JPH0639508A - 連続鋳造における溶融金属の攪拌方法 - Google Patents
連続鋳造における溶融金属の攪拌方法Info
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- JPH0639508A JPH0639508A JP4303771A JP30377192A JPH0639508A JP H0639508 A JPH0639508 A JP H0639508A JP 4303771 A JP4303771 A JP 4303771A JP 30377192 A JP30377192 A JP 30377192A JP H0639508 A JPH0639508 A JP H0639508A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
- B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/122—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
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- Continuous Casting (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 連続鋳造プロセスにおける溶融金属の電磁式
攪拌方法を提供する。 【構成】 誘電子のコイルに多相電流を供給して、溶融
金属（１０）内において中心鋳造軸線に関してオフセッ
トした少なくとも一つの主回転運動領域（１４，１６）
を生成せしめる。前記電流の相をサイクリックに整流す
ることにより、この主回転運動領域（１４）を前記中心
鋳造軸線のまわりにおける副次的ジャイロ運動（１８）
として旋廻せしめる。
攪拌方法を提供する。 【構成】 誘電子のコイルに多相電流を供給して、溶融
金属（１０）内において中心鋳造軸線に関してオフセッ
トした少なくとも一つの主回転運動領域（１４，１６）
を生成せしめる。前記電流の相をサイクリックに整流す
ることにより、この主回転運動領域（１４）を前記中心
鋳造軸線のまわりにおける副次的ジャイロ運動（１８）
として旋廻せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続鋳造法において溶融
金属を攪拌する方法に関するものであり、同方法によれ
ば中心軸線を画成する金属流れ内には移動する電磁誘導
磁界が誘導される。同磁界の誘導は金属流のまわりに配
置され、多相電流を供給された誘電子装置によって行な
われ、前記磁界は溶融金属内に金属流と直交する少なく
とも一つの運動方向を与える。
金属を攪拌する方法に関するものであり、同方法によれ
ば中心軸線を画成する金属流れ内には移動する電磁誘導
磁界が誘導される。同磁界の誘導は金属流のまわりに配
置され、多相電流を供給された誘電子装置によって行な
われ、前記磁界は溶融金属内に金属流と直交する少なく
とも一つの運動方向を与える。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】鋳造金属について、その
表面状態及び分離、収縮のような内部特性を改善して鋳
造金属のより大きな一様性を得るために連続鋳造におい
て電磁攪拌を実施することは周知のことである。
表面状態及び分離、収縮のような内部特性を改善して鋳
造金属のより大きな一様性を得るために連続鋳造におい
て電磁攪拌を実施することは周知のことである。
【０００３】かくして金属をインゴットモールド自体内
で攪拌するか又はインゴットモールドの下方の異なる地
点において攪拌することが提案されている。攪拌作用を
生むための種々の誘電子の正確な配置点は鋳造速度、鋳
造横断面積及び処理すべき金属の品質等の関数として決
定される。
で攪拌するか又はインゴットモールドの下方の異なる地
点において攪拌することが提案されている。攪拌作用を
生むための種々の誘電子の正確な配置点は鋳造速度、鋳
造横断面積及び処理すべき金属の品質等の関数として決
定される。
【０００４】これ迄二つの主なるタイプの回転攪拌器が
知られてきた。 a) 鋳造されたか、されようとしている金属を出来る限
り対称的に取囲み、金属の流れと垂直方向に作用する回
転攪拌器。このような攪拌器は例えばＦＲ−Ａ−２，２
７９，５００号特許公報に記載されている。 b) しばしば金属の流れと平行に作用する方向性線形攪
拌器。そのような攪拌器は例えば独国の雑誌「Ｆａｃｈ
ｂｅｒｉｃｈｔｅ Ｈｕｅｔｔｅｎｐｒａｘｉｓ Ｍｅ
ｔａｌｌｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ」の１９８７年２５
巻７号の６７６〜６８１頁に掲載された「ドナウィッツ
連続ブルーム鋳造装置上に設けたボウエスト−アルパイ
ン脈動器を用いた電磁攪拌（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅ
ｔｉｃＳｔｉｒｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ Ｖｏｅｓｔ−Ａ
ｌｐｉｎｅ Ｐｕｓａｔｏｒｓｏｎ ｔｈｅ Ｄｏｎａ
ｗｉｔｚ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｌｏｏｍ Ｃａｓ
ｔｅｒ）」なる記事に記載されている。後者のタイプの
攪拌器は鋳造金属の一方の表面のみ又は二つの直径方向
に相対した表面、あるいは又金属の四つの表面上におい
てさえ作用することが出来る。後者のタイプの線形誘電
子を用いるにあたってこれにパルスを添加することで処
理すべき金属に付加的攪拌作用を発生させることも行な
われている。
知られてきた。 a) 鋳造されたか、されようとしている金属を出来る限
り対称的に取囲み、金属の流れと垂直方向に作用する回
転攪拌器。このような攪拌器は例えばＦＲ−Ａ−２，２
７９，５００号特許公報に記載されている。 b) しばしば金属の流れと平行に作用する方向性線形攪
拌器。そのような攪拌器は例えば独国の雑誌「Ｆａｃｈ
ｂｅｒｉｃｈｔｅ Ｈｕｅｔｔｅｎｐｒａｘｉｓ Ｍｅ
ｔａｌｌｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ」の１９８７年２５
巻７号の６７６〜６８１頁に掲載された「ドナウィッツ
連続ブルーム鋳造装置上に設けたボウエスト−アルパイ
ン脈動器を用いた電磁攪拌（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅ
ｔｉｃＳｔｉｒｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ Ｖｏｅｓｔ−Ａ
ｌｐｉｎｅ Ｐｕｓａｔｏｒｓｏｎ ｔｈｅ Ｄｏｎａ
ｗｉｔｚ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｂｌｏｏｍ Ｃａｓ
ｔｅｒ）」なる記事に記載されている。後者のタイプの
攪拌器は鋳造金属の一方の表面のみ又は二つの直径方向
に相対した表面、あるいは又金属の四つの表面上におい
てさえ作用することが出来る。後者のタイプの線形誘電
子を用いるにあたってこれにパルスを添加することで処
理すべき金属に付加的攪拌作用を発生させることも行な
われている。
【０００５】特許公報ＦＲ−Ａ−２，４８５，４１１号
及びＵＳ−Ａ−４，８６７，７８６号は金属の二つの相
対する面上に線形誘電子を用いることを提案している。
これらの誘電子はかくして互いに反対方向に対をなして
回転している並進回転運動を生ずる連続要素式誘電ユニ
ットへと電気的に分割される。前記方法は基本的に細長
い四辺形の横断面を備えた金属製品に関するものであ
る。
及びＵＳ−Ａ−４，８６７，７８６号は金属の二つの相
対する面上に線形誘電子を用いることを提案している。
これらの誘電子はかくして互いに反対方向に対をなして
回転している並進回転運動を生ずる連続要素式誘電ユニ
ットへと電気的に分割される。前記方法は基本的に細長
い四辺形の横断面を備えた金属製品に関するものであ
る。
【０００６】回転式攪拌器を用いて、処理すべき金属内
にらせん状の運動を発生させ、液体金属内に含まれた介
在物を上向きに取込むことも提案されている。そのよう
な方法は例えば特許公報ＦＲ−Ａ−２，４２６，５１６
号に記載されている。この方法はしかしながら実例が無
い。その理由はインゴットモールドを適正に潤滑するこ
とが困難なためである。
にらせん状の運動を発生させ、液体金属内に含まれた介
在物を上向きに取込むことも提案されている。そのよう
な方法は例えば特許公報ＦＲ−Ａ−２，４２６，５１６
号に記載されている。この方法はしかしながら実例が無
い。その理由はインゴットモールドを適正に潤滑するこ
とが困難なためである。
【０００７】特許公報ＤＥ−Ａ−３，５２７，３８７号
においては異なる周波数及び振幅において作動する二つ
の回転磁界を用いることが提案されている。この場合の
目的は二つの異なる同軸状の回転運動にして、外側の運
動が内側の運動よりも低い回転速度を備えているような
回転運動を提供することである。注目すべきは前記２つ
の運動の回転軸線が中心の鋳造軸線と一致するというこ
とである。慣用の回転攪拌方法と同様にしてこの方法は
攪拌運動を増加させようとする時に内側運動の中心に渦
に似た運動を生じさせるという欠点を有している。
においては異なる周波数及び振幅において作動する二つ
の回転磁界を用いることが提案されている。この場合の
目的は二つの異なる同軸状の回転運動にして、外側の運
動が内側の運動よりも低い回転速度を備えているような
回転運動を提供することである。注目すべきは前記２つ
の運動の回転軸線が中心の鋳造軸線と一致するというこ
とである。慣用の回転攪拌方法と同様にしてこの方法は
攪拌運動を増加させようとする時に内側運動の中心に渦
に似た運動を生じさせるという欠点を有している。
【０００８】特許公報ＵＳ−４，８７７，０７９号は溶
融金属流内に相対する回転方向を持った２つの回転運動
を並設して、２つの運動乃至動きの界面に中心鋳造線を
横断する物質流を誘起せしめることである。これらの運
動を組合せると金属流の中心における溶融浴の運動が改
善される。この方法の主たる欠点は前記運動が一つの支
配的方向に沿って配向されるということであり、この方
向は金属の組織に関する横断面状の均一性の観点からは
決して最適ではない。
融金属流内に相対する回転方向を持った２つの回転運動
を並設して、２つの運動乃至動きの界面に中心鋳造線を
横断する物質流を誘起せしめることである。これらの運
動を組合せると金属流の中心における溶融浴の運動が改
善される。この方法の主たる欠点は前記運動が一つの支
配的方向に沿って配向されるということであり、この方
向は金属の組織に関する横断面状の均一性の観点からは
決して最適ではない。
【０００９】従って注目すべきことは、これ迄採用され
てきた種々の手法は確かに連続鋳造される製品の内側及
び外側組織の改善に役立ってきたが、これ迄使用されて
いる種々のタイプの攪拌方法は又新しい無視出来ない欠
点をも生ずるということも否定出来ない。かくして例え
ばインゴットモールド自体の内部及びインゴットモール
ド下方において用いられた回転及び線形攪拌器がある時
点において、処理すべき金属内にある種々の欠陥の誘起
を促進するような運動を発生させる可能性がある。前記
欠陥としては例えば介在物及び白線の形成とか中心分離
部分における内部組織の劣化等が挙げられる。
てきた種々の手法は確かに連続鋳造される製品の内側及
び外側組織の改善に役立ってきたが、これ迄使用されて
いる種々のタイプの攪拌方法は又新しい無視出来ない欠
点をも生ずるということも否定出来ない。かくして例え
ばインゴットモールド自体の内部及びインゴットモール
ド下方において用いられた回転及び線形攪拌器がある時
点において、処理すべき金属内にある種々の欠陥の誘起
を促進するような運動を発生させる可能性がある。前記
欠陥としては例えば介在物及び白線の形成とか中心分離
部分における内部組織の劣化等が挙げられる。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】本発明の目的は特に有
効な攪拌の新規な方法を提供することによって連続鋳造
金属の内側及び外側組織の品質を改善することである。
効な攪拌の新規な方法を提供することによって連続鋳造
金属の内側及び外側組織の品質を改善することである。
【００１１】この目的を達成するために本発明は序論に
おいて述べたような攪拌方法において、誘電子装置のコ
イルに多相電流を供給して溶融金属内に少なくとも一つ
の主回転領域にして中心鋳造軸線に関してオフセットし
ている領域を創成せしめるとともに、前記多相電流の相
が周期的に転換するようにして、この少なくとも一つの
主回転運動領域が副次的ジャイロ運動をしながら中心鋳
造軸線のまわりを旋廻するようにしてやることを特徴と
する攪拌方法を提供している。
おいて述べたような攪拌方法において、誘電子装置のコ
イルに多相電流を供給して溶融金属内に少なくとも一つ
の主回転領域にして中心鋳造軸線に関してオフセットし
ている領域を創成せしめるとともに、前記多相電流の相
が周期的に転換するようにして、この少なくとも一つの
主回転運動領域が副次的ジャイロ運動をしながら中心鋳
造軸線のまわりを旋廻するようにしてやることを特徴と
する攪拌方法を提供している。
【００１２】その結果金属流内にはすぐれた流れ分布が
得られることが判明した。鋳造軸線のまわりの運動で、
介在物又は粉末を中心に向けて巻込む渦のチューブはか
くして防止される。中心鋳造軸線中を通過する一方向性
の運動は実際上浸漬ノズルの使用を不可能にするが、こ
のことも防止出来る。運動の分布形態は又金属流の周縁
領域と中心領域の間の物質交換を促進するにもかかわら
ず、特定の方向への交換が優先されることはない。かく
して、組織のすぐれた横断面的均一性が得られる。
得られることが判明した。鋳造軸線のまわりの運動で、
介在物又は粉末を中心に向けて巻込む渦のチューブはか
くして防止される。中心鋳造軸線中を通過する一方向性
の運動は実際上浸漬ノズルの使用を不可能にするが、こ
のことも防止出来る。運動の分布形態は又金属流の周縁
領域と中心領域の間の物質交換を促進するにもかかわら
ず、特定の方向への交換が優先されることはない。かく
して、組織のすぐれた横断面的均一性が得られる。
【００１３】金属の中心鋳造軸線に関してオフセットし
た単一の主廻線運動を生じさせ、この運動をこの軸線の
まわりで旋廻させること可能である。一つの好適な実施
例においては、相対する回転方向を備えた２つの主運動
領域が並設されるが、これらの領域の各々は好ましくは
金属流のエッジから中心の鋳造軸線迄延びている。それ
らの界面においては、前記２つの主要運動領域は重ね合
わされ、かくして中心領域を通る流れが強化される。副
次的ジャイロ運動はこの中心流れが優勢な方向を持たな
いということを保証する。
た単一の主廻線運動を生じさせ、この運動をこの軸線の
まわりで旋廻させること可能である。一つの好適な実施
例においては、相対する回転方向を備えた２つの主運動
領域が並設されるが、これらの領域の各々は好ましくは
金属流のエッジから中心の鋳造軸線迄延びている。それ
らの界面においては、前記２つの主要運動領域は重ね合
わされ、かくして中心領域を通る流れが強化される。副
次的ジャイロ運動はこの中心流れが優勢な方向を持たな
いということを保証する。
【００１４】用いられる多相電流は好適には３相電流又
は２相電流であり、これらはそれぞれ例えば周知の６コ
イル又は８コイル誘電子システムに供給される。
は２相電流であり、これらはそれぞれ例えば周知の６コ
イル又は８コイル誘電子システムに供給される。
【００１５】四角形の横断面を備えた金属流に適用可能
な好適実施例においては、金属流の四側辺に沿って対に
設置された８個のコイルに２相電流が供給される。
な好適実施例においては、金属流の四側辺に沿って対に
設置された８個のコイルに２相電流が供給される。
【００１６】前記主回転運動及び／又は副次的ジャイロ
運動上には鋳造軸線に沿ってのらせん運動を重畳するこ
とが可能であり、しかもこの際インゴットモールドの適
正な潤滑は妨害されることが無い。
運動上には鋳造軸線に沿ってのらせん運動を重畳するこ
とが可能であり、しかもこの際インゴットモールドの適
正な潤滑は妨害されることが無い。
【００１７】本方法は好適には、中心浸漬ノズルはあっ
ても無くても良いが、円形、四角形、長方形又は他の横
断面を備えた冷却インゴットモールド内の電磁攪拌に適
用可能である。しかしながら、本方法は又連続鋳造装置
のインゴットモールドの下方に位置する種々の領域内の
攪拌にも適用することが可能である。また本方法は鋼、
アルミニウム、銅等の既知の金属の連続鋳造に適用可能
だということを指摘しておくのが良い。最終的に当業者
ならば本方法は多くの場合既に設置された誘電子を修整
する必要が無いということを理解されるであろう。実際
電源を修整又は取換えるか又は十分な整流作用を備えさ
せることで十分である。
ても無くても良いが、円形、四角形、長方形又は他の横
断面を備えた冷却インゴットモールド内の電磁攪拌に適
用可能である。しかしながら、本方法は又連続鋳造装置
のインゴットモールドの下方に位置する種々の領域内の
攪拌にも適用することが可能である。また本方法は鋼、
アルミニウム、銅等の既知の金属の連続鋳造に適用可能
だということを指摘しておくのが良い。最終的に当業者
ならば本方法は多くの場合既に設置された誘電子を修整
する必要が無いということを理解されるであろう。実際
電源を修整又は取換えるか又は十分な整流作用を備えさ
せることで十分である。
【００１８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。付図中の符号１０はインゴットモールド又はその下
方のビレット乃至ブルーム中の水平横断面をあらわして
いる。参照番号１０は従って付図の面に垂直な金属流を
示しており、同金属流の横断面は例えば正方形、長方形
又は円形とすることが出来る。溶融金属はその周縁から
凝固を開始していることに注意されたい。
る。付図中の符号１０はインゴットモールド又はその下
方のビレット乃至ブルーム中の水平横断面をあらわして
いる。参照番号１０は従って付図の面に垂直な金属流を
示しており、同金属流の横断面は例えば正方形、長方形
又は円形とすることが出来る。溶融金属はその周縁から
凝固を開始していることに注意されたい。
【００１９】符号１２は周知の電磁式誘電子である。こ
の誘電子は例えば金属流１０を取囲む一つ又はそれ以上
の塊片からなる環状フレームによって構成することが出
来る。前記フレームは図１又は図２においては例えば１
から６迄の番号を付した６個のコイルを有しており、同
コイルは溶融金属内に磁場を誘起させるべく選択的に励
起することが出来る。図中黒い長方形で図式的にあらわ
されているコイルは同一の環状誘電子の一部であっても
良いし、幾つかの異なる誘電子に属する幾つかのコイル
群であっても良い。誘電子は、はっきりした極を備えて
いても良いし、備えていなくても良い。
の誘電子は例えば金属流１０を取囲む一つ又はそれ以上
の塊片からなる環状フレームによって構成することが出
来る。前記フレームは図１又は図２においては例えば１
から６迄の番号を付した６個のコイルを有しており、同
コイルは溶融金属内に磁場を誘起させるべく選択的に励
起することが出来る。図中黒い長方形で図式的にあらわ
されているコイルは同一の環状誘電子の一部であっても
良いし、幾つかの異なる誘電子に属する幾つかのコイル
群であっても良い。誘電子は、はっきりした極を備えて
いても良いし、備えていなくても良い。
【００２０】図１は円形の横断面に対して、番号１４に
よって示される単一オフセット主囲いこみ運動を用いる
ことによって得られる攪拌運動を図式的に例示してい
る。この運動領域１４は図１に示す場合においては３相
電流の第１相、第２相及び第３相を以ってそれぞれコイ
ル１、コイル６及びコイル５を励起することによって生
ずる滑り場によって生成されている。この運動域は中心
の鋳造軸線に関してオフセットしていることに注目され
たい。本方法によれば、図１においては移動領域１４の
全域において中心鋳造軸線のまわりにはジャイロ運動が
発生するが、この運動は参照符号１８によって示される
矢印であらわされている。
よって示される単一オフセット主囲いこみ運動を用いる
ことによって得られる攪拌運動を図式的に例示してい
る。この運動領域１４は図１に示す場合においては３相
電流の第１相、第２相及び第３相を以ってそれぞれコイ
ル１、コイル６及びコイル５を励起することによって生
ずる滑り場によって生成されている。この運動域は中心
の鋳造軸線に関してオフセットしていることに注目され
たい。本方法によれば、図１においては移動領域１４の
全域において中心鋳造軸線のまわりにはジャイロ運動が
発生するが、この運動は参照符号１８によって示される
矢印であらわされている。
【００２１】図１内の領域１４をして矢印１８の向きに
中心鋳造軸線のまわりで回転させるためには、相を転換
させ、コイル１から６の励起サイクルの順番を（１−６
−５）、（２−１−６）、（３−２−１）、（４−３−
２）、（５−４−３）、（６−５−４）、（１−６−
５）、……のようにしてやるだけで十分である。
中心鋳造軸線のまわりで回転させるためには、相を転換
させ、コイル１から６の励起サイクルの順番を（１−６
−５）、（２−１−６）、（３−２−１）、（４−３−
２）、（５−４−３）、（６−５−４）、（１−６−
５）、……のようにしてやるだけで十分である。
【００２２】運動領域１４を時計方向に回転してやる代
りに、前記コイルのサイクリック励起の順番を前述のも
のとは逆の順番で行なうことにより、反時計方向に回転
してやることも当然可能である。更には運動１８及び／
又は運動１４の向きを時々反転してやることも興味深い
ことであろう。
りに、前記コイルのサイクリック励起の順番を前述のも
のとは逆の順番で行なうことにより、反時計方向に回転
してやることも当然可能である。更には運動１８及び／
又は運動１４の向きを時々反転してやることも興味深い
ことであろう。
【００２３】図２は図１に示す装置を用いて番号１６を
付した第二の主回転運動を誘起させている状態を示して
いる。この運動１６は前記第一の主回転運動１４に対し
て直径方向に並設されているが、回転方向は運動１４と
反対にされている。第二の回転領域１６は図２の場合コ
イル２，３，４を３相電流で励起してやることで生成さ
れているが、第一の回転領域１４は図２に示す例におい
てはやはりコイル１，６，５を３相電流で励起すること
により生成されている。図１の場合の如く、主回転領域
１４及び１６上には鋳造軸線のまわりのジャイロ運動が
生ずるが、この様子は図２において番号１８を付した矢
印によって例示されている。
付した第二の主回転運動を誘起させている状態を示して
いる。この運動１６は前記第一の主回転運動１４に対し
て直径方向に並設されているが、回転方向は運動１４と
反対にされている。第二の回転領域１６は図２の場合コ
イル２，３，４を３相電流で励起してやることで生成さ
れているが、第一の回転領域１４は図２に示す例におい
てはやはりコイル１，６，５を３相電流で励起すること
により生成されている。図１の場合の如く、主回転領域
１４及び１６上には鋳造軸線のまわりのジャイロ運動が
生ずるが、この様子は図２において番号１８を付した矢
印によって例示されている。
【００２４】図３のグラフは第１のサイクル中コイル１
乃至６内における３相電流がいかに分布しているかを図
式的に表わしている。この第１のサイクル中図２に示さ
れる運動１４及び１６が生ずるが、コイル１及び２は相
１に接続され、コイル３及び６は相２に、コイル４及び
５は相３にそれぞれ接続されている。図３のグラフの横
軸は時間をあらわしている。白と黒のブロックは時間の
関数であらわした相内電流を示している。このダイヤグ
ラムは図２のケースにおいて磁界が２から３へ、３から
４へと及び１から６から５へと移動する２通りの磁界を
生成して液体金属を駆動するとともにオフセットされた
回転領域１４及び１６を生成するためのコイルへの電流
供給方法を示している。
乃至６内における３相電流がいかに分布しているかを図
式的に表わしている。この第１のサイクル中図２に示さ
れる運動１４及び１６が生ずるが、コイル１及び２は相
１に接続され、コイル３及び６は相２に、コイル４及び
５は相３にそれぞれ接続されている。図３のグラフの横
軸は時間をあらわしている。白と黒のブロックは時間の
関数であらわした相内電流を示している。このダイヤグ
ラムは図２のケースにおいて磁界が２から３へ、３から
４へと及び１から６から５へと移動する２通りの磁界を
生成して液体金属を駆動するとともにオフセットされた
回転領域１４及び１６を生成するためのコイルへの電流
