JPH08108257A

JPH08108257A - 溶融金属の流動制御装置

Info

Publication number: JPH08108257A
Application number: JP24154294A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Fujisaki; 崎敬介藤; Takehiko Fuji; 健彦藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1996-04-30
Anticipated expiration: 2017-04-08
Also published as: JP3273107B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳型内溶鋼の場所による温度むらの抑制。流
動制御装置の小規模化及び消費電力の低減。【構成】鋳型片の第１長片(5F)に沿って複数個のスロ
ットが分布し、第１長片(5F)と第１短片(6R)の近くの溶
鋼上表面に対向配置した第１リニアモ−タ(10,1Aa〜1C
a,2Aa〜2Ca)；第１長片(5F)に沿って第１短片(6R)に向
かう方向の推力を溶鋼に与えるための交流電圧を第１リ
ニアモ-タに印加する第１通電手段(20F1)；鋳型片の第
２長片(5L)に沿って複数個のスロットが分布し、第２長
片(5L)と第２短片(6L)の近くの溶鋼上表面に対向配置し
た第２リニアモ−タ(20,4Aa〜4Ca,5Aa〜5Ca)；および、
第２長片(5L)に沿って第２短片(6L)に向かう方向の推力
を溶鋼に与えるための交流電圧を第２リニアモ−タに印
加する第２通電手段(20L2)；を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型内溶融金属の流動
速度を調節する流動制御装置に関し、特に、連続鋳造鋳
型内の溶融金属の流速を、水平方向で可及時に一定にす
るための流動制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】例えば連続鋳造では、タンデイッシュより
鋳型に溶鋼が注入され、鋳型において溶鋼は鋳型壁面か
ら次第に冷却されつつ引き抜かれる。同一高さの鋳型壁
面における温度が不均一であると、表面割れやシェル破
断を生じ易い。これを改善するために、従来は、リニア
モ−タを用いて、鋳型内で溶鋼をその上面と平行に、鋳
型壁面に沿って流動駆動する（例えば特開平１−２２８
６４５号公報）。

【０００３】特開平１−２２８６４５号公報に提示の溶
鋼の流動駆動はある程度の効果があるものの、注入ノズ
ルを介してタンデイッシュに流入する溶鋼の流れにより
鋳型壁面に沿った循環流動が乱される。この種の流動駆
動には、鋳型の長片に沿って配列された複数個の電磁石
コアのそれぞれに電気コイルを巻回したリニアモ−タ型
の電磁石が用いられ、電気コイルは３相の各相毎に束ね
られ、１２０°位相のずれた３相電源の各相に、束ねら
れた単位で接続され、３相電源の電圧および又は周波数
をインバ−タやサイクロコンバ−タで調整され、これに
より、所要の駆動力および速度が得られる。

【０００４】図７の（ａ）に鋳型の垂直断面図を示し、
図７の（ｂ）には鋳型の上方から鋳型内溶鋼の上面（メ
ニスカス）を見おろした平面を示す。ノズル３０から鋳
型内には（ａ）に実線矢印で示すように溶鋼が流れ込
み、鋳型短片方向およびやや下方向に溶鋼流，を生
じ、これが鋳型短片に当って一部は上方に他は下方に流
れる。上方に流れる溶鋼流，が、メニスカスでは図
７の（ｂ）に実線矢印で示すように、ノズル３０に向か
う表層流を生ずる。この表層流はメニスカス上のパウダ
を巻き込み易い。一方、溶鋼が固体に変わるときにＣＯ
などの気体（気泡）が発生する。加えて、鋳型内面の一
部に溶鋼が滞留するとパウダが溶鋼に残留し易くしかも
ブレ−クアウトの原因となる焼付きとなり易い。これら
を防止するため、表層に図７の（ｂ）に２点鎖線矢印で
示すような、安定した整流を形成させるのが良い。

【０００５】そこで従来は、溶鋼流，の起こす表層
流に対して、図９の（ｂ）に示すように、鋳型長片に沿
ったリニアモ−タ３ＲＦおよび３ＲＬで点線矢印で示す
方向の電磁駆動力を溶鋼に与えて、図９の（ｃ）に実線
矢印で示すような、鋳型内壁１に沿う循環流を溶鋼の表
層に生起しようとしている。この循環流は、表層部に図
７の（ｂ）に２点鎖線矢印で示すような循環流を定速度
で安定して発生させることになり、これにより、気泡の
浮上が促進され、溶鋼中へのパウダ巻き込みがなくな
り、表層付近の鋳型内面がきれいにぬぐわれて溶鋼の滞
留がなくなる。

【０００６】ところで、例えば図１０の（ａ）に示すよ
うに、注入ノズル３０の２つの流出口１９から鋳型内空
間に流出する溶鋼流，の一方が強く他方が弱く
なると、すなわち対称性がくずれると、これに伴って表
層流も、図１０の（ｂ）に示すように、流出する溶鋼流
が弱い流出口の上に位置する表層流（溶鋼流側）が弱
くなる。このような溶鋼流の乱れ（偏流）は鋳型内溶鋼
に、高温部と低温部を生ずることになる。すなわち溶鋼
流が強い箇所では温度が高く、弱い箇所では温度が低
い。同一高さの鋳型壁面における温度が不均一である
と、表面割れやシェル破断を生じ易い。

【０００７】リニアモ−タによる溶鋼駆動により温度の
不均一性はある程度回避されるものの、注入ノズル３０
の流出口１９の流出特性は注入中に流出口１９への鋼付
着により変化し、この変化、特に２つの流出口の流出特
性差が大きくなったときには、かなりの温度偏差を生ず
る。

【０００８】本発明者等は、４組のリニアモ−タを鋳型
上方に、溶鋼上面に対向させて配設し、各リニアモ−タ
の推力（方向＆強さ）および制動力を制御して、図１０
の（ｂ）に示すように不平衡表層流，を生ずる場合
でも、各リニアモ−タの推力（方向＆強さ）および制動
力を制御して、図９の（ｃ）に示すような整った表層流
を形成し、結果として図７の（ｂ）に２点鎖線矢印で示
すような定速度で安定した循環流を得る流動制御装置を
提示した（特願平６−４１５７６号）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この流動制御装置は、
４組のリニアモ−タとそれぞれに通電する４組の電源回
路および通電制御回路を要するので、装置コストおよび
消費電力が高く、各リニアモ−タの通電制御も複雑であ
り、また、溶鋼上方の空間の多くをリニアモ−タが占
め、他の機器又はセンサの配置がむつかしくなる。

【００１０】本発明は、鋳型内溶融金属の場所による温
度むらの抑制を第１の目的とし、流動制御装置の小規模
化及び消費電力の低減を第２の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の溶融金属の流動
制御装置は、溶融金属を取り囲む、４辺形の各辺をなす
４つの鋳型片(5F,5L,6R,6L)の、第１長片(5F)に沿って
複数個のスロットが分布し、第１長片(5F)と第１短片(6
R)の近くの溶融金属上表面に対向配置した第１電磁石コ
ア(10)とこれを励磁するために各スロットに挿入された
複数個の電気コイル(1Aa〜1Ca,2Aa〜2Ca)の組合せでな
る第１電磁石；第１電磁石コア(10)が第１長片(5F)に沿
って第１短片(6R)に向かう方向の推力を溶融金属上表面
に与えるための位相差がある交流電圧を第１電磁石の電
気コイルのそれぞに印加する第１通電手段(20F1)；前記
鋳型片の、第２長片(5L)に沿って複数個のスロットが分
布し、第２長片(5L)と第２短片(6L)の近くの溶融金属上
表面に対向配置した第２電磁石コア(20)とこれを励磁す
るために各スロットに挿入された複数個の電気コイル(4
Aa〜4Ca,5Aa〜5Ca)の組合せでなる第２電磁石；およ
び、第２電磁石コア(20)が第２長片(5L)に沿って第２短
片(6L)に向かう方向の推力を溶融金属上表面に与えるた
めの位相差がある交流電圧を第２電磁石の電気コイルの
それぞに印加する第２通電手段(20L2)；を備える。な
お、カッコ内には、理解を容易にするために、後述する
実施例中の対応する要素の符号を、参考までに付記し
た。

【００１２】

【作用】図１に示すように、鋳型上方から見降ろして、
鋳型片(5F,5L,6R,6L)で囲まれる４角形の空間の２つの
対角方向の１つのみに１対（第１および第２）の電磁石
コア(10,20)が存在する。これら１対の電磁石コア(10,2
0)が、注入ノズル(30)の突出流により現われる溶融金属
表層流と逆方向の推力(図1に破線矢印で示す)を溶融金
属に与えるので、図９の（ｃ）に示すような、比較的に
整った表層流が形成し、結果として図７の（ｂ）に２点
鎖線矢印で示すような比較的に定速度で安定した循環流
が得られる。これにより、気泡の浮上が促進され、溶融
金属中へのパウダ巻き込みがなくなり、表層付近の鋳型
内面がきれいにぬぐわれて溶融金属の滞留がなくなる。

【００１３】電磁石(10,20)は１対のみであって４角形
の空間の２つの対角方向の１つのみに存在するので、溶
融金属上方の空き空間が多く、他の機器又はセンサの配
置が容易である。通電回路も１対で済むので消費電力も
少く通電制御も簡単となる。したがって設備コストおよ
び維持コストが低減する。

【００１４】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１５】

【実施例】図１に、本発明の一実施例の、電磁石（リニ
アモ−タ）の配置を示す。図中５Ｆおよび５Ｌは、連続
鋳造鋳型の第１および第２長片、６Ｒおよび６Ｌは第１
および第２短片であり、これらが囲む空間に、注入ノズ
ル３０を通して溶鋼が、図１紙面の表側から裏側に向け
て（垂直方向ｚで上方から下方に）、注入される。各辺
（５Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）は銅板１Ｆ，１Ｌ，３Ｒ，
３Ｌに、非磁性ステンレス板２Ｆ，２Ｌ，４Ｒ，４Ｌを
裏当てしたものである。この実施例では、鋳型（５Ｆ，
５Ｌ，６Ｒ，６Ｌ）内の溶鋼を、３相リニアモ−タ型で
長片５Ｌに沿って右から左に（＋ｙから−ｙの方向に）
駆動するために、連続鋳造鋳型（５Ｆ，５Ｌ，６Ｒ，６
Ｌ）内の溶鋼の上表面に対向して第１および第２の電磁
石コア１０および２０が、注入ノズル３０を中心として
対角線上に配置されている。

【００１６】図２の（ａ）には第１電磁石コア１０の拡
大縦断面（図１の２Ａ−２Ａ線拡大断面）を示す。この
実施例では、電磁石コア１０には６個のスロットがあ
り、スロットのそれぞれに電気コイル１Ａａ〜２Ｃａが
挿入されている。なお、電磁石コア１０および電気コイ
ル１Ａａ〜２Ｃａは冷却されかつ耐熱カバ−で被覆され
ているが、冷却構造およびカバ−は図示を省略してい
る。電磁石コア１０は、下面にスロットがある櫛形であ
り、各スロットに電気コイルが挿入され、スロット間が
磁極でありその下端面が、連続鋳造鋳型（５Ｆ，５Ｌ，
６Ｒ，６Ｌ）内の溶鋼の上表面に対向している。図２の
（ｂ）に、第２電磁石コア２０の拡大縦断面（図１の２
Ｂ−２Ｂ線拡大断面）を示す。電磁石コア２０も、１０
と同様な構造である。

【００１７】図３に、図２の（ａ），（ｂ）に示す電気
コイル１Ａａ〜２Ｃａと４Ａｂ〜５Ｃｂの結線および電
源回路との接続態様を示す。この結線は２極（Ｎ＝２）
のものであり、電気コイルに３相交流（Ｍ＝３）を通電
する。例えば、電気コイル１Ａａ〜２Ｃａは、図３では
この順に、ｕ，Ｖ，ｗ，Ｕ，ｖ，Ｗと表わしている。そ
して「Ｕ」は３相交流のＵ相の正相通電（そのままの通
電）を、「ｕ」はＵ相の逆相通電（Ｕ相より１８０度の
位相づれ通電）を表わし、電気コイル「Ｕ」にはその巻
始め端にＵ相が印加されるのに対し、電気コイル「ｕ」
にはその巻終り端にＵ相が印加されることを意味する。
同様に、「Ｖ」は３相交流のＶ相の正相通電を、「ｖ」
はＶ相の逆相通電を、「Ｗ」は３相交流のＷ相の正相通
電を、「ｗ」はＷ相の逆相通電を表わす。図３に示す端
子Ｕ１１，Ｖ１１およびＷ１１は、電気コイル１Ａａ〜
２Ｃａの電源接続端子であり、端子Ｕ１２，Ｖ１２およ
びＷ１２は、電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂの電源接続端子
である。

【００１８】図４に、電気コイル１Ａａ〜２Ｃａに３相
交流を流す電源回路２０Ｆ１を示す。３相交流電源（３
相電力線）２１には直流整流用のサイリスタブリッジ２
２Ａ1が接続されており、その出力（脈流）はインダク
タ２５Ａ1およびコンデンサ２６Ａ1で平滑化される。平
滑化された直流電圧は３相交流形成用のパワ−トランジ
スタブリッジ２７Ａ1に印加され、これが出力する３相
交流のＵ相が図３に示す電源接続端子Ｕ１１に、Ｖ相が
電源接続端子Ｖ１１に、またＷ相が電源接続端子Ｗ１１
に印加される。

【００１９】電気コイル１Ａａ〜２Ｃａが、図８の
（ｂ）に実線矢印で示す推力を発生するコイル電圧指令
値ＶdcＡ１が位相角α算出器２４Ａ１に与えられ、位相
角α算出器２４Ａ１が、指令値ＶdcＡ１に対応する導通
位相角α（サイリスタトリガ−位相角）を算出し、これ
を表わす信号をゲ−トドライバ２３Ａ１に与える。ゲ−
トドライバ２３Ａ１は、各相のサイリスタを、各相のゼ
ロクロス点から位相カウントを開始して位相角αで導通
トリガ−する。これにより、トランジスタブリッジ２７
Ａ１には、指令値ＶdcＡ１が示す直流電圧が印加され
る。

【００２０】一方、３相信号発生器３１Ａ１は、周波数
指令値Ｆdcで指定された周波数(この実施例では５０Ｈ
ｚ）の、定電圧３相交流信号を発生して、比較器２９Ａ
１に与える。比較器２９Ａ１にはまた、三角波発生器３
０Ａ１が３ＫＨｚの、定電圧三角波を与える。比較器２
９Ａ１は、Ｕ相信号が正レベルのときには、それが三角
波発生器３０Ａ１が与える三角波のレベル以上のとき高
レベルＨ（トランジスタオン）で、三角波のレベル未満
のとき低レベルＬ（トランジスタオフ）の信号を、Ｕ相
の正区間宛て（Ｕ相正電圧出力用トランジスタ宛て）に
ゲ−トドライバ２８Ａ１に出力し、Ｕ相信号が負レベル
のときには、それが三角波発生器３０Ａ１が与える三角
波のレベル以下のとき高レベルＨで、三角波のレベルを
越えるとき低レベルＬの信号を、Ｕ相の負区間宛て（Ｕ
相負電圧出力用トランジスタ宛て）にゲ−トドライバ２
８Ａ１に出力する。Ｖ相信号およびＷ相信号に関しても
同様である。ゲ−トドライバ２８Ａ１は、これら各相，
正，負区間宛ての信号に対応してトランジスタブリッジ
２７Ａ１の各トランジスタをオン，オフ付勢する。これ
により、電源接続端子Ｕ１１には、３相交流のＵ相電圧
が出力され、電源接続端子Ｖ１１に同様なＶ相電圧が出
力され、また電源接続端子Ｗ１１に同様なＷ相電圧が出
力され、これらの電圧の上ピ−ク／下ピ−ク間レベルは
コイル電圧指令値ＶdcＡ１で定まる。この３相電圧の周
波数はこの実施例では周波数指令値Ｆdcにより５０Ｈｚ
である。すなわち、コイル電圧指令値ＶdcＡ１で指定さ
れたピ−ク電圧値（推力）の５０Ｈｚの３相交流電圧
が、図２及び図３に示す電気コイル１Ａａ〜２Ｃａに印
加される。

【００２１】図５に、電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに３相
交流を流す電源回路２０Ｌ２を示す。この電源回路２０
Ｌ２の構成は、上述の２０Ｆ１と同一であるが、コイル
電圧指令値（ＶdcＢ２）が異なる。

【００２２】すなわち、電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂが図
８の（ｂ）に実線矢印で示す推力を発生するコイル電圧
指令値ＶdcＢ２が、位相角α算出器２４Ｂ２に与えられ
る。これらのコイル電圧指令値ＶdcＡ１（図４）および
コイル電圧指令値ＶdcＢ２（図５）は、図６に示すコン
ピュ−タ４３が、各電源回路２０Ｆ１および２０Ｌ２に
与えるものである。

【００２３】図６に、図２に示す鋳型短片６Ｌおよび６
Ｒの背部を示す。これらの短片６Ｌ，６Ｒには、熱電対
Ｓ３１〜Ｓ３ｎおよびＳ４１〜Ｓ４ｎが、それぞれ鋳片
引抜き方向（高さ方向ｚ；上下方向）に各一列で等間隔
に配列され、それぞれの熱電対は、裏当てステンレス板
を貫通し銅板のやや内部の（溶鋼に接する表面部の）温
度を検出する。信号処理回路４１Ａ及び４１Ｂが熱電対
が検出する温度を表わすアナログ信号（検出信号）を発
生してアナログゲ−ト４２に与える。

【００２４】コンピュ−タ４３は、アナログゲ−ト４２
を制御して、熱電対Ｓ３１〜Ｓ３ｎおよびＳ４１〜Ｓ４
ｎの検出信号を順次に選択してＡ／Ｄ変換して読込み、
高温値抽出処理４４により、熱電対Ｓ３１〜Ｓ３ｎの検
出温度の中の最高温度値Ｔｍ１Ｌ１および次に高い温度
値Ｔｍ２Ｌ１を抽出し、かつ、熱電対Ｓ４１〜Ｓ４ｎの
検出温度の中の最高温度値Ｔｍ１Ｒ１および次に高い温
度値Ｔｍ２Ｒ１を抽出する。そして、短片６Ｌの代表温
度（Ｔｍ１Ｌ１−Ｔｍ２Ｌ１）×０．７＋ＴＭ２Ｌ１を算出し、短片６Ｒの代表温度（Ｔｍ１Ｒ１−Ｔｍ２Ｒ１）×０．７＋ＴＭ２Ｒ１を算出して、両者の差すなわち短片６Ｌ，６Ｒ間の代表
温度差 (Tm1L1-Tm2L1)×0.7＋TM2L1−(Tm1R1-Tm2R1)×0.7−TM2
R1 を算出して、それが正値（０以上）である（短片６Ｒの
方が温度が高い）ときには、ＶdcＡ１＝代表温度差×Ａ
（Ａは係数）を算出し、かつ、ＶdcＢ２＝Ｂ−ＶdcＡ１
を算出する。代表温度差が負値である（短片１５Ｌの方
が温度が高い）ときには、ＶdcＢ２＝−代表温度差×Ａ
を算出し、かつＶdcＡ１＝Ｂ−ＶdcＢ２を算出する。

