JPH01170558A - 注入ノズル直接通電加熱の制御方法 - Google Patents
注入ノズル直接通電加熱の制御方法Info
- Publication number
- JPH01170558A JPH01170558A JP32861987A JP32861987A JPH01170558A JP H01170558 A JPH01170558 A JP H01170558A JP 32861987 A JP32861987 A JP 32861987A JP 32861987 A JP32861987 A JP 32861987A JP H01170558 A JPH01170558 A JP H01170558A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- amount
- temperature
- control method
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶融金属を流通させる注入ノズルの内壁に地
金が凝固・付着することを防止するために、注入ノズル
を通電加熱する際の加熱条件を制御する方法に関する。
金が凝固・付着することを防止するために、注入ノズル
を通電加熱する際の加熱条件を制御する方法に関する。
連続鋳造において、取鍋からタンデイツシュ、或いはタ
ンデイツシュからモールドに溶融金属を供給する際、外
気と接触することに起因して溶融金属が酸化することを
防止するため、浸漬ノズルやロングノズル等の注入ノズ
ルを使用して、外気と遮断された状態で溶融金属を注入
している。
ンデイツシュからモールドに溶融金属を供給する際、外
気と接触することに起因して溶融金属が酸化することを
防止するため、浸漬ノズルやロングノズル等の注入ノズ
ルを使用して、外気と遮断された状態で溶融金属を注入
している。
この注入ノズルは、鋳込み開始時に高温の溶鋼がノズル
内を流下する際に、熱ｉ撃を受ける。また、溶鋼による
摩耗や溶損、溶鋼成分やパウダー成分との反応等にも曝
される。このような使用条件から、耐熱衝撃性、耐食性
、耐溶損性、耐摩耗性等に優れた材料でノズルを製造す
ることが要求される。この点で、アルミナ、炭素等の中
性材料がもっている化学的安定性、及び炭素（黒鉛）の
低弾性、低膨張率を利用したアルミナ−カーボン質の耐
火物が注入ノズルの材料として用いられている。
内を流下する際に、熱ｉ撃を受ける。また、溶鋼による
摩耗や溶損、溶鋼成分やパウダー成分との反応等にも曝
される。このような使用条件から、耐熱衝撃性、耐食性
、耐溶損性、耐摩耗性等に優れた材料でノズルを製造す
ることが要求される。この点で、アルミナ、炭素等の中
性材料がもっている化学的安定性、及び炭素（黒鉛）の
低弾性、低膨張率を利用したアルミナ−カーボン質の耐
火物が注入ノズルの材料として用いられている。
ところで、鋳造中の溶鋼温度は、鋳込み初期及び鋳込み
末期に低下し易い。この温度低下に伴って、ノズルの内
壁に地金が付着し、溶鋼の流動状態が不安定になり、一
定した品質の鋳片を得ることが困難になる。地金の付着
は、ついにはノズル内を閉塞する場合もある。この傾向
は、鋳片品質の面から低温鋳造を必要とする鋼種を鋳込
む場合に顕著に現れる。
末期に低下し易い。この温度低下に伴って、ノズルの内
壁に地金が付着し、溶鋼の流動状態が不安定になり、一
定した品質の鋳片を得ることが困難になる。地金の付着
は、ついにはノズル内を閉塞する場合もある。この傾向
は、鋳片品質の面から低温鋳造を必要とする鋼種を鋳込
む場合に顕著に現れる。
この地金付着を防止するため、ノズル外表面に断熱材を
施す等の対策がとられているが、充分な効果が得られて
いない。そこで、注入ノズル自体を直接的に通電加熱す
ることにより、溶融金属の温度低下を防止し、地金の析
出、付着によるノズルの閉塞を防止することが特開昭５
５−６４８５７号公報で提案されている。
施す等の対策がとられているが、充分な効果が得られて
いない。そこで、注入ノズル自体を直接的に通電加熱す
ることにより、溶融金属の温度低下を防止し、地金の析
出、付着によるノズルの閉塞を防止することが特開昭５
５−６４８５７号公報で提案されている。
このように注入ノズルを通電加熱するとき、ノズル耐火
物の表面温度を熱電対で検出し、この表面温度が一定と
なるように通電加熱用の入力電力を制御している。これ
は、ノズルの内面温度が直接測定できないためであり、
ノズル耐火物の表面温度から非定常熱伝導計算によって
ノズルの内面温度を推定している。
物の表面温度を熱電対で検出し、この表面温度が一定と
なるように通電加熱用の入力電力を制御している。これ
は、ノズルの内面温度が直接測定できないためであり、
ノズル耐火物の表面温度から非定常熱伝導計算によって
ノズルの内面温度を推定している。
ところが、このように表面温度からノズルの内部温度を
推定する方法は、計算負荷が大きく、かつ、推定誤差も
伴う。したがって、入力電力に過剰又は不足が生じる。
推定する方法は、計算負荷が大きく、かつ、推定誤差も
伴う。したがって、入力電力に過剰又は不足が生じる。
そして、入力電力が不足する場合、地金の析出に起因し
たノズル内の閉塞が生じる。逆に過剰の場合には、ノズ
ルが過剰に加熱され、酸化劣化等によるノズルの損傷が
著しくなる。また、過剰な電力を投入すること自体、省
エネルギーの面で不利なものである。
たノズル内の閉塞が生じる。逆に過剰の場合には、ノズ
ルが過剰に加熱され、酸化劣化等によるノズルの損傷が
著しくなる。また、過剰な電力を投入すること自体、省
エネルギーの面で不利なものである。
そこで、本発明は、ノズル外表面における放熱量に基づ
き投入電力量を制御することによって、ノズルの内面温
度を精度良く必要なレベルに維持し、安定した条件下で
の溶融金属の注入を行うことを目的とする。
き投入電力量を制御することによって、ノズルの内面温
度を精度良く必要なレベルに維持し、安定した条件下で
の溶融金属の注入を行うことを目的とする。
本発明の通電加熱制御方法は、その目的を達成するため
に、通電加熱される注入ノズルの表面温度を計測し、こ
の測定値を演算器に入力してノズル表面からの放熱量を
演算し、該放熱量にバランスする電力を前記注入ノズル
に供給することを特徴とする。
に、通電加熱される注入ノズルの表面温度を計測し、こ
の測定値を演算器に入力してノズル表面からの放熱量を
演算し、該放熱量にバランスする電力を前記注入ノズル
に供給することを特徴とする。
以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
第１図は、本実施例で使用した通電加熱の制御系を示す
。
。
タンディッシ５１の底部に取り付けられた浸漬ノズル２
に、圧着又はボルト締め等の手段によって給電電極３が
固定されている。この給電電極３には、電源４からの電
流を人力制御器５によって制御した後の電流を入力して
いる。また、浸漬ノズル２の表面に熱電対６が取り付け
られており、この熱電対６により検出された浸漬ノズル
２の表面温度が演算器７に入力される。演算器７では、
この人力された表面温度から浸漬ノズル２表面からの放
熱量を演算し、その演算結果を入力制御器５に出力する
。このようにして、浸漬ノズル２表面の放熱量と平衡に
なるような電力が、入力制御器５から給電電極３に供給
される。
に、圧着又はボルト締め等の手段によって給電電極３が
固定されている。この給電電極３には、電源４からの電
流を人力制御器５によって制御した後の電流を入力して
いる。また、浸漬ノズル２の表面に熱電対６が取り付け
られており、この熱電対６により検出された浸漬ノズル
２の表面温度が演算器７に入力される。演算器７では、
この人力された表面温度から浸漬ノズル２表面からの放
熱量を演算し、その演算結果を入力制御器５に出力する
。このようにして、浸漬ノズル２表面の放熱量と平衡に
なるような電力が、入力制御器５から給電電極３に供給
される。
第２図は、この加熱制御方式による作用を具体的に説明
する図である。ただし、同図（ａ）は浸漬ノズルを通電
加熱した場合を示し、同図（ｂ）は通電加熱なしの場合
を示す。
する図である。ただし、同図（ａ）は浸漬ノズルを通電
加熱した場合を示し、同図（ｂ）は通電加熱なしの場合
を示す。
人力電力Ｑ６ が０の場合、ノズルからの放熱量Ｑ’ｏ
ｕ ｔ は、第２図ら〕に示すように全て溶鋼から供
給され、溶鋼の温度が低下する。したがって、このとき
のノズル外表面温度Ｔ０から、放射、対流による熱伝達
量として放熱量Ｑ。ｕｔが求められる。
ｕ ｔ は、第２図ら〕に示すように全て溶鋼から供
給され、溶鋼の温度が低下する。したがって、このとき
のノズル外表面温度Ｔ０から、放射、対流による熱伝達
量として放熱量Ｑ。ｕｔが求められる。
この放熱量Ｑ。ｕｔは、溶鋼の放熱量Ｑ、に等しく、温
度低下した溶鋼がノズルの内壁に付着することになる。
度低下した溶鋼がノズルの内壁に付着することになる。
これに対し、通電加熱用の電力Ｑ、をノズルに供給する
と、ノズルの内面温度Ｔ＋ が上昇する。
と、ノズルの内面温度Ｔ＋ が上昇する。
そして、放熱量Ｑ、いに等しい電力ＱＥを供給するとき
、理論的にはノズルの内面温度Ｔｔ が溶鋼温度Ｔ、に
等しくなり、溶鋼からの放熱量Ｑ、は０となる。すなわ
ち、溶鋼の温度降下が生じず、ノズル内面に地金が付着
することが防止される。
、理論的にはノズルの内面温度Ｔｔ が溶鋼温度Ｔ、に
等しくなり、溶鋼からの放熱量Ｑ、は０となる。すなわ
ち、溶鋼の温度降下が生じず、ノズル内面に地金が付着
することが防止される。
たとえば、アルミナ７０重量％、黒鉛３０重景％の組成
をもち、内径が６０ｍｍ、 外形１３０ｍ、 長さ
６００ｍｍの浸漬ノズル２に対する通電加熱を、次のよ
うにして制御した。熱電対６で測定した浸漬ノズル２の
