JPH06142898A - 溶融物流動制御装置 - Google Patents
溶融物流動制御装置Info
- Publication number
- JPH06142898A JPH06142898A JP4310812A JP31081292A JPH06142898A JP H06142898 A JPH06142898 A JP H06142898A JP 4310812 A JP4310812 A JP 4310812A JP 31081292 A JP31081292 A JP 31081292A JP H06142898 A JPH06142898 A JP H06142898A
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- JP
- Japan
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- melt
- magnetic
- melt flow
- superconducting magnets
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 樋形状を通過する溶融物の流動制御に２個の
対向する超電導磁石を使用する場合に、極めて安価に作
用磁界を向上させる。 【構成】 樋の両側に溶融物５の流れにほぼ直交する磁
界を発生させる対向した２個の超電導磁石１，１’を配
置する。樋外殻３の非磁性材料３ａの一部を強磁性材料
３ｂで構成する。 【効果】 極めて安価に超電導磁石の作用する磁束密度
を向上させ、コンパクトで経済性の高い溶融物流動制御
装置となる。
対向する超電導磁石を使用する場合に、極めて安価に作
用磁界を向上させる。 【構成】 樋の両側に溶融物５の流れにほぼ直交する磁
界を発生させる対向した２個の超電導磁石１，１’を配
置する。樋外殻３の非磁性材料３ａの一部を強磁性材料
３ｂで構成する。 【効果】 極めて安価に超電導磁石の作用する磁束密度
を向上させ、コンパクトで経済性の高い溶融物流動制御
装置となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導磁石を２個対向さ
せた溶融物流動制御装置に関する。
せた溶融物流動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鉄鋼産業において品質向上やコス
トダウンのため、連続鋳造装置のモールド内の溶鋼の乱
流を電磁力により整流し、品質向上を図る溶鋼流量制御
や結晶制御等に、常電導磁石を用いた磁界が利用されて
いる。さらに、樋形状を通過する溶銑や溶鋼の溶融物の
乱流に磁界を利用して電磁力を作用させ、整流化すると
溶銑や溶鋼の介在物分離の促進が図られ、品質向上等の
効果が期待されている。この場合、従来に比べて対向す
る磁石間隔を広くとる必要があり、又流速の増加に比例
して整流効果を高めるには強い磁界が必要となる。しか
し、常電導磁石では磁界の強さに限界があり、適用範囲
を拡大するためにコンパクトで強い磁界を発生する溶融
物流動制御装置の開発が強く望まれている。
トダウンのため、連続鋳造装置のモールド内の溶鋼の乱
流を電磁力により整流し、品質向上を図る溶鋼流量制御
や結晶制御等に、常電導磁石を用いた磁界が利用されて
いる。さらに、樋形状を通過する溶銑や溶鋼の溶融物の
乱流に磁界を利用して電磁力を作用させ、整流化すると
溶銑や溶鋼の介在物分離の促進が図られ、品質向上等の
効果が期待されている。この場合、従来に比べて対向す
る磁石間隔を広くとる必要があり、又流速の増加に比例
して整流効果を高めるには強い磁界が必要となる。しか
し、常電導磁石では磁界の強さに限界があり、適用範囲
を拡大するためにコンパクトで強い磁界を発生する溶融
物流動制御装置の開発が強く望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電磁石により発生する
磁界の磁束密度Ｂは数１で求められる。
磁界の磁束密度Ｂは数１で求められる。
【０００４】
【数１】Ｒ＝Ｌ／（μ0 ×μr ×Ｓ） Ｒ ：磁気回路抵抗〔Ｈ-1〕 Ｌ ：磁路長さ〔ｍ〕 μ0 ：真空の透磁率（４π×１０-7）〔Ｈ／ｍ〕 μr ：媒質の比透磁率 Ｓ ：磁路断面積〔ｍ2 〕 Ｂ＝Ｎ×Ｉ×Ｓ／Ｒ＝Ｎ×Ｉ×Ｓ2 ×μ0 ×μr ／Ｌ Ｂ ：磁束密度〔Ｔ〕 Ｎ ：巻線数 Ｉ ：巻線電流〔Ａ〕
【０００５】図３（ａ）に常電導磁石の概略構成を示
す。常電導磁石７，７’では導体に流しうる電流の大き
さが最大で約５〔Ａ／ｍｍ2 〕と小さく、軟鉄のような
空気に比べて約１０００倍と比透磁率の高い強磁性材料
を用いた鉄芯６で磁気回路抵抗の小さい磁気回路を構成
して常電導で流せる小電流により磁束２を発生させてい
る。このとき、鉄芯６には磁気飽和現象があり、鉄芯６
を通る磁束密度には発生限界（約１．５〔Ｔ〕）があ
