(57)【要約】  鋼予備形材、特に二重Ｔ型予備形材の連続鋳造方法において、液状鋼鉄が開口ダイ１に実質的に鉛直方向に注入される。この開口ダイ１のキャビティ断面は、２つのフランジ部分２，３およびウェブ部分４から構成される。予備形材ストランドの液状コアは、フランジ部分２，３および／またはウェブ部分４の領域における電磁誘導力を利用して、連続鋳造方向とは逆方向の撹拌運動に設定される。撹拌運動は、予備形材ストランドの溶融クレータ内の液状鋼鉄をフランジ部分２，３とウェブ部分４の間で交換させる作用を有する。これにより、予備形材ストランド皮殻内の液状鋼鉄のクレータにおける流れおよび温度条件を、目指す形で積極的に影響を与えることができるようになり、制御可能な好ましい流れ状態の他に、液状金属の表面領域の安定化がもたらされるようになる。
2009521330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型キャビティ断面が２つのフランジ部分（２，３）およびウェブ部分（４）から構成されるとともに、磁極によって予備形材ストランドにおける溶融クレータに磁界が印加される、連続式鋳型（１）の鋳型キャビティに溶鋼を実質的に鉛直方向に注入し、その後、一部が凝固した予備形材ストランドを、二次冷却装置を有するストランド・ガイドに送給する、鋼予備形材、特にＩ型予備形材の連続鋳造方法において、
３相交流および攪拌機コイル（１９）により、ストランドの進行方向と逆方向の流れを生じさせる方向成分を有する進行電磁界を予備形材ストランドの溶融クレータ内に発生させ、かつ、磁極の相互接続部を介して３相交流を攪拌機コイル（１９）に供給して、回転方向成分を有する進行電磁界を溶融クレータ中のフランジ部分（２，３）に発生させ、および／または、直線方向成分を有する進行電磁界を溶融クレータ中のウェブ部分（４）に発生させることを特徴とする鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項２】
進行電磁界が連続式鋳型（１）の領域に発生することを特徴とする請求項１に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項３】
進行電磁界が予備形材ストランドの種々の調節可能な高さで発生することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項４】
同じ方向または相反する方向に回転する方向成分を有する進行電磁界が、２つのフランジ部分（２，３）領域、特にウェブ部分（４）への移行領域の溶融クレータ内に発生することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項５】
同じ方向または相反する方向に直線方向成分を有する進行電磁界が、ウェブ部分（４）領域の溶融クレータ内に発生することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項６】
ウェブ部分（４）に好ましくは対称的に配置された内部ゲート（４８）を通じて溶鋼を鋳型キャビティに送給し、鋳造パラメータおよび／または製品パラメータに従って、回転および／またはリニア進行電磁界により溶鋼が鋳型キャビティ断面全体にわたって分布することを助けることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項７】
フランジ部分（２，３）に非対称に配置された内部ゲート（４９）を介して溶鋼を鋳型キャビティに送給し、鋳造パラメータおよび／または製品パラメータに従って、回転および／またはリニア進行電磁界により溶鋼が鋳型キャビティ断面全体にわたって分布することを助けることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項８】
鋳型キャビティの断面が２つのフランジ部分（２，３）およびウェブ部分（４）から構成され、鋼製Ｉ型予備形材用鋳型の鋳型キャビティの外側に磁極が配置され、二次冷却装置を有するストランド・ガイドが鋳型の下流に配置された、請求項１に記載された方法を実施する装置において、ストランドの進行方向と逆方向の方向成分を有する進行電磁界を発生させる３相電流用の電磁攪拌装置に磁極が付設されるとともに、磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７）として形成された個々の磁極に３相電流の位相を割り当てる磁極の相互接続部が攪拌装置に設けられ、かつ、回転方向成分を有する進行電磁界をフランジ部分（２，３）に、および／または、直線方向成分を有する進行電磁界をウェブ部分（４）に接続することが可能であることを特徴とする前記装置。
