JPH01170562A - 通電加熱方法 - Google Patents
通電加熱方法Info
- Publication number
- JPH01170562A JPH01170562A JP32862587A JP32862587A JPH01170562A JP H01170562 A JPH01170562 A JP H01170562A JP 32862587 A JP32862587 A JP 32862587A JP 32862587 A JP32862587 A JP 32862587A JP H01170562 A JPH01170562 A JP H01170562A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- current
- heating
- electrode
- heated
- 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.)
- Granted
Links
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、導電性耐火物等の被加熱体自体に電流を供給
し、抵抗熱による発熱を利用してその被加熱体を安定し
て加熱する方法に関する。
し、抵抗熱による発熱を利用してその被加熱体を安定し
て加熱する方法に関する。
たとえば、連続鋳造装置における取鍋からタンディッシ
ニ、タンデイツシュからモールドへの溶鋼の注入に際し
ては、製品である鋳片の品質を確保するうえから、溶鋼
流と大気との接触を避けるため耐火材で構成されたノズ
ルを介して溶鋼が注入される。
ニ、タンデイツシュからモールドへの溶鋼の注入に際し
ては、製品である鋳片の品質を確保するうえから、溶鋼
流と大気との接触を避けるため耐火材で構成されたノズ
ルを介して溶鋼が注入される。
このノズルは、鋳込み開始時に高温の溶鋼がノズル内を
流下する際に、熱衝撃を受ける。また、溶鋼による摩耗
、侵食、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質でノズルを製造することが要求さ
れる。この点から、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ノズル
の材料として用いられている。
流下する際に、熱衝撃を受ける。また、溶鋼による摩耗
、侵食、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質でノズルを製造することが要求さ
れる。この点から、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ノズル
の材料として用いられている。
ところで、連続鋳造においては、鋳造中の溶鋼温度が鋳
込み初期及び鋳込み末期に低下する。この温度低下に伴
って、ノズルの内壁に地金が付着して溶鋼の注入状態が
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。この地金付着を防止する方法として、事前にノズ
ルをガスバーナによって予熱する方法が採用されている
。しかし、この予熱によっても、地金付着に対する充分
な効果が得られていない。
込み初期及び鋳込み末期に低下する。この温度低下に伴
って、ノズルの内壁に地金が付着して溶鋼の注入状態が
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。この地金付着を防止する方法として、事前にノズ
ルをガスバーナによって予熱する方法が採用されている
。しかし、この予熱によっても、地金付着に対する充分
な効果が得られていない。
この点を改良するものとして、アルミナ−カーボン質耐
大物の導電性を利用して、その耐火物自体に直接通電し
、抵抗熱によって耐火物を加熱することが、たとえば特
開昭５５−６４８５７号公報で提案されている。ただし
、この加熱方式においては、ノズルの耐火物と通電電極
との接触の均一化を図る上に問題がある。そこで、本発
明者等は、安定した通電加熱を得るために、可縮性のあ
る導電性物質をノズルと通電電極との間に介在させて通
電することを、特開昭５８−８５１７号公報で提案して
いる。
大物の導電性を利用して、その耐火物自体に直接通電し
、抵抗熱によって耐火物を加熱することが、たとえば特
開昭５５−６４８５７号公報で提案されている。ただし
、この加熱方式においては、ノズルの耐火物と通電電極
との接触の均一化を図る上に問題がある。そこで、本発
明者等は、安定した通電加熱を得るために、可縮性のあ
る導電性物質をノズルと通電電極との間に介在させて通
電することを、特開昭５８−８５１７号公報で提案して
いる。
ところで、現在一般に使用されているノズルの材質は、
アルミナ−グラファイト質の耐火物であり、３０％程度
の黒鉛を含有している。このような成分配合のノズルに
あっては、予熱なしの状態で溶鋼を直接流通させても、
熱衝撃に起因した割れが発生することがない。そのため
、直接通電加熱時の投入電流として、加熱に必要な熱量
に見合う最大電流を加熱初期から印加することが一般的
である。
アルミナ−グラファイト質の耐火物であり、３０％程度
の黒鉛を含有している。このような成分配合のノズルに
あっては、予熱なしの状態で溶鋼を直接流通させても、
熱衝撃に起因した割れが発生することがない。そのため
、直接通電加熱時の投入電流として、加熱に必要な熱量
に見合う最大電流を加熱初期から印加することが一般的
である。
しかし、前述のようにノズルと通電電極との間に導電性
物質を介在させて通電加熱を行うときには、ノズルと通
電電極との間の接触状態が温度によって異なり、異常加
熱に起因した欠陥が発生する場合がある。すなわち、導
電性物質として一般的に使用されている黒鉛シートは、
偶温時に右ける熱変形が少ない。そこで、たとえば黒鉛
シート部の温度が５００℃以下の低温時に所定の加熱熱
量に見合う大電流を一度に印加するとき、黒鉛シートの
熱変形による密着性の向上が図れないため、接触部が異
常に局部加熱される。この傾向が著しい場合、接触部で
アークスポットが発生し、電極接触部のノズルが著しく
損傷し、その後の通電加熱に耐えられないばかりか、溶
鋼注入時に溶鋼がノズルから噴出する危険性もある。
物質を介在させて通電加熱を行うときには、ノズルと通
電電極との間の接触状態が温度によって異なり、異常加
熱に起因した欠陥が発生する場合がある。すなわち、導
電性物質として一般的に使用されている黒鉛シートは、
偶温時に右ける熱変形が少ない。そこで、たとえば黒鉛
シート部の温度が５００℃以下の低温時に所定の加熱熱
量に見合う大電流を一度に印加するとき、黒鉛シートの
熱変形による密着性の向上が図れないため、接触部が異
常に局部加熱される。この傾向が著しい場合、接触部で
アークスポットが発生し、電極接触部のノズルが著しく
損傷し、その後の通電加熱に耐えられないばかりか、溶
鋼注入時に溶鋼がノズルから噴出する危険性もある。
そこで、本発明は、この低温領域における導電性物質の
接触状態を考慮して電流投入量を制御することにより、
ノズルと通電電極との間に異常な局部加熱が生じること
なく、ノズルの耐久性を維持しながら、安定した条件下
でノズルを通電加熱することを目的とする。
接触状態を考慮して電流投入量を制御することにより、
ノズルと通電電極との間に異常な局部加熱が生じること
なく、ノズルの耐久性を維持しながら、安定した条件下
でノズルを通電加熱することを目的とする。
本発明の通電加熱方法は、その目的を達成するために、
電極と被加熱体との間に導電性物質を介在させて通電加
熱する際、通電加熱の初期には目標加熱温度に必要な最
大投入電流よりも低い低電流を投入し、前記導電性物質
が変形して前記電極と被加熱体との間の接触抵抗が軽減
した後で前記最大投入電流を投入することを特徴とする
。
電極と被加熱体との間に導電性物質を介在させて通電加
熱する際、通電加熱の初期には目標加熱温度に必要な最
大投入電流よりも低い低電流を投入し、前記導電性物質
が変形して前記電極と被加熱体との間の接触抵抗が軽減
した後で前記最大投入電流を投入することを特徴とする
。
第１図乃至第３図を参照しながら、導電性物質として黒
鉛シートを使用した場合を例にとって、本発明の作用を
具体的に説明する。
鉛シートを使用した場合を例にとって、本発明の作用を
具体的に説明する。
第１図は、黒鉛電極とノズル耐火物との間に挿入される
可縮性の導電性物質として黒鉛ンートを使用した場合、
その黒鉛シートの接触抵抗に及ぼす加圧力及び温度の影
響を表したグラフである。
可縮性の導電性物質として黒鉛ンートを使用した場合、
その黒鉛シートの接触抵抗に及ぼす加圧力及び温度の影
響を表したグラフである。
第１図から明らかなように、ノズルに対する電極の押付
は力が０．５ｋｇ／ｃｏ！以下の小さな加圧力の場合に
は、接触抵抗は、温度が上昇してもさほど低下しない。
は力が０．５ｋｇ／ｃｏ！以下の小さな加圧力の場合に
は、接触抵抗は、温度が上昇してもさほど低下しない。
この条件下で通電加熱すると、電極に接触するノズル部
分が異常に加熱され、その接触部が著しく損傷する。そ
の結果、ノズルの耐久性が劣化する。
分が異常に加熱され、その接触部が著しく損傷する。そ
の結果、ノズルの耐久性が劣化する。
これに対し、１〜２０ｋｇ／ｃｆｆｌの押付は力で電極
をノズルに押し付けて通電するとき、電極とノズルとの
間の接触抵抗は、５００ ℃以上では低値に安定する。
をノズルに押し付けて通電するとき、電極とノズルとの
間の接触抵抗は、５００ ℃以上では低値に安定する。
ところが、この条件下でノズルの加熱温度１５００℃に
必要な電流を初期から投入すると、５００℃以下の低温
域においてノズルと電極との接触部が局部加熱され、ノ
ズルの耐用性が短くなる。
必要な電流を初期から投入すると、５００℃以下の低温
域においてノズルと電極との接触部が局部加熱され、ノ
ズルの耐用性が短くなる。
そこで、本発明にあっては、接触抵抗が低値に安定する
５００℃近傍まで低電流を投入する。この初期の投入電
流は、本発明者等が種々の条件で実験した結果では、目
標加熱温度に必要な最大投入電流のほぼ２／３以下であ
るとき、接触部の異常発熱が無いことが確認された。
５００℃近傍まで低電流を投入する。この初期の投入電
流は、本発明者等が種々の条件で実験した結果では、目
標加熱温度に必要な最大投入電流のほぼ２／３以下であ
るとき、接触部の異常発熱が無いことが確認された。
この初期の低電流の通電によって、黒鉛シートは徐々に
加熱され、異常発熱が防止される。その結果、長時間に
わたり安定した加熱が必要となる。
加熱され、異常発熱が防止される。その結果、長時間に
わたり安定した加熱が必要となる。
なお、接触抵抗が低値に安定する温度、圧力等の条件は
電極とノズルとの間に介在させる導電性物・質の種類に
応じて変わるものである。すなわち、黒鉛シートを導電
性物質として使用した場合には、前述のように約５００
℃を境として初期の低電流通電から最大電流通電を切り
換えているが、この切換えのタイミングは導電性物質の
種類に応じた適切な温度を指標として行われる。
電極とノズルとの間に介在させる導電性物・質の種類に
応じて変わるものである。すなわち、黒鉛シートを導電
性物質として使用した場合には、前述のように約５００
℃を境として初期の低電流通電から最大電流通電を切り
換えているが、この切換えのタイミングは導電性物質の
種類に応じた適切な温度を指標として行われる。
以下、連続鋳造用浸漬ノズルに適用した実施例により、
本発明の特徴を具体的に説明する。
本発明の特徴を具体的に説明する。
第２図は、本実施例において使用した浸漬ノズル及びそ
の周辺機器を示す。
の周辺機器を示す。
浸漬ノズル１は、炭素−アルミナ系の耐火物で作られて
いる。この浸漬ノズル１は、接触抵抗を軽減するための
可縮住の黒鉛シート２を介して黒鉛電極３に接触してい
る。黒鉛シート２の可縮特性は、常温５ ｋｇ ／ ｃ
ｕｔ下で４％の収縮率である。また、供給電流は、電源
４から導線５．銅電極６゜黒鉛電極３．黒鉛シート２を
経て浸漬ノズル１に伝えられる。
いる。この浸漬ノズル１は、接触抵抗を軽減するための
可縮住の黒鉛シート２を介して黒鉛電極３に接触してい
る。黒鉛シート２の可縮特性は、常温５ ｋｇ ／ ｃ
ｕｔ下で４％の収縮率である。また、供給電流は、電源
４から導線５．銅電極６゜黒鉛電極３．黒鉛シート２を
経て浸漬ノズル１に伝えられる。
他方、押付は装置７によって所定の圧力で、黒鉛シート
２が浸漬ノズル１の周面に押圧されている。浸漬ノズル
ｌのセット時には、５ｋｇ／ｃｄの圧力で、浸漬ノズル
１及び黒鉛シート２をセットした。また、押付は装置７
による加圧力は、検出メータ８が示す値に基づき圧力調
整バルブ９の開度を変更することにより、調整すること
ができる。
２が浸漬ノズル１の周面に押圧されている。浸漬ノズル
ｌのセット時には、５ｋｇ／ｃｄの圧力で、浸漬ノズル
１及び黒鉛シート２をセットした。また、押付は装置７
による加圧力は、検出メータ８が示す値に基づき圧力調
整バルブ９の開度を変更することにより、調整すること
ができる。
なお、浸漬ノズル１の外周面に表面温度計１０が設けら
れており、この表面温度計１０が示す温度に応じて圧力
調整バルブ９の開度を変更するプログラムも組み込んで
いる。
れており、この表面温度計１０が示す温度に応じて圧力
調整バルブ９の開度を変更するプログラムも組み込んで
いる。
この状態で、電源４から３１．１００ＯＡの電流を１０
分間通電した。その後、３０ Ｖ 、 ３０００ Ａの
電流を通電したところ、表面温度計１０によって測定さ
れた浸漬ノズル１外表面の温度が２５分後に１５００℃
に達した。そして、連続鋳造中に常時通電加熱を継続し
、連続して１０鍋鋳造した。この間に、浸漬ノズル１の
内壁に対して地金が付着することがほとんどなく、ノズ
ル閉塞も生ぜす、安定した条件下で連続鋳造作業を行う
ことができた。
分間通電した。その後、３０ Ｖ 、 ３０００ Ａの
電流を通電したところ、表面温度計１０によって測定さ
れた浸漬ノズル１外表面の温度が２５分後に１５００℃
に達した。そして、連続鋳造中に常時通電加熱を継続し
、連続して１０鍋鋳造した。この間に、浸漬ノズル１の
内壁に対して地金が付着することがほとんどなく、ノズ
ル閉塞も生ぜす、安定した条件下で連続鋳造作業を行う
ことができた。
第１表は、本実施例による通電加熱結果を比較例と共に
表したものである。
表したものである。
第１表に示したように、本実施例においては、ノズルの
閉塞が発生することなく連続して２０鍋の連続鋳造が可
能であった。また、第３図は、このときの投入電流とノ
ズル外表面温度との関係を示す。
閉塞が発生することなく連続して２０鍋の連続鋳造が可
能であった。また、第３図は、このときの投入電流とノ
ズル外表面温度との関係を示す。
一方、加熱当初から最大加熱電流を投入した比較例Ａに
あっては、初期の接触部での加熱によってノズルが損傷
したため、１０００分鋳造したところでノズルに座屈損
傷がみられた。また、通電加熱をしていない比較例日に
あっては、３００分で地金付着によりノズルが閉塞し、
使用不能になった。
あっては、初期の接触部での加熱によってノズルが損傷
したため、１０００分鋳造したところでノズルに座屈損
傷がみられた。また、通電加熱をしていない比較例日に
あっては、３００分で地金付着によりノズルが閉塞し、
使用不能になった。
第 １ 表
＊印は、比較例Ｂを１００％とした場合の地金の付着状
況を示す。
況を示す。
以上に説明したように、本発明においては、通電初期に
低電流を投入することにより、被加熱体と電極との間で
異常発熱を生じることなく、安定した条件下で長時間に
わたる通電加熱を行うことが可能となった。その結果、
たとえば被加熱体として溶融金属を流通させる浸漬ノズ
ル、注湯ノズル等を使用する場合にあっては、地金付着
に起画したトラブルを発生させることなく、ノズルの耐
用性を向上させることが可能となる。
低電流を投入することにより、被加熱体と電極との間で
異常発熱を生じることなく、安定した条件下で長時間に
わたる通電加熱を行うことが可能となった。その結果、
たとえば被加熱体として溶融金属を流通させる浸漬ノズ
ル、注湯ノズル等を使用する場合にあっては、地金付着
に起画したトラブルを発生させることなく、ノズルの耐
用性を向上させることが可能となる。
第１図は導電性物質としての黒鉛シートを浸漬ノズルと
黒鉛電極との間に介在させた場合の温度及び押付は力が
接触抵抗に与える影響を示し、第２図は本発明の実施例
で使用した装置の構成を示し、第３図はノズル外表面の
温度と投入した電流との関係を表したグラフである。 特許出願人 新日本製鐵 株式会社代 理 人
小 堀 益（ばか２名）第１図 ５ｏＯ・Ｃ ノズル外表面の温度 第２図 第３図 ノズル外表面の温度
黒鉛電極との間に介在させた場合の温度及び押付は力が
接触抵抗に与える影響を示し、第２図は本発明の実施例
で使用した装置の構成を示し、第３図はノズル外表面の
温度と投入した電流との関係を表したグラフである。 特許出願人 新日本製鐵 株式会社代 理 人
小 堀 益（ばか２名）第１図 ５ｏＯ・Ｃ ノズル外表面の温度 第２図 第３図 ノズル外表面の温度
Claims (1)
- １、電極と被加熱体との間に導電性物質を介在させて通
電加熱する際、通電加熱の初期には目標加熱温度に必要
な最大投入電流よりも低い低電流を投入し、前記導電性
物質が変形して前記電極と被加熱体との間の接触抵抗が
軽減した後で前記最大投入電流を投入することを特徴と
する通電加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32862587A JPH01170562A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 通電加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32862587A JPH01170562A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 通電加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170562A true JPH01170562A (ja) | 1989-07-05 |
| JPH0469500B2 JPH0469500B2 (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=18212356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32862587A Granted JPH01170562A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 通電加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01170562A (ja) |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP32862587A patent/JPH01170562A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469500B2 (ja) | 1992-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |