JPH06226429A - 溶融金属の直流電流加熱用対電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は特に連続鋳造のタンディッシュプラ
ズマ加熱装置におけるタンディッシュ耐火物層に配置す
る対電極に関するものである。 【構成】 （ａ）において、対電極は溶融金属用容器の
内張耐火物層３６内に埋没させる導電性金属からなるソ
ケット１と、ソケット１に溶融金属側から貫通し、ソケ
ット１に嵌合させる導電性成形体２からなっている。
（ｂ）において、ソケット１の内壁１ａと導電性成形体
２の外壁２ａの間に間隙を設け、その間隙に導電性不定
形耐熱物質３を充填している。４は導体を示す。 【効果】 タンディッシュ等に使用した場合に、内耐火
物層の補修時での残鋼除去では、残鋼に接していた消耗
部分のみを取去るだけで、対電極本体やタンディッシュ
が損傷されることがない。このために、タンディッシュ
の補修が極めて容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は溶融金属加熱用の直流ア
ーク加熱装置、直流プラズマ加熱装置等の容器側に設け
られる対電極に係わり、特に連続鋳造のタンディッシュ
プラズマ加熱装置におけるタンディッシュ耐火物層に配
置する対電極に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はタンディッシュ内の溶鋼を直流プ
ラズマ加熱装置を用いて加熱する場合の説明図である。
タンディッシュ３０には、耐火物側壁の内側に一定の間
隙をおいて耐火物堰３１を設け、その間隙に鉄陽極３２
を設置している。導体３３は耐火物側壁を貫通し、鉄陽
極３２に接続されている。図中３４はプラズマトーチ、
３５はプラズマアーク、３６は内張耐火物層、２９は溶
鋼である。

【０００３】タンディッシュ３０の使用時には、内張耐
火物層３６の補修が頻繁に行われる。この場合タンディ
ッシュ３０内の残鋼面が鉄陽極３２と溶着して一体とな
ってしまい、タンディッシュ３０の補修に際しては、鉄
陽極３２取付け部の耐火物側壁を崩し、残鋼とともに鉄
陽極３２を取除かなければならない。このためタンディ
ッシュの補修には多くの労力と費用を要する。

【０００４】そのため上記のような陽極即ち対電極構造
についての種々の対策が行われている。 （１）実開平０３−１０６２５７号公報には図５に示す
ような「タンディッシュプラズマ加熱用陽極」が記載さ
れている。図５はタンディッシュに配置したプラズマ加
熱用陽極の拡大図である。陽極本体３７は、円形の基板
３８と円形の上部接続板３９を複数の導電ロッド４０で
連結し、基板３８と上部接続板３９の間に耐火材４１を
充填した構造で、円柱状をしている。

【０００５】一方、放電部４２は円形の放電部基板４３
と複数の放電部ロッド４４よりなり、陽極本体３７の上
部接続板３９上に接触されるだけの状態で配置されてい
る。タンディッシュの補修では、放電部４２はタンディ
ッシュ内の残鋼が凝固した地金と溶着して一体となって
いるが、地金を除去しても、地金とともに取り去られる
のは、放電部４２だけであり、陽極本体３７には影響を
与えない。タンディッシュの再使用では、陽極本体３７
の上部接触板３９の上面を清浄にした後、新規の放電部
４２を配置しコーティング材４５で被覆するだけでよ
い。

【０００６】（２）特開昭５７−１４２４７６号公報に
は、図６に示すような「プラズマ溶解炉」に用いたプラ
ズマ溶解装置の底位電極の断面図が記載されている。こ
こではプラズマ溶解炉の底部４６中央に設置された底位
電極４７は金属被覆４８を貫き、炉内部に突起する。

【０００７】耐火物ライニング４９はこの位置に窪みを
有し、底位電極４６については鉄製防摩部分５０に封じ
られている。鉄製防摩部分５０と電極の前面５１の間
に、銅に比し低い熱伝導率と低い融点を有し、また、高
い融解エンタルピーを有する金属層５２、好ましくは鉛
の金属層を取付けるが、金属層５２は底位電極４６の前
面２０を覆うばかりでなく、底位電極４６自体の端を外
囲的に囲むようにする。該金属層５２の外方に突出した
端フランジ５３は防摩部分５０の直径と同じ外直径を有
する。防摩部分５０と底位電極４７を安全に接合するた
めに、Ｌ字形の断面を有する接合部５４を設け、一端を
溶接接合５５により底位電極４６に固定し、他端も防摩
部分５０に溶接接合５６で固定する。かくして防摩部分
５０、金属層５２、底位電極４７は結合されて一個のユ
ニットとなる。

【０００８】（３）特開昭５８−２２１２２０号公報に
は取鍋内溶鋼を加熱精錬するために、取鍋の底部又は側
面に、炭素質と酸化物を混合・成型した通電性を有する
耐火物（マグネシア・カーボンレンガ）が埋込まれ、そ
の耐火物と金属製通電体との電気的接触が得られるよう
になっている。溶鋼をプラズマアーク加熱する時に、そ
の耐火物は溶鋼と接する陽極として作用する。

【０００９】（４）特開昭６０−１５９５８４号公報に
は図７に示すような「直流アーク炉」の対電極が記載さ
れている。直流アーク炉の内張り耐火物層内に、その耐
火物層の内表面と平行になるように、埋没した導電用鋼
板５７の上側表面に、上記耐火物層を溶融金属５８側か
ら貫通しして、対電極本体５９（鋼ピン、鋼板、アング
ル鋼片、導電性煉瓦、不定形耐火物）を接触配置（鋼材
部品は溶接する場合もある。）した対電極構造としてい
る。６０はアーク電極である。上記導電用鋼板５７は直
流アーク炉の側壁上部において、電源への接続装置６１
と接続している。（電源への上記接続は炉底部外周部の
一端においてもよい。）

【００１０】（５）実公昭０２−３０１２１号公報には
図８に示すような「タンディッシュのプラズマ加熱用陽
極」の説明図が記載されている。堰６２はタンディッシ
ュ３０の幅方向に短側壁３０ａと略平行に幅一杯に設け
られ、内面との間に間隙を形成している。

【００１１】通電材６３は鋼板でタンディッシュ３０上
部から短側壁３０ａの内面に沿って、タンディッシュ３
０内へ挿入され、炉底内面に沿わせ、先端の立上がり部
分６３ｃを堰内へ臨ませると共に、溶鋼との電気的接点
となる先端を除き、被覆耐火物６４により、通電材６３
の側壁部分６３ａ及び底壁部分６３ｂ及び立上り部分６
３ｃを被覆して、その部分の溶損を防止する。かかる通
電材６３においては、溶鋼加熱中に立上がり部分６３ｃ
の先端部分が溶鋼に接触して溶鋼熱によって溶解する
が、通電には支障はない。

【００１２】堰６２の高さは鋳造終了後の残湯面６５ａ
より高く、通常操業中の最低湯面６５ｂより低くしてい
る。通常操業中の最低湯面は一般に鍋継ぎ時に生じる。
また、被覆耐火物６４の高さは通常操業中の最高湯面６
５ａより高くしている。

【００１３】このように、高さ関係を規制することによ
って、堰６２は通常操業中の最低６５ｂまで下がる鍋継
ぎ時でも溶鋼への通電が円滑に行えるものである。しか
も、堰６２の高さが残湯の湯面６５ｃよりも高いので、
操業中止時堰６２内の通電材６３ｃとタンディッシュ底
面に残る地金が堰６２により分離されて溶着されること
がないので、上記地金を除いても、通電材６３ｃが一緒
に除去されずに堰内に残留し、通電材は長期にわたって
使用出来るものである。

【００１４】（６）特公平０４−４１２７５号公報には
図９に示すような「直流アーク炉の導電性ライニング」
の断面図が記載されている。図９から明らかなように、
直流アーク炉の底部内張り耐火物層に導電用の導電性煉
瓦層６９を平行に埋没させ、その上に溶融金属に達する
導体６６を耐火煉瓦６７の間に挟んで配置し、導体６６
と導電性煉瓦層６９が接触した炉底部陽極構造である。
６８は耐侵食材料の薄板である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た対策についても、次のような問題がある。 （１）実開平０３−１０６２５７号公報に示すような対
電極構造では： 熱膨張によって、放電部基板４９と上部接合板３９の
間で、局部的な接触不良を生じやすい。 放電部４２の取替えのため、ライニング材全部を取り
替える必要がある。

【００１６】（２）特開昭５７−１４２４７６号公報に
示すような対電極構造では補修時に鉄製防摩部分５０を
交換する場合に、接合部５４を介して、底位電極４７と
溶接接合で固定されているので、その除去が困難であ
る。 （３）特開昭５８−２２１２２０号公報に示すような対
電極では導電性耐火物が溶損した場合、補修時に周りの
通常の耐火物も一緒に破損し易く、補修費が増大する。

【００１７】（４）特開昭６０−１５９５８４号公報に
示すような対電極構造では、対電極本体５９が埋没した
導電用鋼板５７の上側表面に接触されているだけなの
で、前記内張り耐火物層が溶融金属熱により膨張変動し
た時、接触が阻害されるので、通電トラブルを生じる欠
点がある。叉、対電極本体５９が導電用鋼板５７に溶接
されている場合には、対電極の更新は内張り耐火物層全
体を取替え補修しなければならない。

【００１８】（５）実公昭０２−３０１２１号公報に示
すような対電極では立上がり部分６３ｃが溶損した場
合、新品を交換するために、側壁部分６３ａ、炉底部分
６３ｂ、立上がり部分６３ｃを全部交換する必要があ
り、補修費が増大する。一方、何らかの理由で、立上が
り部分６３ｃと地金との溶着が生じた場合には、立上が
り部分６３ｃのみの交換方法が何ら示されていないの
で、その地金付着除去のために、側壁部分７ａ、炉底部
分７ｂ、立上がり部分６３ｃを全部交換する必要があ
り、補修費が増大する。

【００１９】（６）特公平０４−４１２７５号公報に示
すような対電極構造では内張り耐火物層の溶融金属熱に
よる熱膨張によって、陽極構造の導体６６と導体煉瓦６
９表面の接触が不良になる欠点がある。

【００２０】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、タンディッシュ等の容器に使
用した場合に、通電性が良好で、且つ容器内耐火物層の
補修時での残鋼等の地金除去で、対電極の消耗部分を最
小限にし、補修作業を容易に出来る溶融金属の直流電流
加熱用対電極を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は直流電流を容器内の溶融金属に通電し、加
熱する直流電流加熱用対電極であって、前記容器の内張
耐火物層内に埋没させる導電性金属からなるソケット
と、該ソケットに溶融金属側から貫通し、該ソケットに
嵌合させる導電性成形体からなることを特徴とする溶融
金属の直流電流加熱用対電極である。

【００２２】ここにおいて、ソケットは対電極の本体で
あり、導電性成形体は対電極の消耗部分を構成するもの
である。叉、本発明の対電極は上記発明において、ソケ
ット内壁と導電性成形体の外壁の間に一定の間隙を設
け、該間隙に導電性不定形耐熱物質を充填したものであ
る。

【００２３】叉、本発明の対電極は上記した２つの発明
において、内張耐火物層内に該耐火物層の内表面に平行
に導電性金属板を埋没させ、複数のソケットをその上に
一体的に配置させたものである。

【００２４】更に本発明の対電極は上述した発明におい
て、ソケットが鉄鋼材で、導電性成形体が鉄鋼、黒鉛、
炭素含有耐火物、又はこれらの組合わせ或いは鉄鋼と耐
火物による成形体であり、更には導電性金属板が鉄鋼材
であるものである。

【００２５】

【作用】本発明は上記のような構成であるので、次のよ
うな作用がある。 （１）消耗部分の導電性成形体が内張り耐火物層内の表
面に直角に埋め込まれているので、その導電性成形体が
残鋼と溶着していても、残鋼を取り除く補修作業によっ
て、内張り耐火物層が破壊されない。

【００２６】（２）ソケットに嵌合する導電性成形体構
造では： 導電性成形体は一端で溶鋼に接する伝導熱と通電のジ
ュール熱で成形体の外径が膨張する。 ソケットは内張り耐火物層内に埋没されているので、
伝導熱が少なく、また通電断面積が大きいので、ジュー
ル熱も小さく、従って、ソケット内径の膨張が相対的に
少ない。 上記、から通電加熱中のソケットと導電性成形体
の接触が向上し、安定するので、通電上の不安定トラブ
ルが回避出来る。

【００２７】（３）ソケット壁部が外側の内張耐火物層
との隔壁になるので、導電性成形体を新品に交換する補
修作業のときの周辺耐火物の損壊が防止される。 （４）ソケット内壁と該導電性成形体の外壁の間に一定
の間隙を設け、該間隙に導電性不定形耐熱物質を充填し
たので、通電開始時の通電の不安定トラブルが十分に回
避出来る。

【００２８】（５）対電極の消耗部分が対電極本体のソ
ケット構造によって、接続されているので、使用状況に
応じて、上記消耗部分に各種の導電性成形体から適した
ものを選択出来る。 （６）導電性成形体として、炭素含有耐火物、炭素含有
不定形耐火物を使用した場合、内耐火物層の熱膨張によ
って、これらの成形体の分断の頻度が多いが、鉄鋼成形
体を外被とし、内部にこれら耐火物を内装した組合わせ
構造成形体とすれば、上記の分断が防止され、通電不安
定によるトラブルが回避される。

【００２９】

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。図１
（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例の部分断面を示す図
であり、（ａ）はソケットに導電性成形体を嵌合させた
場合を示す図、（ｂ）はソケット内壁と導電性成形体の
外壁の間に間隙を設け、該間隙に導電性不定形耐熱物質
を充填した場合を示す図である。

【００３０】（ａ）において、本発明の対電極は溶融金
属用容器の内張耐火物層３６内に埋没させる導電性金属
からなるソケット１と、ソケット１に溶融金属側から貫
通し、ソケット１に嵌合させる導電性成形体２からなっ
ている。ここではソケット１を鉄鋼材とし、導電性成形
体２を鉄鋼、黒鉛、炭素含有耐火物、又はこれらの組合
せ或いは鉄鋼と耐火物による成形体とすることが出来
る。

【００３１】（ｂ）において、ソケット１の内壁１ａと
導電性成形体２の外壁２ａの間に間隙を設け、その間隙
に導電性不定形耐熱物質３を充填している。ここでは４
は導体を示す。叉、図中Ｄ₁ は導電性成形体２の直径、
Ｄ₂ は導電性成形体２と導電性不定形耐熱物質３で構成
された消耗部分の直径である。またＨ₁ は導電性成形体
２の高さ、Ｈ₂ はソケット側面高さである。

【００３２】本発明の導電性成形体２とソケット１の間
の通電は主として導電性成形体側面外周とソケット側面
内周の接触面を介し導電されるので、ソケット側面高さ
Ｈ₂は充分な接触面積を得られる高さ値に設計する。ソ
ケット内底部と導電性成形体底部の接触面を介しての導
電は夾雑物の有無等によって接触状態が一定しないので
副次的に期待する程度に留める。

【００３３】通電に必要な側面の接触面積はソケット側
面高さＨ₂ と導電性成形体の側面外周長の積であるの
で、先ず、プラズマ加熱の直流電流値から導電性成形体
の通電断面積と所要本数を求め、次に一個の導電性成形
体の側面外周長さを算出して、接触面の許容電流密度を
用いて計算し、ソケット側面高さＨ₂ を決定する。

【００３４】接触面の許容電流密度は、導電性成形体と
ソケットの材質の組合せ、接触部への導電性媒体の有無
などで各ゞ異なるが、例えば、鉄鋼材と鉄鋼材の接触の
場合は1 〜10Ａ／ｃｍ² 程度で、導電性媒体を使用する
と許容電流密度を更に大きな値にすることが出来る。

【００３５】導電性媒体を使用しない場合に導電性成形
体とソケットの面接触を確保するには、導電性成形体と
ソケットの嵌合公差を厳しくして導電性成形体をソケッ
トに圧入する、或いはソケットの接触面を下絞りテーパ
面に形成して接触面を同じテーパ面に形成した導電性成
形体をソケットに差し込むことが望ましい。この場合テ
ーパ面の絞り角度は数度の値で良いが摩擦角度以上の絞
り角度は導電性成形体の径が熱膨張した時、導電性成形
体が浮き上がるので有害である。

【００３６】導電性成形体の高さＨ₁ は上記ソケット側
面高さＨ₂ の長さに５ｃｍ程度を加えた値以上であっ
て、溶融金属からの伝導熱によるソケット部の温度上昇
を防止するに必要な内張耐火物層の厚みを確保できる高
さを必要とする。上記５ｃｍ程度の値はソケットを埋没
させる内張耐火物層の溶融金属側耐火物層の割れ、損壊
を防止する最小厚みである。導電性金属製ソケットの加
熱酸化、導電性成形体とソケット接触部への導電性媒体
の酸化、焼却を防止するなどの為にこれら使用部材の組
合せに応じてソケット内周接続部の許容温度を設定す
る。

【００３７】一方、主たる熱伝導が熱の良導体でもある
導電性成形体２からされているので、ソケット部に達し
た伝導熱を周囲の内張耐火物層に放散してソケット部の
温度上昇を防止しているのが実際である。従って、ソケ
ット部の上記埋没深さ、即ち導電性成形体の高さ Ｈ₁
は、周囲の内張耐火物層の温度がソケット部の上記許容
温度から数百度低い位置に選択する。ソケットが導電性
金属板に一体として配置されている場合は導電性金属板
によって周辺への伝導熱の放散が促進されるので上記温
度差の所要値を小さく出来る。

【００３８】上記の作用に従って、導電性成形体の高さ
Ｈ₁ はソケット内周部を許容温度以下に保持できる内張
耐火物層の所要最小厚みとして熱伝導計算によって推定
する、或いは実設備の温度測定によって最適化すること
が出来る。

【００３９】図２は本発明をタンディッシュの溶融金属
の加熱用対電極として用いた場合の状態を示す図であ
る。ここでは本発明の対電極はタンディッシュ３０の内
張耐火物層３６内に電導性金属板５を埋没させ、その上
側の表面に一体的に配置した本体としての複数のソケッ
ト１と、消耗部分としての導電性成形体２で構成してい
る。ここではソケット内壁１ａと導電性成形体の外壁２
ａの間に間隙を設け、その間隙に導電性不定形耐熱物質
３を充填している。４は導体であり、３０ｂは容器外壁
を示す。

【００４０】図３は本発明に用いる導電性成形体の種々
の形態を示す図である。（ａ）は鉄棒を用いた図、
（ｂ）は鋼板を用いた図、（ｃ）は黒鉛棒を用いた図、
（ｄ）はマグネシア−炭素質煉瓦を用いた図、（ｅ）は
鉄パイブ−耐火物組合せ構造体を用いた図である。

【００４１】図において、６は鉄棒、７は鋼板、８黒鉛
棒、９はマグネシア−炭素質煉瓦、１０は鉄パイブ−耐
火物組合せ構造体である。（ａ）、（ｂでは鉄棒６、黒
鉛棒８は円柱体であるが、これに限定されるものではな
く、楕円柱、角柱でもよい。（ｂ）では鋼板７は横長角
状体であり、（ｄ）ではマグネシア−炭素質煉瓦９は縦
長角状体であるが、形状はこれらに限定されるものでは
ない。（ｅ）では鉄パイプ１１の中に耐火物キャスタブ
ル（ドロマイト）を充填して、成形したものである。耐
火物は上記に限定されるものではなく、他の電導性不定
形耐火物でもよく、又は通常の不定形耐火物でもよい。
いずれのものも、耐熱性のものが用いられる。

【００４２】以下に上記した図１、図２、図３の本発明
の対電極について、各々詳述する。 （実施例１）図１の本発明の対電極について 、（ａ）
では直径４０ｍｍの鉄鋼材丸棒を導電性成形体に、ソケ
ットに鉄鋼材の円環筒を使用しソケットが導電性金属板
に一体として配置されている。この例では、ソケット接
触面の許容電流密度７Ａ／ｃｍ² として、ソケット側面
高さＨ₂ は通電電流量４００Ａでは５ｃｍ、８００Ａで
は１０ｃｍを必要とした。

【００４３】なお、上記ソケットおよび鉄鋼材丸棒の通
電断面積は鉄鋼材の電気抵抗率を考慮して各ゞの通電断
面の電流密度が０．８Ａ／ｍｍ² 以下となる用に設定し
た。導電性成形体の高さＨ₁ は鉄鋼材製ソケット接触面
の許容温度を８００℃〜６００℃以下にすることが望ま
しいので、溶融金属温度を溶鋼温度１６００℃、内張耐
火物層の熱伝導度１．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃の使用例の温
度測定によって決定して、Ｈ₁ を２３０ｍｍとした。上
記における対電極の使用条件を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】また、（ｂ）ではソケット内壁と該導電性
成形体の外壁の間に間隙を設けて間隙寸法を片側０．
５、１、２、３、４、ｍｍとして導電性不定形耐熱物質
として酸化防止処理した微粉黒鉛を充填した５例を試用
した。上記における導電性不定形耐熱物質の試用結果を
表２に示す。

【００４６】

【表２】

【００４７】（実施例２）図２の本発明の対電極はタン
ディッシュに使用した場合であり、ビレット連続鋳造機
の４０ｔｏｎタンディッシュの炉底部陽極として設置し
８本の４０ｍｍ鋼棒を導電性成形体として配置して最大
通電電流量が６４００Ａの範囲プラズマ加熱によって溶
鋼温度の温度を１５５０℃に保持しながら鋳造に使用し
た。１ヒートの鋳造時間は平均７０分で３乃至４ヒート
の連続鋳込みの後タンディッシュを冷間整備して多数回
使用に用いた。

【００４８】本実施例において導電製不定形耐熱物質を
用いず接触面テーパを片側５度として使用した例では、
通電状況は常に安定し使用後の４０ｍｍ径丸棒の交換も
比較的容易であり多数回の使用にも耐えることが出来
た。

【００４９】従来例の鋼板面に鋼材丸棒を直接配置した
タイプでは毎回の使用後に内張耐火物層の内表面部分２
３０ｍｍの耐火物層を補修する必要があったが、本実施
例ではソケット外周が周辺の耐火物層損壊を防止し耐火
物使用量を９０％減少することが出来た。

【００５０】導電性不定形耐熱物質の試用した例は接触
面テーパを用いずに接触面の間に片側間隙寸法を０．５
〜４ｍｍ用いたが間隙が１〜３ｍｍの試用例が通電状況
が常に安定して多数回の使用でもトラブルが無く使用後
の４０ｍｍ径丸棒の交換も容易にできた。

【００５１】間隙が０．５ｍｍの試用は微粉黒鉛（酸化
防止処理）ペーストが間隙内部全面に充填される事が難
しいので接触面積が不足し通電電流量が正常値より低く
不良であった。間隙が１ｍｍの試用でも通電開始初期に
僅かの通電不良傾向が見られたがその後通電が正常に復
したのは鉄鋼材丸棒の熱膨張で接触が回復したためと考
えられ、使用可能な範囲である。

【００５２】間隙が２ｍｍの試用例には導電性不定形耐
熱物質として微粉銅粉のペーストを試用したが常に安定
して通電され試用後の検査でも微粉銅粉の溶融も見られ
なかった。間隙が４ｍｍの試用例は鋳造中期以降に通電
不良が生ずることが繰り返されたので多数回の使用は行
わなかった。間隙が４ｍｍの場合は鉄鋼材丸棒をソケッ
ト部に装入する時に間隙寸法は接触周の一部に偏って配
置され、間隙が４ｍｍを越える周の一部が鋳造の進行と
ともに接触不良を生じた結果であった。

【００５３】本実施例では導電性成形体として４０ｍｍ
鋼棒を用いた場合のソケット内壁との間の間隙寸法につ
いて試験したが、間隙の最小寸法を１ｍｍ以上として間
隙の最大寸法は導電性成形体の断面形状、断面寸法によ
る熱膨張量に２乃至３ｍｍの加えた値とすることが望ま
しい。

【００５４】また、本実施例では導電性不定形耐熱物質
に燃焼開始温度６００℃の微粉黒鉛、同じく８００℃の
微粉黒鉛（酸化防止）、溶融開始温度１０００℃の微粉
銅粉を用いたが、その他の不定形炭素材料、その他金属
微粉もそれらの燃焼、溶融開始温度以下であれば充分使
用できる。

【００５５】（実施例３）図３に示した本発明の導電性
成形体の各種実施例をビレット連続鋳造機の４０ｔｏｎ
タンディッシュの炉底部陽極として、鋼板の導電性金属
板に一体として配置されている鋼材製ソケットに装着し
て最大通電電流量が６４００Ａの範囲プラズマ加熱によ
って溶鋼温度を１５５０℃に保持しながら鋳造に使用し
た。１ヒートの鋳造時間は平均７０分で３乃至４ヒート
の連続鋳込みの後、タンディッシュを冷間整備して多数
回使用に用いた。

【００５６】表３に各種導電性成形体の試用条件を示
す。ここでは（ａ）は鋼材丸棒の導電性成形体、（ｂ）
は鋼板、（ｃ）は黒鉛丸棒、（ｄ）は、マグネシアー炭
素煉瓦、（ｅ）は鉄パイプにドロマイト不定形耐火物を
充填した導電性成形体である。

【００５７】

【表３】

【００５８】表３ではソケット接触部の最大電流密度は
７Ａ／ｃｍ² 、導電性成形体通電断面の最大電流密度は
鉄鋼材は８０Ａ／ｃｍ² 、炭素材は５０Ａ／ｃｍ² の試
用条件とした。

【００５９】実設備の操業で炉底部陽極のソケット温度
を測定し８００℃以下になるように導電性成形体の高さ
を最適化したが（ｄ）マグネシアー炭素質煉瓦では一個
の煉瓦の熱伝導が大きすぎるためソケット温度は満足す
る範囲に下がっていない。然し、（ａ）〜（ｅ）の実施
例の通電状況は開始から鋳造終了まで安定し、多数回使
用に差し支えなく、使用後の（ａ）〜（ｅ）の対極消耗
部の取替も容易であった。

【００６０】本実施例では（ｅ）の鉄パイプ型導電性成
形体の内部に断熱性あるドロマイト不定形耐火物を使用
したが、４０ｍｍ径鉄パイプ内部にマグネシアー炭素耐
火物を充填したタイプを（ａ）の４０ｍｍ径鋼材丸棒型
の代用とすることによって対電極消耗部の費用を更に下
げることが可能である。

【００６１】

【発明の効果】本発明の対電極は対電極本体と消耗部分
とを直接嵌合又は導電性不定形耐熱物質を介して嵌合
し、両者の接続は接触しているだけの構造であるので、
タンディッシュ等に使用した場合に、内耐火物層の補修
時での残鋼除去では、残鋼に接していた消耗部分のみを
取去るだけで、対電極本体やタンディッシュが損傷され
ることがない。このために、タンディッシュの補修が極
めて容易である。更に対電極は長期にわたって継続使用
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の部分断面を示す図である。

【図２】本発明をタンディッシュの溶融金属の加熱用対
電極として用いた場合の状態を示す図である。

【図３】本発明に用いる導電性成形体の種々の形態を示
す図である。

【図４】一般的なタンディッシュ内の溶融金属を直流プ
ラズマ加熱装置を用いて加熱する場合の説明図である。

【図５】従来の例１のタンディッシュに配置したプラズ
マ加熱用陽極の拡大図である。

【図６】従来の例２のプラズマ溶解装置の底位電極の断
面図である。

【図７】従来の例３の直流アーク炉の対電極を示す図で
ある。

【図８】従来の例４の直流アーク炉の対電極を示す図で
ある。

【図９】従来の例５のタンティッシュの直流ブラズマ加
熱用の対電極を示す図である。

【符号の説明】

１ ソケット １ａ ソケットの内壁 ２ 導電性成形体 ２ａ 導電性成形体の外壁 ３ 導電性不定形耐熱物質 ４ 導体 ５ 導電性金属板 ６ 鉄棒 ７ 鋼板 ８ 黒鉛棒 ９ マグネシア−炭素質煉瓦 １０ 鉄パイブ−耐火物組合せ構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森 重喜 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電流を容器内の溶融金属に通電し、加
   熱する直流電流加熱用対電極であって、前記容器の内張
   耐火物層内に埋没させる導電性金属からなるソケット
   と、該ソケットに溶融金属側から貫通し、該ソケットに
   嵌合させる導電性成形体からなることを特徴とする溶融
   金属の直流電流加熱用対電極。
2. 【請求項２】 ソケット内壁と導電性成形体の外壁の間
   に一定の間隙を設け、該間隙に導電性不定形耐熱物質を
   充填したことを特徴とする請求項１記載の溶融金属の直
   流電流加熱用対電極。
3. 【請求項３】 内張耐火物層内に該耐火物層の内表面に
   平行に導電性金属板を埋没させ、複数のソケットをその
   上に一体的に配置させたことを特徴とする請求項１、又
   は請求項２記載の溶融金属の直流電流加熱用対電極。
4. 【請求項４】 ソケットが鉄鋼材で、導電性成形体が鉄
   鋼、黒鉛、炭素含有耐火物、又はこれらの組合せ或いは
   鉄鋼と耐火物による成形体であることを特徴とする請求
   項１、請求項２、又は請求項３記載の溶融金属の直流電
   流加熱用対電極。
5. 【請求項５】 導電性金属板が鉄鋼材であることを特徴
   とする請求項３、又は請求項４記載の溶融金属の直流電
   流加熱用対電極。