KR20100080945A - 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치 - Google Patents
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Abstract
겸용 코일 장치의 내측과 외측의 권선의 관계를 최적화한다.
전자 코일에 3상 이상의 교류 전류 또는 직류 전류를 통전하여, 용강에 전자 교반 또는 전자 브레이크를 선택적으로 작용시키는 강의 연속 주조용 전자 코일 장치이다. 전자 코일은, 요크부(1ab)로부터 2개의 티스부(1aa)를 설치한다. 내측 권선(1b)을 감은 2개의 티스부(1aa)의 더 외측에 외측 권선(1c)을 감는다. 내측 권선(1b)의 권수를 충분히 감을 수 있는 경우는, 외측 권선(1c)의 권수를 내측 권선(1b)의 권수와 동일하게 한다. 내측 권선(1b)의 권수가 부족한 경우는, 내측 권선(1b)의 권수보다도 많게, 또한 2.5배 이하로 한다. 이 전자 코일을 각 장변(1a)에 n개(n은 2 이상의 자연수)씩 배치하고, 코어부(1a)를 용강의 메니스커스 위치로부터 침지 노즐(4)의 토출구멍을 포함하는 연직 방향의 범위에 배치한다.
내측 권선을 필요 수로 감을 수 없는 경우도, 충분한 교반 성능과 브레이크 성능을 확보할 수 있다.
전자 코일에 3상 이상의 교류 전류 또는 직류 전류를 통전하여, 용강에 전자 교반 또는 전자 브레이크를 선택적으로 작용시키는 강의 연속 주조용 전자 코일 장치이다. 전자 코일은, 요크부(1ab)로부터 2개의 티스부(1aa)를 설치한다. 내측 권선(1b)을 감은 2개의 티스부(1aa)의 더 외측에 외측 권선(1c)을 감는다. 내측 권선(1b)의 권수를 충분히 감을 수 있는 경우는, 외측 권선(1c)의 권수를 내측 권선(1b)의 권수와 동일하게 한다. 내측 권선(1b)의 권수가 부족한 경우는, 내측 권선(1b)의 권수보다도 많게, 또한 2.5배 이하로 한다. 이 전자 코일을 각 장변(1a)에 n개(n은 2 이상의 자연수)씩 배치하고, 코어부(1a)를 용강의 메니스커스 위치로부터 침지 노즐(4)의 토출구멍을 포함하는 연직 방향의 범위에 배치한다.
내측 권선을 필요 수로 감을 수 없는 경우도, 충분한 교반 성능과 브레이크 성능을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은, 주형내 용강의 흐름을 제어하면서 강을 연속 주조할 때에 적용하는, 전자(電磁) 교반과 전자 브레이크의 겸용이 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치에 관한 것이다.
강을 연속 주조하는 경우에, 주형내에서의 용강의 유동을 제어하는 것은, 조업상 그리고 주편(鑄片)의 품질 관리상 중요하다. 이 주형내 용강의 유동 상태를 제어하는 방법에는, 침지 노즐의 형상을 공부하는 방법, 주형내의 용강에 전자력을 작용시키는 방법 등이 있다. 이 중에서는, 후자의 용강에 전자력을 작용시키는 방법이 널리 이용되고 있으며, 용강을 전자력에 의해 교반하는 전자 교반과, 용강 토출류에 제동력을 작용시키는 전자 브레이크로 크게 구별된다.
이 중, 전자 교반은, 주편의 품질 개선에 효과를 가지는 것이 알려져 있으며, 주로 고품질재의 주조에 이용되고 있다. 한편, 전자 브레이크는, 토출류의 제동에 의해, 토출류가 주형 단변에 충돌하여 응고 쉘이 재융해되어, 주편의 품질이 저하되는 것을 억제하는 것이나, 메니스커스(meniscus) 위치에서의 용강의 유속을 억제하여 주조 속도를 증가시키는 것을 목적으로 하여 이용되고 있다.
이들 전자 교반 장치, 전자 브레이크 장치는, 모두 자성체의 코어부에 권선을 감은 전자 코일을 주형 배면에 설치한 것이다. 이 중, 코어부에는, 강자성체인 철재가 이용되는 일이 많아, 철심으로 불린다. 이 철심으로서, 교류 전류를 이용하는 전자 교반에서는, 전자 유도에 의한 철손(鐵損)을 경감하기 위해서, 전자 강판이 이용된다. 또, 전자 브레이크에서는, 연철의 벌크재가 이용되는 경우가 많다.
