JP2018034179A - タンディッシュプラズマ加熱装置及びタンディッシュ内溶鋼の加熱方法 - Google Patents
タンディッシュプラズマ加熱装置及びタンディッシュ内溶鋼の加熱方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018034179A JP2018034179A JP2016169220A JP2016169220A JP2018034179A JP 2018034179 A JP2018034179 A JP 2018034179A JP 2016169220 A JP2016169220 A JP 2016169220A JP 2016169220 A JP2016169220 A JP 2016169220A JP 2018034179 A JP2018034179 A JP 2018034179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten steel
- tundish
- electrode
- anode electrode
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Description
以下に、スーパーヒートを、図5に示す通り、高温域、適正温度域、低温域に分類して説明する。
また、タンディッシュ内温度は、加熱しないと、時間経過に従って、溶鋼温度が下がるため、チャージ終了時点でも適正温度域となるように、チャージ開始時点の温度を適正温度域内で適切に設定する必要がある。例えば、図5の上側の点線で示す様に、チャージ開始時点で、適正温度域の上限に設定できれば、チャージ終了時点でも、適正温度域内とすることができる。
ここで、上述のプラズマ加熱装置としては、非特許文献1に示すように、1本のプラズマトーチを用いたシングルトーチ方式と、2本のプラズマトーチを用いたツイントーチ方式のものが提供されている。
ツイントーチ方式のプラズマ加熱装置においては、一方のプラズマトーチと他方のプラズマトーチとの間に電力を印加することで、これらのプラズマトーチと溶鋼面との間にプラズマアークを発生させて、前記溶鋼を加熱する構成とされている。
また、タンディッシュ内の溶鋼の加熱は、常時行うものではなくタンディッシュ内の溶鋼温度に応じて適宜行われるものであるが、タンディッシュ内に埋設された固定電極(アノード電極)は、加熱時以外の状態でも常に溶鋼と接触していることから、固定電極(アノード電極)が早期に劣化してしまうといった問題があった。
さらに、固定電極(アノード電極)を交換する場合には、タンディッシュを解体する必要があるため、固定電極(アノード電極)のメンテナンス作業に多くの労力と時間を要するといった問題があった。
また、アノード電極を昇降させるアノード電極昇降装置を備えているので、溶鋼の加熱を行うときにのみ、アノード電極を溶鋼中に浸漬することができ、アノード電極の早期劣化を抑制することができる。
また、アノード電極がタンディッシュの壁面等に埋設されていないことから、アノード電極のメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
この場合、溶鋼中に浸漬されるアノード電極が、耐火物からなる保護筒部と、この保護筒部内に挿入された電極部と、を有する構造とされていることから、電極部が溶湯と接する部分が少なく、電極部が早期に劣化することを抑制できる。
また、保護筒内に電極部が挿入されており、その先端面で電極部が露出する構成とされていることから、溶鋼中の異物が電極部と溶鋼との間に介在するおそれが少なく、万が一、電極部と溶鋼との間に異物が介在した場合であっても、アノード電極を昇降させることで、異物を除去することができる。さらに、電極部の一部が溶融した場合であっても、アノード昇降装置によってアノード電極を降下させることで、溶鋼と電極部との接触を確保することができる。よって、通電不良の発生を抑制することができ、タンディッシュ内の溶鋼の加熱を安定して行うことができる。
この場合、カソード電極が消耗して溶鋼面との距離が変化した場合であっても、カソード電極昇降装置によってカソード電極を昇降することで、溶鋼面とカソード電極との間の距離を調整することができ、プラズマアークを安定して発生させることができる。
また、前記溶鋼と前記アノード電極との通電状況に応じて、前記アノード電極を昇降させる構成としているので、前記溶鋼と前記アノード電極とを確実に接触させて通電不良の発生を抑制でき、安定して溶鋼の加熱を行うことができる。
この場合、カソード電極が消耗して溶鋼面との距離が変化した場合であっても、カソード電極を昇降することで、溶鋼面とカソード電極との間の距離を一定に保持することができ、プラズマアークを安定して発生させることができる。
カソード電極30は、その先端が加熱室13内に配設されており、カソード電極昇降装置37によって溶鋼面に対して近接配置されている。
アノード電極20は、加熱室13の外側に配設されており、アノード電極昇降装置27によって溶鋼中に浸漬配置されている。
直流電源装置18は、上述のカソード電極30とアノード電極20と、の間に配設されている。
このカソード電極30を構成する材料としては、例えば、Cu、タングステン、特殊合金(Cu−W等)、黒鉛等が挙げられる。本実施形態においては、カソード電極30は黒鉛で構成されている。なお、黒鉛製の場合、カソード電極30を冷却する必要がないことから、金属製に比べて着熱効率が向上することになる。また、カソード電極30の外径は、例えば、100mm以上200mm以下の範囲内とされ、カソード電極30の内径(ガス供給路31の直径)は、例えば、10mm以上20mm以下の範囲内とされている。
本実施形態においては、保護筒部21は、アルミナ(Al2O3)を主体とした耐火物で構成されており、電極部22は、SS400等の金属材料で構成されている。また、アノード電極20の外径(保護筒部21の外径)Dは、例えば、70mm以上100mm以下の範囲内とされ、電極部22の外径(保護筒部21の内径)dは、例えば、50mm以上80mm以下の範囲内とされている。
まず、タンディッシュ5の上方に、アノード電極20及びカソード電極30を配置する(アノード電極及びカソード電極配置工程S01)。このとき、カソード電極30の先端を加熱室13の内側に配設し、アノード電極20を加熱室13の外側に配設する。
