JPH0645057B2 - 連鋳鋳型の電磁撹拌装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、連鋳鋳型の電磁攪拌装置に関する。

〔従来の技術〕

連鋳機の有用性は製鋼分野の省エネルギーの観点から一
般的に認められている。この連鋳機に電磁攪拌装置を適
用することは製品の品質改善に大きな効果があり、２次
冷却帯に多く設置されている。近年高級鋼や特殊鋼の連
鋳化の推進が図られ、さらに、これらの鋼種の品質改善
が要求されており、その結果鋳型に電磁攪拌装置の適用
が試みられている。

従来の鋳型内電磁攪拌技術はＡＳＥＡ社の特開昭５７−
１７３５６号公報に代表されるように、鋳型内溶鋼に移
動磁場や回転磁場による攪拌効果或は静磁場による溶鋼
流の制動効果により、偏析防止や非金属介在物の減少を
図っている。

従来の電磁攪拌装置を第３図で説明する。鋳型１の両側
面から主鉄心２とコイル１１からなる磁化装置を対向し
て設け、コイル１１には整流器６ａによって直流に変換
された電流が給電ケーブルを介して通電されている。こ
の電流の作用によって主鉄心２および鋳型内部の溶鋼に
磁場１２が発生し、この磁場１２により溶鋼の電磁攪拌
が行われる。

従来の電磁攪拌装置では、主鉄心２、コイル１１、給電
ケーブルおよび冷却配管等が鋳型１と一体となってモー
ルドユニット１３を構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の一体型電磁攪拌装置は次のような問題点があっ
た。

連鋳機の鋳型近傍には、鋳型冷却装置や鋳型短片駆動
装置が複雑に配置されているためスペースが狭く、設置
可能な電磁攪拌装置の大きさに限界があり、十分な電磁
攪拌効果が得られないことがある。このことは特に既存
の設備を改造して電磁攪拌装置を設置する場合に問題と
なる。

連鋳機の鋳型近傍は、常時２００℃以上の高温であり
且つ、湿度も高く電気部品の設置環境としては最悪とな
っている。なかでもコイルやケーブルの絶縁物が劣化し
易い。特にコイルの使用電圧が高くなる程電磁攪拌装置
全体の信頼性が低くなっている。

鋳片の厚みサイズを変更する場合には、鋳型と一体と
なっている電磁攪拌装置も一緒に交換する必要がある。
この場合、給電ケーブルや冷却水配管の取外し、取付け
調整運転等が不可欠となり、鋳型交換作業は多大の手間
を要し、所要時間も長くなっている。

直流方式の電磁攪拌は、永久磁石を使用してもその効
果は同じであるが、一般的には安定した強磁場を得るた
めと、磁場の強度を調節できる利点から電磁石を採用す
る場合が多い。

従来は交流電源に１００Ｖを使用しているので、強磁場
を発生させるにはコイルに２００Ａ〜４００Ａといった
大電流を流す必要がある。この大電流とコイルとケーブ
ルの電気抵抗の作用によってジュール熱が発生し、この
熱損失に相当する電力（銅損）を消費している。この消
費電力はコイルとケーブルの抵抗値とコイルとケーブル
を流れる電流値によって決るもので、磁場の強度には直
接関係のないものであるが、従来では５０ＫＷ〜１００
ＫＷにも達している。

本発明はこれらの問題点を解決して、消費電力が少な
く、高信頼性を備え、しかも、鋼片の厚みサイズを変更
する場合の作業性を改善した連鋳鋳型の電磁攪拌装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点を解決するもので、連鋳鋳型の両
側面にコイルを装着した主鉄心を対向して設け、コイル
に直流電流を送通して、主鉄心に直流磁場を生じさせ、
直流磁場により鋳型内の溶鋼を攪拌する連鋳鋳型の電磁
攪拌装置に適用され次の技術手段を採った。すなわち、 構成部品は、主鉄心とは別に、交流電源に接続される
１次コイルを装着する第１の鉄心と、２次コイルを装着
する第２の鉄心とに分離自在とする１次鉄心とからな
り、 回路構成は、２次コイルは第２の鉄心と主鉄心に装着
され、整流器を介して閉回路構成に接続し、 １次コイルと２次コイルとを交流磁気結合させる電磁攪
拌装置を構成した。

〔作用〕

本発明の作用を第１図および第２図により説明する。第
１図は本発明の一実施例の回路図であり、第２図は第１
図の鉄心とコイルの斜視図である。

本発明の電磁攪拌装置は大別して、交流電源に接続され
る１次コイル７を装着する第１の鉄心２で構成される外
部ユニット９と、２次コイル８を装着する第２の鉄心３
および主鉄心５と２次コイル８および整流器６をモール
ドユニット構成した内部ユニット１０から構成されてい
る。

交流電源は第１の鉄心２の１次コイル７に接続され、１
次鉄心４は第１の鉄心２と第２の鉄心３に分離自在に構
成されている。２次コイル８は第２図に示すようにモー
ルドユニットに構成され、内部は２組のコイルからな
り、それぞれ第２の鉄心３および主鉄心５に鎖交して装
着されると共に整流器６によって閉回路を構成するよう
に接続されている。その結果は第１図に示すように、第
２の鉄心３では巻き方向を逆向きとし、主鉄心５では巻
き方向を同一としている。従つて、 外部ユニット９と内部ユニット１０のエネルギー伝送
手段は、分離自在とする１次鉄心４を結合させ、交流磁
気結合によって行っている。また内部ユニット１０は独
立して一体形成されており回路の露出部をなくしてい
る。

従って、従来のようにケーブルによって接続、分離して
いた時のような悪環境での絶縁劣化の問題も解消され装
置の信頼度の向上を図ることができる。また、外部ユニ
ット９は鋳型１の中心から約２ｍ以上離れた位置に取付
けるので環境面や大きさに対する制限はない。そのほか
外部ユニット９は鋳片サイズを変更する場合にもそのま
ま使用することができ、外部ユニット９と内部ユニット
１０の接続、分離作業が簡単となり、鋳片サイズを変更
する作業も短時間で出来るようになった。

１次コイル７に交流電圧を印加した時、２組の２次コ
イル８に誘起される交流電圧はそれぞれ整流器６により
直流に変換されるが、２次コイル８の第２の鉄心３側に
流れる直流の方向が逆向きとなっているため、第２の鉄
心３に誘起される直流磁場は相殺され１次鉄心４の直流
励磁を防止でき、さらに、２次コイル８の主鉄心５側に
流れる直流の方向は同一にしているため、主鉄心５に誘
起される直流磁場１２はそれぞれ加えられることとな
り、交流、直流交換の効率化を図っている。

また、絶縁劣化の心配がなくなったので、交流入力電圧
を高くでき、従って、主鉄心側の２次コイル８のアンペ
ア・ターンを同一とするならば、主鉄心側の２次コイル
８の巻数を多くすると共に同２次コイル８に流れる直流
電流を減少させることができるので同２次コイル８の銅
損を減少させることが可能となった。

なおこの場合、主鉄心側の２次コイル８の巻数を１００
〜３００回と多くしても、直流を流しているので同２次
コイル８のインダクタンスによる影響はなく、直流抵抗
値のみよる銅損を考慮すればよい。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第２図により説明する。２次コイル
８は整流器６と絶縁物で一体形成して８字形に構成し
た。絶縁物は熱伝導性の良好なエポキシ系樹脂を使用し
た。このような変成器の製造はモールド型変成器の製造
技術として確立されており、容易に入手できる。

１次鉄心４の分離形状は第２図に示すように、鉄心の接
触を良くするように考慮してあり、内部ユニット１０の
第２の鉄心３は外部ユニット９の一部品として使用し、
鋼片サイズ変更時のモールドユニットの交換作業を容易
にしている。

また、１次鉄心４には、交流磁束（５０〜６０Hz）を通
すので鉄損を少なくするため、一般の変圧器に使用され
る珪素鋼板を積層構造にし、一次交流電圧は４００Ｖと
して１次コイルの巻数を多くして１次コイルに流れる交
流電流を減少させることにより１次、２次合わせた銅損
を３〜５ＫＷに低減でき、この結果、冷却の容易な電磁
攪拌装置となった。

〔発明の効果〕

本発明の連鋳鋳型の電磁攪拌装置は、次に示すように、
高品質の鋼片を、効率よく、かつ省エネルギーを図りな
がら生産できるという優れた効果を奏する。

鋳片の厚みサイズを変更する場合の作業時間は従来約
３０分要していたものが２０分程度となり、約２／３と
大幅に短縮された。

高信頼度が得られ、しかも消費電力は１／１０〜１／
１５に減少した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は本発明の
一実施例の鉄心とコイルの斜視図、第３図は従来例の回
路図である。 １…鋳型、２…第１の鉄心 ３…第２の鉄心、４…１次鉄心 ５…主鉄心、６…整流器 ６ａ…整流器、７…１次コイル ８…２次コイル、９…外部ユニット １０…内部ユニット、１１…コイル １２…磁場、１３…ユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連鋳鋳型の両側面にコイルを装着した主鉄
   心を対向して設け、該コイルに直流電流を送通して、前
   記主鉄心に直流磁場を生じさせ、該直流磁場により前記
   鋳型内の溶鋼を攪拌する連鋳鋳型の電磁攪拌装置におい
   て、 前記コイルに、前記主鉄心とは別の１次鉄心の２次コイ
   ルを整流器を介して直列に接続し、前記１次鉄心の１次
   コイルを交流電源に接続すると共に、前記１次鉄心は前
   記１次コイルを装着する第１の鉄心と前記２次コイルを
   装着する第２の鉄心とに分離自在とし、前記１次コイル
   と前記２次コイルを交流磁気結合としたことを特徴とす
   る連鋳鋳型の電磁攪拌装置。