JPH0642982B2 - 連続鋳造鋳型内金属流動制御方法 - Google Patents

連続鋳造鋳型内金属流動制御方法

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JPH0642982B2
JPH0642982B2 JP62241439A JP24143987A JPH0642982B2 JP H0642982 B2 JPH0642982 B2 JP H0642982B2 JP 62241439 A JP62241439 A JP 62241439A JP 24143987 A JP24143987 A JP 24143987A JP H0642982 B2 JPH0642982 B2 JP H0642982B2
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義行 金尾
章生 長棟
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、連続鋳造の導電静鋳型内に浸漬ノズルから
流出する溶融金属の流動を電磁力により制御・抑制する
連続鋳造鋳型内金属流動制御方法に関する。
[従来の技術] 連続鋳造には銅製の鋳型内に浸漬ノズルから溶鋼を供給
する工程があるが、この工程においては溶鋼の保温と潤
滑を目的としてパウダを浮遊させるようにしている。し
かしこのパウダが溶鋼の流動によって巻込まれ凝固した
鋳片に不純物として混入する問題がある。特に近年によ
うに鋳込みの高速化が計られると溶鋼流動が激しくな
り、湯面波動が大きくなってパウダの混入が顕著となる
虞れがあった。
このため従来から外部磁場による電磁力を利用して鋳型
内の溶鋼流動に制動をかける試みが行われている。これ
には静磁界を利用する方法と移動磁界を利用する方法が
ある。
例えば静磁界を利用するものとしては従来、特開昭59
−101261号公報や実開昭59−85653号公報
に見られるように、鋳型の外部から電磁石又は永久磁石
により鋳型の側面を水平に貫通し、かつ溶鋼流動を直交
する静磁場を印加するものが知られている。すなわち第
4図(a)、(b)、(c)に示すように、横断面が長
方形状の鋳型1の長辺側側壁1a,1aの外部に、磁極
面を浸漬ノズル2の出口付近に向けて一対の電磁石3,
4を互いに逆極面を向けて対向配置させている。なお、
鋳型1内の溶鋼にはパウダ5を浮遊させている。
このものにおいては、浸漬ノズル2から流出した溶鋼は
図中矢印イで示すように流動するのに対して電磁石3,
4によって図中矢印ハで示す方向の静磁界が発生し、か
つ図中矢印ロで示す方向の誘導電流が発生する。これに
より溶鋼流動とは逆方向の力が発生して溶鋼流動に制動
をかけ、湯面波動が大きくなるのを抑制してパウダ5の
巻込みを極力防止している。
また移動磁界を利用するものとしては従来、特開昭57
−11756号公報に見られるように、電磁コイルを鋳
型の長辺側側壁に沿って設置し、いわゆる電磁撹拌の原
理と同様にして、鋳型内の溶鋼中に移動磁界を励起し、
この移動磁界の移動方向を溶鋼の流動方向と逆になるよ
うにして溶鋼流動に制動をかけるものが知られている。
また移動磁界を利用する別の例としては特開昭60−2
34754号公報に見られるように、複数の電磁コイル
を鋳型内の溶鋼の湯面上方に配置し、溶鋼中に移動磁界
を励起して溶鋼流動に制動をかけるものが知られてい
る。
[発明が解決しようとする問題点] しかし上述した従来の静磁界を利用する方法では、静磁
界が鋳型側壁を水平に貫通す方向に発生するため、誘起
される誘導電流は矢印ロで示すように溶鋼中で閉じる電
流となり、このため溶鋼の比較的大きな電気抵抗に大き
く左右され、誘導電流が効率良く発生しないことにな
る。なお、溶鋼の電気抵抗は約150×10−8Ωmで
あり、銅製の鋳型の電気抵抗2.5×10−8Ωmに比
べて2桁程度大きい。
このため溶鋼流動に対する充分な制動力が得られず、パ
ウダ5の溶鋼中への混入を充分に防止できない問題があ
った。
また移動磁界を利用する方法は、移動磁界を発生するた
めに交流電源装置や複数のコイルの結線等、装置が複雑
かつ大形化する欠点があった。またこの方法の前者のも
のは鋳型内に渦電流が発生して溶鋼中の磁界を弱めるた
め、大きな磁界が発生させる構成にしなければならず装
置がさらに大きくなる問題があり、また後者のものは湯
面近傍の溶鋼流動の制動には有効であるが鋳型内部の制
動は困難であり、かつ湯面からの副射熱に対して電磁コ
イルを保護するための冷却機構が必要となるなど各種の
問題があった。
このように移動磁界を利用するものは静磁界を利用する
ものに比べて、装置が複雑化しかつ大形化するなど実用
化の上で解決すべき問題が多い。そこで本願発明は静磁
界を利用することを基本とし、しかも誘導電流を効率よ
く誘起できて大きな制動力が得られ、パウダの混入を最
大限防止できる連続鋳造鋳型内金属流動制御方法を提供
しようとするものである。
[問題点を解決するための手段と作用] この発明は、連続鋳造の導電性鋳型内に浸漬ノズルから
流出する溶鋼金属の流動を電磁力により制御・抑制する
場合に、鋳型の長辺方向と引き抜き方向とで作る平面に
平行で溶融金属流動方向と垂直となる方向の静磁界を加
え、これにより溶融金属の流動に制動をかけようとする
ものである。
すなわち、第1図に示すように、横断面が長方形状で例
えば銅製の鋳型11内に浸漬ノズル12から溶融金属、
例えば溶鋼を供給することによって鋳型11内では矢印
イで示す溶鋼流動が発生する。これに対して鋳型11の
長辺側側壁11a,11aの外部に例えばそれぞれ一対
の電磁石13,14、15,16を対向配置させて、側
壁11a,11aの外部から内部に向かって鋳片の引抜
き方向(図中白抜きの矢印で示す方向)の静磁界(図中
矢印ハで示す)を発生させる。
これにより鋳型11の長辺側側壁11a,11a内を通
り、かつ溶鋼内を通って図中矢印ロで示す誘導電流が流
れることになる。すなわち鋳型11の側壁を通る閉回路
が構成されることになる。そして鋳型11を構成する銅
の電気抵抗率は2.5×10−8Ωmと溶鋼の電気抵抗
率150×10−8Ωmに比べて2桁も小さいのでこの
閉回路の電気抵抗は従来の静磁界を鋳型側壁を水平に貫
通する方向に発生させ溶鋼中で閉じる誘導電流を誘起さ
せるものに比べてかなり小さくできる。従って誘導電流
が効率良く誘起され大きな制動力が発生することにな
る。従って湯面変動が確実に防止されるようになりパウ
ダ17の溶鋼中への混入を最大限防止できることにな
る。
また、鋳型11の短辺側側壁近傍での湯面の変動の原因
は、溶鋼内部の上方向流動(図中矢印イで示す)による
ものである。このことから第2図に示すように鋳型11
の短辺側側壁11bの外部に例えば電磁石18を配置し
てその側壁の外部から内部に向かって鋳片の引抜き方向
の静磁界(図中矢印ハで示す)を発生させるようにして
も図中矢印ロで示すように鋳型11の短辺側側壁内を通
る誘導電流を発生させることができる。従ってこのよう
にしても誘導電流を効率よく発生させることができて大
きな制動力を得ることができ、パウダ17の溶鋼中への
混入を最大限防止できることになる。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。な
お、この実施例はこの発明をスラブ連続鋳造機の鋳込み
に適用したものについて述べる。
これは第3図に示すように、横断面が長方形状で銅製の
鋳型21内に浸漬ノズル22から溶鋼を供給し、その鋳
型21の長辺側側壁21a,21aの外部にそれぞれ一
対の電磁石23,24、25,26を対向配置させて、
側壁21a,21aの外部から内部に向かって鋳片の引
抜き方向(図中白抜きの矢印で示す方向)の静磁界を発
生させるようにしている。
また鋳型21の短辺側側壁21b,21bの外部にそれ
ぞれ電磁石28,29を対向配置させて、側壁21b,
21bの外部から内部に向かって鋳片の引抜き方向の静
磁界を発生させるようにしている。なお、図中27は溶
鋼に浮遊されているパウダである。
また鋳型21の短辺側側壁21bは可動構造となってい
て長辺側側壁21aとは分離している。このため短辺側
側壁21bと長辺側側壁21aとの接触面で誘導電流に
よる電食が生じる虞れがある。これを防止するために短
辺側側壁21bと長辺側側壁21aとを電線30で電気
的に接続して誘導電流路を確保している。
このような構成にて例えば厚さ235mm、幅1800mm
の断面を有するスラブを鋳込み速度0.95m/minに
て鋳込み、電磁石23〜26にて発生する磁界を最大2
500ガウス、電磁石28,29にて発生する磁界を最
大1800ガウスに設定し、電磁石23〜26又は電磁
石28,29のいずれか一方を作動させたところ、大き
な制動がかかり湯面変動が抑制され溶鋼内部へのパウダ
27の混入量を従来の混入量に比べて半減させることが
できた。
また電磁石23〜26及び電磁石28,29を同時に作
動させたところさらに大きな制動がかかって湯面変動が
さらに抑制され溶鋼内へのパウダ27の混入量をさらに
減少させることができた。
また、実設備においては設備化を容易にするために、電
磁コイル一対のみを浸漬ノズル部に磁界が印加されるよ
うに配置することも考えられる。この場合の作用は第1
図(c)における13と14、15と16が近接したも
のとして理解できる。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、鋳型外部から静
磁界を鋳片の引抜き方向に発生させることにより誘導電
流を効率よく誘起でき、これにより溶融金属流動に対す
る大きな制動力を得ることができ、パウダの混入を最大
限防止できる連続鋳造鋳型内金属流動制御方法を提供で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はこの発明の基本原理を説明するため
の図、第3図はこの発明の実施例を示す概略構成図、第
4図は従来例を示す概略構成図である。 11,21……鋳型、12,22……浸漬ノズル、13
〜16,18,23〜26,28,29……電磁石、1
7,27……パウダ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続鋳造の導電性鋳型内に浸漬ノズルから
    流出する溶融金属の流動を電磁力により制御・抑制する
    方法において、前記鋳型の長辺方向と引き抜き方向とで
    作る平面に平行で溶融金属流動方向と垂直となる方向の
    静磁界を加えることを特徴とする連続鋳造鋳型内金属流
    動制御方法。
  2. 【請求項2】静磁界を加える方法が、浸漬ノズルの近傍
    にコの字型の電磁コイルふたつを一対として、鋳型を挟
    むように、かつ同種磁極が向かいあうように、少なくと
    も一対設置する方法である特許請求の範囲第1項記載の
    連続鋳造鋳型内金属流動制御方法。
  3. 【請求項3】静磁界を加える方法が、鋳型の短辺の外側
    に電磁コイルを配置する方法である特許請求の範囲第1
    項記載の連続鋳造鋳型内金属流動制御方法。
  4. 【請求項4】静磁界を加える方法が、浸漬ノズルの近傍
    にコの字型の電磁コイルふたつを一対として、鋳型を挟
    むように、かつ同種磁極が向かいあうように、少なくと
    も一対設置し、かつ、鋳型の短辺の外側に電磁コイルを
    配置する方法である特許請求の範囲第1項記載の連続鋳
    造鋳型内金属流動制御方法。
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