JPH105936A - 帯板連続鋳造機の電磁溢流防止堰 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平配置され互いに逆方向に回転する一対の
鋳造ロールを有する帯板連続鋳造機における、溶融金属
プールを保持する間隙上方空間の開放端部に、電磁力の
みによって溶融金属の溢れ出しを防止する電磁溢流防止
堰を提供すること。 【解決手段】 溢流防止堰が、間隙上方空間の開放端面
に近接して対向する一対の端面を有する３つの磁束誘導
体で構成され、第１磁束誘導体の一対の端面が溶融金属
プールの上層部分に対向する広い空隙を有し、第２磁束
誘導体の一対の端面は溶融金属プールの下層部分に対向
する狭い空隙を有し、第３磁束誘導体の一対の端面が、
第１磁束誘導体の一対の端面の間の空隙内に設けられ
る。各磁束流動体に付属するコイルに変動電流を流し
て、各磁束誘導体の一対の端面の間に水平方向の変動磁
界を形成し、変動磁界に反発する渦電流を開放端部近傍
の溶融金属内で発生させ溶融金属の溢流を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁溢流防止堰、
詳しくは一対の鋳造ロールの間隙上方空間保持される溶
融金属の溢流を防止する帯板連続鋳造機の電磁溢出防止
堰に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】帯板連
続鋳造機は、溶融金属から帯鋼などの帯板を連続的に製
造するのに使用されている。この帯板連続鋳造機は、水
平配置され互いに反対方向に回転する一対の鋳造ロール
を有し、鋳造ロールの間隙上方空間に溶融金属プールを
保持している。この間隙上方空間は、下方のロール間隙
に向かって円弧状に幅が狭くなっている。鋳造ロールは
冷却されており、空間内を下降する溶融金属は鋳造ロー
ルによって冷却され、凝固した帯板となってロール間隙
から下方に送り出される。前記の間隙上方空間はロール
の両端部で解放されており、この開放端部からの溶融金
属の溢れ出しを防止するため電磁溢出防止堰が用いられ
ている。その一つは、磁束誘導体（鉄芯）と付属の導電
性コイルを使用し、磁束誘導体の離隔した一対の端面
（二つの磁極面）が、溶融金属プールに近傍で対向して
いる。コイルに変動電流（交流、脈動流など時間と共に
変動する電流）を流して電磁石が励磁されると前記端面
の間に変動磁界（交番磁界）が発生する。この変動磁界
により開放端部近傍の溶融金属に磁界に反発する渦電流
が発生するため、この変動電流は溶融金属を開放端部に
閉じ込める電磁圧力として作用する。磁極の配置方向に
より、磁界の方向は水平方向にも上下方向にも形成でき
る。水平方向の磁界を発生する電磁溢流防止堰が米国特
許第４，９３６，３７４号及び第５，２５１，６８５号
に開示されている。上下方向の磁界を発生する電磁溢流
防止堰が米国特許第４，９７４，６６１号に開示されて
いる。

【０００３】鋳造ロールの間隙上方空間の開放端部から
の溶融金属の溢れ出しを防止する別の対策として、空間
の開放端部の近傍に上下方向の溢流防止コイルを配置し
たものがある。このコイルに変動電流を流して、前記開
放端部に広がる水平方向の磁界を直接発生させ、間隙上
方空間の両端部で溶融金属に電磁圧力を加えるものであ
る。溢出防止コイルが巻かれる部材は、前端面以外が磁
性材料で覆われている。この磁性材料は、前端面以外の
溢流防止コイルに沿って流れる変動電流を減少させ変動
電流をコイルの前面に集中させる。この磁性材料は磁束
誘導体として、磁気抵抗の少ない磁束還流経路を形成す
る。非磁性で導電性の遮蔽材（例えば銅）で磁束誘導体
のほぼ全体を包み、還流経路外の磁界の一部を間隙上方
空間の開放端部に集中させる。コイル形式の電磁溢流防
止堰が米国特許第５，１９７，５３４号、第５，２７
９，３５０号及び第５，４８７，４２１号に開示されて
いる。

【０００４】溶融金属プールを保持する間隙上方空間の
開放端部は、鋳造ロールの端面形状に応じて、下方に向
かって円弧状に幅が狭くなっている。溶融金属プールの
上層部分で最も幅が広く、ロール間隙に当たる溶融金属
プール下層部分で最も幅が狭くなっている。 磁束誘導
体は、間隙上方空間の開放端部に近傍で対向する離隔し
た一対の端面を有している。離隔した端面の間の空隙も
前記開放端部の形状とに応じて下に向かって円弧状に狭
くなっている。この空隙は溶融金属プールの上層部分で
最も広く、ロール間隙に当たる溶融金属プールの下層部
分で最も狭くなっている。 電磁溢流防止堰の任意の高
さにおける磁気圧力は、次式の磁界Ｂの強さに関係す
る。

【０００５】Ｂ＝ｋＮＩ／ｌｇ ここで、 Ｂは磁界 ｋは定数 Ｎはコイルの巻き数 Ｉはコイルに流れる電流 ｌｇは磁気誘導体の離隔した一対の端面の空隙幅 上式から、任意の電流Ｉに対して、磁界Ｂの強さ及びそ
れによる磁気圧力は、空隙幅１ｇに反比例して減少する
ことがわかる。コイルの巻き数Ｎと空隙幅ｌｇが一定で
あれば、電流Ｉに比例して磁界Ｂの強さが増加する。

【０００６】溶融金属プールの上層部分、即ちプール上
面近傍の深さでは、空隙幅が広くなっている。これに応
じて磁束誘導体の端面の空隙幅ｌｇもプール上層部分に
対向する位置で最も広くなっている。従って、上式ＮＩ
＝ｌｇＢ／ｋによると、必要な磁気圧力が得られる磁界
Ｂを形成するためにコイルに流す必要電流Ｉは空隙の上
部で最も大きくなる。しかし、最大電流が必要となるの
はプール上面から約２５％の深さの位置である。

【０００７】鋳造ロールのロール間隙に当たるプール下
層部分で空隙幅が最も狭くなっている。溶融金属（例え
ば鋼）プールの静圧はロール間隙で最大となる。従っ
て、ここでの磁気圧力が最大となる。しかし、ロール間
隙に当たる部分では空隙幅ｌｇが最も狭くなっている。
従ってプール下層部分の溢流防止に必要な磁気圧力を発
生させるための電流Ｉは、それより空隙幅が広がった浅
い部分よりも少なくてすむ。つまり、必要な磁気圧力を
発生するための溶融金属プールの上面から任意の深さに
おける必要電流（ａ）は、プール下層部分での必要電流
（ｂ）より大きくなる。そのため溶融金属プール上層部
分で溶融金属の溢流を防止するための機械的手段が併用
されている。

【０００８】一つの例として、溶融金属プール上層部分
での溢流を防止するために電磁的手段と機械的手段とを
併用した溢流防止堰がある。この装置では、磁気誘導体
上部の離隔した端面の間の広い空隙に、磁性材料で構成
された橋絡部材が設置されている。この橋絡部材の両端
面と磁束誘導体の離隔した端面との間に二つの狭い空隙
が形成される。これらの空隙は、磁束誘導体の離隔した
端面の間の空隙に比べてかなり狭くなっている。これら
の空隙では十分な磁界が発生するため、空隙に対向する
一部の溶融金属を閉じ込めることはできる。しかし橋絡
部材に対向する残りの溶融金属に対しては、耐火性材料
で被覆され液体で冷却される銅製の機械的堰で溢流を防
止している。この機械的溢流防止堰は、ロールの間隙上
方空間に突入した状態で、各ロール表面と間隔が隔てら
れている。

【０００９】このような機械的溢流防止堰は、例えば、
冷却されている耐火性被覆部材の表面で溶融金属が凝固
し、凝固した金属が成長すると、回転中のロール表面と
の間の間隔を埋めてしまう。そうなるとロールの回転に
よって溢流防止堰の耐火性被覆部材が剥がされ、電気的
短絡などの操業上の問題が生じる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、本発明の
電磁溢流防止堰を使用することによって解決される。即
ち、本発明の電磁溢流防止堰は３個の磁束誘導体を備え
ている。第１磁束誘導体は、溶融金属の貯留上限位置に
当たる溶融金属プールの上層部分に対向する比較的広い
幅で離隔した一対の端面を有している。第１磁束誘導体
の下部に第２磁束誘導体が設けられ、第２磁束誘導体
は、鋳造ロールのロール間隙に当たる溶融金属プールの
下層部分に対向する比較的狭い幅で離隔する一対の端面
を有している。第３磁束誘導体は、第１磁束誘導体の広
い幅で離隔した端面の間に設けられる。

【００１１】第１及び第２磁束誘導体は、溶融金属プー
ルに近傍で対向する一対の端面を有している。第３磁束
誘導体は、第１磁束誘導体の離隔した端面の間に設けら
れる一対の離隔した端面を有している。第３磁束誘導体
の離隔した端面も溶融金属プールに近傍で対向してい
る。

【００１２】各磁束誘導体に付属して、コイルまたはコ
イル部分が設けられている。先ず第２磁束誘導体に付属
するコイルに変動電流が流される。この変動電流は、溶
融金属がプールが上限まで貯留されている場合に、ロー
ル間隙に当たる比較的狭い間隙において、溶融金属の溢
流を防止するのに十分な水平方向の磁界を発生する。

