TW202005729A - 鑄模設備及連續鑄造方法 - Google Patents

Abstract

此鑄模設備是具備鑄模、電磁制動器裝置、及控制裝置的鑄模設備。在浸漬噴嘴上設置有一對熔融金屬的吐出孔，前述電磁制動器裝置具備鐵芯與線圈，前述鐵芯具有設置成一對的齒部，前述線圈是捲繞於前述齒部的每一個上，一側的前述線圈是在第1電路中互相串聯連接，另一側的前述線圈是在第2電路中互相串聯連接，前述控制裝置可在各電路之間獨立地控制分別施加於前述第1電路及前述第2電路之各電路的電壓及電流，依據施加於前述第1電路中的前述線圈的電壓以及施加於前述第2電路中的前述線圈的電壓，來檢測前述一對吐出孔之間的吐出流的偏流，並且依據檢測結果來控制流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流。

Description

鑄模設備及連續鑄造方法

發明領域 本發明是有關於一種鑄模設備及連續鑄造方法。 本申請案是依據已於2018年7月17日於日本提出專利申請之特願2018-134408號而主張優先權，並在此援引其內容。

發明背景 在連續鑄造中，是將暫時貯留於餵槽(tundish)的熔融金屬(例如，熔鋼)透過浸漬噴嘴而從上方注入鑄模內，並且將外周面冷卻而凝固的鑄片從鑄模的下端拉出，藉此連續地進行鑄造。在鑄片當中外周面已凝固的部位是被稱為凝固殼。

在此，在熔融金屬中，包含有為了防止浸漬噴嘴的吐出孔堵塞而和熔融金屬一起供給的惰性氣體(例如Ar氣體)的氣體氣泡或非金屬夾雜物等，若這些雜質殘留於鑄造後的鑄片，則會成為使製品的品質劣化的原因。一般而言，由於這些雜質的比重比熔融金屬的比重更小，因此在連續鑄造中，大多會在熔融金屬內浮起而被去除。從而，若使鑄造速度增加，將變得無法充分進行此雜質的浮起分離，鑄造的品質會有降低的傾向。如此，在連續鑄造中，在生產性與鑄片的品質之間有取捨的關係，亦即，若追求生產性則鑄片的品質惡化，若將鑄片的品質作為優先則生產性降低的關係。

近年來，對汽車用外裝材等的一部分的製品所要求的品質一年一年地變嚴格。從而，在連續鑄造中，傾向於為了確保品質而犧牲生產性來進行作業。有鑒於所述情況，在連續鑄造中所要求的是一面確保鑄片的品質一面使生產性更加提升的技術。

另一方面，已知對於鑄片的品質而言，連續鑄造中的鑄模內的熔融金屬的流動會產生很大的影響。從而，藉由適當地控制鑄模內的熔融金屬的流動，即有能夠一面保持所期望的鑄片的品質，一面實現高速穩定作業，亦即使生產性提升的可能性。

為了控制鑄模內的熔融金屬的流動，已開發出一種使用可對該鑄模內的熔融金屬賦予電磁力的電磁力產生裝置的技術。另外，在本說明書中，為了方便而將鑄模及包含電磁力產生裝置之鑄模周邊的構件群也稱為鑄模設備。

例如，作為用於控制鑄模內的熔融金屬的流動之電磁力產生裝置，已廣泛地使用具備電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置的裝置。在此，電磁制動器裝置是對熔融金屬施加靜態磁場，藉此在該熔融金屬中產生制動力，以抑制該熔融金屬的流動之裝置。另一方面，電磁攪拌裝置是對熔融金屬施加動態磁場，藉此在該熔融金屬中產生稱為勞倫茲力(Lorentz force)的電磁力，以對該熔融金屬賦予像是在鑄模的水平面內旋繞的流動模式之裝置。

電磁制動器裝置設置成會在熔融金屬中產生像是將從浸漬噴嘴噴出的吐出流的力道減弱的制動力是相當普遍的。在此，藉由來自浸漬噴嘴的吐出流衝撞鑄模的內壁，即形成朝向上方向(亦即，熔融金屬的熔液面所存在的方向)的上升流以及朝向下方向(亦即，鑄片被拉出的方向)的下降流。從而，藉由電磁制動器裝置來減弱吐出流的力道，藉此即可減弱上升流的力道，而可抑制熔融金屬的熔液面之變動。又，由於吐出流衝撞凝固殼的力道也被減弱，因此也可發揮抑制該凝固殼的再熔解所造成的鑄漏(Breakout)之效果。如此，電磁制動器裝置常被使用在以高速穩定鑄造為目的之情況。此外，由於根據電磁制動器裝置，可抑制藉由吐出流所形成的下降流的流速，因此可促進熔融金屬中的雜質的浮起分離，而變得可得到使鑄片的內部品質提升之效果。

另一方面，作為電磁制動器裝置的缺點可列舉出：由於凝固殼界面上的熔融金屬的流速會變成低速，因此鑄片的表面品質惡化之情況。又，由於藉由吐出流所形成的上升流會變得難以到達熔液面，因此也會擔心因熔液面溫度降低而產生結皮，使內部品質產生缺陷。

電磁攪拌裝置是如上述地對熔融金屬賦予預定的流動模式，亦即，在熔融金屬內產生旋繞流。藉此，由於可促進凝固殼界面上的熔融金屬的流動，因此可抑制上述Ar氣體氣泡或非金屬夾雜物等之雜質被凝固殼所捕捉，而可以使鑄片的表面品質提升。

另一方面，作為電磁攪拌裝置的缺點可列舉出：因為旋繞流衝撞鑄模內壁，藉此和上述來自浸漬噴嘴的吐出流同樣地產生上升流及下降流，所以該上升流會在熔液面捲入熔融粉體等，而該下降流會將雜質往鑄模下方沖流，藉此使鑄片的內部品質惡化之情況。

如以上說明，在電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置中，從確保鑄片的品質(在本說明書中是指表面品質及內部品質)的觀點來看，分別存在有優點與缺點。從而，以使鑄片的表面品質及內部品質一起提升為目的，使用對鑄模設置了電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置之雙方的鑄模設備來進行連續鑄造的技術已在開發。例如，在專利文獻1中，揭示有在鑄模的長邊鑄模板的外側面，於上部設置電磁攪拌裝置，且於下方設置電磁制動器裝置之鑄模設備。 又，在專利文獻2中，揭示有在鑄模中的一對短邊鑄模板的每一個的外側分別配置不同的電磁制動器裝置之技術。 先前技術文獻

專利文獻 專利文獻1：日本特開2008-137031號公報 專利文獻2：日本特開平4-9255號公報

發明概要 發明欲解決之課題 然而，已知在如專利文獻1或專利文獻2所例示之使用了電磁力產生裝置的連續鑄造中，會有起因於吐出噴嘴的阻塞所造成之吐出流的偏流產生，使鑄片的品質惡化的情況。

本發明是有鑒於上述問題而作成的發明，本發明之目的在於提供一種可使鑄片的品質更加提升的鑄模設備及連續鑄造方法。 用以解決課題之手段

(1)本發明的第一態樣是一種鑄模設備，具備：連續鑄造用的鑄模；電磁制動器裝置，對從浸漬噴嘴往前述鑄模內的熔融金屬的吐出流賦予制動前述吐出流的方向的電磁力；及控制裝置，控制對前述電磁制動器裝置的電力之供給。在前述浸漬噴嘴上，於前述鑄模的鑄模長邊方向中的兩側設置有一對前述熔融金屬的吐出孔。前述電磁制動器裝置是分別設置在前述鑄模中的一對長邊鑄模板的每一個的外側面，並且具備鐵芯與線圈，前述鐵芯具有齒部，前述齒部是在前述鑄模長邊方向中的前述浸漬噴嘴的兩側上與前述長邊鑄模板相向而設置成一對，前述線圈是捲繞於前述齒部的每一個上。前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的一側的前述線圈是在第1電路中互相串聯連接。前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的另一側的前述線圈是在第2電路中互相串聯連接。前述控制裝置可在各電路之間獨立地控制分別施加於前述第1電路及前述第2電路之各電路的電壓及電流，依據施加於前述第1電路中的前述線圈的電壓以及施加於前述第2電路中的前述線圈的電壓，來檢測前述一對吐出孔之間的前述吐出流的偏流，並且依據檢測結果來控制流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流。

(2)在上述(1)所記載的鑄模設備中，前述控制裝置亦可依據產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之差來檢測前述偏流，其中產生在前述第1電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，產生在前述第2電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的另一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，且在已檢測到前述偏流的情況下，將流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流控制成：使產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之前述差變小。

(3)在上述(1)或(2)所記載的鑄模設備中，亦可更具備：電磁攪拌裝置，對前述鑄模內的前述熔融金屬賦予像是在水平面內產生旋繞流的電磁力，且設置在比前述電磁制動器裝置更上方。

(4)本發明的第二態樣是一種連續鑄造方法，是一邊藉由電磁制動器裝置對從浸漬噴嘴往鑄模內的熔融金屬的吐出流賦予制動前述吐出流的方向的電磁力，一邊進行連續鑄造的連續鑄造方法，在前述浸漬噴嘴上，於前述鑄模的鑄模長邊方向中的兩側設置有一對前述熔融金屬的吐出孔，前述電磁制動器裝置是分別設置在前述鑄模中的一對長邊鑄模板的每一個的外側面，並且具備鐵芯與線圈，前述鐵芯具有齒部，前述齒部是在前述鑄模長邊方向中的前述浸漬噴嘴的兩側上與前述長邊鑄模板相向而設置成一對，前述線圈是捲繞於前述齒部的每一個上，前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的一側的前述線圈是在第1電路中互相串聯連接，前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的另一側的前述線圈是在第2電路中互相串聯連接，分別施加於前述第1電路及前述第2電路之各電路的電壓及電流可在各電路之間獨立地控制。此連續鑄造方法包含：偏流檢測步驟，依據施加於前述第1電路中的前述線圈的電壓以及施加於前述第2電路中的前述線圈的電壓，來檢測前述一對吐出孔之間的前述吐出流的偏流；及電流控制步驟，依據檢測結果來控制流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流。

(5)在上述(4)所記載的連續鑄造方法中，亦可在前述偏流檢測步驟中，依據產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之差來檢測前述偏流，其中產生在前述第1電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，產生在前述第2電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的另一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，且在已檢測到前述偏流的情況下，在前述電流控制步驟中，將流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流控制成：藉由使電動勢較大之側的電路的電流值上升、或使電動勢較小之側的電路的電流值下降之至少任一者，來使產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之前述差變小。

(6)在上述(4)或(5)所記載的連續鑄造方法中，前述連續鑄造亦可一邊藉由設置在比前述電磁制動器裝置更上方的電磁攪拌裝置，對前述鑄模內的前述熔融金屬賦予像是在水平面內產生旋繞流的電磁力，並且藉由前述電磁制動器裝置，對從前述浸漬噴嘴往前述鑄模內的前述熔融金屬的前述吐出流賦予制動前述吐出流的方向的電磁力而一邊進行。 發明效果

如以上所說明地，根據本發明，即可在連續鑄造中，使鑄片的品質更加提升。

用以實施發明之形態 本發明的發明人針對：在如專利文獻1所例示之使用了具備電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置的電磁力產生裝置的連續鑄造中，和分別以單體方式來使用這些裝置的情況相較之下，會有鑄片的品質惡化的情況之理由，進行了檢討。 在連續鑄造的作業過程中，因熔鋼中所包含的非金屬夾雜物附著於浸漬噴嘴的吐出孔，使得吐出孔的開口面積伴隨著時間的經過而變化。在此，在浸漬噴嘴上，於鑄模的鑄模長邊方向中的兩側設置有一對熔融金屬的吐出孔，非金屬夾雜物對各吐出孔的附著大多是在一對吐出孔之間不均一地進行。因此，會有在一對吐出孔之間產生開口面積的差的情況。在該情況下，會在一對吐出孔之間產生吐出流的流量及流速不同的偏流。藉此，藉由電磁制動器裝置而升起的吐出流的動態即會在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴的兩側成為非對稱。據此，由於要適當地控制鑄模內的熔融金屬的流動將變得困難，因此會有鑄片的品質惡化之疑慮。因此，使用如上述電磁力產生裝置般至少具備電磁制動器裝置的電磁力產生裝置來控制鑄模內的熔融金屬的流動之情況下，可以抑制起因於非金屬夾雜物對浸漬噴嘴的吐出孔的附著所造成之鑄片的品質惡化。

