JPH08323450A - 連続鋳造用鋳型と連続鋳造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造用鋳片の品質向上を狙いとし、連続
鋳造用鋳型に直接交流電流を流して鋳型内溶湯浴面付近
に印加する交番磁場の印加効率を向上する。 【構成】 連続鋳造用鋳型の交流電流を流したい部位に
形成させる通電路の材質が、交流電流を流したくない部
位の少なくとも鋳型表層部材質に比し低透磁率材質から
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、連続鋳造鋳片の
品質向上を狙いとし、鋳型内溶湯に交番磁場を印加する
溶融金属の連続鋳造に関し、特に、鋳型に直接交流電流
を通電して効果的に交番磁場を発生せしめる連続鋳造用
鋳型とその鋳型を用いての連続鋳造法を提案するもので
ある。

【０００２】溶融金属の連続鋳造において、交番磁場を
利用する方法が鋼やアルミニュウムの鋳造に多く用いら
れている。この技術は、連続鋳造用鋳型内溶湯浴面近傍
に交番磁場を印加し、その電磁力により溶湯浴面を上方
に凸形状に湾曲させて鋳型内壁面に沿ったモールドパウ
ダーの通路を拡げモールドパウダーの送り込みを促進す
るとともに鋳型による抜熱量を低減し、さらに、溶湯浴
面近傍を電磁誘導加熱して浴面に沿って水平方向にはり
出す所期凝固殻のはり出しを抑え、初期凝固シェルへの
介在物や気泡のトラップを抑制して鋳片の表面品質を向
上しようとするものである。

【０００３】

【従来の技術】鋳型内に交番磁場を発生させる方法とし
ては、例えば、特公昭57−21408 号公報（溶融金属の鋳
造方法）に提案開示されているように、鋳型材質にステ
ンレス鋼などの比較的に電気伝導度の低い金属を用い、
鋳型背面に誘導コイルを設置してその鋳型壁を通して鋳
型内溶湯に磁場を印加する方法がある。

【０００４】しかしながら、この方法においては誘導コ
イルが鋳型の外周に設置されているため、鋳型自体が誘
導加熱されることおよび誘導コイルと溶融金属との間隔
が離れていることによって磁場の印加効率が低減するこ
となどあって、その印加効率に限界を生じていた。この
傾向は、印加する磁場の周波数が高くなるにつれ顕著と
なり、周波数が１kHz 以上の高周波領域では、その効率
は著しく低下し実質的に磁場の制御は不可能であった。

【０００５】このような問題を解決する方法としては、
特開平４−100658号公報（連続鋳造用鋳型）に開示され
ている手段がある。この手段は鋳型に交流電流を直接通
電するもので、鋳型に誘導コイルの役割を担わせている
ため、上記したような鋳型における磁場の遮へいや発熱
による磁場の印加効率の低下がなく、また溶湯と誘導コ
イルとの間隔が大きくなることによって生じる効率の低
下もなくなる。

【０００６】しかし、この手段では、鋳型の背面を含む
全体に電流が流れることにより、本来電流を流したい部
位である溶湯浴面近傍に流れる電流密度が大幅に低下
し、やはり磁場の印加効率が低下するという問題があっ
た。さらに、「電学論A.110 巻、９号、Ｐ591 〜597
（平成２年）」に示されているように、交流電流を導体
平板に通電した場合、電流とその電流の作る磁場との相
互作用により、図１に示すように電流が両端エッジ部分
に集中するという現象があり、鋳型両端部以外の箇所
で、磁場の印加効率が低下するという問題がある。

【０００７】ここで、図１は鋳型長辺板の左右方向に通
電した場合の電流密度分布を示す説明図である。図１に
おいて、１は交流電源、２は導線接続端子、３は溶湯浴
面、４は鋳型長辺板および５は電流経路を示す。

【０００８】そこで、この問題を解決しようとするもの
として、特開平６−142854号公報（電磁力を用いる鋼の
連続鋳造方法および連続鋳造用金型）には、磁場を印加
したい箇所近傍に相当する鋳型部位の材質を他の部位の
材質と比較して、電気伝導度の高い材質とすることによ
り、磁場の印加効率を向上させる手段が提案開示されて
いる。

