KR950004228B1 - Device and method for flow regulation of molten metal of using electromagnetism - Google Patents

Device and method for flow regulation of molten metal of using electromagnetism Download PDF

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KR950004228B1
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정진호
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포항종합제철주식회사
정명식
재단법인산업과학기술연구소
백덕현
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16Controlling or regulating processes or operations

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

The apparatus improves the melt interface stability during continuous casting by accurately controlling the melt flow supply and melt height in the bath. The apparatus comprises (A) electromagnet cores (1) supported by the supporter (5) placed in the side of inflow nozzle (12); (B) copper tube (b) coiled on the electromagnet with coolant circulation hole (6a); (C) D.C. power supply to supply direct current to the copper tube; (D) transducer (3) and coolant supplier (4).

Description

전자기장을 이용한 용탕의 유량조절장치 및 그 방법Flow regulating device and method of molten metal using electromagnetic field

제1도는 스리트형 주입을 위한 쌍롤 스트립주조장치의 개락도.1 is an open view of a twin roll strip casting device for a split type injection.

제2도는 본 발명에 부합되는 용탕의 유량조절장치가 노즐에 설치된 상태를 나타내는 평면도.2 is a plan view showing a state in which the flow rate adjusting device for the molten metal according to the present invention is installed in the nozzle.

제3도는 본 발명에 부합되는 용탕의 유량조절장치의 사용상태 단면도.3 is a cross-sectional view of the state of use of the flow rate control device of the melt in accordance with the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 전자석코어 2 : 직류공급장치1: Electromagnet core 2: DC supply device

3 : 전류가변기 4 : 냉각수 공급장치3: current transformer 4: cooling water supply device

6 : 구리튜브 10 : 턴디쉬6: copper tube 10: tundish

12 : 노즐12: nozzle

본 발명은 진자기장을 이용한 용탕의 유량조절장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 스트립 주조(Strip Casting) 및 전자기 주조(EMC, Electro-Magnetic Casting) 등과 같이 욕고(Metal Head)및 주조탕면 유지에 의해 조업안정성이 크게 좌우되는 공정에 적용될 수 있는 전자기장을 이용한 용탕의 유량조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for controlling the flow rate of molten metal using a pendulum field, and more particularly, such as strip head and electromagnetic casting (EMC, Electro-Magnetic Casting), etc. The present invention relates to an apparatus for controlling flow rate of molten metal using an electromagnetic field that can be applied to a process in which operation stability is largely influenced by maintaining the surface of the water.

통상, 스트립 주조(Strip casting) 및 전자기 주조(EMC : Electro-Magnetic Casting) 공정과 같이 욕고(Metal Head) 및 주조탕면 유지에 의해 조업안정성이 크게 좌우되는 공정에 있어서는 용탕의 균일한 주입방식의 확보는 제품의 품질과 직결되는 핵심기술이다.In general, in a process in which the operation stability is largely determined by the holding of the metal head and the molten metal, such as strip casting and electro-magnetic casting (EMC) processes, the uniform injection method of the molten metal is ensured. Is a core technology that is directly related to the quality of products.

특히, 제1도에 나타난 쌍롤형 스트립주조와 같이 스트퍼(13)를 개방하여 턴디쉬(10)내의 용강(11)을 노즐을 통해 주조공정으로 보내는 경우 용강(11)이 스리트(Slit)형으로 넓게 퍼져서 두개의 롤(14)사이로 안정공급되어야 하는 장치에는 그 중요성이 가중된다. 전자기력을 이용하여 야금 공정의 용탕제어를 하는 기술이 최근들어 급격히 발전하고 있는 가운데, 특히 흐르고 있는 용탕에 강한 정자장(Magnetostatic Field)을 가하여 속도를 제어하는 방안이 다각적으로 제시되었다. 이중에 이미 일용화되고 있는 기술만도 EMBR(Electromagnetic Brake), 턴디쉬에서의 유동제어, 쵸크랄스키(Czochralski) 단결정 성장법에서의 응고 계면의 안정화 기술 등이 있다.In particular, when the molten steel 11 in the tundish 10 is sent to the casting process through a nozzle by opening the stripper 13 as shown in the double roll type strip casting shown in FIG. 1, the molten steel 11 is slit. The importance is attached to devices that are to be spread out widely in a mold and must be stably supplied between two rolls 14. In recent years, the technique of controlling the metallurgical melt using electromagnetic force has been rapidly developed. In particular, a method of controlling the speed by applying a strong magnetostatic field to the flowing molten metal has been proposed in various ways. Already, only one technology that is already commonly used includes EMBR (Electromagnetic Brake), flow control in tundish and stabilization of solidification interface in Czochralski single crystal growth method.

일반적으로, 전자력에 의한 유량제어의 방식에는 다상교류의 역방향펌핑(Pumping)작용을 이용하는 방법, 단상의 교류에 의한 핀치력(Pinch Force)을 이용하는 방법 및 직류전원을 이용하는 방법 등이 제시되어 왔으나, 각각이 지닌 단점들로 인하여 실용화되는데는 여러가지 어려움을 안고 있다.In general, the flow rate control method by the electromagnetic force has been proposed a method of using the reverse pumping (Pumping) action of the multi-phase flow, a method of using the pinch force by the single-phase AC, and a method using a DC power source, Due to their shortcomings, they have various difficulties in practical use.

즉, 상기한 다상교류를 이용하는 방법은 효율이 떨어지고 노즐 내부에 바람직하지 못한 교반각용을 일으켜서 조절상의 애로를 야기하는 문제가 있고, 단상 교류에 의한 핀치밸브는 축대칭 원통형 노즐의 경우 하부 토출부의 편심을 이용한 유량조절 기능의 가능성이 제시된 이후 활발한 연구가 진행되고 있으나, 장방향의 분포주입을 위해서는 적합치 못한 문제점을 안고 있다. 반면에, 직류 전원에 의한 정자장을 이용하는 방법은 원리 및 장치의 간단함에도 불구하고 일반적인 원통형 노즐에는 효과저이지 못하며, 유량조절 기능의 한계로 인하여 은도가 높은 경우에는 직용키가 어려운 문제점이 있다.That is, the method using the above-described multiphase flow has a problem of low efficiency and an undesired stirring angle inside the nozzle, causing adjustment difficulties. In the case of the axisymmetric cylindrical nozzle, the pinch valve is eccentric in the lower discharge part. Active research has been conducted since the possibility of the flow control function was proposed, but it is not suitable for long-term distribution injection. On the other hand, the method of using a static magnetic field by a direct current power source is not effective for a general cylindrical nozzle despite the principle and the device is simple, there is a problem that the direct key is difficult when the silver is high due to the limitation of the flow control function.

본 발명자는 상기와 같은 종래 방법들의 문제점을 개선하기 위하여 연구를 행하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 스트립 주조 및 전자기주조 등과 같은 특수 수조장비에 사용되고 있는 용융 금속의 주입노즐에 직류전원에 의한 전자기력을 이용하여 용탕의 유량(주입속도)을 제어할 수 있는 장치물 부착함으로써 능동적으로 용탕의 유량을 정밀제어할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present inventors have made a study to improve the problems of the conventional methods as described above and proposed the present invention based on the results, the present invention is the injection of molten metal used in special water tank equipment such as strip casting and electromagnetic casting An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of precisely controlling the flow rate of a molten metal by attaching a device capable of controlling the flow rate (injection speed) of the molten metal by using an electromagnetic force by a DC power source.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명의 유량조절장치(20)는 제2도 및 제3도에 나타난 바와같이, 전자석코어(1), 직류공급장치(2), 전류가변기(3) 및 냉각수 공급장치(4)를 포함하여 구성된다.The flow regulating device 20 of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, includes an electromagnet core 1, a direct current supply device 2, a current transformer 3 and a cooling water supply device 4. It is configured by.

상기 전자석 고어(1)는 턴디쉬(10)내에 들어 있는 용탕(11)을 주조공정으로 보내는 노즐의 측면에서 서로 마주보면서 위치되는데, 이 전자식 코어(1)의 위치는 턴디쉬(10)내에 들어있는 용탕(11) 레벨과 일정한 거리(H1)를 갖게 된다.The electromagnet gore 1 is located facing each other on the side of the nozzle for sending the molten metal 11 contained in the tundish 10 to the casting process, the position of the electromagnetic core 1 is contained in the tundish 10 It has a constant distance (H 1 ) and the molten (11) level.