【請求項９】
攪拌装置に６つ以上の磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）が設けられ、個々の磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）に接続する３相電流の位相を鋳造および／または製品パラメータに従って自由に選択して、進行電磁界の方向成分および運動能力を設定することができることを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１０】
磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）が共通のヨークに配置されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された装置。
【請求項１１】
攪拌装置（１０；２０）が連続式鋳型（１）を包囲する環状の閉鎖したヨーク（１１；２１）を含み、その周囲に、６つの磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）が、フランジ部分（２，３）およびウェブ部分（４）の方向に向かうかまたはウェブ部分（４）の方向のみに向かうように不均一に分布することを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１２】
攪拌装置（３０；７０）が、連続式鋳型（１）を包囲するとともに長方形のフレームとして形成された閉成ヨーク（３１；７１）を含み、その長手方向側に鋳型の幅方向に分布する３つの各磁極シュー（３４，３５，３６，３７，３８，３９；７４，７５，７６，７７，７８，７９）が設けられ、その短手方向側にフランジ部分（２，３）の正面方向に向かう各中心磁極シュー（３２，３３；７２，７３）が設けられることを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１３】
連続式鋳型（１）の幅方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー（４２，４３，４４；４２′，４３′，４４′）を有する、２つの攪拌装置（４０；４０′）または２つのヨーク（４１；４１′）が、連続式鋳型（１）にその周辺で付設され、各ヨーク（４１；４１′）には、各フランジ部分（２，３）の正面方向に向かう中心磁極シュー（４２；４２′）と、両側からフランジ部分（２，３）の方向に向かう２つの磁極シュー（４３，４４；４３′，４４′）とが設けられることを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１４】
連続式鋳型（１）の厚さ方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー（５２，５３，５４；５２′，５３′，５４′）を有する、２つの攪拌装置（５０；５０′）または２つのヨーク（５１；５１′）が、連続式鋳型（１）にその周辺で付設され、３つの磁極シューのいずれもが鋳型の幅方向に分布し、そのうちの２つが両側でフランジ部分（２，３）の方向に向い、中央磁極シュー（５３；５３′）がウェブ部分（４）の方向に向かうことを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１５】
連続式鋳型（１）の厚さ方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー（６２，６３，６４；６２′，６３′，６４′）を有する、２つの攪拌装置（６０；６０′）または２つのヨーク（６１；６１′）が、連続式鋳型（１）にその周辺で付設され、３つの磁極シューがウェブ部分の幅方向に分布することを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１６】
攪拌装置（４０，４０′；５０，５０′；６０，６０′）またはヨーク（４１，４１′；５１，５１′；６１，６１′）が鉛直方向に互い違いの状態で鋳型領域に配置され、鋳型の高さに対するその鉛直方向の配列を互いに独立して調節できることを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載された装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分に記載された鋼予備形材、特にＩ型予備形材の連続鋳造方法、および、その方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼予備形材は、断面形状がＩ，Ｈ，ＵおよびＺ型の圧延形鋼材梁、および、特殊な矢板形材を製造する一次材料に相当する。この種の予備形材の連続鋳造方法は、例えば特許文献１に開示されている。予備形材の連続鋳造は、７０年代に工業的規模で導入され、いわゆるニア・ネット・シェイプ（ｎｅａｒ  ｎｅｔ  ｓｈａｐｅ：最終形状に近い形状体）鋳造への全般的な流れに乗って、近年益々重要性が増している。