【０００９】しかし、この手段では、電気伝導度の異な
る材質を用いて鋳型に流れる電流密度分布を調整し磁場
の印加効率の向上をはかっているが、鋳型材質として使
用できる物質は、実際には高い熱伝導度を有するものに
限られており、一般に熱伝導度の高い物質は電気伝導度
も高いという傾向があるため、鋳型材質として用いられ
る２種類の材質の電気伝導度の比は１：２〜３程度にし
かできなかった。しかも、交流電流の周波数が高い場合
には、電流の流れる領域が表皮効果による表皮深さに比
例して減少するが、表皮深さは電気伝導度が高いほど浅
くなるため、その分高電気伝導度を有する部位へ電流を
集中させる効果が阻害され期待するほどのことはなかっ
た。したがって、電気伝導度を高くするのみでは目標と
する鋳型内溶湯浴面付近への交番磁場の印加効率の向上
効果は不十分であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記した
問題点を有利に改善しようとするものであり、電流の集
中効果を格段に向上させる、すなわち鋳型内溶湯浴面近
傍への交番磁場の印加効率を著しく向上し、かつ、耐久
性にも優れる連続鋳造用鋳型とその鋳型を用いる連続鋳
造法を提案することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の要旨は以下の
通りである。 鋳型に直接交流電流を流し、その鋳型内容湯に交番
磁場を印加する連続鋳造用鋳型であって、該鋳型の交流
電流を流したい部位に通電路を形成させ、その通電路の
材質が、交流電流を流したくない部位の少なくとも鋳型
表層部の材質に比し低透磁率である連続鋳造用鋳型（第
１発明）。

【００１２】 通電路の材質が弱磁性体であり、交流
電流を流したくない部位の少なくとも鋳型表層部の材質
が強磁性体である第１発明に記載の連続鋳造用鋳型（第
２発明）。

【００１３】 通電路を、鋳型内溶湯浴面近傍に設け
てなる第１または第２発明に記載の連続鋳造用鋳型（第
３発明）。

【００１４】 通電路の上下幅が、少なくとも溶湯浴
面からその下方50mmまでを満たしてなる第１，第２また
は第３発明に記載の連続鋳造用鋳型（第４発明）。

【００１５】 通電路が、低透磁率材質のめっき層か
らなる第１、第２、第３または第４発明に記載の連続鋳
造用鋳型（第５発明）。

【００１６】 交流電流を流したくない部位の鋳型表
層部が、高透磁率材質のめっき層からなる第１、第２、
第３、第４または第５発明に記載の連続鋳造用鋳型（第
６発明）。

【００１７】 交流電流を流したくない部位の鋳型内
壁面の高透磁率材質のめっき層が、めっき表層部を耐久
性に優れる材質とし、その内層を透磁率が十分に高い強
磁性体材質とする複合めっき層あるいは傾斜めっき層か
らなる第１、第２、第３、第４、第５または第６発明に
記載の連続鋳造用鋳型（第７発明）。

【００１８】 第１，第２，第３，第４，第５，第６
または第７発明に記載の連続鋳造用鋳型であって、矩形
断面内輪郭の鋳造空間を形成する長辺板と短辺板とから
なる組立鋳型の長辺板に、交流電源端子を設けて鋳型内
溶湯浴面近傍の長辺板内面に通電路を形成させるととも
に、この通電路に接する短辺板の端部を絶縁材料でコー
ティングしてなる連続鋳造用鋳型（第８発明）。

【００１９】 第１，第２，第３，第４，第５，第
６，第７または第８発明に記載の連続鋳造用鋳型を用
い、該鋳型に交流電流を流しての連続鋳造に、モールド
パウダーを使用する連続鋳造法（第９発明）。

【００２０】ここで、第２発明における弱磁性体とは、
強磁性体以外の反磁性体、常磁性体および反強磁性体の
ことをいい、Cu, Crなどがある。また、第７発明におい
て耐久性に優れる材質とは、特に耐熱性、耐摩耗性およ
び耐スプラッシュ性（溶湯が溶着しにくい性質）に優れ
るものをいう。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明の作用について以下に述
べる。この発明は、連続鋳造用鋳型の部位により透磁率
を変え、相対的に交流電流を流したい部位を低透磁率に
して通電路を形成させ、交流電流を流したくない部位を
高透磁率とすることを骨子とするものである。

【００２２】この発明によれば、鋳型の電流を流したく
ない部位を高透磁率を有する材質で形成しているため、
この部位では、交流電流に働く表皮効果が大きくなり、
実質的な電気伝導度が著しく低下し交流電流が流れにく
くなる。逆に低透磁率の材質で形成している通電路の交
流電流に働く表皮効果は小さく実質的な電気伝導度の低
下も小さい。したがって、交流電流を流したい低透磁率
の通電路に優先的に電流が流れるようになる。かくする
ことにより、鋳型内の任意の箇所に効率よく交番磁界を
発生させることが容易になる。

【００２３】さらに詳細に以下に述べる。鋳型材質の電
気伝導度をσ、透磁率をμ、交流電流の角振動数をωと
すると、表皮深さδは

【数１】 で表わされる。よって、表皮効果により鋳型表面に流れ
る電流：Ｉは、電気伝導度：σと表皮深さ：δとの積に
ほぼ比例すると考えられ下記式で表わされる。

【数２】

【００２４】したがって、鋳型すなわち鋳型表面に流れ
る電流：Ｉは、鋳型の肉厚が表皮深さ：δに比し十分厚
い場合（鋳型の形状は考慮に入れない）、透磁率：μの
1/2乗に反比例し、電気伝導度：σの1/2 乗に比例する
ことになる。

【００２５】このことは、前記したように鋳型材質とし
て用いることのできる２種類の電気伝導度の比が１：２
〜３程度に対して、例えばNiやFe合金等の強磁性体は、
常磁性体に比較してその透磁率は、大きなものでは数千
倍以上となるため、実質的な電気抵抗が格段に大きくで
きる。そこで、このような強磁性体の材料を鋳型の交流
電流を流したくない部位に用い、交流電流を流したい部
位すなわち通電路に常磁性体を用いれば、通電路の常磁
性体に集中して電流を流すことができ、鋳型内の任意の
箇所すなわち連続鋳造時の溶湯浴面近傍に効率よく交番
磁場を発生させることができる。

【００２６】このように、この発明においては相対的な
比較として交流電流を流したい部位の鋳型材質を低透磁
率にして通電路を形成させ、交流電流を流したくない部
位の鋳型材質を高透磁率とするものであるが、上記した
ように交流電流は表皮効果により鋳型表面近傍に集中し
て流れるため、鋳型表面に低透磁率材料および／または
高透磁率材料をめっきすることでもその効果を発揮させ
ることができる。

【００２７】すなわち、交流電流を流したい部位に鋳型
本体より低透磁率の材料をめっきする、または、交流電
流を流したくない部位に鋳型本体より高透磁率の材料を
めっきする、もしくは低透磁率および高透磁率の材料を
それぞれの部位にめっきすることなどでよい。

【００２８】上記において、鋳型母材に比透磁率がほぼ
１である銅または銅合金を用い、高透磁率材質に例えば
強磁性体であるNi, CoあるいはFeやそれらの合金等を用
いると、これらの材質が高い透磁率と鋳型材質として好
適な高い熱伝導率をかねそなえているため、交流電流の
集中効果が格段に高くかつ冷却能にも優れる鋳型とする
ことができる。

【００２９】また、すでに溶融金属の連続鋳造用銅製鋳
型のめっき材質として用いられているNi, Coあるいはそ
れらの合金を交流電流を流したくない部位に薄くめっき
することは、それだけでめっきを施さない部位（通電
路）に交流電流を集中させることになり、特に交流電流
の周波数が高くなるとより交流電流の表層への集中効果
が大きくなるため極めて有効な手段となる。

【００３０】この発明において、通電路に交流電流を効
果的に集中させるためには、通電路の材質が、交流電流
を流したくない部位の材質に比し、印加する交流電流の
周波数での比透磁率が1/10以下、より好ましくは1/100
以下とすることが望ましく、これらの材質の組合せとし
ては例えば、交流電流の通電路に銅あるいは銅合金を用
い、流したくない部位には、36パーマロイ (36Ni-0.3Mn
-Fe), 45パーマロイ (45Ni-0.3Mn-Fe), 78パーマロイ
(78.5Ni-0.3Mn-Fo), 3.8-78.5Crパーマロイ (78.5Ni-3.
8Cr-Fe), 4-79Moパーマロイ (79Ni-4Mo-5Cu-Fe), ミュ
ーメタル (77Ni-2Cr-5Cu-Fe), 1040合金 (18Ni-3Mo-14C
u-Fe), スーパーマロイ (79Ni-5Mo-0.3Mn-Fe)等に代表
されるパーマロイや、バーミンバー (45Ni-30Fe-25Cr
等) などで代表されるNi, Fe等を主成分とした鉄損の小
さい高透磁率合金やセンダスト (５％Al- 10％Si-Fe
等) 、鉄損の低いけい素鋼、純鉄などの強磁性体合金を
用いることがより実用的である。

【００３１】このように、連続鋳造用鋳型に低透磁率材
質の通電路を形成させることは、連続鋳造において、交
番磁場を溶湯浴面近傍に効率よく印加し、その電磁力に
より溶湯浴面を上方に凸形状に湾曲させること、初期凝
固部分を加熱すること等により連続鋳造鋳片の表面品質
の向上をはかるものである。なお、その際の通電路の上
下方向の幅は、少なくとも溶湯浴面からその下方50mmの
範囲を満たすものであることが好ましい。しかし、その
幅が300mm を超えると溶湯の冷却凝固を阻害するので好
ましくない。

【００３２】さらに、交流電流を流したくない部位に高
透磁率材質のめっき層を有する連続鋳造鋳型の場合、特
に鋳型内面のめっき層表面は、薄いモールドパウダーの
融体を介して溶湯と接したり、硬い凝固殻と接触した
り、溶湯のスプラッシュがかかったりするため、耐熱
性、耐摩耗性、耐スプラッシュ性など耐久性に優れるこ
とが重要である。

【００３３】そのため、耐久性を重視しためっき材質と
すると、そのめっき材質には透磁率が十分に高いものが
ないこと、しかも鋳造中の熱膨張による割れを防止する
観点からめっき厚みには限界があって、表皮深さδに対
してめっき厚を十分にとることができなくなり、結果と
して鋳型母材にまで交流電流が流れてしまうことなどあ
って、交番磁場の印加効率が期待するほど向上できない
場合が生じる。

【００３４】そこで、この発明（第７発明）では、交流
電流を流したくない部位の鋳型内壁面の高透磁率材質の
めっき層を、めっき表層部を耐久性に優れる材質とし、
その内層（鋳型母材側）を透磁率が十分に高い材質とす
る複合めっき層あるいは傾斜めっき層とするものであ
り、かくすることにより、耐久性に優れるとともに交番
磁場の印加効率をより向上できる鋳型が得られることに
なる。

【００３５】ここで、上記の耐久性に優れるめっき表層
部の材質には、例えば鋳型のめっき材質として実績のあ
る95Co-Ni 合金や、４〜６％ Fe-Ni合金あるいはCrなど
を用いることがよく、透磁率が十分に高く、かつ抵鉄損
であるめっき内層部の材質には、例えば、前記したよう
なパーマロイやバーミンバーなどで代表されるNi, Fe等
を主成分とした合金、センダスト、けい素鋼および純鉄
などを用いることがよい。

【００３６】一般に、連続鋳造ではスラブが多く鋳造さ
れているが、スラブの実用的な連続鋳造用鋳型として
は、矩形断面内輪郭の鋳造空間を形成する長辺板と短辺
板とからなる組立鋳型を用いることがよく、長辺板に交
流電源端子を設けて鋳型内溶湯浴面近傍の長辺板内面に
通電路を形成させ、この通電路に接する短辺板の端部を
電気的に絶縁することが適している。

