JPH10175047A - 溶融金属連続鋳片の温度を制御しかつ温度プロフイルを均一にする方法 - Google Patents

溶融金属連続鋳片の温度を制御しかつ温度プロフイルを均一にする方法

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JPH10175047A
JPH10175047A JP9369696A JP36969697A JPH10175047A JP H10175047 A JPH10175047 A JP H10175047A JP 9369696 A JP9369696 A JP 9369696A JP 36969697 A JP36969697 A JP 36969697A JP H10175047 A JPH10175047 A JP H10175047A
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inductor
stirring
heating
transformer
molten metal
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Raimund Brueckner
ライムント・ブリユツクネル
Daniel Grimm
ダニエル・グリム
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Didier Werke AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出湯ノズルにおける温度低下及び出湯ノズル
を通つて流れる溶湯の不均一な温度プロフイルを回避す
る。 【構成】 冶金容器にある出湯ノズルを通つて流れる際
溶融金属連続鋳片特に鋼連続鋳片の温度を制御しかつ温
度プロフイルを均一にする方法において、出湯ノズルの
範囲にある連続鋳片を、交番電磁界による出湯ノズル及
び/又は連続鋳片の電磁誘導結合によつて加熱し、かつ
空間的に可変な少なくとも1つの電磁界による連続鋳片
の誘導結合によつて撹拌する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、冶金容器にある出湯ノ
ズルを通つて流れる際溶融金属連続鋳片特に鋼連続鋳片
の温度を制御しかつ温度プロフイルを均一にする方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許出願公開第442
8297号明細書には、冶金容器から金属溶湯を鋳込む
方法が記載されている。冶金容器の底内には誘導子及び
出湯スリーブが設けられている。出湯スリーブの加熱及
び/又は鋳込み開始のため誘導子が付勢され、それによ
り出湯スリーブが誘導加熱される。鋳込み運転中誘導子
は引続き動作することができる。出湯ノズルにおける溶
湯の温度プロフイルの均一化及び誘導子の電磁界への溶
湯の誘導結合は意図されていない。
【0003】書籍″Metallurgie des
Stranggiessens″,Stahl−Eis
en,1992,K・Schwerdtfeger,D
uesseldorf,S.449以降には、連続鋳造
の際の電磁撹拌が記載されている。溶湯の撹拌により凝
固過程が影響を受けて、樹枝状組織が中断され、球状組
織が優先的に得られる(472ページ参照)。撹拌機は
空間的に可変な電磁界を生ずる。前記の書籍から回転磁
界撹拌機、直線移動磁界撹拌機及びねじ面撹拌機が公知
である(473ページ以降参照)。これらの撹拌機は鋳
込み方向内又は鋳込み方向で鋳型の下に設けられてい
る。
【0004】文献ISIJ Internationa
l,Vol.36(1996),No.5,pp.48
7〜492には多周波数撹拌機が記載されている。
【0005】ドイツ連邦共和国特許出願公開第1950
012号明細書には、回転子及び固定子で動作する冶金
容器用制御兼閉鎖装置(管−内−管閉鎖装置)が記載さ
れている。回転子の材料選択に応じて、回転子又はこれ
を通つて流れる溶湯が誘導子の電磁界に結合する。
【0006】水平連続鋳造装置では、1つ又は複数の出
湯スリーブが溶湯容器の側壁へはまつている。出湯スリ
ーブは鋳型にフランジ結合されているので、溶湯は水平
に出湯スリーブを通つて鋳型へ流入する。冶金容器(分
配器)内には必然的にある程度の温度勾配が現われる。
これにより、出湯スリーブを通つて流れる溶融金属内に
いわゆる温度束又は″黒い縞″、従つて均一でない温度
プロフイルが生じ、その結果鋼製品の品質が低下する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、出湯
ノズルにおける温度低下及び出湯ノズルを通つて流れる
溶湯の不均一な温度プロフイルを回避することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、出湯ノズルの範囲にある連続鋳片を、
交番電磁界による出湯ノズル及び/又は連続鋳片の電磁
誘導結合によつて加熱し、かつ空間的に可変な少なくと
も1つの電磁界による連続鋳片の誘導結合によつて撹拌
する。ここで″連続鋳片″とは、鋳型を出て凝固する連
続鋳片を意味せず、冶金容器の流出口範囲を流れかつ水
平連続鋳造では水平に鋳型へ入る溶湯を意味する。
【0009】加熱により、出湯ノズルにおける連続鋳片
の温度プロフイルが場合によつては冶金容器から流出口
へ入る場合のように不均一にならないようにことができ
る。更に加熱により、出湯ノズルにおける連続鋳片の温
度が全く又はあまり低下しないようにすることができ
る。連続鋳片自体が交番電磁界に誘導結合しかつ/又は
出湯ノズルが誘導結合し、熱伝導及び/又は熱放射によ
り熱を連続鋳片へ伝達することによつて、連続鋳片の加
熱を行うことができる。
【0010】連続鋳片の電磁撹拌により、その出湯ノズ
ル内における温度プロフイルが均一になつて、 連続鋳
片の断面にわたつて見てすべての個所にほぼ同じ温度が
存在する。
【0011】上述した措置は、特に連続鋳造製品の表面
の改善によつて品質を改善する。
【0012】本発明の有利な構成は、従属請求項及び実
施例の以下の説明から明らかになる。
【0013】
【実施例】内部空間2を持つ冶金容器の側壁1にある穴
あきれんが3内には誘導子4が設けられている。誘導子
4は管路13を介して水及び/又は空気で冷却されてい
る。図1によれば、誘導子4は2つの誘導子範囲に分割
され、一方の誘導子範囲は端子14,15を介して変流
器又は変圧器5Tに接続され、他方の誘導子範囲は端子
16,17を介して別の変流器又は変圧器5Rに接続さ
れている。変流器又は変圧器5T及び5Rの周波数F及
び電力Lは調節可能である。
【0014】誘導子4は、出湯スリーブ9の熱絶縁及び
導入に役立つ中間スリーブ6の周りに設けられている。
出湯スリーブ9は、保持装置8により、冶金容器に付属
する鋳型7に交換可能にフランジ結合されている。図に
は1つの出湯スリーブ9のみが示されている。同じよう
に鋳型7に取付けられる別の出湯スリーブは、場合によ
つては図の面の後にある。図では、鋳型7により保持さ
れる出湯スリーブ9は、鋳型7の水平な運動により中間
スリーブ6へ差込まれている。パテ層10は出湯スリー
ブ9と中間スリーブ6との間の密封に役立つ。
【0015】閉鎖部材である出湯スリーブ9は炭素結合
されかつ粘土を含むセラミツク材料から成り、この材料
は誘導子4の電磁界に誘導結合している。出湯スリーブ
9は、冶金容器の内部空間2から鋳型7へ流入する鋼溶
湯用の流通断面11を形成している。流通は水平な方向
Hに行われる。12で出湯スリーブ9の肉厚が示されて
いる。
【0016】図1による実施例では、変流器又は変圧器
5Tに接続される誘導子範囲は、鋳込みの前及び鋳込み
の際における出湯スリーブ9の加熱と、流通断面11を
通つて流れる溶融連続鋳片特に鋼連続鋳片の加熱又は温
度調整とに用いられる。この誘導子範囲は変流器又は変
圧器5Tから交流を供給されて、適当な交番電磁界を発
生し、出湯スリーブ9をコイル状に包囲している。
【0017】変流器又は変圧器5Rに接続される誘導子
範囲は、流通断面11内の溶湯の撹拌に用いられる。こ
の誘導子範囲は、変流器又は変圧器5Rの適当な制御に
より、流通断面11内の連続鋳片に、撹拌効果を生ずる
空間的に可変な磁界を発生する。この直線移動磁界撹拌
機範囲を1つ又は復数のコイルから構成し、これらのコ
イルを出湯スリーブ9の周囲に分布させることができ
る。この誘導子範囲は、最初にあげた書籍に記載されて
いるように、なるべく回転磁界撹拌機又は直線移動磁界
撹拌機又はねじ面撹拌機として構成されている。この誘
導子範囲は、内部空間2から出湯スリーブ9へ入る金属
溶湯Sが渦を巻いて、出湯スリーブ9にわたつてできる
だけ均一な温度プロフイルが連続鋳片に生ずるようにし
ている。
【0018】図1による実施例では、変流器又は変圧器
5Rに接続される撹拌誘導子範囲は、流れ方向Hにおい
て、変流器又は変圧器5Tに接続される加熱誘導子範囲
の前に設けられている。これは有利である。なぜなら
ば、既に撹拌された連続鋳片が再加熱されるからであ
る。しかし逆の配置も可能である。
【0019】図1による構成では、変流器又は変圧器5
Rに接続される誘導子範囲は、変流器又は変圧器5Rの
周波数及び/又は電力を適当に調節する場合、鋳込み開
始の際出湯スリーブ9の加熱にも使用することができ
る。
【0020】図2による実施例では、電力及び周波数を
調節可能な変流器又は変圧器5TRに端子14,15を
介して接続される1つの誘導子4のみが示されている。
誘導子4は変流器又は変圧器5TRにより制御されて、
連続鋳片の撹拌及び連続鋳片の加熱という機能を引受け
る。これは、変流器又は変圧器5TRを周期的に撹拌周
波数、撹拌電力と加熱周波数、加熱電力とに切換えるこ
とによつて行うことができる。これは、最初にあげた文
献に記載されているように、多周波数交流を誘導子へ供
給する変流器又は変圧器5TRを使用することによつて
行うこともでき、複数の周波数は重畳されている。周波
数又は電力の適当な調節によつて、鋳込み開始のため出
湯スリーブ9を予熱することも可能である。
【0021】両方の実施例では、連続鋳片の撹拌は連続
鋳片の加熱よりなるべく低い周波数で行われる。加熱及
び撹拌のための電磁界は時間的及び/又は空間的に重畳
可能である。
【0022】流通断面11において連続鋳片は、冶金容
器の内部空間2の温度差のため、そのずつと上より低い
温度を持つている。加熱の際これを防止するため、なる
べく誘導子4、又は図1の実施例において変流器又は変
圧器5Tに接続される誘導子範囲は、流通断面11の中
心軸線Hより下では中心軸線Hより上より、この中心軸
線から小さく離れている。
【0023】動作態様は大体において次の通りである。
遅くとも鋳型7が、まだ空の冶金容器において出湯スリ
ーブ9を図に示す位置へもたらされた後、変流器又は変
圧器5T又は5TRにより誘導子4が、出湯スリーブ9
を運転温度に加熱するため付勢される。変流器又は変圧
器により、出湯スリーブ9を必要な場合金属溶湯のほぼ
溶融温度までもたらす周波数及び電力が設定される。続
いて金属溶湯Sが冶金容器の内部空間2へ充填される。
金属溶湯は液状連続鋳片として出湯スリーブ9を通つて
鋳型7へ流入する。その際出湯スリーブ9が適当な高温
に加熱されているので、溶湯が出湯スリーブ9の所で凝
固することがない。鋳込み開始後液状鋼の鋳造のため、
電磁界が出湯スリーブ9の肉厚12を貫通して、連続鋳
片に撹拌作用及び加熱作用するように、変流器又は変圧
器5T,5R又は変流器又は変圧器5TRの周波数が調
節される。その際加熱作用は、電磁界中で加熱される出
湯スリーブ9が熱を連続鋳片へ伝達することによつて、
間接的にも行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】水平連続鋳造装置の鋳型の所に2つの誘導子範
囲を持つ冶金容器の一部の断面図である。
【図2】水平連続鋳造装置の鋳型の所に1つの誘導子を
持つ冶金容器の図1に対応する断面図である。
【符号の説明】
4 誘導子 5R,5T,5TR 変流器又は変圧器 9 出湯スリーブ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出湯ノズルの範囲にある連続鋳片を、交
    番電磁界による出湯ノズル及び/又は連続鋳片の電磁誘
    導結合によつて加熱し、かつ空間的に可変な少なくとも
    1つの電磁界による連続鋳片の誘導結合によつて撹拌す
    ることを特徴とする、冶金容器にある出湯ノズルを通つ
    て流れる際溶融金属連続鋳片の温度を制御しかつ温度プ
    ロフイルを均一にする方法。
  2. 【請求項2】 複数の誘導子又は1つの誘導子の複数の
    誘導子範囲の電磁界を、連続鋳片の加熱及び/又は撹拌
    のために使用することを特徴とする、請求項1に記載の
    方法。
  3. 【請求項3】 重畳される複数の電磁界を持つ誘導子を
    連続鋳片の加熱及び撹拌のために使用することを特徴と
    する、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 連続鋳片の中心軸線に対する誘導子又は
    誘導子範囲の異なる間隔により、加熱に影響を及ぼすこ
    とを特徴とする、請求項1ないし3の1つに記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 水平連続鋳造の際連続鋳片を、その下部
    範囲においてその上部範囲におけるより強く加熱するこ
    とを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 回転磁界撹拌機又は直線移動磁界撹拌機
    により撹拌を行うことを特徴とする、請求項1ないし5
    の1つに記載の方法。
  7. 【請求項7】 ねじ面撹拌機により撹拌を行うことを特
    徴とする、請求項1ないし5の1つに記載の方法。
  8. 【請求項8】 撹拌のために、加熱のためより低い周波
    数を使用することを特徴とする、請求項1ないし7の1
    つに記載の方法。
  9. 【請求項9】 流体で冷却される誘導子及び/又は撹拌
    機の使用 を特徴とする、請求項1ないし8の1つに記
    載の方法。
JP9369696A 1996-12-11 1997-12-10 溶融金属連続鋳片の温度を制御しかつ温度プロフイルを均一にする方法 Pending JPH10175047A (ja)

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DE (1) DE19651531C2 (ja)

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Also Published As

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DE19651531A1 (de) 1998-06-18
CA2224537A1 (en) 1998-06-11
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