JP2001505487A - 溶融容器における誘導コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 交番電磁界を発生する誘導コイルは、溶融容器の注ぎ出し部材に配置されており、かつ冷却のために冷却流体によって流通されている。異なった冷却媒体によって誘導コイルを動作させることができるようにするために、誘導コイル（９）は、冷却流体のための分離した供給及び放出部（１４，１５；１６，１７）を備えた少なくとも２つの範囲（１２，１３）を有し、かつ範囲に、異なった冷却流体が加えられている。

Description

【発明の詳細な説明】 溶融容器における誘導コイル 本発明は、誘導コイルが、溶融容器の注ぎ出し部材に配置されており、かつ誘 導コイルを、冷却のために冷却流体が流通している、交番電磁界を発生する誘導 コイルに関する。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５０００１２号明細書に、冶金学的容器 の制御及び閉鎖装置におけるこのような誘導コイルが記載されており、この制御 及び閉鎖装置は、容器壁に配置されたステータ、及びここにおいて溶融物流を絞 り又は遮断するために回転可能なロータを有する(管内管閉鎖システム)。冷却は 、１つの冷却流体によって統一的に行なわれる。例えば容器壁の消耗による漏れ の際に、危険な水蒸気発生又は爆発ガス形成に至ることがないようにするために 、冷却流体として、安全上の理由により通常圧縮空気が利用される。 以前の特許出願第１９６０３３１７．９−３４号明細書に、動作段階の間に液 化ガスによって、かつ準備段階の間に空気によって、誘導コイルが冷却されるこ とが記載されている。水冷却は、ここでも避けられている。 英国特許第２２７９５４３号明細書は、溶融容器の注ぎ出し部材における分離 した電気端子を有する２分割された誘導コイルを記載している。冷却については 何も述べられていない。 本発明の課題は、種々の冷却の要求に整合するために種々の冷却媒体によって 動作することができるように、初めに挙げたような誘導コイルを構成することに ある。 本発明によれば、前記の課題は、請求の範囲第１項の特徴部分の特徴によって 解決されている。 誘導コイルが、冷却流体のための分離した供給及び放出部を備えた異なった範 囲を有することにより、誘導コイルの異なった範囲に、同 時に又は順に異なった冷却流体を加えることができる。それにより個々の範囲に おける冷却は、それぞれそこにおける要求に整合することができる。とくに冷却 媒体として水を利用することがあまりに危険な危険領域に近い範囲における冷却 をガス、とくに空気によって行なうことが可能である。危険領域は、誘導コイル が溶融容器内にある溶融物のもっとも近くにあるところにある。なぜならここで は溶融容器の壁における消耗及び／又はすす形成によって、溶融物がおそらく誘 導コイルにまで達するからである。別の範囲においては、水又は水蒸気によって 冷却を行なうことができる。 誘導コイルのそれぞれの範囲に対して、常にその冷却及びその周囲の冷却にと ってそれぞれもっとも適した冷却流体を利用することができる。異なった冷却流 体は、なるべく液化ガス又はドライアイス又は水又は水蒸気又はガス又は圧縮空 気である。とりわけ危険領域において優先的に冷却流体としてガス利用する際、 それぞれ必要な冷却能力に整合するためにも、複数のガス、例えば圧縮空気及び 過冷却空気又は窒素又は二酸化炭素又は酸素等の可変に設定可能な比を利用する ことができる。 誘導コイルの個々の範囲において異なった冷却流体を、したがって異なった冷 却能力を利用することによって、これにより発生される交番電磁界は、種々の機 能のために利用することができる。これらは、とくに誘導加熱及び／又は温度測 定のための基準フィールドの発生及び／又はスラグ検出及び／又は溶融物に力成 分を及ぼす指向性電磁界の発生であり、このことは、例えば注ぎ出し部材におけ るギャップ密閉のために利用することができる。 なるべく誘導コイルの範囲に、それぞれの範囲の目的に応じて、異なった電気 周波数及び／又は電力を加えることができる。 本発明のその他の有利な構成は、請求の範囲従属請求項及び実施例の次の説明 から明らかである。 図は、管内管回転閉鎖装置として構成された注ぎ出し部材において溶融容器の 底部における誘導コイルを示している。 とくに鋼溶融のための溶融容器の底部（１）に、管内管閉鎖システム（Ｒ）が 組込まれている。これは、穴あきれんが（２）を有し、この穴あきれんが内に保 持装置（３）によって、耐火性セラミック材料からなるステータ（４）が取付け られている。溶融物入口開口（５）を有するステータ（４）内に、耐火性セラミ ック材料からなるロータ（６）が回転可能に支持されている。ステータ（４）と ロータ（６）との間にギャップ（７）がある。ロータ（６）内に溶融物出口通路 （８）が構成されている。ロータ（６）の回転により、このロータの溶融物出口 通路（８）は、多かれ少なかれ又は全く入口開口（５）を覆わなくなり、それに より溶融物の流出が制御可能又は遮断可能である。 ステータ（４）は、コイル状の誘導コイル（９）によって囲まれており、この 誘導コイルは、穴あきれんが（２）内に埋め込まれており、かつ断熱材（１０） を介してステータ（４）に接している。誘導コイル（９）は、中空空間状の金属 プロファイルからなり、かつ電気周波数変換器（１１）に接続されており、この 周波数変換器の周波数及び／又は出力は調節可能である。 誘導コイル（９）は、冷却流体の案内のために使われるその中空空間プロファ イルに関して、上側範囲（１２）及び下側範囲（１３）に分割されている。上側 範囲（１２）は、容器内にある溶融物（Ｓ）の近くにある。これは、危険領域（ Ｇ）の近くにあり、この危険領域において動作中に消耗又はすす形成の恐れがあ る。下側範囲（１３）は、個々から一層遠くに離れている。上側範囲（１２）は 、冷却流体のための供給部（１４）及び放出部（１５）を有する。下側範囲（１ ３）は、別の冷却流体のための供給部（１６）及び放出部（１７）を有する。一 方の供給部（１４）は、第１の冷却媒体源（１８）から供給を受けている。他方 の供給部（１６）は、第２の冷却媒体源（１９）か ら供給を受けている。上側範囲（１２）のための冷却媒体は、ガス、とくに圧縮 空気である。下側範囲（１３）のための冷却媒体は、液化ガス又はドライアイス 又は水又は水蒸気である。しかし用途に応じて冷却流体は交換してもよい。第１ の冷却媒体源（１８）又は第２の冷却媒体源（１９）から、範囲は、冷却流体の 様式及び冷却能力に関して互いに無関係に冷却することができる。 誘導コイル（９）は、冷却に関して範囲（１２、１３）に分割されていると同 様に、電気的にも異なった範囲に分割することができる。これらに、異なった周 波数及び／又は出力を加えることができる。それに相応して図において下側範囲 （１３）に、電気端子（２１、２２）によって周波数変換器又は変換器（１１） が、かつ上側範囲（１２）に、電気端子（２３、２４）によって別の周波数変換 器又は変換器（２０）が接続されている。周波数変換器又は変換器（１１、２０ ）の周波数及び／又は出力は調節可能である。 とくに上側範囲（１２）は、出口通路（８）を流通する溶融物の誘導加熱のた めに利用される。その際、鋼溶融物自体は、誘導コイル（９）の交番電磁界に連 結することができ、又はロータ（６）及び／又はステータ（４）は、交番電磁界 に連結することができ、その際この時、溶融物は、場合によっては熱伝導又は熱 放射によって加熱される。冷却は、誘導コイルを過熱から保護するため、及び場 合によってはその回りから熱を放出するために行なわれる。 下側範囲（１３）も、出口通路（８）を流通する溶融物の誘導加熱のために利 用することができる。その冷却は、冷却流体及び／又はその流通速度の相応する 選択によって、上側範囲（１２）におけるものよりも強力にすることができる。 強力な冷却によって、ここでも回り（穴あきれんが）からの熱放出が可能である 。 下側範囲（１３）は、出口通路（８）を流通する溶融物の温度測定のため又は 流通通路（８）におけるスラグの認識のための基準コイル 又は基準フィールドとして使うことができる。そのため別の（受信）コイルが必 要である（図示せず）。下側範囲（１３）は、この場合、測定装置（図示せず） に接続されている。溶融物の電気的特性、とくに導電度は、温度に依存するので 、これは、温度に応じて下側範囲（１３）の基準フィールドに異なった影響を及 ぼし、このことは、測定装置によって検出され、かつ評価される。スラグは、溶 融物とは別の導電度を有するので、同じことは、スラグの認識にも当てはまる。 その際にも範囲（１３）の冷却は、範囲（１２）の冷却とは無関係に選択できる 。 下側範囲（１３）は、指向性電磁界を発生するためにも利用でき、この電磁界 は、たまたまギャップ（７）内に侵入する溶融物において、溶融物流に抗する力 成分を発生する。それによりギャップ（７）の密閉が達成される。この場合、力 成分を発生するために大きな電力が必要なので、強力な冷却が望まれる。 記載した誘導コイルは、液状金属を、とくに鋼を鋳込む冶金学的容器の壁又は 底部における別の注ぎ口においても利用することができる。しかしこれは、例え ばごみ焼き炉におけるスラグ取出しを行なう装置にも使用することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１０年１０月１６日（１９９８．１０．１６） 【補正内容】 請求の範囲 １．誘導コイルが、溶融容器の注ぎ出し部材に配置されており、かつ誘導コイ ルを、冷却のために冷却流体が流通しており、その際、誘導コイル（９）が、冷 却流体のための分離した供給及び放出部（１４，１５；１６，１７）を備えた少 なくとも２つの範囲（１２，１３）を有する、交番電磁界を発生する誘導コイル において、 それぞれの範囲（１２，１３）に、異なった冷却流体が加えられている ことを特徴とする、交番電磁界を発生する誘導コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．誘導コイルが、溶融容器の注ぎ出し部材に配置されており、かつ誘導コイ ルを、冷却のために冷却流体が流通している、交番電磁界を発生する誘導コイル において、 誘導コイル（９）が、冷却流体のための分離した供給及び放出部（１４，１５ ；１６，１７）を備えた少なくとも２つの範囲（１２，１３）を有し、かつ範囲 （１２，１３）に、異なった冷却流体が加えられている ことを特徴とする、交番電磁界を発生する誘導コイル。 ２．異なった冷却流体が、液化ガス、ドライアイス、水、水蒸気又はガス、と くに圧縮空気であることを特徴とする、請求項１に記載の誘導コイル。 ３．一方の範囲（１３）の冷却流体が、液化ガス、ドライアイス、水又は水蒸 気であり、かつ他方の範囲（１２）の冷却流体が、ガス、とくに圧縮空気である ことを特徴とする、前記請求項の１つに記載の誘導コイル。 ４．誘導コイル（９）の少なくとも２つの範囲（１２，１３）が、分離した電 気端子（２１，２２；２３，２４）を有することを特徴とする、前記請求項の１ つに記載の誘導コイル。 ５．誘導コイルの範囲（１２，１３）に、異なった電気周波数及び／又は電力 が加えられていることを特徴とする、前記請求項の１つに記載の誘導コイル。 ６．範囲における交番電磁界が、誘導加熱のため、かつ少なくとも１つの範囲 において温度測定又はスラグ検出のために基準フィールドとして利用されること を特徴とする、前記請求項の１つに記載の誘導コイル。 ７．範囲における交番電磁界が、誘導加熱のため、かつ／又は温度 測定及び／又はスラグ認識のための基準フィールドの発生のため、溶融物に力成 分を及ぼす指向性電磁界の発生のために利用されることを特徴とする、前記請求 項の１つに記載の誘導コイル。 ８．範囲（１２，１３）における一方の交番電磁界が、誘導加熱のため、かつ 範囲（１２，１３）における他方の交番電磁界が、温度測定のための基準フィー ルドの発生のため、かつ／又は範囲（１２，１３）における他方の交番電磁界が 、スラグ認識のための基準フィールドの発生のため、かつ最後に範囲（１２，１ ３）における他方の交番電磁界が、溶融物に力成分を及ぼす指向性電磁界を及ぼ すために利用されることを特徴とする、前記請求項の１つに記載の誘導コイル。 ９．それ自体周知の管内管閉鎖システム（Ｒ）のための、請求項１ないし７に 記載の誘導コイルの利用。 １０．管内管閉鎖システム（Ｒ）のリングギャップ（７）内における溶融物へ の力成分が、溶融物の流れ方向とは反対であることを特徴とする、請求項９に記 載の誘導コイルの利用。 １１．液状金属を、とくに鋼を鋳込む冶金学的容器の壁又は底部における注ぎ 口のための、請求項１ないし８に記載の誘導コイルの利用。