JPH105947A - 溶融金属の流動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳型開口幅が狭いときの不必要な電磁力
の発生を回避。開口幅が広い場合の淀みを生じ易い場所
の溶鋼を効果的に流動駆動。 【解決手段】 鋳型辺の一辺５Ｆに沿うｙ方向に分布す
る複数個のスロットを有する電磁石コア１０Ｆと、各ス
ロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイルを１
グル−プとするｙ方向に分布した複数グル−プ＃ＡＦ，
＃ＢＦの電気コイルを含むリニアモ−タＬＭＦ；注入ノ
ズル３０に近い第１グル−プ＃ＢＦの電気コイルに、ｙ
方向に沿う移動磁界Ｆｂｆを発生するための多相交流を
通電する第１組の通電手段２０Ａ；注入ノズル３０から
遠い、第２グル−プ＃ＡＦの電気コイルに、ｙ方向に沿
う移動磁界Ｆａｆを発生するための多相交流を通電する
第２組の通電手段２０Ｂ；および、第２組の通電手段２
０Ｂを出力停止とする手段３３；を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋳型内溶融金属を
リニアモータで駆動する流動制御装置に関し、特に、鋳
型短辺の位置を長辺の延びる方向にシフトして、幅が異
なる鋳片を作り分ける鋳型に適した流動制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】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。鋳型内溶鋼の上
面には、粉体状の保温材あるいは鋳片引抜きの潤滑材
（通称パウダ）が投入される。同一高さの鋳型壁面にお
ける温度が不均一であると、鋳型内面への鋳片の焼付き
による表面割れやシェル破断（ブレ−クアウト）を生じ
易い。また、溶鋼中あるいは鋳片表面にパウダが塊で残
ると、これは鋳片の異物すなわち欠陥となる。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
し、鋳型に接する面の温度を均一化しかつ溶鋼中のパウ
ダの浮上をうながす（例えば特開平１−２２８６４５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、鋳型の長辺に沿って配列された複数個の磁極の
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。例えば、鋳型長辺
に沿ったリニアモ−タを配置し、溶鋼に電磁駆動力を与
えて、流速分布が均一な鋳型内壁に沿って循環する循環
流を溶鋼の表層に生起するものがある。表層部に循環流
が定速度で安定して流れると、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、連続鋳造鋳
型には、その短辺を長辺に沿ってずらして鋳型幅（鋳片
幅）を調整しうるものがある。この鋳型の場合、例えば
狹幅の鋳片を鋳造するときには、相対向する短辺間距離
が所要鋳片幅相当に調整される。このような鋳型に上述
のリニアモ−タを装備しているときには、リニアモ−タ
の長さは、長辺長程度（想定された最大幅鋳片の製造に
おいて、該幅をカバ−しうる長さ）であり、狭幅の鋳片
の製造のときには、リニアモータの長さ（ｙ方向）に対
し、鋳型開口の幅（ｙ方向）が短くなるので、溶鋼の存
在しない空間にリニアモータが与える電磁力は無駄とな
る。のみならず、このような電磁力（移動磁界）は、他
の機器に大きな電磁ノイズ又は電磁力を及ぼし好ましい
ものではない。

【０００５】従って、連続鋳造鋳型の幅（開口幅）変更
に伴いリニアモータを取り替えるか、リニアモ−タの、
溶鋼の存在しない空間に対向する電気コイルへの通電を
遮断するのが好ましい。しかし、リニアモータの取り替
えは、サイズが異なる複数のリニアモ−タを予め準備し
ておくことを意味し、設備コストの上昇となる。のみな
らずリニアモ−タの取り替え作業労力が多い。移動磁界
が不要な領域の電気コイルの通電を遮断するために、電
源回路と該領域の電気コイルの間にコネクタ又は遮断器
を介挿することが考えられるが、リニアモータの周辺は
高温で、しかも冷却水原因の水気が多く、これらの配設
が難かしい。すなわち、仮に配設するとすると、耐熱対
策，防塵対策および防水対策のみならず、コネクタ又は
遮断器を簡易に着脱又は開閉するための対策が必要であ
り、これらをすべて満すことは不可能に近い。

【０００６】一方、連続鋳造鋳型の幅（開口幅）が広い
場合、例えば最大幅の場合、リニアモ−タで溶鋼を駆動
しても、溶鋼の淀み（溶鋼の滞留）を発生することがあ
る。開口幅が広いと、例えば、一方の長辺に沿って一方
の短辺に向かう溶鋼流が該短辺に達するまでに他方の長
辺に向けて分流してそれに沿って他方の短辺に向かう方
向に流れる小ル−プの分流を生ずることがあり、そして
このような分流を生ずると、ノズルと短辺の中間点あた
りに局所的な淀みを生じ易い。淀みが発生するとそこで
パウダが溶鋼中に残留し易く、しかもブレ−クアウトの
原因となる焼付きとなり易い。一方、溶鋼が固体に変わ
るときに発生するＣＯなどの気体（気泡）が浮上しにく
くなり、スラブ内に気泡が混入する等の不具合が生じ
る。