特別是，使用專利文獻1所例示之具備電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置的電磁力產生裝置的情況下，起因於非金屬夾雜物對浸漬噴嘴的吐出孔的附著所造成之鑄片的品質惡化問題是更加顯著的。具體而言，電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置並不是只要單純地設置雙方之裝置就可以簡單地得到雙方之裝置的優點，這些裝置也具有造成影響而抵消互相的效果之層面。從而，已知在使用了電磁制動器裝置及電磁攪拌裝置之雙方的連續鑄造中，和分別以單體方式來使用這些裝置的情況相較之下，鑄片的品質惡化的情況也不少。

例如，和專利文獻1同樣地，於上部設置電磁攪拌裝置，且於下方設置電磁制動器裝置的構成中，來自浸漬噴嘴的吐出孔的吐出流是藉由電磁制動器裝置而往鑄模上方升起，且在鑄模上部被電磁攪拌。因此，因產生偏流使得藉由電磁制動器裝置而升起的吐出流的動態在鑄模長邊方向中的兩側成為非對稱的情況下，會有鑄模上部中的電磁攪拌所產生的旋繞流的形成被阻礙之疑慮。從而，在此情況下，不僅無法較佳地得到電磁攪拌所產生的鑄片的表面品質提升的效果，還會有鑄片的品質反而惡化之疑慮。

於是，本發明的發明人想到了依據施加於線圈的電壓來檢測吐出流的偏流以控制各電路的電流，藉此使鑄片的品質更加提升的技術思想。

就基於上述之新知識見解而作成的本發明，一邊參照附加圖式一邊針對較佳實施形態來詳細說明。另外，在本說明書及圖式中，針對實質上具有相同功能構成的構成要素，是藉由附加相同符號來省略重複說明。

>1.連續鑄造機的構成> 首先，參照圖1，針對本發明的一實施形態之連續鑄造機1的構成及連續鑄造方法進行說明。圖1是概略地顯示本實施形態之連續鑄造機1的一個構成例的側截面圖。

如圖1所示，本實施形態之連續鑄造機1是用於使用連續鑄造用的鑄模110來連續鑄造熔鋼2，以製造扁胚(slab)等之鑄片3的裝置。連續鑄造機1具備鑄模110、澆桶4、餵槽5、浸漬噴嘴6、二次冷卻裝置7、及鑄片切斷機8。

澆桶4是用於將熔鋼2從外部搬送到餵槽5之可動式的容器。澆桶4是配置在餵槽5的上方，澆桶4內的熔鋼2是供給至餵槽5。餵槽5是配置在鑄模110的上方，可貯留熔鋼2，並且去除該熔鋼2中的夾雜物。浸漬噴嘴6是從餵槽5的下端朝向鑄模110往下方延伸，其前端是浸漬於鑄模110內的熔鋼2。該浸漬噴嘴6是將已藉由餵槽5去除夾雜物的熔鋼2連續供給至鑄模110內。

鑄模110是因應於鑄片3的寬度及厚度的四角筒狀，例如是組裝成以一對長邊鑄模板(對應於後述圖2等所示的長邊鑄模板111)從兩側來夾住一對短邊鑄模板(對應於後述圖4等所示的短邊鑄模板112)。長邊鑄模板及短邊鑄模板(以下，有時會統稱為鑄模板)是例如設置了有冷卻水流動的水路之水冷銅板。鑄模110是將與所述鑄模板接觸的熔鋼2冷卻，以製造鑄片3。隨著鑄片3朝向鑄模110下方移動，內部的未凝固部3b的凝固即進行，使得外殼的凝固殼3a的厚度逐漸地變厚。所述包含凝固殼3a與未凝固部3b的鑄片3是從鑄模110的下端被拉出。

另外，在以下的說明中，是將上下方向(亦即，從鑄模110拉出鑄片3的方向)也稱為Z軸方向。將Z軸方向也稱為鉛直方向。又，將在和Z軸方向垂直的平面(水平面)內互相正交的2個方向，也分別稱為X軸方向及Y軸方向。又，將X軸方向定義為在水平面內和鑄模110的長邊平行的方向(亦即，鑄模寬度方向或鑄模長邊方向)，且將Y軸方向定義為在水平面內和鑄模110的短邊平行的方向(亦即，鑄模厚度方向或鑄模短邊方向)。將和X-Y平面平行的方向也稱為水平方向。又，在以下的說明中，在表現各構件的大小時，有時是將該構件的Z軸方向的長度也稱為高度，並且將該構件的X軸方向或Y軸方向的長度也稱為寬度。

在此，在圖1中雖然為了避免圖式變得複雜而省略圖示，但在本實施形態中，在鑄模110的長邊鑄模板的外側面設置有電磁力產生裝置。並且，一邊驅動該電磁力產生裝置一邊進行連續鑄造。該電磁力產生裝置具備電磁攪拌裝置及電磁制動器裝置。在本實施形態中，是一邊驅動該電磁力產生裝置一邊進行連續鑄造，藉此一面確保鑄片的品質，一面使更高速下的鑄造變得可行。針對該電磁力產生裝置的構成，將參照圖2~圖13而於後文描述。

二次冷卻裝置7是設置在鑄模110的下方的二次冷卻帶9，並且一邊支撐及搬送從鑄模110的下端拉出的鑄片3一邊進行冷卻。此二次冷卻裝置7具有：複數對輥(例如，支持輥(support roll)11、夾送輥(pinch roll)12、及區段輥(segment roll)13)，配置在鑄片3的厚度方向兩側；及複數個噴射噴嘴(未圖示)，對鑄片3噴射冷卻水。

設置在二次冷卻裝置7的輥是在鑄片3的厚度方向兩側成對來配置，作為一邊支撐一邊搬送鑄片3的支撐搬送機構來發揮功能。藉由該輥從厚度方向兩側來支撐鑄片3，即可在二次冷卻帶9中防止凝固途中的鑄片3的鑄漏或鼓脹(Bulging)。

輥即支持輥11、夾送輥12、及區段輥13是形成二次冷卻帶9中的鑄片3的搬送路徑(路線(path line))。如圖1所示，此路線是在鑄模110的正下方為垂直，接著彎曲成曲線狀，且最終成為水平。在二次冷卻帶9中，將該路線為垂直的部分稱為垂直部9A，將彎曲的部分稱為彎曲部9B，並且將水平的部分稱為水平部9C。具有像這樣的路線的連續鑄造機1是被稱為垂直彎曲型的連續鑄造機1。另外，本發明並不限定於如圖1所示的垂直彎曲型的連續鑄造機1，也可以適用於彎曲型或垂直型等之其他各種連續鑄造機。

支持輥11是設置在鑄模110的正下方的垂直部9A之無驅動式輥，可支撐從鑄模110剛拉出後的鑄片3。由於從鑄模110剛拉出後的鑄片3是凝固殼3a較薄的狀態，因此為了防止鑄漏或鼓脹，必須以比較短的間隔(輥間距)來支撐。因此，作為支持輥11，所期望的是使用可將輥間距縮短的小徑的輥。在圖1所示的例子中，在垂直部9A中之鑄片3的兩側，由小徑的輥所形成的3對支持輥11是以比較狹窄的輥間距來設置。

夾送輥12是藉由馬達等之驅動機構而旋轉的驅動式輥，具有將鑄片3從鑄模110拉出的功能。夾送輥12是在垂直部9A、彎曲部9B、及水平部9C中分別配置於適當的位置上。鑄片3是藉由從夾送輥12傳達的力而從鑄模110中被拉出，並且沿著上述路線被搬送。另外，夾送輥12的配置並不限定於圖1所示的例子，其配置位置亦可任意地設定。

區段輥13(也稱為導引輥)是設置在彎曲部9B及水平部9C的無驅動式輥，可沿著上述路線來支撐及引導鑄片3。區段輥13亦可根據路線上的位置、以及根據設置在鑄片3的F面(Fixed面(固定面)，在圖1中為左下側的面)與L面(Loose面(未固定面)，在圖1中為右上側的面)的哪一面，以分別不同的輥徑或輥間距來配置。

鑄片切斷機8是配置在上述路線的水平部9C的終端，可將已沿著該路線搬送的鑄片3切斷成預定的長度。已切斷的厚板狀的鑄片14是藉由工作台輥(table roll)15而搬送到下一步驟的設備。

以上，已參照圖1，針對本實施形態之連續鑄造機1的整體構成進行了說明。另外，在本實施形態中，只要對鑄模110設置有具有後述構成的電磁力產生裝置，並使用該電磁力產生裝置來進行連續鑄造即可，連續鑄造機1中之該電磁力產生裝置以外的構成亦可和一般以往的連續鑄造機相同。從而，連續鑄造機1的構成並不限定於圖示的構成，亦可使用各種構成來作為連續鑄造機1。

>2.電磁力產生裝置的構成> 接著，參照圖2~圖13，針對對上述鑄模110設置的電磁力產生裝置的構成來詳細說明。另外，在本說明書中，雖然是針對電磁力產生裝置170具備電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的例子進行說明，但是本發明並不限定於像這樣的例子。例如，亦可從電磁力產生裝置170的構成中省略電磁攪拌裝置150。

圖2~圖5是顯示本實施形態之鑄模設備的一個構成例的圖。圖2是本實施形態之鑄模設備10的Y-Z平面上的截面圖。圖3是鑄模設備10之圖2所示的A-A截面上的截面圖。圖4是鑄模設備10之圖3所示的B-B截面上的截面圖。圖5是鑄模設備10之圖3所示的C-C截面上的截面圖。另外，由於鑄模設備10是在Y軸方向上具有相對於鑄模110的中心呈對稱的構成，因此在圖2、圖4、及圖5中，僅圖示出與一邊的長邊鑄模板111對應的部位。又，在圖2、圖4、及圖5中，為了容易理解，也一併圖示出鑄模110內的熔鋼2。

參照圖2~圖5，本實施形態之鑄模設備10是在鑄模110的長邊鑄模板111的外側面，隔著後備板121設置有2個水箱130、140、以及電磁力產生裝置170而構成的。

如上所述，鑄模110是組裝成以一對長邊鑄模板111從兩側來夾住一對短邊鑄模板112。鑄模板111、112是由銅板所形成。但是，本實施形態並不限定於所述例子，鑄模板111、112亦可藉由一般作為連續鑄造機的鑄模所使用的各種材料來形成。

在此，在本實施形態中，是將鋼鐵扁胚的連續鑄造作為對象，該鑄片尺寸為寬度(亦即，X軸方向的長度)800~2300mm左右，且厚度(亦即，Y軸方向的長度)200~300mm左右。亦即，鑄模板111、112也具有與該鑄片尺寸對應的大小。亦即，長邊鑄模板111具有至少比鑄片3的寬度800~2300mm更長的X軸方向的寬度，短邊鑄模板112具有和鑄片3的厚度200~300mm大致相同的Y軸方向的寬度。

又，詳細內容將於後文描述，在本實施形態中，為了更有效地得到電磁力產生裝置170所產生之鑄片3的品質提升的效果，而將鑄模110構成為使Z軸方向的長度盡可能地變長。一般而言，已知有以下情況：若在鑄模110內進行熔鋼2的凝固，則會因凝固收縮而使鑄片3從鑄模110的內壁分離，使該鑄片3的冷卻變得不充分。因此，鑄模110的Z方向的長度是以離熔鋼熔液面最長1000mm左右為界限。在本實施形態中，考慮到所述情形，而將該鑄模板111、112形成為從熔鋼熔液面到鑄模板111、112的下端之長度會成為1000mm左右。

後備板121、122是由例如不鏽鋼所形成，為了補強鑄模110的鑄模板111、112，而設置成覆蓋該鑄模板111、112的外側面。以下，為了區別，將設置在長邊鑄模板111的外側面的後備板121也稱為長邊側後備板121，將設置在短邊鑄模板112的外側面的後備板122也稱為短邊側後備板122。

由於電磁力產生裝置170是隔著長邊側後備板121來對鑄模110內的熔鋼2賦予電磁力，因此至少長邊側後備板121可以是藉由非磁性體(例如，非磁性的不鏽鋼等)所形成。但是，在長邊側後備板121之與後述電磁制動器裝置160的鐵芯(芯材)162(以下也稱為電磁制動器芯材162)的齒部164相向的部位，為了確保電磁制動器裝置160的磁通密度，而埋入磁性體的軟鐵124。

在長邊側後備板121更設置有一對後備板123，前述一對後備板123是朝向和該長邊側後備板121垂直的方向(亦即，Y軸方向)延伸。如圖3~圖5所示，在此一對後備板123之間設置有電磁力產生裝置170。如此，後備板123可規定電磁力產生裝置170的寬度(亦即，X軸方向的長度)以及X軸方向的設置位置。換言之，將後備板123的安裝位置決定成：可使電磁力產生裝置170對鑄模110內的熔鋼2的所期望的範圍賦予電磁力。以下，為了區別，將該後備板123也稱為寬度方向後備板123。寬度方向後備板123也和後備板121、122同樣地是藉由例如不鏽鋼所形成。

水箱130、140貯存有用於將鑄模110冷卻的冷卻水。在本實施形態中，如圖所示，將一邊的水箱130設置在離長邊鑄模板111的上端預定距離的區域，並且將另一邊的水箱140設置在離長邊鑄模板111的下端預定距離的區域。如此，將水箱130、140分別設置在鑄模110的上部及下部，藉此即變得可以在該水箱130、140之間確保設置電磁力產生裝置170的空間。以下，為了區別，將設置在長邊鑄模板111的上部的水箱130也稱為上部水箱130，並且將設置在長邊鑄模板111的下部的水箱140也稱為下部水箱140。

在長邊鑄模板111的內部、或在長邊鑄模板111與長邊側後備板121之間，形成有供冷卻水通過的水路(未圖示)。該水路是延伸設置到水箱130、140。藉由未圖示的泵，冷卻水便會通過該水路而從一邊的水箱130、140朝向另一邊的水箱130、140(例如， 從下部水箱140朝向上部水箱130)流動。藉此，即可冷卻長邊鑄模板111，並且可透過該長邊鑄模板111來冷卻鑄模110內部的熔鋼2。另外，雖然省略圖示，但也同樣地對短邊鑄模板112設置有水箱及水路，且藉由冷卻水流動來冷卻該短邊鑄模板112。

電磁力產生裝置170具備電磁攪拌裝置150與電磁制動器裝置160。如圖所示，電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160是設置在水箱130、140之間的空間。在該空間中，電磁攪拌裝置150是設置在上方，而電磁制動器裝置160是設置在下方。另外，針對電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的高度、以及電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的Z軸方向中的設置位置，將在下述「2-2.電磁力產生裝置的設置位置的詳細內容」中詳細說明。

(電磁攪拌裝置) 電磁攪拌裝置150是對鑄模110內的熔鋼2施加動態磁場，藉此對該熔鋼2賦予電磁力。電磁攪拌裝置150是驅動成將設置自身的長邊鑄模板111的寬度方向(亦即，X軸方向)的電磁力賦予於熔鋼2。在圖4中，模擬地以粗線箭頭來顯示藉由電磁攪拌裝置150對熔鋼2賦予的電磁力的方向。在此，設置在省略圖示的長邊鑄模板111(亦即，和圖示的長邊鑄模板111相向的長邊鑄模板111)的電磁攪拌裝置150是驅動成沿著設置其自身的長邊鑄模板111的寬度方向，來賦予和圖示的方向相反的電磁力。如此，一對電磁攪拌裝置150是驅動成在水平面內使旋繞流產生。藉由電磁攪拌裝置150，產生像這樣的旋繞流，藉此便可使凝固殼界面上的熔鋼2流動，而可得到抑制氣泡或夾雜物給凝固殼3a捕捉之洗淨效果，使鑄片3的表面品質改善。

針對電磁攪拌裝置150的詳細構成進行說明。電磁攪拌裝置150是由以下所構成：罩殼151、保存於該罩殼151內的鐵芯(芯材)152(以下，也稱為電磁攪拌芯材152)、及將導線捲繞於該電磁攪拌芯材152而構成的複數個線圈153。

罩殼151是具有大致長方體形狀的中空的構件。罩殼151的大小可適當地決定成：可藉由電磁攪拌裝置150對熔鋼2的所期望的範圍賦予電磁力，亦即，設置在內部的線圈153可相對於熔鋼2而配置在適當的位置。例如，罩殼151的X軸方向的寬度W4，亦即電磁攪拌裝置150的X軸方向的寬度W4是決定成：變得比鑄片3的寬度更大，而可以在X軸方向的任一位置上，對鑄模110內的熔鋼2賦予電磁力。例如，W4為1800mm~2500mm左右。又，在電磁攪拌裝置150中，由於是從線圈153通過罩殼151的側壁而對熔鋼2賦予電磁力，因此作為罩殼151的材料是使用例如非磁性體不鏽鋼或FRP(纖維強化塑膠，Fiber Reinforced Plastics)等之非磁性且可確保強度的構件。

電磁攪拌芯材152是具有大致長方體形狀的實心的構件，並且在罩殼151內，設置成使其長度方向和長邊鑄模板111的寬度方向(亦即，X軸方向)大致平行。電磁攪拌芯材152是藉由例如積層電磁鋼板所形成。

將X軸方向設為捲繞軸方向來對電磁攪拌芯材152捲繞導線，藉此即形成線圈153(亦即，將線圈153形成為使電磁攪拌芯材152在X軸方向上磁化)。作為該導線是使用例如截面為10mm×10mm，且在內部具有直徑5mm左右的冷卻水路之銅製的導線。在電流施加時，是使用該冷卻水路來冷卻該導線。該導線是藉由絕緣紙等對其表層進行絕緣處理，並且可以捲繞成層狀。例如，一個線圈153是藉由將該導線捲繞2~4層左右來形成。具有同樣的構成的線圈153是在X軸方向上具有預定的間隔而並列地設置。

在複數個線圈153的每一個，連接有未圖示的電源裝置。藉由該電源裝置對該複數個線圈153施加交流電流，以使電流的相位依複數個線圈153的配置排列順序而適當地偏離，藉此即可對熔鋼2賦予像是產生旋繞流的電磁力。電源裝置的驅動可藉由處理器等所形成的控制裝置(未圖示)依照預定的程式來動作，而被適當地控制。藉由該控制裝置，即可適當地控制施加於線圈153的每一個的電流量、或施加於線圈153的每一個的交流電的相位等，而可控制對熔鋼2賦予的電磁力的強度。

電磁攪拌芯材152的X軸方向的寬度W1可適當地決定成：可藉由電磁攪拌裝置150對熔鋼2的所期望的範圍賦予電磁力，亦即，線圈153可相對於熔鋼2而配置在適當的位置。例如，W1為1800mm左右。

(電磁制動器裝置) 電磁制動器裝置160是對鑄模110內的熔鋼2施加靜態磁場，藉此對該熔鋼2賦予電磁力。在此，圖6是用於針對藉由電磁制動器裝置160對熔鋼2的吐出流賦予的電磁力的方向進行說明的圖。在圖6中，概略地圖示出鑄模110附近的構成之X-Z平面上的截面。又，在圖6中，模擬地以虛線來顯示電磁攪拌芯材152、及後述電磁制動器芯材162的齒部164的位置。

如圖6所示，在浸漬噴嘴6上，於鑄模長邊方向(亦即X軸方向)中的兩側設置有一對熔鋼2的吐出孔61。吐出孔61是與短邊鑄模板112相向，並且是從浸漬噴嘴6的內周面側涵蓋到外周面側隨著往此方向前進而往下方傾斜來設置。電磁制動器裝置160是驅動成對吐出流賦予電磁力，前述電磁力是制動來自浸漬噴嘴6的吐出孔61之熔鋼2的流動(吐出流)的方向的電磁力。在圖6中，模擬地以細線箭頭來顯示吐出流的方向，並且模擬地以粗線箭頭來顯示藉由電磁制動器裝置160對熔鋼2賦予的電磁力的方向。藉由電磁制動器裝置160，產生像這樣的制動吐出流的方向的電磁力，藉此即可抑制下降流，而可得到促進氣流或夾雜物的浮起分離之效果，使鑄片3的內部品質改善。

針對電磁制動器裝置160的詳細構成進行說明。電磁制動器裝置160是由以下所構成：罩殼161、保存於該罩殼161內的電磁制動器芯材162、及將導線捲繞於該電磁制動器芯材162而構成的複數個線圈163。

罩殼161是具有大致長方體形狀的中空的構件。罩殼161的大小可適當地決定成：可藉由電磁制動器裝置160對熔鋼2的所期望的範圍賦予電磁力，亦即，設置在內部的線圈163可相對於熔鋼2而配置在適當的位置。例如，罩殼161的X軸方向的寬度W4，亦即電磁制動器裝置160的X軸方向的寬度W4是決定成：變得比鑄片3的寬度更大，而可以在X軸方向的所期望的位置上，對鑄模110內的熔鋼2賦予電磁力。在圖示的例子中，罩殼161的寬度W4是和罩殼151的寬度W4大致相同。但是，本實施形態並不限定於所述例子，電磁攪拌裝置150的寬度與電磁制動器裝置160的寬度亦可不同。

又，在電磁制動器裝置160中，由於是從線圈163通過罩殼161的側壁而對熔鋼2賦予電磁力，因此罩殼161是和罩殼151同樣地藉由例如非磁性體不鏽鋼或FRP等之非磁性且可確保強度的材料所形成。

電磁制動器芯材162相當於本發明之電磁制動器裝置的鐵芯的一例。電磁制動器芯材162是由以下所構成：一對齒部164，為具有大致長方體形狀的實心的構件，且分別捲繞有線圈163；及連結部165，同樣為具有大致長方體形狀的實心的構件，且連結該一對齒部164。電磁制動器芯材162是將一對齒部164設置成從連結部165往Y軸方向且為朝向長邊鑄模板111的方向突出而構成的。電磁制動器芯材162亦可使用例如磁氣特性較高的軟鐵來形成，且亦可藉由積層電磁鋼板來形成。

具體而言，齒部164是在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側上與長邊鑄模板111相向而設置成一對，像這樣的電磁制動器裝置160是分別設置在鑄模110中的一對長邊鑄模板111的每一個的外側面。齒部164的設置位置可設在想要對熔鋼2賦予電磁力的位置，亦即像是來自浸漬噴嘴6的一對吐出孔61的吐出流分別通過藉由線圈163施加有磁場的區域之位置(也參照圖6)。

將Y軸方向設為捲繞軸方向來對電磁制動器芯材162的齒部164捲繞導線，藉此即形成線圈163(亦即，將線圈163形成為使電磁制動器芯材162的齒部164在Y軸方向上磁化)。該線圈163的構造和上述電磁攪拌裝置150的線圈153相同。

在線圈163的每一個，連接有電源裝置。藉由該電源裝置，將直流電流施加於各線圈163，藉此即可對熔鋼2賦予像是將吐出流的力道減弱的電磁力。在此，圖7是用於針對電磁制動器裝置160中的各線圈163之電性連接關係進行說明的圖。在圖7中，模擬地以粗線箭頭來顯示已將直流電流施加於電磁制動器裝置160中的各線圈163時，產生在鑄模110內的磁通的方向。另外，在圖7中，省略罩殼161的圖示。

如圖7所示，鑄模設備10具備第1電路181a與第2電路181b，以作為連接電源裝置與各線圈163的電氣電路。

在第1電路181a中，一對電磁制動器裝置160的每一個的鑄模長邊方向中的一側的線圈163a是互相串聯連接。又，在第1電路181a中，電源裝置182a是對一對線圈163a串聯連接，且藉由電源裝置182a將電流施加於一對線圈163a。另一方面，在第2電路181b中，一對電磁制動器裝置160的每一個的鑄模長邊方向中的另一側的線圈163b是互相串聯連接。又，在第2電路181b中，電源裝置182b是對一對線圈163b串聯連接，且藉由電源裝置182b將電流施加於一對線圈163b。

在第1電路181a中，當直流電流施加於一對線圈163a後，一對電磁制動器芯材162的每一個的鑄模長邊方向中的一側的齒部164a即被磁化作為一對磁極來發揮功能。因此，藉由一對線圈163a所產生的磁場，而在鑄模110內的鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側產生沿著鑄模短邊方向的磁通。另一方面，在第2電路181b中，當直流電流施加於一對線圈163b後，一對電磁制動器芯材162的每一個的鑄模長邊方向中的另一側的齒部164b即被磁化作為一對磁極來發揮功能。因此，藉由一對線圈163b所產生的磁場，而在鑄模110內的鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的另一側產生沿著鑄模短邊方向的磁通。在此，流動於第1電路181a及第2電路181b的每一個中的電流的方向是成為使在鑄模110內的鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側分別產生的磁通互相成為相反方向的方向。

鑄模設備10更具備電壓感測器183a、183b、放大器185、及控制裝置187。

電壓感測器183a、183b是檢測施加於第1電路181a及第2電路181b的各電路中的線圈163的電壓，並且將檢測值朝放大器185輸出。例如，電壓感測器183a是在第1電路181a中，對一邊的線圈163a並聯連接。又，電壓感測器183b是在第2電路181b中，對一邊的線圈163b並聯連接。

放大器185是將電壓感測器183a、183b所產生的檢測值放大並且朝控制裝置187輸出。藉此，即使在電壓感測器183a、183b所產生的檢測值之差比較小的情況下，仍然可以適當地判定施加於第1電路181a及第2電路181b的各電路中的線圈163的電壓是否有差異。另外，如後所述地，為了檢測浸漬噴嘴6的一對吐出孔61之間的吐出流的偏流，像這樣的判定會被控制裝置187所使用。

控制裝置187是控制對電磁制動器裝置160的電力之供給。例如，控制裝置187是由以下所構成：運算處理裝置即CPU(中央處理單元，Central Processing Unit)、儲存CPU所使用的程式或運算參數等的ROM(唯讀記憶體，Read Only Memory)、暫時儲存在CPU的執行中適當變化的參數等的RAM(隨機存取記憶體，Random Access Memory)、及儲存資料等的HDD(硬碟，Hard Disk Drive)裝置等之資料保存用儲存裝置等。

具體而言，控制裝置187是控制電源裝置182a及電源裝置182b的驅動，藉此即可在各電路之間獨立地控制分別施加於第1電路181a及第2電路181b之各電路的電壓及電流。更具體而言，控制裝置187是分別控制施加於第1電路181a及第2電路181b的各電路中的線圈163的電流之電流值。藉此，產生在鑄模110內的磁通即被控制，且對熔鋼2賦予的電磁力也被控制。

又，控制裝置187是依據施加於第1電路181a及第2電路181b的各電路中的線圈163的電壓，來檢測浸漬噴嘴6的一對吐出孔61之間的吐出孔的偏流。具體而言，控制裝置187是使用從放大器185所輸出的資訊，來檢測吐出流的偏流。

另外，針對控制裝置187所進行的控制的詳細內容，將在下述「2-1.控制裝置所進行的控制的詳細內容」中詳細說明。

電磁制動器芯材162的X軸方向的寬度W0、齒部164的X軸方向的寬度W2、及X軸方向上之齒部164間的距離W3可適當地決定成：可藉由電磁攪拌裝置150對熔鋼2的所期望的範圍賦予電磁力，亦即，線圈163可相對於熔鋼2而配置在適當的位置。例如，W0為1600mm左右，W2為500mm左右，W3為350mm左右。

在此，如例如上述專利文獻1所記載的技術，作為電磁制動器裝置，存在有具有單獨的磁極，在鑄模寬度方向上產生一樣的磁場的電磁制動器裝置。在具有所述構成的電磁制動器裝置中，由於是成為在寬度方向上賦予一樣的電磁力，因此有著無法詳細地控制賦予電磁力的範圍，使適當的鑄造條件受到限制之缺點。

相對於此，如上所述，在本實施形態中，是以具有2個齒部164的方式，亦即具有2個磁極的方式來構成電磁制動器裝置160。根據所述構成，例如，在驅動電磁制動器裝置160時，可以藉由上述控制裝置來控制對線圈163的電流之施加，使這2個磁極分別作為N極及S極來發揮功能，而在鑄模110的寬度方向(亦即，X軸方向)的大致中心附近的區域中，使磁通密度大致成為零。此磁通密度大致為零的區域是幾乎不對熔鋼2賦予電磁力的區域，且是從電磁制動器裝置160所產生的制動力解放，也就是可確保熔鋼流的逃逸的區域。藉由確保所述區域，即變得可以對應於更廣泛的鑄造條件。

如上所述，在本實施形態中，可以實施使用了上述具備電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的電磁力產生裝置170之連續鑄造方法。

在本實施形態之連續鑄造方法中，是一邊藉由設置在比電磁制動器裝置160更上方的電磁攪拌裝置150對鑄模110內的熔鋼2賦予像是在水平面內產生旋繞流的電磁力，並且藉由電磁制動器裝置160對從浸漬噴嘴6往鑄模110內的熔鋼2的吐出流賦予制動該吐出流的方向的電磁力，一邊進行連續鑄造。此外，本實施形態之連續鑄造方法是如在下述「2-1.控制裝置所進行的控制的詳細內容」中所詳細說明，包含檢測吐出流的偏流之偏流檢測步驟、及控制流動於第1電路181a的電流及流動於第2電路181b的電流之電流控制步驟。

另外，從電磁力產生裝置170的構成省略電磁攪拌裝置150的情況下，雖然不會對鑄模110內的熔鋼2賦予像是在水平面內產生旋繞流的電磁力，但是連續鑄造會是一邊藉由電磁制動器裝置160對從浸漬噴嘴6往鑄模110內的熔鋼2的吐出流賦予制動該吐出流的方向的電磁力而一邊進行。

[2-1.控制裝置所進行的控制的詳細內容] 接著，針對鑄模設備10的控制裝置187所進行的控制的詳細內容來詳細說明。

在本實施形態中，控制裝置187是檢測浸漬噴嘴6的一對吐出孔61之間的吐出流的偏流，並且依據檢測結果來控制流動於第1電路181a的電流及流動於第2電路181b的電流。具體而言，控制裝置187是在已檢測到吐出流的偏流的情況下，將流動於第1電路181a的電流及流動於第2電路181b的電流控制成：抑制吐出流的偏流，以使一對吐出孔61之間的吐出流的流量及流速均一化。

如上所述，在連續鑄造的作業過程中，吐出流的偏流是起因於熔鋼中所包含的非金屬夾雜物不均一地附著於浸漬噴嘴6的各吐出孔61，而在一對吐出孔61之間產生開口面積的差而產生。圖8是示意地顯示因非金屬夾雜物201對浸漬噴嘴6的吐出孔61的附著而在一對吐出孔61之間產生有開口面積的差時，熔鋼2的吐出流的情形的圖。在圖8中，藉由箭頭的大小來模擬地顯示來自各吐出孔61的吐出流的流量及流速的大小。

如圖8所示，假設例如在浸漬噴嘴6的鑄模長邊方向的一側的吐出孔61中並未附著有非金屬夾雜物201，且在另一側的吐出孔61中附著有非金屬夾雜物201。另外，在以下，將未附著有非金屬夾雜物201之一側的吐出孔61稱為健全側的吐出孔61，並且將附著有非金屬夾雜物201之另一側的吐出孔61稱為阻塞側的吐出孔61。在此情況下，阻塞側的吐出孔61的開口面積即變得比健全側的吐出孔61的開口面積更小。藉此，來自阻塞側的吐出孔61的吐出流的流量及流速即變得比來自健全側的吐出孔61的吐出流的流量及流速更小。如上所述，非金屬夾雜物201對各吐出孔61的附著是在各吐出孔61之間不均一地進行，藉此即產生吐出流的流量及流速不同的偏流。

在一對吐出孔61之間未產生有開口面積的差的情況下，則不會產生吐出流的偏流，藉由電磁制動器裝置160而升起的吐出流的動態即會在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側成為大致對稱。另一方面，在一對吐出孔61之間產生有開口面積的差的情況下，則因產生吐出流的偏流，藉由電磁制動器裝置160而升起的吐出流的動態即會在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側成為非對稱。

圖9及圖10是示意地顯示藉由熱流動解析模擬所得到之在一對吐出孔61之間未產生有開口面積的差的情況及產生的情況的每一個中之鑄模110內的熔鋼2的溫度及流速的分布的圖。在圖9及圖10中，熔鋼2的溫度分布是藉由陰影線的濃淡來顯示。陰影線越薄則代表溫度越高。又，在圖9及圖10中，熔鋼2的流速分布是藉由表示速度向量的箭頭來顯示。

在與圖9的結果對應的熱流動解析模擬中，是在浸漬噴嘴6的模型中，將一對吐出孔61的每一個的開口面積設定成互相大致一致的值。另一方面，在與圖10的結果對應的熱流動解析模擬中，是在浸漬噴嘴6的模型中，和相當於健全側之一側的吐出孔61的開口面積相較之下，將相當於阻塞側之另一側的吐出孔61的開口面積設定為大致3分之1。其他模擬條件是在與圖9及圖10的各結果對應的熱流動解析模擬之間共通，具體而言，是設定為如下述。又，在與圖9及圖10的各結果對應的熱流動解析模擬中，是使用以下條件：將藉由電磁制動器裝置160而在鑄模110內的鑄模長邊方向中的兩側分別產生的磁通的磁通密度設為3000Gauss，且未使電磁攪拌裝置150驅動。

(鑄片) 鑄片尺寸(鑄模的尺寸)：寬度1625mm，厚度250mm 鑄造速度：1.6m/min (電磁制動器裝置) 齒部上端相對於熔鋼熔液面的深度：516mm 齒部的尺寸：寬度(W2)550mm，高度(H2)200mm (浸漬噴嘴) 浸漬噴嘴的尺寸：內徑φ87mm，外徑φ152mm 浸漬噴嘴底面相對於熔鋼熔液面的深度(底面深度)：390mm 吐出孔的橫截面的尺寸：寬度74mm，高度99mm 吐出孔的相對於水平方向的傾斜角：45°

根據圖9所示的熱流動解析模擬的結果，可確認到以下情形：在一對吐出孔61之間未產生有開口面積的差的情況下，不會產生吐出流的偏流，在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側，吐出流的流量及流速的分布為大致一致。又，可確認到以下情形：藉由電磁制動器裝置160而升起的吐出流的動態即會在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側成為大致對稱。