供給方法を示している。
【００２５】中心鋳造軸線のまわりにジャイロ運動１８
を生成してやるためには種々のコイルへの相電流の接続
を変えるだけで良い。かくして第２のサイクル中コイル
３及び２は相１に、コイル４及び１は相２へ、コイル５
及び６は相３へと接続される。回転運動領域１４及び１
６はかくて鋳造軸線のまわりを所定の角度だけ変位され
る。この角度は特に攪拌器のコイルの数及び形状に依存
する前述のケースにおいてはこの角度は例えば６０°と
することが出来、その場合には中心軸線のまわりで３６
０°回転するためには図３に示したのと類似な６つのサ
イクル運動が必要とされる。
を生成してやるためには種々のコイルへの相電流の接続
を変えるだけで良い。かくして第２のサイクル中コイル
３及び２は相１に、コイル４及び１は相２へ、コイル５
及び６は相３へと接続される。回転運動領域１４及び１
６はかくて鋳造軸線のまわりを所定の角度だけ変位され
る。この角度は特に攪拌器のコイルの数及び形状に依存
する前述のケースにおいてはこの角度は例えば６０°と
することが出来、その場合には中心軸線のまわりで３６
０°回転するためには図３に示したのと類似な６つのサ
イクル運動が必要とされる。
【００２６】鋳造軸線のまわりのこのジャイロ運動の回
転速度は特にこの角度並びに個々のサイクルの持続時間
の関数である。後者は電気的設備によって課せられる限
度内において連続的に変化させることが可能である。実
際には、副次回転の速度は例えば鋳造設備内の誘電子の
位置の関数として選ばれる。通常は、副次回転の速度
は、毎分５〜２００回転の間である。多重相供給電流の
周波数自体は誘電子の位置の関数として選ばれる。実
際、インゴットモールドに位置する誘電子は主として低
周波数（２〜１５Hz）の範囲内で作動するので銅インゴ
ットモールドの壁中を通過することが出来る。一方イン
ゴットモールドの下方に位置する誘電子は例えば１５〜
７０Hzの間のより高い周波数において作動することが出
来る。
転速度は特にこの角度並びに個々のサイクルの持続時間
の関数である。後者は電気的設備によって課せられる限
度内において連続的に変化させることが可能である。実
際には、副次回転の速度は例えば鋳造設備内の誘電子の
位置の関数として選ばれる。通常は、副次回転の速度
は、毎分５〜２００回転の間である。多重相供給電流の
周波数自体は誘電子の位置の関数として選ばれる。実
際、インゴットモールドに位置する誘電子は主として低
周波数（２〜１５Hz）の範囲内で作動するので銅インゴ
ットモールドの壁中を通過することが出来る。一方イン
ゴットモールドの下方に位置する誘電子は例えば１５〜
７０Hzの間のより高い周波数において作動することが出
来る。
【００２７】本方法の特徴部分である副次ジャイロ運動
及び主回転運動上においてかつ鋳造軸線に沿ってらせん
運動を重畳させることが可能であることに注目された
い。この目的のためには、コイル巻線には、例えば周知
の如く、非対称性が与えられ、これにより金属内にはそ
のようならせん運動が誘起される。この目的達成のため
の別法として種々の極性片からなる誘電子が周知の態様
により垂直方向に積重ねられる。かくしてモールドの潤
滑は慣用の回転式攪拌にらせん運動を与える時に得られ
るインゴットモールドの貧弱な潤滑状態と比較して顕著
に改善される。
及び主回転運動上においてかつ鋳造軸線に沿ってらせん
運動を重畳させることが可能であることに注目された
い。この目的のためには、コイル巻線には、例えば周知
の如く、非対称性が与えられ、これにより金属内にはそ
のようならせん運動が誘起される。この目的達成のため
の別法として種々の極性片からなる誘電子が周知の態様
により垂直方向に積重ねられる。かくしてモールドの潤
滑は慣用の回転式攪拌にらせん運動を与える時に得られ
るインゴットモールドの貧弱な潤滑状態と比較して顕著
に改善される。
【００２８】多重相供給システム及び相転換方式には数
多くの変更例がある。図４は非限定的意味を持つ、６コ
イル誘電子に対する３相電流供給システムの例を示して
おり、コイルには１から６迄の番号が付されている。各
コイルには周知の電流コンバータ回路２４から電流が供
給されており、回路２４は３相の５０Hz（又は６０Hz）
配電器に接続されており、出力として可変周波数及び振
幅を備えた３相系を供給している。周知の構造の電子セ
レクタの存在により相−コイルの組合せを所定の順番に
従って転換することが出来る。
多くの変更例がある。図４は非限定的意味を持つ、６コ
イル誘電子に対する３相電流供給システムの例を示して
おり、コイルには１から６迄の番号が付されている。各
コイルには周知の電流コンバータ回路２４から電流が供
給されており、回路２４は３相の５０Hz（又は６０Hz）
配電器に接続されており、出力として可変周波数及び振
幅を備えた３相系を供給している。周知の構造の電子セ
レクタの存在により相−コイルの組合せを所定の順番に
従って転換することが出来る。
【００２９】図５及び図６は例として正方形横断面を備
えたインゴットモールド４０に適用された本電磁攪拌方
法の一つの特定実施例を示している。このインゴットモ
ールドは例えば水冷されており、浸漬ノズル４２を有し
ている。インゴットモールド４０の四辺の各々において
２つのコイルがそれぞれ設けられており、それら８個の
コイルの全てが１つ又はそれ以上の誘電子に属してい
る。電流は２相電流を以て行なわれており、その結果イ
ンゴットモールド４０の横断面内にオフセットした主移
動領域４４1 ，４４2 を生成する滑動磁場が得られてい
る。
えたインゴットモールド４０に適用された本電磁攪拌方
法の一つの特定実施例を示している。このインゴットモ
ールドは例えば水冷されており、浸漬ノズル４２を有し
ている。インゴットモールド４０の四辺の各々において
２つのコイルがそれぞれ設けられており、それら８個の
コイルの全てが１つ又はそれ以上の誘電子に属してい
る。電流は２相電流を以て行なわれており、その結果イ
ンゴットモールド４０の横断面内にオフセットした主移
動領域４４1 ，４４2 を生成する滑動磁場が得られてい
る。
【００３０】図５は８個のコイルの最初の励起サイクル
中における、金属流と交差する前記横断面中の運動を例
示している。主運動領域４４1 及び４４2 は子午平面に
関して対象的である。最初の相は、それぞれコイル１及
び３並びに８及び６に接続される。第２の相はコイル２
及び４並びに７及び５に接続される。
中における、金属流と交差する前記横断面中の運動を例
示している。主運動領域４４1 及び４４2 は子午平面に
関して対象的である。最初の相は、それぞれコイル１及
び３並びに８及び６に接続される。第２の相はコイル２
及び４並びに７及び５に接続される。
【００３１】図６は図５と類似な図として次のサイクル
中における運動を図式的に例示している。ここでは主運
動領域４４′1 及び４４′2 が対角平面に関して対称的
である。最初の相はコイル２及び４並びに１及び７に接
続されている。第２の相はコイル３及び５並びに８及び
６に接続されている。
中における運動を図式的に例示している。ここでは主運
動領域４４′1 及び４４′2 が対角平面に関して対称的
である。最初の相はコイル２及び４並びに１及び７に接
続されている。第２の相はコイル３及び５並びに８及び
６に接続されている。
【００３２】図５及び図６における符号４６で示される
矢印は浸漬ノズル４２のまわりにおける主運動領域４４
1 及び４４2 のジャイロ運動の向きを示している。当業
者ならば旋廻する主運動領域４４1 及び４４2 によりす
ぐれた攪拌状態が得られることを理解するであろう。ジ
ャイロ運動そのものはゆっくりしているので、従来技術
の回転攪拌器の周知の欠点である吸引作用によって被覆
スラグを巻込んでしまう中心渦流の発生はない。また浸
漬ノズルの浸蝕も無いことが理解されよう。何故ならば
浴内にはもはや優勢な運動方向というものは存在しない
からである。
矢印は浸漬ノズル４２のまわりにおける主運動領域４４
1 及び４４2 のジャイロ運動の向きを示している。当業
者ならば旋廻する主運動領域４４1 及び４４2 によりす
ぐれた攪拌状態が得られることを理解するであろう。ジ
ャイロ運動そのものはゆっくりしているので、従来技術
の回転攪拌器の周知の欠点である吸引作用によって被覆
スラグを巻込んでしまう中心渦流の発生はない。また浸
漬ノズルの浸蝕も無いことが理解されよう。何故ならば
浴内にはもはや優勢な運動方向というものは存在しない
からである。
【００３３】本発明は垂直鋳造を基準として例示、説明
されてきたが、同一の利点を維持したまま本発明を斜目
鋳造又は水平鋳造にさえ適用することが可能である。
されてきたが、同一の利点を維持したまま本発明を斜目
鋳造又は水平鋳造にさえ適用することが可能である。
【００３４】以上要約するに、提案した攪拌方法によれ
ば、当業界で現行知られている攪拌方法の欠点を呈する
こと無く、近代的連続鋳造の全ての必要な運動を特に簡
単かつ効果的態様で生じさせることが可能となる。
ば、当業界で現行知られている攪拌方法の欠点を呈する
こと無く、近代的連続鋳造の全ての必要な運動を特に簡
単かつ効果的態様で生じさせることが可能となる。
【図１】溶融金属流中の横断面により単一の主回転運動
を備えた浴内運動領域を図式的に示した図。
を備えた浴内運動領域を図式的に示した図。
【図２】図１と同様の図で、反対方向を向いた２つの主
回転運動を備えた浴内の運動を示した図。
回転運動を備えた浴内の運動を示した図。
【図３】図２の種々のコイル内の３相電流の時間経過に
よる分布図の第１のサイクルをあらわした図。
よる分布図の第１のサイクルをあらわした図。
【図４】６個のコイルによる攪拌器のための３相電源を
提供する一つの方法を図式的に示す図。
提供する一つの方法を図式的に示す図。
【図５】８個のコイルによる攪拌器を装着した４角形横
断面インゴットモールド内浴における子午線に関して対
称的な運動を図式的に示す図。
断面インゴットモールド内浴における子午線に関して対
称的な運動を図式的に示す図。
【図６】対角線に関して対称的な運動を図式的に示して
いる図５と同様な図。
いる図５と同様な図。
１０ インゴットモールド １２ 電磁式誘電子 １〜６ コイル １４，１６ 主回転運動領域 １８ ジャイロ運動
Claims (8)
- 【請求項１】 連続鋳造における溶融金属の攪拌方法で
あって、該方法によれば中心鋳造軸線を画成する金属流
内にはそのまわりに配され、多相電流が供給される誘電
子装置により移動する電磁気的誘電磁場が誘起され、当
該磁場は溶融金属内に前記金属流と交差する少なくとも
一つの運動を与えている攪拌方法において、前記誘電子
装置のコイルには、前記中心鋳造軸線に関してオフセッ
トした少なくとも一つの主回転運動領域（１４）を溶融
金属（１０）内に誘起せしめるよう前記多相電流が供給
されており、更にこの少なくとも一つの主回転運動領域
（１４）を中心鋳造軸線のまわりにおいて副次ジャイロ
運動（１８）として旋廻させるべく前記多相電流の相の
サイクリックな転換が行なわれることを特徴とする連続
鋳造における溶融金属の攪拌方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、第１及
び第２の主回転運動領域（１４及び１６）が生成されて
おり、両領域は並設されるとともに、金属流の周縁から
中心鋳造軸線の直近迄延びており、前記第１の領域（１
４）は時計方向に回転し、前記第２の領域（１６）は反
時計方向に回転していることを特徴とする連続鋳造にお
ける溶融金属の攪拌方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方法において、
前記多相電流は３相電流であることを特徴とする連続鋳
造における溶融金属の攪拌方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、前記誘
電子装置は金属流のまわりに対称的に配設された６個の
コイルを有していることを特徴とする連続鋳造における
溶融金属の攪拌方法。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の方法において、
前記多相電流が２相電流であることを特徴とする連続鋳
造における溶融金属の攪拌方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、前記誘
電子装置は金属流のまわりに配設された８個のコイルを
有していることを特徴とする連続鋳造における溶融金属
の攪拌方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記金
属流は正方形横断面を備えており、前記８個のコイルは
金属流の４辺のまわりに対をなして配設されていること
を特徴とする連続鋳造における溶融金属の攪拌方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載の方法において、鋳造軸
線の方向のらせん運動が前記主回転運動（１４，１６）
及び前記副次ジャイロ運動（１８）上に重畳されること
を特徴とする連続鋳造における溶融金属の攪拌方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU88034A LU88034A1 (fr) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | Procédé de brassage électromagnétique en coulée continue |
| LU88034 | 1991-11-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0639508A true JPH0639508A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3131513B2 JP3131513B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=19731326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04303771A Expired - Fee Related JP3131513B2 (ja) | 1991-11-13 | 1992-11-13 | 連続鋳造における溶融金属の攪拌方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5279351A (ja) |
| EP (1) | EP0542021B1 (ja) |
| JP (1) | JP3131513B2 (ja) |
| AT (1) | ATE162439T1 (ja) |
| BR (1) | BR9204480A (ja) |
| CA (1) | CA2082579A1 (ja) |
| DE (1) | DE69224148T2 (ja) |
| ES (1) | ES2114904T3 (ja) |
| LU (1) | LU88034A1 (ja) |
| MX (1) | MX9206529A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE513627C2 (sv) * | 1994-12-15 | 2000-10-09 | Abb Ab | Sätt och anordning vid gjutning i kokill |
| US6443219B1 (en) * | 1997-12-08 | 2002-09-03 | Nippon Steel Corporation | Method for casting molten metal |
| FR2805483B1 (fr) * | 2000-02-29 | 2002-05-24 | Rotelec Sa | Equipement pour alimenter en metal en fusion une lingotiere de coulee continue, et son procede d'utilisation |
| US6929055B2 (en) * | 2000-02-29 | 2005-08-16 | Rotelec | Equipment for supplying molten metal to a continuous casting ingot mould |
| WO2004058433A2 (en) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Dardik Irving I | Systems and methods of electromagnetic influence on electroconducting continuum |
| DE102004017443B3 (de) * | 2004-04-02 | 2005-04-21 | Technische Universität Dresden | Verfahren und Vorrichtung zum Rühren von elektrisch leitenden Flüssigkeiten in Behältern |
| US20080164004A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-10 | Anastasia Kolesnichenko | Method and system of electromagnetic stirring for continuous casting of medium and high carbon steels |
| JP5669509B2 (ja) * | 2010-07-16 | 2015-02-12 | 高橋 謙三 | 攪拌装置付き連続鋳造用鋳型装置 |
| ITUB20159776A1 (it) | 2015-12-30 | 2017-06-30 | Ergolines Lab S R L | Impianto di produzione di barre metalliche, macchina di colata, processo di colata e metodo di controllo di dispositivi elettromagnetici di agitazione di metallo fuso |
| EP3405301B1 (fr) * | 2016-01-19 | 2021-05-05 | Rotelec SA | Procédé de brassage électromagnétique rotatif d'un métal en fusion au cours de la coulée d'un produit a large section et équipement pour sa mise en uvre. |
