(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブ等の矩形断面を有する製品を連続鋳造するプラントのモールドに、溶融金属を供給するための装置であって、
モールドの幅広の面と平行な主鋳造面（Ｐ）の面もしくはほぼ面にある溶融金属のための出口を有する浸漬入口ノズル（６）を備え、該出口は、流出方向が異なる少なくとも２つの別個のタイプの出口（７、８）であり、装置は、さらに、
前記主鋳造面（Ｐ）の両側で互いに対向する極性が異なる磁極を幅広の面に形成するとともに、前記タイプの出口（７、８）の少なくとも一方のタイプの出口（７）を覆う移動磁場を、ノズル（６）をほぼ取り囲むギャップ内に形成するために、モールドの幅広の面に配置される誘導ユニット（１４、１５）と、
前記ノズルの出口において、複数の種類に溶融金属の流量の配分を変更することができるように、移動磁場によって覆われる前記一方のタイプの出口（７）領域の、他方のタイプの出口（８）に対する相対的な磁場強度を調整する手段（２０、２１）とを備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記誘導ユニットが、少なくとも１つの電磁石を備える電磁ユニットであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記誘導ユニットが、移動磁場タイプの複数の相の巻線を有し、且つ前記主鋳造面（Ｐ）の両側で互いに対向する誘導子（１４、１５）と、前記巻線のそれぞれに個別に直流電流を供給する結合される電源とを備え、相対的な磁場強度を調整するための手段（２０、２１）が、電磁ユニットのギャップで磁極の位置を移動するための手段を備えていることを、特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記誘導ユニットが、少なくとも１つの永久磁石を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
相対的な磁場強度を調整するための前記手段が、誘導ユニットに供給される電流の強さを変化させるための装置を備えていることを特徴とする、請求項２または３に記載の装置。
【請求項６】
相対的な磁場強度を調整するための前記手段が、磁石または電磁石が摺動状態で移動できる構成を備えていることを特徴とする、請求項２または４に記載の装置。
【請求項７】
ギャップで磁極の位置を移動するための手段が、誘導子（１４、１５）の相の巻線に個別に供給する直流電流の強さを個別に調整するための手段を備えることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項８】
前記誘導ユニットが、主鋳造面（Ｐ）の両側に設けられ、鋳造軸の両側で並行に配置された２つの類似する部分（１４ａ、１４ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
浸漬入口ノズルが、モールドの底部に方向付けられた下側の複数の主出口（７）と、上方に方向付けられた上側の複数の副出口（８）とが主鋳造面（Ｐ）内に設けられた、ノズルであることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
下側の複数の主出口が、全く同一の出口を形成していることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１に記載された装置を動作させて、矩形断面を有する製品を連続鋳造するプラントのモールドに、溶融金属を供給する方法であって、誘導ユニットの磁極によって形成される磁場の相対的な強さが、磁極の位置を移動させることによって調整されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１に記載された装置を動作させて、矩形断面を有する製品を連続鋳造するプラントのモールドに、溶融金属を供給する方法であって、誘導ユニットの磁極によって形成される磁場の相対的な強さが、前記誘導ユニットに供給する電流の強さを変化させることによって調整されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、金属、特にスチールの連続鋳造に関する。特に、本発明は、連続鋳造モールドの上側からこのモールド内に溶融金属を供給することに係わり、より具体的には、モールドに印加される磁場を用いて、溶融金属のモールド導入時に溶融金属の流れを変化させる技術に関する。
【０００２】
電磁作用が適切な方法で行なわれる時に、磁場を連続鋳造モールドに印加させることによって、得られる鋳造製品の冶金の質を維持し、或は冶金の質を向上し、鋳造プラントの生産性を向上させることができることが知られている。この点に関し、特にスラブ等の長尺な断面を有する鋳造製品の場合には、鋳造速度が速くなると、モールド内速度の増大に伴って生じるようになる循環流に起因する、流体力学的な乱流が問題となることが既に明らかにされてきた。
【０００３】
スラブの連続鋳造において、溶融金属は、モールドの上側に一定距離離間して位置するタンディッシュから、「浸漬入口ノズル」と呼ばれる浸漬された管を介して、モールド内に供給され、また、入口ノズルの出口は、モールド内の溶鋼の自由表面下において、幅広の面と平行な主鋳造面のほぼ面内で開放されている。この場合、前記自由表面は、従来から、活性スラグの液層によって覆われている。
【０００４】
鋳造速度が約１ｍ／分から１．５ｍ／分に達すると、ノズルの出口から流出する液状金属の流速が、毎秒数メートルまで増大することが実証されてきた。これによって生じるモールド内の循環流は、金属とスラグとの界面を活発に攪拌する。鋳造金属の自由表面のこのような変動によって、鋳造製品の初期のシェルの凝固が不規則になり、これが最終製品において問題となり或は容認できない欠陥（膨れ、剥離等）の根源となることが知られている。また、鋳造製品の正に中心のモールド内で、覆っているスラグの一部が引き込まれ、得られる固化した金属の清浄度が低下する場合がある。
【０００５】
これらの流体力学的な乱れによって引き起こされる問題に直面して、スチールメーカーは、今日、利用できる基本的に２種類の解決方法を有している。そのうちの１つの解決方法は、金属の連続鋳造に適した利用可能な電磁流体ツールを使用することであり、他の解決方法は、鋳造ノズルの実際の幾何学的構成に基づくことである。
【０００６】
この目的のために開発された電磁アクチュエータは、静磁場を伴おうとも、あるいは、移動磁場を伴おうとも、液状金属がノズルから流出した後、モールド内における液状金属の循環流に影響を及ぼして、循環流を制動もしくは加速させ、あるいは、浸漬入口ノズルの両側で循環流を対称にする。
【０００７】
したがって、当初は、モ−ルドの内部空間の所定の高さに、移動磁場（ｔｒａｖｅｌｉｎｇ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｅｌｄ）を印加させ、且つこの領域を金属が通過する時に、前記移動磁場によって移動金属に制動力（ラプラス力）を形成する電磁ブレーキが開発された。この目的のため、モールドの幅広の各面に、コイル状の突出極電磁石のように形成された磁極を使用することが提案された。この場合、コイル状の突出極電磁石は、ノズルと、モールドの幅狭の端面との間で、ノズルの両側に配置された突起の形態を有し（ＥＰ−Ａ−００４０３８３）、または、幅広の面の全幅にわたって延びる水平バーの形態を有し（ＷＯ９２／１２８１４）、あるいは、高さ方向に互いに離間してノズルの出口の側方に位置する２つの平行なバーの形態を有している（ＷＯ９６／２６０２９およびＷＯ９８／５３９３６）。どのような幾何学的構成が採用されようとも、目的は同じである。すなわち、１つの目的は、モールドの他方の面に対向して配置される極性が反対の同様の磁極を使用して、自由表面へと上昇する極めて活性な流れを制動する作用を成す移動磁場を形成することであり、他の目的は、モールドの全断面にわたって、下方へ流れる液状金属の主要な流れをうまく配分することである。
【０００８】
この種の技術を使用して、制御の自由度を大きくするために、静磁場ではなく、移動磁場を使用することが提案された。この移動磁場が、その動きに液状金属を追従させる能力があることは知られている（ＥＰ−Ａ−０１５１６４８  ＷＯ８３／０２０７９、ＪＰ−Ｂ−１５３４７０２）。水平方向に移動する磁場を伴う２つの誘導子（垂直に方向付けられた導体）は、ノズルと幅狭の端面との間で、側方に出口を有する浸漬入口ノズルの両側にあるモールドの幅広の各面に配置される。これによって、溶融金属がモールドのこれらの領域に入ると、移動磁場が溶融金属を妨害する。したがって、例えば、一次供給電流の強さや、角周波数、したがって、磁場の移動速度といった誘導子の動作パラメータを単に調整して、電磁作用を局所的に制御できるようにすることにより、モールドに供給する液状金属の流れを加速する（あるいは、移動磁場に与えられる相対運動の方向に応じて、減速する）ことができる。
【０００９】
