JPH028821B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ この発明は連鋳機のタンデイツシユの加熱装置
に関するものである。

［従来技術とその問題点］ 主に鉄鋼業界で用いられる連鋳機には、モール
ドの前に定量注湯及び溶湯中の不純物除去を目的
とする装置としてタンデイツシユが設けられてい
るが、従来はタンデイツシユ自体には加熱装置は
備えられていなかつた。それ故タンデイツシユ内
で一度溶湯の温度が低下した場合、該タンデイツ
シユの出湯ノズル近傍で溶鋼が固化してしまうこ
とがあつた。一度溶鋼が固化するとそれを再溶解
するには多大のエネルギーが必要であり、極めて
不経済であり、操業停止による損失も多大であつ
た。

この問題を解決するにはタンデイツシユ自身に
加熱装置を設ければよいが、タンデイツシユの耐
火材の交換等に備えて、加熱装置と比較的容易
に、タンデイツシユに着脱できる構成でなければ
ならない。

この問題を解決するためにタンデイツシユの受
湯室と注湯室の間にしやへいブロツクを設けて、
このしやへいブロツクに設けた孔に誘導加熱コイ
ルを装着する一方、しやへいブロツクに２条の溶
湯の流通路を設けて、誘導加熱コイルによつて生
じる磁界と溶湯の電流通路とを鎖交させて溶湯を
誘導加熱するようにしたタンデイツシユが提案さ
れている。

しかしながら、上述のタンデイツシユにおいて
は流通路に大電流が流れる時、電流と電流が互い
に引き合う作用を生じるため、流通路中の溶湯に
は断面を収縮する方向の力が働き、この作用を一
般的にピンチ効果と称される。ここではこの時の
力をピンチ力と呼ぶことにする。

ピンチ力が大きく、流通路に加わる静圧が小さ
い場合には流通路中の溶湯断面が縮小され、つい
には断面の切断、電流通路の切断を生じる。この
ような場合、加熱のための電力が安定して投入で
きなくなるため、加熱装置としての用を果すこと
ができなくなる。

ここでは、溶湯の切断現象が発生することを
“ピンチ発生”と呼び、また任意の電力投入時に
“ピンチ発生”を生ずる際の、溶湯静圧に相当す
る連通溝から湯面までの高さを“ピンチ発生湯高
さ”と呼ぶ。

このピンチ発生湯高さＨ（cm）は通常の溝型誘
導加熱炉にて適用されている。F.Walterの式に
よれば Ｈ＝0.51N₂×10⁸／δ・ρ・ｌ（cm） …(1) である。

但し、N₂：溶鋼中に発生する電力 （KW） δ：溶湯密度 （ｇ／cm³） ρ：固有抵抗 （Ω―cm） ｌ：溝の長さ （cm） (1)式から、ピンチ発生湯高さは溶鋼中に発生する
電力N₂に比例することがわかる。しかしこれは、
加熱装置の電気効率がほぼ一定であることから、
加熱装置の入力に比例するとしてよい。

連鋳末期にはタンデイツシユへの溶湯の供給が
無くなり、湯面が低下する一方であるが、この過
程で湯高が式(1)のＨより低くなるとピンチが発生
し、溶湯による電気回路の切断に到り、電力が投
入できなくなる。

また、ピンチ力は溶湯に流れを生じ、湯室部で
の攪拌力を与えるものであるが、流れの速さ即ち
攪拌力の大きさは、ピンチ力を生じる流通路へ加
わる溶湯の静圧によつて変わる。静圧が大きい場
合には攪拌力は小さくなり、静圧が小さいときに
攪拌力は大きくなる。本発明では直接関係ない
が、ピンチ力を抑える溶湯の静圧が小さい時には
溝中の溶湯の断面が縮小され、ついには断面の切
断、電流通路の切断を生じる場合がある。

