JPH05200512A - 連鋳用モールドパウダーの加熱供給方法・装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連鋳用モールドパウダーのマイクロ波加熱に
おいて、水分の効果的な除去および効率的な加熱のでき
る加熱供給方法，その装置を提供する。 【構成】 連鋳モールドＭ内へパウダーを投入するに際
し、パウダー供給過程の、マイクロ波発振装置１０，強
制排気装置１２並びにパウダー撹拌装置１１を付設した
セラミック性容器内でパウダーをマイクロ波加熱すると
共に、その加熱温度をパウダーの構成成分および物性値
が変化しない温度とし、加熱中に発生した水分を強制排
気して、加熱および除湿されたパウダーをモールドＭ内
に投入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、連続鋳造においてモ
ールド内に投入されるモールドパウダーの加熱供給方法
およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、無底モールド内に溶融金属を鋳
込み、モールドおよび２次冷却帯で冷却しつつ、ロール
により引抜いて連続的に鋳造を行なう連続鋳造において
は、モールド内の溶湯面下に溶湯を注入する浸漬ノズル
と、モールド内の溶湯面を被覆するモールドパウダーと
が採用されている。そして、パウダーおよびその溶融層
により、溶湯の酸化抑制，介在物の混入防止，溶融層に
よる介在物捕捉，モールドおよび凝固シエル間の焼付き
防止等を図っている。

【０００３】このようなモールドパウダーは、通常、室
温のまま鋳型内に投入されており、溶湯面の最上端であ
るメニスカスを不可避的に冷却している。このメニスカ
ス部の温度が低下すると、湯面皮張り等が発生し、スラ
グの噛み込み，ピンホール等の鋳片表面欠陥の原因とな
っている。

【０００４】そしてこのメニスカス部の温度低下を防止
する効果的な方法の１つに、従来では、マイクロ波を用
いたパウダーの加熱投入が知られている。これは、高温
でかつ構成成分や物性値の変化のないパウダーを、モー
ルド内に連続的に投入することによりメニスカス部を保
温するものである。

【０００５】

【この発明が解決しようとする課題】しかしながら、前
述した従来のパウダーの加熱方法では、強制的な排気装
置がないため、パウダー中に含まれる水分が加熱によっ
て水蒸気となっても外部に排出されにくく、容器の内壁
に水滴となって付着してしまう。しかも大気中の湿気が
多い時などはパウダーへ水滴が付着して、部分的に水分
含有量の多いパウダーが発生し、そのパウダーがモール
ド内に入ることによってブレークアウト等の操業トラブ
ルを引き起こす。

【０００６】またマイクロ波による加熱の場合は、加熱
容器材質による内容物の加熱特性が大きく変わる。例え
ばステンレス容器では、マイクロ波の反射により、容器
壁から約１０mm以内のパウダーは加熱されず大きな加熱
ムラが発生する。さらにマイクロ波加熱の場合は、パウ
ダーのマイクロ波透過率により、加熱ムラが発生しやす
いといった問題があった。

【０００７】この発明は前述した事情に鑑みて創案され
たもので、その目的は連鋳用モールドパウダーのマイク
ロ波加熱において、水分の効果的な除去および効率的な
加熱のできる加熱供給方法およびその装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る加熱供給
方法は、図１に示すように、連続鋳造用モールドＭ内へ
パウダーＰｏを投入するに際し、パウダーＰｏをパウダ
ー供給過程の供給ホッパー２等の容器内でマイクロ波を
用いて加熱すると共に、その加熱温度をパウダーの構成
成分（水分は除く）および物性値が変化しない温度、即
ちパウダー中のカーボンが脱炭消失せず、あるいは焼結
反応等が起こらない上限温度（２００〜６００℃）直下
に設定し、加熱されたパウダーＰｏを鋳型内に投入する
ようにしたものである。