另一方面，根據圖10所示的熱流動解析模擬的結果，可確認到以下情形：在一對吐出孔61之間產生有開口面積的差的情況下，則會產生吐出流的偏流，來自阻塞側的吐出孔61的吐出流的流量及流速即變得比來自健全側的吐出孔61的吐出流的流量及流速更小。又，可確認到以下情形：藉由電磁制動器裝置160而升起的吐出流的動態即會在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側成為非對稱。

在此，藉由電磁制動器裝置160對來自吐出孔61的吐出流賦予的制動力F是藉由下述的數式(1)來表示。

[數式1]

另外，在數式(1)中，σ是顯示熔鋼2的導電率，U是顯示吐出流的速度向量，B是顯示藉由電磁制動器裝置160而產生在鑄模110內的磁通的磁通密度向量。

根據數式(1)，可得知對吐出流賦予的制動力的大小與產生在鑄模110內的磁通的磁通密度的大小具有相關性。因此，在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側與另一側之間獨立來控制產生在鑄模110內的磁通的磁通密度，藉此即可在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側與另一側之間獨立來控制對吐出流賦予的制動力。據此，例如，僅使產生在鑄模110內的鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側(亦即，健全側)的磁通的磁通密度增大，藉此即可有效地使對健全側的吐出流賦予的制動力比阻塞側更加增大。藉此，即可期待抑制吐出流的偏流。

另外，根據數式(1)，可得知對吐出流賦予的制動力的大小與吐出流的速度也具有相關性。因此，由於健全側的吐出流的速度比阻塞側更大，因此對健全側的吐出流賦予的制動力將變得比阻塞側更大。藉此，從各吐出孔61吐出的吐出流的動態即往偏流被抑制的方向前進。然而，僅藉由因應於像這樣的吐出流的速度而產生之自動的制動力，抑制偏流的效果並不充分。

在此，作為用於在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側與另一側之間獨立來控制藉由電磁制動器裝置160而產生在鑄模110內的磁通的磁通密度之以往的技術，有專利文獻2所揭示之在一對短邊鑄模板的每一個的外側分別配置不同的電磁制動器裝置之技術。在此情況下，各電磁制動器裝置的電磁制動器芯材具體而言具備：齒部，以在鑄模短邊方向上夾著鑄模110的方式，與長邊鑄模板111相向而設置成一對；及連結部，橫跨短邊鑄模板112的外側面來連結一對齒部。並且，像這樣的電磁制動器裝置是分別設置在鑄模110中的鑄模長邊方向的兩側。然而，在此情況下，會產生鑄模設備的重量變得較容易增大的問題。一般而言，連續鑄造是一邊藉由振動裝置來使鑄模110振動一邊進行。因此，在鑄模設備的重量增大的情況下，對振動裝置的負荷即增大。又，在短邊鑄模板112的外側面，一般而言設置有用於在連續鑄造中變更鑄模的寬度之寬度可變裝置。因此，要將橫跨短邊鑄模板112的外側面的形狀的電磁制動器芯材設置成不與寬度可變裝置干涉是困難的。

另一方面，由於本實施形態之各電磁制動器裝置160的電磁制動器芯材162是如圖7所示地具有不橫跨短邊鑄模板112的外側面的形狀，因此可以避免如上述的問題。但是，在電磁制動器芯材162中，由於在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側設置成一對的齒部164是藉由連結部165來連接，因此藉由以各線圈163所產生的磁場而產生的磁通之一部分，即可形成在電磁制動器芯材162內從一邊的齒部164通過連結部165而朝向另一邊的齒部164的磁路。藉此，如圖7所示，即形成通過一對電磁制動器芯材162之連續的磁路C10。因此，可預想到下述情形：在僅使產生在鑄模110內的鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側(健全側)的磁通的磁通密度增大的情況下，產生在鑄模110內的鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的另一側(阻塞側)的磁通的磁通密度也將增大不少。

在此，本發明的發明人藉由電磁場解析模擬發現，如上述地使用配置有電磁制動器芯材162的本實施形態之電磁制動器裝置160，即可在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側與另一側之間適當地獨立來控制產生在鑄模110內的磁通的磁通密度。

圖11是顯示藉由電磁場解析模擬所得到之已將流動於阻塞側的電路之電流的電流值固定時，流動於健全側的電路之電流的電流值與產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度的每一個之關係的圖。圖12是顯示藉由電磁場解析模擬所得到之已將流動於阻塞側的電路之電流的電流值固定時，流動於健全側的電路之電流的電流值與產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度的比值(磁通密度比)之關係的圖。在本說明書中，磁通密度比具體而言是指產生在健全側的磁通的磁通密度相對於產生在阻塞側的磁通的磁通密度之比率。在與圖11及圖12的結果對應的電磁場解析模擬中，針對健全側的電路即第1電路181a及阻塞側的電路即第2電路181b之雙方，將電流值的初始值設定為350A。之後，在將阻塞側的第2電路181b的電流值固定於350A的狀態下，依序使健全側的第1電路181a的電流值上升到500A、700A、1000A。在本模擬中，調查了像這樣的情況下，產生在鑄模110內的健全側及阻塞側的每一個的磁通的磁通密度。另外，本電磁場解析模擬是使用鑄模110內的熔鋼2靜止的條件來作為模擬條件之靜態磁場解析。

根據圖11，可知在已使健全側的第1電路181a的電流值上升的情況下，產生在鑄模110內的阻塞側的磁通的磁通密度雖然有些許增大但是會大致維持住，僅有產生在鑄模110內的健全側的磁通的磁通密度會有效地增大。又，根據圖12，可知使健全側的第1電路181a的電流值上升到500A以上的值，藉此即可使產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度之比值增大到1.2以上。在此，如後述實機試驗的結果所示，將產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度之比值設為1.2以上，藉此即可有效地抑制吐出流的偏流。據此，根據圖11及圖12的結果，可知可以在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的一側與另一側之間適當地獨立來控制產生在鑄模110內的磁通的磁通密度。

附帶一提，在用於抑制吐出流的偏流之控制中，必須檢測吐出流的偏流。作為用於檢測偏流之以往的方法，有例如利用設置在熔鋼熔液面的附近之渦流水平計的檢測值之技術、以及利用設置在鑄模板的熱電偶的檢測值之技術。

在利用渦流水平計的檢測值之技術中，具體而言，是將複數個渦流水平計設置在鑄模110內的熔鋼熔液面正上方於水平方向上互相不同的位置上，並且藉由各渦流水平計來檢測該各渦流水平計的設置位置中的熔鋼熔液面的高度。並且，依據各渦流水平計的檢測值，檢測熔鋼熔液面的高度方向的變動的大小之針對水平方向的分布，藉此來檢測吐出流的偏流。然而，在此方法中，由於有必要設置較多的渦流水平計，因此將產生設備成本增大的問題。此外，由於會產生進行各渦流水平計間的校正之勞力，因此將產生作業成本增大的問題。

又，在利用設置在鑄模板的熱電偶的檢測值之技術中，具體而言，是將複數個熱電偶設置在鑄模板中互相不同的位置上，並且藉由各熱電偶來檢測該各熱電偶的設置位置上的溫度。並且，依據各熱電偶的檢測值，來推定鑄模110內的熔鋼2的溫度分布，藉此來檢測吐出流的偏流。然而，在此方法中，會產生吐出流的偏流的檢測精度惡化的問題，前述問題是起因於以下情形：因在鑄模板的內壁與凝固殼3a之間存在有空氣層或熔融粉體層，而使熱電偶的檢測值變動。

在此，本發明的發明人發現可一面避免如上述的問題，一面檢測吐出流的偏流之方法。作為像這樣的方法，本實施形態之控制裝置187是依據施加於第1電路181a中的線圈163a的電壓以及施加於第2電路181b中的線圈163b的電壓，來檢測吐出流的偏流。以下，說明像這樣的本實施形態中的吐出流的偏流之檢測方法的詳細內容。

將電流施加於電磁制動器裝置160的各線圈163後，如上所述，即在鑄模110內產生磁通。此外，藉由在鑄模110內產生磁通，即可在鑄模110內產生渦電流。並且，藉由產生在鑄模110內的渦電流，即可進一步地產生磁場。以下，將像這樣地藉由產生在鑄模110內的渦電流而產生的磁場稱為退磁場(demagnetizing field)。圖13是示意地顯示藉由電磁場解析模擬所得到之產生在鑄模110內的渦電流及退磁場的分布的圖。在圖13中，藉由箭頭來顯示產生在鑄模110內的渦電流。

根據圖13，可知在使退磁場產生的方向上產生有渦電流，前述退磁場會將藉由各線圈163產生的磁場減弱。具體而言，在鑄模110內的健全側中，藉由第1電路181a的線圈163a而在從紙面正面側朝向背面側的方向上產生有磁場，並且如圖13所示，藉由渦電流而在從紙面背面側朝向正面側的方向上產生退磁場M1，以將該磁場減弱。另一方面，在鑄模110內的阻塞側中，藉由第2電路181b的線圈163b而在從紙面背面側朝向正面側的方向上產生有磁場，並且如圖13所示，藉由渦電流而在從紙面正面側朝向背面側的方向上產生退磁場M2，以將該磁場減弱。

在此，產生在鑄模110內的渦電流j是藉由下述數式(2)來表示。

[數式2]

又，產生在鑄模110內的退磁場的磁通Φ是藉由下述數式(3)來表示。

[數式3]

另外，在數式(3)中，C是顯示包圍退磁場的磁通Φ之封閉曲線，dl是顯示該封閉曲線的線元素。

如上所述，藉由產生退磁場，在電磁制動器裝置160的各電路中即產生反電動勢。具體而言，針對流動於電磁制動器裝置160的各電路的電流，產生反電動勢，以使產生磁場的方向之成分增大，前述磁場是藉由線圈163產生，會將退磁場減弱。

在此，產生在電磁制動器裝置160的各電路的反電動勢V是藉由下述數式(4)來表示。

[數式4]

另外，在數式(4)中，t是顯示時間，n是顯示各電路中的各線圈163之捲繞數。

在產生吐出流的偏流的情況下，如上所述，健全側的吐出流的流量及流速是變得比阻塞側更大。此時，健全側的吐出流的流動狀態的時間變化是變得比阻塞側更大。具體而言，健全側的吐出流的流量及流速的時間變化是變得比阻塞側更大。因此，根據數式(3)及數式(4)，產生在健全側的第1電路181a的電動勢是變得比阻塞側的第2電路181b更大。據此，在第1電路181a與第2電路181b之間，即產生反電動勢的差。

本實施形態之控制裝置187是著眼於像這樣產生的各電路間之反電動勢的差，具體而言，是依據產生在第1電路181a的電動勢(上述的反電動勢)與產生在第2電路181b的電動勢(上述的反電動勢)之差來檢測吐出流的偏流，其中產生在第1電路181a的電動勢是起因於來自鑄模長邊方向中的一側的吐出孔61之吐出流的流動狀態的時間變化，產生在第2電路181b的電動勢是起因於來自鑄模長邊方向中的另一側的吐出孔61之吐出流的流動狀態的時間變化。例如，控制裝置187是依據施加於第1電路181a中的線圈163a的電壓(以下，也稱為第1電路181a的電壓)以及施加於第2電路181b中的線圈163b的電壓(以下，也稱為第2電路181b的電壓)之差，來檢測吐出流的偏流。在此，第1電路181a的電壓及第2電路181b的電壓之差，相當於產生在第1電路181a的反電動勢與產生在第2電路181b的反電動勢之差的指標。具體而言，控制裝置187是在第1電路181a的電壓及第2電路181b的電壓之差超過閾值的情況下，判定產生有吐出流的偏流。該閾值是依據電壓感測器183a、183b的檢測誤差或放大器185所進行之訊號的放大率的偏差等，來適當地設定成例如可適當地檢測第1電路181a的電壓及第2電路181b的電壓之差的值。

在連續鑄造中，基本上是假定未產生有吐出流的偏流之情況，將流動於第1電路181a及第2電路181b的電流的電流值設定為相同的值。因此，在未產生有偏流的情況下，產生在各電路的反電動勢是大致相同的，所以第1電路181a的電壓及第2電路181b的電壓是互相大致一致。另一方面，在產生有偏流的情況下，在各電路間會產生反電動勢之差，所以會產生第1電路181a的電壓及第2電路181b的電壓之差。據此，根據本實施形態，即可適當地檢測吐出流的偏流。

另外，在吐出流的流量比較小的情況下，如由數式(3)及數式(4)可知，由於產生在各電路的反電動勢變得比較小，因此第1電路181a的電壓及第2電路181b的電壓之差變得比較小。藉此，雖然有吐出流的偏流未被控制裝置187檢測到的情況，但是在像這樣的情況下，由於偏流對鑄模110內的健全側與阻塞側中的吐出流的動態之不同所造成的影響也比較小，因此較不容易產生起因於偏流而使鑄片3的品質降低之問題。

並且，如上所述，本實施形態之控制裝置187是在已檢測到吐出流的偏流的情況下，控制各電路的電流。具體而言，控制裝置187是在已檢測到偏流的情況下，將流動於第1電路181a的電流及流動於第2電路181b的電流控制成：使起因於來自鑄模長邊方向中的一側的吐出孔61之吐出流的流動狀態的時間變化，而產生在第1電路181a的電動勢(上述的反電動勢)、與起因於來自鑄模長邊方向中的另一側的吐出孔61之吐出流的流動狀態的時間變化，而產生在第2電路181b的電動勢(上述的反電動勢)之差變小。

例如，控制裝置187在第1電路181a相當於健全側的電路的情況下，產生在第1電路181a的反電動勢是變得比產生在第2電路181b的反電動勢更大。在此情況下，控制裝置187可以使健全側的第1電路181a的電流值上升，藉此使產生在鑄模110內的健全側的磁通的磁通密度增大，因此可以降低來自健全側的吐出孔61的吐出流的流量及流速。藉此，由於可以降低產生在第1電路181a的反電動勢，因此可以將產生在第1電路181a的反電動勢與產生在第2電路181b的反電動勢之差減小。此時，具體而言，控制裝置187是在產生在第1電路181a的反電動勢與產生在第2電路181b的反電動勢之差已成為基準值以下的情況下，使健全側的第1電路181a的電流值之上升停止。藉此，在已產生吐出流的偏流的情況下，即可適當地抑制偏流。上述基準值是適當地設定成例如像是可將吐出流的偏流抑制成可維持對鑄片3的品質所要求的品質之程度的值。

另外，控制裝置187亦可將流動於第1電路181a的電流以及流動於第2電路181b的電流控制成：使阻塞側的第2電路181b的電流值下降，藉此使產生在第1電路181a的反電動勢與產生在第2電路181b的反電動勢之差變小。如此，控制裝置187可以將流動於第1電路181a的電流以及流動於第2電路181b的電流控制成：藉由使電動勢較大之側的電路的電流值上升、或使電動勢較小之側的電路的電流值下降之至少任一者，來使產生在第1電路181a的反電動勢與產生在第2電路181b的反電動勢之差變小。

如上所述，在本實施形態中，控制裝置187是依據施加於第1電路181a中的線圈163a的電壓以及施加於第2電路181b中的線圈163b的電壓，來檢測吐出流的偏流。藉此，可以一面抑制設備成本的增大、作業成本的增大、及偏流的檢測精度的惡化，一面適當地檢測吐出流的偏流。又，各電磁制動器裝置160的電磁制動器芯材162是分別配置在一對長邊鑄模板111的每一個的外側，並且具有不橫跨短邊鑄模板112的外側面的形狀，控制裝置187是依據偏流的檢測結果來控制流動於第1電路181a的電流及流動於第2電路181b的電流。藉此，即可一面抑制鑄模設備10的重量的增大以及電磁制動器芯材162與寬度可變裝置的干涉，一面適當地抑制偏流。因此，即使在因非金屬夾雜物朝浸漬噴嘴6的吐出孔61附著而在一對吐出孔61之間產生了開口面積的差的情況下，仍然可以抑制藉由電磁制動器裝置160而升起的吐出流的動態在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴的兩側成為非對稱。據此，由於可以適當地控制鑄模110內的熔鋼2的流動，因此可以使鑄片3的品質更加提升。

[2-2.電磁力產生裝置的設置位置的詳細內容] 在電磁力產生裝置170中，適當地設定電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的高度、以及電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的Z軸方向中的設置位置，藉此即可使鑄片3的品質更進一步地提升。在此，針對電磁力產生裝置170中之電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的適當的高度、以及電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的Z軸方向中的適當的設置位置進行說明。

在電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160中，分別可以說電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162的高度越大，則賦予電磁力的性能越高。例如，電磁制動器裝置160的性能是依賴於電磁制動器芯材162的齒部164的X-Z平面上的截面積(Z軸方向的高度H2×X軸方向的寬度W2)、所施加的直流電流的值、以及線圈163的捲繞數。從而，在對鑄模110一起設置電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的情況下，在有限的設置空間中，如何設定電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162的設置位置，更詳細而言為如何設定電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162的高度之比例，從為了提升鑄片3的品質而使各裝置的性能更有效地發揮的觀點來看，是非常重要的。

在此，如上述專利文獻1也揭示地，以往是提出在連續鑄造中使用電磁攪拌裝置及電磁制動器裝置之雙方的方法。然而，在實際上，即使將電磁攪拌裝置與電磁制動器裝置之雙方組合，和分別以單體方式來使用電磁攪拌裝置或電磁制動器裝置的情況相較之下，鑄片的品質惡化的情況仍然不少。這是因為並不是只要單純地設置雙方之裝置就可以簡單地得到雙方之裝置的優點，根據各裝置的構成或設置位置等，可能發生將各自的優點互相抵消之情形。在上述專利文獻1中，也沒有明示其具體的裝置構成，且也沒有明示兩裝置的芯材的高度。亦即，在以往的方法中，有無法充分地得到設置電磁攪拌裝置及電磁制動器裝置之雙方所產生之鑄片的品質提升的效果之可能性。

相對於此，在本實施形態中，如以下所說明，規定像是即使是高速的鑄造仍然可以更加確保鑄片3的品質之電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162的適當的高度之比例。藉此，變得能夠和上述電磁力產生裝置170的構成一起更有效地得到一面確保鑄片3的品質一面使生產性提升的效果。

在此，連續鑄造中的鑄造速度雖然是根據鑄片尺寸或品種而大大地不同，但是一般而言為0.6~2.0m/min左右，超過1.6m/min的連續鑄造則稱為高速鑄造。以往，針對被要求高品質之汽車用外裝材等，由於在像是鑄造速度超過1.6m/min的高速鑄造下，確保品質是困難的，因此1.4m/min左右為一般的鑄造速度。於是，在此，作為一例，將即使在像是鑄造速度超過1.6m/min的高速鑄造下，仍然能確保和以往之以更慢的鑄造速度來進行連續鑄造的情況同等以上的鑄片3的品質這點設定為具體的目標，針對像是能滿足該目標的電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162的高度之比例來詳細說明。

如上所述，在本實施形態中，為了在鑄模110的Z軸方向的中央部確保設置電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的空間，而在鑄模110的上部及下部分別配置水箱130、140。在此，即使電磁攪拌芯材152位於比熔鋼熔液面更上方也無法得到該效果。從而，電磁攪拌芯材152應設置在比熔鋼熔液面更下方。又，為了對吐出流有效地施加磁場，電磁制動器芯材162較理想的是位於浸漬噴嘴6的吐出孔附近。如上述地配置了水箱130、140的情況下，在一般的配置中，由於浸漬噴嘴6的吐出孔將會位於比下部水箱140更上方，因此電磁制動器芯材162也應設置在比下部水箱140更上方。從而，藉由設置電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162而可得到效果的空間(以下，也稱為有效空間)的高度H0即成為從熔鋼熔液面到下部水箱140的上端之高度(參照圖2)。

在本實施形態中，為了最有效地活用該有效空間，是將該電磁攪拌芯材152設置成使電磁攪拌芯材152的上端成為和熔鋼熔液面大致相同的高度。此時，將電磁攪拌裝置150的電磁攪拌芯材152的高度設為H1，將罩殼151的高度設為H3，將電磁制動器裝置160的電磁制動器芯材162的高度設為H2，並且將罩殼161的高度設為H4後，下述數式(5)即成立。

[數式5]

換言之，必須一面滿足上述數式(5)，一面規定電磁攪拌芯材152的高度H1與電磁制動器芯材162的高度H2之比例H1/H2(以下，也稱為芯材高度比例H1/H2)。以下，針對高度H0~H4來分別地說明。

(針對有效空間的高度H0) 如上所述，在電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160中，分別可以說電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162的高度越大，則賦予電磁力的性能越高。從而，在本實施形態中，是將鑄模設備10構成為使有效空間的高度H0儘可能地變大，以使兩裝置可以更加發揮其性能。具體而言，為了將有效空間的高度H0加大，只要將鑄模110的Z軸方向的長度加大即可。另一方面，如上所述，考慮到鑄片3的冷卻性，所期望的是從熔鋼熔液面到鑄模110的下端之長度為1000mm左右以下。於是，在本實施形態中，為了一面確保鑄片3的冷卻性，一面將有效空間的高度H0儘可能地加大，而將鑄模110形成為從熔鋼熔液面到鑄模110的下端會成為1000mm左右。

在此，若要將下部水箱140構成為可貯留恰好能得到充分的冷卻能力之水量，依據過去的作業績效等，該下部水箱140的高度必須至少為200mm左右。從而，有效空間的高度H0為800mm左右以下。

(針對電磁攪拌裝置及電磁制動器裝置的罩殼的高度H3、H4) 如上所述，電磁攪拌裝置150的線圈153是藉由在電磁攪拌芯材152上捲繞2~4層截面的尺寸為10mm×10mm左右的導線而形成。從而，包含了線圈153之電磁攪拌芯材152的高度即成為H1＋80mm左右以上。若考慮到罩殼151的內壁與電磁攪拌芯材152及線圈153之間的空間，則罩殼151的高度H3即成為H1＋200mm左右以上。

針對電磁制動器裝置160也是同樣地，包含了線圈163之電磁制動器芯材162的高度即成為H2＋80mm左右以上。若考慮到罩殼161的內壁與電磁制動器芯材162及線圈163之間的空間，則罩殼161的高度H4即成為H2＋200mm左右以上。

(H1＋H2可取的範圍) 將上述H0、H3、H4的值代入上述數式(5)後，即得到下述數式(6)。

[數式6]

亦即，電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162必須構成為使其高度的和H1＋H2成為500mm左右以下。以下，檢討像是一面滿足上述數式(6)，一面可充分得到鑄片3的品質提升的效果之適當的芯材高度比例H1/H2。

(針對芯材高度比例H1/H2) 在本實施形態中，規定像是能更確實地得到電磁攪拌的效果之電磁攪拌芯材152的高度H1的範圍，藉此來設定芯材高度比例H1/H2的適當範圍。

如上所述，在電磁攪拌中，是使凝固殼界面上的熔鋼2流動，藉此可得到抑制雜質給凝固殼3a捕捉之洗淨效果，使鑄片3的表面品質改善。另一方面，隨著朝向鑄模110的下方，鑄模110內的凝固殼3a的厚度即變大。由於電磁攪拌的效果會影響到凝固殼3a的內側的未凝固部3b，因此電磁攪拌芯材152的高度H1可根據必須將鑄片3的表面品質確保到何種程度的厚度來決定。

在此，在表面品質較嚴格的品種中，大多會實施將鑄造後的鑄片3的表層磨削數毫米的步驟。此磨削深度為2mm~5mm左右。從而，在要求像這樣嚴格的表面品質的品種中，在鑄模110內即使在凝固殼3a的厚度比2mm~5mm更小的範圍中進行電磁攪拌，已藉由該電磁攪拌來減少雜質的鑄片3的表層還是將會被其後的磨削步驟所去除。換言之，在鑄模110內若不在凝固殼3a的厚度成為2mm~5mm以上的範圍中進行電磁攪拌，則無法得到鑄片3中的表面品質提升的效果。

已知凝固殼3a是從熔鋼熔液面逐漸地成長，且其厚度是以下述數式(7)來顯示。在此，δ為凝固殼3a的厚度(m)，k為依賴於冷卻能力的常數，x為離熔鋼熔液面的距離(m)，Vc為鑄造速度(m/min)。

[數式7]

從上述數式(7)，求出凝固殼3a的厚度成為4mm或5mm時，鑄造速度(m/min)與離熔鋼熔液面的距離(mm)之關係。在圖14中顯示其結果。圖14是顯示凝固殼3a的厚度成為4mm或5mm時，鑄造速度(m/min)與離熔鋼熔液面的距離(mm)之關係的圖。在圖14中，在橫軸取鑄造速度，在縱軸取離熔鋼熔液面的距離，繪製出在凝固殼3a的厚度成為4mm的情況、以及凝固殼3a的厚度成為5mm的情況下之兩者的關係。另外，在得到圖14所示的結果時的計算中，作為與一般的鑄模對應的值，設為k＝17。

例如，由圖14所示的結果可知以下情形：磨削的厚度比4mm更小，且在凝固殼3a的厚度為4mm為止的範圍中電磁攪拌熔鋼2即可的情況下，只要將電磁攪拌芯材152的高度H1設為200mm，即可在鑄造速度3.5m/min以下的連續鑄造中得到電磁攪拌的效果。並且可知以下情形：磨削的厚度比5mm更小，且在凝固殼3a的厚度為5mm為止的範圍中電磁攪拌熔鋼2即可的情況下，只要將電磁攪拌芯材152的高度H1設為300mm，即可在鑄造速度3.5m/min以下的連續鑄造中得到電磁攪拌的效果。另外，此鑄造速度「3.5m/min」之值是在一般的連續鑄造機中，對應於作業上及設備上可行的最大的鑄造速度。

在此，如上所述，作為一例，針對：將即使在像是鑄造速度超過1.6m/min的高速鑄造下，仍然能確保和以往之以更慢的鑄造速度來進行連續鑄造的情況同等的鑄片3的品質這點作為目標的情況，來進行思考。在鑄造速度超過1.6m/min的情況下，為了即使凝固殼3a的厚度成為5mm仍然能得到電磁攪拌的效果，由圖14可知必須將電磁攪拌芯材152的高度H1設為至少約150mm以上。

由以上檢討的結果，在本實施形態中，例如，將該電磁攪拌芯材152構成為使電磁攪拌芯材152的高度H1成為150mm以上，以在比較高速即鑄造速度超過1.6m/min的連續鑄造中，即使凝固殼3a的厚度成為5mm仍然能得到電磁攪拌的效果。

針對電磁制動器芯材162的高度H2，如上所述，該高度H2越大則電磁制動器裝置160的性能越高。從而，由上述數式(6)，在H1＋H2＝500mm的情況下，求出與上述之電磁攪拌芯材152的高度H1的範圍對應的H2的範圍即可。亦即，電磁制動器芯材162的高度H2成為約350mm。

由這些電磁攪拌芯材152的高度H1及電磁制動器芯材162的高度H2的值，本實施形態中的芯材高度比例H1/H2即成為例如下述數式(8)。

[數式8]

總而言之，在本實施形態中，例如，將即使在鑄造速度超過1.6m/min的情況下，仍然能確保和以往之以更低速的鑄造速度來進行連續鑄造的情況同等以上的鑄片3的品質這點作為目標的情況下，該電磁攪拌芯材152及該電磁制動器芯材162是構成為使電磁攪拌芯材152的高度H1與電磁制動器芯材162的高度H2滿足上述數式(8)。

另外，芯材高度比例H1/H2之較理想的上限值可藉由電磁制動器芯材162的高度H2可取的最小值來規定。這是因為雖然電磁制動器芯材162的高度H2變越小則芯材高度比例H1/H2變越大，但是若電磁制動器芯材162的高度H2過小，則電磁制動器無法有效地發揮功能，而變得難以得到電磁制動器所產生之鑄片3的內部品質提升的效果。可充分發揮電磁制動器的效果之電磁制動器芯材162的高度H2的最小值是因應於鑄片尺寸或品種、鑄造速度等之鑄造條件而不同。從而，電磁制動器芯材162的高度H2的最小值，亦即芯材高度比例H1/H2的上限值，可依據例如實機試驗、或模擬了實際的作業下的鑄造條件之數值解析模擬等來規定。

以上，已針對電磁力產生裝置170中之電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的適當的高度、以及電磁攪拌裝置150及電磁制動器裝置160的Z軸方向中的適當的設置位置進行了說明。另外，在以上的說明中，在得到上述數式(8)所示的關係性時，是由上述數式(6)設為H1＋H2＝500mm，以得到這些關係性。但是，本實施形態並不限定於所述例子。如上所述，為了更加發揮裝置的性能，H1＋H2儘可能較大是較為理想，所以在上述的例子中是設為H1＋H2＝500mm。另一方面，考慮到例如設置水箱130、140、電磁攪拌裝置150、及電磁制動器裝置160時的作業性等，也可考慮在Z軸方向上有間隙存在於這些構件之間是較為理想的情況。像這樣更加重視作業性等之其他因素的情況下，不一定要是H1＋H2＝500mm，亦可設成例如H1＋H2＝450mm等，將H1＋H2設成比500mm更小的值，來設定芯材高度比例H1/H2。

又，在以上的說明中，在鑄造速度超過1.6m/min的情況下，作為即使凝固殼3a的厚度成為5mm仍然能得到電磁攪拌的效果所需之條件，是由圖14來求出電磁攪拌芯材152的高度H1的最小值約150mm，並且將此時的芯材高度比例H1/H2的值即0.43設為該芯材高度比例H1/H2的下限值。但是，本實施形態並不限定於所述例子。在作為目標的鑄造速度設定成更快的情況下，芯材高度比例H1/H2的下限值也可變化。亦即，在實際的作業中作為目標的鑄造速度下，由圖14來求出電磁攪拌芯材152的高度H1的最小值，並且將與該H1的值對應的芯材高度比例H1/H2，設為芯材高度比例H1/H2的下限值即可，前述電磁攪拌芯材152的高度H1的最小值是即使凝固殼3a的厚度成為與磨削步驟所去除的厚度對應的預定厚度，仍然能得到電磁攪拌的效果之最小值。

作為一例，考慮到作業性等而設成H1＋H2＝450mm，試著求出以下情況下的芯材高度比例H1/H2的條件，前述情況是將即使在更快的鑄造速度2.0m/min下，仍然能確保和以往之以更低速的鑄造速度來進行連續鑄造的情況同等以上的鑄片3的品質這點作為目標的情況。首先，由圖14來求出鑄造速度為2.0m/min以上的情況下，即使例如凝固殼3a的厚度成為5mm仍然能得到電磁攪拌的效果所需之條件。參照圖14，當鑄造速度為2.0m/min時，在離熔鋼熔液面的距離為約175mm的位置上，凝固殼的厚度會成為5mm。從而，考慮到邊距(margin)的話，像是即使凝固殼3a的厚度成為5mm仍然能得到電磁攪拌的效果之電磁攪拌芯材152的高度H1的最小值可要求為200mm左右。此時，從H1＋H2＝450mm，即成為H2＝250mm，因此對芯材高度比例H1/H2所要求的條件是以下述數式(9)來表示。

[數式9]

亦即，在本實施形態中，例如，將即使在鑄造速度2.0m/min下，仍然能確保和以往之以更低速的鑄造速度來進行連續鑄造的情況同等以上的鑄片3的品質這點作為目標的情況下，只要將電磁攪拌芯材152及電磁制動器芯材162構成為至少滿足上述數式(9)即可。另外，針對芯材高度比例H1/H2的上限值，如上所述，只要依據實機試驗、或模擬了實際的作業下的鑄造條件之數值解析模擬等來規定即可。

如此，在本實施形態中，即使在使鑄造速度增加的情況下仍然可以確保和以往之更低速下的連續鑄造同等以上的鑄片的品質(表面品質及內部品質)之芯材高度比例H1/H2的範圍，可因應於作為其目標的鑄造速度之具體的值、及H1＋H2之具體的值來變化。從而，在設定芯材高度比例H1/H2的適當範圍時，考慮到實際的作業時的鑄造條件、或連續鑄造機1的構成等，適當設定作為目標的鑄造速度、及H1＋H2的值，並且藉由以上說明的方法來適當地求出此時的芯材高度比例H1/H2的適當範圍即可。 [實施例]

針對實機試驗的結果進行說明，前述實機試驗是為了針對鑄片3的品質提升效果做確認而進行的實機試驗，前述鑄片3的品質提升效果是在進行以上說明的本實施形態之用於抑制吐出流的偏流之控制時的品質提升效果。在實機試驗中，將具有和上述本實施形態之電磁力產生裝置170同樣的構成之電磁力產生裝置設置在實際使用於作業的連續鑄造機(具有和圖1所示的連續鑄造機1同樣的構成之連續鑄造機)，並且一邊進行用於抑制吐出流的偏流之控制一邊進行連續鑄造。並且，針對鑄造後所得到的鑄片3進行調查，算出針孔個數密度(個/m² )來作為鑄片3的品質之指標。

在本實機試驗中，為了以模擬方式產生吐出流的偏流，而使用了和相當於健全側之一側的吐出孔61的開口面積比較之下，將相當於阻塞側之另一側的吐出孔61的開口面積設定為大致3分之1的浸漬噴嘴6。主要的鑄造條件是如以下所述。又，在本實機試驗中，將鑄片3的材質設為低碳鋼，並且將施加於電磁攪拌裝置150的線圈153之電流的電流值設為400A。

(鑄片) 鋼種：低碳鋼 鑄片尺寸(鑄模的尺寸)：寬度1630mm，厚度250mm 鑄造速度：1.6m/min (電磁制動器裝置) 齒部上端相對於熔鋼熔液面的深度：516mm 齒部的尺寸：寬度(W2)550mm，高度(H2)200mm (浸漬噴嘴) 浸漬噴嘴的尺寸：內徑φ87mm，外徑φ152mm 浸漬噴嘴底面相對於熔鋼熔液面的深度(底面深度)：390mm 吐出孔的橫截面的尺寸：寬度74mm，高度99mm 吐出孔的相對於水平方向的傾斜角：45°

在本實機試驗中，如上所述，首先，重現產生有吐出流的偏流之狀況，之後，使健全側的第1電路181a的電流值上升，以將各電路間的反電動勢之差減小。並且，針對已製造的鑄片3中於互相不同的時刻下通過鑄模110的各部分，算出針孔個數密度。

圖15是顯示實機試驗中之起因於吐出流的流動狀態的時間變化而產生在各電路的電動勢(逆電動勢)的差之轉變的圖。圖16是顯示實機試驗中之流動於各電路的電流的電流值之轉變的圖。

如圖15所示，在試驗開始後的鑄造時刻(例如，時刻T1)中，在各電路間產生有反電動勢的差。又，如圖16所示，在試驗開始後的鑄造時刻(例如，時刻T1)中，健全側的第1電路181a及阻塞側的第2電路181b的電流值是一起設定為350A。之後，在時刻T2中，以一定的速度使健全側的第1電路181a的電流值開始上升。伴隨於此，如圖15所示，在時刻T2中，各電路間的反電動勢的差開始減少。另外，健全側的第1電路181a的電流值在時刻T2以後的時刻T3中為500A，且在時刻T3以後的時刻T4中為700A。之後，隨著鑄造時刻進入到時刻T3、T4，各電路間的反電動勢的差依序減少，在時刻T5中，各電路間的反電動勢的差成為基準值以下，健全側的第1電路181a的電流值之上升已停止。另外，健全側的第1電路181a的電流值在時刻T5以後是維持於1000A。

