JPH0638603Y2 - 通電加熱用の溶融金属流通管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、溶融金属が流れる流通管の内部に地金が付着
することを防止するため流通管を直接通電加熱する機構
を備えた溶融金属流通管に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、連続鋳造装置におけるタンディッシュからモ
ールドに溶融金属を注入するに際して、大気との接触に
よる溶融金属の酸化を防止するため、タンディッシュか
らモールドまでの間を外気と遮断した状態で溶融金属を
流動させる浸漬ノズル，ロングノズル等が使用されてい
る。このノズルとしては、使用条件に耐えるようにアル
ミナ−カーボン質等の耐熱衝撃性，耐食性，耐溶損性，
耐摩耗性に優れた耐火物で作られたものが使用されるよ
うになってきている。

ところが、このような注入ノズルを使用して溶融金属の
注入を行う場合、特に鋳込み初期や鋳込み末期におい
て、溶融金属の温度が低くなることがあり、この温度低
下により溶融金属が凝固しノズル内壁に付着し易くな
る。また、このような傾向は、低温鋳造鋼種を鋳造する
場合にも生じる。ノズル内壁に地金の付着があると、溶
融金属の流動状態が不安定となり、ついにはノズル閉塞
に到り鋳造不能となる場合もある。この地金付着を防止
するために、ノズルの外表面に断熱材を巻き、放熱防止
を図っているが十分でない。

そこで、ノズルを構成する耐火物に直接通電して、電気
抵抗を利用した通電加熱でノズルの温度を維持すること
が、たとえば特開昭55-64857号公報で紹介されている。
第３図は、この通電加熱方式の概略を説明する図であ
る。被加熱対象であるノズル１は、その周面に一対の通
電加熱用電極２が設けられている。そして、ブスバー等
の導体３からこの通電加熱用電極２を介してノズル１に
通電することにより、ノズル１を加熱している。

この直接通電加熱において、電極とノズル接触部間の接
触状態をいかに安定させることができるか、また連続鋳
造を行っている際の長時間加熱に耐えるノズル構成にで
きるかが重要な点である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

たとえば、従来法にあっては、ノズル１と通電加熱用電
極２との接触を図るために、円筒状のノズル１に合わせ
て通電加熱用電極２の接触面を凹状に成形し、両者の間
に接触抵抗低減材である黒鉛シート４を介在させ、電極
加圧機構によって圧力Ｐで通電加熱用電極２をノズル１
の周面に押し付けている。この形状では、良好な接触状
態を得るため、ノズル１及び通電加熱用電極２の曲面加
工の精度を向上させることが必要となる。しかし、精度
良く曲面加工を行った場合にあっても圧力Ｐが接触面に
均等に働かず、ノズル１の周面に通電加熱用電極２が不
均一に接触することがある。また、ノズル１と通電加熱
用電極２との間の接触部に挿入している黒鉛シート４の
成形方向の逆に電流が流れるため、黒鉛シート４は高い
抵抗値を示すことになる。そのため、この黒鉛シート４
部分が発熱し、高温となる。

その結果、接触部の酸化が著しく進行し、第３図（ｂ）
に示すように、接触部５が酸化損耗し、ノズル１の本体
が損傷する。そして、圧力Ｐで通電加熱用電極２をノズ
ル１に押し付けているため、酸化消耗した接触部５から
ノズル１又は通電加熱用電極２が座屈し易くなる。この
ようなことから、従来の通電加熱方式のノズル１では、
たとえば繰返し取鍋からタンディッシュに溶鋼を注入す
るような長時間にわたって、通電加熱することが不可能
であった。

このような問題は、連続鋳造装置の浸漬ノズルやロング
ノズルに限らず、その他の溶融金属を流通させる管にお
いて共通するものである。

そこで、本考案は、流通管の周面から突出した端子部の
平坦部で通電加熱用電極との接触を図ることにより、接
触不良に起因する問題を解消し、且つ流通管自体の耐久
性を向上させることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案の溶融金属流通管は、その目的を達成するため
に、溶融金属流通管本体にその周壁から突出して流通管
本体と同一の導電性耐火物で一体的に形成した端子部を
有し、該端子部が通電加熱用電極に接する面を平坦にし
たことを特徴とする。

第１図は、この溶融金属流通管を具体的に図示したもの
である。すなわち、アルミナ−カーボン質等の導電性耐
火物で作られた溶融金属流通管としてのノズル１に、そ
の本体周壁から端子部６を突出させて一体的に成形して
いる。そして、通電加熱用電極２に接する端子部６の接
触面は、平坦な形状となっている。すなわち、端子部６
と通電加熱用電極２とは、平坦な接触面を介して接触す
る。これにより、ノズル１及び通電加熱用電極２の接触
面の加工が容易となり、しかも加工精度が向上する。

また、ノズル１の端子部６は、ノズル１内を流れる溶融
金属から離れた位置にあるため、溶融金属の保有熱によ
る影響が小さくなる。また、端子部６を突出させている
ため、通電加熱用電極２との接触面を、エアー冷却して
いる導体３に近づけることができ、接触部分の温度を低
下させることが可能となる。その結果、通電加熱用電極
２の酸化速度を低下させることができる。また、万が一
酸化しても、酸化部分は第２図に示すように、通電加熱
用電極２とノズル１の端子部６との接触部５だけにとど
まって、ノズル１本体の酸化を防止することができる。
このようにして、地金付着防止のためにノズル１を長時
間安定した条件下で加熱することが可能となる。

〔実施例〕

アルミナ75重量％，カーボン25重量％の組成をもつアル
ミナ−カーボン系導電性耐火物で、内径65mmで外径130m
mの円筒状ノズル１を形成した。また、このノズル１の
周壁には、60×70×20mmの端子部６をノズル１本体と一
体的に成形した。この端子部６の通電部は、60×70mmの
広さをもつ平坦な面に仕上げた。このノズル１の端子部
６に、厚み0.4mmの黒鉛シート４を介して60×70×30mm
の通電加熱用電極２を加圧力Ｐ＝4kg/cm²で押し付け
た。なお、通電加熱用電極２は、ボルトナットによって
導体３に接触されており、この導体３を介して、供給電
源７から通電した。

このような装置構成で、容量240トンの取鍋から容量60
トンのタンディッシュに溶鋼を注入する際に使用した浸
漬ノズルを通電加熱した。3500Aの通電電流で浸漬ノズ
ルを加熱したところ、約30分後に浸漬ノズルの外表面温
度は1350℃に達し、10鍋連続使用することができた。こ
のとき、通電加熱用電極２と端子部６との接触部は800
℃に加熱され、この接触部の酸化損耗量は約10mmであっ
た。すなわち、外径130mmのノズル１の本体部には酸化
がみられず、端子部６の酸化消耗に留まっていた。

これに対し、第３図に示したノズル１の場合にあって
は、ノズル１と通電加熱用電極２との間の接触面は1100
℃に加熱され、酸化消耗した接触部５は外径130mmのノ
ズル１本体に対して深さ15mmまで達した。すなわち、こ
の場合のノズル１の損傷は著しく、10鍋以上の耐用には
限度があった。

なお、以上の例においては、連続鋳造装置で使用される
浸漬ノズルの通電加熱を説明した。しかし、本考案はこ
れに拘束されるものではなく、たとえば取鍋とタンディ
ッシュ間のロングノズル等の溶融金属を流動させる流通
管に対しても同様に適用されるものであることは勿論で
ある。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案においては、溶融金属流
通管の周壁に突出して設けた端子部の通電加熱用電極と
接触する面を平坦に形成することにより、加工精度を上
げることが容易になり、しかも通電加熱用電極と端子部
とを均一に加圧接触させることが可能となる。その結
果、この接触面で局部的な異常加熱が発生することが防
止されると共に、ノズル及び通電加熱用電極の損傷を抑
制することができる。このようにして、本考案によると
き、地金の付着を防止するため金属流通管を長時間安定
して加熱することが可能となり、たとえば連続鋳造等に
おける溶融金属の注入を安定した条件下で行うことが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例において通電加熱機構を備えたノ
ズルを示し、第２図はそのノズルが酸化された状態を示
し、第３図は従来の通電加熱機構を備えたノズルを示
す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属流通管本体にその周壁から突出し
   て流通管本体と同一の導電性耐火物で一体的に形成した
   端子部を有し、該端子部の通電加熱用電極に接する面を
   平坦にしたことを特徴とする通電加熱用の溶融金属流通
   管。