JPS6018259A - 連続鋳造設備における電磁撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ブルーム用連続鋳造設備において、鋳型銅壁
内溶鋼あるいは該鋳型から引抜かれた鋳片のシェル内溶
鋼を電磁誘導によって攪拌するために用いられる電磁攪
拌装置に関するものである。

（従来技術） プルーム用連続鋳造設備において、鋳型銅壁内溶鋼ある
いは該鋳型から引抜かれた鋳片のシェル内溶鋼を電磁誘
導によって水平回転運動を与えて、介在物の浮上による
鋳片表面性状の改善、鋳片表層部の気泡の浮上による未
脱酸鋼の連鋳化、あるいは鋳片等軸晶の向上乃至中心偏
析の低減による鋳片内部品質の改善に大きな効果がある
ことが近時公知となり、このため、ブルームおよびビレ
ットの水平回転攪拌の用として、第１図に示す回転磁界
型凸極形電磁攪拌装置（登録実用新案Ｎｏ、　１２４２
０４６）、および第２図に示す回転磁界型角形電磁攪拌
装置（特開昭５６−１３９２６５　）が公知である。

大断面プルームの未脱酸鋼の連鋳化には比較的大きな攪
拌力を必要とすることが判明し、又鋳型内に設置するた
め装置の小形化が必要であることが判明した。回転磁界
型凸極形電磁攪拌装置においては大断面プルームを対象
とした場合、相対する磁極に行くべき有効磁束が相隣る
磁極に短絡し、漏洩磁束の割合が増加し、又回転磁界型
角型電磁攪拌装置についても巻線部分の半分は、攪拌力
発生に無関係な接続のだめの亘り線であるため、大断面
ブルームを対象とした場合無効部分導体が増大し、電気
容量の増大、装置の大形化を来たし、必要攪拌力に対し
て限られた寸法に収納不能と々る。

鋳型に対して、十分な耐久性を保持させながら電磁撹拌
効果を大ならしめると共に装置を小形化するだめには、
有効極東分の増大、巻線の有効部分の増大を図る必要が
あり、そのだめには電磁攪拌装置の構成ならびに電磁コ
イルの巻き方が非常に重要である。

（発明の目的） 本発明は、鋳型内銅壁又Ｕ、該鋳型鋼壁より引き抜かれ
る鋳片に対して、回転磁界型角形構造として磁束の有効
分を高めると共に、電磁コイルを４つのコ型の蜘蛛の巣
状コイルで構成し、これで鋳片を挾む形にし、更に、こ
れらコイルを内外方向に積層して構成し、コイルの巻線
部分の攪拌力発生に有効なる部分を増大し攪拌力を増大
すると同時に、各コイルを中空としてその中に冷却水を
通す構造とし、さらにコイル、コア全体を冷却水に漬け
て冷却し、装置の小型化を図ろうとするものである。

（発明の構成） 本発明になる電磁攪拌装置は、２相父流で駆動するもの
であって、この電磁コイルは、２相分の導体を上下に積
層させて構成するが、以下図面に示す実施例をもって本
発明の詳細な説明する。

今、第５図はコイルの巻き方を模式的に示したものであ
るが、第５図に示す如く、電磁コイルの作成にあたって
は、蜘蛛の巣状にコイルを巻き、（第５図（イ）、（ハ
）のＡ、　Ａ’面側展開図参照）それらコイルを図面に
示す折れ線１０から曲げてコ字状コイル１１．１２ヲ２
ヶ作成する。次いでこの２ケのコ字型蜘蛛の巣状コイル
を組合せて第５図（ロ）に示す口型コイル（Ｘ）を形成
し、中央を通路１とする。この通路１は鋳型鋼壁１５を
設置するため、又該鋳型から引抜かれた鋳片を通過させ
るだめの、ものである。なお、２ケのコイルを組合せて
口型コイル（Ｘ）を形成した場合、４ケの口出し点■、
■、■、■が生じるが、図に示す如く結線し、一層のコ
イルとする。

次に、第６図（イ）〜（ハ）に見る如くＹコイルを形成
するが、これは、上記Ｘコイルと全く同じように、２ケ
の蜘蛛の巣状のコ型コイル１３．１４（第６図（イ）、
（ハ）のＢ、Ｂ’面側展開図参照）を組合せて形成した
ものである。なお、■、■、■、■は４ケの口出し線を
示す。

次に、これらＸコイル、Ｙコイルを第４図に示す」二う
に内外に積層するが、その際、浅学的に４ずらして積層
し、はぼ電気角Ｖ２の位相を有する２相の交流をそれぞ
れのコイル（ｘ、ｙ）に流すように構成する。

ところで、」二記２相交流の電（１東ｔよ、個別に電圧
の調整が可能で、又均−な回転磁界を得るための電流の
微調整も可能である。又、とのように組合せた２個のＸ
、Ｙコイルの周囲には鉄心（コア）３が装着される。１
５は鋳型を示す。（第３図参照）又、上記各コイルを中
空としてその中に冷却水を通す構造とし、更に、コア全
体を冷却水に漬けて冷却を行う。

（発明の作用） 以上の如き構成になる本発明の電磁コイルの作用、及び
効果を説明する。第５図に示すＸコイルにあって、今電
源より矢印の方向に電流が流れだ場合、Ｘコイルのａ−
ａ断面で見た電流の方向ならびに発生磁界の方向を第７
図（ロ）に示す。即ち第５図のＸコイルのＡ、　Ａ’面
に巻かれたコイルのα部分の巻線によりＡ　−Ａ’力方
向磁界を発生する。

又Ｘコイルのｂ−ｂ断面で見た電流の方向ならびに発生
磁界の方向を第７図（ハ）に示す。ここで電流を齢示す
○印に大小の区分があるのは、作用の大小を表わす。即
ち第５図ＸコイルのＢ、Ｂ’面に巻かれたコイルのβ部
分の巻線によすｈ−ｐ、’方向に磁界を発生する。次に
ＸコイルのＣ−Ｃ断面で見た電流の方向ならびに発生磁
界の方向を第７図に）に示す。即ち、Ｂ１Ｂ’面に巻か
れたコイルのγある。Ｃ−Ｃ断面は第７図（イ）の〕（
コイルの右側の対称の位置にもさらに１而あるが作用は
上記と同様となる。ＹコイルについてもＸコイル同様Ｂ
　−Ｂ′方向に磁界を発生する。従ってＸコイル、Ｙコ
イルを略々電気角ηの位相差を有する２相の交流を夫々
上記１対の各コイルに流すことにより、回転磁界が発生
し、溶鋼に攪拌力が生ずる。

以上説明した如く本発明にあっての電磁コイルには、攪
拌力発生に寄与している部分と、単なる亘り線として攪
拌力発生には寄与していない部分とがあるが、それを分
り易く図示すると第５図、第６図に示すようになる。即
ち、巻線の有効部分はα部分及びβ部分で、単なる亘り
線で無効部分はγ部分である。しかして本発明にあって
の有効部分はコイル全体の約８０％になり、従来技術の
５０％（第２図に示す従来技術の場合）に比し、大きく
向上している。

以上の如く、本発明は巻線の有効利用度を高めることに
より大きな攪拌力の保持、又は装置の小型化を達成する
上に大きく貢献するものである。

（実施例） 以上の発明をもとに、３１５ｍｍφブルームの未脱酸鋼
の連鋳化を、従来鋳型と略々同様の寸法の鋳型で、３Ｈ
２の周波数をもって略々満足出来る成果を得ることが出
来た。

（発明の効果） 本発明により、大断面ブルームの未脱酸鋼の連鋳化が可
能になり、従来造塊−分塊法で行っていた１部鋼種を連
続鋳造法に変換可能となり、省エネルギー、省工程によ
り大きな利益を生むことが出来、又脱酸剤（Ａｔ１Ｓｉ
等）の使用減に伴う利益も派生し得ている。さらに新鋼
種開発も期待出来、直接的利益は大きい。

又比較的低位の攪拌力でも介在物浮上による、鋳片表面
性状の改善にも効果があり、さらに内質改善にも効果が
あることが分かった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は従来の凸極形電
磁攪拌装置の横断面図、第２図は従来の角形電磁攪拌装
置の横断面図、第３図は本発明の電磁攪拌装置巻線の斜
視図、第４図は本発明の電磁攪拌装置の横断面図、第５
図、第６図及び第７図は本発明の電磁攪拌装置の原理図
を示すＯｘ、ｙ・・コイル、１・・通路、３・・鉄心、
１０・・折れ線、１１．１２・・コ字状コイル、１５・
・鋳型鋼壁 特許出願人　代理人 弁理士矢葺知之 （ほか１名） 笛１図 焔　２図 ＠　３図 ｔ 「 第４図 １１７図 （ハ） Ｃ二） 手先売有１ｊ　韮ト書　（自発） 昭和５８年９月６［コ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１２５５２１号 ２、発明の名称 連続鋳造設備における電磁攪拌装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住所　東京都千代田区大手町二丁目６番３号名称　（６
６５）新Ｅｌ禾製鐵株式会社（ほか１名） ４、代　理　人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明および図面の簡単な説明の欄
ならびに図面 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁１７行の「判明し、」の次に「さら
に鋳片表層部に存在する介在物ならびに気泡を効果的に
浮上させるためには、単なる水平回転攪拌のみならず鋳
片凝固界面に沿った溶鋼の上昇流を重畳することにより
、より効果が高まることも判明し、」を挿入する。 （２）明細書第３頁１１−１２行の「有効極束分・・・
・・・図る」を「有効磁束分の増大、巻線の有効部分の
増大を図り鋳片溶鋼部分に効果的溶鋼流れを発生させる
」と訂正する。 （３）明細書＄７頁１０行の「撹拌力発生」を「水平回
転攪拌力発生」と訂正する。 （４）明細書第７頁１５〜１６行の「しかして本発明に
になり、」を「さらに各巻線についての磁束布を示した
ものが第８図である。第８図）は第５図のα部分巻線に
よる磁束の分布、第８図（ロ）は第５図のβ部分巻線に
よる磁束の分布、さらに第８図（ハ）は第５図のγ部分
巻線による磁束の分布を示す。上述の水平回転攪拌力に
寄与する磁束は１つの磁極面から相対する磁極面に全る
磁束（第７図（ロ）、（ハ）のＡかろＡ′に向う磁束）
であるから、第８図（ロ）および（イ）から分るように
、第５図のβ部分巻線の大部分と第５図のα部分巻線の
１部分が水平回転攪拌力となる。一方第５図のγ部分巻
線の部分巻線の大部分は、第８図（イ）、（ハ）に示す
電流を鋳片１６の内部に誘起する（鋳片表面部分の方が
内部より大きい）、此の電流は鋳片引抜方向の鋳型の１
／２点を境として、そのＬ方と下方ではたがいに逆向き
に流れるので、反発力が（動き、その力は鋳片凝固界面
点で大きく鋳片内部に行くに従って小さくなる、此の力
の作用は鋳型部分上半分の鋳片凝固界面に効果的」二昇
流を生じ、鋳片表面部介在物、気泡を水平回転攪拌力と
重畳して効果的に浮」−させる、しかして本発明にあっ
ては巻線を全て効果的に活用し、」と訂正する。 （５）明細書第９頁４行の「示す。」の次に「第８図（
イ）は第５図のα部分巻線による磁束の分布、（ロ）は
第５図のβ部分巻線による磁束の分布、（ハ）は第５図
のγ部分巻線による磁束の分布を夫々示す説明図である
」を挿入する。 （６）添伺図面第６図（ロ）および（ハ）を別紙の通り
訂正し、第８図を新たに提出する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続鋳造設備にあって鋳型内溶鋼あるいは鋳型から引抜
   かれた鋳片のシェル内溶鋼を電磁誘導によって攪拌する
   だめの回転磁界型電磁攪拌装置に於て、 蜘蛛の巣状に巻回したコイルをコ字状に折曲げ、該コ字
   型コイルを２ヶ組合わせて口字状コイル（Ｘ）を形成し
   、更に同様にして形成した他の口字状コイル（Ｙ）を上
   記コイル（Ｘ）と浅学的にシ２ずらして内外に積層し、
   はぼ電気角”４の位相を有する２相の交流を、それぞれ
   各コイル（ｘ、ｙ）に流すようにしたととを特徴とする
   連続鋳造設備における電磁攪拌装置。