【００３７】一方、このような連続鋳造用鋳型を用い通
電路に交流電流を流しての連続鋳造には、モールドパウ
ダーを使用することがよい。そして使用するモールドパ
ウダーは連続鋳造用鋳型と凝固シェル間の電気的絶縁を
良好にするという観点から導電率の低いものがよく、そ
の値は2.5 Ω^-1/cm 以下が望ましい。なお、通常のモー
ルドパウダーの導電率は1.5 〜3.5 Ω^-1/cm の範囲にあ
るが、導電率を低くするためにモールドパウダー中のCa
O を少なくしAl₂O₃ を多くすることが好ましい。

【００３８】

【実施例】スラブの連続鋳造において、鋳型に直接交流
電流を流しての鋳造は、通常鋳型の長辺板に電流を流し
て行われる。以下に述べる実施例も長辺板に電流を流す
場合のものである。

【００３９】実施例１ この発明に適合する適合例１の連続鋳造用鋳型の長辺板
の説明図を図２(a) および(b) に示す。(a) は長辺板の
縦断面の説明図、(b) は長辺板の内面の説明図である。

【００４０】これらの図において、１は交流電源、２は
導線接続端子、３は溶湯浴面および４は鋳型長辺板であ
り、７は鋳型内面の溶湯浴面近傍を除く長辺板表面（長
辺板背面を含む）にめっきした耐久性に優れる強磁性体
金属のめっき層および８は溶湯浴面付近に露出している
低透磁率材質の長辺板母材面を示す。

【００４１】この鋳型では、溶湯浴面近傍に効率よく交
番磁場を印加するため、溶湯浴面付近を除く長辺板４の
表面にはたとえば耐久性に優れるCo−Ni−Fe合金などの
強磁性体金属のめっき層７を設け、溶湯浴面近傍は、た
とえば銅などの低透磁率の長辺板母材面８を露出させ通
電路としている。

【００４２】ここで、図３(a) および(b) に溶湯浴面付
近に高電気伝導度材質を配した従来例の連続鋳造用鋳型
の長辺板の説明図を示す。(a) は長辺板の縦断面の説明
図、(b) は長辺板内面の説明図である。

【００４３】これらの図において、１は交流電源、２は
導線接続端子、３は溶湯浴面および４は長辺板であり、
鋳型内面の溶湯浴面近傍長辺板４の表面（通電路）には
高電気伝導度金属層９が配置され、その他の長辺板４の
表面は長辺板母材面８が露出した状態になっている。

【００４４】上記した図２に示した長辺板を有するこの
発明に適合する適合例１の連続鋳造用鋳型と、図３に示
した長辺板を有する従来例の連続鋳造用鋳型とを用い、
空心状態で、電源電力：200kw ，電源周波数：１kHz の
通電を行って、鋳型長辺板内面から10mm位置での磁束密
度分布をそれぞれ測定した。

【００４５】なお、これらの適合例１および従来例の鋳
型とも寸法諸元は同じものを用い、適合例の図２におけ
る長辺板母材面８および従来例の図３における高電気伝
導度金属層９（共に通電路）の上下方向の幅は200mm と
し、溶湯浴面からその下方にわたって配置した。

【００４６】また、鋳型材質として適合例１は長辺板４
の材質：銅（比透磁率：１，電気伝導度：５×10⁷ Ω^-1
ｍ^-1） 耐久性に優れる強磁性体金属めっき層７の材質：95％Co
−Ni合金（推定比透磁率：10, 電気伝導度：２×10⁷ Ω
^-1ｍ^-1）とし、従来例は 長辺板４の材質：Cu−８％Cr−0.15％Zr合金（比透磁
率：１，電気伝導度：2.1 ×10⁷ Ω^-1ｍ^-1） 高電気伝導度金属層９の材質：銅（比透磁率：１，電気
伝導度：５×10⁷ Ω^-1ｍ^-1）とした。

【００４７】磁束密度分布の測定結果を図４にまとめて
示す。図４は溶湯浴面相当位置からの距離と磁密度指数
との関係を示すグラフである。

【００４８】ここで、図４は、同一の電源電力にて、こ
の発明の適合例１および従来例の鋳型内に磁場を発生さ
せた際の磁束密度分布を示したもので、磁束密度指数と
は、この発明での適合例１において測定された最大の磁
束密度を１とし、それに対する従来例の場合を含む他の
測定点での磁束密度の比を示したものである。

【００４９】図４から明らかなように、この発明の適合
例１の鋳型は交流電流を流したい部位（通電路）に効率
よく電流が集中するため、溶湯浴面相当部に強い磁場が
発生していることが分る。

【００５０】なお、上記実施例において、この発明の適
合例１の鋳型には長辺板母材を純銅とし、交流電流を流
したくない部位の鋳型表面に高透磁率のCo−Ni合金をめ
っきしたが、長辺板母材を高透磁率材質とし、交流電流
を流したい部位すなわち通電路を低透磁率材質のめっき
層とすること、あるいは、交流電流を流したくない部位
に高透磁率材質のめっき層を設け、通電路を低透磁率材
質のめっき層とすること、さらには長辺板自体の材質を
それぞれの部位により高透磁率材料 および低透磁率材
料を用いた鋳型としても上記と同様の効果を得ることが
できる。

【００５１】実施例２ 実施例１と同様の適合例１および従来例の鋳型を用い
て、Ｃ：0.005 ％の極低炭素鋼を260mm ×1.000mm のス
ラブサイズにそれぞれ連続鋳造した。それらの鋳片の爪
深さの平均値を図５に表面欠陥発生指数を図６に示す。
図５は適合例１と従来例の鋳型を用いて鋳造したそれぞ
れの鋳片の爪深さの平均値を示すグラフであり、図６は
適合例１と従来例の鋳型を用いて鋳造したそれぞれの鋳
片の表面欠陥発生率指数を示すグラフである。ここで表
面欠陥発生率指数とは、鋳片を圧延した際に発生するキ
ズの単位面積当たりの個数を、従来例での値を１とし
て、算出したものである。これらの図から明らかなよう
に、適合例１の鋳型を用いた鋳片は従来例の鋳型を用い
た鋳片に比較して、爪深さ（オシレーションマーク深
さ）は減少し、また表面欠陥発生率も減少していること
がわかる。これは溶鋼メニスカス部への磁場の印加効率
が向上したことにより、より強い磁場を印加することが
可能になったことによるものである。

【００５２】実施例３ 交流電流を流したくない部位の鋳型内壁面のめっき層
が、めっき表層部を耐久性に優れる強磁性体材質、その
内層を透磁率が十分に高い高透磁率材質とする複合めっ
きになるこの発明に適合する適合例２の連続鋳造用鋳型
の長辺板の説明図を図７（ａ）および（ｂ）に示す。
（ａ）は長辺板の縦断面の説明図、（ｂ）は長辺板内面
の説明図である。

【００５３】これらの図において、１は交流電源、２は
導線接続端子、３は溶湯浴面および４は鋳型長辺板であ
り、６は鋳型内壁面の溶湯浴面近傍を除く長辺板表面
（長辺板背面を含む）にめっきした高透磁率金属めっき
層、７は鋳型内壁面のめっき層６の上に複合めっきした
耐久性に優れる強磁性体金属めっき層および１０は溶湯
浴面近傍長辺板内壁面の通電路で低透磁率金属めっき層
を示す。

【００５４】この図７に示した適合例２の連続鋳造用鋳
型と前掲図２に示した適合例１の連続鋳造用鋳型とを用
い、実施例１と同様にして空心状態での磁束密度分布を
それぞれ測定した。なお、適合例２（図７）の長辺板や
その通電路10など寸法諸元は適合例１と同様とした。