【００２５】ＶdcＡ１は、短片６Ｒ側の電気コイル１Ａ
ａ〜２Ｃａ（図３）に対する電流レベル（推力）指令値
であり、ＶdcＢ２は短片６Ｌ側の電気コイル４Ａｂ〜５
Ｃｂ（図３）に対する電流レベル（推力）である。これ
らの指令値は、代表温度差が正値（短片６Ｒの方が温度
が高い；突出流により図１０のｂに示す不平衡表層流が
推定される）ときには電気コイル１Ａａ〜２Ｃａの電気
コイルに流す３相交流電流レベルを大きくして強い推力
（図１，図８のｂの点線矢印）をかけ、電気コイル４Ａ
ｂ〜５Ｃｂに流す相交流電流レベルを小さくして推力を
弱くし、逆に、代表温度差が負値（短片６Ｌの方が温度
が高い）ときには、電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに流す３
相交流電流レベルを大きくして強い推力をかけ、電気コ
イル１Ａａ〜２Ｃａ流す３相交流電流レベルを小さくし
て推力を弱くすることを意味する。

【００２６】ノズル３０から鋳型に流れ込む溶鋼流（図
７のａに示す突出流，）がノズル３０に関して実質
上対称であると、短片６Ｒと６Ｌの温度は実質上同じと
なり、表層流が図７の（ｂ）および図８の（ａ）に実線
矢印，で示すようにノズル３０に関して対称とな
り、この場合には、ＶdcＡ１＝ＶdcＢ２となって、短片
６Ｒ側の電気コイル１Ａａ〜２Ｃａと短片６Ｌ側の電気
コイル４Ａｂ〜５Ｃｂの通電レベルが実質上等しく、第
１電磁石コア１０と第２電磁石コア２０は、図１および
図７の（ｂ）に点線矢印で示すように、実質上等しい強
さの、方向が逆の推力を溶鋼に与える。これにより、溶
鋼の実際の表層流は、図９の（ｃ）の実線矢印を逆方向
に変えた形となり、図７の（ｂ）に２点鎖線矢印で示す
循環流をもたらす。これにより、気泡の浮上が促進さ
れ、溶鋼中へのパウダ巻き込みがなくなり、表層付近の
鋳型内面がきれいにぬぐわれて溶鋼の滞留がなくなる。
鋳型内溶鋼の温度分布が均一化する。

【００２７】図１０の（ａ）に示すように、短片６Ｒに
向かう突出流が強く、短片６Ｌに向かう突出流が弱
くなると、短片６Ｒの温度が上昇し短片６Ｌの温度が低
下し、表層流は図１０の（ｂ）に実線矢印，で示す
ようにノズル３０と短片６Ｒの間の表層流が強く、ノ
ズル３０と短片６Ｌの間の表層流が弱くなり、この場
合には、ＶdcＡ１＞ＶdcＢ２となって、短片６Ｒ側の電
気コイル１Ａａ〜２Ｃａの通電レベルが高く、短片６Ｌ
側の電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂの通電レベルが低くな
り、第１電磁石コア１０は強い推力を、第２電磁石コア
２０は弱い推力を溶鋼に与える。これにより、図８の
（ｂ）に点線矢印で示すように、第１電磁石コア１０は
強い推力を、第２電磁石コア２０は弱い推力を溶鋼に与
える。これにより、図７の（ｂ）に２点鎖線矢印で示す
循環流をもたらす。この場合には、この循環流は高温の
短片６Ｒ側で高速、低温の短片６Ｌ側で低速であるが、
ル−プを描く循環流であるので渦流を生じない。短片６
Ｒ側の高温溶鋼を低温の短片６Ｌ側に搬送し、温度差を
低減する。この循環流により、気泡の浮上が促進され、
溶鋼中へのパウダ巻き込みがなくなり、表層付近の鋳型
内面がきれいにぬぐわれて溶鋼の滞留がなくなる。鋳型
内溶鋼の温度分布が均一化する。

【００２８】逆に、短片６Ｒに向かう突出流が弱く、
短片６Ｌに向かう突出流が強くなると、短片６Ｒの温
度が低下し短片６Ｌの温度が上昇し、表層流はノズル３
０と短片６Ｒの間の表層流が弱く、ノズル３０と短片
６Ｌの間の表層流が強くなり、この場合には、ＶdcＡ
１＜ＶdcＢ２となって、短片６Ｒ側の電気コイル１Ａａ
〜２Ｃａの通電レベルが低く、短片６Ｌ側の電気コイル
４Ａｂ〜５Ｃｂの通電レベルが高くなり、第１電磁石コ
ア１０は弱い推力を、第２電磁石コア２０は強い推力を
溶鋼に与える。これにより、図８の（ｃ）に点線矢印で
示すように、第１電磁石コア１０は弱い推力を、第２電
磁石コア２０は強い推力を溶鋼に与える。これにより、
図７の（ｂ）に２点鎖線矢印で示す循環流をもたらす。
この場合には、この循環流は低温の短片６Ｒ側で低速、
高温の短片６Ｌ側で高速であるが、ル−プを描く循環流
であるので渦流を生じない。短片６Ｌ側の高温溶鋼を低
温の短片６Ｒ側に搬送し、温度差を低減する。この循環
流により、気泡の浮上が促進され、溶鋼中へのパウダ巻
き込みがなくなり、表層付近の鋳型内面がきれいにぬぐ
われて溶鋼の滞留がなくなる。鋳型内溶鋼の温度分布が
均一化する。

【００２９】上述の実施例では、短片６Ｒ，６Ｌの温度
を熱電対で検出して注入ノズル３０からの鋳型内への突
出流の強さ対応の表層流の強さ（流速）を検出し、これ
に対応して安定した循環流（図７のｂの２点鎖線矢印）
を生成するための電磁推力を、第１および第２電磁石コ
ア１０，２０で溶鋼に与えるようにしているが、例え
ば、流速センサで図１のＶspaの位置の表層流の速度Ｖs
aおよびＶspbの位置の表層流の速度Ｖsbを検出して、電
流レベル指示値ＶdcＡ１およびＶdcＢ２を、それぞれＶ
saおよびＶsbに反比例する値とするようにしてもよい。
本発明では１対の電磁石のみを鋳型空間の上方に対角方
向に配置しているので、位置Ｖspa，Ｖspbの流速を検出
するように流速センサを配設するか、あるいは、位置Ｖ
spa，Ｖspbに対して昇降させることが容易である。

【００３０】

【発明の効果】溶融金属のメニスカスの上方に、鋳型空
間の対角方向に１対のみの電磁石を配設して、各短辺か
ら注入ノズルに向かう方向の表層流を、鋳型内面に沿っ
てル−プをなす循環流に整えるので、これにより、気泡
の浮上が促進され、溶融金属中へのパウダ巻き込みがな
くなり、表層付近の鋳型内面がきれいにぬぐわれて溶融
金属の滞留がなくなる。

【００３１】電磁石は１対のみであって溶融金属上方の
空き空間が多く、他の機器又はセンサの配置が容易であ
る。通電回路も１対で済むので消費電力も少く通電制御
も簡単となる。したがって設備コストおよび維持コスト
が低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の、連続鋳造鋳型の溶鋼表
面の上方の、磁極および電気コイルの配列を示す平面図
である。

【図２】図１に示す電磁石コア１０および２０の拡大
縦断面図である。

【図３】図２に示す電気コイルの結線及び電源回路と
の接続態様を示す電気回路図である。

【図４】図３に示す電気コイル１Ａａ〜２Ｃａに３相
交流電圧を印加する電源回路を示す電気回路図である。

【図５】図３に示す電気コイル４Ａｂ〜５Ｃｂに３相
交流を印加する電源回路を示す電気回路図である。

【図６】図１に示す鋳造鋳型の短片６Ｌ，６Ｒの背部
とそれらに備わった熱電対に接続された電気回路を示す
ブロック図である。

【図７】（ａ）は図１に示す鋳型（５Ｆ，５Ｌ，６
Ｆ，６Ｒ）の垂直断面図、（ｂ）は水平断面図である。

【図８】（ａ）は鋳型内溶鋼の上面を示す平面図、
（ｂ）および（ｃ）は電磁石コウ１０，２０により鋳型
内溶鋼のメニスカスに誘起される表層流（点線矢印）を
示す平面図である。

【図９】（ａ）は、鋳型内溶鋼のメニスカスにおけ
る、注入ノズルからの溶鋼注入により生ずる表層流を示
す平面図、（ｂ）は従来の２個のリニアモ−タで生起し
ようとする表層流を点線矢印で示す平面図、（ｃ）は注
入ノズルからの溶鋼注入により生ずる表層流と２個のリ
ニアモ−タの推力により生ずる表層流とのベクトル和を
実線矢印で示す平面図である。

【図１０】（ａ）は鋳型内溶鋼の断面図、（ｂ）は鋳
型内溶鋼のメニスカスにおける表層流を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１：鋳型の内壁１Ｆ，１Ｌ，３Ｒ，３
Ｌ：銅板２Ｆ，２Ｌ，４Ｒ，４Ｌ：非磁性ステンレス板５Ｆ，５Ｌ：長片６Ｒ，６Ｌ：短片１０，２０：電磁石コア１９：流出口３０：注入ノズル２０Ｆ１，２０Ｌ２：
電源回路ＰＷ：パウダ 1Aa,1Ba,1Ca,2Aa,2Ba,2Ca ：電気コイル 4Ab,4Bb,4Cb,5Ab,5Bb,5Cb ：電気コイル U11,V11,W11／U12,V12,W12：電源接続端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属を取り囲む、４辺形の各辺をなす
４つの鋳型片の、第１長片に沿って複数個のスロットが
分布し、第１長片と第１短片の近くの溶融金属上表面に
対向配置した第１電磁石コアとこれを励磁するために各
スロットに挿入された複数個の電気コイルの組合せでな
る第１電磁石；第１電磁石コアが第１長片に沿って第１
短片に向かう方向の推力を溶融金属上表面に与えるため
の位相差がある交流電圧を第１電磁石の電気コイルのそ
れぞに印加する第１通電手段；前記鋳型片の、第２長片
に沿って複数個のスロットが分布し、第２長片と第２短
片の近くの溶融金属上表面に対向配置した第２電磁石コ
アとこれを励磁するために各スロットに挿入された複数
個の電気コイルの組合せでなる第２電磁石；および、第２電磁石コアが第２長片に沿って第２短片に向かう方
向の推力を溶融金属上表面に与えるための位相差がある
交流電圧を第２電磁石の電気コイルのそれぞに印加する
第２通電手段；を備える溶融金属の流動制御装置。
【請求項２】注入ノズルから鋳型片で囲まれた溶融金属
への新たな溶融金属の注入により生ずる、鋳型片で囲ま
れた溶融金属の、第１および第２電磁石コア直下の表層
流の強さを測定する手段；および、第１電磁石コア直下
の該表層流が第２電磁石コア直下のそれより強いときに
は第１および第２通電手段を介して第１電磁石の電気コ
イルの電流レベルを上げ第２電磁石の電気コイルの電流
レベルを下げ、その逆のときには第１電磁石の電気コイ
ルの電流レベルを下げ第２電磁石の電気コイルの電流レ
ベルを上げる推力制御手段；を更に備える、請求項１記
載の溶融金属の流動制御装置。
【請求項３】測定手段は、第１および第２短片の温度を
検出する温度センサであり；推力制御手段は、第１短片
の方が第２短片より高温のときには第１電磁石の電気コ
イルの電流レベルを上げ第２電磁石の電気コイルの電流
レベルを下げ、その逆のときには第１電磁石の電気コイ
ルの電流レベルを下げ第２電磁石の電気コイルの電流レ
ベルを上げる；請求項２記載の溶融金属の流動制御装
置。
【請求項４】各短片の温度センサは、鋳片引抜き方向に
分布した複数個の温度検出素子を含み；推力制御手段
は、それらが検出した温度の高いものを摘出し、それを
各短片の代表温度とする、請求項３記載の溶融金属の流
動制御装置。