【００１３】変動電流は第１又は第３磁束誘導体に付属
するコイル又はコイル部分にも流される。この変動電流
は、第１磁束流動体に付属するコイルで、比較的広い空
隙に水平方向の磁界を発生する。第３磁束流動体に付属
するコイルでは、比較的広い空隙内で、第１磁束流動体
に付属するコイルによって発生した磁界の一部を増加さ
せる追加の磁界を発生する。第１及び第３磁束誘導体と
それらに付属するコイルの協同電磁作用により、溶融金
属がプールの上限まで貯留されているときに、プール上
層部分の広い空隙での溶融金属の溢流を防止するのに十
分な水平方向の磁界を発生する。

【００１４】第２磁束誘導体は、狭い空隙に発生した磁
界に対し磁気抵抗の少ない磁束還流経路を構成する。第
１及び第３磁束流動体は、広い空隙に発生した磁界に対
して磁気抵抗の少ない磁束還流経路を構成する。これら
の３個の磁束誘導体は、溶融金属プールに対向する端面
を除き、非磁性の導電材料で被覆されている。非磁性の
導電材料は、磁気抵抗の少ない磁束還流経路の外部を通
る磁界の一部を空隙内に集中させる役割を果たす。

【００１５】このように、溶融金属プールの上層部分か
ら下層部分まで、電磁的手段のみによって溶融金属の溢
流を防止することができる。この帯板連続鋳造機には、
鋳造ロールの間隙上方空間の開放端部からの溶融金属の
溢流を防止する機械的部材は含まれていない。

【００１６】ある実施形態では、磁束誘導体に付属する
コイルが、溶融金属プールから離れた位置にある。別の
実施形態では、磁束誘導体に付属するコイルが、（ａ）
鋳造ロールの間隙上方空間の開放端部に対向し、（ｂ）
開放端部から溶融金属プールに至る範囲で直接磁界を発
生できる程度に開放端部に近接した前面を有するコイル
部分で構成されている。

【００１７】第２磁束誘導体は、第１磁束誘導体の下方
延長部として第１磁束誘導体と一体に形成することがで
きる。全ての実施形態において、第３磁束誘導体の下端
は第２磁束誘導体の下端よりかなり高い位置にある。

【００１８】実施形態によって、３つの磁束誘導体にそ
れぞれ単一のコイルを付属してもよく、又、一つ又は複
数のコイルを一つ又は複数の磁束誘導体に付属させても
よい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。先ず図１〜図３で、符号３０で示
す帯板鋳造機は、それぞれ軸３３、３４で水平支持され
互いに反対方向に回転する一対の鋳造ロール３１、３２
を有している。ロール３１、３２の間隙の上方に、主と
して鋼鉄である溶融金属のプール３８を保持する空間３
５が形成されている。間隙上方空間３５では鋳造ロール
３１、３２の対向面が、ロール間隙３７に向かって下向
き狭くなっている。各鋳造ロール３１、３２は直径が同
一であり、溶融金属プール３８は、溶融金属を貯留する
所定の上限高さ（鋳造ロールの半径の１／２以上）を有
し、上層部分４１と下層部分４２の間に溶融金属が貯留
される（図２）。各ロールはそれぞれ図１に示す矢印４
９、５０の方向に回転する。各ロールは従来の方法で冷
却され（図示省略）、ロールによって溶融金属が冷却さ
れ、ロール間隙３７を通過する過程で固化し、帯板３９
となって送り出される。

【００２０】ロール３１、３２の間隙上方空間３５は開
放端部３６を有し（図３）、この開放端部３６に接近し
た位置に電磁溢出防止堰４０を設けて、空間３５内の溶
融金属が開放端部３６から溢れ出ないようにしている。

【００２１】本発明の電磁溢流防止堰４０には種々の実
施形態がある。まず図４及び５で符号５０で示す一つの
実施形態について説明する。電磁溢流防止堰５０は、溶
融金属がプール３８に上層部分４１まで貯留されている
とき、プール３８の上層部分４１（図２）に対向する上
部５２が比較的広幅の第１磁束誘導体５１を有してい
る。第１磁束誘導体５１は上部５２が幅の広い空隙５３
を形成している。第１磁束誘導体５１の下方延長部が第
２磁束誘導体５５として形成されている。第２磁束誘導
体５５は、ロール間隙３７に当たる溶融金属プール３８
の下層部分４２に対向する端面が幅の狭い空隙５７を形
成している。

【００２２】第１磁束誘導体の上部５２に形成された広
幅の空隙５３内に、第３磁束誘導体が設けられている。

【００２３】第１磁束誘導体５１のヨーク６５から二つ
のアーム６１、６２が分離し、アーム６１、６２の先端
がそれぞれ磁極の端面６３、６４を形成している。

【００２４】第２磁束誘導体５５では、それぞれ端面６
８、６９（図４）を有する二つのアーム６６、６７がヨ
ーク（図示省略）連結されている。第２磁束誘導体のア
ームとヨークは第１磁束誘導体の下方延長部として第１
磁束誘導体と一体に形成されている。

【００２５】第３磁束誘導体５９では、溶融金属プール
３８の上層部分に対向する二つのアーム７１、７２がヨ
ーク７５に接続している。第３磁束誘導体５９のヨーク
７５及びアーム７１、７２は、第１及び第２磁束誘導体
５１、５５と分離した別体である。第３磁束誘導体５９
のアーム及びヨークの下端は、第２磁束誘導体５５（図
４）のアーム及びヨークの下端よりもかなり高い位置に
ある。

【００２６】第３磁束誘導体５９の離隔した端面７３、
７４は、第１磁束誘導体５１の端面６３、６４の間の空
隙内に位置し、第３磁束誘導体の上記の端面は溶融金属
プール３８の上層部分４１に対向している。第１及び第
２磁束誘導体の離隔した端面６３、６４及び６８、６９
は、溶融金属プール３８に接近して対向している。

【００２７】３つの磁束誘導体の離隔した端面はそれぞ
れ磁極面を形成している。第１及び第２磁束誘導体の端
面６３、６４及び６８、６９は鋳造ロール３２、３１
（図２）の縁部４４及び４３に対向している。

【００２８】前記のように、磁気圧力は磁界Ｂの関数で
あり、溶融金属をプール内に閉じ込め得る磁気圧力を生
み出すための必要電流Ｉは、プールの深さと、式Ｂ＝ｋ
ＮＩ／ｌｇにおける空隙幅ｌｇによって変化する。この
関係を図２０に示す。図２０では、縦軸にＮＩ（コイル
巻数×電流）を、プールの上限から２５％の深さにおけ
るＮＩ値の百分率で示し、横軸にプール深さｂを示して
ある。溶融金属を閉じこめ得る磁気圧力を生み出す、コ
イル巻数Ｎと電流Ｉは、プールの上面から約２５％の深
さで最大で、この位置では空隙が比較的広くなってい
る。これより深い位置では空隙が狭まり溶融金属の閉じ
込める磁気圧力を生み出すための必要電流が小さくな
る。これより浅い位置では空隙が広くなるが溶融金属の
閉じ込めに必要な磁気圧力が急激に減少する。図４及び
図５に示した本発明の電磁溢流防止堰の実施形態では、
以下に述べるように、深さに応じた磁気圧力を発生させ
ることができる。

【００２９】第１及び第２磁束誘導体５１、５５（図
５）の共通のヨーク６５にコイル８０が巻かれている。
溶融金属がプールの上限まで貯留されているとき、コイ
ル８０に変動電流（交流）を流すと、コイル８０は第２
磁束誘導体と協同電磁作用により、下部の狭い空隙５７
（図４）で、溶融金属プール３８のロール間隙３７に当
たるプール下層部分に溶融金属を閉じ込めるに十分な水
平方向の磁界を発生する。

【００３０】コイル８０は、又、第１磁束誘導体５１と
の協同電磁作用により、広い空隙５３で水平方向の磁界
を発生し、プール上層部分での溶融金属の溢流を防止す
る。第３磁束誘導体５９（図５）のヨーク７５にコイル
８１が巻かれている。コイル８１は第３電磁誘導体５９
との協同電磁作用により、広い空隙５３に、第１磁束誘
導体とそのコイル８０によって形成された磁界を補強す
る追加の磁束を発生させる。

【００３１】コイル８０、８１に流れる電流の方向を図
５に矢印で示す。第１及び第３磁束誘導体５１、５９で
発生する磁力線を図５で符号７６及び７７で示す。

【００３２】磁束７６は、第３磁束誘導体５９の端面７
３から外部を通って端面７４に流れ、第３磁束誘導体５
９の内部を通って再び端面７３に戻る。磁束７６は、
又、端面７３から外部を通って第１磁束誘導体５１の端
面６３にも流れ、第１磁束誘導体５１の内部を通って端
面６４に流れ、さらに外部を通って第３磁束誘導体５９
の端面７４を経て端面７３に戻る。

【００３３】磁束７７は、第１磁束誘導体５１の端面６
３から外部を通って端面６４に流れ、第１磁束誘導体５
１の内部を通って端面６３に戻る。又、磁束７７は、端
面６３から外部を通って第３磁束誘導体５９の端面７３
にも流れ、第１磁束誘導体５１の内部を通って端面６３
に戻る。