【００５５】また、適合例２の鋳型材質はそれぞれ長辺
板４の材質：Cu-1％Cr-0.2％Zr（比透磁率：１、電気伝
導度：2.8 ×10⁷ Ω^-1ｍ^-1) 高透磁率金属めっき層６の材質：45％Ni-Fe 合金（推定
比透磁率：100 、電気伝導度：2.3 ×10⁶ Ω^-1ｍ^-1、硬
度：110Hv) 耐久性に優れる強磁性金属めっき層７の材質：95％Co-N
i 合金（推定比透磁率：10、電気伝導度：7.5 ×10⁵ Ω
^-1ｍ^-1、硬度：400Hv) 低透磁率金属めっき層10（通電路）の材質：Cu-1％Ag
（比透磁率：１、電気伝導度：3.1 ×10⁷ Ω^-1ｍ^-1) と
し、めっき層６は高透磁率であることを優先させ、めっ
き層７は耐久性の観点から高硬度であることを優先させ
た。

【００５６】磁束密度分布の測定結果を図８にまとめて
示す。図８に溶湯浴面相当位置からの距離と磁束密度指
数との関係を示すグラフである。

【００５７】ここで、磁束密度指数とは、適合例２にお
いて測定された最大の磁束密度を１として、それに対す
る適合例１の場合を含む他の測定点での磁束密度の比を
示したものである。

【００５８】図８から明らかなように、適合例２の鋳型
は、交流電流を流したくない部位の長辺板表面に高透磁
率金属めっき層６を設け、かつ長辺板内壁面の高透磁率
めっき層６の表面は耐久性に優れる強磁性体金属めっき
層７で覆われているため、適合例１の場合に比し、交流
電流を流したい部位（通電路）により効率よく電流が集
中し、溶湯浴面相当部により強い磁場が発生しているこ
とが分かる。また、適合例１と適合例２との鋳型内壁面
のめっき層表面は共に耐久性に優れる95％Co-Ni 合金で
あるため、その耐久性は同等である。

【００５９】なお、適合例２の鋳型内壁面のめっき層表
層部７の材質は、その表層部のめっき層７が十分に薄い
あるいは、その内層のめっき層６の透磁率が十分に高い
場合には、上記で用いたCo-Ni 合金よりさらに低い透磁
率を有する材質としても何ら問題ない。

【００６０】実施例４ 実施例３と同様の適合例１と適合例２の鋳型を用いて、
実施例２と同様にＣ：0.005 ％の極低炭素鋼を 260mm×
1000mmのサイズのスラブにそれぞれ連続鋳造した。それ
らの鋳片の爪深さの平均値を図９に表面欠陥発生指数を
図10に示す。

【００６１】図９は適合例１と適合例２の鋳型を用いて
鋳造したそれぞれの鋳片の爪深さの平均値を示すグラフ
であり、図10は適合例１と適合例２の鋳型を用いて鋳造
したそれぞれの鋳片の表面欠陥発生指数を示すグラフで
ある。なお、表面欠陥発生指数は実施例２と同様に算出
したものである。

【００６２】これらの図から明らかなように、適合例２
の鋳型を用いた鋳片は適合例１の鋳型を用いた鋳片に比
し、爪深さ（オシレーションマーク深さ）はより減少
し、表面欠陥発生率もより減少している。これは、溶湯
浴面近傍への磁場の印加効率が適合例１よりもさらに向
上し、より強い磁場が印加されたためである。

【００６３】

【発明の効果】この発明は、金属溶湯に交番磁場を印加
しつつ連続鋳造を行うにあたり、交流電流を直接鋳型に
通電する連続鋳造用鋳型と連続鋳造法であって、該鋳型
において、交流電流を流したい部位に交流電流を流した
くない部位に比し低い透磁率材質の材料を用いるもので
あり、この発明によれば、鋳型の任意の部位に交流電流
を集中させることが容易となり、鋳型内溶湯の任意の箇
所に極めて効率よく交番磁場を印加させることができ、
連続鋳造鋳片の品質向上や電力量の削減に大きく寄与で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳型長辺板の左右方向に通電した場合の電流密
度分布を示す説明図である。

【図２】この発明に適合する適合例１の連続鋳造用鋳型
の長辺板の説明図である。（ａ）は、長辺板の縦断面の
説明図である。（ｂ）は、長辺板の内面の説明図であ
る。

【図３】従来例の連続鋳造用鋳型の長辺板の説明図であ
る。（ａ）は、長辺板の縦断面の説明図である。（ｂ）
は、長辺板の内面の説明図である。

【図４】適合例１と従来例の鋳型を用いた場合の溶湯浴
面相当位置からの距離と磁束密度指数との関係を示すグ
ラフである。

【図５】適合例１と従来例の鋳型を用いて鋳造したそれ
ぞれの鋳片の爪深さの平均値を示すグラフである。

【図６】適合例１と従来例の鋳型を用いて鋳造したそれ
ぞれの鋳片の表面欠陥発生率指数を示すグラフである。

【図７】この発明に適合する適合例２の連続鋳造用鋳型
の長辺板の説明図である。（ａ）は、長辺板の縦断面の
説明図である。（ｂ）は、長辺板の内面の説明図であ
る。

【図８】適合例１と適合例２の鋳型を用いた場合の溶湯
浴面相当位置からの距離と磁束密度指数との関係を示す
グラフである。

【図９】適合例１と適合例２の鋳型を用いて鋳造したそ
れぞれの鋳片の爪深さの平均値を示すグラフである。

【図１０】適合例１と適合例２の鋳型を用いて鋳造した
それぞれの鋳片の表面欠陥発生指数を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 導線接続端子 ３ 溶湯浴面 ４ 鋳型長辺板 ５ 電流経路 ６ 高透磁率金属めっき層 ７ 耐久性に優れる強磁性体金属めっき層 ８ 長辺板母材面 ９ 高電気伝導度金属層 10 低透磁率金属めっき層（通電路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井戸川 聡 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 別所 永康 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型に直接交流電流を流し、その鋳型内
   容湯に交番磁場を印加する連続鋳造用鋳型であって、 該鋳型の交流電流を流したい部位に通電路を形成させ、
   その通電路の材質が、交流電流を流したくない部位の少
   なくとも鋳型表層部の材質に比し低透磁率である連続鋳
   造用鋳型。
2. 【請求項２】 通電路の材質が弱磁性体であり、交流電
   流を流したくない部位の少なくとも鋳型表層部の材質が
   強磁性体である請求項１に記載の連続鋳造用鋳型。
3. 【請求項３】 通電路を、鋳型内溶湯浴面近傍に設けて
   なる請求項１または２に記載の連続鋳造用鋳型。
4. 【請求項４】 通電路の上下幅が、少なくとも溶湯浴面
   からその下方50mmまでを満たしてなる請求項１，２また
   は３に記載の連続鋳造用鋳型。
5. 【請求項５】 通電路が、低透磁率材質のめっき層から
   なる請求項１，２，３または４に記載の連続鋳造用鋳
   型。
6. 【請求項６】 交流電流を流したくない部位の鋳型表層
   部が、高透磁率材質のめっき層からなる請求項１，２，
   ３，４または５に記載の連続鋳造用鋳型。
7. 【請求項７】 交流電流を流したくない部位の鋳型内壁
   面の高透磁率材質のめっき層が、めっき表層部を耐久性
   に優れる材質とし、その内層を透磁率が十分に高い強磁
   性体材質とする複合めっき層あるいは傾斜めっき層から
   なる請求項１，２，３，４，５または６に記載の連続鋳
   造用鋳型。
8. 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５，６または７
   に記載の連続鋳造用鋳型であって、矩形断面内輪郭の鋳
   造空間を形成する長辺板と短辺板とからなる組立鋳型の
   長辺板に、交流電源端子を設けて鋳型内溶湯浴面近傍の
   長辺板内面に通電路を形成させるとともに、この通電路
   に接する短辺板の端部を絶縁材料でコーティングしてな
   る連続鋳造用鋳型。
9. 【請求項９】 請求項１，２，３，４，５，６，７また
   は８に記載の連続鋳造用鋳型を用い、該鋳型に交流電流
   を流しての連続鋳造に、モールドパウダーを使用するこ
   とを特徴とする連続鋳造法。