JPH0342159A - 溶鋼のプラズマ加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、取鍋、タンデインシュ等の密閉された容器中
の溶鋼をプラズマ加熱する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、取鍋、タンデイツシュ等の密閉された容器中の溶
鋼に対し昇温または温度維持のために、溶鋼面の上方に
設けたプラズマトーチと被加熱体である溶鋼との間でプ
ラズマアークを発生させて溶鋼をプラズマ加熱する方法
が行われている。

一方、このようなプラズマを用いた加熱においては、プ
ラズマトーチと被加熱体との距離を変化させることでプ
ラズマアーク特性が決まり、アーク電圧はアーク長に比
例して変化するが、その電圧傾度はプラズマガスｍ戒や
容器内空間の雰囲気ガス組成に影響され、特に、Ｎ２，
０□等の三原子分子ガス濃度が高い程電圧傾度が大きく
なることが知られている。

ところで、上述した溶鋼をプラズマ加熱する方法におい
ては、プラズマガスや容器内空間の雰囲気ガスは溶鋼の
酸化を防止するために、−ＩＩにＡｒやＮ２が用いられ
、不可避的に侵入する空気以外は０２を用いることは無
い、従って、二原子分子ガスでないＡｒを雰囲気ガスと
して用いる場合は、Ａｒに三原子分子ガスであるＮｔを
混合すると共に、そのｌ探合比率を上昇させることによ
って同一アーク長に対するアーク電圧を上昇させ、プラ
ズマ出力を増加させて使用することも行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述したように、？８Ｅのプラズマ加熱
に雰囲気ガスとして、Ｎ２またはＡｒとＮ２の混合ガス
を用いた場合は、ＩＥへの加窒が発生し、窒素添加畑等
のごく限られた鋼種にしか適用出来ないと言う問題があ
る。また、Ａｒガスのみを用いた場合は、前述したよう
にアーク長に対するアーク電圧傾度はほぼ一定となり、
Ｎ２ガスまたはＡｒとＮ２の混合ガスを用いた場合に比
ベプラズマ出力が低下すると共に、その調整範囲が狭く
なると言う問題がある。

［題を解決するための手段〕 本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その要旨は、密閉された容器中の溶鋼を、溶鋼
とプラズマトーチとの間でプラズマアークを発生させて
プラズマ加熱する方法において、溶鋼上面の容器内空間
の雰囲気を、ＣＯ：１〜２０ｖｏｌ％、残部Ａｒおよび
不可避的に侵入する空気からなる雰囲気ガス組成に制御
して溶鋼をプラズマ加熱する方法である。

〔作　　用〕

本発明では、溶鋼上面の容器内空間の雰囲気ガス中に実
質的にＮ２ガスが含有されないので溶鋼への加窒がなく
なる一方、三原子分子ガスであるＣＯの添加効果により
、Ａｒプラズマアーク柱の周囲でＣＯプラズマが発生し
、第２図に、Ａｒに対するＣＯの混合比率を１ｖｏｌ％
、　　１０ｖｏｌ％、　　２０ｖｏｌ％の各植に変化さ
せた場合のアーク長とアーク電圧との関係を示すように
、同一アーク長に対しＣＯの混合比率を上昇させること
によってアーク電圧を増加させることができ、プラズマ
出力を増加し得、その調整範囲を広くできる。

次に、容器内空間の雰囲気ガスＵ戒を特定した理由につ
いて説明する。

ＣＯガスの量を１〜２０ν０１％の範囲に特定したのは
、ＣＯガスの量が１９０１％未満では、上記した三原子
分子ガスとしての添加効果が得られず、プラズマ出力を
増加することができない。また、ＣＯガスの量が２０ｖ
ｏｌ％超では、ＣＯプラズマの影響により溶鋼への浸炭
および溶鋼の酸化が発生するためである。

また、残部に不可避的に侵入する空気と特定したのは、
空気が無い方が望ましいが、容器に設けられた計器や加
熱ノズルの装着孔、または）容器の注湯ノズルの挿入孔
等からの空気の侵入を完全に防止することは不可能なた
めである。

〔実　施　例〕

以下、本発明に係わる実施例を図面を基に説明する。

第１図は、本発明に係わる溶鋼のプラズマ加熱方広が適
用された連続鋳造装置の断面説明図である。図において
、１は取鍋、２は取鍋１の底部に設けられた４２ｇノズ
ル、３はタンデイツシユ、４はタンデイツシュ蓋、５は
タンデイツシュ３の底部に設けられた浸漬ノズル、６は
連続鋳造用鋳型７はタンデイツシュ蓋４の四箇所の開口
部に接続されたＡｒとＣＯの混合ガス供給管、８はプラ
ズマ加熱装置、９；よタンデイツシュ蓋４の三箇所の開
口部に貫通して設けられたプラズマトーチをそれぞれ示
す。この連続鋳造装置による取鍋１に収容されている溶
鋼Ｈの連続鋳造は、溶ｆｉ１Ｍが、注湯ノズル５を介し
てタンデイツシュ３内に注湯され、タンデイツシュ３内
に所定量溜まった時点で浸漬ノズル５を開口しタンデイ
ツシュ３内から連続鋳造用鋳型６に注入されて行われる
。

この連続鋳造に先立って、タンデインシュ３内は、図外
の予熱装置によって予熱されると共に、混合ガス供給管
７からＡｒとＣＯの混合ガスが供給されガス置換が行わ
れる。そして、予熱は取鍋１からの受湯直前まで行われ
、またＡｒとＣＯの混合ガス供給は連続鋳造中も続けら
れる。

また、この連続鋳造中、タンデイツシュ３内では、プラ
ズマ加熱装置８を制御してタンデイツシュ３内の溶ｉＭ
とプラズマトーチ９との間でプラズマアーク１０を発生
させ、タンデイツシュ３内のｉ８ＥＭの塩度維持が行わ
れている。尚、プラズマ、ｉノＤ熱装置８のプラズマ噴
出のための動作ガスとしては、Ａｒを用いたが、混合ガ
ス供給管７からのＡｒとＣＯの混合ガスを用いても良い
。

上述した要領で、混合ガス供給管７からＡｒに対するＣ
Ｏの混合比率を１〜２０ＶＯＩ％の範囲で制御してＡｒ
とＣＯの混合ガスを供給し、且つプラズマ加熱装置８を
制御してタンデイツシュ３内の熔＠Ｈの温度維持を行い
つつ連続鋳造し、得られた鋳塊を調査した結果、ＣＯプ
ラズマの影響による溶鋼への浸炭および溶鋼酸化等の成
分変動は認められず、溶鋼品質はＡｒのみの場合と変わ
らなかった。

〔発明の効果］ 以上述べたように、本発明に係わる溶鋼のプラズマ加熱
方法によれば、容器内の溶鋼品質を維持しつつ、プラズ
マ加熱の出力制御範囲を拡大でき、これに伴い容器内の
溶鋼の昇温または温度維持がし易くなる等の効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係わる溶鋼のプラズマ加熱方法を適
用した連続鋳造装置の断面説明図、第２図は、Ａｒに対
するＣＯの混合比率を変化させた場合のアーク長とアー
ク電圧との関係を示すグラフ図である。 １　取鍋　　　　　　　２　注湯ノズル３　タンデイツ
シュ　　　４　タンデイツシュ蓋５　浸漬ノズル　　　
　６　連続鋳造用鋳型７　　ＡｒとＣＯの混合ガス供給
管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　密閉された容器中の溶鋼を、溶鋼とプラズマトーチと
   の間でプラズマアークを発生させてプラズマ加熱する方
   法において、溶鋼上面の容器内空間の雰囲気を、ＣＯ：
   １〜２０ｖｏｌ％、残部Ａｒおよび不可避的に侵入する
   空気からなる雰囲気ガス組成に制御して溶鋼をプラズマ
   加熱することを特徴とする溶鋼のプラズマ加熱方法。