將本實機試驗的結果顯示於圖17。圖17是顯示實機試驗中之流動於健全側的第1電路181a的電流的電流值與針孔個數密度之關係的圖。針孔個數密度是鑄片3表層中之每單位面積的針孔的個數，且顯示出針孔個數密度越小則鑄片3的品質越良好。具體而言，較理想的是針孔個數密度為8(個/m² )以下。

根據圖17可知，隨著健全側的第1電路181a上升，針孔個數密度即減少。因此，可確認到以下情形：隨著各電路間的反電動勢的差減少，針孔個數密度即減少。這可認為是起因於以下情形：各電路間的反電動勢的差越減少則吐出流的偏流越被抑制，因此藉由電磁制動器裝置160而升起的吐出流的動態即接近於在鑄模長邊方向中的浸漬噴嘴6的兩側成為對稱的動態。由像這樣的結果可確認到以下情形：根據本實施形態之用於抑制吐出流的偏流之控制，適當地抑制偏流，藉此即可使鑄片3的品質更加地提升。

又，根據圖17可確認到以下情形：針對鑄片3中於健全側的第1電路181a的電流值分別成為500A、700A、1000A的時刻T3、T4、T5下通過鑄模110的各部分，針孔個數密度成為8(個/m² )以下。據此，根據圖12及圖17可確認到以下情形：例如將產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度之比值設為1.2以上，藉此即可有效地抑制吐出流的偏流，使鑄片3的品質有效地提升。

在此，在上述中，雖然說明了在已檢測到吐出流的偏流的情況下，使健全側的第1電路181a的電流值上升的例子，但是更理想的是除了使健全側的第1電路181a的電流值上升之外，還使阻塞側的第2電路181b的電流值下降。藉由使阻塞側的第2電路181b的電流值下降，可以使產生在鑄模110內的阻塞側的磁通的磁通密度降低，因此可以使來自阻塞側的吐出孔61的吐出流的流量及流速增大。藉此，由於可以更有效地使來自健全側的吐出孔61的吐出流的流量及流速降低，因此可以更有效地抑制吐出流的偏流。

以上，已一邊參照附加圖式一邊針對本發明的較佳實施形態來詳細說明，但本發明並不限定於所述例子。只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在申請專利範圍所記載的技術思想之範疇內，顯然可設想到各種變更例或應用例，關於該等變更例或應用例當然也應被理解為屬於本發明的技術範圍。 產業上之可利用性

根據本發明，可以提供一種可使鑄片的品質更加提升的鑄模設備及連續鑄造方法。

1‧‧‧連續鑄造機 2‧‧‧熔鋼 3、14‧‧‧鑄片 3a‧‧‧凝固殼 3b‧‧‧未凝固部 4‧‧‧澆桶 5‧‧‧餵槽 6‧‧‧浸漬噴嘴 7‧‧‧二次冷卻裝置 8‧‧‧鑄片切斷機 9‧‧‧二次冷卻帶 9A‧‧‧垂直部 9B‧‧‧彎曲部 9C‧‧‧水平部 10‧‧‧鑄模設備 11‧‧‧支持輥 12‧‧‧夾送輥 13‧‧‧區段輥 15‧‧‧工作台輥 61‧‧‧吐出孔 110‧‧‧鑄模 111‧‧‧長邊鑄模板 112‧‧‧短邊鑄模板 121‧‧‧長邊側後備板 122‧‧‧短邊側後備板 123‧‧‧寬度方向後備板 124‧‧‧軟鐵 130‧‧‧上部水箱 140‧‧‧下部水箱 150‧‧‧電磁攪拌裝置 151、161‧‧‧罩殼 152‧‧‧電磁攪拌芯材 153、163、163a、163b‧‧‧線圈 160‧‧‧電磁制動器裝置 162‧‧‧電磁制動器芯材 164、164a、164b‧‧‧齒部 165‧‧‧連結部 170‧‧‧電磁力產生裝置 181a‧‧‧第1電路 181b‧‧‧第2電路 182a、182b‧‧‧電源裝置 183a、183b‧‧‧電壓感測器 185‧‧‧放大器 187‧‧‧控制裝置 201‧‧‧非金屬夾雜物 C10‧‧‧磁路 H0~H4‧‧‧高度 M1、M2‧‧‧退磁場 T1~T5‧‧‧時刻 W0、W1、W2、W4‧‧‧寬度 W3‧‧‧距離 X、Y、Z‧‧‧軸方向

圖1是概略地顯示本實施形態之連續鑄造機的一個構成例的側截面圖。 圖2是同實施形態之鑄模設備的Y-Z平面上的截面圖。 圖3是鑄模設備之圖2所示的A-A截面上的截面圖。 圖4是鑄模設備之圖3所示的B-B截面上的截面圖。 圖5是鑄模設備之圖3所示的C-C截面上的截面圖。 圖6是用於針對藉由電磁制動器裝置對熔鋼的吐出流賦予的電磁力的方向進行說明的圖。 圖7是用於針對電磁制動器裝置中的各線圈之電性連接關係進行說明的圖。 圖8是示意地顯示因非金屬夾雜物對浸漬噴嘴的吐出孔的附著而在一對吐出孔之間產生有開口面積的差時，吐出流的情形的圖。 圖9是示意地顯示藉由熱流動解析模擬所得到之在一對吐出孔之間未產生有開口面積的差時，鑄模內的熔鋼的溫度及流速的分布的圖。 圖10是示意地顯示藉由熱流動解析模擬所得到之在一對吐出孔之間產生有開口面積的差時，鑄模內的熔鋼的溫度及流速的分布的圖。 圖11是顯示藉由電磁場解析模擬所得到之已將流動於阻塞側的電路之電流的電流值固定時，流動於健全側的電路之電流的電流值與產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度的每一個之關係的圖。 圖12是顯示藉由電磁場解析模擬所得到之已將流動於阻塞側的電路之電流的電流值固定時，流動於健全側的電路之電流的電流值與產生在健全側及阻塞側的磁通的磁通密度的比值之關係的圖。 圖13是示意地顯示藉由電磁場解析模擬所得到之產生在鑄模內的渦電流及退磁場的分布的圖。 圖14是顯示凝固殼的厚度成為4mm或5mm時，鑄造速度與離熔鋼熔液面的距離之關係的圖。 圖15是顯示實機試驗中之起因於吐出流的流動狀態的時間變化而產生在各電路的電動勢(逆電動勢)的差之轉變的圖。 圖16是顯示實機試驗中之流動於各電路的電流的電流值之轉變的圖。 圖17是顯示實機試驗中之流動於健全側的第1電路的電流的電流值與針孔個數密度之關係的圖。

2‧‧‧熔鋼

6‧‧‧浸漬噴嘴

10‧‧‧鑄模設備

110‧‧‧鑄模

111‧‧‧長邊鑄模板

112‧‧‧短邊鑄模板

160‧‧‧電磁制動器裝置

162‧‧‧電磁制動器芯材

163a、163b‧‧‧線圈

164a、164b‧‧‧齒部

165‧‧‧連結部

181a‧‧‧第1電路

181b‧‧‧第2電路

182a、182b‧‧‧電源裝置

183a、183b‧‧‧電壓感測器

185‧‧‧放大器

187‧‧‧控制裝置

C10‧‧‧磁路

X、Y、Z‧‧‧軸方向

Claims (6)

1. 一種鑄模設備，具備： 連續鑄造用的鑄模； 電磁制動器裝置，對從浸漬噴嘴往前述鑄模內的熔融金屬的吐出流賦予制動前述吐出流的方向的電磁力；及 控制裝置，控制對前述電磁制動器裝置的電力之供給， 前述鑄模設備的特徵在於： 在前述浸漬噴嘴上，於前述鑄模的鑄模長邊方向中的兩側設置有一對前述熔融金屬的吐出孔， 前述電磁制動器裝置是分別設置在前述鑄模中的一對長邊鑄模板的每一個的外側面，並且具備鐵芯與線圈，前述鐵芯具有齒部，前述齒部是在前述鑄模長邊方向中的前述浸漬噴嘴的兩側上與前述長邊鑄模板相向而設置成一對，前述線圈是捲繞於前述齒部的每一個上， 前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的一側的前述線圈是在第1電路中互相串聯連接， 前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的另一側的前述線圈是在第2電路中互相串聯連接， 前述控制裝置可在各電路之間獨立地控制分別施加於前述第1電路及前述第2電路之各電路的電壓及電流，依據施加於前述第1電路中的前述線圈的電壓以及施加於前述第2電路中的前述線圈的電壓，來檢測前述一對吐出孔之間的前述吐出流的偏流，並且依據檢測結果來控制流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流。
2. 如請求項1之鑄模設備，其中前述控制裝置是依據產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之差來檢測前述偏流，其中產生在前述第1電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，產生在前述第2電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的另一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，且在已檢測到前述偏流的情況下，將流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流控制成：使產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之前述差變小。
3. 如請求項1或2之鑄模設備，其更具備： 電磁攪拌裝置，對前述鑄模內的前述熔融金屬賦予像是在水平面內產生旋繞流的電磁力，且設置在比前述電磁制動器裝置更上方。
4. 一種連續鑄造方法，是一邊藉由電磁制動器裝置對從浸漬噴嘴往鑄模內的熔融金屬的吐出流賦予制動前述吐出流的方向的電磁力，一邊進行連續鑄造的連續鑄造方法，其特徵在於： 在前述浸漬噴嘴上，於前述鑄模的鑄模長邊方向中的兩側設置有一對前述熔融金屬的吐出孔， 前述電磁制動器裝置是分別設置在前述鑄模中的一對長邊鑄模板的每一個的外側面，並且具備鐵芯與線圈，前述鐵芯具有齒部，前述齒部是在前述鑄模長邊方向中的前述浸漬噴嘴的兩側上與前述長邊鑄模板相向而設置成一對，前述線圈是捲繞於前述齒部的每一個上， 前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的一側的前述線圈是在第1電路中互相串聯連接， 前述電磁制動器裝置的每一個的前述鑄模長邊方向中的另一側的前述線圈是在第2電路中互相串聯連接， 分別施加於前述第1電路及前述第2電路之各電路的電壓及電流可在各電路之間獨立地控制， 又，前述連續鑄造方法包含： 偏流檢測步驟，依據施加於前述第1電路中的前述線圈的電壓以及施加於前述第2電路中的前述線圈的電壓，來檢測前述一對吐出孔之間的前述吐出流的偏流；及 電流控制步驟，依據檢測結果來控制流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流。
5. 如請求項4之連續鑄造方法，其在前述偏流檢測步驟中，依據產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之差來檢測前述偏流，其中產生在前述第1電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化，產生在前述第2電路的電動勢是起因於來自前述鑄模長邊方向中的另一側的前述吐出孔之前述吐出流的流動狀態的時間變化， 在已檢測到前述偏流的情況下，在前述電流控制步驟中，將流動於前述第1電路的電流以及流動於前述第2電路的電流控制成：藉由使電動勢較大之側的電路的電流值上升、或使電動勢較小之側的電路的電流值下降之至少任一者，來使產生在前述第1電路的電動勢與產生在前述第2電路的電動勢之前述差變小。
6. 如請求項4或5之連續鑄造方法，其中前述連續鑄造是一邊藉由設置在比前述電磁制動器裝置更上方的電磁攪拌裝置，對前述鑄模內的前述熔融金屬賦予像是在水平面內產生旋繞流的電磁力，並且藉由前述電磁制動器裝置，對從前述浸漬噴嘴往前述鑄模內的前述熔融金屬的前述吐出流賦予制動前述吐出流的方向的電磁力而一邊進行。

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