【０００９】またこの発明に係る加熱供給装置は、パウ
ダーＰｏを貯蔵する供給ホッパー２と、この供給ホッパ
ー２内にマイクロ波伝播管９を介して接続されるマイク
ロ波発振装置８と、マイクロ波を加熱容器内に分散させ
るスターラー１０と、加熱容器内パウダーを撹拌する撹
拌装置１１と、加熱容器内の水分を外部に排出するため
の強制排気装置１２とから構成する。

【００１０】また、供給ホッパー２からのパウダーＰｏ
を鋳型内に供給する連続式切出装置５に電気抵抗発熱体
を設け、パウダーＰｏの保温を行なうようにする。

【００１１】

【作用】供給ホッパー２等の容器内にマイクロ波伝播管
９を通してマイクロ波が照射され、容器内のパウダーＰ
ｏがバッチ式に加熱される。そして所定の温度に加熱さ
れたパウダーＰｏは、粉体切出弁３，ロータリーフイー
ダー４等を介して、連続式切出装置５に供給され、この
連続式切出装置５により連続的にモールドＭ内に投入さ
れる。

【００１２】そしてこのマイクロ波加熱の際の加熱効率
を、供給ホッパー２の材質，スターラー１０，撹拌装置
１１により、向上させる。

【００１３】即ち耐熱性，耐久性等の制約により、供給
ホッパー２にステンレスを用いている従来の場合は、マ
イクロ波の反射によって、供給ホッパーの内壁から約１
０mm以内はまったく加熱されず加熱ムラが発生する。さ
らにマイクロ波の分散やパウダーＰｏの撹拌もなされて
いないため、マイクロ波の部分的な集中や波長によって
発生する加熱ムラが非常に大きくなり、部分的なカーボ
ンの消失や焼結反応が発生していた。

【００１４】これに対して供給ホッパー２の材質を、耐
熱性，耐久性に加えマイクロ波を反射しない材質（例え
ばセラミック）にし、スターラー１０によってマイクロ
波を分散し、さらに撹拌装置１１によってパウダーを撹
拌することによって、パウダーに部分的な脱炭反応や焼
結反応等を起こさせることなく、パウダー全体を最適温
度に容易に加熱できる。

【００１５】この発明でのパウダーの加熱温度は、局部
的な，パウダーの構成成分（水分は除く）や物性値を変
化させるような脱炭反応焼結反応等を起こさないように
制御されるため、パウダーの滓化速度を一定に制御しパ
ウダー上部の粉末層が変質することなく、充分な保温効
果が得られる。これによってピンホールスラグ噛み込み
等の鋳片表面欠陥が大幅に減少する。

【００１６】しかも、１００℃以上の加熱により発生し
た水蒸気（パウダー中の水分）が強制排気装置１２によ
り外部に排出されるため、供給ホッパー２内で凝結し水
滴となってパウダーに付着することがなくなり、ブレー
クアウト等の操業トラブルも防止できる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の連鋳用モールドパウダーの
加熱供給方法・装置を、図示する実施例によって説明す
る。

【００１８】この発明の連鋳用モールドパウダーの加熱
供給方法を実施するパウダー供給設備Ａ（図１参照）
は、通常、サージホッパー１，供給ホッパー２，スター
ラー１０，撹拌装置１１，粉体仕切弁３，ロータリーフ
ィーダー４，スクリュー式切出装置５からなり、スクリ
ュー式切出装置５を制御装置６，モータ７により駆動さ
せて、パウダーＰｏを所定の供給速度でモールドＭ内に
投入するようになっている。

【００１９】このような構成において、供給ホッパー２
を加熱容器とし、マイクロ波発振装置（マグネトロン）
８のマイクロ波伝播管９を供給ホッパーの上部に挿入
し、供給ホッパー２内のパウダーＰｏを撹拌装置１１で
撹拌し、スターラーを回転しながらマイクロ波加熱す
る。マイクロ波発振装置８はマイクロ波制御装置１０に
より電力等を制御し、パウダーＰｏが２００〜６００℃
の最適温度となるようにする。この時強制排気により換
気されている。