【０００７】本発明は、連続鋳造鋳型の開口幅変更に応
じてリニアモータの実行長を簡易に変更し、不必要な電
磁力の発生を回避することを第１の目的とし、開口幅が
広い場合の淀みを生じ易い場所の溶鋼を効果的に流動駆
動することを第２目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明の流動制御装置は、溶融金属(MM)を取り囲
む鋳型辺(5F,5L,6L,6R)の一辺(5F)に沿うｙ方向に分布
する複数個のスロットを有する電磁石コア(10F)と、各
スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイルを
１グル−プとするｙ方向に分布した複数グル−プ(#AF,#
BF)の電気コイルを含むリニアモ−タ(LMF)；鋳型に溶融
金属を注入するノズル(30)に近い第１グル−プ(#BF)の
電気コイル(BF1〜BF12)に、ｙ方向に沿う移動磁界(Fb
ｆ)を発生するための多相交流を通電する第１組の通電
手段(20A)；ｙ方向で第１グル−プ(#BF)と隣り合う、前
記ノズル(30)から遠い、第２グル−プ(#AF)の電気コイ
ル(AF1〜AF12)に、ｙ方向に沿う移動磁界(Faf)を発生す
るための多相交流を通電する第２組の通電手段(20B)；
および、第２組の通電手段(20B)を出力停止とする手段
(33)；を備える。

【０００９】なお、理解を容易にするためにカッコ内に
は、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項
の記号を、参考までに付記した。

【００１０】これによれば、連続鋳造鋳型の幅（開口
幅）を狭く変更しこれにより第２グル−プ(#AF)の電気
コイル(AF1〜AF12)による移動磁界（これによる溶鋼へ
の電磁推力）が不要となるときには、手段(33)で第２組
の通電手段(20B)を出力停止とすればよい。リニアモ−
タの取り替えは不要であり、またリニアモ−タ内又は外
に、コネクタ又は開閉器を装備する必要がないので、設
備コストは実質上増大せず、また、不要な移動磁界の発
生を止めるための格別な作業を要しない。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（２）本発明の一態様の流動制御装置は、溶融金属(MM)
を取り囲む鋳型辺(5F,5L,6L,6R)の一辺(5F)に沿うｙ方
向に分布する複数個のスロットを有する第１電磁石コア
(10F)と、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の
電気コイルを１グル−プとするｙ方向に分布した複数グ
ル−プ(#AF,#BF)の電気コイル(AF1〜AF12,BF1〜BF12)を
含む第１リニアモ−タ(LMF)；溶融金属(MM)を取り囲む
鋳型辺(5F,5L,6L,6R)の一辺(5F)に沿うｙ方向に分布す
る複数個のスロットを有する第２電磁石コア(10F)と、
各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コイル
を１グル−プとするｙ方向に分布した複数グル−プ(#D
L,#CL)の電気コイル(DL1〜DL12,CL1〜CL12)を含む、鋳
型を間に置いてｘ方向で第１リニアモ−タに対向する第
２リニアモ−タ(LML)；第１および第２リニアモ−タ
の、鋳型に溶融金属を注入するノズルに近い第１グル−
プ(#BF,#CL)の電気コイル(BF1〜BF12，CL1〜CL12)に、
ｙ方向に沿うが逆方向の移動磁界(Fbf,FcL)を発生する
ための多相交流を通電する第１組の通電手段(20A)；第
１および第２リニアモ−タの、ｙ方向で第１グル−プ(#
BF,#CL)と隣り合い前記ノズル(30)から遠い、第２グル
−プ(#AF,#DL)の電気コイル(AF1〜AF12,DL1〜DL12)に、
ｙ方向に沿う移動磁界(Faf,FdL)を発生するための多相
交流を通電する第２組の通電手段(20B)；および、第２
組の通電手段(20B)を出力停止とする手段(33)；を備え
る。

【００１２】これによれば、第１リニアモ−タ(LMF)が
鋳型辺の一辺に沿って溶鋼を駆動し、第２リニアモ−タ
(LML)が対向辺に沿って、逆方向に駆動するので、鋳型
の水平断面において、鋳型四辺に沿って時計方向又は反
時計方向に旋回する溶鋼流が形成され、鋳型内面を溶鋼
流で拭って鋳型面をクリ−ニングする効果が高い。ま
た、上記（１）に記述した作用，効果が同様に得られ
る。

【００１３】（３）第１組の通電手段が第１グル−プの
電気コイルに通電する多相交流の周波数と、第２組の通
電手段が第２グル−プの電気コイルに通電する多相交流
の周波数との間の周波数差を設定する周波数設定手段；
を更に備える上記（１）又は（２）に記載の溶融金属の
流動制御装置。

【００１４】これによれば、手段(33)が第２組の通電手
段(20B)を出力停止とせず、しかも鋳型の開口幅が実質
上第１グル−プ(#BF)と第２グル−プ(#AF)の電気コイル
に及ぶ広幅の場合に、第１グル−プ(#BF)と第２グル−
プ(#AF)との境界部では、第１グル−プ(#BF)の電気コイ
ル(BF1〜BF12)が発生する第１移動磁界(Fbf)の強度（速
度ベクトルのスカラ量）が第１組の通電手段(20A)の通
電周波数(FdcA1)で変化し、また、第２グル−プ(#AF)の
電気コイル(AF1〜AF12)が発生する第２移動磁界(Faf)の
強度が第２組の通電手段(20B)の通電周波数(FdcB2)で変
化する。これらの変化が同時に加わるので、該境界部で
は、それらの周波数差ΔFdc＝｜FdcB2−FdcA1｜なる周
波数で、移動磁界の強度が変化する。すなわち移動磁界
に「うなり」を生ずる。

【００１５】このうなりは、第１移動磁界(Fbf)および
第２移動磁界(Faf)の定常的な強度変化（FdcB2，FdcA
1）に対しては間欠的であり、境界部の溶鋼に、移動磁
界の移動方向と同方向の間欠的な推力変動を与える。し
たがって、定常的な移動磁界(Faf／Fbf)の印加中に溶鋼
流に淀みを生じ易い、第１グル−プ(#BF)と第２グル−
プ(#AF)との境界部の溶鋼に、間欠的な推力変動が加わ
り、溶鋼の滞留が抑制される。

【００１６】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。

【００１７】

【実施例】図１に、本発明の１実施例の外観を示す。連
続鋳造鋳型の内壁５０で囲まれる空間には溶鋼ＭＭが図
示しない注湯ノズル（図２のノズル３０）を通して注入
され、溶鋼ＭＭのメニスカス（表面）はパウダＰＷで覆
われる。鋳型は水箱４０に流れる冷却水で冷却され、溶
鋼ＭＭは鋳型に接する表面から次第に内部に固まって行
き鋳片ＳＢが連続的に引き抜かれるが、鋳型内に溶鋼が
注がれるので、鋳型内には常時溶鋼ＭＭがある。溶鋼Ｍ
Ｍのメニスカスレベル（高さ方向ｚ）の位置に２個の第
１リニアモータＬＭＦおよび第２リニアモータＬＭＬが
設けられており、これらが溶鋼ＭＭのメニスカス直下の
部分（表層域）に電磁力を与える。

【００１８】図２に、図１に示す内壁５０を、リニアモ
ータＬＭＦ，ＬＭＬのコア１０Ｆ，１０Ｌ部で水平に破
断した断面を示す。図３には、図２の３Ａ−３Ａ線拡大
断面を示す。鋳型の内壁５０は、相対向する長辺５Ｆ，
５Ｌおよび相対向する短辺６Ｒ，６Ｌで構成されてお
り、各辺は銅板２Ｆ，２Ｌ，４Ｒ，４Ｌに、非磁性ステ
ンレス板１Ｆ，１Ｌ，３Ｒ，３Ｌを裏当てしたものであ
る。

【００１９】＃ＡＦ，＃ＢＦ，＃ＣＦ，＃ＤＦは、第１
リニアモータＬＭＦの電気コイルＡＦ１〜ＤＦ１２のグ
ループ区分であり、＃ＡＬ，＃ＢＬ，＃ＣＬ，＃ＤＬ
は、第２リニアモータＬＭＬの電気コイルＡＬ１〜ＤＬ
１２のグループ区分である。この実施例では、リニアモ
ータＬＭＦ，ＬＭＬのコア１０Ｆ，１０Ｌは、鋳型長辺
５Ｆ，５Ｌの実効長（溶鋼ＭＭが接するｙ方向長さ）よ
りやや長く、それらの全長にスロットが所定ピッチで４
８個切られている。第１リニアモータＬＭＦのコア１０
Ｆの各スロットには、＃ＡＦグル−プの電気コイルＡＦ
１〜ＡＦ１２，＃ＢＦグル−プの電気コイルＢＦ１〜Ｂ
Ｆ１２，＃ＣＦグル−プの電気コイルＣＦ１〜ＣＦ１２
および＃ＤＦグル−プの電気コイルＤＦ１〜ＤＦ１２が
装着されている。同様に、第２リニアモータＬＭＬのコ
ア１０Ｌの各スロットには、＃ＡＬグル−プの電気コイ
ルＡＬ１〜ＡＬ１２，＃ＢＬグル−プの電気コイルＢＬ
１〜ＢＬ１２，＃ＣＬグル−プの電気コイルＣＬ１〜Ｃ
Ｌ１２および＃ＤＬグル−プの電気コイルＤＬ１〜ＤＬ
１２が装着されている。

【００２０】図４に、一実施例のシステム構成を示す。
図４を参照すると、図２に示したリニアモータＬＭＦ，
ＬＭＬの電気コイルグループ＃ＡＦ，＃ＤＦ，＃ＡＬ，
＃ＤＬは第１電源回路２０Ａに接続されており、電気コ
イルグループ＃ＢＦ，＃ＣＦ，＃ＢＬ，＃ＣＬは第２電
源回路２０Ｂに接続されている。第１電源回路２０Ａお
よび第２電源回路２０Ｂは、３相交流電圧を発生し、そ
れぞれが接続されている各電気コイルグループに印加す
る。図４においては、第１電源回路２０Ａおよび第２電
源回路２０Ｂが発生する３相交流電圧の各相（Ｕ，Ｖ，
Ｗ）ごとの３本の配線を１本にまとめて２点鎖線で示
し、各電源接点（U11〜U22,V11〜V22,W11〜W22）を省略
している。図４によれば、ノズル３０付近の溶鋼ＭＭを
挾んで対向する第１リニアモータＬＭＦの電気コイルグ
ループ＃ＢＦ，＃ＣＦと、第２リニアモータＬＭＬの電
気コイルグループ＃ＢＬ，＃ＣＬは同一の電源すなわ
ち、第１電源回路２０Ａと接続されている。また、第１
リニアモータＬＭＦのｙ方向端部に位置する電気コイル
グループ＃ＡＦ，＃ＤＦと、第２リニアモータＬＭＬの
ｙ方向端部に位置する電気コイルグループ＃ＡＬ，＃Ｄ
Ｌが同一の電源すなわち、第２電源回路２０Ｂと接続さ
れている。

【００２１】つまり、溶鋼ＭＭを挟んで対向するリニア
モータＬＭＦ，ＬＭＬのそれぞれ４つの電気コイルグル
ープは、ノズル３０に対向する中央４つの電気コイルグ
ループ＃ＢＦ，＃ＣＦ，＃ＢＬ，＃ＣＬと、それらの電
気コイルグループの両脇の電気コイルグループ＃ＡＦ，
＃ＤＦ，＃ＡＬ，＃ＤＬとに分岐されて２つの電源回路
２０Ａ，２０Ｂに別々に接続されており、電源回路２０
Ａ，２０Ｂに与える周波数偏差ΔＦdc，電圧指令値Ｖdc
Ａ１，ＶdcＢ２を変えることにより、３相交流電圧の周
波数または電圧を別々に制御することができる。

【００２２】図５に、図２に示す第１リニアモータＬＭ
Ｆ及び第２リニアモータＬＭＬの、全電気コイルＡＦ１
〜ＤＦ１２とＡＬ１〜ＤＬ１２の、結線および電源回路
２０Ａ，２０Ｂとの接続態様を示す。図５に示すリニア
モータＬＭＦ及びＬＭＬの結線は、８極のものであり、
各電気コイルに電源回路２０Ａ，２０Ｂが発生する３相
交流を通電する。例えば、第１リニアモータＬＭＦの＃
ＡＦグル−プの電気コイル（＃ＡＦ：ＡＦ１〜ＡＦ１
２）は、図５ではこの順に、ｕ，ｕ，Ｖ，Ｖ，ｗ，ｗ，
Ｕ，Ｕ，ｖ，ｖ，Ｗ，Ｗと表す。他の＃ＢＦ，＃ＣＦ，
＃ＤＦのグループの電気コイル（＃ＢＦ：ＢＦ１〜ＢＦ
１２），（＃ＣＦ：ＣＦ１〜ＣＦ１２），（＃ＤＦ：Ｄ
Ｆ１〜ＤＦ１２）も同様である。第２リニアモータＬＭ
Ｌの＃ＡＬグル−プの電気コイル（＃ＡＬ：ＡＬ１〜Ａ
Ｌ１２）は、図５ではこの順に、ｕ，ｕ，Ｖ，Ｖ，ｗ，
ｗ，Ｕ，Ｕ，ｖ，ｖ，Ｗ，Ｗと表す。他の＃ＢＬ，＃Ｃ
Ｌ，＃ＤＬのグループの電気コイル（＃ＢＬ：ＢＬ１〜
ＢＬ１２），（＃ＣＬ：ＣＬ１〜ＣＬ１２），（＃Ｄ
Ｌ：ＤＬ１〜ＤＬ１２）も同様である。

【００２３】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度の位相ずれ通電）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。

【００２４】図５に示す端子Ｕ１１，Ｖ１１，Ｗ１１
は、第１リニアモータＬＭＦの＃ＢＦグループ，＃ＣＦ
グル−プの電気コイルＢＦ１〜ＢＦ１２，ＣＦ１〜ＣＦ
１２の電源接続端子であり、端子Ｕ２１，Ｖ２１，Ｗ２
１は第１リニアモータＬＭＦの＃ＡＦグループ，＃ＤＦ
グル−プの電気コイルＡＦ１〜ＡＦ１２，ＤＦ１〜ＤＦ
１２の電源接続端子である。また、端子Ｕ１２，Ｖ１
２，Ｗ１２は第２リニアモータＬＭＬの＃ＢＬグルー
プ，＃ＣＬグル−プの電気コイルＢＬ１〜ＢＬ１２，Ｃ
Ｌ１〜ＣＬ１２の電源接続端子であり、端子Ｕ２２，Ｖ
２２，Ｗ２２は第２リニアモータＬＭＬの＃ＡＬグルー
プ，＃ＤＬグル−プの電気コイルＡＬ１〜ＡＬ１２，Ｄ
Ｌ１〜ＤＬ１２の電源接続端子である。なお、第１リニ
アモータＬＭＦおよび第２リニアモ−タＬＭＬは、鋳型
の長辺５Ｆ，５Ｌに沿ったｙ方向の電磁力Ｆａｆ，Ｆｂ
ｆ，Ｆｃｆ，ＦｄｆおよびＦａＬ，ＦｂＬ，ＦｃＬ，Ｆ
ｄＬを溶鋼ＭＭに与えようとするものである。

【００２５】図６に、第１リニアモータＬＭＦの電気コ
イルグループ＃ＢＦ，ＣＦと、第２リニアモータＬＭＬ
の電気コイルグループ＃ＢＬ，ＣＬに３相交流を流す、
第１電源回路２０Ａの構成を示す。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２２
Ａ１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５に示す電源接続端子Ｕ１１，Ｕ１２
に、Ｖ相が電源接続端子Ｖ１１，Ｖ１２に、またＷ相が
電源接続端子Ｗ１１，Ｗ１２に印加される。

【００２６】第１リニアモータＬＭＦの＃ＢＦ，ＣＦグ
ループの電気コイルと、第２リニアモータＬＭＬの＃Ｂ
Ｌ，ＣＬグループの電気コイルが、図５に点線矢印で示
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２７Ａ１には、指令値Ｖ
dcＡ１が示す直流電圧が印加される。

【００２７】一方、３相信号発生器３１Ａ１は、周波数
指令値ＦdcＡ１で指定された周波数(この実施例では
２．１Ｈｚ）の、定電圧３相交流信号を発生して、比較
器２９Ａ１に与える。比較器２９Ａ１にはまた、三角波
発生器３０Ａ１が３ＫＨｚの、定電圧三角波を与える。
電源回路２０Ａに与えられる周波数指令値ＦdcＡ１は、
第２電源回路２０Ｂにも与えられる。比較器２９Ａ１
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２８Ａ１
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２７Ａ
１の各トランジスタをオン，オフ付勢する。

【００２８】これにより、電源接続端子Ｕ１１，Ｕ１２
には、３相交流のＵ相電圧が出力され、電源接続端子Ｖ
１１，Ｖ１２に同様なＶ相電圧が出力され、また電源接
続端子Ｗ１１，Ｗ１２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ＦdcＡ１により２．１Ｈｚであ
る。すなわち、コイル電圧指令値ＶdcＡ１で指定された
２．１Ｈｚの３相交流電圧が、図２，図４および図５に
示す第１リニアモータＬＭＦの＃ＢＦ，＃ＣＦグループ
の電気コイルと、第２リニアモータＬＭＬの＃ＢＬ，＃
ＣＬグループの電気コイルに印加される。

【００２９】図７に、第１リニアモータＬＭＦの＃Ａ
Ｆ，＃ＤＦグループの電気コイルと、第２リニアモータ
ＬＭＬの＃ＡＬ，＃ＤＬグループの電気コイルに３相交
流を流す、第２電源回路２０Ｂの構成を示す。この電源
回路２０Ｂの構成は、上述の２０Ａとほぼ同一である
が、さらに演算回路３２Ｂ２およびナイフスイッチ型の
電源開閉器３３が備わる。演算回路３２Ｂ２には、電源
回路２０Ａに与えられる周波数指令値ＦdcＡ１が同じく
与えられると共に、周波数偏差（偏差指令値）ΔＦdcが
与えられる。演算回路３２Ｂ２は、周波数指令値ＦdcＡ
１に周波数偏差ΔＦdcを加算し、周波数指令値ＦdcＢ２
（ＦdcＡ１＋ΔＦdc）を生成して３相信号発生器３１Ｂ
２に出力する。本実施例においては、周波数偏差ΔＦｄ
ｃに−０．１Ｈｚを与えると、周波数指令値ＦｄｃＢ２
は２．０Ｈｚとなる。コイル電気指令値ＶdcＡ１，Ｖdc
Ｂ２，周波数指令値ＦdcＡ１および周波数偏差ΔＦdcに
それぞれ基準値が定められており、この実施例では周波
数指令値ＦdcＡ１の基準値は２．１Ｈｚ，周波数偏差Δ
Ｆdcの基準値は−０．１Ｈｚであるが、これらの値はす
べてオペレ−タが（下記の上位コンピュ−タを介して）
変更又は調整しうる。

【００３０】ここで、周波数指令値ＦdcＡ１が基準値
２．１Ｈｚに、周波数偏差ΔＦdcの基準値が−０．１Ｈ
ｚに設定されているとすると、第１，第２リニアモータ
ＬＭＦの＃ＢＦ，＃ＣＦ，＃ＢＬ，＃ＣＬグループの電
気コイルに与えられる３相交流電圧の周波数２．１Hzと
は周波数偏差ΔＦdc＝０．１Hzだけ異る周波数２．０Hz
を指定する周波数指令値ＦdcＢ２が、３相信号発生器３
１Ｂ２に与えられる。これらの周波数指令値ＦdcＡ１
（図６），周波数偏差ΔＦdc、さらに前述のコイル電圧
指令値ＶdcＡ１（図６）およびコイル電圧指令値ＶdcＢ
２（図７）は、図示しない外部の上位コンピュ−タが、
各電源回路２０Ａおよび２０Ｂに与える。

【００３１】電源開閉器３３は、鋳型短辺６Ｒ，６Ｌを
図２に示す位置（図４では実線位置）に置いて、鋳型開
口幅を広くして広幅の鋳片を鋳造するときに閉じられ、
鋳型短辺６Ｒ，６Ｌを例えば図４に２点鎖線で示す位置
に置いて鋳型開口幅を狭くして狭幅の鋳片を鋳造すると
きに開かれる手動開閉器である。オペレ−タは、鋳型開
口幅を広幅から狭幅に変更したときに開閉器３３を開
き、かつ、第２電源回路２０Ｂ宛てのコイル電圧指令値
ＶdcＢ２を出力電圧０（出力オフ）を示すものに変更す
る。鋳型開口幅を狭幅から広幅に変更したときには開閉
器３３を閉じ、かつ、広幅鋳片の鋳造を開始し、リニア
モ−タの通電を開始するときに、第２電源回路２０Ｂ宛
てのコイル電圧指令値ＶdcＢ２を出力電圧０（出力オ
フ）を示すものから、所要値を示すものに変更し、その
後状況に応じてコイル電圧指令値ＶdcＢ２を調整する。

【００３２】鋳型開口幅を広幅から狭幅に変更したとき
に開閉器３３を開き、かつ、第２電源回路２０Ｂ宛ての
コイル電圧指令値ＶdcＢ２を出力電圧０（出力オフ）を
示すものに変更すると、まず、開閉器３３の開により、
３相電源２１から電源回路２０Ｂへの電力供給がないの
で、第１および第２のリニアモ−タＬＭＦおよびＬＭＬ
の、図２に示す＃ＡＦ，＃ＤＦおよび＃ＤＬ，＃ＡＬの
電気コイルには３相電圧が印加されない。第２電源回路
２０Ｂ内での電力消費もない。仮に開閉器３３が閉であ
っても、コイル電圧指令値ＶdcＢ２を出力電圧０（出力
オフ）を示すものとすることにより、上述の電気コイル
には３相電圧が印加されない。

【００３３】再び図４を参照されたい。ここでは、鋳型
開口幅を広幅に設定しかつ開閉器３３を閉じており、し
かも、第２電源回路２０Ｂ宛てのコイル電圧指令値Ｖdc
Ｂ２を所要値（０より大きい値）を示すものとしてい
る、と仮定して説明すると、第１電源回路２０Ａは、周
波数指令値ＦdcＡ１及び電圧指令値ＶdcＡ１で指定され
た周波数，電圧レベルの３相交流電圧を第１，第２リニ
アモータＬＭＦ，ＬＭＬの電気コイルグループ＃ＢＦ，
＃ＣＦ，＃ＢＬ，＃ＣＬに通電する。第２電源回路２０
Ｂは、周波数偏差ΔＦdcにより指定された分だけ周波数
指令値ＦdcＡ１に対して偏差のある周波数指令値ＦdcＢ
２（図７）を作成し、周波数指令値ＦdcＢ２（図７）及
び、電圧指令値ＶdcＢ２で指定された電圧レベルの３相
交流電圧を第１，第２リニアモータＬＭＦ，ＬＭＬの電
気コイルグループ＃ＡＦ，＃ＤＦ，＃ＡＬ，＃ＤＬに通
電する。つまり、電気コイルグループ＃ＢＦ，＃ＣＦ，
＃ＢＬ，＃ＣＬに通電される３相交流電圧の周波数と、
電気コイルグループ＃ＡＦ，＃ＤＦ，＃ＡＬ，＃ＤＬに
通電される３相交流電圧の周波数との間には常に、周波
数偏差ΔＦdcで指定される分だけの差が生じている（た
だし、周波数偏差ΔＦdc＝０の場合には、第１電源回路
２０Ａと、第２電源回路２０Ｂの発生する周波数は同じ
となる）。

【００３４】周波数偏差ΔＦdcは、ｙ方向の、＃ＡＦ／
＃ＢＦ間，＃ＣＦ／＃ＤＦ間，＃ＤＬ／＃ＣＬ間および
＃ＢＬ／＃ＡＬ間の境界部、すなわち、ノズル３０と短
辺６Ｒ，６Ｌとの略中間点、での溶鋼の淀み（溶鋼流動
が小さく１箇所に停滞）の発生状況により、作業者が任
意に選択して入力するオペレータ入力値をもとに、上位
コンピュータが作成するものである。周波数の異る３相
交流電圧が溶鋼ＭＭに与える電磁力は、上記境界部で互
いに干渉して周波数がΔＦdcのうなりを生じ、該うなり
により、非定常的な（ＦdcＡ１，ＦdcＢ２に対して極く
低周波の）推力（方向はｙ方向）が、上記境界部の溶鋼
に加わる。これにより淀み傾向の溶鋼が流動し、定常流
（ＦdcＡ１，ＦdcＢ２による推力）域に移動して流され
る。これにより溶鋼ＭＭが１箇所（淀み）に停滞するこ
となく、リニアモータＬＭＦ，ＬＭＬの付与する長辺５
Ｆ，５Ｌに沿った駆動力（推力）に従って常に鋳型内を
流動（図５では時計方向）しており、鋳型の長辺表面が
常時拭われるので、拭い効果が高い。

【００３５】なお、上述の実施例では、開閉器３３とコ
イル電圧指令値ＶdcＢ２で、第２電源回路２０Ｂを出力
停止とするようにしているが、開閉器３３とコイル電圧
指令値ＶdcＢ２の一方でもこれを行なうことができる。
また、これらに代えて、あるいはこれらに加えて、ゲ−
トドライバ２３Ｂ２又は２８Ｂ２（図７）への指令信号
を遮断（オフ拘束）する電気回路、もしくは、サイリス
タブリッジ２２Ｂ２又はサランジスタブリッジ２７Ｂ２
のサイリスタゲ−ト信号又はトランジスタベ−ス信号を
遮断（オフ拘束）する電気回路を用いるか、付加しても
よい。

【００３６】いずれにしても、鋳型開口幅を狭幅に設定
するときには、第１および第２のリニアモ−タＬＭＦお
よびＬＭＬの、図２に示す＃ＡＦ，＃ＤＦおよび＃Ｄ
Ｌ，＃ＡＬの電気コイルへの３相交流電圧の印加を止め
ることができるので、これらの電気コイルによる無駄な
電力消費がなく、エネルギ−の節約になると共に、鋳型
外部への移動磁界漏れが少く、周辺機器への電磁ノイズ
が低減する。

【００３７】電源回路２０Ｂの３相交流出力端からリニ
アモ−タＬＭＦ，ＬＭＬの電気コイルまでの電流路にコ
ネクタや開閉器を介挿する必要がないので、設備コスト
は格別に上昇せず、また、電気コイル遮断作業を要しな
い。メンテナンス負担も格別に上昇することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を装備した鋳型部の外観
と、中央縦断面を示す斜視図である。

【図２】 図１に示すコア１０Ｆ，１０Ｌを水平に破断
した拡大横断面図である。

【図３】 図２の３Ａ−３Ａ線拡大断面図である。

【図４】 本発明の一実施例の構成概要を示すブロック
図である。

【図５】 図２に示す電気コイルの結線を示す電気回路
図である。

【図６】 図４及び図５に示す電源回路２０Ａの構成を
示す電気回路図である。

【図７】 図４及び図５に示す電源回路２０Ｂの構成を
示す電気回路図である。

【符号の説明】

1F,1L,3R,3L：非磁性ステンレス板 2F,2L,4R,4
L：銅板 ５Ｆ，５Ｌ：長辺 ６Ｒ，６
Ｌ：短辺 １０Ｆ，１０Ｌ：コア ２０Ａ，２
０Ｂ：電源回路 ２１：三相交流信号発生器 ３０：注湯
ノズル ４０：水箱 ５０：鋳型
の内壁 LMF,LML：リニアモ−タ ＭＭ：溶鋼 ＰＷ：パウダ ＳＢ：鋳片 ＡＦ１〜ＡＦ１２：＃ＡＦグル−プの電気コイル ＢＦ１〜ＢＦ１２：＃ＢＦグル−プの電気コイル ＣＦ１〜ＣＦ１２：＃ＣＦグル−プの電気コイル ＤＦ１〜ＤＦ１２：＃ＤＦグル−プの電気コイル ＡＬ１〜ＡＬ１２：＃ＡＬグル−プの電気コイル ＢＬ１〜ＢＬ１２：＃ＢＬグル−プの電気コイル ＣＬ１〜ＣＬ１２：＃ＣＬグル−プの電気コイル ＤＬ１〜ＤＬ１２：＃ＤＬグル−プの電気コイル U11,V11,W11：第１電源回路２０Ａの電源接続端子 U12,V12,W12：第１電源回路２０Ａの電源接続端子 U21,V21,W21：第２電源回路２０Ｂの電源接続端子 U22,V22,W22：第２電源回路２０Ｂの電源接続端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属を取り囲む鋳型辺の一辺に沿うｙ
   方向に分布する複数個のスロットを有する電磁石コア
   と、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気コ
   イルを１グル−プとするｙ方向に分布した複数グル−プ
   の電気コイルを含むリニアモ−タ；鋳型に溶融金属を注
   入するノズルに近い第１グル−プの電気コイルに、ｙ方
   向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電する
   第１組の通電手段；ｙ方向で第１グル−プと隣り合う、
   前記ノズルから遠い、第２グル−プの電気コイルに、ｙ
   方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電す
   る第２組の通電手段；および、 第２組の通電手段を出力停止とする手段；を備える溶融
   金属の流動制御装置。
2. 【請求項２】溶融金属を取り囲む鋳型辺の一辺に沿うｙ
   方向に分布する複数個のスロットを有する第１電磁石コ
   アと、各スロットにそれぞれが挿入された複数個の電気
   コイルを１グル−プとするｙ方向に分布した複数グル−
   プの電気コイルを含む第１リニアモ−タ；溶融金属を取
   り囲む鋳型辺の一辺に沿うｙ方向に分布する複数個のス
   ロットを有する第２電磁石コアと、各スロットにそれぞ
   れが挿入された複数個の電気コイルを１グル−プとする
   ｙ方向に分布した複数グル−プの電気コイルを含む、鋳
   型を間に置いてｘ方向で第１リニアモ−タに対向する第
   ２リニアモ−タ；第１および第２リニアモ−タの、鋳型
   に溶融金属を注入するノズルに近い第１グル−プの電気
   コイルに、ｙ方向に沿うが逆方向の移動磁界を発生する
   ための多相交流を通電する第１組の通電手段；第１およ
   び第２リニアモ−タの、ｙ方向で第１グル−プと隣り合
   い前記ノズルから遠い、第２グル−プの電気コイルに、
   ｙ方向に沿う移動磁界を発生するための多相交流を通電
   する第２組の通電手段；および、 第２組の通電手段を出力停止とする手段；を備える溶融
   金属の流動制御装置。
3. 【請求項３】第１組の通電手段が第１グル−プの電気コ
   イルに通電する多相交流の周波数と、第２組の通電手段
   が第２グル−プの電気コイルに通電する多相交流の周波
   数との間の周波数差を設定する周波数設定手段；を更に
   備える請求項１又は請求項２記載の溶融金属の流動制御
   装置。