(57)【要約】【課題】発熱量を抑え、メンテナンスも容易で使いやすく、設置対象や設置位置に融通性があり、攪拌能力も調節できる省エネ型攪拌装置を提供する。【解決手段】金属の溶湯からの熱の伝達を抑制可能な支持体と、前記支持体の上方に設けられた磁場装置であって、前記溶湯に縦向きに磁力線を走らせる、永久磁石を有する、磁場装置と、前記支持体の下方に設けられ、前記永久磁石からの磁力線と、自己が溶湯を介して流す電流と、による電磁力で金属の溶湯を駆動する、駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記支持体の下方に取り付けられ、内部に長手方向に横向きに走る通路を有する、筒状の駆動部本体と、前記通路を幅方向に挟む位置に前記通路に露呈するように設けられ、金属の溶湯を介して、前記磁力線と交差する、電流を流し得る、一対の電極と、を有するものとして構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の溶湯からの熱の伝達を抑制可能な支持体と、
前記支持体の上方に設けられた磁場装置であって、前記溶湯に縦向きに磁力線を走らせる、永久磁石を有する、磁場装置と、
前記支持体の下方に設けられ、前記永久磁石からの磁力線と、自己が溶湯を介して流す電流と、による電磁力で金属の溶湯を駆動する、駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
前記支持体の下方に取り付けられ、内部に長手方向に横向きに走る通路を有する、筒状の駆動部本体と、
前記通路を幅方向に挟む位置に前記通路に露呈するように設けられ、金属の溶湯を介して、前記磁力線と交差する、電流を流し得る、一対の電極と、
を有するものとして構成されている、
ことを特徴とする永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項２】
前記支持体は、底壁と側壁により内部に収納空間を有する容器状のものとして構成され、前記一対の電極の基端側は、前記駆動部本体の天井壁と前記支持体の底壁を貫通して、前記支持体の前記収納空間に位置している、ことを特徴とする請求項１記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記駆動部本体の上方の、前記通路に磁力線を縦向きに走らせる、位置に設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項４】
前記一対の電極は、前記通路を幅方向に挟んで横向きに電流を流し得る位置に設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項５】
前記一対の電極とこれに直流又は低周波交流を流す電源とを、前記支持体の上方を走る配線により接続した、ことを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項６】
前記支持体、前記磁場装置、前記駆動部を一体的に吊り下げると共に、これらの吊り下げの高さを調節可能な、吊下機構をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項７】
溶湯の溶湯面の高さを検出する検出器を備え、前記検出器による検出値に基づいて前記吊下機構を駆動するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項８】
前記支持体と前記永久磁石の間に前記永久磁石を冷却するための隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項９】
前記駆動部本体における前記通路は一端が吸い込み用の第１の開口となり、他端が吐出用の第２の開口となっており、前記第１の開口は横向きに走る直線に沿って開口しており、前記第２の開口は縦向きに走る直線に沿って開口していることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項１０】
前記通路の前記第２の開口には縦に走る筒部が延成されており、前記筒部の下端の開口によって前記通路が外部に通じていることを特徴とする請求項９記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項１１】
前記筒部の下端における開口は、下向きに開口し、あるいは横向きに開口し、あるいは複数に分岐して開口していることを特徴とする請求項１０記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項１２】
前記駆動部本体は複数の前記通路を有し、前記複数の通路のそれぞれに前記一対の電極を有することを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項１３】
前記駆動部本体における前記通路は一端が吸い込み用の第１の開口となり、他端が吐出用の第２の開口となっており、前記第１の開口及び前記第２の開口は共に横向きに走る直線に沿って開口しており、前記第１の開口と前記第２の開口は共に１つの直線に沿って開口している、あるいは、互いに交差する２つの直線に沿って開口している、ことを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置。
【請求項１４】
ホットウォールで仕切られたメインバスとサイドウェルとを備え、前記ホットウォールは前記メインバスと前記サイドウェルを連通する流入口と流出口を有し、前記サイドウェルに、請求項１乃至１３の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置を備える、ことを特徴とする溶解炉。
【請求項１５】
供給される金属の溶湯を冷却するモールドと、前記モールドに組み込まれる請求項１乃至１３の１つに記載の永久磁石式溶湯攪拌装置と、を備えることを特徴とする連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はAl,Cu,Zn,Si又はこれらのうち少なくとも2つの合金、あるいはMg合金と等の、あるいは他の金属（以下、単に金属等という）の溶湯の攪拌を行うための永久磁石式溶湯攪拌装置及びそれを有する溶解炉並びに連続鋳造装置
に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来金属等（非鉄金属あるいは他の金属）の溶湯攪拌には、電磁コイルを使い低周波あるいは高周波電流を流して移動磁界を発生させ溶湯攪拌する電磁攪拌装置や、回転羽根を溶湯中に挿入し、直接溶湯攪拌する機械式攪拌装置等があった。これらはいずれも炉内溶湯の組成の均一化、溶湯温度分布の均一化を図ること、溶解炉では溶解時間短縮等が主な目的となっていた。
【０００３】
しかしながら電磁コイル式の場合、大きな消費電力や複雑なメンテナンスが必要であり、またイニシャルコストの高さも問題であった。また機械式攪拌装置の場合は回転羽の消耗が激しく回転羽根交換費用が年単位でみても極めて高額にもなることがあり、また交換に際し長時間炉を停止させなければならず、このダウンタイムによる損失が非常に大きいこと等問題が多かった。また最近では永久磁石回転移動磁界方式も使用され始めているが、炉補強ステンレス板の発熱により、性能を制限されることがあるなどの問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許公報特許第４３７６７７１号
【特許文献２】特許公報特許第４２４５６７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の問題点を解消するためになされたもので、その目的は発熱量を抑え、メンテナンスも容易で使いやすく、設置対象や設置位置に融通性があり、攪拌能力も調節できる省エネ型攪拌装置及びそれを有する溶解炉並びに連続鋳造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の永久磁石式溶湯攪拌装置は、
金属の溶湯からの熱の伝達を抑制可能な支持体と、
前記支持体の上方に設けられた磁場装置であって、前記溶湯に縦向きに磁力線を走らせる、永久磁石を有する、磁場装置と、
前記支持体の下方に設けられ、前記永久磁石からの磁力線と、自己が溶湯を介して流す電流と、による電磁力で金属の溶湯を駆動する、駆動部と、
を備え、
前記駆動部は、
前記支持体の下方に取り付けられ、内部に長手方向に横向きに走る通路を有する、筒状の駆動部本体と、
前記通路を幅方向に挟む位置に前記通路に露呈するように設けられ、金属の溶湯を介して、前記磁力線と交差する、電流を流し得る、一対の電極と、
を有するものとして構成されている。
【０００７】
本発明の溶解炉は、ホットウォールで仕切られたメインバスとサイドウェルとを備え、前記ホットウォールは前記メインバスと前記サイドウェルを連通する流入口と流出口を有し、前記サイドウェルに、前記永久磁石式溶湯攪拌装置を備える、ものとして構成される。
【０００８】
本発明の連続鋳造装置は、供給される金属の溶湯を冷却するモールドと、前記モールドに組み込まれる前記永久磁石式溶湯攪拌装置と、を備えるものとして構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の溶湯攪拌装置を溶解炉に組み込んだ場合の平面説明図。
【図２】図１の変形例。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面説明図。
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面説明図。
【図５】本発明の実施形態の溶湯攪拌装置を鋳造装置に組み込んだ場合の縦断説明図。
【図６】図５の平面説明図。
【図７】図６の変形例の一部を示す平面説明図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は本発明の異なる実施形態の縦断説明図、平面説明図。
【図９】図８（ａ）の変形例。
【図１０】図９の変形例。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ異なる図１０の変形例。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は本発明の別の実施形態の縦断説明図、平面説明図。
【図１３】図１２（ａ）の変形例。
【図１４】図１２（ａ）の変形例。
【図１５】図１４の変形例。
【図１６】図１３の変形例。
【図１７】図１６の変形例。
【図１８】本発明のさらに別の実施形態の縦断説明図、平面説明図、駆動部本体の横断説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態の永久磁石式溶湯攪拌装置（スターラ）を図面を参照しながら説明する。この永久磁石式溶湯攪拌装置は、各種の装置にそれらの各種の装置を改変することなくもとのままの状態で組み込んで、そこにおける溶湯の攪拌に用いることができる。実際には、各種の装置内の溶湯に半分くらい沈み込んだ状態に吊り下げた状態で使用され、各種の装置に対する設置位置や設置の向きは自由に調節可能である。また、永久磁石式溶湯攪拌装置自体に、溶湯に沈めた際に浮力が生じるようにすることもできる。吊り下げることなくこの浮力のみによって、溶湯攪拌装置が溶湯中に浮かぶように構成することもできる。さらには、この浮力と吊り下げる力との合力によって溶湯攪拌装置を各種の装置における溶湯に浮くようにすることもできる。なお、以下に説明する各図における縮尺は全図において同一ではなく、図面毎に任意に選択してある。
【００１１】
図１は、本発明の永久磁石式溶湯攪拌装置１を金属等の溶解炉２に組み込んだ例を示す。即ち、図１は、本発明の実施形態の永久磁石式溶湯攪拌装置１を汎用の溶解炉２中の溶湯Ｍに半分沈んだ状態に吊り下げた平面図を示す。つまり、前記溶湯攪拌装置１は、ワイヤーの吊下力により、あるいは自己の浮力のみにより、あるいは自己の浮力とワイヤーの吊下力の合力により、図３及び図４から分かるように、溶湯Ｍの表面に半分沈んだ状態に支持される。
