(57)【要約】【課題】複雑な制御を行うことなく、鋳造時鋳型内の溶鋼流動を適正に制御可能である鋼の連続鋳造方法および連続鋳造装置を提供すること。【解決手段】長辺２ａと短辺２ｂとを有する矩形状の鋳型２内に、浸漬ノズル３から溶鋼を注入する際に、鋳型２内の溶鋼に磁場を印加しつつ長辺２ａに沿う鋳型幅方向に磁場を移動させて溶鋼の流動を制御する電磁流動制御装置１０ａにより溶鋼流動を制御する。この電磁流動制御装置１０ａは、鋳型幅方向の両側に配列された複数の電磁コイル１と、これら複数の電磁コイル１に給電する交流電源１１と、電磁コイル１に供給される電流値を制御する電流値制御部１２と、電磁コイルに供給される電流の周波数を制御する周波数制御部１３とを有し、鋳型２内における溶鋼流動分布に応じて、印加磁場強度を制御するとともに、印加磁場の周波数を制御する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型幅方向中央に設けられた浸漬ノズルを介して長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型内に溶鋼を供給しつつ、磁場の移動方向が前記長辺に沿う鋳型幅方向である移動磁場を前記鋳型内の溶鋼に印加する電磁流動制御装置により鋳型内の溶鋼の流動を制御して鋳造する鋼の連続鋳造方法であって、
前記鋳型内における溶鋼流動分布に応じて、前記電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度と印加磁場の周波数の両方を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【請求項２】
鋳型幅方向中央に設けられた浸漬ノズルを介して長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型内に溶鋼を供給しつつ、磁場の移動方向が前記長辺に沿う鋳型幅方向である移動磁場を前記鋳型内の溶鋼に印加する電磁流動制御装置により鋳型内の溶鋼の流動を制御して鋳造する鋼の連続鋳造方法であって、
前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分では減速するように、その平均速度よりも遅い部分では加速するように、前記電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度と印加磁場の周波数の両方を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造方法。
【請求項３】
前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分が前記浸漬ノズル近傍であり、その平均速度よりも遅い部分が鋳型短辺近傍であることを特徴とする請求項２に記載の鋼の連続鋳造方法。
【請求項４】
長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型と、前記鋳型内に溶鋼を注入する浸漬ノズルと、前記鋳型内の溶鋼に磁場を印加しつつ前記長辺に沿う鋳型幅方向に磁場を移動させて溶鋼の流動を制御する電磁流動制御装置とを具備し、
前記電磁流動制御装置は、前記鋳型幅方向の両側に配列された複数の電磁コイルと、これら複数の電磁コイルに給電する交流電源と、前記電磁コイルに供給される電流値を制御する電流値制御部と、前記電磁コイルに供給される電流の周波数を制御する周波数制御部とを有し、前記鋳型内における溶鋼流動分布に応じて、前記電流値制御部により電流値を制御して電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度を制御するとともに、前記周波数制御部により前記電流の周波数を制御して前記電磁コイルから印加される印加磁場の周波数を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造装置。
【請求項５】
長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型と、前記鋳型内に溶鋼を注入する浸漬ノズルと、前記鋳型内の溶鋼に磁場を印加しつつ前記長辺に沿う鋳型幅方向に磁場を移動させて溶鋼の流動を制御する電磁流動制御装置とを具備し、