次に、カソード電極昇降装置37を動作させて、カソード電極30を溶鋼面に近接配置する(カソード電極近接工程S03)。このとき、カソード電極30のガス供給路31よりガスを供給する。
なお、カソード電極30と溶鋼面との近接配置は特に規定されるものではなく、着火可能な距離Lを設定すれば良い。すなわち、距離Lによっては、ガスに着火せずにプラズマアークが発生しないこともある。この場合には、カソード電極近接工程S03と電力印加工程S04とを繰り返し実施して、カソード電極30と溶鋼面との距離Lを調整して着火することにより、プラズマアークを発生させる。
そして、アノード電極20及びカソード電極30をタンディッシュ5の上方から移動して、タンディッシュ5内の溶鋼の加熱を終了する。
さらに、本実施形態であるタンディッシュプラズマ加熱装置10においては、アノード電極20がタンディッシュ5の壁面等に埋設されていないことから、アノード電極20のメンテナンス作業を簡単に行うことができる。
また、電極部22が露出した先端面が下方側を向いていることから、アノード電極20と溶鋼との間に絶縁体からなる異物が介在するおそれが少なく、万が一、異物が介在した場合でも、アノード電極昇降装置27によってアノード電極20を昇降させることで、異物を除去して溶鋼と電極部22とを容易に接触させることが可能となる。
特に、本実施形態においては、カソード電極30が黒鉛で構成されていることから、使用によってカソード電極30が損耗してカソード電極30と溶鋼面との距離Lが大きく変化することがあるが、上述のように、カソード電極30を昇降させることで、カソード電極30と溶鋼面との距離Lを所定の範囲に調整することができる。
例えば、本実施形態では、カソード電極を黒鉛で構成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、銅やタングステン等の金属材料で構成したものを採用してもよい。
さらに、タンディッシュや蓋部の構成については、本実施形態で例示したものに限定されることはなく、他の構造のものであってもよい。
図1に示す本発明の実施形態であるタンディッシュプラズマ加熱装置(本発明例)と、図4に示す従来のシングルトーチ方式のタンディッシュプラズマ加熱装置(従来例)と、を使用して、タンディッシュ内の溶鋼の加熱を実施した。なお、カソード電極は、本発明例及び従来例ともに同様の構成のものを使用した。
本発明例と従来例とで、1チャージ当たり30分のプラズマ加熱を行い、これを累積50チャージ実施した。そのときに発生した通電不良回数を比較した。評価結果を表1に示す。
本発明例と従来例とで、アノード電極の交換作業に要した時間を比較した。評価結果を表1に示す。
また、従来例では、タンディッシュを解体する必要があることからアノード電極の交換に24時間を要した。これに対して、本発明例では、アノード電極の交換作業が1時間で終了しており、メンテナンス性が大幅に向上していることが確認された。
10 タンディッシュプラズマ加熱装置
18 直流電源装置
20 アノード電極
21 保護筒部
22 電極部
27 アノード電極昇降装置
30 カソード電極
37 カソード電極昇降装置
Claims (5)
- タンディッシュ内の溶鋼をプラズマアークによって加熱するタンディッシュプラズマ加熱装置であって、
前記タンディッシュ内の溶鋼中に浸漬配置されるアノード電極と、前記タンディッシュ内の溶鋼面に近接配置され、前記溶鋼面との間に前記プラズマアークを発生させるカソード電極と、これらアノード電極及びカソード電極に対して電力を印加する電源装置と、前記アノード電極を昇降するアノード電極昇降装置と、を備えていることを特徴とするタンディッシュプラズマ加熱装置。 - 前記アノード電極は、耐火物からなる保護筒部と、この保護筒部内に挿入された電極部と、を有する構造とされていることを特徴とする請求項1に記載のタンディッシュプラズマ加熱装置。
- 前記カソード電極を昇降するカソード電極昇降装置を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタンディッシュプラズマ加熱装置。
- タンディッシュ内の溶鋼をプラズマアークによって加熱するタンディッシュ内溶鋼の加熱方法であって、
前記溶鋼の加熱を開始する際に、アノード電極を前記溶鋼内に浸漬配置するとともに、カソード電極を溶鋼面に近接配置し、これらアノード電極及びカソード電極に電力を印加することにより、前記カソード電極と前記溶鋼との間に前記プラズマアークを発生させて直列回路を形成して、前記溶鋼を加熱し、
前記溶鋼の加熱を終了した際に、前記アノード電極を前記溶鋼中から抜き出すとともに、
前記溶鋼の加熱時において、前記溶鋼と前記アノード電極との通電状況に応じて、前記アノード電極を昇降させることを特徴とするタンディッシュ内溶鋼の加熱方法。 - 前記溶鋼の加熱時において、前記プラズマアークの発生状況に応じて、前記カソード電極を昇降させることを特徴とする請求項4に記載のタンディッシュ内溶鋼の加熱方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016169220A JP6819144B2 (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | タンディッシュプラズマ加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016169220A JP6819144B2 (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | タンディッシュプラズマ加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018034179A true JP2018034179A (ja) | 2018-03-08 |
JP6819144B2 JP6819144B2 (ja) | 2021-01-27 |
Family
ID=61565021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016169220A Active JP6819144B2 (ja) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | タンディッシュプラズマ加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6819144B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020011288A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 日本製鉄株式会社 | タンディッシュ内合金添加装置、及び、タンディッシュ内合金添加方法 |
CN112170796A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种直流等离子连铸中间包加热弧的控制方法 |
-
2016
- 2016-08-31 JP JP2016169220A patent/JP6819144B2/ja active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020011288A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 日本製鉄株式会社 | タンディッシュ内合金添加装置、及び、タンディッシュ内合金添加方法 |
JP7167519B2 (ja) | 2018-07-20 | 2022-11-09 | 日本製鉄株式会社 | タンディッシュ内合金添加装置、及び、タンディッシュ内合金添加方法 |
CN112170796A (zh) * | 2019-07-01 | 2021-01-05 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种直流等离子连铸中间包加热弧的控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6819144B2 (ja) | 2021-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101282455B1 (ko) | 연속 주조 방법 및 노즐 가열 장치 | |
JP6278265B2 (ja) | タンディッシュプラズマ加熱装置及びタンディッシュ内溶鋼の加熱方法 | |
JP2018034179A (ja) | タンディッシュプラズマ加熱装置及びタンディッシュ内溶鋼の加熱方法 | |
JP2006205191A (ja) | 連続鋳造用浸漬ノズルの予熱方法及び予熱装置 | |
US8780952B2 (en) | Roof system for electric arc furnace and method for manufacturing the same | |
JP6772677B2 (ja) | タンディッシュ内溶鋼の加熱方法及びタンディッシュプラズマ加熱装置 | |
JP2021501834A (ja) | 同時に回転可能かつ移動可能な電極ロッドを備えた溶解炉 | |
TWI527942B (zh) | Silicon electromagnetic casting device | |
CN107779912B (zh) | 一种稀土氧化物熔盐电解槽 | |
JP6760036B2 (ja) | プラズマ加熱装置における黒鉛電極の異常放電抑制方法 | |
JP2018126775A (ja) | タンディッシュ内溶鋼の加熱方法 | |
JP6820185B2 (ja) | 金属材料の溶解供給装置およびそれを用いた減圧鋳造装置 | |
US4612649A (en) | Process for refining metal | |
JP6350603B2 (ja) | アーク放電発生装置及び成膜方法 | |
JP4456284B2 (ja) | プラズマトーチを用いた溶鋼の加熱装置 | |
JP5014947B2 (ja) | 表層溶融処理装置及び表層溶融処理開始方法 | |
JPH09243267A (ja) | プラズマ溶融炉における溶融スラグの流動性低下防止方法 | |
KR101009694B1 (ko) | 전기로 장치 | |
JP2002283016A (ja) | プラズマトーチを用いたタンディッシュ内溶鋼の加熱装置 | |
JP2006205179A (ja) | 溶鋼の連続鋳造方法 | |
JP2010052973A (ja) | シリコンの精製装置および精製方法 | |
KR102177619B1 (ko) | 용강 생산 장치 | |
KR101301384B1 (ko) | 연속주조용 몰드 | |
US3546349A (en) | Process and apparatus for use in the electric slag refining of metals | |
CN117737444A (zh) | 一种改进型真空自耗装置及真空自耗冶炼方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181019 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190415 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200324 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200413 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200714 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201002 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20201002 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20201012 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20201013 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201201 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201214 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6819144 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |