[发明专利]铸模设备

说明书

目的是在连续铸造中在使生产性提高的情况下也能够稳定地确保铸片的品质。提供一种铸模设备，具备：连续铸造用的铸模；第1水箱及第2水箱，将用来冷却上述铸模的冷却水储水；电磁搅拌装置，对上述铸模内的熔融金属赋予在水平面内产生回旋流的电磁力；以及电磁制动装置，对从浸渍喷嘴向上述铸模内的熔融金属的吐出流赋予将上述吐出流制动的方向的电磁力；在上述铸模的长边铸模板的外侧面中，上述第1水箱、上述电磁搅拌装置、上述电磁制动装置及上述第2水箱，以收容在从上述长边铸模板的上端到下端之间的方式，从上方朝向下方依次设置；上述电磁搅拌装置的芯高度H1及上述电磁制动装置的芯高度H2满足0.80≤H1/H2≤2.33。

技术领域

本发明涉及具备在连续铸造中使用的铸模以及对该铸模内的熔融金属赋予电磁力的电磁力发生装置的铸模设备。

背景技术

在连续铸造中，通过将暂时被积存在浇口盘(tundish)的熔融金属(例如钢液)经由浸渍喷嘴从上方向铸模内注入，因此，将外周面被冷却而凝固的铸片从铸模的下端拉拔，由此连续地进行铸造。将铸片中的外周面的凝固的部位称作凝固壳。

这里，在熔融金属中，为了防止浸渍喷嘴的吐出孔的堵塞而包含与熔融金属一起供给的惰性气体(例如Ar气体)的气体气泡或非金属夹杂物等，如果这些杂质残留在铸造后的铸片中，则成为使制品的品质变差的原因。通常，由于这些杂质的比重比熔融金属的比重小，所以在连续铸造中在熔融金属内浮起而被除去的情况较多。因而，如果使铸造速度增加，则该杂质的浮起分离不再被充分进行，铸片的品质有下降的趋向。这样，在连续铸造中，在生产性与铸片的品质之间有权衡的关系，即如果追求生产性则铸片的品质变差、如果以铸片的品质为优先则生产性下降的关系。

近年来，对汽车用外装件等的一部分的制品要求的品质逐年变得严格。因而，在连续铸造中，有为了确保品质而牺牲生产性来进行作业的趋向。鉴于这样的情况，在连续铸造中，要求在确保铸片的品质的同时使生产性进一步提高的技术。

另一方面，已知连续铸造中的铸模内的熔融金属的流动对铸片的品质影响较大。因而，通过适当地控制铸模内的熔融金属的流动，有可能能够在保持希望的铸片的品质的同时实现高速稳定作业、即能够使生产性提高。

为了控制铸模内的熔融金属的流动，开发了使用对该铸模内的熔融金属赋予电磁力的电磁力发生装置的技术。另外，在本说明书中，将包括铸模及电磁力发生装置的铸模周边的部件组为了方便也称作铸模设备。

具体而言，作为电磁力发生装置，广泛地使用电磁制动装置及电磁搅拌装置。这里，电磁制动装置是通过向熔融金属施加静磁场而在该熔融金属中产生制动力、抑制该熔融金属的流动的装置。另一方面，电磁搅拌装置是通过向熔融金属施加动磁场而在该熔融金属中产生被称作洛伦兹力的电磁力、对该熔融金属赋予在铸模的水平面内旋绕那样的流动模式的装置。

电磁制动装置通常设置为，使熔融金属中产生将从浸渍喷嘴喷出的吐出流的势头减弱那样的制动力。这里，来自浸渍喷嘴的吐出流通过碰撞在铸模的内壁上，形成朝向上方(即，熔融金属的液面存在的方向)的上升流及朝向下方(即，铸片被拉拔的方向)的下降流。因而，通过由电磁制动装置减弱吐出流的势头，上升流的势头被减弱，能够抑制熔融金属的液面的变动。此外，吐出流与凝固壳碰撞的势头也被减弱，所以还能够发挥抑制由于该凝固壳的再熔化而烧穿的效果。这样，电磁制动装置在以高速稳定铸造为目的的情况下经常被使用。进而，根据电磁制动装置，由于由吐出流形成的下降流的流速被抑制，所以促进了熔融金属中的杂质的浮起分离，能够得到使铸片的内部品质(以下也称作内品质)提高的效果。

另一方面，作为电磁制动装置的缺点，可以举出由于凝固壳界面处的熔融金属的流速为低速、所以有表面品质变差的情况。此外，由于由吐出流形成的上升流难以到达液面，所以还担心由于液面温度下降发生蒙皮(包皮)而产生内品质缺陷。