JP2503775Y2 - タンディッシュのプラズマ加熱装置 - Google Patents
タンディッシュのプラズマ加熱装置Info
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- JP2503775Y2 JP2503775Y2 JP1990012676U JP1267690U JP2503775Y2 JP 2503775 Y2 JP2503775 Y2 JP 2503775Y2 JP 1990012676 U JP1990012676 U JP 1990012676U JP 1267690 U JP1267690 U JP 1267690U JP 2503775 Y2 JP2503775 Y2 JP 2503775Y2
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- cathode
- power supply
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、タンディッシュ内の溶鋼を加熱する移行型
プラズマ加熱装置に関する。
プラズマ加熱装置に関する。
［従来の技術］ 第３図は、タンディッシュに備えられたプラズマ加熱
装置の概略を示す図である。１はタンディッシュ、２は
溶鋼、23はロングノズル24を介して溶鋼を受け入れる受
鋼室、21はプラズマ加熱装置を備えた加熱室である。プ
ラズマ加熱装置は、加熱室カバー22に設けた開口から挿
入するプラズマトーチ３と、タンディッシュ内の溶鋼に
接する位置に配置された陽極６と、上記プラズマトーチ
３を上下動又は旋回させる昇降旋回機７よりなり、プラ
ズマトーチ３と陽極６の間にはプラズマアーク投射用の
電気回路８が設けられている。11はその電源を示す。こ
のような機器の配置によってプラズマトーチ３と溶鋼２
の間にプラズマアーク20を発生させ、溶鋼を加熱するも
のである。
装置の概略を示す図である。１はタンディッシュ、２は
溶鋼、23はロングノズル24を介して溶鋼を受け入れる受
鋼室、21はプラズマ加熱装置を備えた加熱室である。プ
ラズマ加熱装置は、加熱室カバー22に設けた開口から挿
入するプラズマトーチ３と、タンディッシュ内の溶鋼に
接する位置に配置された陽極６と、上記プラズマトーチ
３を上下動又は旋回させる昇降旋回機７よりなり、プラ
ズマトーチ３と陽極６の間にはプラズマアーク投射用の
電気回路８が設けられている。11はその電源を示す。こ
のような機器の配置によってプラズマトーチ３と溶鋼２
の間にプラズマアーク20を発生させ、溶鋼を加熱するも
のである。
上記プラズマトーチ３は第４図に示す構造になってい
る。第４図はプラズマトーチの概形を示す部分断面図で
ある。プラズマトーチは、先端にタングステン等で製作
されたチップ30を備えたカソード４と、このカソード４
を囲む外筒であってステンレス鋼等で形成されたノズル
５よりなる。カソード４及びノズル５はいずれも水冷構
造になっている（図示せず）。そして、カソード４とノ
ズル５の間にはプラズマガスの流通路31が設けられてい
る。
る。第４図はプラズマトーチの概形を示す部分断面図で
ある。プラズマトーチは、先端にタングステン等で製作
されたチップ30を備えたカソード４と、このカソード４
を囲む外筒であってステンレス鋼等で形成されたノズル
５よりなる。カソード４及びノズル５はいずれも水冷構
造になっている（図示せず）。そして、カソード４とノ
ズル５の間にはプラズマガスの流通路31が設けられてい
る。
このようなプラズマ加熱装置おける着火段階の操作を
第２図によって説明する。第２図は従来のプラズマ加熱
装置を示す図である。この図において、１はタンディッ
シュ、２は溶鋼、３はカソード４とノズル５よりなるプ
ラズマトーチ、６は陽極であり、７はプラズマトーチの
昇降旋回機を示す。そして、カソード４と陽極６の間に
はプラズマアーク投射用電気回路８が設けられ、カソー
ド４とノズル５の間にはパイロットアーク用電気回路９
が設けられている。プラズマアークの着火に際しては、
まず、パイロットアーク電源10から電気回路９によって
カソード４とノズル５の間に直流電流を印加し、トーチ
３の先端部からパイロットアークを発生させる。この
際、トーチ３先端部の近傍はプラズマ状態になり、この
プラズマが次第に拡大して溶鋼面に達する。次いで、プ
ラズマアーク電源11に切り替え、電気回路８によって、
