JPH0311396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、単相交流又は直流によつて内部溶融
金属の加熱を行うための溶融金属用容器に関す
る。

例えば溶融金属を受湯して鋳込みを行うための
移動可能なレードル又はタンデイツシユで代表さ
れる容器は、一般に第１図にレードルａの例を示
すように、内面を耐火物ｂで内張りされた銅板製
外板ｃにて構成されている。またレードルａ内の
溶鋼ｄを鋳湯口ｅから図示しないタンデイツシユ
に鋳湯して連鋳機のモールドに鋳込む際、鋳込み
開始から鋳込み完了までに最高２時間位の長い時
間を要しており、従つて、この間における溶鋼ｄ
の温度低下は避けられない。このため、従来は第
１図に示すように、レードル内に、溶鋼ｄを中性
点とする三本電極ｆを上から挿入して三相アーク
ｇにより溶鋼ｄの加熱を行うようにしていた。し
かし、この方式においては、三相電極のため、上
部構造が複雑になるばかりでなく、三相アークｇ
が相互電磁力のために外側に曲げられ、従つて放
散熱量が多く溶鋼ｄへの伝熱効率が低いと共に、
電極ｆと内張耐火物ｂとの間隔が狭いことと相俟
つて耐火物ｂの一部ｈが局部的に短寿命となると
いつた問題を有し、またそれが加熱能力増大化へ
の制約にもなつていた。

こうした問題に対処するため、近年では単相交
流或いは直流によるアーク電極によつて溶鋼の加
熱を行うことが考えられている。しかしこの方式
の場合には、レードル等の容器側に他方の電極を
備える必要があり、そのために、容器の外周及び
底部に、耐火物を貫通して容器内部の溶鋼と外側
の外板とを接続するようにしたスパイク材を多数
配設したり、或いは金属格子を設ける等の方法が
考えられている。

しかし、上記したように溶鋼に直接接するスパ
イク材等は、その消耗が激しく短期間の使用で補
修を要すると共に、その補修が非常に大変である
といつた問題を有し、しかもスパイク材などの電
極部材が溶鋼に溶け込むために、せつかく精錬に
よつてきれいになつた溶鋼が再び汚されてしま
い、品質の低下、不均一化をまねくといつた重要
な問題を生じる。

本発明は、こうした実情に鑑みてなしたもの
で、単相交流又は直流電流を内部の溶融金属を加
熱する容器の底部に、溶融金属を汚さずしかも高
温時に高導電性をもつ被覆材にて上部内面を覆つ
た底部電極を設けて、電極の寿命延長と製品品質
の向上、均一化を図ることを目的とする。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第２図は本発明を適用したレードル１の一例を
示すもので、レードル１の外周は鋼板などによる
金属製の側板２と底板３から構成されており、且
つ側板２の上部位置にはクレーン等で運搬するた
めのトラニオン４が設けられている。

上記した側板２の内面には、一般に使用される
耐火物５が内張りされており、また底板３の内面
には底部電極６が構成されている。更に単相交流
又は直流の電源７を接続端子８を介して前記底部
電極６の下部に設けた端子接続部１０に切離し自
在に接続すると共に、レードル１内上部に設けた
単一の挿入電極１１と接続することにより、挿入
電極１１の先端と溶鋼１２の上面との間でアーク
１３を形成させて溶鋼１２の加熱を行うようにし
いる。尚、この際、電源７が直流の場合には、通
常挿入電極１１側がマイナス極に接続される。図
中１４は容器の蓋を示す。

第３図は前記底部電極６の構成例を示す詳細図
であり、底部電極６は、被覆材１５と、レンガ１
６と、不定形耐火物１７からなる三層の耐火物に
よつて構成されている。

溶鋼１２に接する第一層を構成する被覆材１５
は、溶鋼１２の成分に影響を与えることなく、且
つ高温で導電性が確保できるスタンプ材、例えば
酸化ジルコニウム、MgO等で構成されている。
上記被覆材１５を支える第二層のレンガ１６は、
黒鉛又はマグネシヤカーボン系などの導電性の高
い材料によつて形成されている。上記レンガ１６
と底板３との間に設けられる第三層の不定形耐火
物１７は、導電性材料にて構成されており、且つ
接触面積を増大させて接触抵抗を小さくするよう
にした形状を有している。上記底部電極６におい
てレンガ１６を用いているのは、上面を被覆材１
５で覆うようにしているために、その被覆材１５
との間における接触抵抗を小さくしてやる必要が
あり、そのために接触面積を大きくするという手
段がレンガによれば容易に可能なためである。ま
たレンガ１６は底板３との接触性が悪いので、こ
のためにこの間に不定形耐火物１７を設けるよう
にしている。また図示するように、レンガ１６及
び不定形耐火物１７の形状に凹凸を設けることは
前記接触面積を更に増大できることから有効であ
る。

また、前記レードル１の底部には、前記底部電
極６及び底板３を貫通してガス吹込みノズル１８
が形成されている。また必要に応じて同様に底部
に鋳湯口１９が設けられる。２０はスライドゲー
トを示す。

上記構成によれば、黒鉛又はマグネシヤカーボ
ン系の導電性の高いレンガ１６を酸化ジルコニウ
ム等の被覆材１５にて覆うようにしているので、
レンガ１６の消耗を防止できると共に、カーボン
等が溶鋼１２に溶け込んで溶鋼１２を汚すような
ことを防止でき、しかも被覆材１５は、補修時は
被覆材１５の厚みを増すように単に盛り上げてや
れば良いので、補修作業が大変容易となる。また
前記底部電極６をレードル１の底部に設けるよう
にしているので、アーク１３の鉛直性が確保さ
れ、アークによる炉壁耐火物の損耗が少なくでき
る（ホツトスポツトの減少）。

また、前記したように、レードル１の底部にガ
ス吹込みノズル１８を設けているので、ガスの吹
込みによつて溶鋼１２を撹拌し、溶鋼温度の均一
化、加熱効果の向上を図ると同時に、前記底部電
極６の冷却を行わせて底部電極の寿命延長を図る
ことができる。

前記実施例において、レンガ１６及び不定形耐
火物１７に代えてスパイク材等を設けることも考
えられるが、接触面積を大きくとることが非常に
大変であるという問題があり、実用的でない。

前記実施例において底部電極６はなるべく低板
３に近い位置に設けるようにして、前記挿入電極
１１のアーク１３の鉛直性を確保し、且つ底部電
極６の寿命の向上、湯漏れに対する安全性の向上
のために、炉底に対する貫流電流を広範囲にしか
も均一に分布させるように配慮する。また上記端
子接続部１０はレードル１が定位置に置かれたと
きに自動的に又は遠隔操作で接続端子８と接続さ
れて通電が行われるよう配慮することができる。
また上記レードルが、少なくとも加熱のために定
置されたときは、感電防止のために完全に接地さ
れるようにする。またレードル底部並びに端子部
等は、必要に応じ、空冷又は水冷の強制冷却機能
９を持たせるようにしても良い。

第４図は本発明を適用したタンデイツシユ２１
の一例を示すもので、図中２２はタンデイツシユ
ノズルを示し、その他は第２図のレードルの場合
と略同じ構成を有しており、同一の構成部分には
同一の符号を付している。タンデイツシユ２１は
一般にタンデイツシユ台車に乗せられて左右に移
動するが、この移動距離が通常小さいために、下
部の端子接続部１０と外部電源との接続に水冷ケ
ーブルが使用できる点においてレードルの場合と
相違している。

尚、本発明は上記実施例にのみ限定されるもの
ではなく、種々の溶融金属用容器に適用できるこ
と、不定形耐火物の設置部にスパイク材或いは金
属格子等を補助的に設けるようにしてもよいこ
と、底部電極を二層にしてもよいこと、加熱電源
は交流、直流いずれでも可能であるが、大容量の
場合には直流が望ましいこと、溶融金属の加熱
を、電極・アーク方式により行う場合について説
明したが、プラズマトーチ・プラズマ方式とする
こともできること、その他本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加えること、等は
勿論である。

上述した本発明の溶融金属用容器によれば、次
のような優れた効果を奏し得る。

(i) 単相交流又は直流電流による電極を用いて溶
融金属の加熱を行うための容器の底部に、高い
導電性をもつレンガを被覆材にて覆うよう構成
した底部電極を設けるようにしているので、底
部耐火物の寿命を非常に長くできるとともに湯
もれの虞れがない。

(ii) レンガの採用により、被覆材との接触面積を
容易に増大させて接触抵抗の低下を図ることが
できる。

(iii) レンガのカーボン等が溶融金属に溶け込むよ
うなことがないので、精錬後の溶融金属をカー
ボン等で再び汚すようなことを防止できる。

(iv) 被覆材の補修は吹き付ける（スタンプ）だけ
で良いので、補修が容易である。

(v) 容器底部全面に底部電極を構成するようにし
ているので、アークの鉛直性を確保することが
でき、アークが曲つて容器内張耐火物の一部を
局部的に消耗するようなことを防止できる。

(vi) 単相交流又は直流電流による加熱方式が容易
に可能となるので、加熱システムを簡単にでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレードルにおける加熱方式の一
例を示す説明図、第２図は本発明を実施したレー
ドルの一例を示す縦断面図、第３図は第２図の底
部電極部の詳細を示す拡大図、第４図は本発明を
実施したタンデイツシユの一例を示す縦断面図で
ある。 １はレードル、２は側板、３は底板、６は底部
電極、７は電源、８は接続端子、９は下部端子
部、１０は端子接続部、１１は挿入電極、１２は
溶鋼、１５は被覆材、１６はレンガ、１７は不定
形耐火物、１８はガス吹込みノズル、２１はタン
デイツシユを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 単相交流又は直流電流による電極を用いて溶
   融金属の加熱を行うようにした容器において、容
   器の底部に、下層に設けた導電性耐火物と、その
   上部を被覆する如く設けられ且つ溶融金属を汚さ
   ず、しかも高温時に高い導電性をもつ材料からな
   る被覆材、にて構成した底部電極を設けたことを
   特徴とする溶融金属用容器。