(57)【要約】【課題】  多大なアンペアターンを要することなく溶融金属の回転力を大きくする巻線を有した小型の電磁攪拌装置を提供する。【解決手段】  内周に複数の磁極鉄心を有するヨーク１２と、該磁極鉄心を取り囲むように装着されたコイル２を備え、回転磁界を発生させる電磁攪拌装置において、ヨーク１２はコイルを装着するスロット１２Ａを有しており、磁極鉄心は４つの磁極鉄心から構成されており、このうち、磁極鉄心３２１に装着されるコイル２２１および鋳型５を間に挟んで該磁極鉄心３２１と対向した位置に配置された磁極鉄心３２３に装着されるコイル２２３をＵ相とすると共に、第１磁極鉄心３２１と隣り合う位置に配置された第２磁極鉄心３２２に装着されるコイル２２２および鋳型５を間に挟んで第２磁極鉄心３２２と対向した位置に配置された第４磁極鉄心３２４に装着されるコイル２２４がＶ相としたものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を流す鋳型の周囲に設けられると共に、前記鋳型に対向するように内周に複数の磁極鉄心を有するヨークと、前記磁極鉄心を取り囲むように装着されたコイルからなり、回転磁界を発生させる電磁攪拌装置において、
前記ヨークは、コイルを装着するためのスロットを有しており、
前記磁極鉄心は４つの磁極鉄心から構成されており、このうち、第１磁極鉄心に装着されるコイルおよび前記鋳型を間に挟んで前記第１磁極鉄心と対向した位置に配置された第３磁極鉄心に装着されるコイルがＵ相であり、
前記第１磁極鉄心と隣り合う位置に配置された第２磁極鉄心に装着されるコイルおよび前記鋳型を間に挟んで前記第２磁極鉄心と対向した位置に配置された第４磁極鉄心に装着されるコイルがＶ相であることを特徴とする電磁攪拌装置。
【請求項２】
前記磁極鉄心にスリットを設けたことを特徴とする請求項１記載の電磁攪拌装置。
【請求項３】
前記ヨークにおける磁極鉄心同士の隣り合う角部に空隙部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造設備で使用する電磁攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、溶融金属の連続鋳造を行う場合、電磁攪拌装置の内部に設けた鋳型内金属に低周波電磁場を印加することにより回転運動を生じさせ、鋳片製品の品質向上を図るようにした２相突極型電磁攪拌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図４は従来の電磁攪拌装置を示す縦方向断面図である。
図において、１は磁気回路を構成するヨーク、２は磁極鉄心に装着されたコイルである。４は溶融金属、５は鋳型、６はヨーク１とコイル２とを格納するフレーム、７１、７２はフレーム６に設けた水路の冷却水入水口、同排水口、８１、８２は鋳型を冷却するための冷却水入水口、同排水口である。
このような構成において、コイル２にＵ相、Ｖ相の２相電源を接続して交流電流を流し、磁極間中心に２相回転磁界を発生させることにより、鋳型５内にある溶融金属４に攪拌力を与え、介在物の浮上による鋳片表面形状の改善もしくは鋳片表層部の気泡の浮上による未脱酸鋼の連鋳化、または鋳片等軸晶の向上および中心偏析の低減による鋳片内部品質の改善等に大きな効果があることが知られている。
次に電磁攪拌装置の磁極およびコイルの配置を説明する。
図５は図４のＡ―Ａ線に沿う横方向断面図である。ヨーク１１の内面上に沿って突出した複数の磁極鉄心３１１〜３１４が９０°ピッチで配置され、磁極鉄心３１１〜３１４を取り囲むようにそれぞれコイル２１１〜２１４が装着されている。第１磁極鉄心３１１に装着するコイル２１１をＵ相とし、第２磁極鉄心３１２に装着するコイル２１２をＶ相とし、それぞれＮ極となるように２相交流を流し、これらのコイルを装着した磁極鉄心３１１、３１２とヨーク１１の軸心を隔てて対向した位置にある磁極鉄心３１３、３１４にはこれらと同相のコイルを装着し、それぞれＳ極となるように２相交流を流し、磁極間中心に２相回転磁界を発生させることにより、中心近傍に配置させた鋳型５内の溶融金属４に回転力Ｆｒを付与させている。
【特許文献１】欧州特許出願第０７９７４８７号（ＷＯ９６１８４６９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来技術では磁極幅Ｌｐが狭い為、磁極から出た磁束Φu、Φvの減衰が大きく、溶融金属４の回転力を大きくするために多大なアンペアターン（電流とコイルターン数の積）を要することになり、装置が大掛かりになるばかりか、寸法制約が厳しい設備には、取付けることができないという欠点があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、多大なアンペアターンを要することなく溶融金属の回転力を大きくする巻線を有した小型の電磁攪拌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】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、溶融金属を流す鋳型の周囲に設けられると共に、前記鋳型に対向するように内周に複数の磁極鉄心を有するヨークと、前記磁極鉄心を取り囲むように装着されたコイルからなり、回転磁界を発生させる電磁攪拌装置において、前記ヨークは、コイルを装着するためのスロットを有しており、前記磁極鉄心は４つの磁極鉄心から構成されており、このうち、第１磁極鉄心に装着されるコイルおよび前記鋳型を間に挟んで前記第１磁極鉄心と対向した位置に配置された第３磁極鉄心に装着されるコイルがＵ相であり、前記第１磁極鉄心と隣り合う位置に配置された第２磁極鉄心に装着されるコイルおよび前記鋳型を間に挟んで前記第２磁極鉄心と対向した位置に配置された第４磁極鉄心に装着されるコイルがＶ相であることを特徴としている。