【００３４】第１及び第３の磁束誘導体５１、５９は、
そのコイル８０、８１との協同作用により、広い空隙５
３において、溶融金属プールの上部４１（例えば、溶融
金属が上限位置にときのプール上面から約２５％の深
さ）において、溶融金属を閉じ込め得る水平方向の磁場
を発生する。

【００３５】操業時において、コイル８０への変動電流
は、プール下層部分４２で溶融金属を閉じ込めできるよ
うに調整され、コイル８１への変動電流はプール上層部
分４１で溶融金属の閉じ込めができるように調整され
る。コイル８０、８１を流れる電流はさらに微調整さ
れ、プール上層部分の広い空隙５３において溶融金属の
良好な閉じ込めができるようにする。

【００３６】溢出防止堰５０のある実施形態では、コイ
ル８０、８１に流れる電流の位相が同一であり、他の実
施形態では、一方のコイル（例えばコイル８０）と他方
のコイル（例えばコイル８１）とで電流の位相がずらさ
れる。

【００３７】図２１及び２２には、同じ位相の電流と、
ずれた位相の電流を発生させるための回路図が例示され
ている。図２１及び２２において電流は矢印の方向に流
れる。図２１ではコイル８０、８１が、可聴周波数の電
源１０１に対して直列に接続されており、コンデンサー
１０２がコイル８０、８１と並列に接続されている。図
２１の回路では、コイル８０に流れる電流はコイル８１
に流れる電流と位相が同一である。図２２では、抵抗１
０３がコイル８１と並列に接続されており、コイル８０
を流れる電流とコイル８１を流れる電流は位相がずれて
いる。抵抗１０３の抵抗値を変えることによって位相の
ずれを調節することができる。

【００３８】図２１及び２２の回路をもつ実施形態の溢
流防止堰５０では、コイル８０及び８１に同一の電源か
ら電流が供給されるが、別の実施形態の溢流防止堰５０
ではコイル８０及び８１にはそれぞれ別の電源から電流
が供給される。

【００３９】電流とその位相を変えることによって磁場
の形状（分布状態）を変えることができる。適切な磁場
の形状は、この場合、溢流防止堰（例えば５０）と金属
プール３８との間の磁場（Ｂ）の強さの分布状態であ
る。

【００４０】第３磁束誘導体とそのコイル（またはコイ
ルの一部）は、プール上部４１（即ち広い空隙５３）に
おける磁場の形状を改善するのに役立つ。

【００４１】こうして、鋳造ロール３１、３２の間隙上
方空間の開放端部３６において溶融金属プール３８から
の溢れ出しを防止するための機械的手段を何ら用いるこ
となく溶融金属の封じ込めを達成することができる。

【００４２】第２磁束誘導体５５は、狭い空隙５７で水
平方向の磁場を発生させるための磁気抵抗の少ない磁束
還流経路を形成し、第１及び第３磁束誘導体５１、５９
は、広い空隙５３に水平方向の磁場を発生するための磁
気抵抗の少ない磁束環還流路を形成する。

【００４３】各磁束誘導体５１、５５及び５９は、溶融
金属プールに対向する面を除いて、非磁性の導電材料で
被覆されている。詳しくは、図４、５を再び参照する
と、第３磁束誘導体５９は、薄い絶縁フィルム（図示省
略）を隔ててほぼ全面が非磁性の導電材料、即ち遮蔽材
９３で覆われている。第１及び第２磁束誘導体も、ほぼ
同様に、薄い絶縁フィルム（図示省略）を隔てて非絶縁
性の導電性遮蔽材９４で覆われている。以下に述べるよ
うに、各遮蔽材９３、９４の間に少なくとも一つの空隙
があり、この空隙が磁束誘導体の磁束を短絡させないよ
うに作用する。第３磁束誘導体５９のアーム７１、７２
の間に、非磁性の導電部材８４が設けられている。第１
磁束誘導体５１のアーム６１、６２と、第３磁束誘導体
５９のアーム７１、７２の間に、上部９１が分岐し下部
９２が第２磁束誘導体５５（図４）のアーム６６、６７
に挟まれた非磁性の導電部材８５が設けられている。導
電部材８５は断面が長方形で、下に向かって狭まり溶融
金属プール３８（図４）に対向する前面を有し、第３磁
束誘導体５９のアーム７１、７２に挟まれている。導電
部材８５の分岐した各上部９１の水平方向の断面は長方
形である。導電部材８５の下部９１は水平方向の断面が
長方形であり、下に向かって円弧状に狭まった前面９０
が溶融金属プール３８の下層部分４２に対向している。
従来通り、導電部材８４、８５を中空構造にして内部に
冷却水を通すことができる。

【００４４】溶融金属プール３８に対向する面を除き、
特に言及しない限り、磁束誘導体５１、５５及び５９の
内外面は薄い絶縁フィルム（図示省略）を介して、その
非磁性の導電性遮蔽材９３又は９４と接触している。

【００４５】図５に示すように、導電部材８４と第３磁
束誘導体５９のヨーク７５の間に、水平方向断面が長方
形の空隙９８が形成されている。第３磁束誘導体５９と
第１磁束誘導体５１との間に、導電部材８５の背後で、
水平方向断面がＵ字形の空隙９９が形成されている。導
電部材８５の下部９０と第２磁束誘導体５５の間に図示
しない空隙が形成されている。

【００４６】図４に示すように、遮蔽材９３には、第３
磁束誘導体５９のアーム７１、７２及びヨーク７５に被
さる上部カバー８７が設けられている。上部カバー８７
と第３磁束誘導体５９の間に空隙１０４が存在する。遮
蔽材９４には、第１磁束誘導体５１のアーム６１、６２
及びヨーク６５に被さる上部カバー８８が設けられてい
る。上部カバー８８と第１磁束誘導体５１の間に空隙１
０５が存在している。遮蔽材９４は、第２磁束誘導体５
５のアーム６６、６７及びヨークの下面で底部カバー８
９を形成している。底部カバー８９と第２磁束誘導体５
５の間に空隙（図示省略）を形成することができる。遮
蔽材９４は、さらに第１及び第２磁束誘導体５１、５５
の左右に離隔した端面６３／６８及び６４／６９（図
４）の前面カバー８６を形成している。磁束誘導体と遮
蔽材９３、９４の一部との間で短絡を防止するため必要
箇所に絶縁材が設けられる。

【００４７】上記のように、第１、第２及び第３磁束誘
導体５１、５５及び５９は、溢流防止堰５０に磁気抵抗
の少ない磁束還流経路を提供する。非磁性の導電性遮蔽
材９３、９４及び導電部材８４及び８５は、外部で形成
される磁場の一部を空隙内に閉じ込める役割を果たす。

【００４８】図５に示すように、第３磁束誘導体５９の
離隔した端面７３、７４、導電部材８５の前面、及び第
１磁束誘導体５１の離隔した端面６３、６４は、すべて
同一の垂直面にある。変形例として、図５（Ａ）に示す
ように、第３磁束誘導体５９の分離された端面７３ａ、
７４ａを内側に狭まる形として導電体８４の前面７９ａ
を後退させてもよい。

【００４９】本発明のすべての実施形態において磁束誘
導体の材料は、従来この目的で使われている材料、例え
ば、電磁的目的で使われている珪素鋼板の積層体や、高
温フェライトが使用できる。

【００５０】図４及び５の実施形態では、第１及び第２
磁束誘導体５１、５５にコイル８０が設けられ、第３磁
束誘導体５９にはコイル８１が設けられている。これと
は別の実施形態として、図６に示すように、第３磁束誘
導体５９のヨーク６５と、第１及び第２磁束誘導体５
１、５５のヨーク６５に一つのコイル８２を巻いてもよ
い。その他の点では、図６の実施形態は図４及び５の実
施形態と全く同じ構造である。操業時には、溶融金属プ
ール３８の上層部分及び下層部分４１、４２での溶融金
属の溢流が防止できるように、コイル８２を流れる電流
を調整する。図６の実施形態ではコイルが１個であるた
め、２個のコイルを用いる図４及び５の実施形態のよう
な電流に位相差をつける調整はできない。

【００５１】図６の実施形態における第１及び第３磁束
誘導体５１、５９によって形成される磁力線が、それぞ
れ７６、７７で示されている。

【００５２】磁束７６は、第３磁束誘導体の端面７３か
ら外部を通って端面７４に流れ、第３磁束誘導体の内部
を通って端面７３に戻る。磁束７６は、端面７３から外
部を通って第１磁束誘導体５１の端面６３にも流れ、第
１磁束誘導体５１の内部を通って端面６４に流れ、さら
に外部を通って第３磁束誘導体の端面７３に戻る。

【００５３】磁束７７は、第１磁束誘導体５１の端面６
３から外部を通って端面６４に流れ、第１磁束誘導体の
内部を通って端面６３に戻る。磁束７７は、端面６３か
ら外部を通って第３磁束誘導体５９の端面７３にも流
れ、第３磁束誘導体の内部を通って端面７４に流れ、さ
らに外部を通って第１磁束誘導体５１の端面６４に流れ
第１磁束誘導体６３の端面６３に戻る。

【００５４】図８には、図６の単一コイル型の変形例が
図示されている。図８の実施形態では、コイル８２が二
つの外側部分８２ａ、８２ｂを有し、これらの外側部分
は第１及び第２磁束誘導体５１、５２のみに巻かれ、コ
イルの中央部分８２ｃが第３磁束誘導体に巻かれてい
る。コイル８２の違いを除き、図６及び図８の実施形態
は全く同一構造であり、操業の点でも同一である。

【００５５】図７には、別の実施形態の電磁溢流防止堰
１５０を示す。この実施形態では、第３磁束誘導体１５
９のヨークが、第１磁束流動体１５１のヨーク６５と一
体であり、ヨーク６５から一対のアーム６１、６２がそ
れぞれ端面６３、６４まで延びている。アーム６３、６
４の間に第３磁束誘導体のアーム７１、７２が設けられ
ている。アーム７１、７２はヨーク６５から離隔した端
面７３、７４まで延びている。

【００５６】溢流防止堰１５０の第２磁束流動体１５５
には、一対の離隔したアームとヨークが設けられてお
り、これらは第１磁束誘導体１５１のアーム６１、６２
とヨーク６５の下方延長部を構成している。図４−５及
び図８の実施形態と同様に、第３磁束誘導体のアーム７
１、７２の下端は、第２磁束誘導体のアームの下端より
かなり高い位置にある。

【００５７】第３磁束誘導体１５９のアーム７１と７２
の間に、非磁性の導電部材８４が設けられている。第１
磁束誘導体１５１のアーム６１、６２の間（ａ）、及び
第３磁束誘導体１５９のアーム７１、７２の間（ｂ）に
は、上部９１が二つに分かれて、下部が第２磁束誘導体
１５５のアーム６６、６７の間にある非磁性の導電部材
８５が設けられている。図７の実施形態の導電部材８５
の形態は、図４−５及び図８の実施形態のものと基本的
に同一である。

【００５８】溢流防止堰１５０のヨーク６５、アーム６
１、６２及びアーム７１、７２の内外面は、磁束誘導体
の表面から絶縁フィルム（図示省略）を介して、非磁性
の導電性遮蔽材１９３、１９４で包まれている。図７の
溢流防止堰１５０の導電部材８４、８５及び遮蔽材１９
３、１９４は、図４−５及び図８の溢流防止堰５０の導
電部材８４、８５及び遮蔽材９３、９４と同じ機能を果
たす。遮蔽材１９３、１９４と磁束誘導体の間には適切
な空隙が設けられている。これらの空隙は、図４−６及
び図８の実施形態における遮蔽材９３、９４とその磁束
誘導体との間の空隙と同じ機能を果たす。

【００５９】第１及び第２磁束誘導体１５１、１５５の
離隔した端面６３、６４及び第３磁束誘導体１５９の、
プールに対向する離隔した端面７３、７４を除き、溢流
防止堰１５０の３つの磁束誘導体の前面が非磁性の導電
部材で覆われている。

【００６０】溢流防止堰１５０では、すべての磁束誘導
体に付属する単一のコイル８３を使用している。コイル
８３は、中央部分９５及び一対の外側部分９６、９７が
磁束誘導体の同一のヨーク６５に巻かれている。図７
で、各部分９５、９６、９７で発生する磁力線を、それ
ぞれ１９５、１９６及び１９７で示す。

【００６１】溢流防止堰１５０で磁束は、磁束誘導体１
５１／１５５の外部と、磁束誘導体１５１／１５５の各
アーム６１、６２、７１、７２及び．ヨーク６５の内部
を通って流れる。磁束１９６は、端面６３から外部を通
って各端面７３、７４及び６４に流れ、内部を通って端
面６３に戻る。磁束１９５は、端面６３及び７３から外
部を通って各端面７４及び６４に流れ、さらに内部を通
って端面６３及び７３に戻る。磁束１９７は、各端面６
３、７３、７４から外部を通って端面６４に流れ、さら
に内部を通って端面６３、７３、７４に戻る。

【００６２】図１７〜１９には、図７の溢流防止堰１５
０と類似するが、単一のコイルを使用した溢流防止堰１
５０と異なり、３個のコイルを使用した溢流防止堰３１
０が図示されている。二つの外側コイル３１１、３１３
が第１及び第２磁束誘導体３５１、３５５に付属し、中
央のコイル３１２が第３磁束誘導体３５９に付属してい
る。第１磁束誘導体３５１は、ヨーク３６５からそれぞ
れ端面３６３、３６４間で延びる一対のアーム３６１、
３６２を有している。第２磁束誘導体３５５は、第１磁
束誘導体３５１のアーム３６１、３６２及びヨーク３６
５の下方延長部である一対のアームとヨークを有してい
る。外側コイル３１１はアーム３６１に巻かれ、外側コ
イル３１３はアーム３６２に巻かれている。

【００６３】第３磁束誘導体３５５には、ヨーク３６５
の上部３７０から、溶融金属プール３８に対向する端面
３７３、３７４まで延びる一対のアーム３７１、３７２
が設けられている。中央のコイル３１２はヨークの中央
部分３７０に巻かれヨーク３６５のスロット３７８（図
１９）を通って外部に出ている。非磁性の導電部材３８
５、３８４、３８６が、磁束誘導体の各アーム３６１、
３７１、３７２、３６２の間に設けられている（図１
７）。上記の他の実施形態と同様に、磁束誘導体の各ア
ーム及びヨークは非磁性、金属遮蔽物３９３、３９４で
覆われている。電気的短絡を防止するため、遮蔽部と磁
束誘導体表面の間に薄い絶縁皮膜（図示省略）が設けら
れている。

【００６４】図１８に示すように、磁束誘導体の各アー
ムの離隔した端面を除き、溢流防止堰３１０の前面に
は、非磁性の金属板（例えば銅板）３９１が設けられて
いる。金属板３９１は磁束誘導体の上下端部の間に延
び、形成される磁界の形状を改善する。第３磁束誘導体
３５９の磁束によって生じる金属板内の渦電流を防止す
るため金属板３９１の上端から下向きにスリット３９９
が設けられている。

【００６５】溢流防止堰３１０で発生する磁力線が図１
７に点線で示されている。磁束は、端面３６３から外部
を通って端面３７３、３７４及び３６４に流れる。磁束
は端面３７３から外部を通って端面３７４及び３６４に
も流れ、さらに端面３７４から端面３６４に流れる。こ
の磁束は、端面３６４から内部を通って端面３６３、３
７３及び３７４に流れる。この磁束は又、端面３７４か
ら内部を通って端面３６３及び３７３にも流れ、さらに
端面３７３から端面３６３に流れる。

【００６６】図１２−１６には、溶融金属プールに接近
した位置にコイルを設けた電磁溢流防止堰１１０の実施
形態を示す。この実施形態では、コイル前面が、（ａ）
鋳造ロール３１、３２（図３）の間隙上方空間３５の開
放端部３６に対向し、（ｂ）開放端部３６の全幅にわた
り溶融金属プール３８に直接、水平方向の磁場を発生す
る程度に、開放端部３６に十分接近した位置に設けられ
ている。

【００６７】溢流防止堰１１０は、図４−６及び図８の
実施形態の第１、第２及び第３磁束誘導体に対応する構
造の第１、第２及び第３磁束誘導体１１１、１１２及び
１１３を有している。

【００６８】第１磁束誘導体１１１は、ヨーク１１９に
間隔を隔てて接続された一対のアーム１１５、１１６を
有し、各アーム先端の端面１１７、１１８が、プール３
８に対向し、それぞれ鋳造ロール３２及び３１（図２）
の端面４４及び４３に直接対向している。第２磁束誘導
体１１２は、第１磁束誘導体１１１のヨーク、一対のア
ーム及び離隔した一対の端面の下方延長部であるヨー
ク、一対のアーム及び一対の端面を有している。第３磁
束誘導体１１３は、離隔した一対のアーム１２１、１２
２がヨーク１２５に接続され、アーム先端にプールに対
向する離隔した一対の端面１２３、１２４が設けられて
いる。第１磁束誘導体１１１の端面１１７、１１８は、
それぞれ鋳造ロールの端面４４、４３（図２）に対向
し、溶融金属プール３８（図２）に接近した位置にあ
る。また第３磁束誘導体１１３の離隔した端面１２３、
１２４が溶融金属プール３８に接近した位置にある。第
２磁束誘導体１１２の各端面はロール端面４３、４４に
対向し、溶融金属プール３８（図２）の深層部４２に接
近した位置にある。

【００６９】第２磁束誘導体１１２の各端面は、第１磁
束誘導体１１１の端面１１７、１１８の下方延長部であ
る。第３磁束誘導体１１３のヨーク１２５及びアーム１
２２、１２２は、第１及び第２磁束誘導体１１１、１１
２のヨーク及びアームと分離された別体である。第３磁
束誘導体１１３のヨーク１２５及びアーム１２１、１２
２の下端は、第２磁束誘導体１１２のヨーク及びアーム
の下端よりかなり高い位置にある。

【００７０】溢流防止堰１１０には、第３磁束誘導体１
１３の前面で、第３磁束誘導体１１３のアーム１２１、
１２２の間に、第１コイル部１２６が設けられている。
第１コイル部１２６は、水平断面が長方形の中空構造で
あり、第１及び第２磁束誘導体１１１、１１２と上下幅
が一致している。第１コイル部分１２６の前面１２７
は、（ａ）鋳造ロール３１、３２（図３）の間隙上方空
間３５の開放端部３６に対向しており、（ｂ）第１コイ
ル部分１２６に電流を流したとき、溶融金属プール３８
（図２）の開放端部３６の全幅にわたって直接水平方向
の磁場が発生する程度に開放端部３６に接近して配置さ
れている。前面１２７の上方部分１４３は、第３磁束誘
導体１１３のプールに対向する離隔した端面１２３、１
２４の間で、下に向かって円弧状に狭くなっている。

【００７１】第１コイル部分１２６には、ヨーク１３０
から延びる一対の離隔したアーム１２８、１２９を有す
る中空の第２コイル部分１２０が電気的に接続されてい
る。ヨーク１３０は、第３磁束誘導体１１３のヨーク１
２５と第１及び第２磁束誘導体１１１、１１２のヨーク
１１９の間に挟まれている。第２コイル部分１２０のア
ーム１２８は、第３磁束誘導体１１３のアーム１２１と
第１及び第２磁束誘導体１１１、１１２のアーム１１５
の間に挟まれている。第２コイル部分１２９のアーム１
２９は、第３磁束誘導体１１３のアーム１２２と第１及
び第２磁束誘導体１１１、１１２のアーム１１６の間に
挟まれている。第２コイル部分のアーム１２８、１２９
及びヨーク１３０は、第１及び第２磁束誘導体１１１、
１１２と上下方向に同一幅となっている。第１コイル部
分１２６は、第３磁束誘導体１１３の離隔したアーム１
２１、１２２に挟まれ、第２コイル部分１２０の離隔し
たアーム１２１、１２２及びヨーク１３０と上下方向に
同一幅となっている。第１及び第２コイル部分１２６、
１３０は、第１コイル部分１２６と第２コイル部分のヨ
ーク１３０をそれぞれの下端（図１３及び１５）で結ぶ
短絡部材１３１で接続されている。

【００７２】第１コイル部分１２６と第２コイル部分１
２０のアーム１２８、１２９の下端部の接触面には薄い
絶縁フィルム（図示省略）が介在されている。この絶縁
フィルムにより第１及び第２フィルムの短絡が防止され
る。二つのコイル部分を結ぶのは上記の短絡部材だけで
ある。

【００７３】ヨーク１３９に接続された一対のアーム１
３７、１３８を有する第３コイル部分１３２が、第１及
び第２磁束誘導体１１１、１１２の間に設けられてお
り、これら上下幅は同一である。第３コイル部分１３２
は、第２コイル部分１２０のヨーク１３０と第３コイル
部分１３２にヨーク１３９と、それぞれ下端部で短絡部
材１３６によって接続されている（図１５）。

【００７４】図１２及び１６に示すように、電流は、電
源１４５（図１６）から下向きに流れて第１コイル部分
１２６、短絡部材１３１（図１５）を通って第２コイル
部分１２０に流れ、第２コイル部分１２０を上向きに流
れて電源１４５に戻る。別の電源１４６からの電流は下
向きに流れて第２コイル部分１２０、短絡部材１３６
（図１５）を通って電源１４６に戻る。

【００７５】第１コイル部分から第２コイル部分への
（電源１４５からの）電流は、鋳造ロール間の空間の開
放端部３６で、磁場を直接発生させる。第２コイル部分
から第３コイル部分への（電源１４６からの）電流は、
第１及び第２磁束誘導体１１１、１１２と協同して開放
端部３６に追加の磁場を発生する。３つの磁束誘導体１
１１、１１２、１１３は、前記のような、磁気抵抗の少
ない磁束還流経路を形成する。第１及び第２コイル部分
１２６、１２０が（第３磁束誘導体１１３と共同して）
生成する磁力線が図１２に符号１７６で示され、第２及
び第３コイル部分１２０、１３２が（第１及び第２磁束
誘導体１１１、１１２と共同して）生成する磁力線が図
１２に符号１７７で示されている。

【００７６】磁束１７６は、第３磁束誘導体１１３の端
面１２４から、外部を通って端面１２３に流れ、第３磁
束誘導体１１３の内部を通って端面１２４に戻る。磁束
１７６は、端面１２４から内部を通って第１磁束誘導体
１１１の端面１１８にも流れ、さらに第１磁束誘導体内
部を通って端面１１７に流れ、外部を通って第３磁束誘
導体の端面１２３に流れ、そこから第３磁束誘導体の内
部を通って端面１２４に戻る。

【００７７】磁束１７７は、第１磁束誘導体１１１の端
面１１８から外部を通って端面１１７に流れ、第１磁束
誘導体の内部を通って端面１１８に戻る。磁束１７７
は、端面１１８から外部を通って第３磁束誘導体１１８
の端面１２４にも流れ、第３磁束誘導体の内部を通って
端面１２３に流れ、さらに外部を通って第１磁束誘導体
１１１の端面１１７に流れ、第１磁束誘導体１１位の内
部を通って端面１１８に戻る。電源１４５及び１４６
（図１６）は、従来構造の電気接続によって、それぞれ
コイル部分１２６、１２０及び１３２と接続されてい
る。

【００７８】図１２に示すように、第１コイル部分１２
６には前面１２７以外にも面１３３、１３４及び１３５
がある。溢流防止堰の広がった上部で、第３磁束誘導体
１１３が、これらの面１３３、１３４及び１３５を取り
囲み、溢流防止堰の広がった前面１２７以外の面に流れ
るコイル部分１２６の変動電流を弱め、変動電流を前面
１２７に集中する。

【００７９】コイル部分１２６、１２０及び１３２と、
磁束誘導体１１１、１１２，１１３との隣接部分との間
は薄い絶縁材（図示省略）によって絶縁されている。

【００８０】一般に、コイル部分は銅製の中空構造で内
部に冷却水を循環させるようになっている（図示省
略）。

【００８１】図１３に示すように、第３磁束誘導体１１
３は、前記のように、すべて非磁性の導電材料で構成さ
れた、第１コイル部分１２６と第２コイル部分１２０の
アーム１２８、１２９及びヨーク１３０によって挟まれ
ている。第１磁束誘導体１１１とその下方延長部である
第２磁束誘導体１１２は、同様に、非磁性の導電材料で
構成された、第２コイル部分１２０と第３コイル部分１
３２のアーム１３７、１３８及びヨーク１３９によって
挟まれている。非磁性の導電材料で覆われていない部分
は、（ｉ）第１磁束誘導体１１１（及びその下方延長部
である第２磁束誘導体１１２）の離隔された端面１１
７、１１８と、（ｉｉ）第３磁束誘導体１１３の、プー
ル３８に対向する離隔された端面１２３、１２４のみで
ある。前記のように、３つの磁束誘導体はコイルによっ
て発生する磁場に対して、磁気抵抗の少ない磁束還流経
路を構成する。非磁性の導電材料、即ち、コイル部分１
２６、１２０及び１３２は、還流経路外の磁場を、二つ
の鋳造ロール（図２）の間隙上方空間３５の開放端部に
集中させるように働く。

【００８２】図１４−１５に示すように、第３コイル部
１３２には、第１磁束誘導体１１１のアーム１１５、１
１６及びヨーク１１９の上方に間隔を隔てて被さった上
部カバー１４０が設けられている。第３コイル部１３２
の下端部には、第１磁束誘導体１１１のアーム及びヨー
クが重なり、両者は薄い絶縁フィルム（図示省略）で隔
てられている。第２コイル部分１２０の上方の上部カバ
ー１４７は、第３磁束誘導体１１３のアーム１２１、１
２２及びヨーク１２５と隔てられている。コイル部分１
３２及び１２０の部材１４０、１４１及び１４２は、コ
イルによって形成され、磁束誘導体１１１、１１２及び
１１３で形成される磁束還流経路の外にある磁力線を、
二つの鋳造ロール３１、３２（図３）の間の空間３５の
開放端部３６に集中させるように働く。

【００８３】図９〜１１に、本発明の溢流防止堰２１０
の実施形態が図示されている。堰２１０は第１及び第２
磁束誘導体２１１、２１２で構成されている。第１磁束
誘導体２１１は、ヨーク２１９から延びる一対のアーム
２１５、２１６を有し、アームの先端には、プール３８
に対向する一対の離隔した端面２１７、２１８が設けら
れている。第２磁束誘導体２１２のアーム及びヨーク
は、第１磁束誘導体２１１のアームとヨークと一体で、
第１磁束誘導体２１１のアームとヨークの下方延長部を
構成している。

【００８４】第３磁束誘導体２１３は、ヨーク２２５か
ら延びる一対のアーム２２１、２２２を有し、アームの
先端には、それぞれプールに対向する一対の端面２２
３、２２４が設けられている。第３磁束誘導体２１３の
ヨーク２２５は第１磁束誘導体２１１のヨーク２１９と
一体となっている。第３磁束誘導体のアーム２２１、２
２２の下端は、第２磁束誘導体２１２のアームの下端よ
りかなり高い位置にある。

【００８５】溢流防止堰２１０は、磁束誘導体の一体化
したヨーク２２５及び２１９の前方に第１コイル部分２
３０が設けられ、このコイル部分は第１及び第２磁束誘
導体２１１、２１２と上下方向幅が同一である。第１コ
イル部分２３０は、前面２２７を有する中央部分２２６
と、ぞれぞれ前面２４１、２４２を有する一対の外側部
分２２８、２２９とで構成されている。すべてのコイル
部分２２６、２２８及び２２９は水平方向断面が長方形
の中空構造である。コイルの中央部分２２６は、その上
部が、第３磁束誘導体２１３の離隔したアーム２２１、
２２２に挟まれている。コイルの外側部分２２８は、そ
の上部が第１磁束誘導体２１１のアーム２１５と第３磁
束誘導体２１３のアーム２２１の間に挟まれている。コ
イルの外側部分２２９は、その上部が第１磁束誘導体２
１１のアーム２１６と第３磁束誘導体２１３のアーム２
１６の間に挟まれている。コイルの外側部分２２８、２
２９は、コイルの中央部分２２６の下部に向かって、下
向きに円弧状に狭まっている。コイル部分２２６、２２
８及び２２９の下部は、薄い絶縁フィルム（図示省略）
で互いに電気的に絶縁されている。

【００８６】前記のように、コイル部分２２６、２２８
及び２２９は、溢流防止堰１１０の第１コイル部分１２
６の前面１２７と同様の機能を果たす、前面２２７、２
４１及び２４２を有している。コイル部分２２６、２２
８及び２２９に変動電流が流れるとき、開放端部３６を
通して溶融金属プール３８（図２）に直接磁界が形成さ
れるように、前面２２７、２４１及び２４２が開放端部
３６に十分近い位置に設置されている。溢流防止堰２１
０の磁束誘導体２１１、２１２及び２１３は、コイル部
分２２６、２２８及び２２９の前面２２７、２４１及び
２４２以外に流れる変動電流を低減し、変動電流を各前
面に集中させる。

【００８７】第２コイル部分２３２は、第１及び第２磁
束誘導体２１１、２１２の外部に位置し、これらと上下
方向の幅が同一である。第２コイル部分２３２は、ヨー
ク２３９から延びる一対のアーム２３７、２３８を有し
ている。第２コイル部分２３２は、第１コイル部分２３
０の各コイル部分２２６、２２８及び２２９と、それぞ
れ下端部において短絡部材２３１（図９及び図１１）に
よって電気的に接続されている。

【００８８】電源（図示省略）からの電流は、通常の電
気接続により、まず第１コイル部分２３０の各部分２２
６、２２８、２２９を下向きに流れ、短絡部材２３１を
通って、第２コイル部分２３２を上向きに流れて電源に
戻る。

【００８９】図９〜１１に図示された実施形態では、短
絡部材２３１は、第１コイル部分の３つの部分２２６、
２２７及び２２８と第２コイル部分２３２を接続してい
る。

【００９０】図示の変形として、３つの短絡部材を使用
して第１コイル部分２３０の各部分２２６、２２８、２
２９を個別に第２コイル部分２３２と接続することもで
きる。

【００９１】電磁溢流防止堰２１０のすべての変形例に
おいて、第１コイル部分２２６の部分２２６、２２８及
び２２９と、第２コイル部分２３２は、すべて、磁気抵
抗の少ない磁束還流経路外の磁界を、鋳造ロール３１、
３２（図３）の間隙上方空間３５の開放端部３６に集中
させるように働く。前記のように、磁気抵抗の少ない磁
束還流経路は、第１及び第２磁束誘導体のアーム２１
５、２１６とヨーク２１９、及び第３磁束誘導体のアー
ム２１１、２１２によって形成される。

【００９２】コイル部分２２６、２２８及び２２９によ
って形成される磁力線を図１０に符号２７６、２７８及
び２７９で示す。コイル部分２２８によって生じた磁束
２７８は、第３磁束誘導体２１３の端面２２３から外部
を通って第１磁束誘導体２１１の端面２１７に流れ、第
１磁束誘導体２１１のアーム２１５とヨーク２１９及び
第３磁束誘導体のアーム２１５を通って端面２２３に戻
る。コイル部分２２３によって形成された磁束２７６
は、端面２２４から外部を通って第３磁束誘導体の端面
２２３に流れ、第３磁束誘導体の内部を通って端面２２
４に戻る。その他の磁束２７６は、端面２２４から第１
磁束誘導体の端面２１７に流れ、アーム２１５とヨーク
２１９、２２２、及びアーム２２２を通って端面２２４
に戻る。コイル部分２２９の磁束２７９の外部流れ及び
内部流れは次のとおりである。外部流れは、第１磁束誘
導体２１１の端面２１８から第３磁束誘導体２１３の端
面２２３及び２２４への流れと、第１磁束誘導体２１１
の端面２１７への流れである。内部流れは、各端面２２
３、２３４及び２１７から各アーム２２１、２２２、２
１５、及びヨーク２１９，２２５を通ってアーム２１６
に流れ端面２１８に戻る流れである。

【００９３】溢流防止堰２１０の前面に、堰２１０と鋳
造ロール３１、３２（図３）の間の空間３５の開放端部
３６との間で熱を遮断する、耐火性の熱遮蔽板２４０
（図１０及び図１１）が設けられている。熱遮蔽板２４
０は厚みが約２ｍｍで、空間３５の開放端部から外部に
間隔を隔てて設けられているため、機械的な堰作用はな
い。通常の連続鋳造の過程で、熱遮蔽板２４０と溶融金
属プール３８とは接触しない。熱遮蔽板２４０は、停電
や装置の不具合によって電磁溢流防止堰の機能が失われ
たときの安全対策として設けられたものである。熱遮蔽
板２４０と類似の耐火性遮蔽板を、本発明の他の実施形
態の電磁溢流防止堰に適用することができる。

【００９４】図１１に部分的に図示したように、コイル
部分２２６、２２８及び２２９、及び第２コイル部分２
３２は、銅などの導電性材料で構成された中空構造で、
内部に冷却水を循環するようになっている。

【００９５】各図において、溶融金属プールから離れた
コイルを示す図５〜８及び図１７では電流の方向を矢印
で図示し、溶融金属プールに接近したコイル部分を示す
図９、１０及び図１２、１３では、上向き電流を丸で囲
った点で表し、下向き電流を丸で囲ったＸで表してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の電磁溢出防止堰を有する帯板連続鋳
造機の端面図である。

【図２】 図１の帯板鋳造機の部分拡大端面図である。

【図３】 帯板鋳造機の部分平面図である。

【図４】 本発明の電磁溢出防止堰の一実施形態の拡大
端面図である。

【図５】 上部カバーを除去した図４の実施形態の平面
図であり、溶融金属のプールから最も離れた位置のコイ
ルを示す。

【図５Ａ】 図４及び５の実施形態における一変形例の
部分拡大平面図である。

【図６】 図５の実施形態の変形例を示す、図５と同様
の平面図である。

【図７】 上部カバーを除去した別の実施形態の電磁溢
出防止堰の平面図であり、溶融金属のプールから離れた
側に単一のコイルが設けられている。

【図８】 別の実施形態の単一のコイルを設けた、図６
と同様の平面図である。

【図９】 本発明の電磁溢出防止堰の上部カバーを除去
した別の実施形態の斜視図であり、溶融金属のプールか
ら離れた位置にコイル部が設けられている。

【図１０】 図９の実施形態の平面図である。

【図１１】 図９及び１０の実施形態の一部を切り欠い
た拡大側面図である。

【図１２】 本発明の電磁溢出防止堰の別の実施形態の
平面図であり、上部カバーを除去し、溶融金属のプール
から離れた位置のコイルを示す。

【図１３】 図１２の実施形態の斜視図である。

【図１４】 図１３の１４−１４線に沿った部分断面図
であり、溢流防止堰の上部カバーの配置を示す部分断面
図である。

【図１５】 図１３の１５−１５線に沿った部分断面図
であり、溢流防止堰の上部カバーの詳細を示す。

【図１６】 図１２〜１５の実施形態の回路図である。

【図１７】 上部カバーを除去した電磁溢出防止堰の一
実施形態の平面図であり、溶融金属のプールから離れた
位置に３個のコイルが設けられている。

【図１８】 図１７の実施形態の端面図である。

【図１９】 図１７の１９−１９線に沿った断面図であ
る。

【図２０】 （ａ）プールの上部からの２５％の深さに
おけるＮＩ（コイル巻数×電流）値と（ｂ）プール深さ
の関係を表すグラフである。

【図２１】 図４及び５の実施形態における電気回路図
である。

【図２２】 図４及び５の実施形態における別の電気回
路図である。

【符号の説明】

３０・・・帯板鋳造機 ３１、３２・・・鋳造ロール ３５・・・間隙上方空間 ３６・・・開放端部 ３７・・・ロール間隙 ３８・・・溶融金属プール ３９・・・帯板 ４０・・・電磁溢流防止堰 ５１・・・第１磁束誘導体 ５５・・・第２磁束誘導体 ５９・・・第３磁束誘導体 ６３、６４；６８、６９；７３、７４・・・磁束誘導体の
磁極端面 ６５、７５・・・ヨーク ６１、６２；７１、７２・・・アーム ８４、８６、９０・・・導電部材 ９３、９４・・・遮蔽材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワルター エフ． プラエグ アメリカ合衆国 60464−1410 イリノイ パロス パーク グレン ロード 11731 ルラル ルート ナンバー１

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平配置された一対の鋳造ロールの間隙
   上方空間に溶融金属プールを保持する帯板連続鋳造機に
   おいて、間隙上方空間の開放端部からの溶融金属の溢流
   を防止する溢流防止堰であって、 前記の溢流防止堰が、前記開放端部の近傍に設置され、
   溶融金属プールに対向する一対の端面を有する第１〜第
   ３の磁束誘導体と、各磁束誘導体と協同して前記端面の
   間で溶融金属の開放端部からの溢流を防止する水平方向
   の磁場を発生するコイル手段とで構成され、 前記第１磁束誘導体が一対の端面が、溶融金属プールの
   上層部分に対向する比較的広い幅の空隙を形成し、 前記第２磁束誘導体の一対の端面が、溶融金属プールの
   下層部分に対向する比較的狭い幅の空隙を形成し、 前記第３磁束誘導体の一対の端面が、上記第１磁束誘導
   体の一対の端面の間の比較的広い空隙内に配置されてい
   ることを特徴とする帯板連続鋳造機の電磁溢流防止堰。
2. 【請求項２】 前記第１磁束誘導体が、溶融金属の貯留
   上限位置に当たる前記プールの上層部分に対向する比較
   的広い幅を有し、 前記第２磁束誘導体が、前記第１磁束誘導体の下方に位
   置し、鋳造ロールのロール間隙に当たる前記プールの下
   層部分に対向する比較的狭い幅を有し、 溶融金属が前記上限位置にあるとき、前記第２磁束誘導
   体に付属するコイル手段が、比較的狭い空隙に水平方向
   の磁界を発生して前記プール下層部からの溶融金属の溢
   流を防止するための変動電流供給手段を有し、 前記第１磁束誘導体に付属するコイル手段が、比較的広
   い空隙に水平方向の磁界を発生して前記プール上層部分
   からの溶融金属の溢流を防止するための変動電流供給手
   段を有し、 前記第３磁束誘導体に付属するコイル手段が、前記第１
   磁束誘導体とそのコイル手段によって比較的広い空隙で
   発生した水平方向の磁界を部分的に増大させる追加の磁
   束を発生させるための変動電流供給手段を有し、 溶融金属が前記上限位置にあるとき、前記第１及び第３
   磁束誘導体と付属のコイル手段が協同して、前記の比較
   的広い空隙に水平方向の磁界を発生して前記プール上層
   部分からの溶融金属の溢流を防止するための変動電流供
   給手段を有することを特徴とする請求項１記載の電磁溢
   流防止堰。
3. 【請求項３】 前記各磁束誘導体の離隔した一対の端面
   が、非磁性の導電材で被覆されていないことを特徴とす
   る請求項２記載の電磁溢流防止堰。
4. 【請求項４】 前記第２磁束誘導体が、前記の狭い空隙
   に発生する水平方向の磁界に対する磁気抵抗の少ない磁
   束還流経路を形成し、 前記第１及び第３の磁束誘導体が、前記の広い空隙に発
   生する水平方向磁界に対する磁気抵抗の少ない磁束還流
   経路を形成することを特徴とする請求項３記載の電磁溢
   流防止堰。
5. 【請求項５】 前記各磁束誘導体の、前記プールに対向
   する一対の端面以外の面が非磁性の導電材で被覆され、
   この非磁性の導電材が前記の磁束還流経路の外側の磁界
   を前記空隙内に集中させることを特徴とする請求項４記
   載の電磁溢流防止堰。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２磁束誘導体が、前記導
   電材に被覆されない端面を有するアームと、アームを接
   続するヨークとを有することを特徴とする請求項５記載
   の電磁溢流防止堰。
7. 【請求項７】 前記第２磁束誘導体のアーム及びヨーク
   と、前記第１磁束誘導体のアーム及びヨークとが一体で
   あり、 第２磁束誘導体に付属するコイル手段が、第１及び第２
   磁束誘導体の共通一体のヨークに巻かれていることを特
   徴とする請求項６記載の電磁溢流防止堰。
8. 【請求項８】 前記第３磁束誘導体が、前記プールの上
   層部分に近傍で対向する一対の端面を有するアームと、
   このアームを接続するヨークを有することを特徴とする
   請求項６記載の電磁溢流防止堰。
9. 【請求項９】 前記第３磁束誘導体のヨークが、前記第
   １磁束誘導体のヨークと一体でその一部を構成し、 前記第２磁束誘導体のアームとヨークが、それぞれ前記
   第１磁束誘導体のアームとヨークと一体であり、 前記第２磁束誘導体に付属するコイル手段が、前記第１
   磁束誘導体に付属するコイル手段の少なくとも一部をな
   すことを特徴とする請求項８記載の電磁溢流防止堰。
10. 【請求項１０】 前記第２磁束誘導体のアームとヨーク
    が、それぞれ前記第１磁束誘導体のアームとヨークの下
    方延長部を構成し、 前記第３磁束誘導体のアームの下端が前記第２磁束誘導
    体のアームの下端よりかなり高い位置にあることを特徴
    とする請求項９記載の電磁溢流防止堰。
11. 【請求項１１】 前記３個の磁束誘導体に付属するコイ
    ル手段が、一対の外側部分と、中央部分とからなる単一
    のコイルであり、 前記一対の外側部分が前記第１及び第２磁束誘導体に付
    属し、 前記中央部分が前記第３磁束誘導体に付属していること
    を特徴とする請求項９又は１０記載の電磁溢流防止堰。
12. 【請求項１２】 前記３個の磁束誘導体に付属するコイ
    ル手段が、一対の外側部分と、中央部分とからなり、こ
    れらの部分が分離した別体であり、 前記一対の外側部分が、前記第１及び第２磁束誘導体に
    のみ付属し、 前記中央部分が、前記第３磁束誘導体に付属しているこ
    とを特徴とする請求項９又は１０記載の電磁溢流防止
    堰。
13. 【請求項１３】 前記第２磁束誘導体のアーム及びヨー
    クが、前記第１磁束誘導体のアーム及びヨークと一体で
    あり、 前記第３磁束誘導体が、ヨークに接続した一対の離隔し
    たアームを有し、各アームの先端に、前記プールの上層
    部分に対向する一対の端面を形成しており、 前記第３磁束誘導体のヨーク及びアームが、第１及び第
    ２磁束誘導体のヨーク及びアームと分離した別体である
    ことを特徴とする請求項６記載の電磁溢流防止堰。
14. 【請求項１４】 前記第２磁束誘導体のアーム及びヨー
    クが、前記第１磁束誘導体のアーム及びヨークの下方延
    長部を構成し、 前記第３磁束誘導体のアーム及びヨークの下端が、前記
    第２磁束誘導体の下端よりかなり高い位置にあることを
    特徴とする請求項１３記載の電磁溢流防止堰。
15. 【請求項１５】 前記第２磁束誘導体に付属するコイル
    手段と、前記第１磁束誘導体に付属するコイル手段とが
    同一であり、 前記第３磁束誘導体に付属するコイル手段が、前記第１
    磁束誘導体に付属するコイル手段と分離した別体である
    ことを特徴とする請求項１３又は１４記載の電磁溢流防
    止堰。
16. 【請求項１６】 前記３個の磁束誘導体に付属するコイ
    ル手段が、互いに同一である請求項１３又は１４記載の
    電磁溢流防止堰。
17. 【請求項１７】 前記３個の磁束誘導体に付属するコイ
    ル手段が、一対の外側部分と、中央部分とからなる単一
    のコイルであり、 前記一対の外側部分が前記第１及び第２磁束誘導体にの
    み付属し、 前記中央部分が前記第３磁束誘導体に付属することを特
    徴とする請求項１３及び１４記載の電磁溢流防止堰。
18. 【請求項１８】 前記コイル手段が、（ａ）鋳造ロール
    の間隙上方空間の開放端部に対向し、（ｂ）開放端部の
    全体にわたり溶融金属プールに直接、水平方向の磁界を
    発生させる程度に開放端部に接近した前面を有するコイ
    ル部分で構成されることを特徴とする請求項２記載の電
    磁溢流防止堰。
19. 【請求項１９】 前記各磁束誘導体が、鋳造ロールの間
    隙上方空間の開放端面に形成される磁界の磁気抵抗の少
    ない磁束還流経路を形成することを特徴とする請求項１
    ８記載の電磁溢流防止堰。
20. 【請求項２０】 前記のコイル部分が、前面以外の面を
    有し、 前記各磁束誘導体が、コイル部分の前面以外の面を通る
    変動電流を低減し、変動電流をコイル部分の前面に集中
    させることを特徴とする請求項１９項記載の電磁溢流防
    止堰。
21. 【請求項２１】 前記各磁束誘導体が、前記プールに対
    向する端面を除き、非磁性の導電材で被覆され、 各端面が非磁性の導電材から露出しており、 非磁性の導電材が、前記の磁束還流経路外の磁界を、鋳
    造ロールの間隙上方空間の開放端部に集中させることを
    特徴とする請求項２０記載の電磁溢流防止堰。
22. 【請求項２２】 前記第１及び第２磁束誘導体が、一対
    の露出した端面を有するアームと、これらのアームを接
    続するヨークを有し、 前記第２磁束誘導体のアームとヨークが、前記第１磁束
    誘導体のアームとヨークの下方延長部を構成しており、 前記第３磁束誘導体のアームの端面が、前記プールの上
    層部分に対向し、 前記第３磁束誘導体のヨーク及びアームが、前記第１及
    び第２磁束誘導体のヨーク及びアームと分離した別体で
    あり、 前記第３磁束誘導体のアームとヨークの下端が、前記第
    ２磁束誘導体のアーム及びヨークの下端よりかなり高い
    位置にあることを特徴とする請求項２１記載の電磁溢流
    防止堰。
23. 【請求項２３】 一つのコイル部分が、前記第３磁束誘
    導体のヨークの前方に位置し、前記第１及び第２磁束誘
    導体とほぼ同一の上下幅を有することを特徴とする請求
    項２２記載の電磁溢流防止堰。
24. 【請求項２４】 第２コイル部分が（ａ）前記第３磁束
    誘導体のヨークと（ｂ）前記第１及び第２磁束誘導体の
    間に位置し、 前記第２コイル部分が、前記第１及び第２磁束誘導体と
    ほぼ同一の上下幅を有し、 前記の二つのコイル部分を、上端又は下端で電気接続す
    る手段を有することを特徴とする請求項２３記載の電磁
    溢流防止堰。
25. 【請求項２５】 （ｉ）前記第３磁束誘導体のアーム
    と、（ｉｉ）第１及び第２磁束誘導体のアームの間で離
    隔した一対のアームを有し、第２コイル部分のアーム
    が、第１及び第２磁束誘導体のアームとほぼ同一の上下
    幅を有し、 前記第２コイル部分の一対のアームを接続するヨーク
    が、前記第３磁束誘導体のヨークと、前記第１及び第２
    磁束誘導体のヨークの間にあることを特徴とする請求項
    ２４記載の電磁溢流防止堰。
26. 【請求項２６】 前記コイル部分の一つが、長方形の水
    平断面を有し、前記第３磁束誘導体の離隔したアームの
    間にあり、前記第２コイル部分のアームと同一の上下方
    向幅を有し、 前記第２コイル部分のヨークが前記コイル部分と同一の
    上下方向幅を有し、 一つのコイル部分と、第２コイル部分を上端又は下端で
    接続する短絡部材を有することを特徴とする請求項２５
    記載の電磁溢流防止堰。
27. 【請求項２７】 第３コイル部分が、前記第１及び第２
    磁束誘導体の外部にあって、両者がほぼ同一の上下方向
    幅を有し、 前記第３コイル部分と前記コイル部分とを上端又は下端
    において電気的に接続する手段を有する、請求項２６記
    載の電磁溢流防止堰。
28. 【請求項２８】 前記第１及び第２磁束誘導体が、離隔
    した一対の露出端面を有するアームと、アームを接続す
    るヨークを有し、 前記第３磁束誘導体のヨークが、前記第１磁束誘導体の
    ヨークの一部とと一体であり、 前記第２磁束誘導体のアーム及びヨークが、前記第１磁
    束誘導体のアーム及びヨークと一体であり前記第２磁束
    誘導体のアーム及びヨークが、それぞれ前記第１磁束誘
    導体のアーム及びヨークの下方延長部を構成しており、 前記第３磁束誘導体のアームの下端が、前記第１及び第
    ２磁束誘導体のアームの下端よりかなり高い位置にあ
    り、 前記コイル部分の一つが、磁束誘導体のヨークの前方に
    あって、前記第１及び第２磁束誘導体とほぼ同一の上下
    方向幅を有することを特徴とする請求項２１記載の電磁
    溢流防止堰。
29. 【請求項２９】 前記コイル部分の一つが、中央部分
    と、二つの外側部分を有し、各部分の水平断面が長方形
    であり、 前記中央部分が、第３磁束誘導体の離隔したアームの間
    にあり、 前記二つの外側部分が、前記第３磁束誘導体のアーム
    と、前記第１及び第２磁束誘導体のアームの間にあるこ
    とを特徴とする請求項２８記載の電磁溢流防止堰。
30. 【請求項３０】 前記第１及び第２磁束誘導体の外側に
    あって同一の上下幅を有するコイル部分を有し、 上記コイル部分と他のコイル部分を上端又は下端で電気
    接続する手段を有することを特徴とする請求項２９記載
    の電磁溢流防止堰。
31. 【請求項３１】 鋳造ロールの間隙上方空間の開放端部
    で溶融金属プールの溢流を防止する機械的手段を備えて
    いないことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁溢流
    防止堰。
32. 【請求項３２】 （ｉ）堰と（ｉｉ）鋳造ロールの間隙
    上方空間の開放端部の間に設置される耐火性の熱遮蔽体
    を有し、この熱遮蔽体が前記開放端部から離隔している
    ことを特徴とする請求項３１記載の電磁溢流防止堰。
33. 【請求項３３】 前記第１磁束誘導体に付属する一方の
    コイル、 前記第３磁束誘導体に付属する他方のコイル、 前記一方のコイルに変動電流を与える手段、及び前記一
    方のコイルに与える変動電流と、位相が同一の変動電流
    を他方のコイルに与える手段を有することを特徴とする
    請求項１記載の溢流防止堰。
34. 【請求項３４】 前記第１磁束誘導体に付属する一方の
    コイル、 前記第３磁束誘導体に付属する他方のコイル、 前記一方のコイルに変動電流を与える手段、 前記一方のコイルに与える変動電流からずれた位相の変
    動電流を他方のコイルに与える手段を有し、 前記各コイルと各磁束誘導体が、コイルに流れる電流に
    応じて、電磁作用により溶融金属プール上層部分での溢
    流を防止するために、比較的広い空隙に水平方向の磁界
    を発生し、 一方のコイルに流れる変動電流と他方のコイルに流れる
    変動電流の位相をずらして、比較的広い空隙での溢流を
    防止する水平方向の磁界を発生することを特徴とする請
    求項１記載の電磁溢流防止堰。
35. 【請求項３５】 前記第３磁束誘導体とそのコイル手段
    が、溶融金属プールの上層部分で発生する磁界の形状を
    改善することを特徴とする請求項１記載の溢流防止堰。
36. 【請求項３６】 水平方向に設置され互いに逆方向に回
    転する鋳造ロールの間隙上方空間に、比較的幅が広い上
    層部分と比較的幅が狭い下層部分を有する溶融金属プー
    ルが保持され、間隙上方空間の開放端部から溶融金属の
    溢流を電磁手段により防止する方法であって、 前記溶融金属プールの上層部分に近傍で対向する比較的
    広い幅に離隔された第１の対の端面を有する第１磁束誘
    導体を準備し、 ロール間隙に当たる前記溶融金属プールの下層部分に近
    傍で対向する比較的狭い幅で離隔された第２の対の端面
    を有する第２磁束誘導体を準備し、 前記溶融金属プールの上層部分に対向する第３の対の端
    面を有する第３磁束誘導体を準備し、 前記第３磁束誘導体の第３の対の端面を、前記第１磁束
    誘導体の第１の対の端面の間の比較的広い空隙内に配置
    し、 各磁束誘導体に付属するコイル手段を準備して、各コイ
    ル手段に変動電流を流して、間隙上方空間の開放端部か
    らの溶融金属の溢流を防止する水平方向の磁界を各端面
    の間で発生させることを特徴とする帯板連続鋳造機の電
    磁溢流防止方法。
37. 【請求項３７】 前記溶融金属プールが上限位置にある
    とき、前記第２磁束誘導体に付属するコイル手段に流す
    変動電流が、比較的狭い空隙で、前記プール下層部分の
    溢流を防止するための水平方向の磁界を発生し、 前記第１磁束誘導体に付属するコイル手段に流す変動電
    流が、比較的広い間隙に水平方向磁界を発生し、 前記第３磁束誘導体に付属するコイル手段に流す変動電
    流が、比較的広い空隙において、前記第１磁束誘導体に
    よって発生した磁束の一部を増加させる追加の磁界を発
    生し、 前記溶融金属プールが上限位置にあるとき、前記第１及
    び第３磁束誘導体に付属するコイル手段に流す変動電流
    が、比較的広い空隙内で、前記プール上層部分の溢流を
    防止することを特徴とする請求項３６記載の電磁溢流防
    止方法。
38. 【請求項３８】 前記コイル手段として、分離した一対
    のコイルを準備し、一方のコイルが第１及び第３磁束誘
    導体に付属し、 一方のコイルに変動電流を流し、 他方のコイルに、一方のコイルに流す電流と同じ位相の
    変動電流を流すことを特徴とする請求項３６又は３７記
    載の電磁溢流防止方法。
39. 【請求項３９】 前記コイル手段として、分離した一対
    のコイルを準備し、一方のコイルが第１及び第３磁束誘
    導体に付属し、 各コイルに変動電流を流し、一方のコイルに流れる変動
    電流と、他方のコイルに流れる変動電流との位相をずら
    して、広い間隙に発生する水平方向磁界による溢流防止
    力を調節することを特徴とする請求項３６又は３７記載
    の電磁溢流防止方法。
40. 【請求項４０】 コイル手段として、一対の分離したコ
    イルを準備し、第１のコイルを第１及び第２磁束誘導体
    に付属させ、第２のコイルを第３磁束誘導体に付属さ
    せ、第１コイルに流れる変動電流を調節して前記プール
    の下層部分における溶融金属の溢流を防止し、 第２コイルに流れる変動電流を調節して前記プール上の
    層部分における溶融金属の溢流を防止することを特徴と
    する請求項３６又は３７記載の電磁溢流防止方法。
41. 【請求項４１】 両方のコイルに流れる変動電流を調節
    して広い間隙での溢流を防止するための磁界を最適化す
    ることを特徴とする請求項３９記載の電磁溢流防止方
    法。
42. 【請求項４２】 前記第３磁束誘導体を使用し、付属す
    るコイル手段が、溶融金属プール上層部分で発生する水
    平方向磁界の形状を改善することを特徴とする請求項３
    ６記載の電磁溢流防止方法。