전자석코어(1)는 적절한 형상을 갖는 전자석 지지대(5)에 의해서 상기 노즐(12)과 일정한 간격을 갖고 그 측면에서 지지된다.The electromagnet core 1 is supported by the electromagnet support 5 having an appropriate shape at a side with the nozzle 12 at regular intervals.

상기 전자석 코어(1)에는 구리튜브(6)가 일정수만큼 코일링되어 있는데, 상기 구리튜브(6)는 일정한 거리에 걸쳐 냉각수 순환홀(6a)이 형성되어 있으며, 양단은 직류전원을 공급하는 직류공급장치(2)에 전기적으로 연결되어 있다.The electromagnet core 1 is coiled by a predetermined number of copper tubes 6, the copper tube 6 is formed with a cooling water circulation hole (6a) over a predetermined distance, both ends to supply a DC power It is electrically connected to the DC supply device (2).

상기 구리튜브(6)중에서 냉각수 순환홀(6)이 형성되어 있는 부분중의 적당한 위치에는 냉각수를 냉각수 순환홀(6a)을 통해 구리튜브(6)내에 공급하기 위한 냉각수 공급장치(4)가 설치되어 있다.A cooling water supply device 4 for supplying cooling water into the copper tube 6 through the cooling water circulation hole 6a is installed at a suitable position in the portion where the cooling water circulation hole 6 is formed in the copper tube 6. It is.

그리고, 상기 구리튜브(6)에는 직류 공급장치(2)로부터 공급된 진류의 세기를 변화시키기 위한 전류가변기(3)가 연결되어 있다.The copper tube 6 is connected to a current transformer 3 for changing the intensity of the flow current supplied from the direct current supply device 2.

미설명 부호 "13" 경우 스트퍼를 나타낸다.Unexplained symbol "13" indicates a stripper.

이하, 본 발명의 장치를 이용한 용탕유량 조절방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the melt flow rate adjusting method using the apparatus of the present invention will be described.

본 발명의 용탕유량 조절방법은 스트퍼(13)을 열어 턴딘쉬(10)에 들어있는 용탕(11)을 노즐(12)을 통해 주조공정으로 공급할 시 턴디쉬(10)내에 들어있는 용탕(11)의 레벨과 일정거리(H1)를 두고, 노즐(12)측면에 위치되는 전자석 코어(1)상에 일정수(N)만큼 코일링되고, 그 내부에 냉각수 순환홀(6a)이 구비된 구리튜브(6)에 직류 공급장치(2)에 의해 직류를 공급함과 동시에 상기 냉각수 순환홀(6a)에 냉각수를 순환시키는 단계; 및 상기 직류공급장치(2)에 의해 공급되는 전류의 세기(I)를 전류가변기(3)에 의해 적절히 조절하여 상기 노즐(12)을 통해 공급되는 용강의 유량을 목표유량(Q)으로 조절하는 단계를 포함하여 구성되는 것으로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.The molten metal flow rate adjusting method of the present invention opens the stripper 13 to supply the molten metal 11 contained in the tundish 10 to the casting process through the nozzle 12, and the molten metal 11 contained in the tundish 10. At a predetermined distance (H 1 ) and a level of), the coil is coiled by a predetermined number (N) on the electromagnet core 1 located on the side of the nozzle 12, and the cooling water circulation hole 6a is provided therein. Supplying direct current to the copper tube (6) by the direct current supply device (2) and circulating the cooling water in the cooling water circulation hole (6a); And controlling the flow rate of the molten steel supplied through the nozzle 12 to the target flow rate Q by appropriately adjusting the intensity I of the current supplied by the DC supply device 2 by the current converter 3. It is configured to include a step, which will be described in detail as follows.