カソード４と溶鋼２の間に、前段階で発生したパイロッ
トプラズマを介して直流電流を印加し、プラズマアーク
の投射を開始する。12はプラズマ電源スイッチ、13はパ
イロットアーク電源のスイッチである。
第２図によって説明する。第２図は従来のプラズマ加熱
装置を示す図である。この図において、１はタンディッ
シュ、２は溶鋼、３はカソード４とノズル５よりなるプ
ラズマトーチ、６は陽極であり、７はプラズマトーチの
昇降旋回機を示す。そして、カソード４と陽極６の間に
はプラズマアーク投射用電気回路８が設けられ、カソー
ド４とノズル５の間にはパイロットアーク用電気回路９
が設けられている。プラズマアークの着火に際しては、
まず、パイロットアーク電源10から電気回路９によって
カソード４とノズル５の間に直流電流を印加し、トーチ
３の先端部からパイロットアークを発生させる。この
際、トーチ３先端部の近傍はプラズマ状態になり、この
プラズマが次第に拡大して溶鋼面に達する。次いで、プ
ラズマアーク電源11に切り替え、電気回路８によって、
カソード４と溶鋼２の間に、前段階で発生したパイロッ
トプラズマを介して直流電流を印加し、プラズマアーク
の投射を開始する。12はプラズマ電源スイッチ、13はパ
イロットアーク電源のスイッチである。
［考案が解決しようとする課題］ 上述のパイロットアーク形成段階においては、プラズ
マトーチ３を溶鋼２の面に近接させた位置に合わせる間
隔調整操作が行われるが、この際、トーチ３の先端を溶
鋼に接触又は浸漬してしまうことは絶対に避けなければ
ならない。若し、誤ってトーチ３を溶鋼に接触又は浸漬
させ或る時間が経過すると、トーチ３が溶損してしまう
と共に、トーチ３の冷却水がタンディッシュ１内に流出
し水蒸気爆発を起こす虞れがある。
マトーチ３を溶鋼２の面に近接させた位置に合わせる間
隔調整操作が行われるが、この際、トーチ３の先端を溶
鋼に接触又は浸漬してしまうことは絶対に避けなければ
ならない。若し、誤ってトーチ３を溶鋼に接触又は浸漬
させ或る時間が経過すると、トーチ３が溶損してしまう
と共に、トーチ３の冷却水がタンディッシュ１内に流出
し水蒸気爆発を起こす虞れがある。
しかし、タンディッシュ１内の溶鋼２面の高さは、毎
回一定ではなく、また、目視観察によって求めることも
タンディッシュの構造上不可能である。このため、トー
チ下降操作の前に、検尺等の方法によって溶鋼２面の高
さを予測し、この予測値に基づき、トーチ３〜溶鋼２面
の間が所定間隔になるトーチ下降距離を算定し、所定位
置までトーチ３を下降させる。このトーチ下降操作は非
常に重要であるが、溶鋼２面の高さの予測精度は未だ十
分ではなく、また、トーチ３の下降距離はあくまで間接
的に計算によって決めるものである。さらに、トーチ下
降時に誤操作が行われる可能性もある。従って、上記過
程において過誤が生じ、トーチ３と溶鋼２が接触する危
険は未だ解消されていない。
回一定ではなく、また、目視観察によって求めることも
タンディッシュの構造上不可能である。このため、トー
チ下降操作の前に、検尺等の方法によって溶鋼２面の高
さを予測し、この予測値に基づき、トーチ３〜溶鋼２面
の間が所定間隔になるトーチ下降距離を算定し、所定位
置までトーチ３を下降させる。このトーチ下降操作は非
常に重要であるが、溶鋼２面の高さの予測精度は未だ十
分ではなく、また、トーチ３の下降距離はあくまで間接
的に計算によって決めるものである。さらに、トーチ下
降時に誤操作が行われる可能性もある。従って、上記過
程において過誤が生じ、トーチ３と溶鋼２が接触する危
険は未だ解消されていない。
本考案は、パイロットアーク形成段階のトーチ下降過
程において、トーチは溶鋼に接触しても、トーチを溶損
させることがないタンディッシュの溶鋼を加熱するプラ
ズマ加熱装置を提供することを目的とする。
程において、トーチは溶鋼に接触しても、トーチを溶損
させることがないタンディッシュの溶鋼を加熱するプラ
ズマ加熱装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］ 上記の目的を達成するために、本考案においては、カ
ソードとカソードを囲むノズルとで構成されタンディッ
シュの加熱室内に挿入されるプラズマトーチと、タンデ
ィッシュ内の溶鋼に接する位置に配置された陽極と、プ
ラズマトーチの昇降旋回機とからなり、カソードと溶鋼
との間にプラズマアーク投射用電気回路とプラズマアー
ク電源とを設け、カソードとノズルとの間にパイロット
アーク用電気回路とパイロットアーク電源とを設けたプ
ラズマ加熱装置において、プラズマアーク投射用電気回
路にはプラズマアーク電源を迂回させた短絡回路を設
け、プラズマアーク投射用電気回路とパイロットアーク
用電気回路との間には、パイロットアーク電源からノズ
ルに到るまでの回路とプラズマアーク電源からカソード
に到るまでの回路とを連結した短絡回路を設け、パイロ
ットアーク電源からカソードへの回路は、プラズマアー
ク投射用電気回路とパイロットアーク用電気回路との間
の短絡回路との交点よりプラズマアーク電源側でプラズ
マアーク投射用電気回路と連結し、パイロットアーク用
電気回路にはパイロットアーク電源と短絡回路の交点と
の間に電流検出器を設け、電流検出器の短絡電流信号に
より昇降旋回機を上昇作動させプラズマトーチを退避さ
せる構成にした。
ソードとカソードを囲むノズルとで構成されタンディッ
シュの加熱室内に挿入されるプラズマトーチと、タンデ
ィッシュ内の溶鋼に接する位置に配置された陽極と、プ
ラズマトーチの昇降旋回機とからなり、カソードと溶鋼
との間にプラズマアーク投射用電気回路とプラズマアー
ク電源とを設け、カソードとノズルとの間にパイロット
アーク用電気回路とパイロットアーク電源とを設けたプ
ラズマ加熱装置において、プラズマアーク投射用電気回
路にはプラズマアーク電源を迂回させた短絡回路を設
け、プラズマアーク投射用電気回路とパイロットアーク
用電気回路との間には、パイロットアーク電源からノズ
ルに到るまでの回路とプラズマアーク電源からカソード
に到るまでの回路とを連結した短絡回路を設け、パイロ
ットアーク電源からカソードへの回路は、プラズマアー
ク投射用電気回路とパイロットアーク用電気回路との間
の短絡回路との交点よりプラズマアーク電源側でプラズ
マアーク投射用電気回路と連結し、パイロットアーク用
電気回路にはパイロットアーク電源と短絡回路の交点と
の間に電流検出器を設け、電流検出器の短絡電流信号に
より昇降旋回機を上昇作動させプラズマトーチを退避さ
せる構成にした。
上記二つの短絡回路を設けることによって、プラズマ
アーク電源を停止した状態で、パイロットアーク電源の
出力をカソードとノズル双方に印加することが可能とな
り、カソード及びノズルと溶鋼との間でパイロットアー
ク電圧が印加される。この状態でプラズマトーチを下降
した時、プラスマトーチと溶鋼が接触した場合、その接
触がカソード〜溶鋼、又はノズル〜溶鋼の何れの接触で
あっても短絡電流が流れる。この短絡電流は電流検出器
によって検出され、プラズマトーチと溶鋼の接触が検知
される。そして、短絡電流信号により昇降旋回機を上昇
作動させ、プラズマトーチを異常状態から退避させるこ
とができる。
アーク電源を停止した状態で、パイロットアーク電源の
出力をカソードとノズル双方に印加することが可能とな
り、カソード及びノズルと溶鋼との間でパイロットアー
ク電圧が印加される。この状態でプラズマトーチを下降
した時、プラスマトーチと溶鋼が接触した場合、その接
触がカソード〜溶鋼、又はノズル〜溶鋼の何れの接触で
あっても短絡電流が流れる。この短絡電流は電流検出器
によって検出され、プラズマトーチと溶鋼の接触が検知
される。そして、短絡電流信号により昇降旋回機を上昇
作動させ、プラズマトーチを異常状態から退避させるこ
とができる。
上記のように、プラズマトーチと溶鋼の接触検知は電
気的検出方式によるので、その検知は瞬時に行われ、ま
たその接触時間は最小限になる。このため、プラズマト
ーチと溶鋼が接触する異常状態が発生しても、プラズマ
トーチが溶損することはない。また、検出電流はたかだ
か10Aで設定できるので、短絡電流検出の信頼度は極め
て高い。
気的検出方式によるので、その検知は瞬時に行われ、ま
たその接触時間は最小限になる。このため、プラズマト
ーチと溶鋼が接触する異常状態が発生しても、プラズマ
トーチが溶損することはない。また、検出電流はたかだ
か10Aで設定できるので、短絡電流検出の信頼度は極め
て高い。
［実施例］ 第１図は本考案の一実施例を示す図である。第１図に
おいて、第２図と同じ構成部分については同一の符号を
付し説明を省略する。本実施例においては、プラズマア
ーク投射用電気回路８にプラズマ電源11を迂回させた短
絡回路14を設け、プラズマアーク投射用電気回路８とパ
イロットアーク用電気回路９の間には短絡回路15を設け