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の電磁攪拌装置において、前記磁極鉄心にスリットを設けたことを特徴としている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電磁攪拌装置において、前記ヨークにおける磁極鉄心同士の隣り合う角部に空隙部を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、ヨークにスロットを形成し、第１磁極鉄心に装着されるコイルおよび鋳型を間に挟んで第１磁極鉄心と対向した位置に配置された第３磁極鉄心に装着されるコイルをＵ相とし、第１磁極鉄心と隣り合う位置に配置された第２磁極鉄心に装着されるコイルおよび鋳型を間に挟んで第２磁極鉄心と対向した位置に配置された第４磁極鉄心に装着されるコイルをＶ相とする構成にしたので、磁極幅Ｌｐを従来と比べて長くすることができ、その結果、巻線係数が大きくなるため、鋳型内での磁束の減衰を抑えることができる。また、本構成は従来技術と比べて少ないアンペアターンで中心近傍に配置させた溶融金属に回転力を付与することができ、装置自体をコンパクト化することが可能となるとともに、寸法制約が厳しい設備にも十分対応できる高信頼性の電磁攪拌機を得ることができる。
請求項２記載の発明によれば、磁極鉄心にスリットを設けたので、隣り合う異相の磁極鉄心を通過する磁束を少なくすることができ、鋳型内での磁束の減衰を抑えることができる。
請求項３記載の発明によれば、ヨークの角部を通過する磁束を少なくすることができ、鋳型内での磁束の減衰を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の具体的実施例を図に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明の電磁攪拌装置の横方向断面図である。なお、本発明の構成要素が従来と同じものについては説明を省略し、異なる点について説明をする。
図において、１２はヨーク、１２Ａはスロット、２２１〜２２４はコイル、３２１〜３２４は磁極鉄心であり、該磁極鉄心は９０°等のピッチでヨーク１２に配置している。
本発明の特徴は以下のとおいである。
すなわち、ヨーク１２はコイルを装着するためのスロット１２Ａを有しており、磁極鉄心は４つの磁極鉄心から構成されており、このうち、磁極鉄心３２１に装着されるコイル２２１および鋳型５を間に挟んで該磁極鉄心３２１と対向した位置に配置された磁極鉄心３２３に装着されるコイル２２３をＵ相とすると共に、第１磁極鉄心３２１と隣り合う位置に配置された第２磁極鉄心３２２に装着されるコイル２２２および鋳型５を間に挟んで第２磁極鉄心３２２と対向した位置に配置された第４磁極鉄心３２４に装着されるコイル２２４がＶ相とした点である。
次に動作について説明する。
Ｕ相であるコイル２２１、Ｖ相であるコイル２２２がそれぞれＮ極となるように２相交流を流し、Ｕ相であるコイル２２３、Ｖ相であるコイル２２４がそれぞれＳ極となるように２相交流を流すと、各相のＮ極の磁極鉄心からＳ極の磁極鉄心へ向かう方向に生じる磁束Φu、Φvが、鋳型５内の溶融金属４を通過し磁極間に２相回転磁界が発生する。これにより磁界の回転方向と同一方向に回転力が発生し、ヨーク１２の軸心近傍に配置された鋳型５内の溶融金属４が攪拌される。
第１実施例は上記構成にしたので、磁極幅Ｌｐを従来と比べて長くすることができ、その結果、巻線係数が大きくなるため、鋳型内での磁束の減衰を抑えることができる。
また、本実施例は従来技術と比べて少ないアンペアターンで中心近傍に配置させた溶融金属に回転力を付与することができ、装置自体をコンパクト化することが可能となるとともに、寸法制約が厳しい設備にも十分対応できる高信頼性の電磁攪拌機を得ることができる。
【実施例２】
【０００８】
図２は第２実施例を示す電磁攪拌装置の横方向断面図である。
すなわち、第２実施例が第１実施例と異なる点は、各々の磁極鉄心の表面に、幅１〜２ｍｍのスリット１２Ｂを複数ヶ所設けたことである。
第２実施例は上記構成にしたので、スリット部での磁気抵抗が大きくなり、隣り合う異相の磁極鉄心へバイパスする漏れ磁束の量を少なくすることができる。
【実施例３】
【０００９】
図３は第３実施例を示す電磁攪拌装置の横方向断面図である。
すなわち、第３実施例が第１実施例と異なる点は、ヨークにおける磁極鉄心同士の隣り合う角部に空隙部７を設けた点である．
第３実施例は上記構成にしたので、空隙部での磁気抵抗が大きくなり、スロット近傍での漏れ磁束の量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例を示す電磁攪拌装置の横断面図
【図２】第２実施例を示す電磁攪拌装置の横断面図
【図３】第３実施例を示す電磁攪拌装置の横断面図
【図４】従来の電磁攪拌装置の側断面図
【図５】従来の電磁攪拌装置の動作を説明する横断面図
【符号の説明】
【００１１】
１  ヨーク
２  コイル
４  溶融金属
５  鋳型
６  フレーム
７  空隙
１１、１２  ヨーク
１２Ａ  スロット
１２Ｂ  スリット
７１  コイル冷却水入水口
７２  コイル冷却水排水口
８１  鋳型冷却水入水口
８２  鋳型冷却水排水口
２１１、２１２、２１３、２１４、２２１、２２２、２２３、２２４  コイル
３１１、３１２、３１３、３１４、３２１、３２２、３２３、３２４  磁極鉄心
【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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