そのような移動磁場は、一般に、「多相リニアモータステータ」タイプ（一般に、２相または３相タイプ）の複数の独立した相巻線を有する誘導子によって形成され、また、誘導子は、モールドの幅広の面と対向して、すなわち、主鋳造面と平行に配置される（ＦＲ−Ａ−２，３２４，３９５およびＦＲ−Ａ−２，３２４，３９７）。各巻線は、適切な接続順で多相電源の異なる相に接続されており、これにより、磁場は、導体と垂直な方向で、誘導子の作用面（ａｃｔｉｖｅ  ｆａｃｅ）に沿った所望の状態で移動することができる。
【００１０】
今度は、モールドの一方の狭い面から他方の狭い面に向かって、自由表面を波が伝搬する観察される現象を低減するため、ノズルの両側の領域で、モールド内に入る溶融金属の流れの対称性を、可動磁極によって向上させ、可動磁極の位置を機械的に調整できること、あるいは、移動する金属に対するその作用が相関関係を有する２つの隣り合う所定の磁極の位置を機械的に調整できることも、既に知られている（ＥＰ−Ａ−０，８３２，７０４およびＪＰ−Ａ−０３２７５２５６）。
【００１１】
他のタイプの解決方法では、注出ノズルの浸漬された部分、特に溶融金属の出口の幾何学的構成を最適化することからなる。その目的は、常に同じであり、すなわち、モールドに導入される液状金属の流れの配分を制御することである。
【００１２】
例えば、この種の解決方法は、「ボックス」タイプのノズルを含んでいる（ＵＳ−Ａ−４６４，６９８およびＪＰ−Ａ−６３，７６７５３）。この「ボックス」タイプのノズルの浸漬された部分は、装飾者のブラシを連想させるほぼ球形状、あるいは、平坦なスプレーヘッド形状を成しており、その機能は類似していると想定される。
【００１３】
これらのノズルは、低速ではあるが広い流れ領域にわたって、鋳造流れの主鋳造面内で有利に流出させるため、底部に向かってかなり広範囲に開放されている。したがって、その主な特性は、「プラグ（ｐｌｕｇ）」流れと呼ばれる理想的な流れに近い均一な流れで、液状金属をモールドに供給しようとすることである。この場合、断面における任意の２点間の流れの速度勾配は０に近く、前記断面は、急速に、モールドの断面に可能な限り近づくようになる。これらのボックス状のノズルは、産業で、特に薄いスラブの連続鋳造プラントで広く使用され始めている。したがって、鋳造金属の自由表面に向かって流れる金属の循環流が大きく減衰され、適切な場合には、ボックスの上端もしくは側面に沿って別の開口を設けて、溶融金属の流れが上方に流出して、自由表面に均一な熱を更に与えることができる程度になる。鋳造を適切に進行させるために、これが必要であることは知られている。
【００１４】
また、この種の解決方法には、モールドの幅広の面と平行な主鋳造面に方向付けられた、２対の異なる側方出口を有する直線状のノズルがある。ノズルの軸上の底部位置に配置された出口は、一般に下向きで、モールドから引き出される金属の主要な流れを供給する。他の出口は、上部に配置されており、モールドに導入されたばかりの「新しい」溶融金属を、均一に且つ低い流速で供給することによって自由表面に熱を供給する、したがって、高いエンタルピを供給する二次的な流れを与える。この種のノズルは製造コストが比較的低く、したがって、摩耗するこの種の構成部品を定期的に交換しなければならない場合に、経済的に非常に有益である。
【００１５】
以上により、ノズルにどのような構造（直線状やボックス状）が使用されようとも、ノズルは、その幾何学的構成が固定されており、したがって、鋳造作業を実行する１つの方法に関してのみ、あるいは、鋳造製品の特定の形状に関してのみ、最適化され得る。したがって、この種の方法は、意図的でないか意図的であるかにかかわらず、例えば鋳造速度の変化や製品形状の変更等といった、現在の連続鋳造器に固有の避けられない作業変動もしくは作業変更に適していないと思われる。
【００１６】
電磁アクチュエータ（ブレーキ、加速器、調和器）は、本来、使用の自由度が大きく、したがって、そのような変動に追従するのに適している。しかしながら、電磁アクチュエータは、任意の特定の動作モードに対して最適化されない。電磁アクチュエータは、液状金属がモールド内に導入される時に液状金属の流れを制御し、その後、ある場合には加速器として機能し、ある場合にはフローブレーキとして機能する。しかしながら、電磁アクチュエータは、前述した特定のノズルとは異なり、モールドの上部領域（自由表面に向かう領域）と底部領域（鋳造製品を引き出す方向の領域）との間で、溶融金属の流入量を配分することができる能力を全く有していない。また、電磁アクチュエータは、投資コストの点および電気エネルギ消費量の点で非常に高価であり、また、電磁アクチュエータを受け入れるモールド技術において、複雑で経済的に負担が大きい改良を伴う。
【００１７】
本発明の目的は、具体的には、流入する金属流れをモールドの上部領域と底部領域との間で配分する、迅速且つ正確な制御を簡単に行なうことができる、連続鋳造モールドに溶融金属を供給する手段を有するスチール製造装置を提供することである。
【００１８】
この目的を考慮に入れて、本発明の対象は、スラブ等の矩形断面を有する製品を連続鋳造するプラントのモールドに、溶融金属を供給するための装置であって、モールドの幅広の面と平行な主鋳造面の面もしくはほぼ面にある溶融金属のための出口を有する浸漬入口ノズルを備え、該出口は、流出方向が異なる少なくとも２つの別個のタイプの出口であり、装置は、さらに、前記主鋳造面の両側で互いに対向する極性が異なる磁極を幅広の面に形成するとともに、前記タイプの出口の少なくとも一方のタイプの出口を覆う移動磁場を、ノズルをほぼ取り囲むギャップ内に形成するために、モールドの幅広の面を超えて配置される誘導ユニットと、前記ノズルの全ての出口間で、溶融金属の全流量の配分を変更することができるように、移動磁場によって覆われる前記一方のタイプの出口領域の、他方のタイプの出口に対する相対的な磁場強度を調整する手段とを備えていることを特徴とする装置である。
【００１９】
一実施例において、前記誘導ユニットは、少なくとも１つの電磁石を備える電磁ユニットである。
【００２０】
他の実施形態において、前記誘導ユニットは、「移動磁場」タイプの複数の相の巻線を有し、且つ前記主鋳造面の両側で互いに対向する誘導子と、前記巻線のそれぞれに個別に直流電流を供給する結合される電源とを備え、相対的な磁場強度を調整するための手段は、前記電磁ユニットのギャップで磁極の位置を移動するための手段を備えている。
【００２１】
モールドの１つの面だけに誘導子（電磁石または「移動磁場」タイプの誘導子）を使用することも考えられるが、この場合には、利用可能な電磁パワーが損失することもあり得る。いずれにせよ、本発明において、誘導子の磁極は、誘導子が装着されるモールドの壁に対して垂直に方向付けられた磁場を常に与えなければならない。そうしないと、所望の効果が得られない。したがって、２つの誘導子が対向している場合には、移動磁場を形成するために、対向する磁極同士の極性が異なる。すなわち、磁力線は、２つの誘導子間のギャップ内に位置するノズルの出口を通じて金属流れが形成される主鋳造面と垂直に延びることによって、２つの磁極を結合する。
【００２２】
誘導子の磁極は、形成される磁場が最大となる誘導子の作用面領域として規定される。電磁石の場合、磁極は、装置を特徴付ける巻線形強磁性金属体の突出することが多い端部である。複数の相の巻線を有する移動磁場タイプの誘導子の場合、磁極は、ヨークの所定の強磁性体に取り付けられた固定した具体的構成を有していないが、導体に供給される交流位相の電流の瞬時の強さ及びそれらの位相差に応じて、誘導子の作用面にわたって移動することができる。同様に、磁場によって形成される磁気誘導が最大となるモールド内の空間領域にノズル出口がある場合に、磁場がノズル出口を「覆う」と言っても良い。
【００２３】
以上の説明から、本発明によれば、ノズル出口の領域の磁場強度を適切に調整する（他の出口領域に及び得る磁場作用に対して）ことにより、磁場によって覆われるノズル出口の領域内で磁場の作用を容易に変えられることが分かる。この作用は、磁場を与える磁極の位置を変えることなく磁場の強さを変化させる（増大もしくは減少させる）ことによって、あるいは、磁場の強さを維持しながらモールドの幅広の面における磁極の位置を変化させることによって、達成される。使用される磁極のサイズや距離に関し、２つのタイプの出口がノズル本体で大きく離間して、それらの各領域での磁気誘導の値が大きく異なっている一方で、例えば磁場によって覆われるノズル出口にわたって磁場の強度が最大である場合には、前述した前者の作用形態が好ましい。一方、この場合がおそらく必然的に最も多いが、全ての出口が覆われ、はっきりした形で本発明による所望の結果を十分に達成できる磁場の差を、磁極の移動だけにより、出口間で得ることができる場合には、前述した後者の作用形態が非常に適している。
【００２４】
無論、電磁石の場合、磁極の移動は、キャスターに固定されたフレームであって、且つキャスターが装着されたモールドの面にわたってキャスターを移動させることができるとともに、所定の場所でキャスターを停止させることができる手段を備えたフレームに、電磁石を移動可能に装着することにより得られる。
【００２５】
また、ある場合には、誘導子を２つの誘導子部分に分割することによって利益を得ることができる。この場合、誘導子部分は、モールドの同じ面に沿って並んで配置され、したがって、各誘導子部分は、ノズルの一方側にある出口を、ノズルの他方側にある出口とは無関係に制御する。
【００２６】
どのような実施形態が使用されようとも、一方のタイプのノズル出口によって形成される通路を閉じて、他方のタイプの出口からの流出量を変えるために、一種の非物理的なバルブとして磁場を使用することが本発明の基本的な考えであることは言うまでもなくすでに理解されているであろう。ノズルへの供給量が一定であるため、あるいは、いかなる場合でも、磁場の作用によって供給量が殆ど影響を受けないため、一方のタイプの出口に直接に作用するこの作用は、２つのタイプの出口間での全流量の配分を変える効果がある。製造されるものは、その形状が変化することなくその幾何学的構成が変化可能な一種の浸漬入口ノズルである。
【００２７】
好ましくは、主出口、すなわち溶融金属の流出が最も大きい出口（一般に、下方に方向付けられた出口）は、磁場によって覆われる。これは、主出口での流出量に対するこの磁場の作用の変化が、金属流れが少ない出口でのそれよりもかなり大きいためである。以下の説明では、明快にするため、下方に方向付けられた主出口を磁場が覆っていると仮定する。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態では、ノズル領域内で垂直に移動可能で、且つ所定の誘導ユニットによって形成される移動磁場が使用される。この場合、誘導ユニットは、互いに対向する一対の誘導子であり、各誘導子は、誘導子の位相が反対となるように合わされた「移動磁場を伴うリニアモータステータ」タイプであり、磁力線が同じ方向に向かう磁場を形成することができる（いわゆる「移動磁場」を得るための固有の条件）が、その相巻線が、互いに個別に調整できる各直流電源に接続されている。公知のように、そのような誘導ユニットは、極性が反対の磁極、したがって、ギャップ内の所望の点に位置付けられ得る可動静磁場を形成することができる。このような磁極の位置の変化は、各電源の動作パラメータを単に調整して、すなわち、実際には、電源が供給する電流の強さを単に調整して、誘導子の巻線を選択的に励磁させることにより得られる。これらの調整は、必要に応じて、実際の鋳造において迅速に、鋳造装置から離れた場所で、オペレータにとって全く安全に、分かりやすい態様で、すなわち、危険がなく、鋳造動作の適切な実行を妨げることなく精密に、行なうことができる。この種の誘導子の構造は、実際には、モールドの高さにわたって溶融金属を移動させる手段として、スラブの連続鋳造に使用されているように、長い間知られてきたことを想起されたい（例えば、前述した特許ＦＲ−Ａ−２，３２４，３９５およびＦＲ−Ａ−２，３２４，３９７参照）。
【００２９】
したがって、本発明の対象は、前述した好ましい装置を動作するためのプロセスにもある。このプロセスでは、誘導ユニットの磁極の位置を移動させることによって、あるいは、誘導ユニットに供給する電流の強さを変えることによって、磁場の強度が調整される。
【００３０】
添付図面を参照しながら、単なる一例として以下に与えられた非限定的な例の説明を考慮に入れれば、本発明を十分に理解することができるとともに、更なる態様および利点が更に明白となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図中、同一の構成部品には、同一の参照符号が付されている。
【００３２】
モールド１は、銅もしくは銅合金によって形成され、且つその外壁の周囲で水を循環させることによって積極的に冷却されており、一定の流れの溶融金属２を上部から受ける。溶融金属２は、半製品の鉄もしくはスチールの製品３の形態で、モールド１により下方に回収される。ここでは、溶融金属２がスチールスラブとして回収されると仮定する。スチールスラブ３は、モールドから抜去される際、中心４が液状を成しているが、モールドの冷却された内壁と接触される結果、その外周５が既に凝固しており、特にその表面に向けて直接に水が噴き付けられ、鋳造プラントの下側ステージを通じて鋳造軸Ｓに沿って進むにつれて、完全に凝固する。浸漬入口ノズル６を通じて「新しい」の金属がモールド内に流入する。図示されていない入口ノズル６の上部は、入口ノズルの上側にこれと一定距離離間して位置するタンディッシュの底部に形成された、湯出し口の周囲に固定されている。また、入口ノズル６の底部は、モールド中に浸漬されている。ノズルの下側部分は、カバースラグのブランケット１０によって覆われた液状金属の自由表面９の下側で開口する出口７、８を備えている。図示のように、これらの出口は、主鋳造面で方向付けられており、２つの異なるタイプから成る。すなわち、下側に向けて傾斜するとともに、主鋳造面（図の平面）の方向であって、モールドの略底部に向かう方向の全ての流れ１１によって、モールドに供給されるスチールの主要な流れ部分を送出する主出口７と、上側に位置し、上側に向かって傾斜するとともに、ほぼこの傾斜方向で、メニスカス状の寄生凝固現象（凝固フック等）を防止するために、必要な熱を表面９に向かわせる流れ１２によって金属の残りの流れ部分を送出する副出口８とである。
【００３３】
以上から分かるように、「主鋳造面」という表現は、モールドの中心にある鋳造軸Ｓを通り、且つモールドの幅広い面２２と平行な垂直中央平面Ｐを意味している。この場合、図１および図５は、正確に、主鋳造面Ｐ内にある。同様の他の平面であって、モールドの幅の狭い側面１３と平行な他の平面を、副鋳造面と称する。図３、４は、副鋳造面にある。
【００３４】
無論、流体保存則によれば、モールドの底部を通じて引き出される金属の流量は、ノズル６を通じてモールド内に流入する全体が液状の金属の流量と等しい。引き出し速度Ｖは鋳造パラメータであるため、この引き出し速度Ｖこそが、所定の断面の製品３において、流入速度、したがって、ノズル出口からの液状金属の流出速度を決定する。既に述べたように、鋳造プラントが生産力の高いプラント（引き出し速度Ｖの閾値が約１．５ｍ／分）である場合、抽出速度と、ノズル出口によって出力される金属の流れの１００倍以上の速度との差の大きさによって、必然的にモールド内に形成される循環流れは、急速に激しくなる。したがって、激しく乱れた循環ループは、モールドの幅の狭い面１３での金属流の反射も加わり、自由表面９を大きく乱す。これらの乱れは、有害であるため、抑制もしくは完全に排除されなければならない。しかしながら、乱れを抑制することによって、二次的な流れ１２により自由表面９に伝えられる熱の流入に悪影響が及んではならない。連続鋳造の動作方法は、特に鋳造速度の変化に起因して、とりわけ「一時的な」タイプであるため、自由表面を平坦で静かにするという要求と、ノズルから流入する「新しい」の溶融金属によって自由表面を加熱するという要求との間のバランスを所望の程度に保つことは、ほぼ永久的な課題である。
【００３５】
そのため、本発明においては、一対の電磁誘導子１４、１５から成る誘導ユニットが、ノズルの末端部と対向するように、モールドの幅広の各面２２に配置されている。これらの２つの誘導子は、互いに対向する磁極同士が異符号となって、幅広の面２２と垂直な横方向磁場を形成するようになっている。図１および図３に示されるように、この横方向磁場は、ギャップの下端部Ｍに位置しており、ノズル６の本体の下端部にあるタイプの出口７を覆っている。しかしながら、これらの誘導子は、それらの磁極がギャップにおいて一体で移動できるように形成されている。この場合の移動方向は、モールドに沿って垂直である。これは、導体１６．．．．１７’が水平に配置されているためである。このような約１０ｃｍまたは１５ｃｍの距離にわたる誘導子の磁極の一体的な移動に伴って、横方向磁場もギャップ内で移動し、それに対応して、ノズルの異なる出口７、８の領域における局所的な磁気状態が変化する。その結果、これら２つのタイプの出口から出される金属流が再び所望の配分状態となり、その全体の流れは変化せず、あるいは、殆ど変化しない。こうしたことから、図３においては、Ｍが、ギャップ内の磁場の最初の下端位置を示しており、また、Ｎは、金属流れを上側に向かって送出する出口８の方向で、距離ｄにわたって垂直に移動した後における最終的な上端位置を示している。
【００３６】
磁場の移動は、その周囲に巻回される導線のための支持部として機能する凸状の磁極を備え、且つ鋳造プラントに固定されたフレームに沿って並進運動を行なうように装着される、一対の「電磁」式の誘導子によって得られても良い。したがって、このような構成では、誘導ユニットが物理的に移動することが必要である。
【００３７】
そのような一般的な状態が与えられると、所定のギャップ内で移動できる磁場を選択することが好ましい。そのような選択の可能性が、例えば図２に概略的に示されるような誘導ユニットによって与えられることは、知られている。図２の誘導ユニットは、モールドの幅広の面２２の両側に互いに対向して設けられ、且つ複数の相の巻線を有する１つまたは２つの「移動磁場」タイプの誘導子から成る。ここに図示された誘導子は、「リニアモータステータ」タイプの平坦な誘導子であり、２つの相（したがって、２相の巻線）を有している。これらの誘導子の導体は、４本の真直ぐな銅製のバー１６、１７、１６’、１７’であり、これらのバーは、互いに平行であり、間隔をもって水平に配置されている。各巻線は、直列に反対方向に連結された２つのバーを備え、これらのバーに電流が反対方向で流れるようにする。例えばバー１７とバー１６’、あるいは、バー１６とバー１７’（極が隣り合う誘導子）といったように、連結されるバーが直ぐ隣りに近接しているかどうか、また、図示のように、例えばバー１６とバー１６’、あるいは、バー１７とバー１７’（極が分布した誘導子）といったように、連結されるバーがオフセットしているかどうかは、重要ではない。
【００３８】
しかしながら、どのような構成が選択されようとも、重要なことは、各相の巻線が、個々の直流（または、整流された）電源であって、他の巻線の電源とは無関係な電源だけに接続されることである。図２に参照符号１８、１９で示されるこれらの個々の電源は、便利のため、それらの共通の中立部を有していても良い。これらの電源１８、１９は、手段２１ａ、２１ｂが設けられた電源ユニット２０と一体であっても良い。手段２１ａ、２１ｂは、各電源１８、１９から供給される電流の強さを自動的に調整して、例えば、一方の巻線を流れる電流の強度を最大にするとともに、他方の巻線を不使用とする（電流を０にする）ことができ、また、その逆を行なうこともできるように、全ての中間的な調整を行なうこともできる。これらの状態下には、２つの巻線を流れる電流の強度を適切に変更するだけで、通常の場合のように、平坦な誘導子１４（１５）が移動磁場ではなく静磁場を形成し、この静磁場を形成する磁極が、導体と垂直な方向で、誘導子の作用面にわたって移動できる。必要であれば、このタイプの誘導子、及びその移動性磁場ならびに静磁場モードの動作に関する詳細な説明は、出願人の名前で公開されたＰＣＴ国際特許出願ＷＯ９９／３０８５６に記載されている。
【００３９】
図３において、磁極の下端位置「Ｍ」では、巻線１６、１６’を流れる電流が最大となり、巻線１７、１７’を流れる電流が０になることに対応している。逆に、図３の上端位置「Ｎ」では、巻線１７、１７’を流れる電流が最大となり、巻線１６、１６’を流れる電流が０になることに対応している。無論、電源２０に設けられる調整手段２１を使用して、電流の強さを組み合わせることにより、誘導子の磁極の位置を、これら２つの最大位置間の任意の高さに調整することもできる。
【００４０】
図４に明確に示されるように、２つの適合した平坦な誘導子１４、１５は、互いに対向するそれぞれの磁極が、反対の極性を有するよう構成されている。その結果、２つの誘導子間のギャップの任意の点で、一方の磁場が他方の磁場に加えられる。この構成は、「移動磁場」タイプである。すなわち、矢印Ｂで示されるように、磁力線は、主鋳造面Ｐと垂直に交差することにより、すなわち、ノズルから出る溶融金属の流れ方向と垂直に交差することにより、一方の誘導子の磁極を他方の誘導子の磁極に結合している。
【００４１】
他の角度から見ると、この同じタイプの構成が図３に示されている。各誘導子１４、１５の磁極によって形成される移動磁場は、主出口７からの流れに対する磁気ブレーキ作用が最大となる下端位置「Ｍ」から、磁気ブレーキ作用が主出口７で減少し副出口８で増大することに対応する上端位置「Ｎ」まで、距離「ｄ」だけ垂直に移動されても良い。
【００４２】
無論、本発明は、前述した実施形態に限定されず、添付のクレームに記載された限定を満たす多くの変形例または等価物を網羅する。
【００４３】
言うまでもなく、本発明が適用できるように、ノズルは、モールドの主鋳造面内に出口を有していなければならないが、例えばモールドの隅の方向で対角的に配置される他の出口を、ノズルの他の場所に設けても良い。実際には、流出方向が、磁力線に対して直交するようになればなるほど、本発明の効果が大きくなる。これは、得られる電磁作用の有効性が、ノズルの出口から出る流れの速度ベクトルと磁場とのベクトル積に正比例するためである。
【００４４】
同様に、本発明の構成は、主に、モールドに達する実際の溶融金属から、自由表面へ伝わる熱をうまく管理できるようにしようとするものであり、したがって、下方に方向付けられた特定の出口と、上方に方向付けられた他の出口とをノズルに設けるようにすることが好ましい。それにもかかわらず、本発明は、一般に、出口が全て同じ方向を有していない任意のノズルにも適用できる。これは、２つの出口の方向が僅かでも異なれば、例えば、出口の角度が数度だけ異なれば、本発明を厳格に適用できるからである。しかしながら、それでも、横切る磁場が一方の出口を覆うことができ且つ他方の出口を覆うことができないように２つの出口が十分に離れている場合、あるいは、少なくとも、横切る磁場が、両方の出口を覆うことができるが、同時に、互いに明らかに異なる誘導値で覆うことができるように、２つの出口が十分に離れている場合には、本発明を適用できる。したがって、言うまでもなく、それによって、本発明の独創的な考えの正に基本である、長尺形状の連続鋳造品のためのモールドの内部空間の任意の２点間で、磁場強度に差を生じさせることができる。
【００４５】
このように、本発明によれば、前述した「ボックス」タイプのノズルの場合に、良好な結果を得ることができ、本発明を真直ぐなノズルに適用することもできるが、本発明の要点は、鋳造に使用される浸漬入口ノズルが、方向に関して異なる少なくとも２つのタイプ（通常、上方と下方）の出口を有し、これらの出口が、この出口から幅広の面と平行に出る溶融金属の流れに晒されるという点である。言い換えると、本発明は、例えば、ノズルの軸に沿う上端および下端で側方出口が異なる真直ぐなノズルにも適用できる。
【００４６】
また、先の説明では、暗に、磁場の強さＢが一定のままであると仮定されていた。しかしながら、既に述べたように、供給電流の強さを変更することによって、また、ギャップ内で磁場それ自体を、同時に或は別個に移動させることによって、磁場の強さを変えても良い。
【００４７】
同様に、図５に示されるように、誘導子１４（無論、誘導子１５も同様）は、２つの同一部分１４ａ、１４ｂに分割されても良い。これらの同一部分１４ａ、１４ｂは、鋳造軸Ｓの両側にあるモールドの同一の面上に並行して配置されており、従来のごとく、鋳造ノズルは、鋳造軸Ｓ上に中心付けられている。このようにして、ノズルの側方領域は、これらの領域から離れる注出金属の流れ１１、１２に対して、選択に作用し得る磁場によって、互いに無関係に「覆われる」。誘導部分１４ａ、１４ｂを独立に調整することによって、溶融金属がノズルから出される正にその瞬間に作用を受けるように、モールド内での溶融金属の対称的な流れをさらに最適化することができる。無論、このような結果は、各誘導部分１４ａ、１４ｂで磁極を垂直に調整することにより、金属の全流出量を様々なノズル出口で配分するという、本発明の主要な効果を補って完全にすることで得られる。このようなバージョンにおいて、各誘導部分には、それ独自の電源（図示せず）によって電流が供給され、必要に応じて、各誘導部分の磁極の様々な高さを調整することができるとともに、誘導部分を流れる電流の強さを個別に変更できるようになっている。
【００４８】
また、前述したように、「移動磁場」タイプの誘導子の代わりに、自然もしくは人工の永久磁石や電磁石を選択することもできる。
【００４９】
更に、明細書本文中で使用したる表現「個々の直流電源」は、追加の構造的に独立した個々の電源を必ずしも意味しておらず、２つ或は３つの相と、直流を得るためにゼロ周波数に設定される可変周波数とを有する、１つの多相電源も意味している。この種の多相電源は良く知られている。このような多相電源は、可変チョッピング閾値を有するインバータから成るタイプであり、通常、回転磁場もしくは移動磁場を有する電動機を作動させるために使用される。巻線毎に１相を用いて誘導子１４の巻線に電力を供給するそのような電源の動作では、インバータがゼロ周波数に調整され、そのような調整が所定回数だけ行なわれ、これらの回数で、各相における電流の強さは、これらの相に接続された巻線で得られることが望ましいものとなる。
【００５０】
本発明の好ましい適用分野は、先に述べたようにスチールスラブの連続鋳造の分野であるが、本発明は、一般の金属の連続鋳造にも適用可能であり、また、特に薄いスラブの連続鋳造にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スチールスラブの連続鋳造用のモールドであって、モールド面毎に１つの誘導子を有する本発明の実施形態に係る溶融金属供給装置が上端部に設けられた、モールドを前から見た主鋳造面内での垂直断面を概略的に示している。
【図２】  本発明の実施に適した公知のタイプの平坦誘導子であって、実施のために直流電源に接続された平坦誘導子の構造を示した、図１の一部の図である。
【図３】  図１の垂直面Ｒ−Ｒに沿う垂直断面図であって、モールドを側方から見た本発明の「移動磁場」動作モードを示す断面図である。
【図４】  図１の水平面Ｑ−Ｑに沿う水平断面図であって、鋳造軸に沿って見た本発明の「移動磁場」動作モードを示す断面図である。
【図５】  図１に類似した概略図であり、モールドの面毎に並行に配置された２つの誘導子を有する本発明の実施形態を示す概略図である。
【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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