JP3717103B2 - Plasma arc heating device for molten metal in tundish - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンディッシュ内溶融金属をプラズマアークにより加熱するタンディッシュ内溶融金属のプラズマアーク加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図8の連続鋳造設備の概略断面図に示すように、精錬後の溶融金属2を支持台3に載置した取鍋1からノズル9を通してタンディッシュ8へ注入し、タンディッシュ8の底部から鋳型10へ注入して鋳造し、鋳片11として鋳型10の底部から引き抜く連続鋳造では、タンディッシュ内で溶融金属2の加熱が行われている。
【0003】
タンディッシュ内溶融金属の加熱装置として、特開平8−111284号公報では、図9のプラズマアーク加熱装置の給電回路図、及び図10の図9のタンディッシュ部の断面図に示すように、タンディッシュ8の加熱室6にトーチ昇降装置4で挿入したトーチ5を陰極とし、給電電極12a,12bをアノードとして、電圧を印加しプラズマ電流を溶融金属中へ通電して溶融金属とトーチ先端との間でプラズマアーク7を発生させ、そのエネルギーによって溶融金属を加熱することが一般的に行われている。アノードの給電回路として、給電電極12a,12bをタンディッシュ8の壁面に2本配置し、この給電電極12a,12bを各々給電電極用給電回路13a,13bで接続し、この給電電極用給電回路13a,13bを一本に集合しブスバー14aで電源15に接続している。そして、この電源15からトーチ用給電回路を介してトーチ5へ接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
鋳造終了間際、タンディッシュの溶融金属表面が低下した際に、タンディッシュ内溶融金属の表面には、取り鍋やタンディッシュより溶け出た耐火物や前処理過程で発生した不純物によるスラグが浮遊している。このため、従未のプラズマアーク加熱装置ではタンディッシュ壁面に配置しているアノード表面に、この溶融金属表面のスラグが付着するという現象が度々発生していた。そのため、この電気的絶縁体であるスラグの付着によってアノードの電気抵抗が増え、複数個設置しているアノードの一部のみスラグが付着した場合には、電流は電気抵抗の少ないアノードヘ流れて行くこととなり、電流のアンバランスが発生する。その結果アノードの負荷オーバーとなり給電電極用給電回路を焼損するという事態が度々発生していた。
【0005】
そこで、本発明は、給電電極用給電回路が焼損する事態の発生を防止することができる、タンディッシュ内溶融金属のプラズマアーク加熱装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のタンディッシュ内溶融金属のプラズマアーク加熱装置は、タンディッシュ内の溶融金属の上部にプラズマトーチを配置し、前記タンディッシュ内の溶融金属に複数のアノードを浸漬し、前記プラズマトーチと溶融金属との間に発生させたプラズマアークにより前記溶融金属を加熱するタンディッシュ内溶融金属の加熱装置において、前記タンディッシュの壁面に前記アノードを配設し、該アノードを前記タンディッシュの壁内で連結したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明においては、タンディッシュの壁面に配設した複数のアノードをタンディッシュの外側、あるいはアノードをタンディッシュの壁内でアノード連結部で連結しているので、アノード表面にスラグが付着して抵抗が増加してアノードの電流のアンバランスが生じても、アノード連結部では均等の電流となるため、給電回路が焼損する事態の発生を防止できる。
【0008】
【実施例】
第1実施例
図1は第1実施例のプラズマアーク加熱装置の給電回路図、図2は図1のタンディッシュ内のアノードの断面図、図3はタンディッシュ内のアノードの別実施例の断面図である。
図1において、前述の図9の連続鋳造設備の給電回路図に示す構成と同一部材には同一符号を付し、5はプラズマトーチ、6は加熱室、8はタンディッシュ、9はノズル、12a,12bはアノード(給電電極)、13a,13bは給電電極用給電回路、14はブスバー、15は電源である。
【0009】
本実施例では、アノード12a,12bはタンディッシュ8の壁面に対向して配設される。アノード12,12bは、図2に示すようにタンディッシュ8の壁面から露出している。なお、タンディッシュ8内のアノード12a,12bは図3に示すように、露出部分をタンディッシュ下部、底面部等に複数設けてもよく、これにより、タンディッシュ内溶融金属表面が低下した場合にも、アノードへのスラグ付着を回避し、より安定した電流を供給することができる。
【0010】
アノード12a,12bはタンディッシュ8の外側でアノード連結部16aで連結され、アノード連結部16aの両側に給電電極用給電回路13a,13bがそれぞれ接続され、給電電極用給電回路13a,13bは電源15に接続されたブスバー14a,14bが接続される。
【0011】
本実施例においては、例えば一方のアノード12aの表面にスラグが付着して抵抗が増加して他方のアノード12bに電流が集中して流れても、アノード連結部16aにより電流がそれぞれの給電電極用給電回路13a,13bに均等に分配されて、一方の給電電極用給電回路13aに過剰に電流が流れることがないので、給電回路が焼損するのを防止できる。
【0012】
第2実施例
図4は第2実施例のプラズマアーク加熱装置の給電回路図で、図4において前述の第1実施例の図1の連続鋳造設備の給電回路図に示す構成と同一部材には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0013】
本実施例は、第1実施例と同様に、アノード12a,12bはタンディッシュ8の壁面に対向して配設され、タンディッシュ8内のアノード12a,12bは図2あるいは図3に示すようにタンディッシュ8の壁面から露出している。
【0014】
アノード12a,12bはタンディッシュ8の外側でアノード連結部16aで連結され、アノード連結部16aに一本の給電電極用給電回路13aが接続され、給電電極用給電回路13aは電源に接続された一本のブスバー14aが接続される。なお、本実施例においては、給電電極用給電回路13a及びブスバー14aの許容電流を第1実施例のそれより大きくしておく。
【0015】
本実施例においても、例えば一方のアノード12aの表面にスラグが付着して抵抗が増加し、他方のアノード12bに電流が集中して流れても、アノード連結部16aに流れて給電電極用給電回路13aに流れるので、給電回路が焼損するのを防止できる。本実施例では、給電電極用給電回路13a及びブスバー14aがそれぞれ一本でよいので、給電回路を簡略にすることができる。
【0016】
第3実施例
図5は第3実施例のプラズマアーク加熱装置の給電回路図、図6は図5のタンディッシュ内のアノードの断面図、図7はタンディッシュ内のアノードの別実施例の断面図で、図5において前述の第1実施例の図1の連続鋳造設備の給電回路図に示す構成と同一部材には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0017】
本実施例は、アノード12a,12bはタンディッシュ8の壁面に対向して配設され、タンディッシュ8内のアノード12a,12bは図2あるいは図3に示すようにタンディッシュ8の壁面から露出している。
【0018】
アノード12a,12bは、タンディッシュ8の壁内でアノード連結部16bで連結されるとともに、アノードに給電電極用給電回路13a,13bがそれぞれ接続され、給電電極用給電回路13a,13bには電源15に接続された一本のブスバー14aが接続される。なお、本実施例においては、給電電極用給電回路13a,13b及びブスバー14aの許容電流を第1実施例のそれより大きくしておく。
【0019】
アノード12a,12bは、タンディッシュ8の壁内でアノード連結部16bにより連結される。また、アノード12a,12bは、図6に示すようにタンディッシュ8の壁面から露出させる。なお、タンディッシュ8内のアノード12a,12bは、図7に示すように、露出部分をアノード連結部16bに設けてもよい。
【0020】
本実施例においても、一方のアノード12bに電流が集中して流れてもアノード連結部16bに流れて給電電極用給電回路13aに流れるので、給電回路が焼損するのを防止できる。
【0021】
【発明の効果】
本発明においては、タンディッシュの壁面に配設した複数のアノードをタンディッシュの外側、あるいはアノードをタンディッシュの壁内でアノード連結部で連結しているので、給電回路が焼損する事態の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1のプラズマアーク加熱装置の給電回路図である。
【図2】 図1のタンディッシュ内のアノードの断面図である。
【図3】 タンディッシュ内のアノードの別実施例の断面図である。
【図4】 本発明の第2実施例のプラズマアーク加熱装置の給電回路図である。
【図5】 本発明の第3実施例のプラズマアーク加熱装置の給電回路図である。
【図6】 図5に示すタンディッシュ内のアノードの断面図である。
【図7】 タンディッシュ内のアノードの別実施例の断面図である。
【図8】 従来の連続鋳造設備の概略断面図である。
【図9】 図8のプラズマアーク加熱装置の給電回路図である。
【図10】 図9のタンディッシュ部の断面図である。
【符号の説明】
1:取鍋
2:溶融金属
3:支持台
4:トーチ昇降装置
5:トーチ
6:加熱室
7:プラズマアーク
8:タンディッシュ
9:ノズル
10:鋳型
11:鋳片
12a,12b:アノード(給電電極)
13a,13b:給電電極用給電回路
14a,14b:ブスバー
15:電源
16a,16b:アノード連結部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma arc heating apparatus for molten metal in a tundish that heats the molten metal in a tundish by a plasma arc.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in the schematic cross-sectional view of the continuous casting facility in FIG. 8, the
[0003]
As a heating device for molten metal in a tundish, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-111284 discloses a power supply circuit diagram of the plasma arc heating device in FIG. 9 and a sectional view of the tundish portion in FIG. 9 in FIG. The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the surface of the molten metal in the tundish drops just before the end of casting, the refractory material that has melted from the ladle and tundish and slag due to impurities generated in the pretreatment process float on the surface of the molten metal in the tundish. ing. For this reason, in the conventional plasma arc heating apparatus, the phenomenon that the molten metal surface slag adheres to the anode surface arranged on the tundish wall surface frequently occurred. For this reason, the electrical resistance of the anode increases due to the adhesion of the slag, which is an electrical insulator, and when only a part of the anodes that are installed, the slag adheres, the current flows to the anode with a low electrical resistance. Thus, current imbalance occurs. As a result, the anode is overloaded and the power supply circuit for the power supply electrode is often burned out.
[0005]
Therefore, the present invention provides a plasma arc heating apparatus for molten metal in a tundish, which can prevent the occurrence of a situation where a power supply circuit for a power supply electrode is burned out.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Plasma arc heating device tundish molten metal of the present invention, the plasma torch is placed on top of the molten metal in the tundish, immersing the plurality of anodes in a molten metals in the tundish, and the plasma torch in the heating device in the tundish the molten metal for heating the molten metal by a plasma arc generated between the molten metal, said tank is disposed the anode on the wall of the dish, the anode the tundish in the wall It is characterized by being connected by.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a plurality of anodes arranged on the wall surface of the tundish are connected to the outside of the tundish, or the anode is connected to the anode connection portion within the wall of the tundish, so that slag adheres to the anode surface and resistance Even if the current increases and the anode current is unbalanced, the current is equalized at the anode connecting portion, so that it is possible to prevent the feeding circuit from being burned out.
[0008]
【Example】
First Embodiment FIG. 1 is a power supply circuit diagram of the plasma arc heating apparatus of the first embodiment, FIG. 2 is a sectional view of the anode in the tundish of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the anode in the tundish. FIG.
In FIG. 1, the same members as those shown in the power supply circuit diagram of the continuous casting equipment in FIG. 9 are given the same reference numerals, 5 is a plasma torch, 6 is a heating chamber, 8 is a tundish, 9 is a nozzle, 12a. , 12b are anodes (feeding electrodes), 13a and 13b are feeding circuits for feeding electrodes, 14 is a bus bar, and 15 is a power source.
[0009]
In the present embodiment, the
[0010]
The
[0011]
In the present embodiment, for example, even if slag adheres to the surface of one
[0012]
Second Embodiment FIG. 4 is a power supply circuit diagram of the plasma arc heating apparatus of the second embodiment. In FIG. 4, the same members as those shown in the power supply circuit diagram of the continuous casting facility of FIG. The same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0013]
In the present embodiment, as in the first embodiment, the
[0014]
The
[0015]
Also in the present embodiment, for example, even if slag adheres to the surface of one
[0016]
FIG. 5 is a power supply circuit diagram of the plasma arc heating apparatus of the third embodiment, FIG. 6 is a sectional view of the anode in the tundish of FIG. 5, and FIG. 7 is a sectional view of another embodiment of the anode in the tundish. In FIG. 5, the same members as those shown in the feed circuit diagram of the continuous casting facility in FIG. 1 of the first embodiment described above in FIG.
[0017]
In this embodiment, the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Also in the present embodiment, even if a current flows concentratedly on one
[0021]
【The invention's effect】
In the present invention, since a plurality of anodes disposed on the wall surface of the tundish are connected to the outside of the tundish or the anode is connected to the anode connection portion within the wall of the tundish, it is possible to prevent a situation where the feeder circuit is burned out. Can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a power supply circuit diagram of a plasma arc heating apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an anode in the tundish of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of an anode in a tundish.
FIG. 4 is a power supply circuit diagram of a plasma arc heating apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a power supply circuit diagram of a plasma arc heating apparatus according to a third embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an anode in the tundish shown in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another embodiment of an anode in a tundish.
FIG. 8 is a schematic sectional view of a conventional continuous casting facility.
9 is a power supply circuit diagram of the plasma arc heating apparatus of FIG.
10 is a cross-sectional view of the tundish portion of FIG. 9. FIG.
[Explanation of symbols]
1: Ladle 2: Molten metal 3: Support stand 4: Torch lifting device 5: Torch 6: Heating chamber 7: Plasma arc 8: Tundish 9: Nozzle 10: Mold 11:
13a, 13b: Power supply circuits for
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