턴디쉬내의 용탕을 노즐을 통해 주조공정으로 공급할 경우 일반적으로, 전자석 코어위치에서 턴디쉬내의 용탕레벨까지의 높이(H1)에 의해 발생된 정수압(Hydrostatic Pressure)은 동압(Dynamic Pressure)으로 바뀌면서 감소하게 된다. 이때, 정자장이 가해지고 있는 부위를 통과할 때는, 정수압이 동압과 유체의 흐름을 방해하려는 방향으로 발생된 전자기압(Elcetro-magnetic Pressure)으로 분해됨으로써 유체의 유속은 상대적으로 감소하는 결과를 가져온다. 즉, 전자장 내에서 용강의 속도분포에 의해 야기된 전압차이에 의해 유도전류가 발생되면, 이는 다시 노즐을 관통하고 있는 정자장(magnetostatic field)과의 간섭에 의해 유속 반대방향으로 로렌쯔 힘(Lorentz Force)을 발생시킨다.When the molten metal in the tundish is supplied to the casting process through the nozzle, the hydrostatic pressure generated by the height (H 1 ) from the electromagnet core position to the molten metal level in the tundish generally decreases as the dynamic pressure changes. Done. At this time, when passing through the area where the static magnetic field is applied, hydrostatic pressure is decomposed into the electromagnetic pressure (Elcetro-magnetic Pressure) generated in the direction to disturb the flow of dynamic pressure and fluid, resulting in a relatively decrease in the flow velocity of the fluid. That is, when an induced current is generated by the voltage difference caused by the velocity distribution of molten steel in the electromagnetic field, it is caused by the Lorentz force in the opposite direction of the flow rate again by the interference with the magnetostatic field passing through the nozzle. ).

이를 정량적으로 표기하기 위하여 전자기 유체역학(MHD; magnetohydrodynamics) 이론을 잠시 언급하면, 오옴(Ohm)의 법칙에 의해 흐르고 있는 유체의 전류밀도는 아래와 같이 표기되며,To describe this quantitatively, the theory of magnetohydrodynamics (MHD) is briefly mentioned. The current density of the fluid flowing under Ohm's law is expressed as follows.

J=σ(E+U×B)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(1)J = σ (E + U × B) ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ (1)

(여기서, J 전류밀도, σ : 전기전도도, E : 전기장세기, U : 유체속도, B : 자속밀도)(Where J is current density, σ is electrical conductivity, E is electric field strength, U is fluid velocity, B is magnetic flux density)

맥스윌(maxwell)방정식은 전자기 유체역학 근사(MHD approxinution)에 의해 다음과 같이 표기된다.The Maxwell equation is expressed by the MHD approxinution as follows.

(여기서, B : 자속밀도,μ0: 전공에서의 투자율, H : 자기장의 세기)(Where: B: magnetic flux density, μ 0 : permeability in the major, H: strength of magnetic field)

▽×H=J‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(3)▽ × H = J ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3

▽·B=0‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(4)▽ · B = 0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4

상기식(1)-(4)에 의해By the above formulas (1)-(4)

▽·J=σ▽·(E+U×B)=0‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(5)▽ · J = σ ▽ · (E + U × B) = 0 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5

로 나타내지며, 자기 레이놀즈 수(Magnetic Reynolds Number : =U0L0σμ, 단, U0L0는 시스템의 대표속도 및 길이)가 1보다 충분히 작은 야금 시스템에서는 유체의 속도가 자기장에 미치는 영향은 무시될 수 있으므로 용탕(Molten Metal)에 유기된 로렌쯔 힘(Fe)은 아래와 같은 근사치로 나타낼 수 있다.In metallurgical systems where the magnetic Reynolds Number (= U 0 L 0 σμ, where U 0 L 0 is the representative velocity and length of the system) is sufficiently smaller than 1, the influence of the velocity of the fluid on the magnetic field is Since it can be neglected, the Lorentz force (Fe) induced in the molten metal can be expressed by the following approximation.

Fe=J×B=-(U×B)×B=-σUB2‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(6)Fe = J × B =-(U × B) × B = -σUB 2 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 6

따라서, 정수압으로 표기된 에너지 수지 (Energy Balance)는Therefore, the energy balance expressed in hydrostatic pressure is

로 표기된다(상기식(7)에서, p : 유체의 밀도, H1: 전자석코어 위치에서 턴디쉬내의 용강레벨까지의 높이, H2: 전자코어의 높이, g : 중력가속도,λ : 마찰손실항을 나타내는 상수)It is denoted by (in the formula (7), p: density of the fluid, H 1: height of the electromagnet core position to a molten steel level in the tundish, H 2: height of the rotor core, g: gravitational acceleration, λ: friction loss Constants representing terms)

상기식(7)은 하기식(8)와 같이 표시할 수 있다.Formula (7) can be expressed as in the following formula (8).

(여기서, I : 전류의 세기)Where I is the strength of the current

B=μH‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥(10)B = μH ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ boo clax (10)

(여기서, μ : 투자율)Where μ is the permeability

의 관계가 있으므로, 코일에 소요되는 전류의 세기(I)는Since the strength of the current (I) of the coil is

가 된다(여기서, L : 전자석 코어의 크기상수, N 코일링수)(Where L is the size constant of the electromagnet core and N coiling number)

한편, 유체의 속도(U)는On the other hand, the velocity (U) of the fluid

로 표시된다.(여기서, A 노즐의 힁단면적)(Where 힁 cross-sectional area of A nozzle)

노즐의 형상이 결정되면, 상기 식(l2)의 관계에 의해 유량 Q가 결정되므로, 장치의 용도 및 사양에 적합한 노즐 및 전자석의 장치변수(H1,H2,L,N,A)가 확정되고, 마찰 손실항(λ)이 실험적으로 보정되면, 용탕의 목표 용탕 Q와 인가 전류 I사이의 관계식을 도출할 수 있으며, 이를 통해 주조 속도를 능동적으로 조절할 수 있다 즉, (8)(12)(13)식에 의하여When the shape of the nozzle is determined, the flow rate Q is determined by the relationship of the formula (l2), so that the device variables (H 1 , H 2 , L, N, A) of the nozzle and the electromagnet suitable for the use and specification of the device are determined. When the friction loss term λ is experimentally corrected, a relation between the target melt Q of the melt and the applied current I can be derived, thereby actively controlling the casting speed, that is, (8) (12) By the formula (13)

가 되어 전류의 세기를 조정함으로서 유량변화를 유발시킬 수 있게 된다It is possible to cause the flow rate change by adjusting the strength of current.

(여기서, Q : 유량, I 전류세기, p 용탕의 밀도, A : 노즐의 횡단면적, μ : 전자석 코어의 투자율, N : 코일링수, λ : 마찰손실항을 나타내는 상수, g : 중력가속도, α : 전기전도도, L : 전자석코어의 크기상수, H1전자석코어의치에서 틴디쉬내의 용탕레벨까지의 높이, H2전자석코어의 높이)Where Q is the flow rate, I current strength, p melt density, A is the cross-sectional area of the nozzle, μ is the permeability of the electromagnet core, N is the number of coilings, λ is the constant representing the friction loss term, g is the acceleration of gravity, and : Electric conductivity, L: Size constant of electromagnet core, H 1 electromagnet core denture to melt level in tin dish, H 2 electromagnet core height)

윗식을 이항정리를 이용하여 근사적으로 나타내면 아래와 같다.The above equation is approximated using the binomial theorem as follows.

본 발명의 용탕유량 조절방법에 있어서는 전류의 세기를 200Amp. 이하로 설정하는 것이 바람직하다.In the molten metal flow rate adjusting method of the present invention, the current intensity is 200 Amp. It is preferable to set below.

본 발명에 보다 바람직하게 적용될 수 있는 노즐현상은 횡단면적이 직사각형인 슬리트형이다.The nozzle phenomenon that can be more preferably applied to the present invention is a slits having a rectangular cross sectional area.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

(실시예)(Example)

속도분포의 정확한 계산을 위해서는 맥스웰 방정식 및 Navier-Stokes 방정식을 같이 풀어서 구해야 하지만, 본 발명의 실용 가능성 및 타당성을 입증하기 위하여 상기식(7)을 이용한 근사값을 구체적인 장치변수 및 물성치들의 데이타를 대입하여 검토하여 보자.In order to accurately calculate the velocity distribution, the Maxwell equation and the Navier-Stokes equation must be solved together.However, in order to prove the practicality and validity of the present invention, the approximation using Equation (7) is substituted by the data of specific device variables and physical properties. Let's review.

H1=0.5m인 지점에 전자석이 장착되어 있을 때, 잠정적으로 마찰손실을 무시하고 정수압에 의한 속도만을 구해보면, 이 지점에서의 평균속도 U는 약 3.1m/sec의 크기이다. 이게, H2=0.lm인 정방형의 페라이트(ferrite)철심에 양쪽에 각각 10번씩 강긴 전자석에 의한 유량게어를 통하여 평균속도 2m/sec를 얻고자 한다면, 이때 소요되는 전자장의 세기는 상기 식(8)에서 자속밀도(B)에 해당되므로, 자속밀도(B) 값을 식(8)에 의해 구하면, 약 0.381 Tesla기 된다.[단,1540˚C에서의 용강의 물성치를 사용하였음. 즉, σ : 0.7×106(Ωm),p 7×103(kg/m2)]When the electromagnet is mounted at the point where H 1 = 0.5m, the speed by hydrostatic pressure is obtained by ignoring the frictional loss temporarily, and the average speed U at this point is about 3.1m / sec. In order to obtain an average speed of 2 m / sec through a flow gear by an electromagnet with 10 times on each side of a square ferrite core having H 2 = 0.lm, the intensity of the electric field required is Since it corresponds to magnetic flux density (B) in 8), the magnetic flux density (B) value is obtained by equation (8), which is about 0.381 Tesla. (However, the property value of molten steel at 1540 ° C was used. Σ: 0.7 × 10 6 (Ωm), p 7 × 10 3 (kg / m 2 )]

코일에 소요되는 전류의 세기 I를 상기 식(11)에 의해 구하면,When the strength I of the current required by the coil is obtained by the above equation (11),

가 된다.(단, 전자석코어의 투자율 1000μc)(However, the magnetic permeability of the electromagnet core is 1000μc)

상술한 바와같이, 본 발명은 스트립 캐스당 빛 전자기 주조와 같이 얕은 욕고(bath height)에 의해 용탕이 공급되고 주조시 탕면의 안정이 중요한 공정에 이용될 수 있는 것으로서, 전류의 세기를 조정함으로써 용탕의 공급유량을 능동적으로 조절할 수 있고, 또한, 탕면높이 계측설비와 연결하여 탕면 높이 제어 알고리즘(Algorithm)에 용이하게 이용될 수 있는데, 특히, 탕면높이의 미세조정이 필수적인 스트립 캐스팅이나 전자기 주조 등의 공정에서 탕면 계측치의 입력을 받아 전류를 조정함으로써, 탕면 높이의 동적제어에 보다 효과적으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 턴디쉬 스트퍼에 의해 조절하는 것보다 조절위치가 주조탕면에 보다 근접하여 있으므로 적절한 노즐설계와 평행하여 이용할시 쌍롤형 스트립 캐스팅에서의 슬리트형 공급과 같은 분포주입방식에 유리한 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can be used in a process in which the molten metal is supplied by a shallow bath height such as light electromagnetic casting per strip casing, and the stability of the hot water surface during casting is important. It can be used to actively control the supply flow rate and also can be easily used in the floor height control algorithm (Algorithm) in connection with the floor height measurement equipment. In particular, such as strip casting or electromagnetic casting, which requires fine adjustment of the floor height By adjusting the current in response to the input of the measurement surface in the process, not only can it be used more effectively for the dynamic control of the height of the surface, but also the adjustment position is closer to the casting surface than it is controlled by the tundish stripper. Distribution lines such as slitting feed in twin roll strip casting when used in parallel In the way that will have beneficial effects.

Claims (4)

용탕 주입노즐(12)의 측면에 일정간격을 두고 지지대(5)에 의해 서로 마주보면서 지지되는 전자석 코어(1); 일정길이에 걸쳐 냉각수 순환홀(6a)을 내부에 구비하여 상기 전자석 코어(1)에 코일링되어 있는 구리튜브(6); 상기 구리튜브(6)에 직류를 공급하는 직류 공급장치(2); 상기 직류공급장치(2)에 의해 공급된 전류의 세기를 변화시키는 전류가변기(3); 상기한 구리튜브(6)내의 냉각식순환홀(6a)에 냉각수를 순환시키기 위한 냉각수 공급장치(4)를 포함하여, 직류전원에 의해 노즐(12)을 통해 공급되는 용탕유동 방향과 수직으로 관통하는 전자기장을 유도하여 용탕의 유량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 용탕의 유랑조절장치.An electromagnet core (1) which is supported while facing each other by the support (5) at a predetermined interval on the side of the molten metal injection nozzle (12); A copper tube (6) coiled in the electromagnet core (1) with a cooling water circulation hole (6a) therein over a predetermined length; A direct current supply device (2) for supplying direct current to the copper tube (6); A current transformer (3) for changing the intensity of the current supplied by the DC supply device (2); Including the cooling water supply device 4 for circulating the cooling water in the cooling circulation hole (6a) in the copper tube (6), penetrating perpendicularly to the molten metal flow direction supplied through the nozzle 12 by a direct current power source Flow control device of the molten metal using an electromagnetic field, characterized in that configured to control the flow rate of the molten metal to induce an electromagnetic field. 턴디쉬(10)에 들어있는 용탕(11)을 노즐(12)을 통해 주조공정으로 공급할시, 턴디쉬(10)내의 용탕(11)의 레벨로부터 일정거리만큼 떨어져 노즐(12) 측변에 위치하는 전자석 코어(1)상에 일정수만큼 코일링되고,그 내부에 냉각수 순환홀(6a)이 구비된 구리튜브(6)에 직류공급 장치(2)에 의해 직류를 공급함과 동시에 상기 냉각수 순환홀(6a)에 냉각수를 순환시키는 단계; 및 상기 직류공급장치(2)에 의해 공급되는 전류의 세기를 전류가변기(3)에 의해 적절히 조절하여 당기 노즐(12)을 통해 공급되는 용강의 유량을 목표유량으로 조절하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 용탕의 유량조절방법.When the molten metal 11 contained in the tundish 10 is supplied to the casting process through the nozzle 12, the molten metal 11 positioned at the side of the nozzle 12 is separated from the level of the molten metal 11 in the tundish 10 by a predetermined distance. A coil is coiled by a predetermined number on the electromagnet core 1, and a direct current is supplied to a copper tube 6 having a cooling water circulation hole 6a therein by a direct current supply device 2 and at the same time the cooling water circulation hole ( Circulating the coolant in 6a); And adjusting the flow rate of the molten steel supplied through the pull nozzle 12 to the target flow rate by appropriately adjusting the strength of the current supplied by the DC supply device 2 by the current variable device 3. Flow control method of the molten metal using an electromagnetic field characterized in that. 제2항에 있어서, 노즐(12)을 통해 공급되는 용강의 유량이 하기식(14)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 용탕의 유량조절방법.The flow rate control method of the molten metal using an electromagnetic field according to claim 2, wherein the flow rate of the molten steel supplied through the nozzle (12) is controlled by the following equation (14). (여기서, Q :유량, I : 전류세기, p : 용탕의 밀도, A : 노즐의 횡단면적, μ : 전자석 코어의 투자율, N : 코일링수, g : 중력가속도, α : 전기전도도, L : 전자석 코어의 크기상수, H1: 전자석코어 위치에서 턴디쉬내의 용탕 레벨까지의 높이, H2: 전자석 코어의 높이)Where Q is flow rate, I is current strength, p is density of melt, A is cross-sectional area of nozzle, μ is the permeability of electromagnet core, N is the number of coilings, g is the acceleration of gravity, and α is the electrical conductivity. Size constant of core, H 1 : height from electromagnet core position to melt level in tundish, H 2 : height of electromagnet core) 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 주입노줄(12)이 횡단면적이 직사각형인 슬리트형인 것을 특징으로 하는 전자기장을 이용한 용탕의 유량조절방법.4. The method for adjusting the flow rate of the molten metal using an electromagnetic field according to claim 2 or 3, wherein the injection line (12) is a slit type having a rectangular cross sectional area.
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