ている。また、パイロットアーク用電気回路９には電流
検出器16を設けおり、この電流検出器16からの信号によ
ってトーチの昇降旋回機７を上昇作動させるようになっ
ている。17,18は短絡回路のスイッチであり、19が過大
電流が電流検出器16に流れるのを防止する減流抵抗器で
ある。
おいて、第２図と同じ構成部分については同一の符号を
付し説明を省略する。本実施例においては、プラズマア
ーク投射用電気回路８にプラズマ電源11を迂回させた短
絡回路14を設け、プラズマアーク投射用電気回路８とパ
イロットアーク用電気回路９の間には短絡回路15を設け
ている。また、パイロットアーク用電気回路９には電流
検出器16を設けおり、この電流検出器16からの信号によ
ってトーチの昇降旋回機７を上昇作動させるようになっ
ている。17,18は短絡回路のスイッチであり、19が過大
電流が電流検出器16に流れるのを防止する減流抵抗器で
ある。
上記の装置において、トーチ３を下降させて着火間隔
を調整する際、プラズマアーク電源11を停止しパイロッ
トアーク電源10を運転した状態では、スイッチ13,18,17
を閉じると、カソード４とノズル５には溶鋼２の面に対
してパイロット電源10の発生電圧が印加される。このよ
うな状態において、トーチ３が溶鋼２と接触すると、短
絡電流が流れ、この短絡電流はパイロット電源10と直列
に接続された電流検出器16によって検出される。そし
て、短絡電流に基づいた電流検出器16からの信号によっ
てトーチの昇降旋回機７を直ちに停止し、次いで直ちに
上昇させてトーチ３を異常状態から退避させるようにな
っている。
を調整する際、プラズマアーク電源11を停止しパイロッ
トアーク電源10を運転した状態では、スイッチ13,18,17
を閉じると、カソード４とノズル５には溶鋼２の面に対
してパイロット電源10の発生電圧が印加される。このよ
うな状態において、トーチ３が溶鋼２と接触すると、短
絡電流が流れ、この短絡電流はパイロット電源10と直列
に接続された電流検出器16によって検出される。そし
て、短絡電流に基づいた電流検出器16からの信号によっ
てトーチの昇降旋回機７を直ちに停止し、次いで直ちに
上昇させてトーチ３を異常状態から退避させるようにな
っている。
本実施例においては、タンディッシュ容量40トンの連
続鋳造機で、プラズマトーチのパイロット電圧300V、電
流300Aの時、電流検出器の閾値3Aで試験を行なった。
続鋳造機で、プラズマトーチのパイロット電圧300V、電
流300Aの時、電流検出器の閾値3Aで試験を行なった。
試験的にトーチを溶鋼に接触させたところ、トーチの
昇降旋回機は急速上昇をして、安全な作動をする事を確
認できた。
昇降旋回機は急速上昇をして、安全な作動をする事を確
認できた。
［考案の効果］ 本考案は、プラズマトーチと溶鋼の接触時に流れる短
絡電流を検知することができ、この短絡電流に基づいて
トーチの昇降旋回機を上昇作動させる構成になっている
ので、トーチと溶鋼が接触しても、その接触は瞬時に検
知されると共に、トーチを直ちに上昇させて異常状態か
ら退避させる。このため、トーチの溶損が起こらず、ト
ーチの耐用期間が長くなると共に、トーチ溶損による水
蒸気爆発等の災害を防止することができる。
絡電流を検知することができ、この短絡電流に基づいて
トーチの昇降旋回機を上昇作動させる構成になっている
ので、トーチと溶鋼が接触しても、その接触は瞬時に検
知されると共に、トーチを直ちに上昇させて異常状態か
ら退避させる。このため、トーチの溶損が起こらず、ト
ーチの耐用期間が長くなると共に、トーチ溶損による水
蒸気爆発等の災害を防止することができる。
第１図は本考案の一実施例を示す図、第２図は従来のプ
ラズマ加熱装置を示す図、第３図がタンディッシュに備
えられたプラズマ加熱装置の概略を示す図、第４図はプ
ラズマトーチの概形を示す部分断面図である。 １…タンディッシュ、２…溶鋼、３…プラズマトーチ、
４…カソード、５…ノズル、６…陽極、７…プラズマト
ーチの昇降旋回機、８…プラズマアーク投射用電気回
路、９…パイロットアーク用電気回路、10…パイロット
アーク電源、11…プラズマアーク電源、14,15…短絡回
路、16…電流検出器、12,13,17,18…スイッチ、19…減
流抵抗器、20…プラズマアーク、21…加熱室。
ラズマ加熱装置を示す図、第３図がタンディッシュに備
えられたプラズマ加熱装置の概略を示す図、第４図はプ
ラズマトーチの概形を示す部分断面図である。 １…タンディッシュ、２…溶鋼、３…プラズマトーチ、
４…カソード、５…ノズル、６…陽極、７…プラズマト
ーチの昇降旋回機、８…プラズマアーク投射用電気回
路、９…パイロットアーク用電気回路、10…パイロット
アーク電源、11…プラズマアーク電源、14,15…短絡回
路、16…電流検出器、12,13,17,18…スイッチ、19…減
流抵抗器、20…プラズマアーク、21…加熱室。
Claims (1)
- 【請求項１】カソードとカソードを囲むノズルとで構成
されタンディッシュの加熱室内に挿入されるプラズマト
ーチと、タンディッシュ内の溶鋼に接する位置に配置さ
れた陽極と、プラズマトーチの昇降旋回機とからなり、
カソードと溶鋼との間にプラズマアーク投射用電気回路
とプラズマアーク電源とを設け、カソードとノズルとの
間にパイロットアーク用電気回路とパイロットアーク電
源とを設けたプラズマ加熱装置において、 プラズマアーク投射用電気回路にはプラズマアーク電源
を迂回させた短絡回路を設け、プラズマアーク投射用電
気回路とパイロットアーク用電気回路との間には、パイ
ロットアーク電源からノズルに到るまでの回路とプラズ
マアーク電源からカソードに到るまでの回路とを連結し
た短絡回路を設け、パイロットアーク電源からカソード
への回路は、プラズマアーク投射用電気回路とパイロッ
トアーク用電気回路との間の短絡回路との交点よりプラ
ズマアーク電源側でプラズマアーク投射用電気回路と連
結し、パイロットアーク用電気回路にはパイロットアー
ク電源と短絡回路の交点との間に電流検出器を設け、電
流検出器の短絡電流信号により昇降旋回機を上昇作動さ
せプラズマトーチを退避させる構成にしたことを特徴と
するタンディッシュのプラズマ加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990012676U JP2503775Y2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | タンディッシュのプラズマ加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990012676U JP2503775Y2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | タンディッシュのプラズマ加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106256U JPH03106256U (ja) | 1991-11-01 |
| JP2503775Y2 true JP2503775Y2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=31516138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990012676U Expired - Lifetime JP2503775Y2 (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | タンディッシュのプラズマ加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503775Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2168930B2 (es) * | 1999-12-23 | 2003-06-16 | Fundacion Inasmet | Horno de colada para moldeo |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5335531B2 (ja) * | 1973-04-02 | 1978-09-27 |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP1990012676U patent/JP2503775Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03106256U (ja) | 1991-11-01 |
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