JP2002534271A - 連続鋳造の際の溶湯、特に鋳鋼溶湯の温度の調節、及び/または保持のための方法および装置 - Google Patents
連続鋳造の際の溶湯、特に鋳鋼溶湯の温度の調節、及び/または保持のための方法および装置Info
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Abstract
Description
持のための方法であって、その際この溶湯の温度が測定され、この測定結果が予
め設定可能な温度範囲と目標値の様式で比較され、且つこの溶湯は、この温度が
この範囲にあるように、十分に熱を給熱または吸熱される様式の上記方法に関す
る。
、内において、品質の理由および操作の理由から、可能な限り均等な溶湯の温度
または密な温度レベル(Temperaturfenster)の維持が求められている。取鍋内
における、またこの取鍋から分配容器内への移送の際における、およびこの分配
容器自体内における溶湯の温度損失に基づいて、鋳込み時間は、時間的に制限さ
れている。
における異なる溶湯温度が分配容器内において補償され、且つ可能な鋳込み時間
が延長される。更にこのような装置の利点は、鋳込みに支障があった際の比較的
に大きな自在性、および特にタンディッシュ内における温度レベルの均一化の中
に存在する。このことから、品質の利点は、連続鋳造製品の際に期待される。同
時に鋳込みは、液相に近い状態で可能である。
の上方に位置決めされたプラズマ加熱装置である。このプラズマ加熱装置の原理
は、垂直方向でタンディッシュ充満状態に従うチャンバー内において、電極によ
ってアークを露出金属表面上に伝播することの中に存在する。このアークは、ア
ルゴンによって安定され、従ってプラズマという概念で言い得る。このチャンバ
ーの領域内において加熱された点が生じ、この加熱された点において、鋼は、堰
堤および堰(Damme und Wehre)の表面に沿ってか、あるいは付加的に設けられ
る洗浄装置、例えば多孔性のガス透過性の炉底洗浄煉瓦(Bodenspulsteine)か
、を通り過ぎねばならない。
面であり、従って、チャンバー雰囲気と溶湯の間の物理的および化学的な相互作
用を、計算に入れられねばならない。アークにおける非常に高い温度に基づいて
、チャンバー内で蒸気形成および塵埃形成は始まる。更に、誘導的なタンディッ
シュ加熱装置は公知であり、このタンディッシュ加熱装置の場合、所謂、るつぼ
形誘導加熱装置(Tiegelinduktoren)と、チャネル形誘導加熱装置即ち湯道形誘
導加熱装置(Rinnen- bzw. Kanalinduktoren)の間で相違があり、これらは大抵
の場合、強固にフランジを介して接合され、分配容器の構造と結合されている。
その際に、このチャネル誘導子は、このるつぼ誘電子に対して、製造およびメン
テナンスにおいて比較的に費用がかかる。
内における誘導された電磁的な交番磁場と同時に現れる力発生によって生じ、こ
の力発生は、溶湯の攪拌運動を、且つ従って分配容器内での比較的に迅速な熱分
布をもたらす。従来の形成された誘導的なタンディッシュ加熱装置の欠点は、タ
ンディッシュへの強固な装着から生じ、この欠点が自在性に不利な結果を生む。
必然的な整備および維持費用も、同様に著しい。
連続鋳造の場合の、鋳込み時間の間じゅうの狭い温度限界における、特に鋳鋼溶
湯の温度の調節、および保持のための方法に関しており、その際、温度の低下は
、加熱によって補償される。この方法は、溶湯の温度が分配容器の注ぎ口におい
て測定され、この測定結果が設定された下方の温度限界と比較され、且つこの溶
湯が限界値の到達または下回りの場合にこの温度が再び目標値の範囲の内に至る
まで、その間ずっと加熱されることによって改良された。その際、誘電的に作動
する加熱装置による溶湯の加熱も言及されているが、この目的のために必要な手
段または相応する装置は説明されていない。
、誘導加熱装置を備える、装填作業のために構成された傾倒可能な注湯ポットを
開示している。この加熱装置は溶湯表面に対して平行に調節可能な、間隔を有し
て設けられた、垂直方向に移動可能な、平坦な円形の誘導コイルを備え、この誘
導コイルによって、溶湯が誘導された電磁的な交番磁場の直接的な鎖交(Ankopp
eln)によって非接触に加熱される。誘導的な磁場の効率が、誘導コイルの溶湯
に対する増大する間隔によって、著しく減少するので、この間隔は可能な限り僅
かに保持されねばならない。このために、被覆スラグの無い操作が必要であり、
これによって溶湯と雰囲気の間の直接的な接触が生じる。
ての構成に基づくだけで、連続鋳造において不適当である。更に、雰囲気の流通
(Atmospharenzutritt)のもとでの操作は、鋼の場合、鋳鋼溶湯と雰囲気間の即
座に始まる物理的および化学的な反応のために、可能ではない。
ているだけであり、これによって溶湯温度の調節には狭い限界が定められている
。
概念における上記の様式の方法、並びにこの方法の実施のために適当な装置を提
供することであり、この装置は、公知技術において備える欠点および困難性の回
避のもとで、分配容器内における金属溶湯の、技術的に複雑でなく自在性があり
且つ従って経済的に有利な温度調節を可能にする。
溶湯の様式の方法において、まさにこの溶湯の温度が範囲内にあるように、十分
に熱が給熱または吸熱されることが提案された。溶湯温度の調節のために、内部
に存在する誘導コイルを有する、耐火性の、鋼に対して不活性のような挙動をと
る、底部側で閉鎖された成形部材が、溶湯内に浸漬される。以下に加熱棒として
も称する、この装置の加熱出力は、誘導コイルを流れる電流の電流の強さによっ
て調節される。この誘導コイルは、冷却液体、有利には空気によって、内側及び
/または外側で冷却される。
ように行なわれ、この成形部材がそれ自体、誘導された電磁的な交番磁場に鎖交
する。
この溶湯から、熱伝導によって成形部材の壁部を介して、熱は吸熱され得る。
部側で閉鎖され誘導的に鎖交可能な耐火性の成形部材が、内部に存在する誘導コ
イルを交換可能に収容し、且つ上部の端部において、液体冷却された電流導体を
貫通案内するための出口部、並びに付加的な冷却液体を供給および放出するため
の接続部が設けられている。
に図示された実施例の以下の説明から明らかである。図1において示された、本
発明による方法を実施するための加熱棒20は、耐火性の成形部材24内にコイ
ル長さLと比較して相対的に小さな螺旋部分の直径Dを備える多数の螺旋部分3
を垂直方向の軸線y−yに沿って有する、内部で液体45、45′によって冷却
された電流を通電された導体2の誘導コイル1を備えている。この成形部材24
は、閉鎖された底部15を備え、且つスリーブ24の様式で円筒形の空隙の形成
、および垂直方向の冷却流路9の解放のもとで、誘導コイル1を交換可能に収容
している。上部の端部において、内側で冷却された電流導体2を貫通案内するた
めの出口部17、並びに付加的な冷却液体を供給および放出するための接続部1
8、およびマニピュレーター16の連動棒アーム23をヒンジ止めするための保
持部材14が設けられている。
おいて鎖交可能な耐火性の材料から成っている(ヨーロッパ特許0 526 7
18号明細書を参照)。熱移行は、壁部20の熱伝導によって溶湯10内へと行
なわれる。その上、この溶湯10は、直接的な鎖交によって誘導的な交番磁場の
変動を介して熱を給熱される。スリーブ材料24の特別な性質に基づいて、この
スリーブ材料は、他の加熱装置無しにおよび囲繞した鎖交可能な材料の存在無し
に、誘導的に加熱される。
配容器11、およびこの分配容器上に浮遊するスラグ層22のための部分図を示
している。スリーブ24の材料は、鋳鋼溶湯10に対して十分に不活性のような
挙動をとり、しかしながらスラグ層22の領域において、付加的なスラグ保護外
被25によって機械的および化学的な消耗に対して補強されている。分配容器1
1の底部は、耐火性のライニング21を有する鋳鋼外被19によって形成されて
いる。誘導コイル1のための調節可能な交流の給電部は、シンボル的に符号33
によって記号付けられている。
連符号によって記号付けられている。
体接続部18および33を有する加熱棒20を示している。
ブ43を有するガイドバー34を備え、且つ連動棒アーム23を介して加熱棒2
0と関節運動可能であるように結合されている。このマニピュレーター16は、
一方では液圧部材の様式の持上げおよび降下装置26を、および他方では連動棒
アーム23を旋回するための液圧的に操作可能な装置27を備えている。
5を有し、この案内部が、案内ローラーの間で垂直方向に可動の、並びに同様に
旋回可能な担持部材36を収容している。これら符号26および27は、必要な
持上げまたは降下装置、および旋回装置を記号付けている。
れぞれ1つの温度センサー28が設けられており、且つ演算ユニット30の信号
導線29と接続可能であり、この演算ユニットが制御導線31を介して、マニピ
ュレーター16の運動経過、および電磁的な交番磁場の調節のための電流の強さ
33を、溶湯10の温度測定値に従って制御または調節する。このことは、図3
aの相応する制御図において、原理的に示唆されている。この演算ユニット30
は、測定値を目標基準値と比較し、且つ相応する差異によって、加熱棒20の加
熱出力が制御される。更に制御導線31を有する演算ユニット30によって、冷
却液体導管39および冷却液体接続部18を介して、電流導体の内部冷却および
加熱棒20の液体冷却ための冷却液体供給は監視および制御され、これによって
加熱棒20および溶湯10から過熱の場合に熱が吸熱される。
配容器11の長尺の構造様式を示している。流入部12と流出部13の間に少な
くとも1つの温度センサー28が設けられており、且つ信号導線29を介して演
算ユニットと結合されている。金属溶湯の有利な流動の案内のために、分配容器
またはタンディッシュ11内に、開口部を有する貫流可能な中間壁37が設けら
れており、これによってより良い流動分布が、加熱棒20の周囲で、図3bの平
面図に相応する均等な熱放出または熱供給のために得られる。
の側方に設けられた調節可能な注ぎ口13を有する分配容器11の他の実施形態
が図示されている。個別の制御可能な加熱棒20または加熱棒群および組込まれ
た温度センサー28の多重の配置によって、溶湯温度の更により正確な監視が分
配容器11内において可能である。
れている。流入部12と流出部13の間にあって、その都度、2つの温度センサ
ー28の間に2つの加熱棒20の配置がされている。これら加熱棒は、関節運動
可能であるようにヒンジ止め可能な連動棒アーム23を介してマニピュレーター
16と結合されており、且つ従って垂直方向および水平方向において昇降および
回転運動可能に設けられている。このマニピュレーター16は、フレーム41に
よって連続鋳造設備の鋳込み台40と強固に結合されている。この配置は更に、
図2aおよび2bにおけると同じように、分配容器11内における溶湯10の内
で加熱棒20を位置決めするための、昇降装置26および旋回装置27を示して
いる。
めに形成された装置は、最適に、適当な分配容器様式および他の鋳込み台構造体
の構造的な所与の要件に適合する。従って、すでに既存の設備の容易なシステム
アップは、この装置によって可能である。
ける加熱棒の図であり、(b)は、他のマニピュレーターを有する、側面図にお
ける加熱棒の図である。
するための装置と協動作用の状態の温度センサーを有する分配容器の、側面にお
ける断面図であり、(b)は、図3aによる分配容器の平面図における図である
。
図であり、(b)は、図4aによる配置の平面図における図である。
ける、浸漬された加熱棒を有する別の分配容器形態の場合の図5bにおけるV−
Vの断面における配置の図であり、(b)は、図5aによる配置の平面図におけ
る図である。
であって、その際、この溶湯の温度が容器内において測定され、この測定結果が
、予め設定可能な温度範囲と、目標値の様式で比較され、且つこの溶湯に、誘導
コイルの電気的な誘導によって、この溶湯の温度が目標範囲の内に存在すると同
じくらいの熱が給熱されまたは冷却装置によって吸熱される様式の上記方法に関
する。また本発明は、この方法を実施するための装置に関する。
面であり、従って、チャンバー雰囲気と溶湯の間の物理的および化学的な相互作
用を、計算に入れられねばならない。アークにおける非常に高い温度に基づいて
、チャンバー内で蒸気形成および塵埃形成は始まる。更に、誘導的なタンディッ
シュ加熱装置は公知であり、このタンディッシュ加熱装置の場合、所謂、るつぼ
形誘導加熱装置(Tiegelinduktoren)と、チャネル形誘導加熱装置即ち湯道形誘
導加熱装置(Rinnen- bzw. Kanalinduktoren)の間で相違があり、これらは大抵
の場合、強固にフランジを介して接合され、分配容器の構造と結合されている。
その際に、このチャネル誘導子は、このるつぼ誘電子に対して、製造およびメン
テナンスにおいて比較的に費用がかかる。米国特許第5 084 089号明細
書は、分配容器の窪められた領域において、外側に固定式に設けられた誘導コイ
ル、および溶湯温度を調節するための、分配容器内の溶湯内に浸漬する冷却装置
を開示している。
様式の方法において、溶湯温度の調節のために、耐火性の底部側で閉鎖された成
形部材(24)内に収容された誘導コイル(1)が、溶湯(10)内に浸漬され
ることが提案された。以下に加熱棒としても称する、この装置の加熱出力は、誘
導コイルを流れる電流の電流の強さによって調節される。この誘導コイルは、冷
却液体、有利には空気によって、内側及び/または外側で冷却される。
形部材は、誘導的に鎖交可能な、耐火性の、底部側で閉鎖された管体によって形
成され、この管体が誘導コイルを交換可能に並びに液体冷却装置、特に空気冷却
装置を収容し、溶湯内に浸漬可能に設けられており、且つ上部の端部において、
液体冷却された電流導体を貫通案内するための出口部、並びに必要な場合に付加
的な冷却液体を供給および放出するための接続部が設けられている。
実施例の以下の説明から明らかである。図1において示された、本発明による方
法を実施するための加熱棒20は、耐火性の成形部材24内にコイル長さLと比
較して相対的に小さな螺旋部分の直径Dを備える多数の螺旋部分3を垂直方向の
軸線y−yに沿って有する、内部で液体45、45′によって冷却された電流を
通電された導体2の誘導コイル1を備えている。この成形部材24は、閉鎖され
た底部15を備え、且つスリーブ24の様式で円筒形の空隙の形成、および垂直
方向の冷却流路9の解放のもとで、誘導コイル1を交換可能に収容している。上
部の端部において、内側で冷却された電流導体2を貫通案内するための出口部1
7、並びに付加的な冷却液体を供給および放出するための接続部18、およびマ
ニピュレーター16の連動棒アーム23をヒンジ止めするための保持部材14が
設けられている。
Claims (7)
- 【請求項1】 溶湯(10)、特に鋳鋼溶湯の温度の調節、及び/または保
持のための方法であって、その際、この溶湯(10)の温度が容器内において測
定され、この測定結果が、予め設定可能な温度範囲と、目標値の様式で比較され
る様式の上記方法において、 この溶湯(10)は、この温度がこの予め設定可能な温度範囲の範囲にあるよう
に、十分に熱を給熱または吸熱されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 溶湯温度の調節のために、誘導コイル(1)の収容のための
、耐火性の円筒形の底部側で閉鎖された成形部材(24)が、溶湯(10)内に
浸漬されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 溶湯(10)に熱が直接的に、誘導された電磁的な交番磁場
の鎖交によって給熱されることを特徴とする請求項1および2に記載の方法。 - 【請求項4】 溶湯(10)に熱が、円筒形の成形部材(24)の壁部から
給熱され、この成形部材がそれ自体、誘導された電磁的な交番磁場に鎖交するこ
とを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】 溶湯(10)に熱が、熱伝導または熱移送によって円筒形の
成形部材(24)の壁部から吸熱されることを特徴とする請求項1および2に記
載の装置。 - 【請求項6】 誘導コイル(1)が、冷却液体(45)、有利には空気によ
って、内側及び/または外側で冷却されることを特徴とする請求項1から5に記
載の方法。 - 【請求項7】 溶湯(10)、特に鋳鋼溶湯の温度を調節するための、請求
項1から6による方法を実施するための装置であって、液体冷却の、特に空気冷
却の、耐火性の成形部材(24)内に多数の螺旋部分(3)を有する誘導コイル
(1)を備える様式の上記装置において、 成形部材(24)は、誘導的に鎖交可能な、耐火性の、底部側で閉鎖された管体
(20)として形成され、この管体が誘導コイル(1)を交換可能に収容し、且
つ上部の端部において、液体冷却された電流導体(2)を貫通案内するための出
口部(17)、並びに必要な場合に付加的な冷却液体を供給および放出するため
の接続部(18)が設けられていることを特徴とする装置。
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