| US10926321B2 (en) * | 2016-11-08 | 2021-02-23 | 2700585 Ontario Inc. | System and method for continuous casting of molten material |
| US11612931B2 (en) | 2018-09-10 | 2023-03-28 | Ergolines Lab S.R.L. | Electromagnetic stirring device in a mould for casting aluminium or aluminium alloys, stirring method in a mould for casting aluminium or aluminium alloys, mould and casting machine for casting aluminium or aluminium alloys |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2485411B1 (fr) * | 1980-06-27 | 1985-11-08 | Siderurgie Fse Inst Rech | Lingotiere de coulee continue electromagnetique de produits metalliques a section rectangulaire allongee |
| DE3527387A1 (de) * | 1985-07-31 | 1987-02-26 | Klaus Prof Dr In Schwerdtfeger | Verfahren zum elektromagnetischen ruehren metallischer schmelzen |
| JPS6257750A (ja) * | 1985-09-07 | 1987-03-13 | Kobe Steel Ltd | スラブ連鋳機用鋳型内電磁撹拌方法 |
| JPS63286257A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電磁撹拌方法 |
| US4877079A (en) * | 1987-10-09 | 1989-10-31 | Westinghouse Electric Corp. | Counterflow electromagnetic stirring method and apparatus for continuous casting |
| US5085265A (en) * | 1990-03-23 | 1992-02-04 | Nkk Corporation | Method for continuous casting of molten steel and apparatus therefor |
-
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- 1991-11-13 LU LU88034A patent/LU88034A1/fr unknown
-
1992
- 1992-10-26 ES ES92118298T patent/ES2114904T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-26 AT AT92118298T patent/ATE162439T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-10-26 DE DE69224148T patent/DE69224148T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-26 EP EP92118298A patent/EP0542021B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-10 CA CA002082579A patent/CA2082579A1/fr not_active Abandoned
- 1992-11-12 MX MX9206529A patent/MX9206529A/es not_active IP Right Cessation
- 1992-11-12 BR BR929204480A patent/BR9204480A/pt not_active Application Discontinuation
- 1992-11-13 US US07/976,698 patent/US5279351A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-13 JP JP04303771A patent/JP3131513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE162439T1 (de) | 1998-02-15 |
| US5279351A (en) | 1994-01-18 |
| LU88034A1 (fr) | 1993-05-17 |
| MX9206529A (es) | 1994-06-30 |
| CA2082579A1 (fr) | 1993-05-14 |
| ES2114904T3 (es) | 1998-06-16 |
| DE69224148T2 (de) | 1998-08-20 |
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| EP0542021A1 (fr) | 1993-05-19 |
| DE69224148D1 (de) | 1998-02-26 |
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| BR9204480A (pt) | 1993-05-18 |
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