JPS6372835A - エレクトロスラグ再溶解用消耗電極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、エレクトロスラグ再溶解によって高品質のイ
ンゴットを製造するのに用いられるエレクトロスラグ再
溶解用消耗電極に関するものである。

（従来の技術） 従来、金属材料の特殊溶解法としては、真空誘導溶解（
ＶＩＭ）法、真空アーク再溶解（Ｖ　Ａ　Ｒ）’法、エ
レクトロスラグ再溶解（Ｅ　Ｓ　Ｒ）法、プラズマアー
ク溶解（ＰＡＭ。

ＰＩＭ、ＰＡＲ，ＰＰＣ）法、電子ビーム溶解（Ｅ　Ｂ
　Ｒ）法などの各種の方法があり、それぞれに特長を有
している。

これらのうち、エレクトロスラグ再溶解（Ｅ　Ｓ　Ｒ）
法は、大気中または不活性ガス下で溶融スラグのジュー
ル熱により消耗電極を溶解し、当該溶融スラグ中を落下
した溶滴を水冷銅るつぼ内で積層凝固させる方法である
。

このＥＳＲ法を実施する際に用いられるＥＳＲ炉として
は、大別して、■るつぼ固定方式、■インゴット引抜き
方式、■るつぼ移動方式、■多極電極方式などのものが
あり、適宜選択して採用される。

このようなＥＳＲ法では、溶融スラグ内に消耗電極を浸
漬して通電し、溶融スラグ中で発生するジュール熱によ
り消耗電極を溶解し、当該消耗電極の溶滴が溶融スラグ
中を落下するときに、当該スラグの精錬作用により不純
物が除去され、水冷銅るつぼ中に順次鋳込まれて積層凝
固することにより高品質のインゴットとなる。

ところで、このＥＳＲ法による操業に際してはスラグを
溶解させることから開始されるが、この場合、別途溶解
したスラグをるつぼ内に移したのち開始するホットスタ
ート法と、るつぼ内に入れた粉末フラックスをアークに
よって溶解させたのち開始するコールドスタート法とが
大別しである。

これらのうち、ホットスタート法では溶解初期から比較
的安定した溶解を行うことが可能であり、インゴット底
部の品質は良好であるとされているが、スラグの溶解設
備を別に必要とするとともに、成分的に若干の問題点が
ある。

他方、コールドスタート法は、ホットスタート法のよう
にスラグの溶解設備を別に必要としないという利点を有
している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記後者のコールドスタート法では、安
定した着火を行うことができないことがあり、特にサイ
リスタや過飽和リアクトルなどで電流制御を行なおうと
しても、電源スィッチを投入した瞬間に大電流すなわち
インラッシュ電流（突入電流、１ｎｒｕｓｈ　　ｃｕｒ
ｒｅｎｔ）が流れて、スツールを溶損させることもあり
うるという問題点があった。

（発明の目的） 本発明は、このようなコールドスタート法における従来
の問題点に着目してなされたもので、エレクトロスラグ
再溶解におけるコールドスタートに際して、電源を投入
した瞬間に発生するインラッシュ電流を抑制し、安定し
た着火を行うことができるようにすると共に、スツール
などの損傷を防ぐことが可能であるようにすることを目
的としているものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、溶融スラグのジュール熱により消耗電極を溶
解し、前記溶融スラグ中に落下した溶滴をるつぼ内で積
層凝固させるエレクトロスラグ再溶解に使用される消耗
電極において、当該消耗電極の先端部分の断面積を本体
部分の断面積よりも小さく形成するようにしたことを特
徴としているものである。

本発明によるエレクトロスラグ再溶解用消耗電極は、る
つぼ固定方式、インゴット引抜き方式。

るつぼ移動方式、多極電極方式などのいずれにも適用可
能であり、また溶融スラグの種類においても特に限定さ
れず、例えばＣａＦ２にＣａｂ。

Ａ１２０３などを加えた２元系や３元系のものなどが使
用される。

本発明によるエレクトロスラグ再溶解用消耗電極は、上
記のように、消耗電極の先端部分の断面積を本体部分の
断面積よりも小さく形成しており、これによって先端部
分のインピーダンスを高めることにより電源投入時のイ
ンラッシュ電流を抑制し、サイリスタや過飽和リアクト
ルなどでは制御しきれない初期大電流の発生を防ぎ、安
定した着火を行なうことができるようにしている。

そして、消耗電極の先端部分の断面積は上記の観点から
は小さい方が良いといえるが、当該先端部分の断面積が
あまり小さすぎると溶解が早く進行するため消耗電極の
送り速度をより大きくする必要がでてくるので、これら
のかね合いから先端部分の断面積を決めるようにするこ
とが望ましい。

（実施例） 第１図は本発明によるエレクトロスラグ再溶解用消耗電
極が適用されるエレクトロスラグ再溶解ＩＩｃｎの概略
構造例を示すものであって、図において、１はエレクト
ロスラグ再溶解用るつぼ、２は前記るつぼ１内で凝固し
たインゴット、３は溶融メタ・ル、４は溶融スラグ、５
は下端を前記溶融スラグ４に浸漬したエレクトロスラグ
再溶解用消耗電極、６は消耗電極５を支える支腕、７は
前記支腕６を昇降可能に支持するマスト、８は前記イン
ゴット２を把持するクランパであり、消耗電極５とるつ
ぼ１およびクランパ８との間に交流電源２が接続してあ
って、るつぼ１とインゴット２とに同時給電することに
より当該るつぼ１とインゴット２との間でのアーク発生
を防止して操業の安定化をはかるようにしである。

第２図はこのようなエレクトロスラグ再溶解において使
用される消耗電極５の初期形状を示す図である１図に示
すように、初期の状態においては、当該消耗電極５の先
端部分５ａの断面積が本体部分５ｂの断面積よりも小さ
くなるように、先端部分５ａの外径が本体部分５ｂの外
形よりも小さく形成しである。

このようなエレクトロスラグ再溶解用消耗電極５は、鋳
造によって製作されるのが普通である。

したがって、先端部分５ａの断面積が小さく形成しであ
るため、この部分でのインピーダンスを上げることが可
能となり、電源投入時のインラッシュ電流を抑制し、安
定した着火を行なうことができるようになる。そして、
この先端部分５ａの断面積を小さく形成しであることか
ら、溶解電流の割には電圧を高くすることができるため
、安定した溶解を行なうことが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、溶融スラグ
のジュール熱により消耗電極を溶解し、前記溶融スラグ
中に落下した溶滴をるつぼ内で積層凝固させるエレクト
ロスラグ再溶解に使用される消耗電極において、当該消
耗電極の先端部分の断面積を本体部分の断面積よりも小
さく形成したから、先端部分のインピーダンスを高める
ことによってエレクトロスラグ再溶解におけるコールド
スタートに際して電源を投入した瞬間に発生するインラ
ッシュ電流を抑制することが可能になり、安定した着火
を行うことができるようになると共にスツールの溶損な
どの不具合も防止することができるようになり、安定し
た溶解を実現することが可能になるという非常に優れた
効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエレクトロスラグ再溶解装置の概略構成を示す
説明図、第２図は本発明の一実施例によるエレクトロス
ラグ再溶解用消耗電極の側面説明図である。 １・・・るつぼ、 ２・・・インゴット、 ４・・・溶融スラグ、 ５・・・消耗電極、 ５ａ・・・消耗電極の先端部分、 ５ｂ・・・消耗電極の本体部分。 特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士　　小　　塩　　　　豊 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融スラグのジュール熱により消耗電極を溶解し
   、前記溶融スラグ中に落下した溶滴をるつぼ内で積層凝
   固させるエレクトロスラグ再溶解に使用される消耗電極
   において、当該消耗電極の先端部分の断面積を本体部分
   の断面積よりも小さく形成したことを特徴とするエレク
   トロスラグ再溶解用消耗電極。