JPH11216552A - 連続鋳造における電磁メニスカス制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属のプールの頂面が相互に対面するロ
ールに接触する位置で形成されるメニスカスを磁気的に
制御するための装置および方法を提供すること。 【解決手段】ストリップ鋳造装置４６は、相互に対面す
る表面５７、６０を有し、反対方向に回転する一組のロ
ール４９、５２を有する。これらロールの間には、頂面
７３を有する溶融金属のプール６５を保有するために縦
方向に伸びた空間が形成されている。メニスカス７５
は、溶融金属のプール６５の頂面が相互に対面するロー
ル表面５７、６０の各々に接触する位置に形成される。
メニスカス７５を電磁的に制御するための各種の手段が
提案される。一実施例において、メニスカス７５を制御
するための電磁力は、時変電流の流れる導電性コイル８
２によって生成する。別の実施例において、コイルによ
って生成する電磁力に影響を与えるために、コイルには
磁性部材が備えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を電磁的
に制御するための方法および装置に関し、特に２個の連
続ストリップ鋳造ロールの間の溶融金属のプールの頂面
を電磁的に制御するための方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明が適用される操業形態の一例は、
溶融金属を連続的に直接ストリップ（例えば、鋼帯）に
鋳造するためのプロセスである。そのような装置の典型
的なものは、水平方向に一定間隔をおいて配置された１
対のロールからなり、各ロールはそれぞれ水平方向の回
転軸のまわりに反対方向に回転するよう構成されてい
る。２個のロールは典型的には鋼または銅からなる。２
個のロールは水平方向に配置されて、溶融金属を受け入
れるために垂直方向に伸びる間隙を有している。２個の
ロールによって形成される間隙は、正確には下方に向か
ってテーパ状である。プールの側壁は機械的手段または
電磁的手段によって封じ込められている。

【０００３】間隙内の溶融金属は頂面を有するプールを
形成する。典型的には、溶融金属は、プールの頂面下方
に出口を有する浸漬ノズルによってプールに供給され
る。ロールは冷却されており、そのロールによって、プ
ール内の溶融金属が上記間隙を通って下降するとき、溶
融金属は冷却される。

【０００４】メニスカスは、溶融金属のプールの頂面が
ロール表面に接触する位置（メニスカス位置）に形成さ
れる。メニスカスにおいて、プールは下方に向かってテ
ーパ状になっており、ロール表面に谷間を形成する。メ
ニスカスは、メニスカスとロール表面との間に形成され
る角度βによって特徴付けられる。従来の鋳造装置でみ
られるようにメニスカス角度（β）が比較的大きいと
き、ストリップの表面特性は劣化する。

【０００５】ストリップの表面特性の劣化に加えて、従
来の装置で鋳造されたストリップの厚さは一様でない。
溶融金属の波がプール内のノズルの出口近くに形成さ
れ、ノズルから放射状に広がる。波がロールの表面に達
すると、ロールに接触する波の部分は凝固する。波頭は
波の谷の部分よりも高い位置にあるロール表面まで達す
る。波頭はロール表面の比較的高い位置に達するので、
波頭の溶融金属は谷部の溶融金属よりも冷却と凝固の時
間が長くなる。その結果、谷部がロールに接触するとき
に形成されるストリップの厚みよりも波頭部分がロール
に接触するときに形成されるストリップの厚みの方が厚
くなる。このように、波が起きることによってストリッ
プの厚さが一様でなくなる。ストリップの厚さが一様で
なくなれば、波の振幅を増すことになる。

【０００６】波頭の溶融金属は谷部の溶融金属よりも冷
却の時間が長いために、波頭の溶融金属は谷部の溶融金
属よりも低温になる。波頭と谷部の溶融金属の温度が等
しくなければ、ストリップに応力が発生し、ストリップ
の縦方向に沿って亀裂を形成することがある。

【０００７】溶融金属のプールの側壁を水平方向の磁界
からなる電磁界によって封じ込めれば、プールの頂面に
おける付加的な波が、水平封じ込め磁界と、プールの側
壁にその封じ込め磁界が誘導する垂直方向のうず電流と
の相互作用によって形成される。うず電流によってプー
ルが攪拌され、溶融金属の側壁に滝効果（すなわち、側
壁に沿った溶融金属の垂直方向の流れ）が生じる。

【０００８】メニスカスの角度（β）を減少し、波を減
衰するために、従来の鋳造装置は表面ボードを使用して
いる。表面ボードは、ロールの凸状湾曲面を補完するよ
うに凹状湾曲面を有しており、ロールに隣接して配置さ
れている。表面ボードとロールの間に位置する溶融金属
は、表面ボードがない場合よりも小さいメニスカス角度
（β）を有している。また、表面ボードは、溶融金属の
波を機械的にロールに接触しないようにする障壁を備え
ることによって波を減衰する。しかしながら、表面ボー
ドは消耗品であり、僅かな熱にしか耐えられないので、
表面ボードを使用する装置で鋼帯を製造するとき、相当
なコスト上昇を招くことになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術の
有するこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、ストリップを鋳造するときに起きる上
記問題を処理するためのストリップ鋳造装置および鋳造
方法に関するものである。特に、本発明の目的は、溶融
金属のプールの頂面が相互に対面するロールに接触する
位置で形成されるメニスカスを磁気的に制御するための
装置および方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、以下に説明する一つまたは二つ以上の機能
を果たす電磁界を形成することを特徴としている。その
ような機能の一つは、メニスカス位置に隣接する波の振
幅を減少することである。他の機能は、波とメニスカス
位置に隣接するロール表面との間に障壁を形成すること
である。さらに他の機能は、メニスカス角度を制御する
ことである。

【００１１】メニスカスを制御するための構造はメニス
カス位置に隣接しており、メニスカス位置のロールの外
側にあり、メニスカスを制御するためにメニスカス位置
に隣接するプールの頂面に作用する電磁界を生成する。
メニスカスを制御するための構造は、導電性コイルを有
しており、そのコイルをとおって時変電流が流れ、電磁
界が形成される。

【００１２】また、磁界に影響を与える磁性部材の干渉
を受けることなく、上記した一つまたは二つ以上の機能
を電磁界が果たすことができるように、メニスカス位置
に充分近接して電磁界を生成しうるように、上記導電性
コイルはメニスカス位置に隣接したコイル部分を有して
いる。さらに、磁性部材がない場合における電流よりも
少ない電流で上記した一つまたは二つ以上の機能を電磁
界が果たすことができるような電磁界を形成するため
に、高透磁率の磁性部材を使用することができる。機械
的な側壁制御手段を有する場合、表面の波を制御するた
めの構造は、溶融金属のプールの側壁の頂面に沿って伸
びている。

【００１３】他の特徴と利点は特許請求の範囲と詳細な
説明に記載されているとおりであり、添付図面に基づく
詳細な説明から当業者には明らかである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜３において、４０は、連続
ストリップ鋳造装置４６で形成されるメニスカスを電磁
的に制御するための本発明の電磁メニスカス制御装置で
ある。連続ストリップ鋳造装置４６は、反対方向に回転
する第一ロール４９と第二ロール５２を有する一般的な
ストリップ鋳造装置である。第一ロール４９と第二ロー
ル５２は、それぞれ相互に対面する表面５７と６０を有
しており、これらの表面によって溶融金属のプール６５
を保有するための空間６２が定められる。溶融金属をプ
ール６５に供給するためのノズル７０（図３）がロール
４９と５２の間に配置されている。溶融金属のプール６
５は頂面７３を有しており、メニスカス７５はプールの
頂面７３がロールの表面５７と６０に接する位置である
メニスカス位置７９に隣接して形成される。

【００１５】装置４０は、メニスカス７５を制御するた
めにプールの頂面７３に作用する電磁界を生成するため
にメニスカス位置７９に隣接する設備７６を有してい
る。図１に示すように、設備７６は、導電性コイル８２
と、電磁界を生成するためにコイル８２に時変電流を流
せるようにコイル８２に電気的に接続された装置８５を
有している。より詳細に後記するように、導電性コイル
８２はコイル８２を冷却するために、内部を水が流通す
る銅製の管である。装置８５は、図１と図２に概略が示
されており、一般的な電源または適正な量の電流を流す
ことのできる電源を有している。コイル８２は、アルミ
ニウムを垂直方向に鋳造する間、電磁封じ込めのために
使用されるループに類似したものである。そのようなル
ープは、米国特許４９８２７９６または４９０５７５６
に記載されており、参考のために本明細書にも引用され
ている。

【００１６】メニスカス７５の制御の原理は電磁反発力
である。コイル８２を流れる電流は、コイルの周りに電
磁界を作る。磁界は図３（ａ）と図４（ａ）の等価磁力
線８６で表されている。磁束の経路は８７で示されてい
る。磁界の強さはコイル８２を流れる電流を増すことに
よって増加する。

【００１７】図４（ｂ）に示すように、特定の位置にお
ける電磁反発力または磁気圧Ｆは、その位置における磁
界の強さＢと、その磁界によってその位置の金属に誘導
されるうず電流ｉ_e との積に比例する。図４（ｂ）で表
されている位置は図４（ａ）で８９として示されてい
る。メニスカス位置７９における電磁反発力Ｆは、メニ
スカス位置７９における磁界の強さＢと、メニスカス位
置７９における磁界によってメニスカス７５に誘導され
るうず電流ｉ_e との積に比例する。うず電流ｉ_eは磁界
によって生成するために、電磁反発力Ｆは、磁界の強さ
Ｂの自乗に比例する。磁気圧Ｆは、μを溶融金属の透磁
率とした場合、Ｂ²／（２μ） で表される。透磁率に関
しては、より詳細に後記する。特定の位置における磁気
圧Ｆは、その位置における等価磁力線の接線に垂直であ
って、図４（ｂ）に示すうず電流に垂直である方向に溶
融金属を押し上げる。

【００１８】磁界の強さは、溶融金属のプール６５と、
電磁界を生成するコイル８２との距離に逆比例する関係
にある。このように、溶融金属のプール６５とコイル８
２との間の距離が２倍になれば、プール６５における磁
界の強さＢは、以前の強さの半分になり、磁気圧Ｆは、
以前の大きさの１／４になる（Ｆ∝Ｂ²）。

【００１９】プールの頂面７３は、ノズル７０（図３
（ａ））から出る溶融金属によって形成される波８８
（図４（ａ）、図５、図６）を有している。波８８は、
通常メニスカス位置７９に向かって移動する。図６に明
らかなように、波８８は、波頭９１と谷９４が連続した
ものであり、溶融金属はロールの表面に接する（図６に
おいてロール４９の表面５７）。波頭９１の溶融金属は
谷９４の溶融金属よりもロール表面５７に長く接するた
めに、波頭９１の溶融金属は谷９４の溶融金属よりも凝
固時間が長くなる。このように、凝固時間は一様でない
ために、ストリップの幅方向におけるストリップの厚さ
は一様でなくなる。さらに、波８８の振幅が大きくなる
ほど、ストリップの表面が均一でないためにストリップ
の厚さのばらつきは大きくなる。また、波頭９１の溶融
金属は谷９４の溶融金属よりもロール表面５７に長く接
するために、波頭９１の溶融金属は谷９４の溶融金属よ
りも冷却時間が長くなる。それゆえ、波頭９１の溶融金
属は谷９４の溶融金属よりも低温になる。波頭９１と谷
９４における温度差によってストリップに応力が発生
し、ストリップの縦軸方向にわたり亀裂を生じることが
ある。