殆どの場合、予備形材は断面がＩ形に鋳造され、鋳型キャビティ（空所）の断面が２つのフランジ部分とウェブ部分から構成される、いわゆる「ドッグ・ボーン（ｄｏｇ−ｂｏｎｅ）」連続鋳造鋳型に、溶鋼が実質的に鉛直方向に注入される。溶融コアを有する予備形材ストランドが、鋳型から二次冷却装置を有するストランド・ガイドに送給される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
断面が長方形または丸い従来の長い製品の連続鋳造と異なって、Ｉ型予備形材の連続鋳造には、幾つかの問題があり、特に、高強度特殊鋼種（とりわけ、ＣａＳｉまたはＡｌキルドでマイクロ合金化されたＶ，Ｎｂ含有の鋼材）を鋳造するとき、ウェブ部分が比較的薄い予備形材の場合に、または高速鋳造の場合に問題がある。スペースの理由から、また経済性からも支配されるが、ウェブ部分とフランジ部分の一方の間の移行部が非対称である多くの場合、溶鋼は１つの内部ゲートを通じて鋳型に注入されるだけである。そのため、均一にかつ乱流を阻害せずに複雑な鋳型キャビティを満たすこと、それ故に、表面近くの鋳造欠陥（気泡、ピンホール）を防止しながら初期凝固の好ましい状況を作り出すことが、特に困難である。また、ストランド・シェルの内側に液体の流れを対称的に得ること、およびそのため最終的に均一凝固構造をもたらす対称的な温度分布を得ることが困難である。同様に、薄いウェブ部分が関与する場合、凝固中のアーチ状湾曲を防ぎ、得られるコアの気孔および／または収縮穴を防ぐことには問題がある。
【０００４】
Ｉ型予備形材ストランドを連続的に鋳造する連続式鋳型が、特許文献２により公知である。溶鋼は、２つの浸漬ノズルを通じて２つのフランジ部分に注入される。予備形材ストランドの表面欠陥を防止するために、２つのフランジ部分の外側およびウェブ部分の両側の鋳型キャビティ外部に、Ｓ極またはＮ極を有する一対の静磁極を配置することが提案されている。２つの浸漬ノズル口の直ぐ下の静磁界を通り抜けて、浸漬ノズルから噴出する鋼材のジェットが、速度を落として鋳型壁を流れ、そしてこれに沿って液面を流れる水平な流れに戻る。Ｎ極およびＳ極による静磁界は、浸漬ノズルからの鉛直方向の放出流の減速効果と鉛直方向の流れから制御不良の偏向とを生じさせる。前記先行技術には、制御された可逆的進行電磁界、あるいは、制御された流れを作り出す溶融クレータ内の流れや、予備形材ストランドのクレータにおける温度条件、について言及されていない。
【特許文献１】欧州特許第４１９  ０２１号明細書
【特許文献２】特開平８−２９４７４６号公報
【０００５】
本発明の目的は、たとえ、予備形材が比較的薄いウェブ部分を含んでいてもおよび／または鋳造される鋼材が特殊鋼種であっても、２つのフランジ部分およびウェブ部分を含む鋼予備形材を改良された品質で製造できることによって、最初に述べた形式の方法および該方法を実施する装置を提案することにある。更なる目的は、予備形材ストランドの寸法または鋼材の品質に応じて、１つまたは２つの開放または閉鎖内部ゲートにより、選択される鋳型への鋼材の対称または非対称の送給を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、請求項１に記載された方法によって並びに請求項８の特長を有する装置によって、前記目的が達成される。
本発明方法および本発明装置の好ましい発展型が、従属請求項の主題を構成する。
【０００７】
本発明によれば、電磁誘導力を利用して、フランジ部分および／またはウェブ部分の領域に、予備形材ストランドの溶融コアがストランドの鋳造方向と逆の撹拌運動を引き起こし、この撹拌運動に起因して、予備形材ストランドのクレータ内溶鋼がフランジ部分とウェブ部分の間で入れ替わるので、予備形材ストランド・シェル内の溶鋼クレータにおける流れおよび温度状態に、明確かつ積極的に影響を与えることが可能であり、そのため次のような効果を生じる：
【０００８】
鋳造速度、金属表面位置等のプロセス・パラメータを変更した場合でも、乱流を抑制することによる金属表面領域の安定化（ストランド表面での非金属の内包および気泡を防止するために）；
非対称内部ゲートの場合でも、薄いウェブ部分を通る２つの肉厚のキャビティ領域間で溶鋼を明確に交換する制御可能な好ましい流れの様相、そしてこれにより、収縮穴および／またはコアの気孔を防止する一方で、好ましい凝固構造を有する均一で厚いストランド皮殻の形成。
鋳型キャビティ断面のウェブ部分における閉鎖的な条件にもかかわらず、凝固中のアーチ状湾曲の防止。
【０００９】
更に、鋼材の品質を変更するかあるいは同じ攪拌機を用いて予備形材ストランドを種々の寸歩に変更する場合、フランジ部分および／またはウェブ部分に異なった進行電磁界の組合せを選択することができる。同様に、注入システムを変化させるとき、攪拌機にいかなる構造上の変更も加えることなく、全く異なった方向成分を有する進行電磁界をフランジ部分および／またはウェブ部分に設定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、模式的な添付図面に基づいて、本発明の細目について説明する。
図１は、２つのフランジ部分２，３およびウェブ部分４から構成される鋳型１またはその水平な鋳型キャビティ断面を概略的に示す。鋳型１はＩ型予備形材の連続鋳造を目的とする。溶鋼がこの連続式鋳型に実質的に鉛直方向に注入されて、ストランドの外皮を形成し、溶融コアを有する予備形材ストランドが二次冷却装置を有するストランド・ガイドに送給される。
【００１１】
本発明によれば、電磁攪拌機１０と３相電流による電磁誘導力とによって、好ましくは鋳型１の領域または鋳型１の出口に直接、予備形材ストランドの溶融コアがストランドの鋳造方向とは逆の撹拌運動を引き起こし、これにより予備形材ストランドのクレータ内の溶鋼がフランジ部分２，３とウェブ部分４の間で交換される。
【００１２】
図１に示す攪拌機１０は所定の鉛直方向領域で鋳型１を包囲する環状の閉鎖したヨーク１１を含み、ヨークは磁極シュー１２〜１７の形態で６つの磁極を有し、各磁極は電磁コイル１９で包囲されている。磁極シュー１２〜１７は、各磁極シュー１２，１３がフランジ部分２，３に向かうように、各２つの磁極シュー１４，１５；１６，１７が両側からウェブ部分４に向かうように、ヨーク１１の周囲に不均一に分布している。攪拌機１０は、即ち本実施例では回転攪拌機は、３相電流により進行電磁界を発生できる場合、６極の非同期モータの原理に従って作動する。この点に関して、直線進行もしくは回転進行電磁界または直線的な流れもしくは回転流を発生させるためには、磁極は正しく相互接続していなければならない。
【００１３】
図２に示す実施例において、鋳型１は、所定の好ましくは調節可能な鉛直方向領域に、やはり環状の閉成型ヨーク２１を有する電磁攪拌機２０で包囲されている。実質的に直線的な流れを引き起こさせるために、６つ全ての磁極シュー２２〜２７がウェブ部分４に向かっているという違いはあるが、６つの磁極シュー２２〜２７がやはりヨークの周囲に不均一に分布している。
【００１４】
図３〜６によれば、いずれの場合も電磁攪拌機３０に鋳型１が付設されており、攪拌機は、鋳型１を包囲するとともに長方形のフレームとして形成される、閉鎖したヨーク３１を含む。その長手方向側には鋳型の幅方向に分布する３つの各磁極シュー３４，３５，３６および３７，３８，３９が付設され、その短手方向側にはフランジ部分２，３の正面方向に向かう各中心磁極シュー３２，３３が設けられている。以下に説明するように、磁極の相互接続に応じて、即ち磁極シューがいずれの位相配列（位相記号Ｕ，Ｖ，Ｗ；Ｕ′，Ｖ′，Ｗ′、参照）で励磁されるかに従って、攪拌機３０を回転攪拌機としておよびリニア攪拌機としての両方に作動することができる。全８つの磁極シュー３２〜３９のうち６つがいずれの場合も励磁される４つの異なった作動の可能性が、図３〜６に基づいて提示されている。
【００１５】
図３に示す磁極の相互接続が関係する場合、フランジ領域の中心磁極シュー３２，３３の接続が断たれ、ヨーク３１の一方の長手方向側の磁極シュー３４，３５，３６が他方の長手方向側の磁極シュー３７，３８，３９に対して位相シフトされ、ウェブ部分４において相対する方向に直線状の流れ（相対する方向に２×３極のリニア動作）が得られる。この磁極の相互接続は、好ましくは内部ゲート４５，４６がフランジ部分２，３に対称に配置される場合に使用される。
【００１６】
図４は、同様に、長手方向側の両方に位相配列Ｕ，Ｖ，Ｗを有する線形動作の相互接続を示し（フランジ領域の中心磁極シュー３２，３３の接続が断たれる）、ウェブ部分４に同じ方向の流れ（同じ方向に２×３極の線形動作）が得られる。この磁極の相互接続は、好ましくは内部ゲート４７がフランジ部分２または３に非対称に配置される場合に使用される。
【００１７】
図５に示す相互接続が関係する場合、両方の長手方向側に付設された３つの磁極シュー３４，３５，３６；３７，３８，３９の中央の接続が断たれるが（磁極シュー３５，３８が消磁される）、フランジ領域の中心磁極シュー３２，３３が励磁される。そのため、フランジ領域に回転電磁界が発生する（２×３極の回転動作）。磁極シュー３７，３２，３４および３６，３３，３９への図示された位相の割当てについては、２つのフランジ部分２，３における回転電磁界の回転方向が同じであり、これは、図３の線形動作の場合よりあまり効率的ではないが、ウェブ部分４にも流れをもたらす。この磁極の相互接続は、好ましくは内部ゲート４８がウェブ部分４に対称に配置される場合に使用される。
【００１８】
図６に示す磁極シュー３７，３２，３４および３６，３３，３９の相互接続が関係する場合、攪拌機３０でフランジ部分２，３に相反する回転方向を有する回転電磁界を発生させることもできる。この磁極の相互接続は、好ましくは内部ゲート４５，４６がフランジ部分２，３に対称に配置される場合に使用される。
【００１９】
図７，８は、鋳型１の幅方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー４２，４３，４４；４２′，４３′，４４′を有する、２つの攪拌機４０，４０′または２つのヨーク４１，４１′が、鋳型１にその周辺で付設された変更例を示す。各ヨーク４１，４１′には、各フランジ部分２，３の正面方向に向かう中心磁極シュー４２，４２′と、両側からフランジ部分２，３の方向に向かう２つの磁極シュー４３，４４；４３′，４４′とが設けられている。２つの攪拌機４０，４０′により、やはり２×３極の回転動作をもたらすことができるか、あるいは、やはり同じ回転方向（図７）または相反する回転方向（図８）を有する回転電磁界をフランジ部分２，３に発生させることができる。なお、４８は対称内部ゲートを示す。
【００２０】
鋳型１の幅方向に互いに分離した２つの攪拌機４０，４０′またはヨーク４１，４１′は、閉鎖したヨーク３１が設けられるとともに図５または６に準じて接続される攪拌機３０と、事実上同じ効果を達成することができる。しかし、この解決法はまた更なる利点をももたらす。独立した２つの攪拌機、即ち外部から鋳型１に比較的容易に持ち上げ／取り付けできるハーフ・スターラを電磁攪拌機に組み立てることができる。自由部門を通じて設計者に余裕が得られる。その上、図９に示すように、前記解決法によって２つの攪拌機４０，４０′を鉛直方向に互い違いに配置することもできるようになり、その場合、互いにおよび／または鋳型の高さに関して、好ましくは攪拌機４０，４０′の鉛直方向配列を必要に応じて調節することができる。なお、４９は非対称内部ゲートを示す。
【００２１】
同様の利点が、また、２つの電磁攪拌機５０，５０′（図１０，１３）または６０，６０′（図１１，１２）にやはり鋳型１をその周辺で付設した、図１０〜１２に示す解決法によってもたらされる。ここで、前記攪拌機は、鋳型１の幅方向ではなくその厚さ方向に互いに分離したヨーク５１，５１′を含む。各ヨークには、いずれも、３つの磁極シュー５２，５３，５４；５２′，５３′，５４′または６２，６３，６４；６２′，６３′，６４′が設けられている。
【００２２】
図１０に示す実施例において、３つの磁極シュー５２，５３，５４；５２′，５３′，５４′がいずれも予備形材の全幅方向に分布し、そのうちの２つ（磁極シュー５２，５４；５２′，５４′）がフランジ部分２，３の両端部に向い、中央磁極シュー５３；５３′がウェブ部分４にまで突出している。
図１１，１２に示す実施例において、各攪拌機６０；６０′の３つ全ての磁極シュー６２，６３，６４；６２′，６３′，６４′がウェブ全体にわたって分布するだけであり、ウェブ部分４に向って突出している。２つの対称内部ゲートが４５，４６で示されている。
【００２３】
攪拌機５０，５０′および６０，６０′はそれぞれリニア攪拌機として作動し、その場合、相反する方向の流れ（図１０，１１）または同じ方向の流れ（図１２）をウェブ部分４に生じさせることができる。鋳造および／または製品パラメータに従って設定が行われる。
【００２４】
最後に、図１４は、図３〜６に示された攪拌機３０と同様に構成された８極構造の電磁攪拌機７０を示す。ここで、ヨーク７１が長方形のフレームとして形成され、その長手方向側に鋳型の幅方向に分布する３つの各磁極シュー７４，７５，７６；７７，７８，７９が付設され、その短手方向側にフランジ部分２，３の正面方向に向かう各中心磁極シュー７２，７３が設けられている。しかし、本実施例では、回転動作と直線動作の選択が、８つの磁極のうち２つの接続を断つことによって行われるというよりは、１×６極のリニア攪拌機（磁極シュー７４，７５，７６；７７，７８，７９）を用いてリニア電磁界をウェブ部分４に発生させ、同時に、２×３極の回転攪拌機（磁極シュー７４，７２，７７；７６，７３，７９）を用いて回転電磁界をフランジ部分２，３に発生させる。
【００２５】
図１５は前記８極構造すなわち前記８極システムの攪拌機７０の電気回路図を示し、１×６極のリニア攪拌機によりリニア電磁界が発生し、同時に、２×３極の回転攪拌機を用いて回転電磁界が発生する。この電磁攪拌機７０には、例えば電力線８１，８２により３相電流５０Ｈｚが回路から入力される。前記電力線８１，８２は、いずれも周波数変換器８３，８４に接続している。これらの周波数変換器８３，８４は変換器制御装置８５に接続し、これにより個々の位相が所定の周波数に設定される。
【００２６】
制御装置８５の機能は、一方でウェブと２つのフランジ部分への移行領域とで生じる撹拌運動と同期させるために、２つの変換器の周波数を互いに同調させることである。また、制御装置は、２つの攪拌機の周波数が僅かに異なっているとき、ビート現象の発生を阻止することである。ビートは時間が経過するにつれて一方および他方の磁極に全負荷を同時にかけるようになり、非常に不均一なネットワーク負荷をもたらすであろう。
【００２７】
一方の変換器８４の個々の位相Ｕ，Ｖ，Ｗおよび他方の変換器８３の位相Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１は、前記周波数変換器８３，８４から磁極シュー７４，７５，７６；７７，７８，７９に巻回されたコイルに送られる。位相Ｕ，Ｖ，Ｗは、ウェブ部分における磁極シュー７７，７８，７９でコイル７７′，７８′，７９′に、更に前記磁極シューに関して対称に配置された磁極シュー７６，７５，７４のコイル７６′，７５′，７４′に通じており、接続配線がコイル７７′，７９′からコイル７６′，７４′に交差して通っている（直列接続）。配線はこれらのコイルから星印の点８７に通じる。この点について詳細に説明しないが、同じことが位相Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に当てはまる。リニア動作の場合、位相Ｗ１は、コイル７２′、更に反対側のコイル７３′、更に星印の接続部に通じる。
【００２８】
従って、既述のように、電磁攪拌機１０；２０；３０；４０，４０′；５０，５０′；６０，６０′；７０により、および電磁誘導力を利用して、フランジ部分および／またはウェブ部分の領域に、予備形材ストランドの溶融コアにストランドの鋳造方向と逆の撹拌運動を引き起こさせ、これにより、予備形材ストランドのクレータ内の溶鋼をフランジ部分とウェブ部分の間で交換させることが可能である。その結果、予備形材ストランド皮殻内の溶鋼クレータにおける流れおよび温度条件に、明確かつ積極的に影響を与えることが可能であり、そのため以下の効果を生じる：
【００２９】
鋳造速度、金属表面位置等のプロセス・パラメータを変更した場合でも、乱流を抑制することによる金属表面領域の安定化（ストランド表面での非金属の内包および気泡を防止するために）；
非対称内部ゲートの場合でも、薄いウェブ部分を通る２つの肉厚のキャビティ領域間で溶鋼を明確に交換する制御可能な好ましい流れの様相、そしてこれにより、収縮穴および／またはコアの気孔を防止する一方で、好ましい凝固構造を有する均一で厚いストランド皮殻の形成。
鋳型キャビティ断面のウェブ部分における閉鎖的な条件にもかかわらず、凝固中のアーチ状湾曲の防止。
【００３０】
３相電流の個々の位相を磁極の相互接続で自由に選択できる結果、攪拌機にいかなる構造上の変更も加えることなく、異なった方向成分を生じさせることが、およびこれにより、内部ゲートの数に関する内部ゲート・システム、開放または密閉された注入、鋳造速度、鋳造温度、鋼材組成等の鋳造パラメータに従って、予備形材ストランドの溶融クレータ内に異なる流れを生じさせることが、可能である。しかし、予備形材の寸法等の異なる製品パラメータを用いて鋳型に同じ撹拌装置を使用すること、および同時に、回転進行電磁界をフランジ部分に発生させることができるように、および／または、溶融クレータ内に明確な流れを得るために、製品パラメータに従ってリニア進行電磁界をウェブ部分に発生させることができるように、磁極の相互接続を変更することも、可能である。
【００３１】
図面には管状の鋳型が概略的に示されている。しかし、管状の鋳型に代えて、本発明の方法を用いて、インゴット・モールドまたはプレート・モールド等の予備形材に好適な全ての鋳型構造物を作動させたり、あるいは、本発明の装置を用いてこれらを使用することも、可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第一実施例に係わる電磁攪拌機を具備する鋳型の断面図。
【図２】第二実施例に係わる電磁攪拌機を具備する鋳型の断面図。
【図３】異なる磁極シュー連結を伴う、鋳型に組みつけられた第三実施例に係わる電磁攪拌機。
【図４】異なる磁極シュー連結を伴う、鋳型に組みつけられた第三実施例に係わる電磁攪拌機。
【図５】異なる磁極シュー連結を伴う、鋳型に組みつけられた第三実施例に係わる電磁攪拌機。
【図６】異なる磁極シュー連結を伴う、鋳型に組みつけられた第三実施例に係わる電磁攪拌機。
【図７】異なる磁極シュー連結を伴う２つの攪拌機を有する鋳型。
【図８】異なる磁極シュー連結を伴う２つの攪拌機を有する鋳型。
【図９】２つの攪拌機を有する鋳型の側面図。
【図１０】別の実施例における２つの攪拌機を有する鋳型。
【図１１】異なる磁極シュー連結を伴う別の実施例における２つの攪拌機を有する鋳型。
【図１２】異なる磁極シュー連結を伴う別の実施例における２つの攪拌機を有する鋳型。
【図１３】図１０に示す攪拌機の側面図。
【図１４】電磁攪拌機を有する鋳型の別の実施例。
【図１５】図１４に示す攪拌機の電気回路図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月27日(2007.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型キャビティ断面が２つのフランジ部分（２，３）およびウェブ部分（４）から構成されるとともに、磁界が磁極によって予備形材ストランドにおける溶融クレータに印加される、連続式鋳型（１）の鋳型キャビティに溶鋼を実質的に鉛直方向に注入し、その後、一部が凝固した予備形材ストランドを二次冷却装置を有するストランド・ガイドに送給する、鋼予備形材、特にＩ型予備形材の連続鋳造方法において、
鋼予備形材の寸法、特にウェブ部分（４）の厚さ、鋼材の品質、および１つまたは２つの内部ゲートを用いる対称または非対称の鋼材の送給に従って、磁極の相互接続部を介して３相交流を攪拌装置の攪拌コイル（１９）に供給して、水平方向成分を有する進行電磁界を予備形材ストランドにおける溶融クレータに印加し、かつ、同じ方向または相対する方向に回転させる方向成分を有する前記進行電磁界によってフランジ部分（２，３）に、および／または、直線方向成分を有する前記進行電磁界によってウェブ部分（４）に流れを発生させることを特徴とする鋼製予備形材の連続鋳造方法。
【請求項２】
進行電磁界が連続式鋳型（１）の領域に発生することを特徴とする請求項１に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項３】
進行電磁界が予備形材ストランドの種々の調節可能な高さで発生することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項４】
同じ方向または相反する方向に回転する方向成分を有する進行電磁界が、２つのフランジ部分（２，３）領域、特にウェブ部分（４）への移行領域の溶融クレータ内に発生することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項５】
同じ方向または相反する方向に直線方向成分を有する進行電磁界が、ウェブ部分（４）領域の溶融クレータ内に発生することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項６】
ウェブ部分（４）に好ましくは対称的に配置された内部ゲート（４８）を通じて溶鋼を鋳型キャビティに送給し、鋳造パラメータおよび／または製品パラメータに従って、回転および／またはリニア進行電磁界により溶鋼が鋳型キャビティ断面全体にわたって分布することを助けることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項７】
フランジ部分（２，３）に非対称に配置された内部ゲート（４９）を介して溶鋼を鋳型キャビティに送給し、鋳造パラメータおよび／または製品パラメータに従って、回転および／またはリニア進行電磁界により溶鋼が鋳型キャビティ断面全体にわたって分布することを助けることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された鋼予備形材の連続鋳造方法。
【請求項８】
鋳型キャビティの断面が２つのフランジ部分（２，３）およびウェブ部分（４）から構成され、鋼製Ｉ型予備形材用鋳型の鋳型キャビティの外側に磁極が配置され、二次冷却装置を有するストランド・ガイドが鋳型の下流に配置された、請求項１に記載された方法を実施する装置において、ストランドの進行方向と逆方向の方向成分を有する進行電磁界を発生させる３相電流用の電磁攪拌装置に磁極が付設されるとともに、磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７）として形成された個々の磁極に３相電流の位相を割り当てる磁極の相互接続部が攪拌装置に設けられ、かつ、回転方向成分を有する進行電磁界をフランジ部分（２，３）に、および／または、直線方向成分を有する進行電磁界をウェブ部分（４）に接続することが可能であることを特徴とする前記装置。
【請求項９】
攪拌装置に６つ以上の磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）が設けられ、個々の磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）に接続する３相電流の位相を鋳造および／または製品パラメータに従って自由に選択して、進行電磁界の方向成分および運動能力を設定することができることを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１０】
磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）が共通のヨークに配置されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された装置。
【請求項１１】
攪拌装置（１０；２０）が連続式鋳型（１）を包囲する環状の閉鎖したヨーク（１１；２１）を含み、その周囲に、６つの磁極シュー（１２，１３，１４，１５，１６，１７；２２，２３，２４，２５，２６，２７）が、フランジ部分（２，３）およびウェブ部分（４）の方向に向かうかまたはウェブ部分（４）の方向のみに向かうように不均一に分布することを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１２】
攪拌装置（３０；７０）が、連続式鋳型（１）を包囲するとともに長方形のフレームとして形成された閉成ヨーク（３１；７１）を含み、その長手方向側に鋳型の幅方向に分布する３つの各磁極シュー（３４，３５，３６，３７，３８，３９；７４，７５，７６，７７，７８，７９）が設けられ、その短手方向側にフランジ部分（２，３）の正面方向に向かう各中心磁極シュー（３２，３３；７２，７３）が設けられることを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１３】
連続式鋳型（１）の幅方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー（４２，４３，４４；４２′，４３′，４４′）を有する、２つの攪拌装置（４０；４０′）または２つのヨーク（４１；４１′）が、連続式鋳型（１）にその周辺で付設され、各ヨーク（４１；４１′）には、各フランジ部分（２，３）の正面方向に向かう中心磁極シュー（４２；４２′）と、両側からフランジ部分（２，３）の方向に向かう２つの磁極シュー（４３，４４；４３′，４４′）とが設けられることを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１４】
連続式鋳型（１）の厚さ方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー（５２，５３，５４；５２′，５３′，５４′）を有する、２つの攪拌装置（５０；５０′）または２つのヨーク（５１；５１′）が、連続式鋳型（１）にその周辺で付設され、３つの磁極シューのいずれもが鋳型の幅方向に分布し、そのうちの２つが両側でフランジ部分（２，３）の方向に向い、中央磁極シュー（５３；５３′）がウェブ部分（４）の方向に向かうことを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１５】
連続式鋳型（１）の厚さ方向に互いに分離するとともに、３つの各磁極シュー（６２，６３，６４；６２′，６３′，６４′）を有する、２つの攪拌装置（６０；６０′）または２つのヨーク（６１；６１′）が、連続式鋳型（１）にその周辺で付設され、３つの磁極シューがウェブ部分の幅方向に分布することを特徴とする請求項８に記載された装置。
【請求項１６】
攪拌装置（４０，４０′；５０，５０′；６０，６０′）またはヨーク（４１，４１′；５１，５１′；６１，６１′）が鉛直方向に互い違いの状態で鋳型領域に配置され、鋳型の高さに対するその鉛直方向の配列を互いに独立して調節できることを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載された装置。
【国際調査報告】
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