【００２０】そしてパウダーＰｏが目標温度まで加熱さ
れると、粉体仕切弁３を開け、ロータリーフィーダー４
によりスクリュー式切出装置５に供給される。スクリュ
ー式切出装置５では電気抵抗発熱体により前記目標温度
が保持されつつ所定の供給速度で鋳型内への投入がなさ
れる。

【００２１】なお図２に示すのは、パウダーを約２６０
℃に加熱した時の加熱容器内の温度分布を示した例であ
り、従来の方法に比べて均一な温度分布が得られること
がわかる。また図３に示すのは、低炭素アルミキルド鋼
に対して、パウダーを約２５０℃に加熱して投入した例
であり、鋳片表皮下ピンホールを、従来に比べて大幅に
低減できる。さらに図４にはブークアウト発生率を示し
ており、パウダー中の水分原因のブレークアウト発生は
皆無となる。

【００２２】

【発明の効果】この発明はパウダーをパウダー供給過程
の容器内でマイクロ波を用いて均一に加熱すると共に、
その加熱温度をパウダーの構成成分および物性値が局所
的にでも変化しない温度に加熱し、加熱されたパウダー
を鋳型内に投入するようにしたため次のような効果を奏
する。

【００２３】(1) 高温で、かつ構成成分，物性値の変化
のないパウダーにより、連続的で充分な保温効果が得ら
れ、ピンホールスラグ噛み込み等の鋳片表面欠陥を大幅
に低減させることができる。これにより、次工程での表
面手入れを大幅に削減することができる。

【００２４】(2) マイクロ波加熱にスターラー，撹拌装
置を加え、加熱容器をセラミックにすることにより、脱
炭反応等を起こさせることなく、パウダーを内部まで均
等にかつ精度良く加熱でき、加熱しにくいパウダーを全
体にわたって所望の温度まで容易かつ迅速に加熱するこ
とができる。

【００２５】(3) 加熱中の雰囲気ガスを強制排出するこ
とにより、パウダー中の水分含有量を激減することがで
きるため、ブレークアウト等の操業トラブルを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の連鋳用モールドパウダーの加熱供給
方法を実施するパウダー供給設備を示す概略図である。

【図２】この発明と従来とにおける加熱容器内の温度分
布を示すグラフである。

【図３】この発明と従来とにおける鋳片ピンホール発生
率を示すグラフである。

【図４】この発明と従来とにおけるブレークアウト発生
率を示すグラフである。

【符号の説明】

Ａ…パウダー供給設備、Ｍ…連鋳用モールド、Ｎ…浸漬
ノズル、１…ホッパー、２…供給ホッパー、３…粉体仕
切弁、４…ロータリーフィーダー、５…スクリュー式切
出装置、６…制御装置、７…モータ、８…マイクロ波発
振装置、９…マイクロ波伝播管、１０…マイクロ波制御
装置、１１…撹拌装置、１２…強制排気装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続鋳造用モールド内へパウダーを投入
   するに際し、パウダーをパウダー供給過程の容器内でマ
   イクロ波を用いて加熱するとともに、その加熱温度をパ
   ウダーの構成成分および物性値が変化しない温度とし、
   かつ加熱中に発生した水分を強制排気して、加熱および
   除湿されたパウダーをモールド内に投入することを特徴
   とする連鋳用モールドパウダーの加熱供給方法。
2. 【請求項２】 パウダーを貯蔵する供給ホッパーと、こ
   の供給ホッパー内にマイクロ波伝播管を介して接続され
   るマイクロ波発振装置と、前記供給ホッパーに接続され
   ており、ホッパー内水分を強制的に排気する強制排気装
   置とを備えていることを特徴とする連鋳用モールドパウ
   ダーの加熱供給装置。
3. 【請求項３】 供給ホッパーの材質をセラミックとする
   ことを特徴とする請求項２記載の連鋳用モールドパウダ
   ーの加熱供給装置。
4. 【請求項４】 供給ホッパーの内部にパウダー撹拌装置
   を備えていることを特徴とする請求項２記載の連鋳用モ
   ールドパウダーの加熱供給装置。