【００１２】
図１からわかるように、溶解炉２は、金属材料を投入し溶解させるメインバス２Ａと、溶湯Ｍに駆動力を与えるサイドウェル２Ｂと、を有する。メインバス２Ａとサイドウェル２Ｂは仕切板としてのホットウォール３で仕切られている。前記ホットウォール３にはメインバス２Ａからサイドウェル２Ｂへ溶湯Ｍを流入させる流入口３Ａと、サイドウェル２Ｂからメインバス２Ａへ溶湯Ｍを流出させる流出口３Ｂが開口されている。これらの流入口３Ａと流出口３Ｂは、特に図３から分かるように、いわゆるアーチ型をしている。
【００１３】
前記溶湯攪拌装置（スターラ）１の、溶解炉２へ組み込まれた状態の詳細は図３及び図４に示される。つまり、図３及び図４は、図１におけるIII−III線及びIV−IV線に沿って切断して一部を示す部分断面説明図である。
【００１４】
溶湯攪拌装置１は、図３及び図４から分かるように、実際に溶解炉２にセットした場合においては、溶湯面ＭＳの下に位置する部分と、上に位置する部分がある。溶湯攪拌装置１に対する溶湯の沈み具合は、必ずしも図３及び図４に示すように限定されるわけではないのは当然である。
【００１５】
より詳しくは、溶湯攪拌装置１は、耐火物製の断熱用及び熱遮蔽用の容器（支持体）１１を有する。つまり、容器１１は、溶湯からの熱が永久磁石１３に伝わるのを抑制可能に構成されている。前記容器１１は、底板１１Ａと側板１１Ｂとにより収納空間１１Ｃが形成された、上方が開放したほぼ容器状のものとして構成されている。この容器１１は、溶湯Ｍの比重に応じた浮力を生じさせる。例えば溶湯Ｍがアルミニウムである場合は、アルミニウムの比重が大きいことから、その比重に応じて大きな浮力を生じさせることになる。
【００１６】
即ち、この容器１１は、後述の永久磁石（磁場装置）１３を溶湯（アルミニウム溶湯等）Ｍの熱から守る機能を有するのに加えて、前記永久磁石１３を溶湯Ｍに浮かせる浮力の一部又は全部を生じさせる、いわゆるフロートの機能も有する。前述のように、例えば溶湯Ｍがアルミニウムである場合、アルミニウムの比重は非常に大きいので、この容器１１を容量の大きなものとすれば、永久磁石１３を乗せて溶湯Ｍに浮かぶということも不可能ではない。
【００１７】
前記容器１１の収納空間１１Ｃには永久磁石１３が収納される。この場合、図示しない機構により、永久磁石１３は容器１１の内面との間に、つまり底部及び側部に、冷却用の隙間１５Ａ、１５Ｂが形成されるように収納されている。即ち、特に図３及び図４から分かるように、永久磁石１３と、容器１１の底板１１Ａ、側板１１Ｂとの間には空冷用の隙間１５Ａ、１５Ｂが形成されている。図示しないブロアー等で、これらの隙間１５Ａ、１５Ｂに空冷用の空気を強制的に流通可能としている。
【００１８】
前記永久磁石１３には、吊下用のワイヤー１５が取り付けられている。永久磁石１３はこのワイヤー１５を介してクレーン（図示せず）等によって吊り下げられ、溶湯Ｍ中への沈み込み量が調節される。また、クレーンの操作により、溶湯攪拌装置１は、前述のように、サイドウェル２Ｂにおける配置位置と向きを自由に変えることができる。
【００１９】
より詳しくは、溶湯攪拌装置１は、例えば図４に示すように、溶湯面ＭＳとの関係で吊り下げる高さ、即ち溶湯攪拌装置１の一部の溶湯Ｍ中への沈み込みの深さを所定のものに維持する必要がある。このため、溶湯Ｍにフロート（図示せず）を浮かべておき、そのフロートを溶湯Ｍと共に上下させて溶湯面ＭＳの高さを検出し、その検出値を用いてクレーンを自動であるいは手動で操作し、溶湯攪拌装置１を上下させることできる。その他、溶湯面ＭＳを例えばリミットスイッチのような各種のスイッチ（図示せず）で検出し、その検出値で溶湯攪拌装置１を上下させることもできる。また、別の機構としてはシリンダ機構を採用することもできる。つまり、溶湯面ＭＳとともにシリンダ内のピストンを上下動させ、そのピストンによって溶湯面ＭＳの高さを検出し、溶湯攪拌装置１を上下させることもできる。
【００２０】
前記容器１１の下方には、溶湯Ｍを実際に駆動する駆動部が設けられている。前記駆動部は、容器１１の下面に吊下状態に固定された駆動部本体１９を有する。この駆動部本体１９は、特に図４から分かるように、溶湯Ｍの通路１９Ａを有するほぼ筒型のものとして構成されている。さらに、特に図３から分かるように、一対の電極２１Ａ、２１Ｂが、前記通路１９Ａを挟んで配置されている。前記一対の電極２１Ａ、２１Ｂは電源２３に接続され、電圧、電流が調節される。また、この電源２３は、直流だけでなく、低周波、例えばほぼ零Ｈｚから数十Ｈｚくらいまでの交流電流を供給出来るものであってもよい。
【００２１】
前記一対の電極２１Ａ、２１Ｂは、実際には、上下方向に、前記容器１１の底面１１Ａを貫通している。つまり、一対の電極２１Ａ、２１Ｂは、前記駆動部本体１９の天井壁を貫通し、且つ容器１１も溶湯密状態に貫通し、前記通路１９Ａ内に露呈するように設けられている。つまり、一対の電極２１Ａ、２１Ｂは先端部分のみが前記通路１９Ａの溶湯Ｍに接しているが、基端部分は容器１１の内部にあって、溶湯Ｍに接していない。
【００２２】
さらに、前記一対の電極２１Ａ、２１Ｂは、平面的には、特に図３から分かるように、永久磁石１３を挟むように永久磁石１３の両側に位置し、この位置で容器１１を縦向きに貫通している。一対の電極２１Ａ、２１Ｂのこの基端部分に配線２５が接続されている。
このため、基端部分と前記電源２３とを結ぶ配線２５が溶湯Ｍに接することがない。つまり、本実施形態では、溶湯Ｍと接しない部品を多くして、メンテナンスの頻度を下げている。
【００２３】
このような構成により、図３に示すように、溶湯Ｍの存在下において、一対の電極２１Ａ、２１Ｂ間に、通路１９Ａを介して、電流Ｉが流れる。この時、図３からも分かるように、前記永久磁石１３からの磁力線ＭＬが図中上から下に走り、前記電流Ｉと交差する。
これにより、フレミングの左手の法則の電磁力が発生し、溶湯Ｍが駆動され、溶湯Ｍは図４の矢印ＡＲに示すように駆動される。つまり、溶湯Ｍは、図４の左側の矢印ＡＲに示すように左向きに押し出され、右側の矢印ＡＲに示すようにメインバス２Ａからサイドウェル２Ｂに引き込まれる。これにより、図１の矢印ＡＲに示すように、メインバス２Ａとサイドウェル２Ｂにおいて、溶湯Ｍは攪拌される。
【００２４】
前記電極２１Ａ、２１Ｂは、グラファイト（カーボン）で作ることができ、いわゆる消耗品である。このため、溶解炉２のある時間の運転後には交換する必要が有る。このメンテナンス作業を容易にすべく、本実施形態では、電極２１Ａ、２１Ｂを容器１１に取り付けるに際し、頭部が容器１１の内部に突出し、先端のみが駆動部本体１９の通路１９Ａに露呈するようにしてある。これにより、運転により消耗したこれらの電極２１Ａ、２１Ｂの交換を極めて容易に行うことができる。なお、メンテナンス作業は、永久磁石式溶湯攪拌装置１を、溶湯Ｍから引き上げて行われるのは当然である。
【００２５】
図３、図４では、永久磁石１３として、図中下面側がＮ極に磁化され、上面側がＳ極に磁化されたものを用いている。これと反対に、下面側がＳ極に、上面側がＮ極に磁化されたものを用いることができるのは当然である。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態の溶湯攪拌装置１の溶解炉２のサイドウェル２Ｂへの組み込む位置、向きを変えた一例を示す。このほか、溶湯攪拌装置１はサイドウェル２Ｂのいずれの位置にもいずれの向きにも組み込むことができる。目視等によってより的確に溶湯Ｍが攪拌出来る位置、向きを選ぶことができる。
【００２７】
また、図１、図２では、溶湯攪拌装置１を１台のみ使用した例を示したが、任意複数台を使用することもできる。
【００２８】
図５乃至図７は、本発明の実施形態の溶湯攪拌装置１をスラブやビレット等の製品を生産する連続鋳造装置に組み込んだ例を示す。
【００２９】
図５は汎用の連続鋳造装置３０に、それを改変することなく、前記溶湯攪拌装置１を組み込んだ例を示す。簡単に説明すると、溶湯Ｍはタンディッシュ（溶湯受箱）３１から供給菅３１Ａを介してモールド３３に供給される。モールド３３で溶湯Ｍが冷却されて製品３５となる。
【００３０】
前記連続鋳造装置３０のモールド３３内の溶湯Ｍの表面部分に本発明の実施形態の溶湯攪拌装置１の複数が吊り下げられた状態で組み込まれている。図６に複数の溶湯攪拌装置１の平面的な配置、向きが示される。また、図７は、複数の溶湯攪拌装置１の個々のものの向きを変えた場合を示している。このように、溶湯攪拌装置１の向きは個々に調節可能である。また、溶湯攪拌装置１の設置位置や数を変えることができるのも当然である。これにより、モールド３３内の溶湯Ｍを的確に攪拌して、よりよい品質の製品３５を得ることができる。
【００３１】
図８乃至図２４は本発明のさらに異なる実施形態を示す図である。これらの実施形態が先に説明図した実施形態と異なるところは、駆動部本体等の構成にある。つまり、例えば図４の駆動部本体１９では、溶湯Ｍを、図中右側から吸い込んで左側へ水平に吐出しているが、以下の本発明の実施形態では、溶湯Ｍを右側から吸い込んで下方へ吐出したり、紙面の厚さ方向に吐出したりするようにしている。つまり、例えば、図５に示すように、本発明の実施形態をスラブを製造する連続鋳造装置における溶湯Ｍの攪拌に使用した場合には、溶湯Ｍの任意の深さや、任意の深さの任意の箇所の溶湯Ｍを攪拌できるようにしたものである。即ち、下向きに吐出するようにし、且つ、先端を各種形状の吐出口とすることにより、攪拌対象とする溶湯Ｍの所期の任意の箇所（任意の深さ、任意の場所）をピンポイントに攪拌できるようにしたものである。これは本発明の実施形態に特有で従来のものには決して得られない利点と言える。以下にこれらの実施形態について詳しく説明する。以下の説明において、先に説明した構成要素と同等の要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３２】
図８（ａ）、（ｂ）は溶湯Ｍを下向きに吐出する例を示す。即ち、図８（ａ）は図４に対応するものであって、縦断説明図であり、（ｂ）は平面説明図である。図８（ａ）から分かるように、駆動部本体１９１は、通路１９Ａの先端が端壁１９１ａで塞がれ、下向きの開口１９１ｂが形成されている。これにより、溶湯Ｍは、矢印ＡＲＩに示すように横向きに吸い込まれ、矢印ＡＲＯに示すように下方に吐出される。
【００３３】
図９は図８（ａ）、（ｂ）の変形例であり、特に図８（ａ）との比較から分かるように、前記駆動部本体１９１は、前記開口１９１ｂは溶湯Ｍを下方へ案内する筒部１９１ｃを有する。この筒部１９１ｃの長さは例えば組み込むモールドにおける溶湯Ｍの深さとの関係で適宜なものに設定できる。よって、例えば、長さの異なる複数の駆動部本体を予め準備しておき、適用するモールドとの関係で最も適した長さの筒部１９１ｃを有する駆動部本体１９１を選択的に用いるようにすることもできる。
【００３４】
また、前記筒部１９１ｃを伸縮自在な接手構造として、用途に応じて長さを変え、その位置を固定状態とし、筒部１９１ｃの先端の開口を任意の深さ位置にくるようにすることもできる。このような接手の構造としては汎用の各種のものを採用することができる。
【００３５】
さらに、前記筒部１９１ｃの先端の形状は各種のものに設定できる。
【００３６】
図１０は筒部１９１ｃの長さを図９のものより長くすると共に先端を二股とした例を示す。
【００３７】
図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図１０の変形例であり、図１０の先端部分のみを示す正面図（立面図）である。
【００３８】
図１１（ａ）は筒部１９１ｃの先端に中空のボール状のアッタチメント１９３を取り付け、このアッタチメント１９３に穿けた穴１９３ａから溶湯Ｍを全方向に吐出するようにした例を示す。この図１１（ａ）を例えば連続鋳造装置のモールド２３に適用した場合には、溶湯Ｍは、例えば、モールド２３内の溶湯Ｍのやや深い所望の位置において、空間の全方向に放出される。
【００３９】
図１１（ｂ）は、筒部１９１ｃの先端を図中左側に屈曲し開口した例を示す。図１１（ｂ）を例えばモールド２３に適用すれば、溶湯Ｍは、モールド２３のやや深い所望の位置において横向きに吐出されることになる。
【００４０】
図１１（ｃ）は、筒部１９１ｃの先端を図中左右に開口した例を示す。図１１（ｃ）を例えばモールド２３に適用すれば、溶湯Ｍは、モールド２３のやや深い所望の位置において左右に吐出されることになる。
【００４１】
図１２（ａ）は、図８に示す駆動部本体１９１の２つを、端壁１９１ａを共通にして、向かい合わせに一体化して駆動部本体１９１Ａとした構造を有する。つまり、図１２（ａ）から分かるように、左右両側から水平に溶湯Ｍを吸い込んで、下方に吐出する例を示す。図１２（ｂ）はその平面図を示す。図１２（ａ）中の右側の一対の電極２１Ａ、２１Ｂと左側の一対の電極２１Ａ、２１Ｂとでは、電流を流す向きが反対なのは、溶湯Ｍを吸い込む向きが逆であることから、当然である。また、これらの図において、永久磁石１１３及び容器１１１は、図１２ｂから分かるように、大型化されている。
【００４２】
図１３は、図１２の変形例であり、開口１９１ｂに筒部１９１ｃを延成した構造を採る。図１３と図１２の関係は、図８と図９の関係と同様である。
【００４３】
図１４は、図１３の変形例であり、図１３の大きな１つの永久磁石１１３は、図９等と同様の、小さい２つの永久磁石１１３Ａ、１１３Ｂに置換されている。
【００４４】
図１５は図１４の変形例であり、図１４の永久磁石１１３Ｂは永久磁石１１３Ｂ２に置換されている。つまり、永久磁石１１３Ａは下端がＮ極に磁化されているのに対し、前記一方の永久磁石１１３Ｂ２は下端がＳ極に磁化されている。この場合において、電極２１Ａ、２１Ｂ間と、電極２１Ａ２、２１Ｂ２（２１Ｂ２は図示せず）間とには、異なる方向に電流Ｉが流れ、いずれにしても開口１９１ｂから下方に溶湯Ｍが吐出されるように構成される。これらの電極２１Ａ、２１Ｂは先に説明した図３における電源２３に接続されるが、前記電源２３は、各出力端毎に極性の正負をも変えられるように構成されている。
【００４５】
図１６は図１３の変形例であり、図１３の永久磁石１１３を２つの永久磁石１１３Ａ、１１３Ｂに置換した例である。
【００４６】
図１７は図１６の変形例であり、図１６の永久磁石１１３Ｂの磁化方向を変えて永久磁石１１３Ｂ２とした例を示す。
【００４７】
図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、横向きに吸い込んだ溶湯Ｍを、それとは直交する横向きに吐出する例を示し、（ａ）は縦断説明図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は駆動部本体２１９の横断面図である。特に、横断面を示す図１８（ｃ）から分かるように、駆動部本体２９１は、通路１９Ａの先端が端壁２９１ａで塞がれ、横向きの開口２９１ｂが形成されている。
【００４８】
以上には各種の実施形態を図を参照して説明したが、図示された以外の実施形態を採ることも可能である。つまり、以上に説明した各種の実施形態を適宜組み合わせた実施形態とすることもできる。
【００４９】
一般に連続鋳造装置で製品を作る場合においては、少なくとも本発明者の知得によれば、溶湯Ｍをできれば満遍なく攪拌することは極めて重要である。しかしながら、スラブの製造の場合には、モールドの差し渡しと深さが大きな値を採り、溶湯Ｍの量が多く、このためモールドを的確に攪拌するのは極めて困難である。而して、上述の本発明の実施形態の装置を用いれば、ビレットは及ばすスラブの製造時においても、溶湯Ｍを的確に攪拌でき、品質の良い製品を得ることができる。
【００５０】
上述の本発明の実施形態によれば以下のような本発明の実施形態に特有の各種の利点が得られる。
【００５１】
・  溶湯Ｍを駆動する電磁力を得るための磁場として、磁場を溶湯Ｍの液面側から深さ方向に掛けるようにしたので、溶湯Ｍの深さが浅くなっても、磁場を有効に溶湯Ｍにかけ、的確に電磁力を得ることができる。つまり、磁場を上から下に向かい縦方向に加えるようにしたので、メインバス２Ａつまりサイドウェル２Ｂ中の溶湯Ｍの量（溶湯面ＭＳの高さ）が変わっても、溶湯攪拌装置１をそれに合わせて上下すれば良い。これによって、溶湯Ｍの量にかかわりなく、溶湯Ｍに磁場を的確に掛けて電磁力を発生させ、サイドウェル２Ｂ側で溶湯Ｍを確実に駆動することができる。
【００５２】
・  このため、溶湯Ｍの駆動能力は溶湯Ｍの量（高さ）にかかわりなく一定なものとして得ることができる。本発明者の実験によれば、１２００トン／時間乃至２２００トン／時間の能力が得られた。
【００５３】
・  溶解炉２や鋳造装置の改造工事が不要である。つまり、本発明の実施形態の溶湯攪拌装置１は、組み込むべき相手方としての溶解炉２等に収納された溶湯Ｍに一部沈めた状態で使用されるため、溶解炉２等を何等改変する必要がない。例えば、溶解炉２の壁に穴を穿けたりする必要がない。また、相手方の装置、例えば溶解炉２の壁厚に拘わらず組み込むことが可能である。従来は磁場を的確に溶湯Ｍに加えるために壁厚を薄くしないといけないと考えられる場合も有り、壁厚を薄くはできないため、実際上組み込みは不可能な時もあったが、本発明によればそのような懸念はない。さらには、全体のシステムの大型化が避けられ、構造もシンプルなものとできる。
【００５４】
・  電極２１Ａ、２１Ｂの交換、メンテナンスが容易に行える。
【００５５】
・  溶湯攪拌装置１はサイドウェル２Ｂ内であればどこにでも設置可能である。
【００５６】
・  溶湯攪拌装置１は溶解炉２のサイドウェル２Ｂへ吊下状態に設置されるものであるため、溶解炉２から取り外せば、駆動部本体１９の交換、メンテナンスも極めて容易である。
【００５７】
・  一対の電極２１Ａ、２１Ｂと電源２３を結ぶ配線２５が溶湯Ｍに接しないようにしたので、メンテナンスの必要性を下げることができる。
【００５８】
・  磁場を溶湯Ｍに掛けるのに、溶解炉２等の厚い壁を介することなく掛けるようにしたので、永久磁石１３として小型のものを用いることもでき、また、従来と同じ能力の永久磁石１３を用いれば、より大きな電磁力を得ることができる。例えば、従来技術と同等の能力の永久磁石１３を用いれば、壁等を介しないことから、単位電力で比較すると、壁を介した場合よりも、１．５倍乃至２．０倍の大きさの電磁力を得ることができる。また、このことを消費電力という観点で見ると、同じ能力の永久磁石１３を用いれば、消費電力を大幅に、例えば１／１０乃至１／２０に抑えることもでき、極めて省エネ型の装置を得ることができる。
【００５９】
・  磁場強度という観点で見ると、永久磁石１３は溶湯Ｍと容器１１のみを介しているだけであり、このため駆動部本体１９の構成材料の選択のマージンが広がり、材質、強度も自由に選択することができる。
【００６０】
・  本発明の溶湯攪拌装置１を用いた場合には、溶湯Ｍはその表面近傍で駆動されるため、溶湯Ｍの駆動のされ具合は、外部から目視可能である。よって、目視によって、溶湯攪拌装置１の溶湯Ｍ中への沈下量を調節したり、流す電流Ｉの量を調節したりして、より適切に溶湯Ｍを攪拌駆動することができる。
【００６１】
・  一般に、メインバス２Ａは断熱のため蓋ができるようになっているが、サイドウェル２Ｂは蓋がないことも少なくない。このため、永久磁石１３を断熱用の容器１１で溶湯Ｍの熱から遮っている本発明の溶湯攪拌装置１は、蓋のないサイドウェル２Ｂに組み込んで使用するのに好適である。
【００６２】
・  攪拌対象とする機器中の溶湯の任意の深さ、任意の場所をピンポイント攪拌することが出来る。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年2月4日(2014.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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