外表面温度は６００ ℃であり、このときの放熱量は１
８ＫＷに相当した。そこで、この放熱量に見合う電力を
ノズルに供給すると、３０分後にノズル外表面温度は１
３５０℃に達した。この状態で、２４０トンの取鍋で５
鍋連続の受湯を安定した条件下で行うことができた。ま
た、通湯後のノズル内を調査した結果、地金付着もなく
且つノズルの損傷もなかった。
をもち、内径が６０ｍｍ、 外形１３０ｍ、 長さ
６００ｍｍの浸漬ノズル２に対する通電加熱を、次のよ
うにして制御した。熱電対６で測定した浸漬ノズル２の
外表面温度は６００ ℃であり、このときの放熱量は１
８ＫＷに相当した。そこで、この放熱量に見合う電力を
ノズルに供給すると、３０分後にノズル外表面温度は１
３５０℃に達した。この状態で、２４０トンの取鍋で５
鍋連続の受湯を安定した条件下で行うことができた。ま
た、通湯後のノズル内を調査した結果、地金付着もなく
且つノズルの損傷もなかった。
これに対し、１５ Ｋ Ｗの人力電力を加えた場合、ノ
ズル内壁に若干の地金付着がみられた。また、２２ＫＷ
の電力を投入した場合は、地金付着がないものの、浸漬
ノズル２が過度に加熱され、ノズル内面に組織劣化が観
察された。
ズル内壁に若干の地金付着がみられた。また、２２ＫＷ
の電力を投入した場合は、地金付着がないものの、浸漬
ノズル２が過度に加熱され、ノズル内面に組織劣化が観
察された。
以上に説明したように、本発明においては、ノズルの外
表面における放熱量に見合った電力を投入することによ
り、必要最小限の入力電力でノズルを安定して加熱がで
き、ノズル内壁に対する地金の付着を防止することがで
きる。また、溶融金属の鋳込温度が低下できる等の利点
も得られる。
表面における放熱量に見合った電力を投入することによ
り、必要最小限の入力電力でノズルを安定して加熱がで
き、ノズル内壁に対する地金の付着を防止することがで
きる。また、溶融金属の鋳込温度が低下できる等の利点
も得られる。
第１図は本発明の実施例で使用した制御系を示し、第２
図は本発明の作用を具体的に説明するための図である。
図は本発明の作用を具体的に説明するための図である。
Claims (1)
- １、通電加熱される注入ノズルの表面温度を計測し、こ
の測定値を演算器に入力してノズル表面からの放熱量を
演算し、該放熱量にバランスする電力を前記注入ノズル
に供給することを特徴とする注入ノズル直接通電加熱の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861987A JPH01170558A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 注入ノズル直接通電加熱の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861987A JPH01170558A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 注入ノズル直接通電加熱の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170558A true JPH01170558A (ja) | 1989-07-05 |
Family
ID=18212291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32861987A Pending JPH01170558A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 注入ノズル直接通電加熱の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01170558A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830376A (en) * | 1992-07-16 | 1998-11-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Topographical selective patterns |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP32861987A patent/JPH01170558A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5830376A (en) * | 1992-07-16 | 1998-11-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Topographical selective patterns |
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