JPH0763808B2 - 連続鋳造鋳型の電滋ブレーキ装置 - Google Patents

連続鋳造鋳型の電滋ブレーキ装置

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JPH0763808B2
JPH0763808B2 JP4298590A JP4298590A JPH0763808B2 JP H0763808 B2 JPH0763808 B2 JP H0763808B2 JP 4298590 A JP4298590 A JP 4298590A JP 4298590 A JP4298590 A JP 4298590A JP H0763808 B2 JPH0763808 B2 JP H0763808B2
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和男 永浜
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、注入ノズルを2個有し、表層部と内層部の組
成の異なる複合鋼材用複層鋳片を連続的に鋳造する連続
鋳造装置の鋳型に取り付けられる電磁ブレーキ装置に関
する。
〔従来の技術〕
連続鋳造設備にて複合鋼材を製造する方法として、例え
ば特開平1−271031号公報では、連続鋳造鋳型内に電磁
ブレーキ装置を適用する技術が提案されている。この技
術は、2本の長さの異なる注入ノズルを用い、この注入
ノズルの溶鋼噴出口の間に電磁石を設け、磁気的手段に
よって表層部と内層部の境界を明瞭とする複層鋳片を得
る方法である。
しかしこのような連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置につ
いては、その具体的な構造については、今までに開始報
告されたものは無かった。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで上記した電磁ブレーキ装置の技術を実施するに
あたっては、次のような解決すべき幾つかの問題点があ
る。
(a) 磁場強度の点から、 連続鋳造鋳型内に電磁ブレーキ装置を設置した例として
は、特開昭63−203256号公報が開示されているが、この
技術においては、その目的とするところが注入ノズルか
らの溶鋼流を鋳型内で減速し、溶鋼中に含まれる介在物
を低減することにある。またこれらに必要に磁束密度と
しては、2500〜3500ガウスであることが特開平1−9976
3号公報に示されている。
しかしながらこの技術において、2個の注入ノズルを用
いて複合鋼材を製造する場合、鋳型上方のノズルから噴
出する表層用溶鋼と、下方ノズルから噴出する内層用溶
鋼の分離が必要であり、このため鋳片幅全域において、
磁束密度が一様かつ上記の値の約2倍の磁束密度が必要
である。そのために電磁石の外形は鋳型よりも大きな物
となり、周辺装置例えばタンデッシュカー,鋳型振動装
置等との取り合い上から、決められる設置スペースの制
約をうけて設置不可といった問題を惹起する。
(b) 取りつけ位置の点から、 一般に複合鋼材の製造においては、表層用金属は内層用
金属よりも特性の優れた、例えば耐蝕性,耐磨耗性等の
高い材質のものが使われており、製造コストの面から表
層金属厚みの最適化が重要となる。また複層鋳片鋳造
時、内層金属の注入ノズルが余り長すぎると、使用中詰
まりが発生し、また折損しやすい等のトラブルから耐久
性で問題となる。このようなことから、電磁ブレーキ装
置の設置位置は鋳型内が最適である。しかしながらこの
場合も、前述の理由から実用上設置不可といった問題を
惹起する。
本発明は、上記課題を解決した連続鋳造鋳型の電磁ブレ
ーキ装置を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するための本発明は、 (1) 注入ノズルを2個有し、該注入ノズルの溶鋼噴
出部が高さ方向で位置が異なるように設置された長方形
断面の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置において、該鋳
型の長辺側に、この長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石
を、その磁極を対向させて前記2個の溶鋼噴出部の間に
設けるとともに磁極の外周にコイルを巻回し、かつ電磁
石の鉄芯を前記鋳型を包囲するようにして設けたことを
特徴とする連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置、 (2) 長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの長辺
の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設け、
前記鋳型を形成する長辺銅板の上部を水箱にて、また下
部を電磁石の磁極にてそれぞれ支持したことを特徴とす
る前記(1)項記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装
置、 (3) 長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの長辺
の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設け、
前記鋳型を形成する長辺銅板の上部を水箱にて、また下
部を電磁石の磁極にてそれぞれ支持し、該長辺銅板の冷
却水路の上部を溝とし、下部を深孔としたことを特徴と
する前記(1)項記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装
置、 (4) 長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの長辺
の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設け、
該電磁石の鉄芯を前記鋳型の外側に包囲するようにして
設け、該鉄芯を磁極部を含む鋳型の長辺側ヨークと短辺
側ヨークとに4分割したことを特徴とする前記(1)項
記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置、 (5) 長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの長辺
の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設け、
該電磁石の鉄芯を磁極部を含む鋳型の長辺側ヨークと短
辺側ヨークとに4分割し、該長辺側ヨークと短辺側ヨー
クとをバネとタイロッドにより締結可能としたことを特
徴とする前記(1)項記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレー
キ装置 である。
〔作 用〕
本発明は、2本の注入ノズルの溶鋼噴出部の中間位置に
鋳型の長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石を対向させて設
け、磁場を鋳型全幅に均一に印加することができるの
で、複層鋳片を連続的に製造するに際して、表層と内層
金属の境界の明瞭化および表層金属厚さの最適化が可能
となる。
また強力な磁場を有する電磁石の設置実現と組み立て、
取扱い等を容易にする為に、本発明では次のように構成
される。
(a) 鋳型を形成する長辺銅板について、上部の溝に
よる冷却および水箱による支持,下部を深孔による冷却
および電磁石での支持とし、対向する磁極間距離を最小
とする。
(b) 電磁石は、対向する長辺側磁極を含むヨーク部
と短辺側ヨークとに4分割し、そして組み立ては、長辺
側ヨークと短辺側ヨーク部をタイロッドと皿バネからな
る締結装置により締結可能とする。これにより鋳型本体
の分解,組立も支障なく、容易に行うことができる。
(c) 対向する長辺間に短辺を挟持するために、上部
水箱支持部にはタイロッドと皿バネによるクランプ装置
を設け、下部電磁石磁極支持部については前記締結装置
での組立て時、長辺側ヨークと短辺側ヨーク間に隙間を
設けることにより、短辺挟持力が得られるように構成し
ている。
〔実施例〕
次に図面に基づいて、本発明の一実施例を説明する。
第1図(a)は連続鋳造鋳型の全体構造を示す一部断面
とした斜視図、第1図(b)は本発明における鋳型と電
磁石との関連を示す模式図、第2図は第1図(a)のA
−A部断面図、第3図は第1図(a)のB−B部断面
図、第4図は第1図(a)のC−C部断面図、第5図は
第1図(a)のD−D部断面図、第6図は第1図(a)
のE−E部断面図、第7図は第6図のF−F部断面図、
第8図は第6図のH−H部断面図、第9図は第6図のI
部詳細図、第10図は第7図のJ部詳細図、第11図は第3
図のG−G部断面図、第12図は第11図のL−L部断面
図、第13図は第11図のK−K部断面図、第14図は第3図
のM部詳細図、第15図は第3図のN部詳細図である。
図において鋳型1に2本の注入ノズル15a,15bが挿入さ
れ、表層用金属が注入ノズル15aから、また内層用金属
が注入ノズル15bからそれぞれ注入される。電磁石7は
鋳型1の下部で、且つ注入ノズル15aと15bの噴出口の中
間に位置し、長辺銅板3,短辺銅板5で鋳型断面を形成す
る鋳型1の外側を包囲している。なお52は溶鋼,16は複
層鋳片を示す。
鋳型1は、上部を水箱2a,2bにより支持され下部を電磁
石7の磁極9により支持される長辺銅板3と、水箱2bに
設けられた短辺支持板24a,24bと、これに設けられたジ
ャッキボルト45により位置決め支持される短辺バックプ
レート4と、これに支持される短片銅板5と、短片銅板
5を鋳造中に強固に長辺銅板3間を教示するための皿バ
ネ6と、タイロッド21およびナット22からなるクランプ
装置25と、これらを一括支持する鋳型ベースフレーム14
から構成されている。
長辺銅板3は、上部を水箱2a,2bと、これを貫通して長
辺銅板3に達する多数の取り付けボルト32により固定支
持され、さらに下部を電磁石7の磁極9を貫通して銅板
3に達する多数のボルト17により磁極9に固定支持され
る。さらに磁極9での支持ができない下端部について
は、磁極9に取り付けられた押さえ板46により支持され
る構造となっている。押さえ板46は電磁石7の磁束密度
の低下を防ぐため、非磁性材,一般にオーステナイト系
ステンレス鋼が用いられ、磁極9の前面突出部にボルト
47で固定され、長辺銅板3の下端を同様に多数のボルト
48で支持するようになっている。
次に長辺銅板3の冷却は、上部は水冷用の溝31が多数設
けられており、これを通過する冷却水は水箱2a,2bから
給水および排水される構造となっている。長辺銅板3の
下部厚みは、磁極9の対向間距離の最小化による磁場強
度最大化のために、上部に比して約半分の厚みとなって
おり、このため冷却は多数設けられた水冷用深孔34によ
り行われる。冷却水は給水パイプ36より支管38a,シール
ピース39を介して深孔34aの上部から給水され、下端集
合孔40より隣接の深孔34bを通って、給水同様上方のシ
ールピース39,支管38bを経て排水パイプ37へと排水され
る。深孔34a,34bは、隣接の2本で一つの冷却水路を形
成し、下端集合孔40は2本ごとにプラグ35により分割さ
れた構造となっている。
短辺銅板5の冷却水は、給水ホース41からバックプレー
ト4に給水された水孔43aより、短辺銅板5の冷却溝44
を通って短辺銅板5を冷却した後、水孔43bを経て排水
ホース42から排出される。
電磁石7は、長辺側に対向して設けられる巻線8,磁極9,
ヨーク10と、磁極9間に磁路を形成するための短辺側ヨ
ーク11とからなり、巻線8,磁極9,ヨーク10で構成され長
辺側に配設される部分と、短辺側ヨーク11に4分割可能
となっている。そしてヨーク10と11を貫通して設けられ
るタイロッド20,皿バネ50,ナット51からなる締結装置23
により一体組み立て可能な構造となっている。なお図に
おいて、54はそれぞれヨークの分割部,55は鉄芯を示
す。
鋳造中に短辺銅板5を長辺銅板3間に強固に挟持するク
ランプ装置25は、前述のように上部について水箱2a,2b
間をタイロッド21と皿バネ6を用いて行われるが、下部
については前記締結装置23での電磁石7の組み立て時、
ヨーク10と11の分割部54において隙間δ(約0.5mm)を
設け、締結装置23の皿バネ50のバネ力に対向する磁極9
を介して長辺銅板3間に短辺銅板5を強固に挟持する構
造となっている。
電磁石7はベースフレーム14に支持され、鋳型1との位
置合わせのためのベースフレーム14に設けられたジャッ
キボルト49により、調整可能な構造となっている。
鋳型直下に配設されるフットロール18は、ヨーク10の下
面に取り付けられたフットロール取り付けフレーム26に
チョック27と共にボルト28により固定される構造となっ
ており、必要に応じ取り付けフレーム26に設けられたジ
ャッキボルト29により調整可能となっている。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されており、従って下記の如
き効果を奏する。
(1) 鋳型長辺銅板を、上部を水箱にて、下部を電磁
石磁極にてそれぞれ直接支持したことにより、十分な磁
束密度を有し、かつ長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石
を、2本の注入ノズルの噴出口の中間位置で鋳型下部に
設置可能としたことから、2層間の混合を最低限に押さ
え、表層と内層の境界の明瞭な複層鋳片の製造が可能と
なった。
(2) 高い冷却能を必要とすると共に高温変形に対し
て十分な強度を必要とする鋳型上部について、従来から
十分確証された銅板厚みおよび冷却構造とし、上部に比
し冷却能並びに高温強度共に劣ることが許される下部に
ついて、銅板厚みを上部の約半分として磁束密度の最大
化を図り、さらに深孔による冷却構造としたことによ
り、実用上必要な磁束密度および鋳型性能を両立させる
ことが可能となった。
(3) 電磁石を2つの磁極,巻線を含むヨーク部と磁
路を形成するための2つのヨーク部とに分割し、タイロ
ッドと皿バネとからなる締結装置により組み立て可能と
したことから、電磁石と鋳型の組み立ておよび解体が容
易となり、鋳型の整備時間および費用が少なくて済む。
また締結装置による電磁石組み立て時においてヨーク間
に隙間を設け、締結装置内の皿バネ力により長辺銅板間
に短辺銅板を挟持することを可能としたことにより、鋳
造中も鋳型断面の保持が可能となり、鋳型断面形状,寸
法の精度ならびに鋳片品質の確保が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は連続鋳造鋳型の全体構造を示す一部断面
とした斜視図、第1図(b)は本発明における鋳型と電
磁石との関連を示す模式図、第2図は第1図(a)のA
−A部断面図、第3図は第1図(a)のB−B部断面
図、第4図は第1図(a)のC−C部断面図、第5図は
第1図(a)のD−D部断面図、第6図は第1図(a)
のE−E部断面図、第7図は第6図のF−F部断面図、
第8図は第6図のH−H部断面図、第9図は第6図のI
部詳細図、第10図は第7図のJ部詳細図、第11図は第3
図のG−G部断面図、第12図は第11図のL−L部断面
図、第13図は第11図のK−K部断面図、第14図は第3図
のM部詳細図、第15図は第3図のN部詳細図である。 1……鋳型,2a,2b……水箱,3……長辺銅板,4……短辺バ
ックプレート,5……短辺銅板,7……電磁石,8……電磁石
の巻線,9……磁極,10,11……ヨーク,12……振動テーブ
ル,14……鋳型のベースフレーム,15a,15b……注入ノズ
ル,16……複層鋳片,20,21……タイロッド,23……ヨーク
の締結装置,25……クランプ装置,31……長辺銅板の冷却
水路溝,24,34a,34b……長辺銅板の冷却水路深孔,50……
ヨーク締結用ばね,52……溶鋼,53……ノズルの溶鋼噴出
部,54……ヨーク分割部,55……鉄心

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】注入ノズルを2個有し、該注入ノズルの溶
    鋼噴出部が高さ方向で位置が異なるように設置された長
    方形断面の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置において、
    該鋳型の長辺側に、この長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁
    石を、その磁極を対向させて前記2個の溶鋼噴出部の間
    に設けるとともに磁極の外周にコイルを巻回し、かつ電
    磁石の鉄芯を前記鋳型を包囲するようにして設けたこと
    を特徴とする連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置。
  2. 【請求項2】長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側この長
    辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設
    け、前記鋳型を形成する長辺銅板の上部を水箱にて、ま
    た下部を電磁石の磁極にてそれぞれ支持したことを特徴
    とする請求項(1)記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ
    装置。
  3. 【請求項3】長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの
    長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設
    け、前記鋳型を形成する長辺銅板の上部を水箱にて、ま
    た下部を電磁石の磁極にてそれぞれ支持し、該長辺銅板
    の冷却水路の上部を溝とし、下部を深孔としたことを特
    徴とする請求項(1)記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレー
    キ装置。
  4. 【請求項4】長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの
    長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設
    け、該電磁石の鉄芯を前記鋳型の外側に包囲するように
    して設け、該鉄芯を磁極部を含む鋳型の長辺側ヨークと
    短辺側ヨークとに4分割したことを特徴とする請求項
    (1)記載の連続鋳造鋳型の電磁ブレーキ装置。
  5. 【請求項5】長方形断面の連続鋳造鋳型の長辺側にこの
    長辺の幅とほぼ等しい幅の電磁石の磁極を対向させて設
    け、該電磁石の鉄芯を磁極部を含む鋳型の長辺側ヨーク
    と短辺側ヨークとに4分割し、該長辺側ヨークと短辺側
    ヨークとをバネとタイロッドにより締結可能としたこと
    を特徴とする請求項(1)記載の連続鋳造鋳型の電磁ブ
    レーキ装置。
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