以上の説明でわかるように、ピンチ力による湯
室での攪拌力は上記流通路へ加える溶湯の静圧に
より抑制されるものである。ところで、タンデイ
ツシユのもつ役目の中に溶湯中の不純物を溶湯が
タンデイツシユ内を通過する間（滞溜時間と呼ば
れている）に溶湯表面へ浮き上がらせ除去する役
目があるが、上記の攪拌力はこの不純物と溶湯と
を混合する働きを持つため、不純物除去の面から
観ると好ましくない。特に溶湯を出湯するノズル
部近傍（この部分の湯室を注湯室と呼ぶ）での攪
拌力が大きい時には連鋳される製品に不純物を巻
き込ませることから、注湯室での攪拌力は最小限
に抑えることが必要である。

［発明の目的］ この発明は上述の問題を解決するためになされ
たものであつて、流通路中でのピンチ力の発生を
防止し、攪拌力による不純物の混合を有効に防止
し得るタンデイツシユを提供することを目的とす
るものである。

［発明の要点］ タンデイツシユを電気的に加熱する装置におい
て、注湯室と受湯室を連結する溝に傾斜をもたせ
た。即ち、流通路の位置を受湯室側で高く、注湯
室側を抵くすることによつて、受湯室側より注湯
室側の溶湯の静圧を大きくすることによつて、注
湯室側のピンチ力による攪拌力を最小限に抑え
る。

［発明の実施例］ 第１図において、タンデイツシユ本体１は概略
方形状の鋼板にてなる保護筐体２の内周に耐火材
にてなる保護壁３が設けられている。タンデイツ
シユ本体１の中央部には誘導加熱用のコア４を装
着し、かつ受湯室１ａと注湯室１ｂとに仕切るた
めのしやへいブロツク５が着脱可能に設置されて
いる。

しやへいブロツク５は第３図に示すように概略
方形状の耐火材で構成され、その中央部にはコア
４を挿通するための貫通孔６が垂直方向にあけら
れ、また受湯室１ａと注湯室１ｂとを連通させる
ための連通溝７，８がしやへいブロツク５の底部
に、かつ貫通孔６の両側に位置するように形成さ
れている。

連通溝７，８の底部をブロツク５の底部に近づ
けることにより、できるだけ最後の溶湯まで加熱
でき、押し湯が高くなつてピンチの発生をおさえ
る。

連通溝７，８は第６図に示すように受湯室１ａ
側が注湯室１ｂ側よりも高くなるように傾斜して
設けられる。また、受湯室１ａの床面のレベルも
注湯室１ｂの床面のレベルよりも高くなるように
している。

しやへいブロツク５はタンデイツシユ本体１の
製作とは別に前以つてタンデイツシユ本体に嵌着
できる形状にカセツト形式で製作される。これは
下記の理由による。

(i) しやへいブロツクを現場で成型する場合には
耐火物の施工と乾燥に時間がかかるためタンデ
イツシユの稼動率の低下をまねく。

(ii) またこのように形成した耐火構造物は作業性
の悪い環境下での施工によるものであるため、
構造物各部の寸法精度は低くくなる。この結果
次のような問題が生じる。

(イ) 誘導加熱時の電流通路となる溝の形状、溝
とコイルとの相関関係が不正確になり、加熱
時の電気特性が不正確になる、このことは加
熱制御を困難にする。

(ロ) 耐火物とコイル、鉄心とのギヤツプの確保
がしにくくなり、コイル、鉄心の組込作業を
困難にする。

(ハ) 耐火物とコイル（鉄心）とのギヤツプは、
耐火物とコイルの冷却風を流す通路である
が、このギヤツプが不均等になることは安定
した風冷効果が得られないことにつながる。

以上の問題はこの実施例に示すように、しやへ
いブロツク５をカセツト形式で前以つて製作する
ことにより、解決される。

製作時においては第３図に示すようにコの字形
に保護壁３を形成し、保護壁３，３の対向してい
る空間９にしやへいブロツク５を嵌め込むととも
に、しやへいブロツクの底面がタンデイツシユ本
体１の底に敷設した耐火材にてなる床（図示せ
ず）に接触するように設置し、保護壁３ならびに
床等としやへいブロツク５との接触部（１１で例
示している。）をセメント等によつてシールする。

コア４は４角形の環状に形成されその一つの脚
部には誘導加熱用のコイル４ａが巻着されたもの
であり、このコイル４ａがしやへいブロツク５の
貫通孔６に嵌め込まれる。コイル４ａによつて発
生する磁界はタンデイツシユ本体１内の溶湯を垂
直方向に横切るように作用する。

なお保護筐体２には、上述の磁界による電流の
一周通路が生成されるのを避けるために、適宜な
位置に縦方向に絶縁ギヤツプ１２を設ける。

上記のように構成したタンデイツシユにおい
て、受湯室１ａに溶湯を供給すると、溶湯は連通
溝７，８を通つて注湯室１ｂにも貯留される。し
たがつて受湯室１ａ、注湯室１ｂ、連通溝７，８
に存在する溶湯によつて電流の１周通路が形成さ
れる。

ここで加熱コイル４ａに交流を供給してコア４
を励磁して、コア４を通る磁界と連通溝７，８を
通る溶湯で形成される電流通路とを鎖交させるこ
とによりこの電流通路に大電流を誘起する。そし
て、連通溝７，８内の溶湯にジユール熱を発生
し、溶湯を加熱することができる。

加熱された溶湯は図示しないノズルの開閉によ
つて注湯口１３から随意にストランド（図示せ
ず）の方へ注出される。

しかるにこの発明によれば、床面が受湯室１ａ
側が高く、注湯室１ｂ側を低くなるようにして、
連通溝７，８を傾斜させて意識的に注湯室１ｂ側
の静圧を大きくしているので、注湯室１ｂ側のピ
ンチ力による攪拌力を抑制することができる。ま
た、注湯室の底面が低いことは不純物の流れが受
湯室側に向うことになつていてその分注湯室側へ
の流れが少なくなる結果、注湯室１ｂでの溶湯と
不純物との混合も防止できる。

なお、この発明は上述の実施例に限らず、種々
の変形が可能でありたとえば連通溝７，８はしや
へいブロツク５の底面に７′，８′で示したように
溝で形成することもできる。その他、タンデイツ
シユ、しやへいブロツク、コア等の形状は随意に
選定し得る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明はタンデイツシ
ユ内に耐火材にて島状のしやへいブロツクを設け
て、このしやへいブロツクに形成した孔に誘導加
熱装置のコアを挿通する一方しやへいブロツクに
設けた連通部に溶湯を通すようにして、溶湯によ
る電流通路と磁界とを鎖交させて加熱するように
したタンデイツシユにおいて、連通部に傾斜を設
けたので、注湯室側での溶湯の攪拌力を抑制し、
製品の不純物の巻き込み不良を無くすことができ
る。また、大電力を供給した際の攪拌力の影響が
小さくなるため、加熱装置の大電力化が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のタンデイツシユの一実施例
を示す斜視図、第２図は第１図の実施例に用いら
れるコアの一例を示す斜視図、第３図は第１図の
実施例の分解斜視図、第４図は第１図の実施例の
コアを除いたタンデイツシユを示す斜視図、第５
図は第１図の実施例の平面図、第６図はこの発明
に用いられるしやへいブロツクの一例を示す断面
図である。 １…タンデイツシユ本体、１ａ…受湯室、１ｂ
…注湯室、２…保護筐体、３…保護壁、４…コ
ア、５…しやへいブロツク、６…貫通孔、７，８
…連通溝、９…空間、１３…注湯口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連鋳機のタンデイツシユ内で、受湯室と注湯
   室との間に耐火材にてなるしやへいブロツクを形
   成し、このしやへいブロツクには受湯室と出湯口
   に連通し、かつ受湯室側が高くなるように傾斜し
   た２つの孔または溝を所定間隔であけるととも
   に、しやへいブロツクを縦方向に連通する孔に誘
   導加熱コイルを有するコアを着脱可能に連通させ
   たことを特徴とするタンデイツシユ加熱装置。