前記電磁流動制御装置は、前記鋳型幅方向の両側に配列された複数の電磁コイルと、これら複数の電磁コイルに給電する交流電源と、前記電磁コイルに供給される電流値を制御する電流値制御部と、前記電磁コイルに供給される電流の周波数を制御する周波数制御部とを有し、前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分では減速するように、その平均速度よりも遅い部分では加速するように、前記電流値制御部により電流値を制御して電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度を制御するとともに、前記周波数制御部により前記電流の周波数を制御して前記電磁コイルから印加される印加磁場の周波数を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造装置。
【請求項６】
前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分が前記浸漬ノズル近傍であり、その平均速度よりも遅い部分が鋳型短辺近傍であることを特徴とする請求項５に記載の鋼の連続鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浸漬ノズルを用いて溶鋼を鋳型に供給する鋼の連続鋳造において、溶鋼に移動磁場を印加することによって、流動を制御し、高品質鋳片を製造する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼の連続鋳造において、鋳型内溶鋼流動状態、特に溶鋼表面近傍の流動がモールドパウダーの巻き込みやノロかみに関係して、鋳片品質に影響することが知られている。欠陥のない鋳片を製造するために鋳型内の溶鋼流動制御技術は重要である。
【０００３】
従来から、鋳型内溶鋼に磁場を印加し、流動を適正化する方法が行われている。磁場の印加方法としては、例えば、鋳型の両長辺背面にコイルを対向して設置し、直流静磁場を印加する方法がある。特許文献１では鋳型の幅全体にわたる直流静磁場を印加し、その印加強度を鋳造速度、ノズル吐出孔角度、吐出孔面積、ノズル浸漬深さ、鋳型幅によって規定する方法が提案されている。しかしながら、特許文献１のような静磁場を印加する方法は、静磁場が常に溶鋼流れに対して制動力として働くので、流れの停滞領域を効率的に活性化することができないといった問題がある。
【０００４】
特許文献２には、鋳型の長辺方向に移動磁界発生コイルを配置して、水平方向に旋回攪拌流を形成し、介在物を凝固シェルに補足させない方法が提案されている。この方法は、積極的に鋳型内溶鋼を攪拌して溶鋼に混在する介在物をスラブ表層に凝固させない方法であるが、攪拌によりパウダーなどを新たに混入させる危険もある。
【０００５】
これに対し、特許文献３には、リニア移動磁場型の移動磁場発生装置が開示されており、この装置では磁場が短辺からモールド中心の浸漬ノズルに向かって移動するようにしており、そのときの周波数は、吐出孔からの溶鋼流が磁場作用域を通過する間に、少なくともリニア移動磁界の作用を１周期以上受けるように設定しており、周波数の上限は、磁場の減衰（表皮効果）を考慮し、鋳型内部の溶鋼にも充分磁界の影響が届くように設定するとしている。特許文献４は、上記特許文献３を発展させ、磁束密度と周波数の両方を増減させて、適正流動が得られるとしている。
【０００６】
特許文献３、４では、溶鋼が吐出孔から鋳型短辺に向かってほぼ一定に流れることを想定して移動磁場を制御しているが、近年の広幅材の鋳造時には、幅方向で溶鋼流れが分布を持ち、期待する効果が見られないといった問題がある。
【０００７】
さらに、近時、静磁場と移動磁場を組み合わせる方法が提案されている(例えば特許文献５)。このようにいろいろな種類の磁場を組み合わせることにより、状況に応じた制御が可能になる。しかしながら、この技術では、制御ロジックが複雑になるうえ、設備の大型化、電力消費の増大などが懸念される。
【特許文献１】特開平７−３１４１００号公報
【特許文献２】特公昭５８−４９１７２号公報
【特許文献３】特開平５−２３８０４号公報
【特許文献４】特開平１０−５９４５号公報
【特許文献５】特開２００３−１６４９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、複雑な制御を行うことなく、鋳型の幅が広い場合等、従来では溶鋼流動の適正化が困難な場合であっても、鋳造時鋳型内の溶鋼流動を適正に制御可能である鋼の連続鋳造方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、鋳型幅方向中央に設けられた浸漬ノズルを介して長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型内に溶鋼を供給しつつ、磁場の移動方向が前記長辺に沿う鋳型幅方向である移動磁場を前記鋳型内の溶鋼に印加する電磁流動制御装置により鋳型内の溶鋼の流動を制御して鋳造する鋼の連続鋳造方法であって、前記鋳型内における溶鋼流動分布に応じて、前記電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度と印加磁場の周波数の両方を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、鋳型幅方向中央に設けられた浸漬ノズルを介して長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型内に溶鋼を供給しつつ、磁場の移動方向が前記長辺に沿う鋳型幅方向である移動磁場を前記鋳型内の溶鋼に印加する電磁流動制御装置により鋳型内の溶鋼の流動を制御して鋳造する鋼の連続鋳造方法であって、
前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分では減速するように、その平均速度よりも遅い部分では加速するように、前記電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度と印加磁場の周波数の両方を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造方法を提供する。
【００１１】
さらに、本発明は、長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型と、前記鋳型内に溶鋼を注入する浸漬ノズルと、前記鋳型内の溶鋼に磁場を印加しつつ前記長辺に沿う鋳型幅方向に磁場を移動させて溶鋼の流動を制御する電磁流動制御装置とを具備し、前記電磁流動制御装置は、前記鋳型幅方向の両側に配列された複数の電磁コイルと、これら複数の電磁コイルに給電する交流電源と、前記電磁コイルに供給される電流値を制御する電流値制御部と、前記電磁コイルに供給される電流の周波数を制御する周波数制御部とを有し、前記鋳型内における溶鋼流動分布に応じて、前記電流値制御部により電流値を制御して電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度を制御するとともに、前記周波数制御部により前記電流の周波数を制御して前記電磁コイルから印加される印加磁場の周波数を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造装置を提供する。
【００１２】
さらにまた、本発明は、長辺と短辺とを有する矩形状の鋳型と、前記鋳型内に溶鋼を注入する浸漬ノズルと、前記鋳型内の溶鋼に磁場を印加しつつ前記長辺に沿う鋳型幅方向に磁場を移動させて溶鋼の流動を制御する電磁流動制御装置とを具備し、前記電磁流動制御装置は、前記鋳型幅方向の両側に配列された複数の電磁コイルと、これら複数の電磁コイルに給電する交流電源と、前記電磁コイルに供給される電流値を制御する電流値制御部と、前記電磁コイルに供給される電流の周波数を制御する周波数制御部とを有し、前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分では減速するように、その平均速度よりも遅い部分では加速するように、前記電流値制御部により電流値を制御して電磁流動制御装置から印加される印加磁場強度を制御するとともに、前記周波数制御部により前記電流の周波数を制御して前記電磁コイルから印加される印加磁場の周波数を制御することを特徴とする鋼の連続鋳造装置を提供する。
【００１３】
本発明において、前記鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分の具体例として浸漬ノズル近傍を挙げることができ、その平均速度よりも遅い部分の具体例として鋳型短辺近傍を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鋳型内における溶鋼流動分布に応じて、具体的には、鋳型内における前記鋳型幅方向の溶鋼流速がその平均速度よりも速い部分、例えば浸漬ノズル近傍では減速するように、その平均速度よりも遅い部分、例えば鋳型短辺近傍では加速するように、電磁流動制御装置からの印加磁場の周波数と印加磁場強度の両方を制御するので、周波数により磁場の移動速度を調整して、流動を制御する領域や活性化させる領域を選択的に調整しつつ、印加磁場強度により溶鋼流動の抑制および活性化の強さを調整するので、鋳型内の溶鋼流動分布によらず溶鋼流動を適切に制御することが可能となる。したがって、鋳型の幅が広い場合等、従来では溶鋼流動の適正化が困難な場合であっても、鋳型内の溶鋼流動を適正に制御することが可能となり、高品質の鋳片を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１を参照して、鋼の連続鋳造において溶鋼流動制御に用いられる、溶鋼に印加される磁場が鋳型の長辺に沿う方向（鋳型幅方向）に移動するタイプの電磁流動制御装置およびその溶鋼流動制御メカニズムの概略について説明する。なお、以下の説明における各式において示す物理量の添え字Ｘ、Ｙ、Ｚは、図１のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のものであることを示す。
【００１６】
図１に示すように、一般的にこのタイプの電磁流動制御装置１０は、長辺２ａおよび短辺２ｂを有する矩形状の鋳型２において、浸漬ノズル３から吐出流が吐出される位置に配置されており、複数の電磁コイル１が矩形状の鋳型２の長辺２ａに沿って（幅方向に）並んで設置されており、隣り合うコイルに流す電流の位相をずらすことにより、いわゆるリニアタイプの移動磁場を発生させている。なお、浸漬ノズル３は、鋳型２の長辺２ａに沿う鋳型幅方向中央に設けられている。
【００１７】
その磁場の移動速度は、コイル１のポールピッチ（Ｓ極からＮ極までの距離）τと電磁コイル１から発生する磁場の周波数ｆで以下の（１）式のように表現することができる。なお、以下の式において、各物理量の添え字Ｘ、Ｙ、Ｚは、図１のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のものであることを示す。
Ｖｘ＝２τｆ                          （１）
また、図１に示すように印加磁場Ｂｙは、鋳型２を短辺方向に貫く方向に印加され、したがって、ローレンツの法則より、誘導電流は以下の（２）式のように表現することができる。
Ｊｚ＝σＶｘＢｙ                      （２）
さらに、電磁力は以下の（３）式で表現することができ、主に磁場の移動方向と同じ向きに電磁力が働くことが示される。
Ｆｘ＝ＪｚＢｙ＝２τσｆＢｙ２          （３）
【００１８】
しかし実際には、鋳型内では溶鋼流速ｕがあるので，磁場の実効移動速度としては，溶鋼流速との相対速度を考えるべきであり、より正確には上記（３）式は、以下の（４）式に書き換えられる。
Ｆｘ＝ＪｚＢｙ＝σ（Ｖｘ−ｕ）Ｂｙ２  ＝σ（２τｆ−ｕ）Ｂｙ２      （４）
【００１９】
このような電磁流動制御装置１０においては、鋳造速度が速く、鋳型２の中の溶鋼流動を抑制したい場合には、磁場を鋳型２の短辺２ｂ側から浸漬ノズル３の方向に移動させ、吐出流を抑制（減速）するように作用させる。一方、鍋交換などの鋳造速度が遅い場合には、磁場を浸漬ノズル３側から短辺２ｂの方向に移動させ、浸漬ノズル３からの吐出流を加速し鋳型２内の溶鋼の流動を活性化し、熱供給の促進効果を発揮させることができる。あるいは、鋳型２の長辺２ａの前面と後面で磁場移動方向を逆転させ、磁界が回転するように設定し、溶鋼の旋回による洗浄効果を得ることもできる。
【００２０】
従来から一般的に観察されている鋳型内の流動パターンの模式図を図２に示す。図２の（ａ）は鋳型の水平断面図であり、（ｂ）は垂直断面図である。この場合には、溶鋼流速ｕはおおよそ幅方向に亘って一様で、上記（４）式は理解しやすく、吐出流４に対して、磁場を鋳型２の短辺２ｂから浸漬ノズル３に向かう方向に移動させることで所期の溶鋼流制動効果が得られる。なお、符号５はモールドパウダーであり、６は凝固シェルである。この場合の電磁流動制御装置の溶鋼流制動効果の作用イメージ図を図３に示す。この図に示すように位置によらず移動磁場により溶鋼流速が減速されている。
【００２１】
しかし、鋳造条件（鋳造幅、浸漬ノズルから溶鋼流に吹き込むアルゴンガス流量、鋳造速度）のバランスによっては、図４のような流動パターンも出現することがわかっている。図４の（ａ）は鋳型の水平断面図であり、（ｂ）は垂直断面図である。特に、近年の生産性向上対策で実施される幅広の鋳型を用いて鋳造した場合にこのような流動パターンが観察されることが多い。このような場合には、浸漬ノズル３の近傍は溶鋼流速によるモールドパウダー５の削りこみや浮上ガスが湯面で弾けることによるモールドパウダー５の巻き込みを防止するために溶鋼の流動を抑制したいが、短辺２ｂの近傍は熱供給不足による未溶融パウダーの混入やノロかみなどを防止するために流動を活性化させたい。
【００２２】
この場合に、溶鋼の流動状態によって磁場の移動速度を適切に選ぶことができれば、すなわち溶鋼流速が速い部分では溶鋼流を抑制するように、遅い部分では溶鋼流を活性化させるようにできれば、鋳型内の溶鋼流動を適正に制御可能である。
【００２３】
このようなことを実現させるため、本実施形態では、電磁流動制御装置１０から印加される印加磁場強度を制御することに加えて、印加磁場強度の周波数を制御する。すなわち、磁場による溶鋼流動の抑制の強さや、活性化させる強さを調整するには、印加磁場強度（すなわち磁束密度）Ｂｙの増減が必要であり、一方、上述の（１）式に示すように、磁場の移動速度Ｖｘは、印加磁場の周波数ｆに比例するから、この周波数ｆを変化させることにより磁場の移動速度を変えることができ、これにより溶鋼の流動状態によって磁場の移動速度を適切に選ぶことができる。
【００２４】
このような本実施形態の溶鋼流動制御を用いて図４の流動パターンを制御する制御イメージ図を図５に示す。印加磁場の周波数を制御して、磁場の移動速度を調整しつつ、印加磁場強度を制御して溶鋼流動の抑制の強さや、活性化させる強さを調整すれば、図５のように浸漬ノズル３の近傍での溶鋼の流動は減速し、鋳型２の短辺２ｂ近傍での溶鋼の流動は加速させることが可能となる。制御後の流動パターンは図６のようになる。図６の（ａ）は鋳型の水平断面図であり、（ｂ）は垂直断面図である。図６のように制御すれば、溶鋼流動４は全体に亘って一様の流動が形成され、湯面近傍に強い流動がないので、モールドパウダー５の巻き込みなどの危険がなく、かつ鋳型２の短辺２ｂ近傍にも充分な溶鋼流動が生じて充分熱が供給されており、パウダーが未溶融のまま残っていたり、ノロかみなどが発生する危険性もない。
【００２５】
次に、このような制御を実現するための具体的な装置構成について説明する。図７は、電磁流動制御装置１０ａを含む連続鋳造装置を示す水平断面図である。上述したように、長辺２ａおよび短辺２ｂを有する矩形状の鋳型２の中央に、浸漬ノズル３が配置されている。そして、図１において説明した電磁流動制御装置１０と同様、電磁流動制御装置１０ａは、鋳型２の浸漬ノズル３から吐出流が吐出される位置に配置されており、複数の電磁コイル１が矩形状の鋳型２の２つの長辺２ａに沿って（幅方向に）両側に並んで設置されており、隣り合うコイルに流す電流の位相をずらすことにより、いわゆるリニアタイプの移動磁場を発生させるようになっている。両側の複数の電磁コイル１は、それぞれヨーク７に取り付けられて一体化されている。一方側の電磁コイル１の数は１２個であり、他方の側も同様に１２個のコイルが配置されており、両側の各電磁コイルは対向して設けられている。なお、図中の矢印は、ある瞬間における磁場の向きを示している。
【００２６】
これら電磁コイル１には、３相交流電源１１から隣り合う電磁コイル１の位相が１２０°ずれるように給電される。３相交流電源１１から延びる配線の途中には、交流電流の電流値を制御する電流値制御部１２と周波数を制御する周波数制御部１３が設けられており、これらにより電磁コイル１に供給する交流電流の電流値および周波数が制御可能なようになっている。なお、電流値制御部１２および周波数制御部１３による電流値制御および周波数制御は操業条件に応じてオペレーターが操作するようにしてもよいし、操業条件を監視しながら自動的に行うようにしてもよい。また、電磁コイル１の配列数は１２個に限らず、印加電流も隣接する電磁コイルで位相をずらすことができれば３相交流に限らず２相交流であってもよい。例えば、電磁コイルの配列数を１０個にし、２相交流を用い、隣接する電磁コイルで９０°位相をずらしたものを挙げることができる。
【００２７】
このように構成される連続鋳造装置においては、図示しない取鍋からタンディッシュに貯留された溶鋼が浸漬ノズル３から鋳型２内に注入される。その際の溶鋼流動を制御するに際し、電磁流動制御装置１０ａの電磁コイル１へ供給される電流の値を電流値制御部１２により制御することにより、電磁コイル１により発生する印加磁場強度を制御することができる。また、周波数制御部１３により電流の周波数を制御して電磁コイル１からの印加磁場の周波数を制御することにより磁場の移動速度を制御することができる。したがって、これらにより、上述したような適切な溶鋼流動制御を行うことができる。
【実施例】
【００２８】
［実施例１］
本発明の効果を確かめるために、スラブ連鋳機にてアルミキルド鋼の鋳造実験を行なった。鋳型厚み（短辺）は２２０ｍｍ、鋳型幅（長辺）は１９００ｍｍ、スループット４ｔｏｎ／ｍｉｎである。浸漬ノズルとしては、底形状がプール型である２孔ノズルで吐出角度は下向き２５度、ノズル内径Ｄは９０ｍｍφのものを用いた。ノズルからのアルゴンガスの吹き込み量は９ＮＬ／ｍｉｎであった。電磁コイルは、３相交流で給電されるリニア移動磁場型であり、長さは２１００ｍｍで鋳型長さを充分カバーするものであった。電磁コイルのポールピッチτは，０．２８ｍとした。電磁コイルは、湯面から３８０ｍｍの深さに中心が来るように設置した。
【００２９】
ここでは、まず周波数固定で磁場強度のみを変更して鋳造した。引き続き周波数と磁場強度の両方を変更して鋳造を行った。湯面の状態を検知するため、短辺から１００ｍｍとノズルから２００ｍｍの位置に熱電対を浸漬させ、温度を計測した。過去の知見により、熱電対の温度が高いほど溶鋼の流速値が高いことが知られている。
【００３０】
鋳型短辺側の熱電対温度と浸漬ノズル側の熱電対温度の推移を印加磁場の周波数と磁場強度とともに図８にプロットした。磁場を印加していない場合、鋳型短辺側の温度が低く、浸漬ノズル側の温度が高くなっており、図４に示されるように、吐出流が充分強く短辺に達していない状態と推定することができる。
【００３１】
このため、磁場がノズル側から短辺側に移動するモードに設定し、印加磁場の周波数を２Ｈｚに設定し、電流値を制御して印加磁場強度を徐々に上げていった。これにより、図８に示すように、鋳型短辺側も浸漬ノズル側も温度が上昇し、溶鋼流が加速していると推定することができる。印加磁場強度が５×１０−２Ｔ（５００Gauss）程度で、鋳型短辺側および浸漬ノズル側の温度がほぼ同等になったが、その温度レベルは高く、流速の速い状態で均等したと推定することができる。
【００３２】
次に、印加磁場の周波数を１Ｈｚに設定し、印加磁場強度を５×１０−２Ｔ（５００Gauss）程度から１×１０−２Ｔ（１００Gauss）程度まで徐々に下げていった。鋳型短辺側において、２Ｈｚのときと同様に印加磁場強度が高いほど、温度が上昇（加速）したが、浸漬ノズル近傍では温度がほぼ一定で磁場印加の効果が見られなかった。
【００３３】
さらに印加磁場の周波数を０．５Ｈｚにして、印加磁場強度を１×１０−２Ｔ（１００Gauss）程度から徐々に上昇させていった。鋳型短辺側では温度上昇（加速効果）となり、浸漬ノズル側では温度低下（減速効果）となり、印加磁場強度の上昇とともに両者の温度が近づき５×１０−２Ｔ（５００Gauss）程度でほぼ同等となった。このとき湯面温度は、中間レベルで安定しており、溶鋼流速は速すぎず、パウダー巻き込みの危険も小さいものと推定された。
【００３４】
手嶋ら：鉄と鋼，79（1993），ｐ．576〜582によると、吐出流の軌跡およびその各位置での溶鋼の流速値を推定することができる。これを本鋳造実験に当てはめると、吐出流速の幅方向平均値は４１ｃｍ／ｓとなる。吐出流は浸漬ノズル中心から３００ｍｍ以内で平均流速より速いが、３００ｍｍより短辺側で平均流速より遅くなる。供給電流の周波数が２Ｈｚのとき、磁場移動速度は１．１２ｍ／ｓであり、溶鋼吐出流より速いため鋳型全幅領域で加速効果があったと推定することができる。印加磁場の周波数１Ｈｚのときには、磁場移動速度は０．５６ｍ／ｓであり、鋳型短辺側では加速効果が見られたが、浸漬ノズル近傍では磁場移動速度が浸漬ノズル近傍の溶鋼流速とほぼ同等で、これらの間の相対速度が小さく、発生電磁力が小さかったため、加速効果も減速効果も大きく働かなかったものと考えられる。周波数０．５Ｈｚのときには、磁場移動速度は０．２８ｍ／ｓであり、磁場の移動速度が小さいため、図５のように浸漬ノズル近傍では相対速度が鋳型短辺から浸漬ノズルへ向かう方向になるため減速効果が得られたが、鋳型短辺近傍では加速効果が働いたものと考えられる。
【００３５】
鋳造後のスラブの欠陥発生率を調査した結果を図９に示す。ここで、スラブ欠陥発生率は、スラブ欠陥個数を連続鋳造装置の出側に設けられた光学的検査装置によりカウントし、スラブ単位面積当たりの不良率で評価した。この図から明らかなように、供給電流の周波数０．５Ｈｚで印加磁場強度が４×１０−２〜５×１０−２Ｔ（４００〜５００Gauss）程度の時に欠陥発生率が低くなっていることが確認された。
【００３６】
以上より、印加磁場強度の変更だけでは制御できない溶鋼の流動が、印加磁場の周波数も同時に変更することによって適正化することができ、高品質スラブを製造することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、鋳型内の溶鋼流動分布によらず溶鋼流動を適正化することが可能となるので、鋳型の幅が広い場合等、従来では溶鋼流動の適正化が困難な場合であっても、鋳型内の溶鋼流動を適正に制御可能となり、高品質の鋳片を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】溶鋼に印加される磁場が鋳型の長辺に沿う方向（鋳型幅方向）に移動するタイプの電磁流動制御装置を示す概略構成図。
【図２】従来一般的に観測されている鋳型内の溶鋼流動パターンを示す水平断面図および垂直断面図。
【図３】図２で示す流動パターン時に従来の電磁流動制御を適用した場合の状態を示すイメージ図。
【図４】幅広の鋳型を用いて鋳造したときに観測されやすい鋳型内の溶鋼流動パターンを示す水平断面図および垂直断面図。
【図５】図４で示す流動パターン時に本発明の電磁流動制御を提供した場合の制御状態を示すイメージ図。
【図６】図４で示す流動パターン時に、図５に示す本発明の電磁流動制御を実施した後の流動パターンを示す水平断面図および垂直断面図。
【図７】本発明の一実施形態に係る連続鋳造装置を示す水平断面図。
【図８】電磁流動制御装置による印加磁場強度および印加磁場の周波数と、湯面近傍における鋳型短辺側温度および浸漬ノズル側温度との関係を示すグラフ。
【図９】電磁流動制御装置による印加磁場強度および印加磁場の周波数と、スラブの欠陥発生率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３９】
１；電磁コイル
２；鋳型
２ａ；長辺
２ｂ；短辺
３；浸漬ノズル
４；吐出流
５；モールドパウダー
６；凝固シェル
７；ヨーク
１０，１０ａ；電磁流動制御装置
１１；３相交流電源
１２；電流値制御部
１３；周波数制御部
【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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