이들 전자 코일 장치는, 통상, 전자 교반 또는 전자 브레이크의 어느 한쪽 단독의 기능 밖에 가지고 있지 않다.
그래서, 발명자들은, 이전부터 전자 교반과 전자 브레이크의 양 기능의 겸용이 가능한 전자 코일 장치(이후, 겸용 코일 장치라고 말한다.)의 개발을 행해 왔다(예를 들면 특허 문헌 1).
특허 문헌 1 : 일본국 공개특허 2007-007719호 공보
본 발명의 겸용 코일 장치의 형상도 기본적으로 특허 문헌 1에서 개시한 것 것과 동일하며, 출원인이 특허 문헌 2에서 개시한 전자 코일 구조를 이용하고 있다.
특허 문헌 2 : 일본국 공개특허 소60-044157호 공보
이 특허 문헌 2에서 개시한 겸용 코일 장치(1)를, 주형(2)의 장변(2a)측에 각 2개씩 연속 배치한 것을 도 10에 나타낸다. 이 겸용 코일 장치(1)는, 2개의 티스(teeth)부(1aa)의 각각에 권선(내측 권선)(1b)을 감고, 또한 2개의 티스부(1aa)를 모아서 외측으로부터 권선(외측 권선)(1c)을 감고 있는 것이 특징이다. 2개의 티스부(1aa)와 요크부(1ab)로 이루어지는 코어부(1a)의 형상이 그리스 문자의 파이(Π)를 닮아 있는 점에서, 이 겸용 코일 장치(1)는, 파이형 코일로 불리고 있다. 또한, 도 10 중의 2b는 주형(2)의 단변, 3은 백업 플레이트, 4는 침지 노즐을 나타낸다.
그런데, 전자 코일 장치의 전자 교반 능력이나 전자 브레이크 능력은, 여자 코일에 인가하는 전류값과 코일 권수의 곱에 의존한다. 따라서, 전자 코일 장치의 성능을 향상시키려면, 코일 권수나 전류값을 증가시킬 필요가 있다. 단, 전류값을 증가시키려면, 대전류에 대응할 수 있도록 코일 권선의 단면적을 확대시킬 필요가 있어, 그 결과, 코일 권수가 감소해 버린다. 따라서, 전자 코일 장치의 성능을 향상시키는 경우, 코일 권수의 증가가 제일 조건이 된다. 이 점은 겸용 코일 장치도 마찬가지이다.
그러나, 겸용 코일 장치의 경우는, 내측 여자 코일과 외측 여자 코일의 이중의 권선을 필요로 하기 때문에, 권선을 감기 위해 넓은 공간이 필요하게 된다. 특히, 내측 여자 코일은 2개의 티스부 사이라는 한정된 공간에 설치할 필요가 있어, 그 권수가 제한되므로, 전자 교반 능력과 전자 브레이크의 능력도 제한된다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하려고 하는 문제점은, 출원인이 먼저 제안한 겸용 코일 장치에서는, 2개의 티스부 사이의 한정된 공간에 설치하는 내측 여자 코일의 권수가 제한되므로, 전자 교반 능력과 전자 브레이크의 능력도 제한되는 경우가 있다는 점이다.
본 발명의 겸용 코일 장치는,
전자 교반 성능과 전자 브레이크 성능 양쪽을 확보하기 위해서,
주형 장변의 외주에 배치하는 전자 코일에 3상 이상의 교류 전류 또는 직류 전류를 통전함으로써, 주형내의 용강에 전자 교반 또는 전자 브레이크를 선택적으로 작용시켜 강을 연속 주조하는 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치로서,
이 전자 코일 장치는,
전자 코일과, 3상 이상의 교류 전원 및 직류 전원을 가지며,
이 중의 전자 코일은,
요크부로부터 2개의 티스부를 설치하고,
이들 각 티스부는, 외측에 각각 내측 권선을 감고, 이들 내측 권선을 감은 2개의 티스부의 더 외측에 외측 권선을 감아 한묶음으로 이룸과 함께, 이 외측 권선의 권수를,
(1) 내측 권선의 권수를 충분히 확보할 수 있는 경우는, 내측 권선의 권수와 동일하게 하거나,
또는,
(2) 내측 권선의 권수가 부족한 경우는, 내측 권선의 권수보다도 많게, 또한 2.5배 이하로 한 구성으로,
이 전자 코일을 상기 각 장변에 n개(n은 2 이상의 자연수)씩 배치함과 함께,
상기의 요크부와 티스부로 이루어지는 자성체의 코어부를, 용강의 메니스커스 위치로부터 침지 노즐의 토출구멍을 포함하는 연직 방향의 범위에 배치한 것을 가장 주요한 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 전자 코일에 있어서, 내측 여자 코일에 필요한 권선을 감을 수 있는 경우는 물론, 공간이 충분하지 않아 필요한 권선을 감을 수 없는 경우에도, 충분한 전자 교반 성능과 전자 브레이크 성능을 얻을 수 있다.
도 1은 전자장 해석에 있어서의 계산 모델을 나타낸 도이며, (a)는 전체 이미지를 나타낸 사시도, (b)는 수평 단면도, (c)도는 수직 단면도를 나타낸 도이다.
도 2(a)(b)는 일본국 특허출원 2007-150627호에서 개시한 겸용 코일의 전류 위상의 조합을 설명한 도이다.
도 3은 외측 여자 코일의 권수와 주형 두께 중심에서의 자속 밀도의 관계를 나타낸 도이다.
도 4는 주형 두께 중심에서의 자속 밀도 분포(자속 밀도의 최대값으로부터 10등분한 등고선)를 나타낸 도이며, (a)도는 내측과 외측의 여자 코일의 권수가 동일한 60감기인 경우, (b)도는 외측 여자 코일의 권수를 100감기로 한 경우를 나타낸다.
도 5는 외측 여자 코일의 권수와 주형내에 발생하는 최대 교반력의 관계를 나타낸 도이다.
도 6은 외측 여자 코일의 권수를 변화시킨 경우의 주형 장변 근방에서의 교반력 분포를 나타낸 도이다.
도 7은 교반력과 유속의 비교 위치를 나타낸 도이다.
도 8은 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수인 60감기, 외측 여자 코일의 권수를 60감기로 한 경우와, 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수보다도 적은 40감기, 외측 여자 코일의 권수를 100으로 한 경우의 유속 분포를 나타낸 도이다.
도 9는 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수보다도 적은 40감기로 하고, 외측 여자 코일의 권수를 120감기로 한 경우와, 내측과 외측의 권수를 동일하게 40감기로 한 경우의 유속 분포를 나타낸 도이다.
도 10은 겸용 코일의 형상을 설명한 도이며, (a)는 수평 단면도, (b)는 수직 단면도이다.
도 2(a)(b)는 일본국 특허출원 2007-150627호에서 개시한 겸용 코일의 전류 위상의 조합을 설명한 도이다.
도 3은 외측 여자 코일의 권수와 주형 두께 중심에서의 자속 밀도의 관계를 나타낸 도이다.
도 4는 주형 두께 중심에서의 자속 밀도 분포(자속 밀도의 최대값으로부터 10등분한 등고선)를 나타낸 도이며, (a)도는 내측과 외측의 여자 코일의 권수가 동일한 60감기인 경우, (b)도는 외측 여자 코일의 권수를 100감기로 한 경우를 나타낸다.
도 5는 외측 여자 코일의 권수와 주형내에 발생하는 최대 교반력의 관계를 나타낸 도이다.
도 6은 외측 여자 코일의 권수를 변화시킨 경우의 주형 장변 근방에서의 교반력 분포를 나타낸 도이다.
도 7은 교반력과 유속의 비교 위치를 나타낸 도이다.
도 8은 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수인 60감기, 외측 여자 코일의 권수를 60감기로 한 경우와, 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수보다도 적은 40감기, 외측 여자 코일의 권수를 100으로 한 경우의 유속 분포를 나타낸 도이다.
도 9는 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수보다도 적은 40감기로 하고, 외측 여자 코일의 권수를 120감기로 한 경우와, 내측과 외측의 권수를 동일하게 40감기로 한 경우의 유속 분포를 나타낸 도이다.
도 10은 겸용 코일의 형상을 설명한 도이며, (a)는 수평 단면도, (b)는 수직 단면도이다.
출원인이 먼저 제안한 겸용 코일 장치의 경우, 2개의 티스부 사이의 한정된 공간에 설치하는 내측 여자 코일의 권수가 제한되어, 전자 교반 능력과 전자 브레이크의 능력이 제한되는 경우가 있었다. 본 발명은, 이 과제를, 외측 권선과 내측 권선의 권수의 관계를 최적화함으로써 전자 교반 성능과 전자 브레이크 성능 양쪽의 확보를 가능하게 했다.
[실시예]
이하, 본 발명의 착상으로부터 과제 해결에 이르기 까지의 과정과 함께, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 설명한다.
상기 서술한 바와 같이, 겸용 코일 장치에서는, 전자 교반 장치나 전자 브레이크 장치에 사용되고 있던 종래의 전자 코일 장치와 달리, 내측과 외측의 2종류의 여자 코일이 존재한다. 그리고, 내측 여자 코일에서는, 권수가 티스부의 간격에 의해 제한되는데 반해, 외측 여자 코일에서는, 권수를 늘릴 공간적 여유가 있다.
따라서, 내측 여자 코일과 외측 여자 코일에서는, 가능한 권수가 상이하게 되지만, 종래는, 이들 내측 여자 코일이나 외측 여자 코일을 권수의 관계에 대해서, 고려될 것은 없었다.
그래서, 발명자들은, 티스부의 간격에 의해 제한되는 내측 여자 코일의 권수에 대한 외측 여자 코일의 권수를 변화시켜, 겸용 코일 장치의 성능에 미치는 영향에 대해서 검토를 행했다.
겸용 코일 장치의 성능 중, 전자 교반 능력은 용강 중에 발생하는 전자력에 의한 교반력으로 평가할 수 있다. 또, 전자 브레이크 성능은 용강에 인가되는 자속 밀도의 크기로 평가할 수 있다.
외측 여자 코일의 권수를 증가시키면, 정(靜)자장으로서 작용하는 전자 브레이크는 단순히 자속 밀도가 증가한다고 예측된다. 그러나, 외측 여자 코일의 권수를 증가시킴으로써, 내측 여자 코일과의 사이에서 전력차가 발생하면 전자 교반에 지장이 생기지 않는지가 문제가 된다.
그래서, 발명자들은, 수치 해석 시뮬레이션에 의한 전자장 해석을 행함으로써, 외측 여자 코일의 권수를 변화시킨 경우의 교반력과 자속 밀도 변화에 대해서 검토를 행했다.
도 1에 전자장 해석에 있어서의 계산 모델을 나타낸다. (a)도는 전체 이미지를 나타낸 사시도, (b)도는 수평 단면도, (c)도는 수직 단면도를 나타내며, 도면 중의 숫자는 해당 모델의 각 부의 치수(mm)를 나타낸다.
구리제 주형(2)의 외측에 비자성 스텐레스제의 백업 플레이트(3)를 설치하고, 코어부(1a)의 상단을 메니스커스 M과 동일한 높이로 했다. 여자 코일의 권수는, 내측은 40~60회, 외측은 40회~120회의 범위로 했다.
전자 교반을 실시하는 경우는, 750A로 주파수를 4.0Hz의 교류 전류를 인가했다. 또, 전자 브레이크를 실시하는 경우는, 900A의 직류 전류를 인가했다.
전자 교반시의 코일 전류 위상은, 일본국 특허출원 2007-150627호에서 개시한 전류 위상의 조합과 동일하다.
즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 여자 코일(가)~(다), 여자 코일(라)~(바), 여자 코일(사)~(자), 여자 코일(차)~(타)가 각각 1개의 전자 코일이다. 또, 여자 코일(가), (라), (사), (차)가 각각 2개의 티스부(1aa)를 한묶음으로 하기 위해 외측 권선(1c)을 감은 여자 코일이다.
그리고, 여자 코일(가)~(다)와 여자 코일(라)~(바)를 가지는 전자 코일을, 주형(2)의 한쪽의 장변(2a)측에 순서대로 배치한다. 다른 쪽의 장변(2a)측의 여자 코일(사)~(자)와 여자 코일(차)~(타)를 가지는 전자 코일은, 여자 코일(가)~(다)와 (라)~(바)를 가지는 전자 코일과 마주보도록 배치한다.
이와 같은 배치로 한 경우, 상기 각 전자 코일의 각 티스부(1aa)에 내측 권선(1b)을 감은 여자 코일(가)~(타)에, 3상 교류 전류에 있어서의 120도의 위상차를 가지는 각 위상 U, V 및 W를, 상기 여자 코일의 순서로, 도 2와 같이 인가한다. 도 2(a)에서는 여자 코일(가)~(타)의 순으로, -W, +V, +U, +W, -V, -U, -W, +U, +V, +W, -U 및 -V를 인가한다. 또 도 2(b)에서는, -W, +V, +U, -V, +U, +W, +V, -W, -U, +W, -U 및 -V를 인가한다.
한편, 전자 브레이크시에는, 2개의 티스부(1aa)가 감겨져 있는 3개의 권선 1b, 1c 모두에 동일 방향의 전류를 인가한다.
도 3은, 외측 여자 코일의 권수와 주형 두께 중심에서의 자속 밀도의 관계를 나타낸 도이다. 이 도 3으로부터, 자속 밀도는 외측 여자 코일의 권수에 비례하여 증가하는 것을 알 수 있다.
도 4는, 주형 두께 중심에서의 자속 밀도 분포를 나타낸 도이며, (a)도는 내측과 외측의 여자 코일의 권수가 동일한 60감기인 경우, (b)도는 60감기의 내측 여자 코일에 대해 외측 여자 코일의 권수를 100감기로 한 경우를 나타낸다. 도 4는 자속 밀도의 최대값으로부터 10등분한 등고선을 나타내고 있다.
이 도 4로부터, 외측 여자 코일의 권수를 내측 여자 코일의 권수보다도 증가시킨 경우에도, 자속 밀도 분포에 큰 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다.
발명자들은, 다음에 내측 여자 코일에 대해 외측 여자 코일의 권수를 증가시킨 경우의 전자 교반 능력에 대해서 검토를 행했다.
도 5는, 외측 여자 코일의 권수와 주형내에 발생하는 최대 교반력의 관계를 나타낸 도이다. 이 도 5로부터, 외측 여자 코일의 권수를 증가시킴으로써 교반력을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
도 6은, 외측 여자 코일의 권수를 변화시킨 경우의 주형 장변 근방에서의 교반력 분포를 나타낸 도이다. 이 도 6에 나타낸 교반력 분포는, 용강의 메니스커스 위치의 주형 장변으로부터 5mm 위치의 것이며, 도 7의 A-A’위치의 장변 방향의 교반력 분포이다.
이 도 6으로부터, 60감기의 내측 여자 코일에 대해 외측 여자 코일의 권수를 40감기로 줄인 경우(파선)는, 주형 장변의 전역에서 교반력이 저하되어 있는 것을 알 수 있다. 한편, 외측 여자 코일의 권수를 120감기로 증가시킨 경우(점선)는, 최대 교반력은 증가하고 있지만, 주형 장변 좌단의 역방향의 교반력이 커져, 주형 중심에서도 교반력은 0 이하가 되고 있다.
이 교반력 분포로부터 판단하면, 내측 여자 코일에 목표하는 권수로 감을 수 있는 경우는, 내측 여자 코일과 외측 여자 코일의 권수가 동일한 경우가 최적인 것을 알 수 있다. 단, 티스부의 간격으로부터 내측 여자 코일에 목표하는 권수로 감을 수 없는 경우가 있다. 그 경우는, 교반 상황은 약간 악화되지만, 외측 여자 코일의 권수를 늘리면 필요로 하는 전자 교반을 실현할 수 있다고 생각된다.
덧붙여서, 도 1(b)(c)에 나타낸 바와 같이, 티스부(1aa)의 폭을 140mm, 티스부(1aa)의 간격을 140mm로 한 겸용 코일 장치를 제작함에 있어서, 수치 해석의 결과로부터 전자 교반시에는 750A×60Turn의 전류가 필요했다.
그러나, 티스부(1aa)의 간격이 140mm인 겸용 코일에, 750A 이상의 전류를 인가 가능한 구리관을 여자 코일의 권선으로서 사용하면, 내측 여자 코일의 권선을 60감기로 할 만큼의 공간이 없어, 40감기가 한계였다.
도 8은 용강의 유속 분포를 나타낸 도이며, 실선은, 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수인 60감기로 하고, 외측 여자 코일의 권수를 60감기로 한 경우이다. 또, 파선은, 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수보다도 적은 40감기로 하고, 외측 여자 코일의 권수를 100으로 한(내측과 외측 권수의 비가 2.5) 경우이다.
이 도 8에 나타내는 용강의 유속은, 메니스커스 위치의 주형 장변으로부터 5mm 위치에서의 값이며, 도 7의 A-A’위치의 장변 방향의 값이다.
도 8로부터, 내측 여자 코일과 외측 여자 코일의 권수가 60감기로 동일한 경우(실선)에는, 주형 장변의 거의 전역에서 10cm/sec 이상의 유속이 얻어지고 있어, 양호한 교반이라고 말할 수 있다.
한편, 내측 여자 코일의 권수가 40감기이며 외측 여자 코일의 권수가 100감기인 경우(파선)에는, 주형 중심에서 유속이 5cm/sec로 저하되어 버리고 있지만, 내측과 외측의 여자 코일의 권수가 동일한 경우에 준하는 유속 분포가 얻어지고 있다.
도 9는 용강의 유속 분포를 나타낸 도이며, 실선은, 내측 여자 코일의 권수를 이상적인 권수보다도 적은 40감기로 하고, 외측 여자 코일의 권수를 120감기로 한(내측과 외측의 권수비가 3) 경우(실선)이다. 또, 파선은, 내측과 외측의 권수를 동일하게 40감기로 한 경우이다.
도 9로부터, 내측 여자 코일의 권수가 이상적인 권수보다도 적은 경우에, 외측 여자 코일의 권수를 내측 여자 코일의 권수의 3배로 했을 때는, 최대 유속은 증가하고 있지만, 주형 중심에서의 유속이 0 이하까지 저하되어 버리고 있는 것을 알 수 있다.
이것으로부터, 외측 여자 코일의 권수를 내측 여자 코일의 권수의 3배로 한 경우는, 침지 노즐의 근방에서 유속이 정체 또는 반전되어 버려, 전자 교반으로서 부적합하다는 것을 알 수 있다.
또, 도 9로부터, 내측 여자 코일의 권수가 이상적인 권수보다도 적은 경우는, 내측과 외측의 여자 코일의 권수를 동일하게 해도, 교반력이 부족하여 유속이 0 정도가 되는 영역이 넓게 존재하여, 전자 교반으로서 부적합한 것도 알 수 있다.
이상의 검토 결과로부터, 겸용 코일 장치에 있어서의 여자 코일의 권수는, 내측 여자 코일의 권수를 충분히 확보할 수 있는 경우에는, 내측과 외측의 여자 코일의 권수를 동일하게 하는 것이 최적인 것이 판명되었다.
한편, 내측 여자 코일의 권수가 충분히 확보될 수 없는 경우는, 외측 여자 코일의 권수를 내측 여자 코일의 권수보다도 많게, 또한 2.5배 이하로 하면 적절한 전자 교반이 가능해지는 것이 판명되었다.
또, 전자 브레이크시의 자속 밀도는, 외측 여자 코일이 100감기인 경우는 3179Gauss이지만, 40감기인 경우는 2465Gauss이며, 본 발명을 적용하면 전자 브레이크 성능으로서 충분한 3000Gauss 이상의 자속 밀도를 얻을 수 있었다.
본 발명은, 이상의 전자장 해석의 결과에 기초하여 이루어진 것으로, 충분한 전자 교반 성능과 전자 브레이크 성능을 얻는 것이다.
본 발명은, 주형 장변의 외주에 배치하는 전자 코일에 3상 이상의 교류 전류 또는 직류 전류를 통전하여, 주형내의 용강에 전자 교반 또는 전자 브레이크를 선택적으로 작용시켜 강을 연속 주조하는 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치이며, 이하의 구성의 전자 코일을 사용한다.
즉, 3상 이상의 교류 전원과 직류 전원에 연결하는 전자 코일을,
요크부로부터 2개의 티스부를 설치하고,
이들 각 티스부는, 외측에 각각 내측 권선을 감고, 이들 내측 권선을 감은 2개의 티스부의 더 외측에 외측 권선을 감아 한묶음으로 이루는 것이다.
그 때, 이 외측 권선의 권수를, 내측 권선의 권수를 충분히 확보할 수 있는 경우는, 상기 내측 권선의 권수와 동일하게 하고, 내측 권선의 권수가 부족한 경우는, 상기 내측 권선의 권수보다도 많게, 또한 2.5배 이하로 하는 것이다.
그리고, 이들 전자 코일을 상기 각 장변에 n개(n은 2 이상의 자연수)씩 배치함과 함께, 상기의 요크부와 티스부로 이루어지는 자성체의 코어부를, 메니스커스 위치로부터 침지 노즐의 토출구멍을 포함하는 연직 방향의 범위에 배치하는 것이다.
이것이 본 발명의 겸용 코일 장치이다.
본 발명은 상기한 예에 한정되지 않는 것은 물론이며, 각 청구항에 기재된 기술적 사상의 범주이면, 적절히 실시의 형태를 변경해도 되는 것은 말할 필요도 없다.
예를 들면, 교류 전류는 3상이 아니어도, 전류 위상차가 90도에서 120도이면 그 이상의 다상 교류여도 된다.
[산업상의 이용 가능성]
이상의 본 발명은, 연속 주조이면, 만곡형, 수직형 등, 어떠한 방식의 연속 주조여도 적용할 수 있다. 또, 슬래브의 연속 주조뿐만이 아니라 블룸의 연속 주조에도 적용할 수 있다.
1 겸용 코일 장치 1a 코어부
1aa 티스부 1ab 요크부
1b 내측 권선 1c 외측 권선
2 주형 2a 장변
2b 단변 4 침지 노즐
1aa 티스부 1ab 요크부
1b 내측 권선 1c 외측 권선
2 주형 2a 장변
2b 단변 4 침지 노즐
Claims (2)
- 주형 장변의 외주에 배치하는 전자(電磁) 코일에 3상 이상의 교류 전류 또는 직류 전류를 통전함으로써, 주형내의 용강에 전자 교반 또는 전자 브레이크를 선택적으로 작용시켜 강을 연속 주조하는 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치로서,
이 전자 코일 장치는,
전자 코일과, 3상 이상의 교류 전원 및 직류 전원을 가지며,
이 중의 전자 코일은,
요크부로부터 2개의 티스(teeth)부를 설치하고,
이들 각 티스부는, 외측에 각각 내측 권선을 감고, 이들 내측 권선을 감은 2개의 티스부의 더 외측에 외측 권선을 감아 한묶음으로 이룸과 함께, 이 외측 권선의 권수를 상기 내측 권선의 권수와 동일하게 한 구성으로,
이 전자 코일을 상기 각 장변에 n개(n은 2 이상의 자연수)씩 배치함과 함께,
상기의 요크부와 티스부로 이루어지는 자성체의 코어부를, 용강의 메니스커스 위치로부터 침지 노즐의 토출구멍을 포함하는 연직 방향의 범위에 배치한 것을 특징으로 하는 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치. - 주형 장변의 외주에 배치하는 전자 코일에 3상 이상의 교류 전류 또는 직류 전류를 통전함으로써, 주형내의 용강에 전자 교반 또는 전자 브레이크를 선택적으로 작용시켜 강을 연속 주조하는 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치로서,
이 전자 코일 장치는,
전자 코일과, 3상 이상의 교류 전원 및 직류 전원을 가지며,
이 중의 전자 코일은,
요크부로부터 2개의 티스부를 설치하고,
이들 각 티스부는, 외측에 각각 내측 권선을 감고, 이들 내측 권선을 감은 2개의 티스부의 더 외측에 외측 권선을 감아 한묶음으로 이룸과 함께, 이 외측 권선의 권수를 상기 내측 권선의 권수보다도 많게, 또한 2.5배 이하로 한 구성으로,
이 전자 코일을 상기 각 장변에 n개(n은 2 이상의 자연수)씩 배치함과 함께,
상기의 요크부와 티스부로 이루어지는 자성체의 코어부를, 용강의 메니스커스 위치로부터 침지 노즐의 토출구멍을 포함하는 연직 방향의 범위에 배치한 것을 특징으로 하는 전자 교반과 전자 브레이크를 겸용 가능한 주형내 용강용 전자 코일 장치.
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