(57)【要約】【課題】金属の鋳造のための装置【解決手段】液体金属（６）を収容するよう適合された鋳型を共に形成する複数の鋳型要素（１、２）を有する鋳型と、鋳型を囲みそれを機械的に支持する鋳型支持構造（３０、３１）と、溶湯と鋳型の間の接触圧力を減少するために鋳型の近くに配置されている誘導コイル（２０）とを備える、金属の連続または半連続鋳造のための装置。鋳型要素のうち少なくとも１つが、互いに電気絶縁されるよう配置されている、少なくとも第１の（１ａ、２ａ）および第２の（１ｂ、２ｂ）部分に分割され、第１の鋳型要素部分が鋳造方向に関し第２の鋳型要素部分よりも前に配置され、前記誘導コイルが第１の鋳型要素部分（１ａ、２ａ）の近くに配置されている。
2005515076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体金属（６）を収容するよう適合された鋳造鋳型を共に形成する複数の鋳型要素（１、２、３、４、５０、５１）を有する鋳型と、この鋳型を囲んで機械的に支持している鋳型支持構造（１０、１１、１２、１３、３０、３１、６０）と、溶湯と鋳型との間の接触圧力を減少するように鋳型の近くに配置された誘導コイル（２０）具備する、金属の連続または半連続鋳造のための装置において、前記鋳型要素のうち少なくとも１つは、互いに電気絶縁されるよう配置されている、少なくとも第１の部分（１ａ、２ａ、５０ａ、５１ａ）と第２の部分（１ｂ、２ｂ、５０ｂ、５１ｂ）とに分割され、第１の鋳型要素部分は、鋳造方向において第２の鋳型要素部分よりも前に配置され、また、前記誘導コイルは、前記第１の鋳型要素部分（１ａ、２ａ、５０ａ、５１ａ）の近くに配置されていることを特徴とする、金属の連続または半連続鋳造のための装置。
【請求項２】
前記第１の鋳型要素部分（１ａ、２ａ、５０ａ、５１ａ）と前記第２の鋳型要素部分（１ｂ、２ｂ、５０ｂ、５１ｂ）とは、これらの間にギャップ（８ａ、８ｂ、３５、４０、４１、４３、５６、６６）を形成するよう、互いに離間されて配置され、このギャップは、鋳造方向に対して実質的に横断して位置されていることを特徴とする、請求項１に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項３】
前記ギャップ（８ａ、８ｂ、３５、４０、４１、４３、５６、６６）は、絶縁物質で充填されていることを特徴とする、請求項２に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項４】
前記ギャップ（８ａ、８ｂ、３５、４０、４１、４３、５６、６６）は、コイル（２０）の下端から１５ｃｍ未満の距離のところに配置されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項５】
前記分割された鋳型要素部分は、鋳造鋳型の少なくとも１つの側面を形成し、前記ギャップ（４３）は、コイルに対するギャップの位置が鋳型の側面に沿って変動するように配置されていることを特徴とする、請求項２ないし４のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項６】
前記ギャップ（４０、４１）は、前記第１および第２の鋳型要素部分の横方向の互いのロックを達成するように、これの縦軸を横切る断面において不規則な形状を有することを特徴とする、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項７】
前記ギャップは、これの縦軸を横切る断面において、鋳造方向を横断する平面に対して傾けられる（４０）よう配置されていることを特徴とする、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項８】
前記鋳型は、鋳型プレート（１、２、３、４）形状の４つの鋳型要素を備え、これら鋳型プレートのうち２つ（１、２）が鋳造鋳型の長い側面を形成し、他の２つの鋳型プレート（３、４）が鋳造鋳型の短い側面を形成し、鋳造鋳型の長い側面（１、２）を形成する少なくとも２つの鋳型プレートは、前記第１および第２の鋳型要素部分に分割されていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項９】
鋳造鋳型の短い側面（３、４）を形成する前記２つの鋳型プレートの各々は、一体的部分からなることを特徴とする、請求項８に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項１０】
前記鋳型支持構造は、前記鋳型要素（１、５０）のうちいずれをも支持するよう各々配置された、複数の鋳型支持部材（３０、６０）を備え、前記分割された鋳型要素を支持するよう配置された前記鋳型支持部材は、鋳型要素と同じように、互いに電気絶縁された第１の鋳型支持部分（３０ａ、６０ａ）と第２の鋳型支持部分（３０ｂ、６０ｂ）とに分割され、第１の鋳型支持部分（３０ａ、６０ａ）は、前記第１の鋳型要素部分（１ａ、５０ａ）を支持するよう配置され、また、第２の鋳型支持部分（３０ｂ、６０ｂ）は、前記第２の鋳型要素部分（１ｂ、５０ｂ）を支持するよう配置されていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項１１】
前記鋳型支持構造は、前記鋳型要素部分のうちいずれも支持するよう各々が配置された、複数の支持部分を備え、前記分割された鋳型要素（１、２、５０、５１）を支持するよう配置された鋳型支持部分（１０、１１）は、上部（１ａ、２ａ、５０ａ、５１ａ）および下部（１ｂ、２ｂ、５０ｂ、５１ｂ）鋳型要素部分両方を支持する一体的部分からなることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項１２】
前記分割された鋳型要素（５０、５１）は、少なくとも３つの部分（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ）に分割され、第３の鋳型要素部分（５０ｃ、５１ｃ）は、鋳造方向において前記第１の鋳型要素部分（５０ａ、５１ａ）の前に配置され、この第１の鋳型要素部分から電気絶縁されていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項１３】
前記第３の鋳型要素部分（５０ｃ）と第１の鋳型要素部分（５０ａ）とは、これらの間にギャップ（５５）を形成するよう互いに離間されて配置され、前記ギャップは、鋳造方向を実質的に横断して位置されていることを特徴とする、請求項１２に記載の金属の鋳造のための装置。
【請求項１４】
前記鋳型支持構造は、前記鋳型要素部分（１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ）のうちいずれをも支持するよう各々配置された、複数の鋳型支持部分（３０、３１）を備え、また、前記鋳型要素（１、２、３、４）は、互いに電気絶縁されて配置され、そして、支持構造の導電率より高い導電率を有する導電体（７０、７１）が、鋳型とは反対の、鋳型支持構造の側面に配置されていることを特徴とする、前記全ての請求項のいずれか１項に記載の金属の鋳造のための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体金属を収容するよう適合された鋳造鋳型を共に形成する複数の鋳型要素を有する鋳型と、鋳型を囲み機械的に支持している鋳型支持構造と、溶湯と鋳型の間の接触圧力を減少するように鋳型に隣接して配置された誘導コイル具備する、金属の連続または半連続鋳造のための装置に関する。この装置は、長尺鋳物、いわゆる鋳造ストランドを形成するために、金属または金属合金の連続鋳造に役立つよう使用される。
【背景技術】
【０００２】
金属および金属合金の連続または半連続鋳造において、高温の溶湯は、連続鋳造に意図された冷却された鋳型、即ち、鋳造方向において両端が開いている鋳型に供給される。鋳型は標準的に水冷され、支持構造により囲まれて支持されている。通常、支持構造は、水のような冷却剤のための内部キャビティまたはチャネルが備えられる、支持梁または支持プレートを含む。溶湯は鋳型に供給され、それにより金属は凝固し、鋳造鋳型を通過する際鋳造ストランドが形成される。鋳造ストランドが鋳型を通過して出る場合、ストランドは残った溶湯の周りの凝固した自己支持シェルを含む。
【０００３】
鋳造ストランドが鋳型壁に付着するのを防ぐために、揺動運動が鋳型に与えられる。凝固した自己支持シェルが鋳型壁に付着するのを更に防ぐために、鋳型の溶湯の上部表面に、通常潤滑剤が供給される。揺動により、いわゆる揺動跡が鋳造ストランドの表面上に生じる。万一凝固した表面層が鋳型に付着する場合、これは、顕著な表面欠陥として、また特定の場合において凝固した表面層の亀裂として、現れる。
【０００４】
鋳造ストランド上の揺動跡の発生を防ぐ１つの既知の方法は、電磁鋳造（ＥＭＣ）を使用することである。電磁鋳造の間、交流磁界は溶湯と鋳型を分離する役目をする力を発生し、溶湯および鋳型の間の接触圧力を減少する。これらの分離する力のため、付着の危険性および揺動跡の危険性が減少する。更に、鋳型に潤滑剤を入れるための改善された状態が達成される。このようにして、完成した鋳物の表面の美しさが改善される。
【０００５】
電磁鋳造の間必要とされる交流磁界は、鋳型の上端部に配置されたコイルから得られる。このコイルは１つ以上の位相を有してよい。好ましくは、高周波交流磁界が適用される。通常誘導コイルは、５０Ｈｚ以上の基本周波数を有する交流が与えられる。スラブのために周波数は好ましくは５０〜１０００Ｈｚの間であるが、より高い周波数は実行可能である。高周波磁界により発生された圧縮力は、鋳型壁および溶湯の間の圧力を減少し、これにより、潤滑剤のための状態は顕著に改善される。鋳造ストランドの表面品質は改善され、表面品質を危うくすることなしに鋳造速度が増大されてもよい。電磁鋳造に関連して起こる不都合は、誘導電力の損失が極めて高くなることである。
【０００６】
大きい鋳物の鋳造のための標準的な鋳型は、鋳造鋳型を共に形成する、銅または銅合金からなる４つのプレートを含む。これらのプレートは、プレートおよび梁の少なくとも一方の支持構造により支持されている。誘導電力の損失を減少するため、この支持構造においてステンレス鋼を使用することが知られているが、電力の損失は依然として著しい。
【０００７】
スウェーデン特許第１の５１２６９１号は金属の鋳造のための装置を開示し、この装置において鋳型の支持梁または支持プレートにおいて誘導される電力は減少され、同様に誘導電力損失の合計が減少される結果がもたらされる。この開示された装置は、鋳型と、鋳型の上端部に配置された誘導コイルと、鋳型を機械的に支持する鋳型支持構造とを備える。鋳型は、各々が電気絶縁するバリアを含む仕切りによって離されている、複数の鋳型要素を備える。鋳型要素各々は、対応する機械的に支持する鋳型支持構造部分、および支持構造の導電率よりも高い導電率を有する導電体、と関連付けられている。
【０００８】
前記導電体は、鋳型とは反対の、鋳型支持構造部分の側面の鋳型支持構造部分の近くに配置されている。仕切りにおけるバリアは、磁界により鋳型に誘導される電流のための電流路を切断し、これにより磁界による溶湯の浸透が容易になり、鋳型における誘導電力損失は極小化される。導電体は、誘導電力損失が支持構造において極小化されるように、高周波磁界により誘導される電流のための有利な戻り径路を提供する。一般の認めるように、この鋳型配置は、誘導電力損失を減少するが、誘導電力損失は依然として高すぎる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、電磁鋳造を使用することにより、鋳造ストランドの初期凝固のための状態を改善し、低誘導電力損失を示す、金属の連続または半連続鋳造のための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、少なくとも１つの鋳型要素が、互いに電気絶縁されるよう配置されている、少なくとも第１および第２の部分に分割され、第１の鋳型要素部分が、鋳造方向に関し第２の鋳型要素部分よりも前に配置され、前記誘導コイルが第１の鋳型要素部分の近くに配置されていることを特徴とする、本明細書の導入部において説明されている装置により達成される。
【００１１】
コイルにより誘導される電流の分析は、鋳型の外側面の誘導電流がコイルの直前の帯に集中するが、鋳型の内側面の誘導電流が本質的に鋳型全体の高さに沿って平等に分配される、ということを示す。鋳型の内側面上の垂直方向における電流の平等分配により、鋳型と溶湯の間に形成されるスペース内の磁界が、鋳型の下端から溶湯の表面、いわゆるメニスカスまで実質的に一定であるという結果をもたらす。従って、電磁圧力は鋳型全体の高さにわたって本質的に一定になる。このような電流の分配は、第１に、メニスカスの下の一番近い範囲の電磁圧力のみが利用され、第２に、電磁圧力が垂直方向の電流の伝播に反比例する、という２つの理由のため、非能率的になる。このことは、鋳型が高ければ高いほど、電磁圧力が小さくなることを意味している。最近、鋳型の長さを増加する傾向にあり、これは磁界の効果が減少されることを意味する。
【００１２】
鋳型を互いに電気絶縁されている少なくとも２つの部分に垂直に分割し、誘導コイルを鋳型部分のうちの１つの近くに配置することにより、鋳型の内側面上の垂直方向における誘導電力の伝播は、メニスカス周辺の領域に限定されることができ、従って誘導電力損失を減少する。効率の改善は、鋳型要素の１つまたはいくつかを分割する場合でも達成される。本発明の１つの利点は、鋳型の長さにかかわりなく電磁圧力が依然として同じであることである。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態によると、第１および第２の鋳型要素部分は、これらの間にギャップが形成され、ギャップが鋳造方向を実質的に横切って位置されるように、互いに離間されて配置されている。前記鋳型要素は、誘導電流が鋳型要素の下部分に達するのを防ぐギャップにより分割されている。ギャップは、複数の絶縁物質で有利に充填されるが、空気が充填されてもよい。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施形態によると、コイルの下端から１５ｃｍ未満の距離のところにギャップが位置されている。この配置により、また、コイルが本質的にメニスカスと同じレベル上に配置される条件で、実際に必要とされる、即ち、メニスカスの付近である溶湯上に、集中した磁界と、このため極めて内側に向けられた力とが及ぼされる。
【００１５】
本発明の一実施形態によると、分割された鋳型要素は鋳造鋳型における少なくとも１つの側面を形成し、コイルに対するギャップの位置が鋳型の側面に沿って変動するようギャップが配置されている。全く水平なギャップを有する代わりに、ギャップの位置は垂直方向において変動することが可能である。この方法によって、鋳型の側面に沿った溶湯上の電磁圧力の分配を制御することは、少なくともある程度は可能である。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、ギャップはその縦軸を横切る断面において不規則な形状を有し、第１および第２の鋳型要素部分の横方向における互いに対するロッキングをもたらす。本発明の更なる実施形態によると、ギャップは、その縦軸を横切る断面において、鋳造方向を横切る平面に対して傾けられるよう配置される。鋳型の仕事のうち１つは鋳造ストランドを保持することであり、それゆえ鋳型要素は、時々大きな外側方向の力がかけられる。鋳型要素部分がスライドして離れるのを防ぐため、ギャップは鋳型の厚さを横切る断面において、斜めまたは不規則な形状を有して有利に形成されるか、または鋳型要素部分を互いに固定するためのスロットと共に形成される。
【００１７】
本発明の更なる実施形態によると、鋳型は鋳型プレート形状の４つの鋳型要素を有し、鋳型プレートのうち２つが鋳造鋳型の長い側面を形成し、他の２つの鋳型プレートが鋳造鋳型の短い側面を形成し、鋳造鋳型の長い側面を形成する少なくとも２つの鋳型プレートは、前記第１および第２の鋳型要素部分に分割されている。好ましくは、鋳造鋳型の短い側面を形成する２つの鋳型プレート各々は、１つの一体的部分からなる。２つの側面が分割されない一方、それと同時に、全ての側面が分割されている場合とほぼ同様に効率の改善が高くなる場合、鋳型の長い側面のみを分割し、一方、２つの短い側面を分割せずに残しておくことは、鋳型が上述の外側方向への力を最善の方法で処理するという利点を有する。
【００１８】
本発明の付加的な実施形態によると、鋳型支持構造は、前記鋳型要素のうちの１つを支持するよう各々配置された、複数の鋳型支持部材を含み、それにより前記分割された鋳型要素を支持するよう配置された鋳型支持部材は、鋳型要素と同じように、互いに電気絶縁された第１および第２の鋳型支持部分に分割され、第１の鋳型支持部分は第１の鋳型要素部分を支持するよう配置され、第２の鋳型支持部分は第２の鋳型要素部分を支持するよう配置されている。コイルにより誘導される電流は、鋳型要素にのみならず、周囲の支持構造にも誘導される。誘導電力損失を更に減少するため、周囲の支持構造もまた鋳型と同じように分割されている。
【００１９】
本発明の別の実施形態において、鋳型支持構造は、前記鋳型要素部分のうちいずれをも支持するよう各々が配置された、複数の鋳型支持部分を含み、それにより前記分割された鋳型要素部分を支持するよう配置された鋳型支持部分は、上部および下部鋳型要素部分両方を支持する一体的部分からなる。鋳型要素部分を支持する鋳型支持部材ではなく、鋳型要素のみを分割することにより、鋳型におけるより良好な機械安定性が得られる。
【００２０】
本発明の更なる実施形態において、前記分割された鋳型要素は少なくとも３つの部分に分割され、第３の鋳型要素部分は鋳造方向に関し第１の鋳型要素部分の前に配置され、第１の鋳型要素部分から電気絶縁されている。第３のおよび第１の鋳型要素部分は、これらの間にギャップを形成し、ギャップが鋳造方向を実質的に横断して位置されるように、互いに離間されて有利に配置されている。鋳型の上部分に第３の分割を導入することにより、縦方向における誘導電流の伝播は、メニスカスの周りの領域に更に限定される。この第２のギャップは、第１のギャップについて上に説明したように、変化する形状が与えられてよい。
【００２１】
本発明の付加的な実施形態によると、鋳型要素は互いに電気絶縁されて配置され、支持構造の導電率より高い導電率を有する導電体は、鋳型とは反対の、鋳型支持構造のその側面に配置されている。電力損失を更に減少するため、本発明による分割された鋳型は、支持構造の外側面に配置されている導電体が備えられてよい。導電体は、電流のための有利な戻り径路を形成し、これゆえ、支持構造における誘導電力損失を極小化する。
【００２２】
例示として説明される異なる実施形態により、また添付の図面を参照に、本発明がここに説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
連続鋳造のための鋳型は鋳造方向において両端が開いており、形成された鋳造ストランドが連続的に鋳型を離れるのを確実にするための手段を備える。鋳型は高温の溶解した金属の流れが連続的に供給される。溶湯が鋳型を通過する間、少なくとも部分的に冷却され凝固し、よって鋳造ストランドが形成される。
【００２４】
図１および２は、金属の連続鋳造のための装置を示す。装置は、液体金属６を収容するよう配置された鋳造鋳型を共に形成する複数の鋳型要素１、２、３および４を有する鋳型、を備えている。これら鋳型要素１ないし４は、プレート形状であり、以下鋳型プレートと呼ぶこととする。鋳型プレートは、通常、銅または銅系合金から形成され、操作の間溶湯に面する内部表面にコーティングが備えられてよい。鋳型プレート１および２は、また互いに向かい合い、鋳造鋳型における短い側面を形成する。更に、鋳型プレートは、高い熱伝導性および導電率を示す。冷却プレートには、冷却チャネルが備えられる（図示せず）。
【００２５】
鋳造鋳型における長い側面を形成する鋳型プレート１および２の各々は、２つの部分、第１の鋳型要素部分１ａ、２ａ、および第２の鋳型要素部分１ｂ、２ｂに分割されている。第１の鋳型要素部分１ａ、２ａは、鋳造方向に関して示されるように、第２の鋳型要素部分１ｂ、２ｂの前に配置されている。第１の鋳型要素部分１ａ、２ａは、第２の鋳型要素部分１ｂ、２ｂから電気絶縁されるよう配置されている。第１の鋳型要素部分１ａ、２ａは、好ましくは溶湯の上部表面、メニスカス２２と同じレベル上に配置されている。
【００２６】
前記第１の鋳型要素部分１ａは、ギャップ８ａが鋳型要素部分の間に形成されるようにして、第２の鋳型要素部分１ｂから離れてその上方に配置されている。対応するようにして、第１の鋳型要素部分２ａは、第２の鋳型要素部分２ｂから離れて、これの上方に配置され、従って、これらの間にギャップ８ｂを形成している。前記ギャップ８ａ、８ｂは、鋳造方向を実質的に横断して位置されている。連続鋳造の間、鋳造方向は好ましくは垂直であり、このことはギャップが好ましくは水平に配置されていることを意味する。ギャップ８ａ、８ｂは、好ましくは複数の絶縁物質、例えばガラス繊維強化エポキシで充填されるが、ギャップは空気ギャップでもよい。
【００２７】
鋳造鋳型における短い側面を形成している鋳型プレート３、４は、鋳型プレート１、２と同じように第１および第２の鋳型要素部分に分割され得るか、鋳型プレート３、４の各々が単一の一体的部分から成り得るかのどちらかである。通常、短い側面における高さ／幅の比率のため、鋳型プレート３、４の分割はわずかな効率改善の提供しかしない。従って、強度の見地からすれば、長い側面を形成する鋳型プレート１、２を分割することのみが、より良好である。
【００２８】
鋳型は、鋳型を機械的に支持する鋳型支持構造により囲まれている。この鋳型支持構造は、鋳型プレート１、２、３、４のうちの１つを支持するよう各々が配置されている、鋳型支持プレートの形状をした複数の鋳型支持部材１０、１１、１２、１３を含んでいる。これら鋳型支持プレート１０、１１、１２、１３は、通常鋼製ガーダから形成され、水のような流れる冷却剤のための内部チャネルまたはキャビティを含んでいる。対応する鋳型支持プレート１０、１１、１２、１３を有する鋳型プレート１、２、３、４は、仕切り１５、１６、１７、１８の補助により互いが電気絶縁されるよう配置されている。鋳型支持プレート１０、１１、１２、１３は、誘導電力損失を極小化するため好ましくはステンレス鋼から形成されている。
【００２９】
前記鋳型プレート１、２、３、４および鋳型支持プレート１０、１１、１２、１３は、誘導コイル２０により囲まれている。このコイル２０は、好ましくはメニスカス２２と同じレベル上の鋳型の上端部に配置されている。コイル２０は、鋳造の間鋳型の上端部における溶湯６上に作用する高周波数交流磁界を発生し印加するよう配置されている。磁界は次に溶湯に対して圧縮力を発生し、これにより鋳型プレート１、２、３、４および溶湯６の間の圧力を減少させる。スラブの鋳造のために、磁界の周波数は、好ましくは５０〜１０００Ｈｚの間であるが、より高い周波数も実行可能である。前記コイル２０は、通常単一位相コイルであり、鋳造方向において約１５ｃｍの範囲を有する。改善された効率を得るため、ギャップ８ａ、８ｂは、１５ｃｍよりも小さい、コイルの下端からの距離ｈのところに配置されなければならない。電磁界を更に集中させ、それにより効率を増加するため、１０ｃｍ未満のコイルの下端からの距離ｈのところにコイルを配置することが有利である。
【００３０】
図１より明らかであるように、鋳型支持プレート１０、１１は、第１の鋳型要素部分１ａ、１ｂと第２の鋳型要素部分２ａ、２ｂとの両方に沿って延びるように、鋳型プレートの外側に配置されている。鋳型支持プレート１０、１１は、第１の鋳型要素部分１ａ、２ａと電気接触している。鋳型支持プレート１０、１１と第２の鋳型要素部分１ｂ、２ｂとは、互いに電気絶縁されるよう配置されている。従って、鋳型プレート１、２は分割されているが、支持プレートは分割されずにより良好な機械的安定性を提供する。
【００３１】
図３は、金属の連続鋳造のための装置の異なる実施形態を示す。対応する構造および機能を有する構成部材は、全ての実施形態において同じ参照符号が付されていることに留意されたい。図３における装置は、分割された鋳型プレート１、２を支持するよう配置された鋳型支持プレート３０、３１が、鋳型プレート１、２と同じように、互いに電気絶縁されている第１の鋳型支持部分３０ａ、３１ａと第２の鋳型支持部分３０ｂ、３１ｂとに分割されている点において、図１における装置と異なる。第１の鋳型支持部分３０ａ、３１ａは、第１の鋳型要素部分１ａ、２ａを支持するよう配置され、第２の鋳型支持部分３０ｂ、３１ｂは、第２の鋳型要素部分１ｂ、２ｂを支持するよう配置されている。
【００３２】
前記第１の鋳型支持部分３０ａは、鋳型要素部分１ａ全体に沿って配置され、鋳型支持部分３０ｂは、鋳型要素部分１ｂの長さ全体に沿って配置されている。鋳型支持部分３０ａと鋳型要素部分１ａとは第１のユニットを共に形成し、また、鋳型支持部分３０ｂと鋳型要素部分１ｂとは第２のユニットを形成し、ユニットは、これらの間にギャップ３５を形成するために互いに離間されて配置されている。このギャップ３５は、鋳造方向を実質的に横断して位置されている。鋳型要素部分２ａ、２ｂおよび鋳型支持部分３１ａ、３１ｂは対応するようにして配置されている。
【００３３】
前述の実施形態において、ギャップ８ａ、８ｂ、３５は、これら自体の縦軸を横切る断面において本質的に水平である。機械的強度を改善するため、ギャップは、例えば、図４ａおよび４ｂに示されているように形成されてよい。図４ａにおいて、水平面に対して傾けられたギャップ４０が示されている。このような傾けられたギャップは、鋳型要素部分を分離する方法で作用する、溶湯からの外側方向の力を吸収する。図４ｂは、第１の鋳型要素部分２ａおよび対応する鋳型支持部分３１ａを第２の鋳型要素部分２ｂおよび対応する鋳型支持部分３１ｂに固定するためのスロットが備えられる、ギャップ４１を示している。
【００３４】
図５に示されているように、垂直方向におけるギャップの位置が鋳型の側面に沿って変動するのを可能にすることもできる。図５は、図のｚ方向における鋳型の側面に沿ったギャップの位置が鋳型の低い側面に関して変動する、鋳型要素部分２ａ、２ｂの間のギャップ４３を示している。この方法において、鋳型の側面に沿った溶湯上の電磁圧力の分配を変更することが可能である。
【００３５】
電力の計算は、図３に示されている本発明の実施形態における、ストランド寸法２０００×２５０ｍｍおよび鋳型の高さ７００ｍｍを有する連続鋳造のために意図された装置上の、電磁界の問題解決のための３Ｄ  ＦＥＭプログラムにより実施された。計算は、メニスカスにおける溶湯上の同じ電磁圧力において、分割されていない鋳型と比較して、全有効電力が約４４％減少されることを示す。同時に、無効電力は約４７％減少される。図１に示されている実施形態による鋳造のための装置において、対応する図は全有効および無効電力各々に対し２５％および２８％である。
【００３６】
垂直方向における誘導電流の伝播をメニスカス周辺の領域に更に限定するために、鋳型プレートは２つ以上の部分に分割されてよい。図６は、鋳型プレート５０、５１のうち少なくとも２つが、３つの鋳型要素部分、第１の鋳型要素部分５０ａ、５１ａ、第２の鋳型要素部分５０ｂ、５１ｂ、および第３の鋳型要素部分５０ｃ、５１ｃ、に各々分割されている、実施形態を図示する。第３の鋳型要素部分５０ｃ、５１ｃは鋳造方向に関して見て、第１の鋳型要素部分５０ａ、５１ａの前に配置されている。鋳型要素部分５０ａ、５０ｂ、５０ｃは２つのギャップ５５、５６を形成するために、互いに離間され電気絶縁されるよう配置されている。
【００３７】
従って、鋳型プレート５０は鋳造方向を実質的に横断して位置されている２つのギャップ５５、５６を含む。垂直鋳造方向の場合、ギャップは実質的に水平に配置されている。第１のギャップ５５はメニスカス２２の上に配置され、第２のギャップ５６はメニスカス２２の下に配置されている。この方法において、誘導電流の伝播は、メニスカス２２の周囲の領域に上方向および下方向の両方に限定される。図６に示されている実施形態において、鋳型支持プレート１０、１１は３つの鋳型要素部分５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ全てに沿って伸びる。図７は、鋳型支持プレート６０が３つの鋳型支持部分６０ａ、６０ｂ、６０ｃに分割されている、代替の実施形態を示している。鋳型支持部分６０ａ、６０ｂ、６０ｃは、鋳型要素部分５０ａ、５０ｂ、５０ｃと共に、鋳造方向に見られるように、これらの間にギャップ６５、６６を形成するよう、交互に配置され互いに離間されているユニットを形成する。
【００３８】
本発明による鋳造装置は、鋳型支持構造の近くに配置されている導電体が有利に備えられる。支持構造の導電率よりも高い導電率を有する導電体７０、７１は、鋳型とは反対の、側面に、第１の鋳型支持部分３０ａ、３１ａの近くに配置されている。導電体７０、７１は、誘導電力損失が支持構造において極小化されるように、高周波磁界により誘導される電流のための有利な戻り径路を提供する。
【００３９】
本発明は示されている実施形態に限定されるものではなく、請求項の範囲内において変更および修正されてよい。例えば、誘導コイルは複数の誘導コイルに取り替えられてよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態による連続鋳造のための装置を通る鋳造方向に沿った断面図である。
【図２】図１の装置を通る鋳造方向を横切るＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による連続鋳造のための装置を通る鋳造方向に沿った断面図である。
【図４ａ】鋳型の厚さを横切る横断面における、鋳型要素部分の間のギャップの代替の実施形態を示す。
【図４ｂ】鋳型の厚さを横切る横断面における、鋳型要素部分の間のギャップの代替の実施形態を示す。
【図５】鋳型の上端部に関し、ギャップの位置が鋳型の側面に沿って変更するようギャップが配置されている、ギャップの代替の実施形態を示す。
【図６】本発明の第３の実施形態による連続鋳造のための装置を通る鋳造方向に沿った断面図である。
【図７】本発明による鋳造のための装置の更なる実施形態を示す。
【図８】本発明による鋳造のための装置の更なる実施形態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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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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【国際調査報告】
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