electromagnetic stirring method and electromagnetic strring device | |
| CN219944552U (en) | Device for actively controlling flow direction of molten steel at outlet of tundish passage in multi-mode manner | |
| JPH028821B2 (en) | ||
| JP2633766B2 (en) | Method for controlling molten steel flow in continuous casting mold | |
| KR100530102B1 (en) | Molten steel flow distributing pad for the continuous casting tundish | |
| JPH08197212A (en) | Method for continuously casting molten metal and mold for continuous casting | |
| JP3124217B2 (en) | Flow controller for molten metal | |
| JPH09277006A (en) | Method for continuously casting molten metal | |
| JPS5750249A (en) | Production of clad steel ingot | |
| EP0141180A1 (en) | Casting apparatus | |
| JPH06606A (en) | Controller for flow of molten steel in continuous casting mold | |
| JPH1080756A (en) | Controller for fluidization of molten metal | |
| JPS5835050A (en) | Tundish for continuous casting having heating function for molten metal |