り、溶融物５に作用する磁束密度に上限値があり、その
値は磁路長さに反比例して小さくなる。また、鉄心６に
より常電導磁石の重量は極めて大きなものとなる。
す。常電導磁石７，７’では導体に流しうる電流の大き
さが最大で約５〔Ａ／ｍｍ2 〕と小さく、軟鉄のような
空気に比べて約１０００倍と比透磁率の高い強磁性材料
を用いた鉄芯６で磁気回路抵抗の小さい磁気回路を構成
して常電導で流せる小電流により磁束２を発生させてい
る。このとき、鉄芯６には磁気飽和現象があり、鉄芯６
を通る磁束密度には発生限界（約１．５〔Ｔ〕）があ
り、溶融物５に作用する磁束密度に上限値があり、その
値は磁路長さに反比例して小さくなる。また、鉄心６に
より常電導磁石の重量は極めて大きなものとなる。
【０００６】図３（ｂ）に超電導磁石の概略構成を示
す。超電導磁石１，１’では導体に流しうる電流の大き
さが約１５０〔Ａ／ｍｍ2 〕と常電導磁石７，７’に比
べて極めて大きく、また空気による磁気回路構成とする
ことで超電導磁石１，１’の磁束密度の限界は超電導特
性により決定され常電導に比べて大きくなり、大電流を
流すことが可能で、溶融物５に作用する磁束密度は大き
くなる。
す。超電導磁石１，１’では導体に流しうる電流の大き
さが約１５０〔Ａ／ｍｍ2 〕と常電導磁石７，７’に比
べて極めて大きく、また空気による磁気回路構成とする
ことで超電導磁石１，１’の磁束密度の限界は超電導特
性により決定され常電導に比べて大きくなり、大電流を
流すことが可能で、溶融物５に作用する磁束密度は大き
くなる。
【０００７】図４に常電導及び超電導磁石の磁束密度を
示す。超電導磁石１，１’は制御対象の中心部で常電導
磁石の約３倍の高い磁束密度を発生し、非磁性材料３ａ
で構成された樋外殻３に保持された制御対象に高い磁束
密度の強い磁界が作用する。しかし、空気による磁気回
路の場合は磁気回路抵抗が大きくなり、比例して大きな
超電導磁石１，１’とする必要がある。
示す。超電導磁石１，１’は制御対象の中心部で常電導
磁石の約３倍の高い磁束密度を発生し、非磁性材料３ａ
で構成された樋外殻３に保持された制御対象に高い磁束
密度の強い磁界が作用する。しかし、空気による磁気回
路の場合は磁気回路抵抗が大きくなり、比例して大きな
超電導磁石１，１’とする必要がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、樋形状
を通過する溶融物の乱流を整流する溶融物流動制御装置
において、樋の両側に溶融物の流れにほぼ直交する磁界
を発生させる対向した２個の超電導磁石を配置し、超電
導磁石の間隔を一定として非磁性材料の樋外殻の一部を
強磁性材料で構成したことを特徴とする溶融物流動制御
装置である。
を通過する溶融物の乱流を整流する溶融物流動制御装置
において、樋の両側に溶融物の流れにほぼ直交する磁界
を発生させる対向した２個の超電導磁石を配置し、超電
導磁石の間隔を一定として非磁性材料の樋外殻の一部を
強磁性材料で構成したことを特徴とする溶融物流動制御
装置である。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づき
説明する。
説明する。
【００１０】図１は産業用に超電導磁石を適用する場合
の概略断面図で、超電導磁石１，１’が溶融物５を中心
に対向して配置され、超電導磁石１，１’の間に磁束２
が発生する。樋外殻３は大半が磁束２に変化を与えない
非磁性材料３ａで構成され、その一部を磁束２を強める
ため強磁性材料３ｂで構成する。さらに、耐火物４を介
して保持された高温の溶銑や溶鋼の溶融物５に磁束２を
作用させる。
の概略断面図で、超電導磁石１，１’が溶融物５を中心
に対向して配置され、超電導磁石１，１’の間に磁束２
が発生する。樋外殻３は大半が磁束２に変化を与えない
非磁性材料３ａで構成され、その一部を磁束２を強める
ため強磁性材料３ｂで構成する。さらに、耐火物４を介
して保持された高温の溶銑や溶鋼の溶融物５に磁束２を
作用させる。
【００１１】超電導磁石１，１’により発生した磁束２
の経路を図２に示す。超電導磁石１，１’により発生す
る磁束２には、溶融物５に作用する有効磁束２ａと溶融
物５に作用しない無効磁束２ｂとがある。そこで、強磁
性材料の磁気飽和限界以下となった樋外殻３の一部を強
磁性材料３ｂとすると磁気回路抵抗が減少し、有効磁束
２ａが増加する。また、超電導磁石１，１’、溶融物５
の形状及び強磁性材料３ｂの非透磁率を一定とすると、
強磁性材料３ｂの高さｈが大きくなると無効磁束２ｂが
増加し、有効磁束２ａが減少する。図５に強磁性材料３
ｂの高さｈと溶融物５中心の磁束密度Ｂｏの変化例を示
す。強磁性材料３ｂの高さｈには、溶融物５中心の磁束
密度Ｂｏを大きくする最適寸法が存在する。
の経路を図２に示す。超電導磁石１，１’により発生す
る磁束２には、溶融物５に作用する有効磁束２ａと溶融
物５に作用しない無効磁束２ｂとがある。そこで、強磁
性材料の磁気飽和限界以下となった樋外殻３の一部を強
磁性材料３ｂとすると磁気回路抵抗が減少し、有効磁束
２ａが増加する。また、超電導磁石１，１’、溶融物５
の形状及び強磁性材料３ｂの非透磁率を一定とすると、
強磁性材料３ｂの高さｈが大きくなると無効磁束２ｂが
増加し、有効磁束２ａが減少する。図５に強磁性材料３
ｂの高さｈと溶融物５中心の磁束密度Ｂｏの変化例を示
す。強磁性材料３ｂの高さｈには、溶融物５中心の磁束
密度Ｂｏを大きくする最適寸法が存在する。
【００１２】強磁性材料３ｂの高さｈを最適に選定した
ときの強磁性材料の有無による溶融物５の磁束密度を図
６に示す。強磁性材料を採用することにより約１０％磁
束密度が向上して作用磁界を向上することが可能とな
り、溶融物の流動制御効果は磁束密度の２乗に比例し約
２０％向上した。
ときの強磁性材料の有無による溶融物５の磁束密度を図
６に示す。強磁性材料を採用することにより約１０％磁
束密度が向上して作用磁界を向上することが可能とな
り、溶融物の流動制御効果は磁束密度の２乗に比例し約
２０％向上した。
【００１３】
【発明の効果】本発明により極めて安価に作用磁界を向
上させることが可能となり、同一性能を発揮させるとき
に高価な超電導材料を減少し、コンパクトで経済性の優
れた溶融物流動制御装置の提供が可能となる。
上させることが可能となり、同一性能を発揮させるとき
に高価な超電導材料を減少し、コンパクトで経済性の優
れた溶融物流動制御装置の提供が可能となる。
【図１】本発明の溶融物流動制御装置の例を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の溶融物流動制御装置における磁束の経
路を示す図である。
路を示す図である。
【図３】常電導磁石と超電導磁石を用いた溶融物流動制
御装置の断面図である。
御装置の断面図である。
【図４】常電導磁石と超電導磁石の磁束密度を示す図で
ある。
ある。
【図５】強磁性材料の高さと磁束密度との関係を示す図
である。
である。
【図６】強磁性材料の有無による磁束密度の変化を示す
図である。
図である。
１，１’ 超電導磁石 ２ 磁束 ２ａ 有効磁束 ２ｂ 無効磁束 ３ 樋外殻 ３ａ 非磁性材料 ３ｂ 強磁性材料 ４ 耐火物 ５ 溶融物 ６ 鉄心 ７，７’ 常電導磁石
Claims (1)
- 【請求項１】 樋形状を通過する溶融物の乱流を整流す
る溶融物流動制御装置において、樋の両側に溶融物の流
れにほぼ直交する磁界を発生させる対向した２個の超電
導磁石を配置し、超電導磁石の間隔を一定として非磁性
材料の樋外殻の一部を強磁性材料で構成したことを特徴
とする溶融物流動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4310812A JPH06142898A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 溶融物流動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4310812A JPH06142898A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 溶融物流動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142898A true JPH06142898A (ja) | 1994-05-24 |
Family
ID=18009717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4310812A Withdrawn JPH06142898A (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 溶融物流動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06142898A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021539A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Kenzo Takahashi | 溶湯搬送装置 |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP4310812A patent/JPH06142898A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021539A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Kenzo Takahashi | 溶湯搬送装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |