[发明专利]能够兼用作电磁搅拌和电磁制动的铸模内熔钢用的电磁线圈装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可兼用作电磁搅拌和电磁制动的铸模内熔钢用的电磁线圈装置，其适用于控制铸模内熔钢的流动且连续铸造钢之时。

背景技术

在连续铸造钢的情况下，对该铸模内熔钢的流动进行控制在操作上及铸片的品质管理上是非常重要的。对该铸模内熔钢的流动状态进行控制的方法有：对浸渍喷嘴的形状进行设计的方法、使电磁力作用于铸模内的熔钢的方法等。其中，后者对熔钢施加电磁力的方法被广泛采用，且大致区分为利用电磁力对熔钢进行搅拌的电磁搅拌和对熔钢喷出流施加制动力的电磁制动。

其中，已知电磁搅拌对铸片的品质改善具有效果，主要用于高品质材料的铸造。而电磁制动主要目的是用于利用喷出流的制动来抑制喷出流与铸模短边冲撞而使凝固壳再熔解，使铸片的品质降低，或者抑制弯月面(meniscus)下的熔钢的流速，增加铸造速度。

上述的电磁搅拌装置、电磁制动装置均是在铸模内面设置电磁线圈，该电磁线圈是将绕组设置在磁性体的芯部。其中，芯部多使用强磁性体即铁材料，称为铁芯。在使用交流电流的电磁搅拌中，为了降低由于电磁感应所导致的铁损，使用电磁钢板来作为其铁芯。此外，在电磁制动中，使用软铁的情况较多。

上述的电磁线圈装置通常仅具有电磁搅拌或电磁制动其中之一的单独的功能。

因此，本发明的发明者进行了可兼用作电磁搅拌或电磁制动这两功能的电磁线圈装置(以后，称为兼用线圈装置)的开发(例如，专利文献1)。

专利文献1：特开2007-007719号公报

本发明的兼用线圈装置的形状与专利文献1中公开的兼用线圈基本上相同，且申请人利用专利文献2中公开的电磁线圈构造。

专利文献2：特开昭60-044157号公报

如图10所示，将该专利文献2中公开的兼用线圈装置在铸模3的长边3b侧各自连续配置两个。该兼用线圈装置11的特征是在两个齿部1aa上各自设置绕组(内侧绕组)1b，进而从外侧将两个齿部1aa一起设置绕组1c(外侧绕组)。由两个齿部1aa和轭部1ab构成的芯部1a的形状与希腊字母的派(∏)类似，因此该兼用线圈装置11称为派(∏)型线圈。而且，图10中的2b为铸模2的短边，3为支撑板，4为浸渍喷嘴。

但是，电磁线圈装置的电磁搅拌能力或电磁制动能力依赖于施加到励磁线圈的电流值和线圈匝数的积。从而，为了提高电磁线圈装置的性能，需要增加线圈匝数或电流值。但是，增加电流值需要扩大线圈绕组的剖面积，以能够应对大电流，其结果，线圈匝数减少。从而，在提高电磁线圈装置的性能的情况下，线圈匝数的增加为第一条件。该点对于兼用线圈装置也是同样的。

但是，在兼用线圈装置的情况下，需要内侧励磁线圈和外侧励磁线圈的双重绕组，因此为了设置绕组需要大的空间。尤其是内侧励磁线圈需要设置在两个齿部间这一有限的空间内，其匝数受到限制，因此，存在电磁搅拌能力和电磁制动能力受到限制的问题。

发明内容

本发明的所要解决的问题在于，在申请人已经提出的兼用线圈装置中，由于在两个齿部间的有限空间内设置的内侧励磁线圈的匝数受到限制，因此有时电磁搅拌能力和电磁制动的能力受到限制。

本发明的兼用线圈装置是能够兼用作电磁搅拌和电磁制动的铸模内熔钢用的电磁线圈装置，其为了确保电磁搅拌性能及电磁制动性能这两者，通过向配置于铸模长边的外周的电磁线圈供给3相以上的交流电流或直流电流，使电磁搅拌或电磁制动选择性地作用于铸模内的熔钢，并连续铸造钢，所述电磁线圈装置的特征在于，

该电磁线圈装置具有电磁线圈和3相以上的交流电源及直流电源，

其中的所述电磁线圈从轭部设置两个齿部，

所述电磁线圈具有如下结构：在所述各齿部的外侧分别设置内侧绕组，并在设置有内侧绕组的所述两个齿部的更外侧设置外侧绕组而归在一起，并且

(1)在能够足够确保内侧绕组的匝数的情况下，使该外侧绕组的匝数与内侧绕组的匝数相等，

(2)在内侧绕组的匝数不足的情况下，使该外侧绕组的匝数比内侧绕组的匝数多且为2.5倍以下，

将所述电磁线圈在所述各长边上分别配置n个，且n为2以上的自然数，并且，

使由所述轭部和齿部构成的磁性体的芯部从熔钢的弯月面位置起配置在包括浸渍喷嘴的喷出孔的垂直方向的范围内。

根据本发明，在能够兼用作电磁搅拌和电磁制动的电磁线圈中，在内侧励磁线圈设有足够的绕组的情况当然不必说，即使在空间不足而无法设置必要的绕组的情况下，也能够得到足够的电磁搅拌性能和电磁制动性能。

附图说明