JPH0469500B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0469500B2 JPH0469500B2 JP32862587A JP32862587A JPH0469500B2 JP H0469500 B2 JPH0469500 B2 JP H0469500B2 JP 32862587 A JP32862587 A JP 32862587A JP 32862587 A JP32862587 A JP 32862587A JP H0469500 B2 JPH0469500 B2 JP H0469500B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- current
- heating
- electrode
- temperature
- 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.)
- Expired
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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)
Description
〔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。 〔従来の技術〕 たとえば、連続鋳造装置における取鍋からタン
デイツシユ、タンデイツシユ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つている
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ー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
の温度低下に伴つて、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
ナによつて予熱する方法が採用されている。しか
し、この予熱によつても、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、アルミナーカー
ボン質耐火物の導電性を利用して、その耐火物自
体に直接通電し、抵抗熱によつて耐火物を加熱す
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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 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−グラフア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つては、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
よつて異なり、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、低温時におけ
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ツトが発生し、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。 〔問題点を解決するための手段〕 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。 〔作用〕 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つて、
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シートを
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
の押付け力が0.5Kg／cm2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。 これに対し、１〜20Kg／cm2の押付け力で電極を
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。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。 そこで、本発明にあつては、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。 この初期の低電流の通電によつて、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。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。 〔実施例〕 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。 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。 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性の黒鉛シート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５Kg／cm2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、押付け装置７によつて所定の圧力で、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１のセツト時には、５Kg／cm2の圧
力で、浸漬ノズル１及び黒鉛シート２をセツトし
た。また、押付け装置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。 この状態で、電源４から30V、1000Aの電流を
10分間通電した。その後、30V、3000Aの電流を
通電したところ、表面温度計１０によつて測定さ
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。 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つた。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にあつては、初期の接触部での加熱によつ
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Ｂにあつては、300分で地金
付着によりノズルが閉塞し、使用不能になつた。
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。 〔従来の技術〕 たとえば、連続鋳造装置における取鍋からタン
デイツシユ、タンデイツシユ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つている
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ー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
の温度低下に伴つて、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
ナによつて予熱する方法が採用されている。しか
し、この予熱によつても、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、アルミナーカー
ボン質耐火物の導電性を利用して、その耐火物自
体に直接通電し、抵抗熱によつて耐火物を加熱す
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。 〔発明が解決しようとする問題点〕 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−グラフア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つては、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
よつて異なり、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、低温時におけ
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ツトが発生し、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。 〔問題点を解決するための手段〕 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。 〔作用〕 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つて、
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シートを
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
の押付け力が0.5Kg／cm2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。 これに対し、１〜20Kg／cm2の押付け力で電極を
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。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。 そこで、本発明にあつては、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。 この初期の低電流の通電によつて、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。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。 〔実施例〕 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。 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。 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性の黒鉛シート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５Kg／cm2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、押付け装置７によつて所定の圧力で、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１のセツト時には、５Kg／cm2の圧
力で、浸漬ノズル１及び黒鉛シート２をセツトし
た。また、押付け装置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。 この状態で、電源４から30V、1000Aの電流を
10分間通電した。その後、30V、3000Aの電流を
通電したところ、表面温度計１０によつて測定さ
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。 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つた。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にあつては、初期の接触部での加熱によつ
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Ｂにあつては、300分で地金
付着によりノズルが閉塞し、使用不能になつた。
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
能となつた。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つては、地金付着に起因した
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。
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
能となつた。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つては、地金付着に起因した
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
及び押付け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。
ノズルと黒鉛電極との間に介在させた場合の温度
及び押付け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。
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 JPH01170562A (ja) | 1989-07-05 |
| JPH0469500B2 true 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 |
|---|---|
| JPH01170562A (ja) | 1989-07-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |