JP2988874B2 - ツインロール式連続鋳造機 - Google Patents
ツインロール式連続鋳造機Info
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- JP2988874B2 JP2988874B2 JP8234581A JP23458196A JP2988874B2 JP 2988874 B2 JP2988874 B2 JP 2988874B2 JP 8234581 A JP8234581 A JP 8234581A JP 23458196 A JP23458196 A JP 23458196A JP 2988874 B2 JP2988874 B2 JP 2988874B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ツインロール式連
続鋳造機に関し、特に短辺堰に電磁堰を用いたものに関
する。
続鋳造機に関し、特に短辺堰に電磁堰を用いたものに関
する。
【０００２】
【従来の技術】ツインロール式連続鋳造機においては、
一対のモールドロール（以下、ロールという）とこれら
両ロールの端部に配置される短辺堰とにより、ロール間
の上方に溶鋼溜り部が形成されている。そして、最近、
このうよな短辺堰の替わりに、図３および図４（ａ）に
示すように、電磁気力（ローレンツ力）Ｆを利用して、
溶鋼溜り部５１から溶鋼が外部に出ないようにした電磁
堰（ＥＭＤともいう）５２が提案されている。
一対のモールドロール（以下、ロールという）とこれら
両ロールの端部に配置される短辺堰とにより、ロール間
の上方に溶鋼溜り部が形成されている。そして、最近、
このうよな短辺堰の替わりに、図３および図４（ａ）に
示すように、電磁気力（ローレンツ力）Ｆを利用して、
溶鋼溜り部５１から溶鋼が外部に出ないようにした電磁
堰（ＥＭＤともいう）５２が提案されている。
【０００３】ところで、一対のロール５３の端面に配置
される電磁堰５２のコア体５４の端面部５４ａの形状
は、両ロール５３間のギャップ（隙間）と同一の形状と
なるような寸法にされている。すなわち、図５に示すよ
うに、コア体５４の端面部５４ａ間のギャップｂは、上
方に行くにしたがって急に広くなっている。
される電磁堰５２のコア体５４の端面部５４ａの形状
は、両ロール５３間のギャップ（隙間）と同一の形状と
なるような寸法にされている。すなわち、図５に示すよ
うに、コア体５４の端面部５４ａ間のギャップｂは、上
方に行くにしたがって急に広くなっている。
【０００４】このため、両ロール５３の最接近部（ロー
ルの中間位置）から上方の高さ方向に沿ってコア体５４
の端面部５４ａ間に発生する発生磁束密度と実際に溶鋼
の保持に必要な必要磁束密度との関係を調べると、図４
（ｂ）のようになる。なお、図４（ａ）は、溶鋼溜り部
５１の断面を示し、この断面のロール中心からの高さに
応じた発生磁束密度および必要磁束密度を、図４（ｂ）
のグラフに示す。
ルの中間位置）から上方の高さ方向に沿ってコア体５４
の端面部５４ａ間に発生する発生磁束密度と実際に溶鋼
の保持に必要な必要磁束密度との関係を調べると、図４
（ｂ）のようになる。なお、図４（ａ）は、溶鋼溜り部
５１の断面を示し、この断面のロール中心からの高さに
応じた発生磁束密度および必要磁束密度を、図４（ｂ）
のグラフに示す。
【０００５】図４（ｂ）のグラフから分かるように、コ
ア体５４の両端面部５４ａ間の任意の位置において溶鋼
が流出しないように磁束密度（必要発束密度）を発生さ
せようとすると、どうしても最接近部での発生磁束密度
が大きくなってしまう。
ア体５４の両端面部５４ａ間の任意の位置において溶鋼
が流出しないように磁束密度（必要発束密度）を発生さ
せようとすると、どうしても最接近部での発生磁束密度
が大きくなってしまう。
【０００６】すなわち、ロール５３の最接近部では、必
要以上の電磁気力Ｆが作用するため、鋳造される鋳片の
側端面は内側に凹んだ状態になってしまう。したがっ
て、ロール５３の中心位置から上方の高さ方向に亘っ
て、コア体５４の端面部５４ａ間に発生する発生磁束密
度が、そのロール中心からの高さに比例するのが望まし
い。
要以上の電磁気力Ｆが作用するため、鋳造される鋳片の
側端面は内側に凹んだ状態になってしまう。したがっ
て、ロール５３の中心位置から上方の高さ方向に亘っ
て、コア体５４の端面部５４ａ間に発生する発生磁束密
度が、そのロール中心からの高さに比例するのが望まし
い。
【０００７】このように、発生磁束密度をできるだけ、
ロールの中心位置から溶鋼湯面までの高さ方向におい
て、その高さ位置に比例するような強さにするものとし
て、特表平６−５０３０３５号公報に開示された技術が
ある。
ロールの中心位置から溶鋼湯面までの高さ方向におい
て、その高さ位置に比例するような強さにするものとし
て、特表平６−５０３０３５号公報に開示された技術が
ある。
【０００８】この公報に開示されている電磁堰の特徴
は、電磁堰のコア体を高さ方向すなわち上下方向で複数
個に分割するとともに、各分割コア部に印加する電流を
異ならせるようにしたものである。
は、電磁堰のコア体を高さ方向すなわち上下方向で複数
個に分割するとともに、各分割コア部に印加する電流を
異ならせるようにしたものである。
【０００９】そして、これら複数に分割された分割コア
部に接続される交流電源は、１個または３個とされてい
る。単一の電源の場合には、３個の分割コア部に発生す
る電磁気力を個々に調節し得るように、２つの可変リア
クトルが２個の分割コア体に対してそれぞれ直列に挿入
される。
部に接続される交流電源は、１個または３個とされてい
る。単一の電源の場合には、３個の分割コア部に発生す
る電磁気力を個々に調節し得るように、２つの可変リア
クトルが２個の分割コア体に対してそれぞれ直列に挿入
される。
【００１０】また、電源が３個の場合には、各分割コア
部にて発生する電磁気力が、それぞれ所定の関係を満た
すように、各電源をそれぞれ制御する必要がある。
部にて発生する電磁気力が、それぞれ所定の関係を満た
すように、各電源をそれぞれ制御する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、コア
体に発生させる電磁気力を、ロールのギャップに対応し
て変化させるのに、例えば１個の電源を使用した場合に
は、可変リアクトルを挿入してそれぞれ位相等を制御す
る必要があり、したがって制御が非常に面倒になるとと
もに抵抗による熱損も生じる。
体に発生させる電磁気力を、ロールのギャップに対応し
て変化させるのに、例えば１個の電源を使用した場合に
は、可変リアクトルを挿入してそれぞれ位相等を制御す
る必要があり、したがって制御が非常に面倒になるとと
もに抵抗による熱損も生じる。
【００１２】また、電源を３個設ける場合には、各分割
コア部に発生する電磁気力の強さを、所定の関係を満た
すように制御する必要があり、やはり制御が面倒にな
る。そこで、本発明は、簡単な構成でかつ熱損を生じさ
せることなく、複数個の分割コア部に発生する電磁気力
の調節を行い得るツインロール式連続鋳造機を提供する
ことを目的とする。
コア部に発生する電磁気力の強さを、所定の関係を満た
すように制御する必要があり、やはり制御が面倒にな
る。そこで、本発明は、簡単な構成でかつ熱損を生じさ
せることなく、複数個の分割コア部に発生する電磁気力
の調節を行い得るツインロール式連続鋳造機を提供する
ことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のツインロール式連続鋳造機は、互いに平行
に配置された一対のモールドロールと、これら両モール
ドロールの端部に配置される電磁堰とを有する連続鋳造
機において、上記電磁堰におけるコア体を上下に複数個
分割するとともに、これら分割された分割コア部に巻き
付けられる磁界発生用のコイルの巻数を、下方に位置す
る分割コア部よりも、上方に位置する分割コア部の方
を、多くしたものである。
め、本発明のツインロール式連続鋳造機は、互いに平行
に配置された一対のモールドロールと、これら両モール
ドロールの端部に配置される電磁堰とを有する連続鋳造
機において、上記電磁堰におけるコア体を上下に複数個
分割するとともに、これら分割された分割コア部に巻き
付けられる磁界発生用のコイルの巻数を、下方に位置す
る分割コア部よりも、上方に位置する分割コア部の方
を、多くしたものである。
【００１４】上記の構成によると、コア体を上下におい
て複数個に分割するとともに、その先端部のギャップの
広さに応じてコイルの巻数を変化させることにより、ロ
ール中心からの上方の高さ方向において、溶鋼の保持に
必要な必要磁束密度と電磁気力により発生する発生磁束
密度とをほぼ同一の強さにすることができ、したがって
鋳造される鋳片の端部における中央部の凹みが発生しな
くなる。
て複数個に分割するとともに、その先端部のギャップの
広さに応じてコイルの巻数を変化させることにより、ロ
ール中心からの上方の高さ方向において、溶鋼の保持に
必要な必要磁束密度と電磁気力により発生する発生磁束
密度とをほぼ同一の強さにすることができ、したがって
鋳造される鋳片の端部における中央部の凹みが発生しな
くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るツインロール式連続鋳造設備を、図１および図２に基
づき説明する。
るツインロール式連続鋳造設備を、図１および図２に基
づき説明する。
【００１６】なお、本発明の要旨は、ツインロール式連
続鋳造設備における短辺堰に相当する電磁堰であるた
め、本実施の形態においては、この部分に着目して説明
し、その他の部分についてはその説明を省略する。
続鋳造設備における短辺堰に相当する電磁堰であるた
め、本実施の形態においては、この部分に着目して説明
し、その他の部分についてはその説明を省略する。
【００１７】すなわち、図１および図２に示すように、
１は互いに平行に配置された一対のモールドロール（以
下、ロールという）２の端部に対応する位置で配置され
た電磁堰で、中央にギャップａが形成されて平面視がＣ
字形状にされたコア体３と、このコア体３のギャップａ
とは反対側の部分に巻き付けられたコイル４と、このコ
イル４に高周波電流を供給する交流電源５とから構成さ
れている。
１は互いに平行に配置された一対のモールドロール（以
下、ロールという）２の端部に対応する位置で配置され
た電磁堰で、中央にギャップａが形成されて平面視がＣ
字形状にされたコア体３と、このコア体３のギャップａ
とは反対側の部分に巻き付けられたコイル４と、このコ
イル４に高周波電流を供給する交流電源５とから構成さ
れている。
【００１８】そして、上記コア体３は上下に複数個例え
ば５個に分割されており、したがってこれら分割された
分割コア部３ａの各ギャップａの広さは、ロール２の中
心位置からの高さに応じて異なっている。
ば５個に分割されており、したがってこれら分割された
分割コア部３ａの各ギャップａの広さは、ロール２の中
心位置からの高さに応じて異なっている。
【００１９】また、これら各分割コア部３ａに巻き付け
られるコイル４の巻数が、一対のロール２間のギャップ
の広さに応じて変化させられている。すなわち、下部に
位置する分割コア部３ａにおける巻数よりも、上部に位
置する分割コア部３ａの巻数を、順次増加させている。
られるコイル４の巻数が、一対のロール２間のギャップ
の広さに応じて変化させられている。すなわち、下部に
位置する分割コア部３ａにおける巻数よりも、上部に位
置する分割コア部３ａの巻数を、順次増加させている。
【００２０】ここで、上下部における各分割コア部３ａ
におけるコイル４の巻数について説明する。まず、溶鋼
を溶鋼溜り部から流出しないように保持するのに、必要
な磁束密度について求めてみる。
におけるコイル４の巻数について説明する。まず、溶鋼
を溶鋼溜り部から流出しないように保持するのに、必要
な磁束密度について求めてみる。
【００２１】すなわち、溶鋼は、その静圧エネルギーＷ
S （J／m3）と、コア体より発生させられる磁気エネル
ギーＷm （J／m3）とのバランスによって保持される。
ところで、静圧エネルギーＷS は下記(1) 式にて表すこ
とができ、また磁気エネルギーＷm は下記(2) 式にて表
すことができる。
S （J／m3）と、コア体より発生させられる磁気エネル
ギーＷm （J／m3）とのバランスによって保持される。
ところで、静圧エネルギーＷS は下記(1) 式にて表すこ
とができ、また磁気エネルギーＷm は下記(2) 式にて表
すことができる。
【００２２】
【数１】 ＷS ＝ρ×ｇ×（ｈmax −ｈ）・・・・(1) Ｗm ＝（１／２）×［Ｂ2 ／（μO ×μS ）］・・・・(2) 但し、 ρ ：溶鋼の密度（kg／m3） ｇ ：重力加速度 ｈ ：ロールの高さ（ロール中心位置からの溶鋼の高
さ）（ｍ） Ｂ ：磁束密度（Wb／m2） μO ：真空中の透磁率（Ｈ／ｍ） μS ：比透磁率 したがって、上記(1) 式および(2) 式より、溶鋼の保持
に必要な磁束密度ＢOは、Ｗm ＞ＷS の関係から、以下
のように求めることができる。
さ）（ｍ） Ｂ ：磁束密度（Wb／m2） μO ：真空中の透磁率（Ｈ／ｍ） μS ：比透磁率 したがって、上記(1) 式および(2) 式より、溶鋼の保持
に必要な磁束密度ＢOは、Ｗm ＞ＷS の関係から、以下
のように求めることができる。
【００２３】
【数２】 （１／２）×［ＢO 2／（μO ×μS ）］＞ρ×ｇ×（ｈmax −ｈ）・・・・(3) 上記(3) 式を変形すると、下記の(4) 式が得られる。
【００２４】
【数３】 ＢO ＞｛（α×２×μO ×μS ×ρ×ｇ×（ｈmax −ｈ）｝1/2 ・・・・(4) 上記(4) 式中、αは安全係数で、通常は、α＝２とされ
る。(4) 式に数値（例えば、ステンレスの場合の密度と
して、約７２００kg／m3，またｇ＝９．８ m／s2を代入
すると、下記の(5) 式が得られる。
る。(4) 式に数値（例えば、ステンレスの場合の密度と
して、約７２００kg／m3，またｇ＝９．８ m／s2を代入
すると、下記の(5) 式が得られる。
【００２５】
【数４】 ＢO ＞０．４２１｛α×（ｈmax −ｈ）｝1/2 ・・・・(5) 一方、磁束密度Ｂと起磁力（Ｎ×Ｉ）とは、下記(9)式
の関係にある。
の関係にある。
【００２６】
【数５】ＲC ＝ｌC ／（μO ×μSC×Ｓ）・・・・(6) Ｒg ＝ｌg ／（μO ×Ｓ）・・・・(7) φ＝Ｎ×Ｉ／（ＲC ＋Ｒg ）・・・・(8) 上記(6) 式および(7) 式を(8) 式に代入すると、(9) 式
が得られる。
が得られる。
【００２７】
【数６】 Ｂ＝φ／Ｓ＝μO ×Ｎ×Ｉ／｛（ｌC ／μSC）＋ｌg ｝・・・・(9) 但し、上記(6) 式〜(9) 式中において、 ＲC ：コアの磁気抵抗（AT／Wb） Ｒg ：ギャップの磁気抵抗（AT／Wb） Ｓ ：磁路の断面積（ｍ2 ） φ ：磁束（Wb） ｌC ：コア長さ（ｍ） ｌg ：ギャップの総和長さ（ｍ） μSC：コア体の比透磁率（珪素鋼板の場合≒１０3 ） したがって、(5) 式＜(9) 式となるように、起磁力およ
びギャップの広さ（ギャップ長）を設定することによ
り、溶鋼（溶湯）の保持が可能となる。
びギャップの広さ（ギャップ長）を設定することによ
り、溶鋼（溶湯）の保持が可能となる。
【００２８】なお、通常、ｌg ≫ｌC ／μSCとなるよう
に、設計することから、(9) 式は簡易的に下記の(10)式
にて表される。
に、設計することから、(9) 式は簡易的に下記の(10)式
にて表される。
【００２９】
【数７】Ｂ＝φ／Ｓ＝μO ×Ｎ×Ｉ／ｌg ・・・・(10) したがって、ロール２の最接近部での各分割コア部３ａ
に巻くコイルの巻数（ＮO ）は、(5) 式の右辺と(10)式
の右辺とを等しくおくことにより、下記(13)式にて表さ
れる。
に巻くコイルの巻数（ＮO ）は、(5) 式の右辺と(10)式
の右辺とを等しくおくことにより、下記(13)式にて表さ
れる。
【００３０】
【数８】 ０．４２１｛α×（ｈmax −ｈ）｝1/2 ＝μO ×ＮO ×Ｉ／ｌgO・・・・(12) 上記(12)式、 ｌgO：ロール最接近部でのギャップ長 である。上記(12)式に、下記の値を代入して整理する
と、下記の(13)式が得られる。 ｈ ：ロール最接近部では、ｈ＝０ α ：２
と、下記の(13)式が得られる。 ｈ ：ロール最接近部では、ｈ＝０ α ：２
【００３１】
【数９】 ＮO ＝０．４２１（２×ｈmax ）×ｌgO／μO ×Ｉ・・・・(13) 但し、上記(13)式中、ここで、実施例として、具体的な
数値を代入した場合について、コイルの巻数を求めてみ
る。
数値を代入した場合について、コイルの巻数を求めてみ
る。
【００３２】ロール径＝１２０cm、ｈmas ＝３２cm、ｌ
gO＝６cm、Ｉ＝４０００Ａとし、またコア体の分割数を
２とすると、ロール最接近部に分割コア部に巻くコイル
の巻数は４回となり、またその上方の分割コア部に巻く
コイルの巻数は６回となる。
gO＝６cm、Ｉ＝４０００Ａとし、またコア体の分割数を
２とすると、ロール最接近部に分割コア部に巻くコイル
の巻数は４回となり、またその上方の分割コア部に巻く
コイルの巻数は６回となる。
【００３３】このように、コア体を上下において分割す
るとともに、その先端部のギャップの広さ（ギャップ
長）に応じてコイルの巻数を変化させて、ロール中心か
らの上方の高さ方向において、溶鋼の保持に必要な必要
磁束密度と電磁気力により発生する発生磁束密度とをほ
ぼ同一の強さにしたので、鋳造される鋳片の端部におけ
る中央部の凹みが見られなかった。
るとともに、その先端部のギャップの広さ（ギャップ
長）に応じてコイルの巻数を変化させて、ロール中心か
らの上方の高さ方向において、溶鋼の保持に必要な必要
磁束密度と電磁気力により発生する発生磁束密度とをほ
ぼ同一の強さにしたので、鋳造される鋳片の端部におけ
る中央部の凹みが見られなかった。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、コ
ア体を上下において複数個に分割するとともに、その先
端部のギャップの広さ（ギャップ長）に応じてコイルの
巻数を変化させて、ロール中心からの上方の高さ方向に
おいて、溶鋼の保持に必要な必要磁束密度と電磁気力に
より発生する発生磁束密度とをほぼ同一の強さにしたの
で、したがって簡単かつ熱損等を生じさせることなく、
鋳造される鋳片の側端部における中央の凹みの発生を防
止して、高品質な鋳造品を得ることができる。
ア体を上下において複数個に分割するとともに、その先
端部のギャップの広さ（ギャップ長）に応じてコイルの
巻数を変化させて、ロール中心からの上方の高さ方向に
おいて、溶鋼の保持に必要な必要磁束密度と電磁気力に
より発生する発生磁束密度とをほぼ同一の強さにしたの
で、したがって簡単かつ熱損等を生じさせることなく、
鋳造される鋳片の側端部における中央の凹みの発生を防
止して、高品質な鋳造品を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態におけるツインロール式連
続鋳造機の要部側面図である。
続鋳造機の要部側面図である。
【図２】同実施の形態の連続鋳造機における電磁堰の斜
視図である。
視図である。
【図３】従来例における電磁堰の平面図である。
【図４】従来例における電磁堰を説明する断面図および
ロール高さにおける磁束密度を示す図である。
ロール高さにおける磁束密度を示す図である。
【図５】従来例における電磁堰の斜視図である。
１ 電磁堰 ２ ロール ３ コア体 ３ａ 分割コア部 ４ コイル
フロントページの続き (72)発明者 大西 邦彦 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (72)発明者 毛利 勝一 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28 号 日立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−5936（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−47500（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−503035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22D 11/06 330 B22D 11/01 B22D 11/10 350
Claims (1)
- 【請求項１】互いに平行に配置された一対のモールドロ
ールと、これら両モールドロールの端部に配置される電
磁堰とを有する連続鋳造機において、上記電磁堰におけ
るコア体を上下に複数個分割するとともに、これら分割
された分割コア部に巻き付けられる磁界発生用のコイル
の巻数を、下方に位置する分割コア部よりも、上方に位
置する分割コア部の方を、多くしたことを特徴とするツ
インロール式連続鋳造機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234581A JP2988874B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ツインロール式連続鋳造機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234581A JP2988874B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ツインロール式連続鋳造機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080754A JPH1080754A (ja) | 1998-03-31 |
| JP2988874B2 true JP2988874B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=16973268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8234581A Expired - Fee Related JP2988874B2 (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ツインロール式連続鋳造機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2988874B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4546748B2 (ja) * | 2004-03-08 | 2010-09-15 | 新日本製鐵株式会社 | 連続鋳造用鋳型 |
| JP2015194472A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-11-05 | 株式会社デンソー | 電流検出システム |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP8234581A patent/JP2988874B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1080754A (ja) | 1998-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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