JPS62279060A - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば連続鋳造装置における鋳型内の溶鋼
を攪拌させるのに使用される電磁攪拌装置に関する。

［従来の技術］ 第４図は従来の分離鉄心型連続鋳造用電磁攪拌装置の平
面構成を、また第５図はその斜視構成を示すもので、こ
の電磁攪拌装置は、対向する一対の鉄心１ａ、１ｂにそ
れぞれ３組の３組巻線コイル２ａ、２ｂを巻回して構成
されており、上記一対の鉄心１ａ、Ｉｂ間に鋳型３を配
置する。この鋳型３内には溶鋼４が入っている。すなわ
ち、上記３組巻線コイ／Ｌｚ２ａ、２ｂｋ：対し、Ｕ、
Ｖ、Ｗの３相交流電源を図示の方向に印加することによ
り、２極の磁束５が発生する。この磁束５の発生方向は
、第６図に示すような３組交流電源周期の進行に伴い、
第７図（Ａ）〜（Ｄ）で示すように変化し、鋳型３内に
矢印６で示す方向の回転磁界を発生させる。これにより
、鋳型３内の溶鋼４は、上記回転磁界６により回転流動
し攪拌されるものである。

なお、上記第４図における３相交流電源の負符号表示は
コイルの巻回方向又は電源との結線方向が逆であること
を示し、また、上記第５図における３組巻線コイル２ａ
、２ｂはＵ相のみ示している。

このような分離鉄心型の電磁攪拌装置では、３組交流電
源周期の各瞬時において、主たる磁界が、一方の鉄心１
ａのＵ相電流印加付近から他方の鉄心１ｂの−Ｗ相電流
印加付近へ、あるいはそれとは逆に一方の鉄心１ａのＷ
相電流印加付近から他方の鉄心１ｂの−Ｕ相電流印加付
近へ発生することが多く、鉄心１ａ、Ｉｂ相互間の比較
的長い空気中を通って閉ループを形成している。このた
め、磁束が通過する空気中の距離が長くなる程、当然そ
こに発生する磁束密度は小さくなり、鋳型３内の溶鋼４
に渦電流を発生させる回転磁界６は弱いもとなってまう
。したがって、特に、大きな鋳型３を用いた場合には、
溶鋼の攪拌力が低下し、鋳造品質に悪影響を及ぼす原因
となる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、被攪拌物の大型化に伴い各鉄心間の間隔を
長くした場合でも、鉄心間に発生する磁束密度が大幅に
小さくなることなく、被撹拌物内で充分な回転磁界強度
を維持することが可能となる電磁攪拌装置を提供するこ
とを目的とする。

Ｕ問題点を解決するための手段及び作用］すなわちこの
発明に係わる電磁攪拌装置は、主たる磁束が通過する被
攪拌物両側の鉄心相互間に、透磁率の大きな材料からな
る物質をブリッジ状に設置し、磁束の通過を良好にする
ことにより、鉄心間に形成される磁界閉ループの強度を
増大し、被撹拌物内に強い回転磁界を得るようにしたも
のである。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図はその平面構成を、また第２図はその斜視構成を
示すもので、この電磁攪拌装置は一対の対向する鉄心１
１８．１１ｂを備えている。この鉄心１１ａ、１１ｂは
、例えば図示しない環状鉄心を２分割し、この分割され
たそれぞれ弧状の鉄心を平面状に引伸ばし形成したもの
で、このそれぞれの鉄心１１ａ、１１ｂの周囲には、Ｕ
、Ｖ。

Ｗの３相巻線コイル１２ａ、１２ｂを一定の間隔を有し
リング・ワインディング方式により巻装する。このそれ
ぞれのコイル１２ａ、１２ｂには、３相交流電８？ｉ　
（ＬＪ、　Ｖ、　Ｗ）をその位相、電流の方向を変えて
印加する。

上記各鉄心１１ａ、１１ｂ相互間の中央には、鋳型１３
が溶鋼１４を有して配されるもので、この鋳型１３両側
に沿う鉄心１１ａ、１１ｂ相互間には、少なくとも大気
より大きな透磁率を有するブリッジ部材２１ａ、２１ｂ
を上記コイル１２ａ。

１２ｂの巻装方向に平行にして配置する。

ここで、上記鉄心１１ａ、１１ｂ間距離りは、鋳型サイ
ズによって変更されるので、各鋳型サイズに適合する長
さしのブリッジ部材２１ａ、２１ｂを用いる必要がある
。また、上記ブリッジ部材２１ａ、２１ｂの幅Ｗ及び高
さＨは、特に限定されるものではないが、磁束通過を良
好にするのに磁気飽和しないことが望ましく、例えばブ
リッジ材の磁気特性及び発生する磁束密度等、種々の条
件により決定される。さらに、それぞれの鉄心１１ａ、
１１ｂとブリッジ部材２１ａ、２１ｂとのギャップδ１
．δ２についても特に限定されるものではないが、発生
する磁束１５の空気中通過距離を少なくするため、可能
な限り小さい方が望ましい。

すなわち、上記構成の電磁攪拌装置において、それぞれ
のコイル１２ａ、１２ｂに３相交流電源Ｕ、Ｖ、Ｗを印
加すると、特に、一方の鉄心１１ａのＵ相電流印加付近
と他方の鉄心１１ｂの−Ｗ相電流印加付近との間、及び
一方の鉄心１１ａのＷ相電流印加付近と他方の鉄心１１
ｂの−Ｕ相電流印加付近との間に発生する磁束１５は、
空気中ではなく、各鉄心１１ａ、１１ｂ相互間に配置し
た一対のブリッジ部材２１ａ、２１ｂを介して通過する
ことになる。このため、発生磁束密度が各鉄心１１ａ、
１１ｂ間において大幅に低下することはなく、鋳型１３
内の溶鋼１４を攪拌する回転磁界１６は充分な強度で生
じるようになる。

ここで、上記第１図及び第２図における電磁攪拌装置に
おイテ、Ｗｎ＝２８０ｍ＋、Ｈｃ　＝１２０ｍ、Ｗｃ　
＝２０ａｍの鉄心１１ａ、１１ｂに対してＷ＝２０ａｍ
、Ｈ＝１２０ｍｍ、Ｄ＝２００ｍのブリッジ部材２１８
．２１ｂを、ギャップδ１＝６２＝０となるように配［
（鉄心１１ａ、１１ｂとブリッジ部材２１ａ、２１ｂと
を接触させる）する。

そして、その中央空間内に厚さ５＃Ｉ、内寸１３０厘の
正方形断面を有するステンレス（ＳＵＳ３０４）製の鋳
型１３を設置し、この鋳型１３内に融点的７０℃の低融
点金属１４を約１２０’Ｃに加熱して注入する。この後
、３相巻線コイル１２ａ。

１２ｂに周波数６０１−１ｚの３相交流電流を流し、鋳
型１３内の′低融点金属１４を攪拌する。

第３図はその攪拌時における、コイル１２ａ。

１２ｂの励磁電流Ｉに対する鋳型１３内での低融産金１
１１４の流動速度Ｖを示すもので、それぞれ上記ブリッ
ジ部材２１ａ、２１ｂに比透磁率μ５＝１（大気）、５
００（構造用合金鋼）、３．０００（積層珪素鋼板）、
の各材料を用いた場合を対比して示している。同図から
明らかなように、比透磁率μＳの大きい材料をブリッジ
部材２１ａ。

２１ｂとして使用することにより、同一励磁電流■でも
鋳型１３内の溶鋼１４の攪拌流動速度を増大させること
ができ、鋳型サイズに応じて鉄心１１ａ、１１ｂ相互の
間隔が長くなっても、充分な溶鋼攪拌作用が得られるよ
うになる。

したがって、上記ブリッジ部材２１ａ、２１ｂを配置し
て構成した電磁攪拌装置によれば、鋳型サイズに応じて
設定される鉄心１１ａ、１１ｂ相互間の距離に拘らず磁
路が形成され易くなり、鋳型１３内での磁界の強さく磁
束密度）が増大し、大きな溶鋼攪拌推力が得られるもの
である。つまり、従来と同一の攪拌推力を得る場合には
、電磁コイル１２ａ、１２ｂの小型化が可能となり、さ
らにそのコイルの冷却等も容易になる。

尚、上記実施例における電磁攪拌装置は、鋳型自溶鋼の
攪拌用として利用しているが、例えば２次冷却以降での
攪拌過程にも適用可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、主たる磁束が通過する
被攪拌物両側の鉄心相互間に、透磁率の大きな材料から
なる物質をブリッジ状に設置し、磁束の通過を良好にす
ることにより、鉄心間に形成される磁界閉ループの強度
を増大し、被攪拌物内で強い回転磁界を得るようにした
ので、被攪拌物の大型化に伴い各鉄心間の間隔を長くし
た場合でも、鉄心間に発生する磁束密度が減少すること
なく、被攪拌物内で充分な攪拌推力を維持することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係わる電磁攪拌装置を示す
平面構成図、第２図は本発明の一実施例に係わる電磁攪
拌装置を示す斜視構成図、第３図は上記電磁攪拌装置に
おけるブリッジ部材の透磁率をパラメータとした場合の
励磁電流に対する攪拌流動速度を示す図、第４図は従来
の電磁攪拌装置を示す平面構成図、第５図は従来の電磁
攪拌装置を示す斜視構成図、第６図は上記電磁攪拌装置
における３相巻線コイルに印加される３相交流電源周期
を示す図、第７図（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ上記第６図
における電源周期に基づき電磁攪拌装置の３相巻線コイ
ルに３相交流電源を印加した場合に発生する磁束変化を
示す図である。 １１８．１１ｂ・・・鉄心、１２ａ、１２ｂ・３相巻線
コイル、１３・・・鋳型、１４・・・溶鋼、１５・・・
磁束、１６・・・回転磁界、２１ａ、２１ｂ・・・ブリ
ッジ部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被攪拌物を中央に配し対向配置される一対の鉄心と、こ
   の一対の鉄心にそれぞれ巻装される２極回転磁界発生用
   の多相コイルと、上記一対の鉄心相互間に上記多相コイ
   ルの巻装方向に平行にして被攪拌物の両側に配置される
   少なくとも大気より大きな透磁率を有する一対のブリッ
   ジ部材とを具備したことを特徴とする電磁攪拌装置。