JPH08155603A - 溶融金属の連続鋳造方法 - Google Patents
溶融金属の連続鋳造方法Info
- Publication number
- JPH08155603A JPH08155603A JP30401694A JP30401694A JPH08155603A JP H08155603 A JPH08155603 A JP H08155603A JP 30401694 A JP30401694 A JP 30401694A JP 30401694 A JP30401694 A JP 30401694A JP H08155603 A JPH08155603 A JP H08155603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- mold
- electromagnetic coil
- electromagnetic force
- continuous casting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋳型と鋳片との潤滑と、鋳型内の溶融金属の
温度の双方を独立して適正に制御し、これにより鋳片表
表面の品質を改善することができる溶融金属の連続鋳造
方法を提供することを目的とする。 【構成】 溶融金属を潤滑剤と共に注入する水冷鋳型
に、上下方向に一定周期の振動を付与すると共に鋳型を
包囲して配置したリニア電磁コイルにより鉛直面内に電
磁力を付与して溶融金属の連続鋳造を行う方法におい
て、前記電磁コイルに周波数の異なる２種類の交流電流
をそれぞれ単独或いは重畳し付与することを特徴とす
る。
温度の双方を独立して適正に制御し、これにより鋳片表
表面の品質を改善することができる溶融金属の連続鋳造
方法を提供することを目的とする。 【構成】 溶融金属を潤滑剤と共に注入する水冷鋳型
に、上下方向に一定周期の振動を付与すると共に鋳型を
包囲して配置したリニア電磁コイルにより鉛直面内に電
磁力を付与して溶融金属の連続鋳造を行う方法におい
て、前記電磁コイルに周波数の異なる２種類の交流電流
をそれぞれ単独或いは重畳し付与することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属の連続鋳造方
法、特に、良好な品質の鋳片を得ることができる連続鋳
造方法に関する。
法、特に、良好な品質の鋳片を得ることができる連続鋳
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、鋼の連続鋳造を行う場合、水冷
構造の鋳型内に溶鋼を注入すると共にその溶鋼表面に潤
滑剤（パウダー）を投入し、鋳型に上下方向に一定周期
の振動を付与しながら、溶鋼をその周辺から凝固させつ
つ下方に引き抜いて鋳片を得ていた。この鋳造に際して
は良好な表面性状の鋳片を得るために、鋳型の溶鋼メニ
スカス部に相当する位置の周囲に単相の電磁コイルを配
置して、その電磁力により溶鋼にピンチ力を付与せし
め、溶鋼表面を盛り上げることによって、鋳片と鋳型間
に潤滑剤が円滑に入り込むようにする技術が広く知られ
ている（特公昭５７−２１４０８号公報参照）。
構造の鋳型内に溶鋼を注入すると共にその溶鋼表面に潤
滑剤（パウダー）を投入し、鋳型に上下方向に一定周期
の振動を付与しながら、溶鋼をその周辺から凝固させつ
つ下方に引き抜いて鋳片を得ていた。この鋳造に際して
は良好な表面性状の鋳片を得るために、鋳型の溶鋼メニ
スカス部に相当する位置の周囲に単相の電磁コイルを配
置して、その電磁力により溶鋼にピンチ力を付与せし
め、溶鋼表面を盛り上げることによって、鋳片と鋳型間
に潤滑剤が円滑に入り込むようにする技術が広く知られ
ている（特公昭５７−２１４０８号公報参照）。
【０００３】この従来の鋳型を包囲する電磁コイルに単
相の交流電流を印加することにより、ピンチ力を作用さ
せてメニスカスを上に凸状に湾曲させる場合、この盛り
上がりは溶融金属内に生成する誘導電流と磁場の相互作
用により生成するが、誘導電流は同時にジュール熱をも
生成する。このため溶融金属には、鋳型との接触圧低下
効果と温度上昇効果の２つの効果が作用することにな
る。このような効果は電磁場の周波数に支配される。
相の交流電流を印加することにより、ピンチ力を作用さ
せてメニスカスを上に凸状に湾曲させる場合、この盛り
上がりは溶融金属内に生成する誘導電流と磁場の相互作
用により生成するが、誘導電流は同時にジュール熱をも
生成する。このため溶融金属には、鋳型との接触圧低下
効果と温度上昇効果の２つの効果が作用することにな
る。このような効果は電磁場の周波数に支配される。
【０００４】しかしながら、従来の電磁コイルに印加す
る周波数は大体６０Hz程度であり、しかも一旦設定した
ならこれを操業中は変えずに引き続きこの周波数を維持
するため、メニスカスの盛り上がりについては満足して
も温度上昇については不十分であるというように、両方
の効果を同時に満足させる程度に発揮させることができ
なかった。
る周波数は大体６０Hz程度であり、しかも一旦設定した
ならこれを操業中は変えずに引き続きこの周波数を維持
するため、メニスカスの盛り上がりについては満足して
も温度上昇については不十分であるというように、両方
の効果を同時に満足させる程度に発揮させることができ
なかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
鋳型と鋳片間の潤滑と、鋳型内の溶融金属の温度の双方
を独立して常に適正に制御し、これにより最適なメニス
カス盛り上がり状態を達成しかつ目標とする熱量を投入
することができ、鋳片表面の品質を改善することができ
る溶融金属の連続鋳造方法を提供することを目的とす
る。
鋳型と鋳片間の潤滑と、鋳型内の溶融金属の温度の双方
を独立して常に適正に制御し、これにより最適なメニス
カス盛り上がり状態を達成しかつ目標とする熱量を投入
することができ、鋳片表面の品質を改善することができ
る溶融金属の連続鋳造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、溶融金
属を潤滑剤と共に注入する水冷鋳型に、上下方向に一定
周期の振動を付与すると共に鋳型を包囲して配置したソ
レノイド電磁コイルにより鉛直面内に電磁力を付与して
溶融金属の連続鋳造を行う方法において、前記電磁コイ
ルに周波数の異なる２種類の交流電流をそれぞれ単独或
いは重畳して付与することを特徴とする溶融金属の連続
鋳造方法にある。
属を潤滑剤と共に注入する水冷鋳型に、上下方向に一定
周期の振動を付与すると共に鋳型を包囲して配置したソ
レノイド電磁コイルにより鉛直面内に電磁力を付与して
溶融金属の連続鋳造を行う方法において、前記電磁コイ
ルに周波数の異なる２種類の交流電流をそれぞれ単独或
いは重畳して付与することを特徴とする溶融金属の連続
鋳造方法にある。
【０００７】また、上記の方法において、低い周波数の
電磁力と高い周波数の電磁力の重畳値を一定に設定し、
両者への供給電流値を変えることにより、溶融金属に投
入する熱量を溶融金属メニスカス部の盛り上がりとは独
立して調整するようにすることが好ましい。
電磁力と高い周波数の電磁力の重畳値を一定に設定し、
両者への供給電流値を変えることにより、溶融金属に投
入する熱量を溶融金属メニスカス部の盛り上がりとは独
立して調整するようにすることが好ましい。
【０００８】
【作用】以下本発明の詳細を説明する。図１において、
１は上下方向に一定周期の振動を付与されかつ水冷構造
に構成した矩形断面鋳型、２は該鋳型内にノズルを介し
て注入される溶融金属、３は鋳型１を取り囲み鋳型内の
溶融金属２に鉛直面内の成分を有する電磁力を付与する
ための単相の電磁コイル、４は該電磁コイル３に例えば
高低２種類の周波数ｆ1，ｆ2 をもつ交流電流を印加す
るための交流電源、５は溶融金属上に投入される潤滑
剤、６は凝固シェルである。なお、矢印Ａはコイルによ
る生じる電磁力の方向を示し、矢印Ｂは電磁力により溶
融金属中に生じる攪拌流の方向を示している。
１は上下方向に一定周期の振動を付与されかつ水冷構造
に構成した矩形断面鋳型、２は該鋳型内にノズルを介し
て注入される溶融金属、３は鋳型１を取り囲み鋳型内の
溶融金属２に鉛直面内の成分を有する電磁力を付与する
ための単相の電磁コイル、４は該電磁コイル３に例えば
高低２種類の周波数ｆ1，ｆ2 をもつ交流電流を印加す
るための交流電源、５は溶融金属上に投入される潤滑
剤、６は凝固シェルである。なお、矢印Ａはコイルによ
る生じる電磁力の方向を示し、矢印Ｂは電磁力により溶
融金属中に生じる攪拌流の方向を示している。
【０００９】また、図２は上記の２種類の周波数ｆ1 ，
ｆ2 をもつ交流電流を重畳するための回路図を示すもの
で、従来より知られたものである。この回路は、３相交
流を整流し、直流電圧を生成させた後、信号発生器によ
り与えた任意の信号を用いて、端子Ｕ，Ｖ間に任意波形
の電圧を発生させるもので、２種類の周波数ｆ1 ，ｆ2
を重畳した電圧をＵＶ間に与えるものである。
ｆ2 をもつ交流電流を重畳するための回路図を示すもの
で、従来より知られたものである。この回路は、３相交
流を整流し、直流電圧を生成させた後、信号発生器によ
り与えた任意の信号を用いて、端子Ｕ，Ｖ間に任意波形
の電圧を発生させるもので、２種類の周波数ｆ1 ，ｆ2
を重畳した電圧をＵＶ間に与えるものである。
【００１０】図１の如く鋳型１を包囲する電磁コイル３
を配置した場合、前述したように、このコイル位置に対
応する溶融金属２にはピンチ力と共に温度上昇効果が作
用することになる。本発明ではこの電磁コイルの交流電
源を、２種類の周波数ｆ1 ，ｆ2 をもつ交流電流が同時
に重畳或いはそれぞれ単独に流れるように構成する。従
って、所定寸法の鋳型に対して、周波数ｆ1 ，ｆ2 によ
って生成するヘッド（静圧低下代）をＨ1 ，Ｈ2 、発生
ジュール熱をＱ1 ，Ｑ2 とすると、所望のヘッド（Ｈ）
及びジュール熱（Ｑ）を、ｆ1 ，ｆ2 の選択とその強度
を調整することで、独立に目標値に至らしめることがで
きる。なお、目標ヘッドは金属により変わるが、鋼の場
合、一般に１０mm〜５０mmの範囲、目標温度は、溶融金
属の過熱度に依存するが、鋼の液相線温度＋１０℃〜３
０℃の範囲となる。
を配置した場合、前述したように、このコイル位置に対
応する溶融金属２にはピンチ力と共に温度上昇効果が作
用することになる。本発明ではこの電磁コイルの交流電
源を、２種類の周波数ｆ1 ，ｆ2 をもつ交流電流が同時
に重畳或いはそれぞれ単独に流れるように構成する。従
って、所定寸法の鋳型に対して、周波数ｆ1 ，ｆ2 によ
って生成するヘッド（静圧低下代）をＨ1 ，Ｈ2 、発生
ジュール熱をＱ1 ，Ｑ2 とすると、所望のヘッド（Ｈ）
及びジュール熱（Ｑ）を、ｆ1 ，ｆ2 の選択とその強度
を調整することで、独立に目標値に至らしめることがで
きる。なお、目標ヘッドは金属により変わるが、鋼の場
合、一般に１０mm〜５０mmの範囲、目標温度は、溶融金
属の過熱度に依存するが、鋼の液相線温度＋１０℃〜３
０℃の範囲となる。
【００１１】例えば、上記の２種類の周波数として差の
ある高低の周波数を使用し、低い周波数の電磁力と高い
周波数の電磁力の重畳値を必要な溶融金属ヘッド支持圧
として一定に設定し、両周波数への供給電流値を適宜変
える、つまり電力比率を変えることにより、溶融金属に
投入する熱量を溶融金属メニスカス部の盛り上がりとは
独立して調整することが可能となる。従って、このよう
な独立した調整により、メニスカス部の盛り上がりを欠
陥の生じない範囲に維持しつつ、同時にメニスカス部の
温度についても低温或いは高温欠陥の生じない範囲に維
持することが容易となる。
ある高低の周波数を使用し、低い周波数の電磁力と高い
周波数の電磁力の重畳値を必要な溶融金属ヘッド支持圧
として一定に設定し、両周波数への供給電流値を適宜変
える、つまり電力比率を変えることにより、溶融金属に
投入する熱量を溶融金属メニスカス部の盛り上がりとは
独立して調整することが可能となる。従って、このよう
な独立した調整により、メニスカス部の盛り上がりを欠
陥の生じない範囲に維持しつつ、同時にメニスカス部の
温度についても低温或いは高温欠陥の生じない範囲に維
持することが容易となる。
【００１２】
鋳造条件 ・鋳造材料：普通鋼アルミキルド材 ・鋳型サイズ；１５０mmφ×８００mmｈ ・ノズル：下向き１孔 ・鋳型振動：ストローク ６mm、サイクル １８０cpm
（３Hz） 潤滑剤 ・主特性 Ｃ−ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＮａＦ
系 ・粘度 ２ポアズ 電磁力条件 ・コイル：コイル上端 湯面レベル（鋳型上端−１００
mmのとき）、コイル高さ 湯面レベルから下方２００mm
まで ・磁場 単相交流 ６０Hz 生成ヘッド ３０mm（こ
れをａとする）、単相交流、６０Hz及び３００Hz重
畳、合成ヘッド３０mm、電力比率１：１、１：２、１：
３の３水準（これら３水準をそれぞれｂ，ｃ，ｄとす
る）
（３Hz） 潤滑剤 ・主特性 Ｃ−ＣａＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＮａＦ
系 ・粘度 ２ポアズ 電磁力条件 ・コイル：コイル上端 湯面レベル（鋳型上端−１００
mmのとき）、コイル高さ 湯面レベルから下方２００mm
まで ・磁場 単相交流 ６０Hz 生成ヘッド ３０mm（こ
れをａとする）、単相交流、６０Hz及び３００Hz重
畳、合成ヘッド３０mm、電力比率１：１、１：２、１：
３の３水準（これら３水準をそれぞれｂ，ｃ，ｄとす
る）
【００１３】上記の条件にて鋳造を行った結果、溶鋼の
メニスカス測温値の変化を図３に、鋳片表面欠陥指数の
比較を図４にそれぞれ示す。図３から（ａ）は過熱度が
低く、（ｄ）は逆に過熱度が高すぎ、（ｂ），（ｃ）が
最も好ましい温度を示していることが分かる。また、図
４から（ａ）はメニスカス温度が低すぎてパウダー噛込
とデッケル（小さな塊ができる状態）という欠陥が生
じ、（ｄ）は高すぎてブリード等の欠陥が発生するが、
（ｂ）と（ｃ）はこのような欠陥が少なく十分満足すべ
き鋳片が得られることが分かった。
メニスカス測温値の変化を図３に、鋳片表面欠陥指数の
比較を図４にそれぞれ示す。図３から（ａ）は過熱度が
低く、（ｄ）は逆に過熱度が高すぎ、（ｂ），（ｃ）が
最も好ましい温度を示していることが分かる。また、図
４から（ａ）はメニスカス温度が低すぎてパウダー噛込
とデッケル（小さな塊ができる状態）という欠陥が生
じ、（ｄ）は高すぎてブリード等の欠陥が発生するが、
（ｂ）と（ｃ）はこのような欠陥が少なく十分満足すべ
き鋳片が得られることが分かった。
【００１４】
【発明の効果】以上のごとく本発明の鋳造方法によれ
ば、溶融金属に電磁力を作用させる電磁コイルに周波数
の異なる２種類の交流電流を印加し得るようにしたた
め、溶融金属のメニスカス部に鋳造条件に対応した最適
なピンチ力と過熱度を常に付与することが可能となる。
これにより鋳型と鋳片間の接触圧と、鋳型内の溶融金属
の温度の双方を独立して適正に制御し得るため、表面品
質の優れた鋳片を製造できる。
ば、溶融金属に電磁力を作用させる電磁コイルに周波数
の異なる２種類の交流電流を印加し得るようにしたた
め、溶融金属のメニスカス部に鋳造条件に対応した最適
なピンチ力と過熱度を常に付与することが可能となる。
これにより鋳型と鋳片間の接触圧と、鋳型内の溶融金属
の温度の双方を独立して適正に制御し得るため、表面品
質の優れた鋳片を製造できる。
【図１】本発明方法を説明するための鋳型部分の概略断
面図。
面図。
【図２】本発明において採用する２周波数の交流電源の
回路図。
回路図。
【図３】本発明の実施例におけるメニスカス測温値の変
化を比較例と共に示す図。
化を比較例と共に示す図。
【図４】本発明の実施例における鋳片表面欠陥指数を比
較例と共に示す図。
較例と共に示す図。
１ 鋳型 ２ 溶融金属 ３ 電磁コイル ４ 電源 ５ 潤滑剤 ６ 凝固シェル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤田 健三 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融金属を潤滑剤と共に注入する水冷鋳
型に、上下方向に一定周期の振動を付与すると共に鋳型
を包囲して配置した電磁コイルにより鉛直面内に電磁力
を付与して溶融金属の連続鋳造を行う方法において、前
記電磁コイルに周波数の異なる２種類の交流電流をそれ
ぞれ単独或いは重畳して付与することを特徴とする溶融
金属の連続鋳造方法。 - 【請求項２】 低い周波数の電磁力と高い周波数の電磁
力の重畳値を一定に設定し、両者への供給電流値を変え
ることにより、溶融金属に投入する熱量を溶融金属メニ
スカス部の盛り上がりとは独立して調整することよりな
る請求項１記載の連続鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30401694A JPH08155603A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 溶融金属の連続鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30401694A JPH08155603A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 溶融金属の連続鋳造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08155603A true JPH08155603A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17928059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30401694A Withdrawn JPH08155603A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | 溶融金属の連続鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08155603A (ja) |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP30401694A patent/JPH08155603A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |