电磁搅拌装置制造方法及图纸

电磁搅拌装置，通过使连续铸造用的四方筒状的铸模内产生旋转磁场，从而对于上述铸模内的熔融金属施加使其产生绕铅直轴的旋绕流的电磁力，该电磁搅拌装置具备：铁芯，在上述铸模的侧方将上述铸模包围，该铁芯具有齿部，该齿部关于上述铸模的各个外侧表面，与上述外侧表面对置并沿着上述铸模的周向并列设置有两个；线圈，分别被卷绕到上述铁芯的上述齿部；以及电源装置，以上述线圈的排列顺序使相位每隔90°错开而对各个上述线圈施加交流电流，以产生上述旋转磁场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁搅拌装置
本专利技术涉及电磁搅拌装置。本申请基于2018年5月8日提出的日本专利申请第2018－090208号主张优先权，在此援引其内容。
技术介绍
在连续铸造中，将暂时积存于中间包(tundish)中的熔融金属(例如钢水)经由浸渍喷嘴从上方注入到四方筒状的铸模内，通过将在那里外周面被冷却而凝固的铸坯从铸模的下端拔出而连续地进行铸造。将铸坯中的外周面的凝固的部位称作凝固壳。这里，在铸模内的熔融金属中，包含为了防止浸渍喷嘴的喷出孔的堵塞而被与熔融金属一起供给的惰性气体(例如Ar气体)的气体气泡或非金属夹杂物等，如果在铸造后的铸坯中残留有这些杂质，则成为使制品的品质劣化的原因。另外，在本说明书中，在仅说铸坯的品质的情况下，是指铸坯的表面品质及铸坯的内部品质(内品质)的至少某个。通常，气体气泡或非金属夹杂物等的杂质的比重比熔融金属的比重小，所以在连续铸造中在熔融金属内浮起而被除去的情况较多，但为了使铸坯的品质进一步改善，作为用来从铸模内的熔融金属将这些杂质更有效地除去的技术而广泛地使用电磁搅拌装置。电磁搅拌装置是通过使铸模内产生移动磁场而对铸模内的熔融金属施加被称作洛伦兹力的电磁力、对于该熔融金属使其产生在水平面内旋绕那样的流动模式(即，绕铅直轴的旋绕流)的装置。通过由电磁搅拌装置使其产生旋绕流，凝固壳界面处的熔融金属的流动被促进，所以抑制了上述的气体气泡及非金属夹杂物等的杂质被捕捉到凝固壳内，能够使铸坯的品质改善。进而，通过在铸模内的熔融金属发生旋绕流，铸模内的熔融金属的温度被均匀化，所以初始凝固位置被稳定化，由此能够抑制铸坯的内部的破裂的发生。电磁搅拌装置具体而言，包括配置在铸模的侧方的铁芯和被卷绕在该铁芯上的线圈而构成。通过对电磁搅拌装置的线圈施加交流电流，能够在铸模内产生移动磁场。例如，在专利文献1中，公开了卷绕着线圈的铁芯仅被配置在铸模的长边侧的外侧表面的侧方的电磁搅拌装置。此外，例如在专利文献2中，公开了将由设在铁芯上的齿部及被卷绕在该齿部上的线圈形成的磁极部关于各外侧表面配置1个的电磁搅拌装置。此外，例如在专利文献3中，公开了具备在铸模的侧方将铸模包围的环状的铁芯、和绕与该铁芯的延伸方向同轴被卷绕在该铁芯上的线圈的电磁搅拌装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭63－252651号公报专利文献2：日本特开平6－304719号公报专利文献3：日本特开昭58－215250号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献1所公开的技术中，由于卷绕着线圈的铁芯仅被配置在铸模的长边侧的外侧表面的侧方，所以在铸模的长边与短边的差比较小的情况下难以对于铸模内的熔融金属使其充分地产生绕铅直轴的旋绕流。具体而言，在制造被称作钢坯(bloom)的铸坯的连续铸造中，由于铸模的长边与短边的差比较小(例如，短边具有长边的50％～80％的长度)，所以难以充分地产生绕铅直轴的旋绕流。此外，在专利文献2所公开的技术中，虽然不仅是对于铸模的长边侧的外侧表面的侧方，而且对于铸模的短边侧的外侧表面的侧方也配置磁极部，但在铸模内的熔融金属中能够发生铅直方向的流动。具体而言，通过从磁极部对形成铸模的外侧表面的铸模板在水平方向上入射磁通，在铸模板内产生涡电流。通过这样在铸模板内产生的涡电流，在由磁极部产生的磁场中，从磁极部向铸模板在水平方向上入射的磁通被减弱，发生具有铅直方向成分的泄漏磁通。由此，通过对铸模内的熔融金属施加铅直方向的电磁力，能够产生铅直方向的流动。这里，如果铅直方向的流动显著地发生，则浮起在液面上的气体气泡及非金属夹杂物、进而熔融粉末被卷入到熔融金属内，有可能发生以它们为原因的缺陷。进而，通过发生铅直方向的流动，铸模内的熔融金属的温度变得不均匀，所以初始凝固位置变得不稳定，由此有可能发生铸坯的内部的破裂的发生。此外，在专利文献3所公开的技术中，在电磁搅拌装置的制作中，需要绕与形成闭环的铁芯的延伸方向同轴而在该铁芯上卷绕线圈的工序，所以制作电磁搅拌装置有可能变得困难。所以，希望有关于电磁搅拌装置的进一步的方案。因此，本专利技术是鉴于上述问题而做出的，本专利技术的目的是提供一种在制作时不需要绕形成闭环的铁芯的延伸方向同轴而在该铁芯上卷绕线圈的工序、对于铸模内的熔融金属能够抑制铅直方向的流动、并且能够适当地使其产生绕铅直轴的旋绕流的电磁搅拌装置。用来解决课题的手段(1)本专利技术的一技术方案，一种电磁搅拌装置，通过使连续铸造用的四方筒状的铸模内产生旋转磁场，对于上述铸模内的熔融金属施加使其产生绕铅直轴的旋绕流的电磁力。该电磁搅拌装置具备：铁芯，在上述铸模的侧方将上述铸模包围，该铁芯具有齿部，该齿部关于上述铸模的各个外侧表面，与上述外侧表面对置并沿着上述铸模的周向并列设置有两个；线圈，被卷绕到上述铁芯的各上述齿部；以及电源装置，以上述线圈的排列顺序使相位每隔90°错开而对各个上述线圈施加交流电流，以产生上述旋转磁场。(2)在上述(1)所记载的电磁搅拌装置中，也可以是，上述电源装置对上述线圈分别施加1.0Hz～4.0Hz的交流电流。专利技术效果根据上述的电磁搅拌装置，在制作时不需要绕形成闭环的铁芯的延伸方向同轴而在该铁芯上卷绕线圈的工序，对于铸模内的熔融金属能够抑制铅直方向的流动、并且能够适当地使其产生绕铅直轴的旋绕流。附图说明图1是示意地表示包括有关本专利技术的实施方式的电磁搅拌装置的连续铸造机的概略结构的一例的侧面剖视图。图2是表示有关该实施方式的电磁搅拌装置的一例的俯视剖视图。图3是表示有关该实施方式的电磁搅拌装置的一例的侧面剖视图。图4是表示对电磁搅拌装置的各线圈施加了交流电流的状况的一例的俯视剖视图。图5是用来说明被施加在电磁搅拌装置的各线圈上的交流电流的相位的图。图6是表示有关比较例的电磁搅拌装置的俯视剖视图。图7是表示通过对该实施方式的电磁场解析模拟得到的、对铁芯的铅直方向中心位置的水平面内的铸模内的钢水施加的电磁力的分布的一例的图。图8是表示通过对该实施方式的电磁场解析模拟得到的、对长边铸模板的内侧面附近的铸模内的钢水施加的电磁力的分布的一例的图。图9是表示通过对比较例的电磁场解析模拟得到的、对铁芯的铅直方向中心位置的水平面内的铸模内的钢水施加的电磁力的分布的一例的图。图10是表示通过对比较例的电磁场解析模拟得到的、对长边铸模板的内侧面附近的铸模内的钢水施加的电磁力的分布的一例的图。图11是用来说明通过线圈产生的磁场的泄漏磁通的图。图12是用来说明相邻的磁场的相互作用的图。图13是表示通过对该实施方式及比较例各自的电磁场解析模拟得到的、电流频率与对铸模内的钢水施加的电磁力的铅直方向成分的平均值的关系性的一例的图。图14是表示通过对该实施方式的电磁场解析模拟得到的、电流频率与对铸模内的钢水施加的平均电磁力的关系性的一例的图。图15是表示通过对该实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁搅拌装置，通过使连续铸造用的四方筒状的铸模内产生旋转磁场，对于上述铸模内的熔融金属施加使其产生绕铅直轴的旋绕流的电磁力，上述电磁搅拌装置的特征在于，/n具备：/n铁芯，在上述铸模的侧方将上述铸模包围，该铁芯具有齿部，该齿部关于上述铸模的各个外侧表面，与上述外侧表面对置并沿着上述铸模的周向并列设置有两个；/n线圈，分别被卷绕到上述铁芯的上述齿部；以及/n电源装置，以上述线圈的排列顺序使相位每隔90°错开而对各个上述线圈施加交流电流，以产生上述旋转磁场。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180508 JP 2018-0902081.一种电磁搅拌装置，通过使连续铸造用的四方筒状的铸模内产生旋转磁场，对于上述铸模内的熔融金属施加使其产生绕铅直轴的旋绕流的电磁力，上述电磁搅拌装置的特征在于，
具备：
铁芯，在上述铸模的侧方将上述铸模包围，该铁芯具有齿部，该齿部关于上述铸模的各个...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田信宏，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP