(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁撹拌用コイルを収納する収納室の溶鋼側外面に冷却壁を張設し、該冷却壁に設けた冷却水路に冷却水を供給する給水室および前記冷却水路からの冷却水を排出する排水室を前記収納室の下側に配設し、前記収納室の天井板を鋳型の天井板とする電磁撹拌装置において、前記電磁撹拌用コイルのコアの上端を溶鋼の表面近傍に設置し、前記収納室の天井板内面に冷却パネルを張設したことを特徴とする連続鋳造用電磁撹拌装置。
【請求項２】
電磁撹拌用コイルを収納する収納室の溶鋼側外面に冷却壁を張設し、該冷却壁に設けた冷却水路に冷却水を供給する給水室および前記冷却水路からの冷却水を排出する排水室を前記収納室の下側に配設した電磁撹拌装置において、前記収納室の天井板内面に冷却パネルを張設し、前記冷却パネルに複数の凹部を配列し、該凹部の底に該冷却パネルを天井板に固定するための孔を穿設したことを特徴とする連続鋳造用電磁撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続鋳造において鋳型内の溶鋼を撹拌するための電磁撹拌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造において、鋳型内に注入された溶鋼に含まれている非金属介在物やガスを積極的に浮上させて除去し、表面品質の優れた鋳片を得るために、鋳型内の溶鋼を電磁撹拌する技術があり、特開昭５４−４２４１号公報などに開示されている。この電磁撹拌装置は、鋳型の長さおよび高さ方向のほぼ全体にわたって設けられており、鋳型冷却水は鋳型の冷却箱の下部より供給され、溶鋼に接する鋳型壁を通って上昇し冷却箱の上部より排出されている。
【０００３】
ところで、表面品質の十分に優れた鋳片を得るためには、電磁撹拌装置のコイルを鋳型内溶鋼の表面にできる限り近付けて、溶鋼表面まで撹拌することが必要である。
そのための技術として実公昭５８−４９１７２号公報には、冷却箱の溶鋼側外面に冷却壁を張設し、冷却壁に設けた冷却溝に冷却水を供給する給水室と、冷却溝からの冷却水を排出する排水室と、電磁撹拌装置を収納する収納室とを設けた装置において、収納室の下に排水室を設け、排水室の下に給水室を設けたものが開示されている。
この技術は、従来、収納室の上にあった排水室を収納室の下に配置することで収納室を溶鋼表面に近付け、溶鋼表面を積極的に撹拌しようとするものである。
【０００４】
また鋳型内の溶鋼表面を積極的に撹拌するものとして、特開平７−３１４１０４号公報が開示されている。この技術は、溶鋼表面の位置が鋳型周辺に設置する電磁撹拌装置のコア中心からコア上端までの範囲にくるように装置を配置して鋳型内溶鋼流を旋回させ、溶鋼の流動を制御する方法である。
また溶鋼の冷却および収納室の保護のため、収納室本体内に冷却水を給水して直接コイルを冷却するとともに溶鋼を冷却することも提案されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の給水室と排水室を収納室の下側に配置した電磁撹拌装置では、収納室の溶鋼面側に配置した冷却壁に冷却水を通水して、収納室内に収納された電磁撹拌用コイルを溶鋼の熱から保護することのみが考慮されていた。
【０００６】
また、電磁撹拌装置内に収納されるコアの中心からコア上端までの範囲内に溶鋼表面がくるように電磁撹拌用コイルを配置する従来技術では、電磁撹拌装置の保護については開示されていない。この技術では、コア部を溶鋼表面位置に配置すると、電磁撹拌装置の上方に配置されるタンディッシュとの間のスペースに制約があることから、電磁撹拌装置の収納室の天井板は簡単な一枚構造とせざるを得なかった。
【０００７】
この天井板は、コイルを冷却するために収納室内に注入される冷却水で冷却されるが、その構造上収納室上部にエアー溜まりが発生することが多く、天井板がコイルからの誘導電流により異常発熱するという問題があった。
さらに、この状態で鋳型内溶鋼表面が制御異常により上昇して収納室上部に溶鋼がオーバーフローし、天井板が大きく変形して修復不能になるという問題に発展するおそれがあり、従来装置は、電磁撹拌装置の保護という点で十分な冷却構造とはなっていなかった。
また、収納室内に注入される冷却水によりコイル全体の耐水絶縁が時間と共に劣化し、絶縁抵抗が低下してコイルの寿命が低下するという問題もあった。
【０００８】
そこで本発明が解決しようとする課題は、電磁撹拌用コイルを溶鋼表面位置に配置して鋳型内の溶鋼表面を積極的に撹拌するようにした連続鋳造用電磁撹拌装置において、コイル収納室の天井板を効果的に冷却してコイルを保護すると共に、コイルの耐水絶縁劣化による寿命低下、さらには鋳型内溶鋼がオーバーフローした場合でも収納室の変形を回避することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、電磁撹拌用コイルを収納する収納室の溶鋼側外面に冷却壁を張設し、該冷却壁に設けた冷却水路に冷却水を供給する給水室および前記冷却水路からの冷却水を排出する排水室を前記収納室の下側に配設し、前記収納室の天井板を鋳型の天井板とする電磁撹拌装置において、前記電磁撹拌用コイルのコアの上端を溶鋼の表面近傍に設置し、前記収納室の天井板内面に冷却パネルを張設したことを特徴とする連続鋳造用電磁撹拌装置である。
そして、前記冷却パネルに複数の凹部を配列し、該凹部の底に該冷却パネルを天井板に固定するための孔を穿設したものが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明が対象とする連続鋳造設備の例を図５に示す。タンディッシュ１０内の溶鋼はタンディッシュ下部から鋳型４内に注入され、鋳造されて鋳片９となる。溶鋼内の非金属介在物やガスを浮上させ除去して、良好な品質の鋳片９を得るため、鋳型４には電磁撹拌装置１２が設けられている。
【００１１】
本発明の電磁撹拌装置を図に示す例により説明する。図１は電磁撹拌装置の側部断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視平面図である。このように、鋳型４の上部に、電磁撹拌用コイル２を収納する収納室１を設け、収納室１の下側に給水室６と排水室７を配置している。本例は鋳片９の断面が比較的薄い長方形の場合を示し、鋳型４の長辺（冷却壁４−１）に沿って収納室１を設けているが、このほか鋳片９の断面が正方形やそれに近い長方形、あるいは円形等の場合は鋳型４を囲むように収納室１を設ける。
【００１２】
図１のように、給水室６に導入された冷却水は、収納室１の溶鋼側外面に張設されて鋳型４の一部をなす冷却壁４−１に供給され、冷却壁４−１内に形成されている冷却水路を通って、矢印１３のように溶鋼側を上昇しコイル側を下降して排水室７に排水され、鋳型４内に注入された溶鋼を効果的に冷却すると共に、収納室１内に設けられたコイル２の保護も行っている。
本発明装置はこのような電磁撹拌装置において、図１のように収納室１の天井板１１の内面に冷却パネル８を張設している。
【００１３】
本発明装置によれば、冷却壁４−１に冷却水を供給する給水室６と、冷却壁４−１からの冷却水を排出する排水室７とを収納室１の下側に設置したので、収納室１を鋳型４の上部、溶鋼の表面に近づけて設置することができる。このため、鋳型４内の溶鋼表面３まで撹拌が可能となり、鋳片９の品質を一層向上させることができる。
【００１４】
そして、収納室１の天井板１１の内面、すなわちコイル２側に冷却パネル８を張設しているので、冷却パネル８に冷却水を供給して冷却することにより、収納室１内全体に冷却水を注入しなくても、コイル２の発熱による収納室１の温度上昇を防止できる。このためコイルの耐水絶縁劣化による寿命低下といった問題が回避される。
冷却水は、収納室１の外側から図示しない配管等により冷却パネル８に供給し排出することができる。
【００１５】
また、天井板１１の確実な冷却が可能となり、鋳型内溶鋼表面が制御異常により上昇して収納室上部に溶鋼がオーバーフローした場合でも、収納室１は確実に保護される。
電磁撹拌用コイル２のコア５上端を溶鋼の表面３近傍に設置すると、従来技術では収納室１の冷却がスペース的に困難であったが、本発明では天井板１１に冷却パネル８を張設することで、収納室１の冷却が可能となった。
【００１６】
次に、本発明装置における冷却パネル８の詳細について説明する。図３は冷却パネル８の平面図で、図４はその断面拡大図である。冷却パネル８はステンレス製の薄板８−１で形成し、薄板８−１には複数の凹部８−２を配列し、凹部８−２の底に孔８−３を穿設している。
【００１７】
このような冷却パネル８を収納室１の天井板１１の内側に取り付け、凹部８−２の底に設けた孔８−３に溶接材を挿入して天井板１１と溶接する。薄板８−１の端部はスペーサ８−４を介して天井に溶接等により固定する。また薄板８−１の端部あるいはスペーサ８−４に給水口および排水口を設ける。
【００１８】
給水口から冷却水を導入すると、冷却パネル８と天井板１１の間の空間が冷却水で充満され、流動して排水口から排出される。そして配列された凹部８−２によってエアー溜まりの生成が阻止され、効果的な冷却を行うことができる。このため、コイル２の発熱を抑えると共に、鋳型内溶鋼の表面３が上昇して溶鋼のオーバーフロー事故が生じても、収納室１は確実に保護される。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電磁撹拌装置は鋳型の極力上部に設置できるので、鋳型内溶鋼を表面まで撹拌して良好な品質の鋳片を鋳造することができる。そして電磁撹拌用コイルの収納室の天井板内面に冷却パネルを設けているので、コイル発熱による収納室の温度上昇を抑え、かつコイルの耐水絶縁劣化による寿命低下の問題を解決し、さらには鋳型内溶鋼がオーバーフローした場合でも収納室の変形を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の例を示す側部断面図である。
【図２】本発明装置の例を示し、図１のＡ−Ａ矢視平面図である。
【図３】本発明装置における冷却パネルの例を示す平面図である。
【図４】本発明装置における冷却パネルの例を示す断面図である。
【図５】本発明装置の対象とする連続鋳造設備の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１…収納室            ２…コイル
３…溶鋼表面          ４…鋳型
４−１…冷却壁
５…コア              ６…給水室
７…排水室            ８…冷却パネル
８−１…薄板          ８−２…凹部
８−３…孔            ８−４…スペーサ
９…鋳片            １０…タンディッシュ
１１…天井板          １２…電磁撹拌装置
１３…冷却水流れ方向
【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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