強磁場印加された塩化ナトリウム水溶液中を運動する第2 相の軌跡

摘要

鋼の連続鋳造工程では、Ar 気泡や介在物等の溶鋼中非導電性第2 相が凝固先端部に巻き込まれて残存し、 鋼の品質を低下させることがある。そこで、電磁ブレーキを用いた溶鋼の速度分布制御により第2 相の巻き 込み防止を図っている。更なる製品の高品質化、生産の効率化には、印加磁場強度をはじめとする電磁ブレ ーキの操作条件に対する詳細な改善指針が必要となる。すなわち、磁場環境下における導電性流体中非導電 性第2 相の挙動解明が望まれている。しかしながら、今まで行われてきた水モデル実験では、水の電気伝導 度が小さいために印加磁場に由来するローレンツ力を顕在化できない。一方、導電性水溶液である塩化ナト リウム水溶液に強磁場を印加することで導電性水溶液中第2 相に作用する浮力、慣性力、ローレンツ力の比 を電磁ブレーキ作用下での溶鋼中第2 相に作用するそれぞれの力の比とほぼ同じにすることが可能となり、 ローレンツ力の効果も考慮された可視化モデル実験系が構築可能となった1), 2)。 そこで、本研究ではこのモデル実験系を利用して磁場環境下における導電性流体中テフロン球、Ar 気泡双 方の軌跡を調査したので報告する。