【００２０】ストリップの表面品質と厚さの均一性を改
善するために、コイル８２（図６には示さず）が、メニ
スカス７５に隣接する波８８の振幅を減少する電磁界を
生成するために使用される。図４（ａ）は、コイル８２
による電磁界によって波８８が減衰する様子を示してい
る。一方、図５は、コイル８２または波を減衰する他の
電磁力源を有しない鋳造装置における減衰されない波８
８を示している。

【００２１】図７と図８に示すように、メニスカス位置
７９におけるプールの頂面７３とメニスカス位置７９に
隣接するロール表面５７は、メニスカス角度の（β）を
定める。コイル８２は、メニスカス角度βを制御する電
磁界を生成する。メニスカス角度βを減少すれば、スト
リップの表面品質を改善することができる。図７は、コ
イル８２による磁界によって生まれる磁気圧のためにメ
ニスカス角度βが比較的小さくなる場合を示す。一方、
図８において、メニスカス角度βは、コイル８２または
角度βを減少する他の電磁力源がないために比較的大き
くなる。

【００２２】波８８によって起こされるストリップ表面
の不均一性を解決する他の手段は障壁を形成することで
ある。コイル８２は、波８８とロール表面５７、６０と
の間に障壁を形成するために電磁界を生成するべく使用
される。図４（ａ）に示すように、コイル８２によって
生成される電磁界は、波８８とロール表面との間に介装
され、波８８がロール表面（図４（ａ）における５７）
に到達するのを防止する。

【００２３】図１と図３（ａ）に示すように、コイル８
２は、メニスカス位置７９に充分に近接した電磁界を生
成するために、メニスカス位置７９に隣接するコイル部
分９７を有している。その結果、電磁界に上記した機能
のいずれか、すなわち、溶融金属の波８８を減衰するこ
と、メニスカス角度βを制御すること、または波８８と
ロール表面５７、６０との間に障壁を形成することを可
能ならしめる。 コイル８２は、銅のような導電性材料
からなる。コイル８２の断面は、図３（ａ）に示すよう
に環状であるが、矩形、正方形、三角形、楕円形または
電気を流すために他の適切な形状を採用することができ
る。図示するコイル８２は、コイル内に冷却水を循環で
きるようにするために中空である。冷却水は、コイル８
２に電流が流れると、それによって生成する磁界の周波
数のために生まれる熱量が多すぎて空冷では不充分であ
る場合に必要である。

【００２４】一般に、溶融金属の表面７３において少な
くとも約１００ガウスの磁界の強さがあれば、メニスカ
ス７５を制御するに充分である。コイル８２とメニスカ
ス７５との距離が、約０．２５〜１インチ（６．５〜２
５．４mm）であり、電流が約２００〜１０００アンペア
であれば、メニスカス７５に対する好ましい制御をする
には充分な磁界の強さが得られる。もちろん、メニスカ
ス７５からの距離は、コイル８２を流れる電流の大きさ
に応じてその効果が変わる。メニスカス７５が電磁界の
影響を受けないとき、ロール表面（例えば、ロール表面
５７）から最も遠いメニスカス７５の一部は、ロール表
面から約４〜１２mm離れた位置にある。メニスカス７５
が、ロール表面から約４〜１２mm離れているために、メ
ニスカス７５を制御するためには、ロール表面に非常に
近接するように強い磁界が向いていなければならない。
電磁界の影響を受けないとき、メニスカス７５がロール
表面から離れている最大距離は、ロール４９、５２の回
転速度や他の変数によって変わる。

【００２５】漏れ磁束は図において９８（図３（ａ）や
以下の図面において）として示されており、メニスカス
や波の減衰の制御に有効でない磁束である。

【００２６】コイル８２が溶融金属のプール６５の頂面
７３に近いとき、溶融金属はコイル８２上に飛散するこ
とがある。コイル８２を保護するために、コイル８２
は、図３（ｂ）に示すように、セラミックのようなスプ
ラッシュガード１００または他の非導電性材料で被覆さ
れている。コイル８２と溶融金属の頂面７３との距離
が、スプラッシュガード１００を被覆するために増加し
なければならないのであれば、メニスカス位置７９にお
いて特定の磁界の強さを得るために必要な電流は、増加
する必要がある。

【００２７】ロールとプールは透磁率μを有している。
μは、磁力線を集中するための材料の機能の尺度であ
り、磁束の磁気伝導性に類似するものである。ロールと
プールは、また抵抗率ρを有している。交流磁界は、時
変電流の周波数に等しい周波数ｆを有している。交流磁
界が抵抗率ρと透磁率μを有する導電性材料の表面に付
加されるとき、その材料における磁界とうず電流の密度
は弱められ、磁界とうず電流が材料を貫通するとき位相
がずれる。その磁束が、表面における磁界の強さの０．
３６７に弱められる材料の表面からの距離δは、以下の
式によって定義される表皮厚さ（δ）と呼ばれる。

【００２８】δ＝（ρ／μπｆ）^1/2 材料内で指数関数的に減衰する磁束は、材料の表皮厚さ
δ内に封じ込められる想像上の一様な電磁界に等価であ
る。融点における鋼において、ρは約１４０マイクロΩ
・cmである。水冷銅製ロールにおいて、ρは約１．７３
マイクロΩ・cmである。溶融金属（Ｆｅ）と室温の銅
（Ｃｕ）に対する異なる周波数（ｆ）における表皮厚さ
（δ）は表１に示すとおりである。

【００２９】

【表１】

【００３０】鋼の融点は、約７００℃であるキュリー温
度より充分に高く、低炭素鋼を鋳造するときでさえ、溶
融金属は非磁性となる。キュリー温度は、鋼が磁性を失
う温度として定義される。

【００３１】表皮厚さが薄くなれば、溶融金属の電磁的
かき交ぜまたは電磁的攪拌は弱くなり、メニスカス７５
の制御は良くなる。高周波磁界は低周波磁界より浅いと
ころにしか達しない。１００００ヘルツの周波数におい
て、かき交ぜはプールの頂面７３をほとんど波立たせる
ことはない。３００ヘルツになると、かき交ぜは激しく
なり、しばしば我慢できないほど表面を波立たせる。

【００３２】高周波数の不利な点は、うず電流によって
熱が生成することである。溶融金属のプールにおける単
位面積当たりの動力消費（Ｐ／Ａ）は、 Ｐ／Ａ＝ρ・（Ｂ／μ）²／（２δ） となる。任意の磁束密度（Ｂ）における動力消費は表皮
厚さ（δ）に反比例する。表皮厚さ（δ）は周波数
（ｆ）の平方根に反比例するため、動力の消費は周波数
（ｆ）に比例する。

【００３３】以下の表２は、１００ガウスの表面の磁界
強度（Ｂ）における、溶融金属（鋼）と室温の銅製ロー
ルに対するうず電流による動力消費が示されている。

【００３４】

【表２】

【００３５】特に、表２に示す比較的低い磁界の強さ
（１００ガウス）において、かき交ぜを減少するため
に、３ｋＨｚ以上の高周波数で電磁メニスカス制御設備
７６を操作することは有利である。コイル８２が１００
ガウスの磁界を生成するとき、表２に示すように、これ
らの周波数における銅ロールの表面５７、６０の熱は無
視できる。

【００３６】典型的には、ロール４９と５２は、ロール
表面５７、６０におけるストリップの凝固を容易にする
ようにロールの内部には水が循環して、冷却されてい
る。一般的に、ストリップの鋳造におけるロール４９、
５２の冷却は、溶融金属のプール６５がロール４９、５
２の熱源であるためのに必要である。そして、ストリッ
プの連続鋳造において、ロール４９、５２を冷却するこ
とは好ましい。

【００３７】ロール４９、５２を冷却するための一般的
な冷却構造は、熱源としてのコイル８２によって磁界に
さらされるロール４９、５２を冷却するに充分なもので
ある。コイル８２が使用されるとき、ロール表面５７、
６０に過度の熱が発生すれば、コイル８２はロール表面
における磁界の強さを減少するために、ロール表面５
７、６０から比較的遠くに離れるように配置される。し
かし、実質的に１００ガウス以上の強さを有する磁界
は、ロールの表面５７、６０を加熱する。

【００３８】コイル８２によるロール表面５７、６０の
加熱位置は、メニスカス位置７９が好ましい。というの
は、そのような加熱によって、ストリップの表面の均一
性を増すからである。ロール表面５７、６０が加熱され
ると、溶融金属の波頭９１（図６）の凝固が遅れる。そ
の結果、波頭９１の凝固時間と谷９４（図６）の凝固時
間との間の差異が減少する。以下のいずれか一つ以上の
方法を、ロール表面５７、６０の加熱量を増加するため
に採用することができる：ロール表面５７と６０の比較
的近くにコイル８２を配置すること、コイル８２を流れ
る電流を増すこと、磁界の周波数を増すこと。

【００３９】上記したように、ロール４９、５２は、典
型的には銅または鋼からなる。ロール表面５７、６０の
加熱量を増加する別の方法は、銅または鋼より熱伝導率
が低いか、電気伝導率が低いか、透磁率が高い材料でロ
ール４９、５２を製造することである。例えば、銅製の
ロールは、ニッケルまたはニッケル基合金で被覆するこ
とができる。同じ磁界にさらされると、銅または鋼より
熱伝導率が低く、銅より電気伝導率が低く、銅または鋼
より透磁率が高いニッケル被覆は、銅または鋼製のロー
ルの表面よりロール表面温度が高くなる。

【００４０】図９〜１１（ｂ）に示す別の実施例におい
て、コイル８２は、第一および第二のコイル部分１０
３、１０６よりなり、それぞれ互いに電気的に接続され
てメニスカス位置７９に隣接している。図９〜１１
（ｂ）に示すように、第二コイル部分１０６は、実質的
に第一コイル部分１０３に平行に配置されている。第二
コイル部分１０６は、第一コイル部分１０３に対して反
対方向に配置することもできる。図から明らかなよう
に、コイル８２は図９において中実であるように示され
ており、図１１（ａ）と１１（ｂ）においては中空であ
る。

【００４１】磁界は、図１１（ｂ）において、等価磁力
線１０９として示されている。図１１（ｂ）および第
一、第二コイル部分を有する後続する図面において、電
流の方向は一つのコイル部分の中心に「Ｘ」として示さ
れており、他のコイル部分の中心に「点」として示され
ている。「Ｘ」記号は、当該図面の紙面に向かって電流
が流れていくことを示し、「点」記号は当該図面の紙面
から電流が外に向かって流れていくことを示している。
コイル部分の周りにおける磁界の方向は、そのコイル部
分を流れる電流の方向に、いわゆる右手の法則を適用す
ることによって決定することができる。

【００４２】図１１（ｂ）において、等価磁力線１０９
として示される磁界と、第一コイル部分１０３と第二コ
イル部分１０６との間隙１１１に関して、第一コイル部
分１０３と第二コイル部分１０６によって生成する磁界
は同一方向に走る。このように、第一コイル部分１０３
と第二コイル部分１０６との間隙において、それぞれの
コイル部分によって生成する磁界は互いに補強する。

【００４３】図１〜４（ａ）におけるコイルは幅広ルー
プ状コイルと呼ばれる。というのは、図１〜４（ａ）に
おいてコイル８２によって囲まれる面積は比較的大き
く、プール６５の頂面７３の幅方向におよぶからであ
る。対照的に、図９〜１２におけるコイル８２は、２つ
の狭幅ループ１１０（図１０（ａ）、１０（ｂ））を形
成し、各ループ１１０は比較的狭い面積を囲んでいる。
幅広ループ状コイルはプールの全頂面にうず電流を生成
しやすく、狭幅ループの場合に比べて高いインダクタン
スを有するようになる。また、狭幅ループの場合は、幅
広ループの場合よりも必要な電圧や電流は低くなる。

【００４４】図９〜１２において、コイル部分１０３と
１０６との間隙（間隙１１１）は、図２の幅広ループ状
コイル８２によって囲まれる間隙１１２よりずっと小さ
い。図３（幅広ループ）の磁力線と図１１（ｂ）、図１
２の（狭幅ループ）の磁力線を比較すると、図９〜１２
の狭幅ループの場合、磁力線は非常に小さな空間に集中
しているのが分かる。また、うず電流損とうず電流のか
き交ぜは狭い空間に限定される。

【００４５】電流ループのインダクタンスＬは、コンダ
クタによって囲まれる面積に概略比例する。それゆえ、
図９〜１２の狭幅ループのインダクタンスは、図１〜３
の幅広ループのインダクタンスよりずっと小さい。

【００４６】システムの抵抗における電力ロスは、コイ
ルコンダクタにおける損失とうず電流が溶融金属表面の
表皮厚さ内を流れるときの溶融金属内のうず電流損に等
価である。コイルコンダクタ内の損失は、Ｉ²Ｒ に等し
く、Ｉはコイルを流れる電流であり、Ｒはコイルの抵抗
である。うず電流損は、（Ｉ_e）²Ｒ_eに 等しく、Ｉｅは
溶融金属内を流れるうず電流であり、Ｒｅは溶融金属の
抵抗である。図４の実施例（幅広ループ）と図１１、１
２の実施例（狭幅ループ）を使ってメニスカスを制御す
るために同一電流が必要であるとした場合、必要な電力
は概略回路のインダクタンスＬに比例する。狭幅ループ
の実施例（図９〜１２）のインダクタンスＬは幅広ルー
プの実施例（図１〜３）のインダクタンスよりずっと小
さいので、図９〜１２の実施例に必要な電力は図１〜３
の実施例のそれよりずっと小さい。

【００４７】特に、第一および第二のコイル部分１０
３、１０６を有する図９〜１２の実施例は、メニスカス
位置７９に特定の強さの磁界を生成するための第二コイ
ル部分を有しない図１〜４（ａ）の実施例によって必要
とされる電圧・電流値の約１／３以下しか必要としな
い。

【００４８】図９〜１２の実施例において、両コイル部
分１０３と１０６を二分する平面１１８（図１１（ｂ）
と１２）は、図１１（ｂ）と図１２に示すように、メニ
スカス位置７９に達する電磁力とメニスカス７５から離
れたプールの頂面７３に作用する電磁力の両方に影響を
与える。

【００４９】例えば、図１２に示すように、第二コイル
部分１０６は、プールの頂面７３に対して、第一コイル
部分１０３と実質的に同じ高さに位置している。より効
果的にメニスカスの制御を行うためには、コイル部分１
０３、１０６は、電磁界の磁力線の中のいくらかがメニ
スカス位置７９に向かうような位置と方向を有するべき
である。そして、これは、図９〜１１の実施例と図１２
の実施例によって達成される。

【００５０】第一コイル部分１０３と第二コイル部分１
０６の各々は、図３について説明したとように、保護層
またはスプラッシュガード１００で被覆することができ
る。その代わりに、単一のスプラッシュガードで両コイ
ル部分を覆うこともできる。図１３の装置は幅広の１個
のループ状装置である。図１３の装置４０と対応する図
１４（ａ）で示す実施例は、一対の磁性部材１２１を有
している。各磁性部材は少なくともコイル８２の一部と
結合されて、ロール表面５７、６０に隣接して配置され
ている（図１４（ａ）にはロール表面５７のみが示され
ている）。図１３において、各磁性部材１２１は、逆Ｕ
字状のヨークとアームによって表される。図１４（ａ）
に示すように、各磁性部材１２１は、一対のアーム１２
７に連結されるヨーク１２４を有している。アーム１２
７の一方または両方は、ヨーク１２４に対して実質的に
垂直である。

【００５１】各アーム１２７は、外端１２８の磁極部分
で終わる。コイル８２の一部は、磁性部材１２１の一対
のアームの間に受け入れられる。図１４（ａ）に示すよ
うに、磁性部材１２１は、ロール表面５７に隣接してテ
ーパ部分１２６を有しており、ロール表面５７に磁極部
分１２８が隣接するのが容易になる。磁力線は図１４
（ａ）および磁性部材を有する後続する図面において、
１２５として示されている。

【００５２】磁性部材１２１は、約１０００ヘルツ以上
の可聴周波数で作用する磁性部材で一般的に使用される
強磁性鋼の積層体で形成することもできる。その代わり
に、磁性部材１２１は、強磁性鋼のテープ巻で形成する
こともできる。磁性部材１２１は、フェライトのような
比較的高い透磁率の適切な強磁性部材で構成することも
できる。コイル８２と磁性部材１２１との間隙は熱伝導
性の電気絶縁材料１２０で満たすことができる。材料１
２０は、コンダクタ８２を電気的に絶縁するだけでな
く、水冷コンダクタ８２に磁性部材１２１内のうず電流
損によって生成する熱を伝達することによって水冷コン
ダクタ８２を吸熱器にすることもできる。その代わり
に、磁性部材１２１とコイル８２との間の短絡を避ける
ために磁性部材１２１とコイル８２との間に空気の層を
設けることもできる。そのような空気の層を設けるため
に、磁性部材１２１とコイル８２との間に空間を保持す
るように適切な構造（図示せず）を採用することもでき
る。

【００５３】図３（ｂ）のスプラッシュガード１００に
類似する耐火スプラッシュガードは、磁性部材１２１と
コイル８２を囲むことができる。

【００５４】磁性部材１２１の形状とコンダクタ８２の
形状は、コイル８２によって生成する磁界の形状を決定
する。このように、図１４（ａ）とは別の形状の磁性部
材１２１を使用することは好ましい。例えば、磁性部材
１２１は、図１４（ａ）の断面よりは大きいか、または
小さいコイル８２の周囲に設けることができる。磁性部
材１２１とコイル８２は、メニスカス位置７９の近くの
磁界を最適化するような形状にし、そのような位置に設
けることができる。

【００５５】図１４（ｂ）に示す実施例は、磁性部材１
２１Ａを有することを除いて図４（ａ）の実施例に類似
している。磁性部材１２１Ａは、その断面がＵ字状では
なくむしろ半円形であることを除いて磁性部材１２１に
類似している。また、コイル８２の断面は図１４（ｂ）
においては実質的に円形であり、一方、図１４（ａ）に
いては、コイル８２の断面は実質的に矩形である。

【００５６】磁性部材１２１は、空気の１０００倍以上
の比透磁率μ_r を有する磁束経路を提供する。磁性部材
１２１を通る磁束を大きくするために必要な電流は、磁
束経路１２９に沿った磁束を大きくするために必要な電
流に比べて無視できる（図１４（ａ）、（ｂ））。それ
ゆえ、メニスカス位置７９の近くに１００ガウスの磁束
密度を生成させるためには、磁束経路１２９に１００ガ
ウスの磁束密度を生成するような電流がコイル８２内に
流れることが必要である。図１〜４の幅広ループの装置
と比較すると、磁束経路８７（図４（ａ））は、図１４
（ａ）および１４（ｂ）の磁束経路１２９よりずっと長
い。コイル８２を流れる励磁電流Ｉは、ｌを磁束経路の
長さであるとすれば、Ｉ＝Ｂ・ｌ／μになる。このよう
に必要な電流は、磁束経路の長さｌに比例する。図４
（ａ）、１４（ａ）および１４（ｂ）を比較すると、磁
束経路１２９は磁束経路８７の半分よりも短いことが分
かる。図１〜４の幅広ループ状コンダクタ８２に磁性部
材１２１と１２１Ａを加えることによって（図１４
（ａ）（ｂ））、必要な電流は半分以下に節減され、必
要な電力（Ｐ＝Ｉ²Ｒ） は１／４以下に節減される。ま
た、図３の装置のコイル８２内の電流によるうず電流損
と表面７３のかき交ぜは、図１３に示す装置のコイル８
２内の電流によるうず電流損と表面７３のかき交ぜの４
倍以上である。

【００５７】磁性部材は、空気に比べて磁界内を電流が
流れやすい、高透磁率の領域を提供する。実際、磁性部
材１２１は、比較的低い透磁率の空気に代わるものであ
る。磁力線は、ヨーク１２４、アーム１２７の一方およ
びアーム１２７の他方を流れる。図１４（ａ）（ｂ）の
実施例の磁界は、磁界内の経路（磁束経路１２９）の一
部に空気を有するけれども、磁性部材１２１は経路１２
９を短縮し、それゆえ、特定の電流に対するメニスカス
位置７９における磁界の強さを増す。

【００５８】磁性部材１２１は、コイル８２とメニスカ
ス位置７９との間に磁性部材１２１の一部が存在しない
ような形状であり、そのような箇所に配置される。もし
磁性部材１２１の一部がコイル８２とメニスカス位置７
９との間に存在すれば、磁力線は実質的に磁性部材１２
１内にのみ流れるようになり、メニスカス位置７９まで
達する磁力線は殆どない。上記したように、空気に比べ
て磁性部材１２１は高透磁率であるから、磁性部材１２
１内を磁力線は流れやすい。このように、図１４（ａ）
（ｂ）のアーム１２７の両端部１２８は互いに離れてお
り、磁性部材１２１は、コイル８２とメニスカス位置７
９との間に磁性部材１２１の一部が存在しないような形
状であり、そのような箇所に配置される。コイル８２を
発して、アーム１２７の両端部１２８の間に流れる磁力
線を生み出すこれらの実施例の配置において、磁性部材
１２１の一部がメニスカス位置７９とコイル８２との間
に存在する場合よりもメニスカス位置７９に向けて磁力
線が集中する。また、これらの実施例の配置は、磁性部
材１２１がない場合よりもメニスカス位置７９に集中す
る電磁界を生み出す。

【００５９】上記したように、メニスカス７５の近くに
磁界を形成しかつ磁界の強さを強くするように、コイル
またはコイル部分に磁性部材が結合されるすべての実施
例において磁性部材は、磁性部材の一部がコイルまたは
コイル部分とメニスカス位置７９との間に存在せず且つ
波の振幅やメニスカスの角度を制御しようとする磁界の
能力が阻害されないような形状であり、そのような箇所
に配置される。

【００６０】磁性部材１２１は、上記したような機能
（すなわち、溶融金属の波８８を減衰すること、メニス
カスの角度βを制御すること、または波８８とロール表
面５７、６０との間に障壁を形成すること）のいずれか
を磁界が果たせるような方向に磁界を向けるためのアー
ム１２７のような構造を有している。

【００６１】図１４（ａ）（ｂ）の実施例において、ア
ーム１２７の両端部１２８の間の磁束経路１２９は磁界
の強さが最大の領域である。図１４（ａ）に明らかなよ
うに、磁性部材１２１の一方のアーム１２７はメニスカ
ス７５上に位置しており、他方のアーム１２７はロール
表面５７から離れた位置にある。磁性部材１２１をその
ように配置することによって、最強の磁界はメニスカス
７５を効率的に制御するためにメニスカス７５に隣接す
るプール６５上部に位置する。

【００６２】磁性部材１２１は、ロール表面５７、６０
やプールの頂面７３に関して、反対方向に配置すること
もできる。例えば、磁性部材１２１は、上記プール頂面
７３上より、メニスカス位置７９に隣接するロール表面
５７、６０の上部に配置することもできる。さらに、磁
性部材１２１は、両アーム１２７がメニスカス位置７９
を指すように、傾斜させることもできる。メニスカス７
５を制御する場合の磁性部材１２１の各種の方向の効果
は、部分的に、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、磁性
部材１２１とコンダクタ８２の断面形状に依存する。

【００６３】プールの頂面７３の特定の位置において特
定の磁界強さを得るために必要な電流は、磁性部材１２
１の形状が変われば、変わる。メニスカス位置７９に隣
接した位置において特定の磁界強さを得るために図１３
と図１４（ａ）（ｂ）の実施例で必要とされる電圧と電
流は、メニスカス位置７９に隣接する位置において上記
磁界強さと同じ磁界強さを得るために図１〜４（ａ）の
実施例で必要とされる電圧と電流の約５０％以下であ
る。図１３と図１４（ａ）（ｂ）の実施例の効率は、図
１〜４（ａ）の実施例の磁束経路８７（図４（ａ））よ
り短い磁束経路（磁束経路１２９）を磁性部材１２１が
生成することによって得られる。

【００６４】図１５に示すように、装置４０は、１３３
で連結されたアーム１３１と１３２を有するＬ字状磁性
部材１３０を有している。アーム１３１と１３２は、そ
れぞれ磁極１３４ａと１３４ｂで終わっている。アーム
１３１と１３２は分岐しており、実質的に直角である。
この実施例は、図１４（ａ）（ｂ）の場合よりもロール
４９を加熱する。というのは、図１４（ａ）（ｂ）の場
合よりもこの実施例の方が磁束がロール表面５７を貫く
距離が長くなるからである。メニスカス位置７９に隣接
する位置に特定の磁界強さを得るために図１５の実施例
で必要とされる電圧と電流は、メニスカス位置７９に隣
接する位置に上記磁界強さと同じ磁界強さを得るために
図１４（ａ）（ｂ）の実施例で必要とされる電圧および
電流とほぼ同じである。

【００６５】図１６（ａ）の装置は、図９〜１２の幅狭
ループの実施例に類似している。しかし、必要な電流を
半分以下にし、漏れ磁束を減少するために磁性部材１３
５が付加されている。

【００６６】図１６（ｂ）は図１６（ａ）の配置を利用
した実施例であり、磁性部材１３５と縦長の第一および
第二コイル部分１３７、１３９を有している。第二コイ
ル部分１３９は、図１６（ｂ）に示すように、メニスカ
ス位置７９に隣接する第一コイル部分１３７に対して実
質的に平行である。アーム１４０と１４１は、それぞれ
磁極部分１４２、１４３で終わっている。磁性部材１３
５上のヨーク１４４は、第一および第二側面１４７、１
５０を有している。ヨーク１４４の第一側面１４７とア
ーム１４０、１４１は第一コイル部分１３７を受ける溝
１５１を定める。第二コイル部分１３９は溝１５１の外
側のヨーク１４４の第二側面１５０に隣接している。

【００６７】図１６（ａ）の装置は、基本的に図１０
（ａ）（ｂ）の狭幅ループと同じであるが、磁性部材を
備えている。図１６（ａ）の装置は、図１０（ａ）
（ｂ）の装置より必要な電流は低い。さらに、図１６
（ｂ）に示す実施例において、磁界の形状は磁極１４
２、１４３とコンダクタ８２の形状によって定まる。

【００６８】図１６（ｂ）に示す実施例において、アー
ム１４０はメニスカス位置７９に隣接する位置の上部に
あり、アーム１４１はプールの頂面７３上にあるが、ア
ーム１４０に比してメニスカス位置７９から離れた位置
にある。磁界の封じこめは、この実施例の領域１５２内
の磁極１４２と１４３の間において達成される。磁性部
材１３５が図１６（ｂ）に示す位置にあるとき、比較的
強い磁界がメニスカス７５に隣接する位置に付加され
る。

【００６９】磁性部材１３５は、ロール４９に関して反
対側に配置することもできる。例えば、磁性部材１３５
は、プールの頂面７３よりむしろメニスカス位置７９に
隣接するロー表面５７、６０上に配置することもでき
る。さらに、磁性部材１３５は、アーム１４０、１４１
がメニスカス位置７９を指すように傾斜させることもで
きる。メニスカス７５を制御する場合の磁性部材１２１
の各種の方向の効果は、部分的に、磁性部材１３５の断
面形状と第一コイル部分１３７の形状に依存する。

【００７０】メニスカス位置７９に隣接する位置に特定
の強さの磁界を生成するために、図１６（ａ）の装置と
図１６（ｂ）の実施例で必要とされる電圧と電流は、メ
ニスカス位置７９に隣接する位置に上記磁界強さと同じ
強さの磁界を生するために、図９〜１２の実施例で必要
とされる電圧と電流の約半分であり、図１〜３の実施例
で必要とされる電圧と電流の約１５％である。これは、
図１６（ｂ）の実施例は磁性部材を有する狭幅ループの
配置であり、それによって図９〜１２の実施例の磁束経
路よりも短い磁束経路を領域１５２に生成するからであ
る。

【００７１】第二コイル部分１３９は、ヨーク１４４の
第二側面１５０に隣接する位置とは別の位置で磁性部材
１３５に対して配置することもできる。例えば、図１６
（ｂ）の実施例に類似する実施例として、第二コイル部
分１３９は、アーム１４０または１４１のいずれか一方
の外側面１５３に隣接させることもできる。

【００７２】図１７に示すように、装置４０は、アーム
１５７と１５９を有するＬ字状磁性部材１５５を有して
いる。磁性部材１５５は、テープ巻鉄心部分からなって
いる。アーム１５７と１５９は分岐しており、実質的に
直角方向に位置している。コイル部分１３７は、アーム
１５７と１５９の間に受け入れられる。アーム１５７と
１５９は、それぞれ磁極部分で終わっており、磁性部材
１５５がプール６５に最も近い第一コイル部分１３７の
側面１６０に隣接するアームを有しないように配置され
る。

【００７３】多少の漏れ磁束９８が、図１７に示すコイ
ル部分１３９に見られる。図１７の配置は、図１６
（ｂ）の実施例の場合よりもロール４９を加熱する。と
いうのは、図１７の配置においては、図１６（ｂ）の実
施例の場合よりもロール表面５７内を貫通する磁束の距
離が長くなるからである。メニスカス位置７９に隣接す
る位置で特定の強さの磁界を生成するために図１７の実
施例で必要とされる電圧と電流は、メニスカス位置７９
に隣接する位置で上記磁界強さと同じ強さの磁界を生成
するために図１６（ａ）の装置と１６（ｂ）の実施例で
必要とされる電圧および電流とほとんど同じである。

【００７４】Ｌ字状磁性部材を有する本発明の別の実施
例が図１８（ａ）（ｂ）と図１９に示されている。この
実施例は、磁性部材１６７と水冷の縦長コイル部分１６
１、１６４を有している。磁性部材１６７は、図１８
（ｂ）に示すような薄いＬ字状積層体を集めたものであ
る。磁性部材１６７は、それぞれが磁極部分１７３、１
７６で終わるアーム１６８と１６９を有している。アー
ム１６８と１６９は、図１８（ａ）と図１９に示すよう
に、分岐しており、実質的に直角である。銅製のうず電
流遮蔽１７０が磁性部材１６７の外側面に配置されてお
り、熱伝導性の絶縁材料１７１が磁性部材１６７と遮蔽
１７０の間に介装されている。遮蔽１７０がない場合、
コイル部分１６１の周りに過度の漏れ磁束が生成する。

【００７５】図１８（ａ）において、銅製のコイル部分
１６１は、外側の遮蔽１７０にろう付けされて、遮蔽を
吸熱器にしている。コイル部分１６４は、メニスカス位
置７９に極めて近い側面１７２を有する実質的に三角形
の断面である。コイル部分１６４は、メニスカス７５の
近くに磁界を形成する。電気絶縁性で熱伝導性の材料１
７７が、磁性部材１６７とコイル部分１６４との間に配
置されており、コイル部分１６４は磁性部材１６７の吸
熱器として作用する。磁極部分１７３は、図１８（ａ）
に示すように、テーパ状であり、ロール表面５７上の位
置１７８においてロール表面５７の接線方向の平面に対
して実質的に平行な平面を定める。位置１７８は磁極部
分１７３に最も近い表面５７上の位置である。

【００７６】図１９は、磁性部材１６７を使用する他の
実施例を示す。遮蔽１７０は、各コイル部分１６１と１
６４にろう付けされている。遮蔽１７０と磁性部材１６
７の磁極１７３、１７６の形状は、磁束の分布を決定す
る。図１９に示すように、磁極１７３と１７６は、磁束
を形成するようにテーパ状に形成されている。また、コ
イル部分１６１、１６４は、図１９に示すように、実質
的に矩形断面である。その代わりに、図１８（ａ）のコ
イル部分のように、図１９のコイル部分１６１は、実質
的に円形断面としすることもでき、図１９のコイル部分
１６４を実質的に三角形断面とすることもできる。

【００７７】メニスカス位置７９に隣接する位置で特定
の強さの磁界を形成するために、図１８と図１９の実施
例で必要とされる電圧と電流は、メニスカス位置７９に
隣接する位置で上記磁界強さと同じ強さの磁界を形成す
るために、図１６（ａ）の装置と図１６（ｂ）の実施例
で必要とされる電圧および電流とほぼ同じである。

【００７８】図２０の装置において、コンダクタ８２
は、磁性部材１８６を有する２つの狭幅ループを有して
いる。下記に示すように、磁性部材１８６はＭ字状（図
２１の１８６Ａ）またはＴ字状（図２２の１８６Ｂ）と
することもできる。

【００７９】図２１に示す実施例は、第一および第二コ
イル部分１８０、１８３を有している。第二コイル部分
１８３は、メニスカス位置７９に隣接して配置されてお
り、第一コイル部分１８０は第二コイル部分の横に並ん
で、第二コイル部分との間に間隙が設けられいる。第二
コイル部分１８３は、図２１に示すように、第一コイル
部分１８０に実質的に平行に配置されている。磁性部材
１８６Ａは積層体であり、ヨーク１８９と、外側第一ア
ーム１９２と、内側第二アーム１９５と、外側第三アー
ム１９８を有している。各アームはヨーク１８９から伸
びており、磁極部分１９９で終わっている。アーム１９
２、１９８の磁極部分１９９は、図２１に示すように、
テーパ状である。少なくとも第二コイル部分１８３の一
部は、第一アーム１９２、第二アーム１９５およびヨー
ク１８９との間で定められる溝内に受け入れられる。少
なくとも第一コイル部分１８０の一部は、第二アーム１
９５、第三アーム１９８およびヨーク１８９との間で定
められる溝内に受け入れられる。

【００８０】熱伝導性で電気絶縁性の材料１７１が短絡
を防ぐために、コイル部分１８０、１８３と磁性部材１
８６Ａとの間に配置される。材料１７１は、磁性部材１
８６Ａ内のうず電流損によって生成する熱をコイル部分
１８０、１８３に伝達することによって、水冷コンダク
タ８２を吸熱器にする。

【００８１】磁性部材１８６Ａは、上記制御機能（溶融
金属の波８８を減衰すること、メニスカス角度βを制御
することおよび波８８とロール表面５７、６０との間に
障壁を形成すること）のいずれかを電磁界が実行しうる
ように電磁界の方向を向けるために、アーム１９２、１
９５および磁極部分１９９のような構造を有している。
コイル部分１８３によって生成される磁界は、メニスカ
ス７５の形状を制御する。コイル部分１８０によって生
成される磁界は、溶融金属の波を減衰する。磁性材料１
８６Ａのアーム１９２、１９５、１９８とコイル部分１
８０、１８３の形状は、メニスカス制御を最適化し、溶
融金属の波を減衰するように、磁界の方向を向けるよう
に変えることもできる。メニスカス位置７９に隣接する
位置で特定の強さの磁界を形成するために、図２１の実
施例で必要とされる電圧と電流は、メニスカス位置７９
に隣接する位置で上記磁界強さと同じ強さの磁界を形成
するために、図１６（ａ）の装置や図１６（ｂ）の実施
例で必要とされる電圧および電流とほぼ同じである。

【００８２】図２２（ａ）の実施例は、分岐アーム２０
３と２０５の間に中心アーム２０１を有するＴ字状磁性
部材１８６Ｂを使用している。アーム２０３と２０５
は、実質的に同一平面上にある。アーム２０１は、アー
ム２０３と２０５に対して実質的に直角である。アーム
２０１、２０３および２０５は、それぞれ磁極部分２０
７で終わっている。アーム２０３と２０５の磁極部分２
０７はテーパ状である。少なくともコイル部分１８３の
一部は、アーム２０１、２０３に隣接している。コイル
部分１８３およびアーム２０３と２０１の磁極部分２０
７は、メニスカス７５を制御するために磁界を形成す
る。コイル部分１８０およびアーム２０５と２０１の磁
極部分２０７は、溶融金属の波を減衰するために磁界を
形成する。

【００８３】磁性部材１８６Ｂは、積層体からなる。図
２２（ａ）に示す経路内を磁力線が流れるように、積層
体は図２２（ｂ）の突き合わせ接続に示すように配置さ
れる。特に、アーム２０３の積層体によって定められる
平面は、実質的にアーム２０５の積層体によって定めら
れる平面に平行である。アーム２０１の積層体によって
定められる平面は、アーム２０３、２０５の積層体によ
って定められる平面に直角である。その代わりに、アー
ム２０１、２０３、２０５は、テープ巻鉄心から切り出
して、それらを組み合わせることもできる。

【００８４】コイル部分１８３は、実質的に断面が三角
形である。熱伝導性で電気絶縁性の材料１７１が、短絡
を防ぐために、コイル部分１８０、１８３と磁性部材１
８６Ｂとの間に配置される。材料１７１は、磁性部材１
８６Ｂ内のうず電流損によって生成する熱を水冷コンダ
クタ８２に伝達することによって、水冷コンダクタ８２
を吸熱器にする。中心アーム２０１と各アーム２０３、
２０５との間に電気絶縁性で熱伝導性の材料を配置する
ことは重要である。

【００８５】磁性部材１８６Ｂは、上記制御機能（溶融
金属の波８８を減衰すること、メニスカス角度βを制御
することおよび波８８とロール表面５７、６０との間に
障壁を形成すること）のいずれかを電磁界が実行しうる
ように電磁界の方向を向けるために、アーム２０１、２
０３、２０５および磁極部分２０７のような構造を有し
ている。コイル部分１８３によって形成される磁界は、
メニスカス７５の形状を制御する。コイル部分１８０に
よって形成される磁界は、溶融金属の波を減衰する。ア
ーム２０１、２０３２０５と磁性部材１８６Ｂの磁極部
分２０７とコイル部分１８０、１８３の形状は、溶融金
属の波を制御し且つ減衰するように磁界の方向を向ける
ように変えることもできる。メニスカス位置７９に隣接
する位置で特定の強さの磁界を生成するために図２２
（ａ）（ｂ）の実施例で必要とされる電圧と電流は、メ
ニスカス位置７９に隣接する位置で上記磁界強さと同じ
強さの磁界を生成するために図１６（ａ）の装置および
図１６（ｂ）の実施例で必要とされる電圧と電流にほぼ
等しい。

【００８６】縦長第一コイル部分２２１と縦長第二コイ
ル部分２２４を有する装置が図２３に示されている。そ
の実施例は図２４に示されている。この実施例は、第一
コイル部分２２１に結合された第一磁性部材２２７と、
第二コイル部分２２４に結合された第二磁性部材２３０
を有している。図２４において、第一磁性部材２２７
は、ヨーク２３３とそれから伸びたアーム２３６、２３
９を有している。アーム２３６、２３９は、それぞれ磁
極部分２５０、２５２で終わっている。少なくとも第一
コイル部分２２１の一部は、ヨーク２３３とアーム２３
６、２３９によって定められる溝に受け入れられる。第
二磁性部材２３０は、ヨーク２４２とそれから伸びたア
ーム２４５、２４８を有している。アーム２４５、２４
８は、それぞれ磁極部分２５４、２５６で終わってい
る。磁極部分２５０、２５６は図２４に示すようにテー
パ状である。少なくとも第二コイル部分２２４の一部
は、ヨーク２４２とアーム２４５、２４８によって定め
られる溝に受け入れられる。第一磁性部材２２７のアー
ム２３９は、第二磁性部材２３０のアーム２４５に隣接
している。

【００８７】第二磁性部材は、上記制御機能（溶融金属
の波８８を減衰すること、メニスカス角度βを制御する
ことおよび波８８とロール表面５７、６０との間に障壁
を形成すること）の一つ以上を電磁界が実行しうるよう
に電磁界の方向を向けるために、第一磁性部材２２７と
共働する磁極部分２５４、２５６のような構造を有して
いる。

【００８８】磁性部材２２７と２３０の位置は独立して
調節され、磁性部材２３０によってメニスカス７５の近
くに磁界を形成し、磁性部材２２７によって溶融金属の
波を減衰するための磁界を形成する。磁性部材２２７、
２３０は、強磁性鋼のテープ巻または積層体からなるも
のである。熱伝導性の電気絶縁体１７１がコイル部分２
２１、２２４と磁性部材２２７、２３０との間に配置さ
れている。熱伝導性の電気絶縁体１７１は、コイル部分
２２１、２２４を、磁性部材２２７、２３０内のうず電
流損によって生成される熱をそれぞれコイル部分２２
１、２２４に伝達することによって、コイル部分２２
１、２２４を吸熱器として機能させる。

【００８９】図２５の実施例は、第一Ｌ字状磁性部材２
９０Ａと第二Ｌ字状磁性部材２９３を有している。磁性
部材２９０Ａは、接続点３０２で連結されたアーム２９
６と２９９を有している。アーム２９６と２９９は、そ
れぞれ磁極部分３０５、３０８で終わっている。アーム
２９６と２９９は分岐しており、互いに実質的に直角で
ある。磁極部分３０５と３０８はテーパ状である。コイ
ル部分２２１は、磁性部材２９０Ａのアーム２９６と２
９９の間に受け入れられており、メニスカス７５から遠
い側面３１０が丸い形状をしている。磁極部分３０５、
３０８およびコイル部分２２１は、プール６５の頂面７
３の波を減衰するために磁界を形成する。

【００９０】第二磁性部材２９３は、接続点３１８で連
結されたアーム３１１と３１５を有している。アーム３
１１と３１５は、それぞれ磁極部分３２１、３２４で終
わっている。アーム３１１と３１５は分岐しており、互
いに実質的に直角である。アーム３１１は磁極部分３２
１に最も近いロール表面５７上の位置３２７におけるロ
ール表面（図２５の５７）に接している平面に対して直
角である。アーム３１５は、位置３２７を含むロール表
面（図２５の５７）に接している平面に対して平行であ
る。磁極部分３２１は、位置３２７を含む接平面に対し
て平行な表面を定める。磁極３２１と３２４およびコイ
ル部分２２４はメニスカス７５を制御する磁界を形成す
る。

【００９１】図２６は、磁性部材２９０Ａに類似する磁
性部材２９０Ｂを有する、図２５の実施例の変形例であ
るが、非テーパ状磁極部分３０８Ａを有している。実質
的に円形断面を有するコイル部分２２１Ａは、磁性部材
２９０Ｂのアーム２９６、２９９の間に配置されてい
る。コイル部分２２４は、実質的に矩形断面を有してお
り、図２５と図２６に示すように、矩形の長辺は隣接す
るロール表面（図２５と図２６のロール表面５７）に面
している。磁極部分３０５と３０８Ａおよびコイル部分
２２１Ａは、プール６５の頂面７３上の波を減衰するた
めに磁界を形成する。

【００９２】図２３〜２６に示すように、第二コイル部
分２２４は、メニスカス位置７９に隣接する第一コイル
部分２２１に対して実質的に平行である。

【００９３】メニスカス位置７９に隣接する位置で特定
の強さの磁界を形成するために、図２３の装置と図２４
〜２６の対応する実施例によって必要とされる電圧と電
流は、メニスカス位置７９に隣接する位置で上記磁界強
さと同じ強さの磁界を形成するために、図１６（ａ）の
装置と図１６（ｂ）の実施例によって必要とされる電圧
および電流とほぼ同じである。

【００９４】縦長第一コイル部分３３１と縦長第二コイ
ル部分３３４を有する装置が図２７に示されている。こ
の装置は、両コイル部分に隣接する単一の磁性部材３３
７を有している。図２８〜３０は、図２７の装置とは異
なる実施例を示す。

【００９５】図２８において、磁性部材３３７Ａは、ヨ
ーク３４０とアーム３４３、３４６を有している。各ア
ーム３４３、３４６は磁極部分３５０で終わっている。
アーム３４６は、隣接するロール表面（図２８の５７）
に対して最も近く、位置３５３を含み、ロール表面に接
している平面に対して直角である。位置３５３は、アー
ム３４６に最も近いロール表面５７の一部である。アー
ム３４６の磁極部分３５０は、位置３５３を含み、ロー
ル表面５７に接している平面に対して実質的に平行であ
る表面３５６を定める。ヨーク３４０およびアーム３４
０、３４６は、コイル部分３３１、３３４の少なくとも
一部を受け入れる溝を定める。コイル部分３３４とアー
ム３４６の磁極部分３５０は、メニスカス７５の形状を
制御する磁界を生成する。コイル部分３３１とアーム３
４３の磁極部分３５０は、溶融金属の波を減衰する磁界
を形成する。図２８に明らかなように、コイル部分３３
１、３３４は、実質的に円形断面を有している。

【００９６】図２９において、磁性部材３３７Ｂは、ヨ
ーク３７０を有しており、ヨーク３７０は、ロール表面
５７に最も近い第一磁極部分３７３とロール表面５７か
ら離れた第二磁極部分３７６を有している。磁極部分３
７３は、図２９に示すように、磁極部分３７３が表面３
７７を定めるようにテーパ状である。表面３７７は、ロ
ール表面５７上の位置３８０を含み、ロール表面５７に
接する平面に対して実質的に平行である。位置３８０
は、磁極部分３７３に最も近いロール表面５７の部分で
ある。磁極部分３７６は、図２９に示すように、テーパ
状にすることができる。コイル部分３３４と磁極部分３
７３は、メニスカス７５の形状を制御する磁界を形成す
る。コイル部分３３１と磁極部分３７６は、溶融金属の
波を減衰する磁界を形成する。コイル部分３３１、３３
４は、図２９に示すように、実質的に三角形断面であ
る。

【００９７】図３０において、磁性部材３３７Ｃは、第
一アーム４０３と第二アーム４０６をつなぐヨーク３９
０を有している。 第一アーム４０３は、ロール表面
（図３０の５７）から離れており、磁極部分４０８で終
わっている。第二アーム４０６は、隣接するロール表面
（図３０の５７）に最も近く、磁極部分４０９で終わっ
ている。磁極部分４０９はテーパ状であり、磁極部分４
０９は表面４１２を定める。表面４１２は、隣接するロ
ール表面の領域４１５を含み、ロール表面に接している
平面に対して実質的に平行である。 領域４１５は、磁
極部分４０９に最も近い隣接するロール表面の領域であ
る。磁極部分４０８は、テーパ状である。コイル部分３
３１と３３４はアーム４０３と４０６の間に受け入れら
れており、矩形断面である。コイル部分３３４と磁極部
分４０９は、メニスカス７５の形状を制御する磁界を生
成する。コイル部分３３１と磁極部分４０８は、溶融金
属の波を減衰する磁界を生成する。

【００９８】磁性部材３３７Ａ〜３３７Ｃは、磁束を封
じ込め、必要な電流を減少する。漏れ磁束９８を有する
図１１（ａ）（ｂ）および図１２の実施例に対して、こ
れらの実施例では漏れ磁束はない。

【００９９】磁性部材１３０（図１５）、１３５（図１
６）、１５５（図１７）、１６７（図１８と図１９）、
１８６（図２０〜２２（ｂ））、２２７と２２０（図２
３と図２４）、２９０Ａ、２９０Ｂおよび２９３（図２
５と図２６）、３３７（図２７〜３０）は、可聴周波数
で機能する磁性部材で一般的に使用されている強磁性鋼
の積層体で形成されている。その代わりに、磁性部材１
３０、１３５、１５５、１８６Ｂ、２２７、２３０、２
９０Ａ、２９０Ｂおよび２９３は、強磁性鋼のテープ巻
で形成することもできる。さらに、磁性部材は、フェラ
イトのような比較的高い透磁率を有する適切な強磁性鋼
で形成することもできる。

【０１００】コイル８２と磁性部材との間の間隙は、動
作中におけるコイルと磁性部材との間の短絡を防ぐため
に、熱伝導性で電気絶縁性の材料を充填することもでき
る。そのような材料は、コイル８２に対して電気絶縁性
を示すだけでなく、隣接する磁性部材内のうず電流損に
よって生成する熱を水冷コイル８２に伝達することによ
って水冷コイル８２を吸熱器にする。その代わりに、磁
性部材とコイル８２との間の短絡を防ぐために、コイル
８２と隣接する磁性部材との間に空気の間隙を形成する
こともできる。そのような空気の層を備えるためのコイ
ル８２と隣接する磁性部材との間に空気を保持するため
に適切な構造（図示せず）を使用することができる。こ
の場合は、吸熱器として機能しない。

【０１０１】図３（ｂ）のスプラッシュガード１００に
類似する耐火スプラッシュガード（図示せず）は、磁性
部材とコイル８２を囲んでいる。そのようなスプラッシ
ュガードは、図３の装置に関して説明したスプラッシュ
ガード１００によって果たされる機能に類似する機能を
果たす。スプラッシュガードは、各磁性部材とコイル部
分の外形に沿ったものである。

【０１０２】図２４〜２６の実施例のような第一コイル
部分と第二コイル部分および第一磁性部材と第二磁性部
材とを有する実施例において、第一スプラッシュガード
（図示せず）が第一コイル部分と第一磁性部材を囲むよ
うにすることもでき、第二スプラッシュガード（図示せ
ず）が第二コイル部分と第二磁性部材を囲むようにする
こともできる。その代わりに、第一コイル部分と第二コ
イル部分および第一磁性部材と第二磁性部材とを有する
そのような実施例において、スプラッシュガードがすべ
てのコイル部分と各磁性部材を囲むようにすることもで
きる。

【０１０３】コイル８２は上記実施例においては中空体
として説明したが、装置４０のコンダクタは水冷のため
に中空にする必要はない。例えば、図３１に示すよう
に、装置４０は、プールの頂面７３に面する凸状側面を
備えた曲面状断面を有する、中実で導電性の狭幅プレー
ト４５０からなる幅広ループ状コイルを有してもよい。
導電性管４５３を隣接するロール表面（図３１のロール
表面５７）から遠い導電性プレート４５０の側面４５６
に取りつけることもできる。この実施例において、冷却
水は、プレート４５０から熱を除去するように管４５３
内を循環する。管４５３よりむしろプレート４５０は、
電力源（図示せず）に接続される。図３１の実施例は、
４６０において磁界を生成する。

【０１０４】以上の詳細な説明は、本発明を理解するた
めにのみ必要であり、何等の限定も加えるべきでなく、
修正・変形は当業者にとって明らかである。

【０１０５】

【発明の効果】本発明は上記のとおり構成されているの
で、連続鋳造されるストリップの表面特性が良好で、ス
トリップの厚さが均一である、低コストの電磁メニスカ
ス制御装置及びその制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施例を使用するストリップ
鋳造装置の破断斜視図である。

【図２】図１の装置の概略回路図である。

【図３】図３（ａ）は図１の鋳造装置の一部断面を示す
側面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のコイルに類似
したコイルの断面図であり、スプラッシュガードを有し
ている。

【図４】図４（ａ）は一部断面を示す、図１の鋳造装置
の一部の拡大破断側面図であり、溶融金属の波は電磁力
の影響を受ける。図４（ｂ）は図４（ａ）の電磁界の電
磁反発力の方向を示す概略図である。

【図５】電磁力の影響を受けない溶融金属の波を示す鋳
造装置の一部の拡大破断側面図である。

【図６】図３（ａ）の６−６矢視破断断面図であり、一
部は除去されている。

【図７】一部断面を示す、図１の鋳造装置の一部の拡大
破断側面図であり、メニスカスは電磁力の影響を受け
る。

【図８】電磁力の影響を受けないメニスカスを示す鋳造
装置の一部の拡大破断側面図である。

【図９】一部断面を示す、本発明の装置の別の実施例を
使用するストリップ鋳造装置の破断斜視図である。

【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は図９の装置の概略回
路図である。

【図１１】図１１（ａ）は、一部断面を示す、電磁界が
ない場合の図９の鋳造装置の破断側面図であり、図１１
（ｂ）は、一部断面を示す、図９の鋳造装置の破断側面
図であり、同時に磁界が示されている。

【図１２】一部断面を示す、本発明の装置のさらに別の
実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図であ
り、同時に磁界が示されている。

【図１３】磁性部材を有する本発明の装置の概略構成図
である。

【図１４】図１４（ａ）は一部断面を示す、図１３の装
置の一実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面
図であり、図１４（ｂ）は一部断面を示す、図１３の装
置の別の実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側
面図である。

【図１５】一部断面を示す、図１３の装置のさらに別の
実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図であ
る。

【図１６】図１６（ａ）は図１０（ｂ）に類似する概略
回路図であり、磁性部材を有している。図１６（ｂ）は
一部断面を示す、図１６（ａ）の装置の一実施例を使用
するストリップ鋳造装置の破断側面図である。

【図１７】一部断面を示す、図１６（ａ）の装置の別の
実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図であ
る。

【図１８】図１８（ａ）は一部断面を示す、図１６
（ａ）の装置のさらに別の実施例を使用するストリップ
鋳造装置の破断側面図であり、図１８（ｂ）は図１８
（ａ）の１８Ｂー１８Ｂ矢視断面図である。

【図１９】一部断面を示す、図１６（ａ）の装置のさら
に別の実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面
図である。

【図２０】磁性部材を有する本発明の装置の別の実施例
の概略回路図である。

【図２１】一部断面を示す、図２０の装置の一実施例を
使用するストリップ鋳造装置の破断側面図である。

【図２２】図２２（ａ）は一部断面を示す、図２０の装
置の別の実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側
面図であり、図２２（ｂ）は図２２（ａ）の磁性部材の
分解組立図である。

【図２３】磁性部材を有する本発明の装置のさらに別の
実施例の概略回路図である。

【図２４】一部断面を示す、図２３の装置の一実施例を
使用するストリップ鋳造装置の破断側面図である。

【図２５】一部断面を示す、図２３の装置の別の実施例
を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図である。

【図２６】一部断面を示す、図２３の装置のさらに別の
実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図であ
る。

【図２７】磁性部材を有する本発明の装置のさらに別の
実施例の概略回路図である。

【図２８】一部断面を示す、図２７の装置の一実施例を
使用するストリップ鋳造装置の破断側面図である。

【図２９】一部断面を示す、図２７の装置の別の実施例
を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図である。

【図３０】一部断面を示す、図２７の装置のさらに別の
実施例を使用するストリップ鋳造装置の破断側面図であ
る。

【図３１】一部断面を示す、電磁界を生成するためにプ
レートを使用る本発明の装置の一実施例を使用するスト
リップ鋳造装置の破断側面図である。

【符号の説明】

４０…電磁メニスカス制御装置 ４６…連続ストリップ鋳造装置 ４９…第一ロール ５２…第二ロール ５７、６０…ロール表面 ６５…プール ７０…ノズル ７３…プールの頂面 ７５…メニスカス ７９…メニスカス位置 ８２…コイル ８８…波 ９７…コイル部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワルター エフ． プラエグ アメリカ合衆国 60440−1924 イリノイ ボーリングブルック レイクビュー サ ークル 340 (72)発明者 ジョゼフ ジー． ラッチフォード アメリカ合衆国 46410 イリノイ メリ ルヴィレ ウェスト 57ス プレイス 2256 (72)発明者 ヨウ シン ワン アメリカ合衆国 60565 イリノイ ネイ パーヴィレ フォックス リバー レーン 2752

Claims (66)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頂面を有する溶融金属のプールを保有す
   るための空間を定める相互に対面する表面を有する一対
   の反対方向に回転するロールを含む連続ストリップ鋳造
   装置において、上記プール頂面が相互に対面するロール
   表面に接触する各位置においてメニスカスが形成され、
   上記メニスカスの各々を磁気的に制御する装置であっ
   て、該装置は、上記位置に隣接し、その位置のロールの
   外側に制御手段を有し、 上記制御手段は、その位置におけるメニスカスを制御す
   るために、その位置に隣接する上記プールの頂面に作用
   する電磁界を生成するための手段を有する連続鋳造にお
   ける電磁メニスカス制御装置。
2. 【請求項２】 上記連続ストリップ鋳造装置が溶融金属
   を上記プールに供給するノズルを有し、上記プール頂面
   は上記ノズルからの溶融金属によって形成される波を有
   し、上記波が通常上記位置の各々に向かって移動し、上
   記制御手段がメニスカスに隣接する波の振幅を減少させ
   る電磁界を生成するための手段を有する請求項１記載の
   装置。
3. 【請求項３】 上記プール頂面とロール表面が上記位置
   で上記メニスカスの角度を定め、上記制御手段が上記メ
   ニスカスの角度を制御する電磁界を生成するための手段
   を有する請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 上記連続ストリップ鋳造装置が溶融金属
   を上記プールに供給するノズルを有し、上記プール頂面
   は上記ノズルからの溶融金属によって形成される波を有
   し、上記波が通常上記位置の各々に向かって移動し、上
   記制御手段が上記波と上記位置に隣接するロール表面と
   の間に障壁を形成するために、電磁界を生成するための
   手段を有する請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段が導電性コイルを有し、 上記装置が電磁界を生成するためにコイル内に時変電流
   を流すための手段を有する請求項１、２、３または４記
   載の装置
6. 【請求項６】 上記コイルが幅広ループ状コイルを含む
   請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 上記制御手段が上記幅広ループ状コイル
   に結合した磁性部材を有し、 上記磁性部材が、磁性部材がない場合における電流より
   も少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の機能
   を電磁界が果たせるように、上記電磁界を形成するため
   の手段を有する請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 上記幅広ループ状コイルが上記メニスカ
   ス位置に隣接するコイル部分を有し、 上記コイル部分の断面が上記電磁界を形成するために磁
   性部材と協同する手段を有する請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 上記磁性部材が強磁性鋼の積層体または
   強磁性鋼もしくはフェライトのテープ巻からなる請求項
   ７記載の装置。
10. 【請求項１０】 上記コイルが上記位置に隣接するコイ
    ル部分を含み、上記磁界に影響を与える磁性部材を介装
    しない場合においても、請求項１から４のいずれか１以
    上に記載の機能を電磁界が果たせるように、上記位置に
    充分近接させて電磁界を生成するための手段を有する請
    求項５記載の装置。
11. 【請求項１１】 上記コイルが幅広ループ状コイルであ
    って、 上記コイル断面が上記電磁界が上記機能を果たせるよう
    に上記電磁界を形成するための手段を有する請求項１０
    記載の装置。
12. 【請求項１２】 上記コイルが、上記電磁界が上記機能
    の少なくとも２つは果たせるような手段を有する請求項
    １０記載の装置。
13. 【請求項１３】 上記コイルが幅狭ループ状コイルを含
    む請求項５記載の装置。
14. 【請求項１４】 上記制御手段が上記幅狭ループ状コイ
    ルと結合した磁性部材を有し、 上記磁性部材が、磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の機能
    を電磁界が果たせるように、上記電磁界を形成するため
    の手段を有する請求項１３記載の装置。
15. 【請求項１５】 上記磁性部材が、磁性部材がない場合
    における電流よりもより少ない電流で上記機能の少なく
    とも２つを電磁界が果たせるように、上記電磁界を形成
    するための手段を有する請求項１４記載の装置。
16. 【請求項１６】 上記幅狭ループ状コイルが、上記メニ
    スカス位置に横づけされた第一コイル部分と、第一コイ
    ル部分と電気的に接続されて第一コイル部分との間に間
    隙を介して第一コイル部分に横づけされた第二コイル部
    分を有し、 上記第一コイル部分の断面は、電磁界が（ａ）上記メニ
    スカスを制御するか、（ｂ）メニスカスの角度を制御す
    るか、または（ａ）と（ｂ）の両方を実行するように電
    磁界を形成するために、磁性部材と協同する手段を有す
    る請求項１４記載の装置。
17. 【請求項１７】 上記第二コイルの断面は、電磁界が
    （ｃ）上記メニスカスに隣接する波の振幅を減少する
    か、（ｄ）上記波とメニスカス位置に隣接するロール表
    面との間に障壁を形成するか、または（ｃ）と（ｄ）の
    両方を実行するように電磁界を形成するために、磁性部
    材と協同する手段を有する請求項１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 上記磁性部材が強磁性鋼の積層体また
    は強磁性鋼もしくはフェライトのテープ巻からなる請求
    項１４記載の装置。
19. 【請求項１９】 上記幅狭ループ状コイルが上記メニス
    カスに横づけされた第一コイル部分と、 上記第一コイル部分との間に間隙を介して第一コイル部
    分に横づけされた第二コイル部分と、 第一コイル部分と第二コイル部分を電気的に接続する手
    段を有する請求項１３記載の装置。
20. 【請求項２０】 上記第一コイル部分と第二コイル部分
    が上記プール頂面から実質的に等距離にある請求項１９
    記載の装置。
21. 【請求項２１】 上記第一コイル部分は、電磁界が上記
    位置に隣接するプール頂面に作用して（ａ）上記メニス
    カスを制御するか、（ｂ）上記メニスカスの角度を制御
    するか、または（ａ）と（ｂ）の両方を実行するよう
    に、電磁界を生成するための手段を有し、 上記第二コイル部分は、電磁界が（ｃ）上記メニスカス
    位置に隣接する波の振幅を減少するか、（ｄ）上記波と
    メニスカス位置に隣接するのロール表面との間に障壁を
    形成するか、または（ｃ）と（ｄ）の両方を実行するよ
    うに、電磁界を生成するための手段を有する請求項１９
    記載の装置。
22. 【請求項２２】 上記第一コイル部分の断面は、電磁界
    が（ａ）上記メニスカスを制御するか、または（ｂ）上
    記メニスカスの角度を制御するか、または（ａ）と
    （ｂ）の両方を実行するように電磁界を形成するための
    手段を有する請求項２１記載の装置。
23. 【請求項２３】 上記第二コイル部分の断面は、電磁界
    が（ｃ）上記波の振幅を減少するか、（ｄ）上記波と上
    記位置に隣接するロール表面との間に障壁を形成する
    か、または（ｃ）と（ｄ）の両方を実行するように電磁
    界を形成するための手段を有する請求項２２記載の装
    置。
24. 【請求項２４】 上記幅狭ループ状コイルが上記位置に
    隣接する縦長第一コイル部分と、 上記第一コイル部分と電気的に接続された縦長第二コイ
    ル部分と、 上記第一コイル部分および第二コイル部分が実質的に三
    角形断面を有する請求項１４記載の装置。
25. 【請求項２５】 上記制御手段が、上記位置に隣接し、
    アームの各々が磁極部分で終わる一対のアームを有する
    第一磁性部材を有し、 上記コイルの一部は上記一対のアームの間に位置してお
    り、 上記第一磁性部材は、磁性部材がない場合における電流
    よりも少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の
    機能を電磁界が果たせるように、電磁界を形成するため
    の手段を有する請求項５記載の装置。
26. 【請求項２６】 上記コイルが、上記位置に隣接する第
    一コイル部分と電気的に上記第一コイル部分と接続され
    た第二コイル部分を含む幅狭ループ状コイルを有し、 上記第一磁性部材がヨークを有し、 上記ヨークと上記一対のアームが第一コイル部分および
    第二コイル部分の少なくとも一部を受ける溝を定める請
    求項２５記載の装置。
27. 【請求項２７】 上記第一磁性部材が、磁性部材がない
    場合における電流よりも少ない電流で上記機能の少なく
    とも２つを電磁界が果たせるように、電磁界を形成する
    ための手段を有する請求項２５記載の装置。
28. 【請求項２８】 上記第一磁性部材が縦長部分を有し、 第一磁性部材の上記縦長部分が半円形断面を有し、 上記一対のアームで受けられる上記コイル部分が縦長部
    分を有し、 上記コイル部分の縦長部分が円形断面を有する請求項２
    ５記載の装置。
29. 【請求項２９】 第一磁性部材が上記一対のアームに結
    合したヨークを有し、 上記アームの各々は上記ヨークと実質的に直角をなし、 上記一対のアームの間に配された上記コイル部分が縦長
    部分を有し、 上記コイル部分の縦長部分が矩形断面を有する請求項２
    ５記載の装置。
30. 【請求項３０】 上記第一磁性部材のアーム部が連結部
    から分岐したものであり、 上記一対のアーム間に配された上記コイル部分が縦長部
    分を有し、 上記縦長部分が矩形断面または三角形断面を有する請求
    項２５記載の装置。
31. 【請求項３１】 上記コイルが、上記位置に隣接する縦
    長第一コイル部分および第一コイル部分に電気的に接続
    された縦長第二コイル部分を含む狭幅ループ状コイルを
    有し、 上記第一コイル部分は上記第一磁性部材上で上記一対の
    アームの間に受け入れられるコイル部であり、 上記第一磁性部材は第一と第二の向かい合った端がある
    ヨークを有し、 上記ヨークの第一端と上記一対のアームが上記第一コイ
    ル部分を受け入れる溝を定め、 上記第二コイル部分が上記溝の外側の上記ヨークの第二
    端に隣接している請求項２５記載の装置。
32. 【請求項３２】 上記コイルが上記位置に隣接する縦長
    第一コイル部分および第一コイル部分に電気的に接続さ
    れた縦長第二コイル部分を含む幅狭ループ状コイルを有
    し、 上記第一磁性部材の上記アームが連結部から実質的に分
    岐しており、 上記第一コイル部分は上記第一磁性部材上の一対のアー
    ムの間に受け入れられるコイル部である請求項２５記載
    の装置。
33. 【請求項３３】 上記第一コイル部分は実質的に三角形
    断面または矩形断面を有し、 上記第二コイル部材は実質的に円形断面または三角形を
    有する請求項３２記載の装置。
34. 【請求項３４】 上記一対のアームの一方が相互に対面
    するロール表面に近接し、 上記一方のアームの他方が近接した相互に対面するロー
    ル表面から遠くにあり、 上記第一コイル部分が実質的に三角形断面を有すると
    き、相互に対面するロール表面に近接する上記アームの
    上記磁極部分がテーパ状である請求項３３記載の装置。
35. 【請求項３５】 上記コイルが幅狭ループ状コイルを有
    し、 上記制御手段が上記幅狭ループ状コイルと結合した第一
    および第二磁性部材を有し、 上記磁性部材が、磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の機能
    を電磁界が果たせるように、電磁界を形成するための手
    段を有する請求項５記載の装置。
36. 【請求項３６】 上記磁性部材が、磁性部材がない場合
    における電流よりも少ない電流で上記機能の少なくとも
    ２つを電磁界が果たせるように、電磁界を形成するため
    の手段を有する請求項３５記載の装置。
37. 【請求項３７】 上記幅狭ループ状コイルが、上記位置
    に隣接して上記メニスカスに横づけされた縦長第一コイ
    ル部分および第一コイル部材との間に間隙を介して第一
    コイル部分に横づけされた縦長第二コイル部分を有し、 上記コイルが上記第一コイル部分と第二コイル部分を電
    気的に接続する手段を有し、 上記第一磁性部材は上記メニスカス位置に隣接し、上記
    第二磁性部材は上記第一磁性部材と離れて配され、 上記第一磁性部材は、第一磁性部材がない場合における
    電流よりも少ない電流で、電磁界が上記位置に隣接する
    プールの頂面に作用して（ａ）上記メニスカスを制御す
    るか、（ｂ）上記メニスカスの角度を制御するか、また
    は（ａ）と（ｂ）の両方を実行するように、上記電磁界
    を形成するための手段を有し、 上記第一コイル部分の断面が上記電磁界を形成するため
    に上記第一磁性部材と協同する手段を有する請求項３５
    記載の装置。
38. 【請求項３８】 上記第二磁性部材は、第二磁性部材が
    ない場合よりも少ない電流で、電磁界が（ｃ）上記メニ
    スカスに隣接する波の振幅を減少するか、（ｄ）上記波
    と上記メニスカスに隣接するロール表面との間に障壁を
    形成するか、または（ｃ）と（ｄ）の両方を実行するよ
    うに、上記電磁界を形成するための手段を有し、 上記第二コイル部分の断面が上記電磁界を形成するため
    に上記第一磁性部材と協同する手段を有する請求項３７
    記載の装置。
39. 【請求項３９】 上記幅狭ループ状コイルが、上記位置
    に隣接してメニスカスに横づけされた縦長第一コイル部
    分と、第一コイル部分との間に間隙を介して第一コイル
    部分に横づけされた縦長第二コイル部分と、 上記コイルが上記第一コイル部分と上記第二コイル部分
    を電気的に接続する手段を有し、 上記第一磁性部材が上記位置に隣接し且つ各アームの端
    部が磁極部分で終わる一対のアームを有し、 上記第一コイル部分の少なくとも一部が上記第一磁性部
    材上の上記一対のアームの間に受入れられ、 上記第二磁性部材が上記第一磁性部材に隣接し、 上記第二磁性部材が、各アームの端部が磁極部分で終わ
    る一対のアームを有し、 上記第二コイル部分の少なくとも一部は上記第二磁性部
    材の一対のアームの間に受け入れられる請求項３５記載
    の装置。
40. 【請求項４０】 上記磁性部材の各々のアームが連結部
    から分岐しており、 上記第一コイル部分は矩形断面を有し且つ矩形の長辺が
    隣接するロール表面に面しており、 上記第二コイル部分が環状または円形の断面を有する請
    求項３９記載の装置。
41. 【請求項４１】 上記第一磁性部材は、第一磁性部材が
    ない場合における電流よりも少ない電流で、上記位置に
    隣接するプールの頂面に作用する電磁界が（ａ）上記メ
    ニスカスを制御するか、（ｂ）上記メニスカスの角度を
    制御するか、または（ａ）と（ｂ）の両方を実行するよ
    うに、上記電磁界を形成するための手段を有し、 上記第二磁性部材は、第二磁性部材がない場合における
    電流よりも少ない電流で、電磁界が（ｃ）上記メニスカ
    スに隣接する波の振幅を減少するか、（ｃ）上記波と上
    記メニスカス位置に隣接するロール表面との間に障壁を
    形成するか、また（ｃ）と（ｄ）の両方を実行すよう
    に、上記電磁界を形成するための手段を有する請求項３
    ９記載の装置。
42. 【請求項４２】 上記制御手段が、上記位置に隣接し且
    つ各アームが磁極部分で終わる一対のアームを有する磁
    性部材を有し、 上記コイルが互いに電気的に接続されて間隔を置いて配
    された第一および第二コイル部分を有する幅狭ループ状
    コイルを有し、 上記磁性部材の上記アームの一つが上記第一および第二
    コイル部分によって受け入れられ、 上記磁性部材は、磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の機能
    を電磁界が果たせるように、電磁界を形成するための手
    段を有する請求項５記載の装置。
43. 【請求項４３】 上記制御手段が、上記位置に隣接し且
    つヨーク、第一アーム、第二アームおよび第三アームを
    含む磁性部材を有し、各アームがヨークから伸び、各ア
    ームは磁極部分で終わっており、 上記第二アームは第一アームと第三アームとの間に配さ
    れ、 上記コイルは、互いに電気的に接続され且つ間隔を置い
    て配されている第一および第二コイル部分を含む狭幅ル
    ープ状コイルを有し、 上記第一コイル部分の少なくとも一部が上記第一アーム
    と第二アームとの間に位置しており、 上記第二コイル部分の少なくとも一部が上記第二アーム
    と第三アームとの間に位置しており、 上記磁性部材は、磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の機能
    を電磁界が果たせるように、上記電磁界を形成するため
    の手段を有する請求項５記載の装置。
44. 【請求項４４】 上記制御手段が、上記位置に隣接し且
    つ第一アーム、第二アームおよび第三アームを含む磁性
    部材を有し、各アームは磁極部分で終わっており、 上記第一アームは実質的に第三アームと共通平面になっ
    ており、 上記第二アームは実質的に第一および第三アームの各々
    と直角であり、 上記コイルが互いに間隔を置いて電気的に接続された縦
    長第一および第二コイル部分を含む狭幅ループ状コイル
    を有し、 上記第一コイルの少なくとも一部が上記第一および第二
    アームに隣接しており、 上記第二コイルの少なくとも一部が上記第二および第三
    アームに隣接しており、 上記磁性部材は、磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で請求項１から４のいずれかに記載の機能
    を電磁界が果たせるように、上記電磁界を形成するため
    の手段を有する請求項５記載の装置。
45. 【請求項４５】 上記第一コイル部分が三角形断面を有
    しており、 上記第二コイル部分が矩形断面を有している請求項４４
    記載の装置。
46. 【請求項４６】 上記制御手段が、プール頂面に面する
    凸状部を備えた湾曲した断面を有する導電性プレートか
    ら形成された幅広ループ状コイルを有し、 上記装置が電磁界を生成するために上記プレートに時変
    電流を流すための手段を有する請求項１、２、３または
    ４記載の装置。
47. 【請求項４７】 頂面を有する溶融金属のプールを保有
    するための空間を定める相互に対面して反対方向に回転
    する一対のロールを有する連続ストリップ鋳造装置にお
    いて形成されるメニスカスを電磁的に制御するための方
    法であって、上記メニスカスは上記プールの頂面が相互
    に対面するロール表面に接触する各位置において形成さ
    れ、 上記方法は、上記各位置に隣接し且つその位置のロール
    の外側に電磁界を生成するための手段を有し、 上記メニスカスを制御するためにその位置に隣接するプ
    ールの頂面に作用する電磁界を生成するために上記生成
    手段を使用することからなる連続鋳造における電磁メニ
    スカス制御方法。
48. 【請求項４８】 溶融金属をプールに供給するためのノ
    ズルを備え、上記ノズルからの溶融金属によって上記プ
    ール頂面に波を形成し、上記波は通常上記位置に向かっ
    て移動し、上記メニスカスに隣接する波の振幅を減少す
    るために上記電磁界を使用する請求項４７記載の方法。
49. 【請求項４９】 上記位置におけるプール頂面とロール
    表面が上記メニスカスの角度を定め、上記メニスカスの
    角度を制御するために電磁界を使用する請求項４７記載
    の方法。
50. 【請求項５０】 上記プール内に溶融金属を供給するた
    めのノズルを備え、上記ノズルからの溶融金属によって
    上記プールの頂面に波を形成し、上記波は通常上記位置
    に向かって移動し、上記波とロール表面との間に障壁を
    形成するために電磁界を使用する請求項４７記載の方
    法。
51. 【請求項５１】 電磁界を生成するために導電性コイル
    を使用し、上記電磁界を生成するために上記コイルに時
    変電流を流す請求項４７、４８、４９または５０記載の
    方法。
52. 【請求項５２】 上記コイルが幅広ループ状コイルであ
    る請求項５１記載の方法。
53. 【請求項５３】 磁性部材に幅広ループ状コイルを結合
    し、上記磁性部材がない場合における電流よりも少ない
    電流で請求項４７から５０のいずれかに記載の機能を電
    磁界が果たせるように、上記電磁界を形成するために上
    記磁性部材を使用する請求項５２記載の方法。
54. 【請求項５４】 磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で上記機能の中の少なくとも２つを電磁界
    が果たせるように、上記電磁界を形成するために上記磁
    性部材を使用する請求項５３記載の方法。
55. 【請求項５５】 上記コイルの一部を上記位置に隣接さ
    せ、磁界に影響するような磁性部材を介装しない場合
    に、請求項４７から５０のいずれか一つ以上に記載の機
    能を電磁界が果たせるように、上記位置に充分に近接す
    るように上記電磁界を生成する請求項５１記載の方法。
56. 【請求項５６】 電磁界を生成する工程が、上記機能の
    少なくとも２つを電磁界が果たせるように、上記位置に
    充分に近接するように上記電磁界を生成することからな
    る請求項５５記載の方法。
57. 【請求項５７】 上記コイルが狭幅ループ状コイルであ
    る請求項５１記載の方法。
58. 【請求項５８】 磁性部材に上記狭幅ループ状コイルを
    備え、磁性部材がない場合におけるよりも少ない電流で
    請求項４７から５０のいずれかに記載の機能を電磁界が
    果たせるように、上記電磁界を形成するために上記磁性
    部材を使用する請求項５７記載の方法。
59. 【請求項５９】 磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で上記機能の中の少なくとも２つを電磁界
    が果たせるように、電磁界を形成するために上記磁性部
    材を使用する請求項５８記載の方法。
60. 【請求項６０】 狭幅ループ状コイルに、上記メニスカ
    スに横づけされた第一コイル部分と、第一コイル部分と
    の間に間隙を介して第一コイル部分に横づけされた第二
    コイル部分を備えた請求項５７記載の方法。
61. 【請求項６１】 上記位置に隣接するプール頂面に作用
    する電磁界が（ａ）上記メニスカスを制御するか、
    （ｂ）上記メニスカスの角度を制御するか、または
    （ａ）と（ｂ）の両方を実行するように、上記電磁界を
    生成するために第一コイル部分を使用し、 電磁界が（ｃ）上記メニスカスに隣接する波の振幅を減
    少するか、（ｄ）上記波とロール表面との間に障壁を形
    成するか、または（ｃ）と（ｄ）の両方を実行するよう
    に、上記電磁界を生成するために第二コイル部分を使用
    する請求項６０記載の方法。
62. 【請求項６２】 電磁界が（ａ）上記メニスカスを制御
    するか、（ｂ）上記メニスカスの角度を制御するか、ま
    たは（ａ）と（ｂ）の両方を実行するような断面形状を
    第一コイル部分に備えた請求項６１記載の方法。
63. 【請求項６３】 電磁界が（ｃ）上記メニスカスに隣接
    する波の振幅を減少するか、（ｄ）上記波とロール表面
    との間に障壁を形成するか、または（ｃ）と（ｄ）の両
    方を実行するような断面形状を第二コイル部分に備えた
    請求項６２記載の方法。
64. 【請求項６４】 上記コイルに狭幅ループ状コイルを備
    え、第一および第二磁性部材に上記狭幅ループ状コイル
    を結合し、磁性部材がない場合における電流よりも少な
    い電流で請求項４７から５０のいずれかに記載の機能を
    電磁界が果たせるように、上記電磁界を形成するために
    上記磁性部材を使用する請求項５１載の方法。
65. 【請求項６５】 磁性部材がない場合における電流より
    も少ない電流で上記機能の少なくとも２つを電磁界が果
    たせるように、上記電磁界を形成するために上記第一お
    よび第二磁性部材を使用する請求項６４記載の方法。
66. 【請求項６６】 上記メニスカスに横づけされた第一コ
    イル部分と、第一コイル部分との間に間隙を介して第一
    コイル部分に横づけされた第二コイル部分を上記狭幅ル
    ープ状コイルに備え、 上記位置に隣接するプール頂面に作用する電磁界は
    （ａ）上記メニスカスを制御するか、（ｂ）上記メニス
    カスの角度を制御するか、または（ａ）と（ｂ）の両方
    を実行するように、上記電磁界を生成するために上記第
    一コイル部分を使用し、 第一磁性部材がない場合における電流よりも少ない電流
    で、上記位置に隣接するプールの頂面に作用する電磁界
    が（ａ）上記メニスカスを制御するか、（ｂ）上記メニ
    スカスの角度を制御するか、または（ａ）と（ｂ）の両
    方を実行するように、上記電磁界を形成するために上記
    第一磁性部材を使用し、 電磁界が（ｃ）上記メニスカスに隣接する波の振幅を減
    少するか、（ｄ）上記波とロール表面との間に障壁を形
    成するか、または（ｃ）と（ｄ）の両方を実行するよう
    に、上記電磁界を生成するために上記第二コイル部分を
    使用し、 第二磁性部材がない場合における電流よりも少ない電流
    で、電磁界が（ｃ）上記メニスカスに隣接する波の振幅
    を減少するか、（ｄ）上記波とロール表面との間に障壁
    を形成するか、または（ｃ）と（ｄ）の両方を実行する
    ように、上記電磁界を形成するために上記第二磁性部材
    を使用する請求項６４記載の方法。