JPH05305422A - 加熱の方法及び装置 - Google Patents
加熱の方法及び装置Info
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- JPH05305422A JPH05305422A JP3088396A JP8839691A JPH05305422A JP H05305422 A JPH05305422 A JP H05305422A JP 3088396 A JP3088396 A JP 3088396A JP 8839691 A JP8839691 A JP 8839691A JP H05305422 A JPH05305422 A JP H05305422A
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- plasma
- tundish
- torch
- argon
- helium
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマトーチを用いてタンデイッシュ内の
溶融材料を加熱する方法及び装置。 【構成】 このプラズマ又はアルゴンと窒素、水素、ネ
オン及びヘリウムの１種以上との混合物である。鋼の加
熱には、10乃至20容積パーセントのヘリウムを含むアル
ゴンとヘリウムとの混合物が有用である。所与のアーク
長に対し、プラズマガスとして純アルゴンを用いた時よ
りも高い電圧を達成することができる。このトーチは水
平支持アームとかみ合わされていることが好ましく、該
支持体上に回転できる形で搭載されていて、タンデイッ
シュ上の限られた空間内でのトーチの配置を容易にす
る。
溶融材料を加熱する方法及び装置。 【構成】 このプラズマ又はアルゴンと窒素、水素、ネ
オン及びヘリウムの１種以上との混合物である。鋼の加
熱には、10乃至20容積パーセントのヘリウムを含むアル
ゴンとヘリウムとの混合物が有用である。所与のアーク
長に対し、プラズマガスとして純アルゴンを用いた時よ
りも高い電圧を達成することができる。このトーチは水
平支持アームとかみ合わされていることが好ましく、該
支持体上に回転できる形で搭載されていて、タンデイッ
シュ上の限られた空間内でのトーチの配置を容易にす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加熱の方法及び装置に関
するものであり、更に詳しく述べると、熱プラズマによ
りタンデイッシュ（tundish）内の溶融金属の加熱に関
する。
するものであり、更に詳しく述べると、熱プラズマによ
りタンデイッシュ（tundish）内の溶融金属の加熱に関
する。
【０００２】
【従来の技術】熱プラズマは、存在種のかなりの分量が
イオン化されて電気エネルギーを伝導可能とする十分な
エネルギー含量を有するガスである。熱プラズマは、例
えば鉱石の溶融精錬に使用される。伝達(transferred)
アークトーチからのエネルギーは、代表的には、溶融さ
れる鉱石に直接移される。もっとも、所望ならば、非−
伝達アークトーチを用いて多量のガスを加熱し、それを
原料の加熱に用いることもできる。
イオン化されて電気エネルギーを伝導可能とする十分な
エネルギー含量を有するガスである。熱プラズマは、例
えば鉱石の溶融精錬に使用される。伝達(transferred)
アークトーチからのエネルギーは、代表的には、溶融さ
れる鉱石に直接移される。もっとも、所望ならば、非−
伝達アークトーチを用いて多量のガスを加熱し、それを
原料の加熱に用いることもできる。
【０００３】従来の冶金炉では、プラズマトーチの電極
は枠組み内の炉の最上部に搭載されているのが代表的で
あり、蓋にあるスリーブ構造を通過し、炉内の操作水準
に従って下側の電極長を変えられるようになっている。
プラズマの生成に用いるガスはアルゴンである。
は枠組み内の炉の最上部に搭載されているのが代表的で
あり、蓋にあるスリーブ構造を通過し、炉内の操作水準
に従って下側の電極長を変えられるようになっている。
プラズマの生成に用いるガスはアルゴンである。
【０００４】熱プラズマを用いてタンデイッシュ内の溶
融金属を加熱することも既に提案されている。タンデイ
ッシュは、鋼の連続鋳造で溶融鋼を容器、例えば取鍋か
ら鋳造機に移すために広く使用されている。実際、溶融
金属の温度をタンデイッシュ内で25℃迄降下させること
ができる。この温度降下により、その結果得られる鋼の
ミクロ構造を色々変えることができる。粒径が特にその
影響を受ける。細かい粒径が必要な場合、タンデイッシ
ュ内の溶融金属を加熱する手段を用いずに取鍋内の過熱
水準を細粒径にするため冶金学的にも望ましい低水準に
維持することは不可能である。
融金属を加熱することも既に提案されている。タンデイ
ッシュは、鋼の連続鋳造で溶融鋼を容器、例えば取鍋か
ら鋳造機に移すために広く使用されている。実際、溶融
金属の温度をタンデイッシュ内で25℃迄降下させること
ができる。この温度降下により、その結果得られる鋼の
ミクロ構造を色々変えることができる。粒径が特にその
影響を受ける。細かい粒径が必要な場合、タンデイッシ
ュ内の溶融金属を加熱する手段を用いずに取鍋内の過熱
水準を細粒径にするため冶金学的にも望ましい低水準に
維持することは不可能である。
【０００５】熱プラズマを用いてタンデイッシュ内の溶
融金属を加熱する方法には二大利点がある。第一に、取
鍋タッピング温度を低下させ、電力及び電極の費用を節
約できると共に継続するバッチ間の時間間隔を短縮す
る。第二に、この方法は、鋳造の間中、タンデイッシュ
を要求される温度に保持し、品質並びに粒の細かさ及び
一貫性を改善する。
融金属を加熱する方法には二大利点がある。第一に、取
鍋タッピング温度を低下させ、電力及び電極の費用を節
約できると共に継続するバッチ間の時間間隔を短縮す
る。第二に、この方法は、鋳造の間中、タンデイッシュ
を要求される温度に保持し、品質並びに粒の細かさ及び
一貫性を改善する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】タンデイッシュが設置
されている大半の場所では、タンデイッシュ上にプラズ
マトーチを収容する余地に制限がある。従って、プラズ
マ加熱装置に必要な容積を減らした熱プラズマを用いて
タンデイッシュ内の溶融金属を加熱する方法が必要とさ
れる。本発明の方法は、所与の電力及び電流に対するア
ーク長の短縮を可能にすることとなりこの結果を可能と
するものである。アルゴン安定化アークでは、電力損失
（すなわち電圧損失）を伴わずにアルゴンアーク長を最
適以下に短縮することは可能でないことが知られてい
る。これを補償するために高目の電流を使用することも
可能であるが、斯かる高電流だと電流を運ぶケーブル又
はバスバーの費用が増大する。これに加え、個々のプラ
ズマトーチが担う電流には限度があり、高電流だとトー
チの損失及び損耗を増やす傾向が生じる。従って、単な
る電流の増加は、アーク長を短縮する問題に対して望ま
しい解決を与えない。
されている大半の場所では、タンデイッシュ上にプラズ
マトーチを収容する余地に制限がある。従って、プラズ
マ加熱装置に必要な容積を減らした熱プラズマを用いて
タンデイッシュ内の溶融金属を加熱する方法が必要とさ
れる。本発明の方法は、所与の電力及び電流に対するア
ーク長の短縮を可能にすることとなりこの結果を可能と
するものである。アルゴン安定化アークでは、電力損失
（すなわち電圧損失）を伴わずにアルゴンアーク長を最
適以下に短縮することは可能でないことが知られてい
る。これを補償するために高目の電流を使用することも
可能であるが、斯かる高電流だと電流を運ぶケーブル又
はバスバーの費用が増大する。これに加え、個々のプラ
ズマトーチが担う電流には限度があり、高電流だとトー
チの損失及び損耗を増やす傾向が生じる。従って、単な
る電流の増加は、アーク長を短縮する問題に対して望ま
しい解決を与えない。
【０００７】本発明は、プラズマがアルゴンと窒素、水
素、ネオン及びヘリウムの一種以上との混合ガスのプラ
ズマである熱プラズマを用いて、タンデイッシュ内の溶
融材料を加熱する方法を提供するものである。
素、ネオン及びヘリウムの一種以上との混合ガスのプラ
ズマである熱プラズマを用いて、タンデイッシュ内の溶
融材料を加熱する方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】プラズマ形成ガス中にあ
る割合で存在する窒素、ネオン、ヘリウム又は水素は、
所与のアーク長及び電流に対して電圧を増大させ、従っ
て電力を増大させる。従って、好ましくは20乃至45cmの
範囲の短いアーク長が、電力損失及び電流増加を伴わず
に使用可能である。一般にガスの有効度は、窒素＞水素
＞ネオン＞ヘリウムの順序である。しかしながら、窒素
は一部の鋼用にしか適当でなく、水素は一般に大部分の
冶金学的用途に望ましくなく、一方のネオンは特別高価
である。従って、普通、ヘリウムが鋼及び一部の非鉄金
属（例えばアルミニウム）用にとりわけ好適な追加ガス
であり、窒素は他の非鉄金属用である。タンデイッシュ
内の溶融金属の加熱には、50乃至95容積％のアルゴンと
5乃至50容積％のヘリウム又は窒素から成る混合ガスを
用いてプラズマを形成することが好ましく、80乃至90容
積％のアルゴンと10乃至20容積％のヘリウム又は窒素か
らなる混合物が更に好ましい。
る割合で存在する窒素、ネオン、ヘリウム又は水素は、
所与のアーク長及び電流に対して電圧を増大させ、従っ
て電力を増大させる。従って、好ましくは20乃至45cmの
範囲の短いアーク長が、電力損失及び電流増加を伴わず
に使用可能である。一般にガスの有効度は、窒素＞水素
＞ネオン＞ヘリウムの順序である。しかしながら、窒素
は一部の鋼用にしか適当でなく、水素は一般に大部分の
冶金学的用途に望ましくなく、一方のネオンは特別高価
である。従って、普通、ヘリウムが鋼及び一部の非鉄金
属（例えばアルミニウム）用にとりわけ好適な追加ガス
であり、窒素は他の非鉄金属用である。タンデイッシュ
内の溶融金属の加熱には、50乃至95容積％のアルゴンと
5乃至50容積％のヘリウム又は窒素から成る混合ガスを
用いてプラズマを形成することが好ましく、80乃至90容
積％のアルゴンと10乃至20容積％のヘリウム又は窒素か
らなる混合物が更に好ましい。
【０００９】タンデイッシュ内溶融金属の熱プラズマ加
熱を促進するには、一般に垂直で代表的には中空の電極
を含み、その電極を分離できる形で電極用役、代表的に
はプラズマガス、電力ケーブル及び電極用冷却剤を含む
電極用役の運搬に使用される一般に水平な支持アームに
組み合わせたプラズマトーチが好ましい。
熱を促進するには、一般に垂直で代表的には中空の電極
を含み、その電極を分離できる形で電極用役、代表的に
はプラズマガス、電力ケーブル及び電極用冷却剤を含む
電極用役の運搬に使用される一般に水平な支持アームに
組み合わせたプラズマトーチが好ましい。
【００１０】支持アームは、伸長可能な支持体、例えば
ピラー（pillar）上に回転できる形で搭載されているこ
とが好ましい。
ピラー（pillar）上に回転できる形で搭載されているこ
とが好ましい。
【００１１】本発明は、電極に必要な用役を運ぶ一般に
水平な支持アームに分離可能な形で組み合わされ且つ支
持アームが伸長可能な支持体上に回転できる形で搭載さ
れているようなプラズマトーチを含む溶融金属加熱用の
装置も提供する。
水平な支持アームに分離可能な形で組み合わされ且つ支
持アームが伸長可能な支持体上に回転できる形で搭載さ
れているようなプラズマトーチを含む溶融金属加熱用の
装置も提供する。
【００１２】所望ならば、特に細長いタンデイッシュ内
で、二以上のプラズマトーチを用いて内部の溶融金属を
加熱してもよい。
で、二以上のプラズマトーチを用いて内部の溶融金属を
加熱してもよい。
【００１３】本発明の方法及び装置を一例として付属図
面を引用しながら説明する。 図１は、取鍋及び本発明
に従う操作に適したプラズマトーチを備えたタンデイッ
シュの一般的配置を示す概要図である。
面を引用しながら説明する。 図１は、取鍋及び本発明
に従う操作に適したプラズマトーチを備えたタンデイッ
シュの一般的配置を示す概要図である。
【００１４】図２は、本発明の方法に用いるプラズマト
ーチの側面概要図であり、図３はその平面図である。
ーチの側面概要図であり、図３はその平面図である。
【００１５】図４は、二個のプラズマトーチを用いる本
発明の方法及びトーチに用役を供給するシステムを示す
概要透視図である。
発明の方法及びトーチに用役を供給するシステムを示す
概要透視図である。
【００１６】図１を参照する。タレット（turret、図に
示していない）上に搭載された取鍋２は、タンデイッシ
ュ６内の溶融金属の水準下で終わるタッピング出口４を
有する。このタンデイッシュはプラズマ輻射覆い８を備
えており、それを経由して伝達dアークプラズマトーチ
１０の端部が伸長している。トーチ１０の先端の高さを
タンデイッシュ６内の溶融金属１２の水準より上で調整
する手段（図に示していない）を備えていてももよい。
トーチ１０は、代表的には、銅製の中空のカソード電極
である。この電極の壁に冷却液（代表的には水）循環用
の通路（図に示していない）を形成することが好まし
い。また、この電極には、図１に示されていない手段に
より電力が供給される。プラズマを形成するガスは、ト
ーチ１０の中空内部に供給される。本発明では、このプ
ラズマガスはアルゴンと窒素、ヘリウム、水素及びネオ
ンの一種以上との混合物である。鋼の加熱には、アルゴ
ンとヘリウムとの混合ガスが好ましい。
示していない）上に搭載された取鍋２は、タンデイッシ
ュ６内の溶融金属の水準下で終わるタッピング出口４を
有する。このタンデイッシュはプラズマ輻射覆い８を備
えており、それを経由して伝達dアークプラズマトーチ
１０の端部が伸長している。トーチ１０の先端の高さを
タンデイッシュ６内の溶融金属１２の水準より上で調整
する手段（図に示していない）を備えていてももよい。
トーチ１０は、代表的には、銅製の中空のカソード電極
である。この電極の壁に冷却液（代表的には水）循環用
の通路（図に示していない）を形成することが好まし
い。また、この電極には、図１に示されていない手段に
より電力が供給される。プラズマを形成するガスは、ト
ーチ１０の中空内部に供給される。本発明では、このプ
ラズマガスはアルゴンと窒素、ヘリウム、水素及びネオ
ンの一種以上との混合物である。鋼の加熱には、アルゴ
ンとヘリウムとの混合ガスが好ましい。
【００１７】カソードプラズマトーチを使用する場合、
タンデイッシュにアノード戻り（return）を備える。こ
のアノード戻りは、タンデイッシュ内の適当なダミー壁
に組み込んだ鋼板である。別法として、この目的に対し
先端が黒鉛の電極を用いてもよい。
タンデイッシュにアノード戻り（return）を備える。こ
のアノード戻りは、タンデイッシュ内の適当なダミー壁
に組み込んだ鋼板である。別法として、この目的に対し
先端が黒鉛の電極を用いてもよい。
【００１８】図１に示した装置の操作にあたっては、取
鍋２から液面下の出口４を経由してタンデイッシュ6を
充満させる。タンデイッシュ内の鋼が操作水準に達する
前は、ストッパー又はスターターコーン（図に示してい
ない）を用いてタンデイッシュから型への供給を防止す
ることができる。この水準は、普通、1000mmの深さのタ
ンデイッシュでは400乃至800 mmの深さである。加熱は、
トーチ１０の先端トタンデイッシュ内の溶融金属との間
にアークを飛ばすことにより行われる。個々のトーチに
供給する電力は、平滑リアクタンスを有するサイリスタ
整流装置（図に示していない）を用いたアーク電流の調
節により変更される。次にアーク長を設定し、その出口
電圧を個々の系に固有の値にする。所与の電圧及び電流
に対する所与のアーク長は、使用する装置の個々の諸特
性に従って変化するが、特定環境における任意の所与装
置に対し、所与の電圧及び電流に対するアーク長は、ア
ルゴン混合ガス中の追加ガス（ヘリウム、窒素、ネオン
及び水素の一種以上）の割合を多くすると短縮される。
アルゴンが単一のプラズマガスである時、所与の電圧及
び電流に対して装置が約300mmのアーク長を与える場
合、次に50容積％迄のヘリウムを含む本発明の混合ガス
を用いると、アーク長は所与電圧に対して40％短縮する
（所与アーク長に対しては電圧が同様に増大する）。例
えば300mmのアーク長では、プラズマとして10乃至20容
積％のヘリウムを含むアルゴン-ヘリウム混合ガスを用
いると、電圧を120Vから150乃至180Vに高めることがで
きる。
鍋２から液面下の出口４を経由してタンデイッシュ6を
充満させる。タンデイッシュ内の鋼が操作水準に達する
前は、ストッパー又はスターターコーン（図に示してい
ない）を用いてタンデイッシュから型への供給を防止す
ることができる。この水準は、普通、1000mmの深さのタ
ンデイッシュでは400乃至800 mmの深さである。加熱は、
トーチ１０の先端トタンデイッシュ内の溶融金属との間
にアークを飛ばすことにより行われる。個々のトーチに
供給する電力は、平滑リアクタンスを有するサイリスタ
整流装置（図に示していない）を用いたアーク電流の調
節により変更される。次にアーク長を設定し、その出口
電圧を個々の系に固有の値にする。所与の電圧及び電流
に対する所与のアーク長は、使用する装置の個々の諸特
性に従って変化するが、特定環境における任意の所与装
置に対し、所与の電圧及び電流に対するアーク長は、ア
ルゴン混合ガス中の追加ガス（ヘリウム、窒素、ネオン
及び水素の一種以上）の割合を多くすると短縮される。
アルゴンが単一のプラズマガスである時、所与の電圧及
び電流に対して装置が約300mmのアーク長を与える場
合、次に50容積％迄のヘリウムを含む本発明の混合ガス
を用いると、アーク長は所与電圧に対して40％短縮する
（所与アーク長に対しては電圧が同様に増大する）。例
えば300mmのアーク長では、プラズマとして10乃至20容
積％のヘリウムを含むアルゴン-ヘリウム混合ガスを用
いると、電圧を120Vから150乃至180Vに高めることがで
きる。
【００１９】タンデイッシュ内溶融金属の連続加熱の本
発明の方法を使用することは一般に必要ではない。例え
ば一連の取鍋のうち最初のものでは、鋼は冷え勝ちであ
り、鋼温度が低いこと及び充填速度が高いことの理由
で、本発明の方法はこの段階で使用されるタンデッシュ
内の深さ全体に到達するのは一般に5乃至10分である。
取鍋は冶金学的に許容できる温度窓内に鋼を供給する
が、本発明の方法を用いてそれ以上の熱を加える必要は
ない。取鍋の端部が冷えるにつれて本発明の方法を適用
し、温度低下をもたらすような斯かる冷却を防止する。
温度は代表的には5℃以下に調節される。
発明の方法を使用することは一般に必要ではない。例え
ば一連の取鍋のうち最初のものでは、鋼は冷え勝ちであ
り、鋼温度が低いこと及び充填速度が高いことの理由
で、本発明の方法はこの段階で使用されるタンデッシュ
内の深さ全体に到達するのは一般に5乃至10分である。
取鍋は冶金学的に許容できる温度窓内に鋼を供給する
が、本発明の方法を用いてそれ以上の熱を加える必要は
ない。取鍋の端部が冷えるにつれて本発明の方法を適用
し、温度低下をもたらすような斯かる冷却を防止する。
温度は代表的には5℃以下に調節される。
【００２０】代表的プラスマトーチ１０は、1.25 MW 迄
の電力を消費し、1000乃至8000DCアンペアの範囲の電流
及び100乃至200DCボルトの電圧で作動する。プラズマト
ーチには加圧（いわば3気圧）プラズマガスが一分間、1
000 A当たり25乃至50 lの速度で供給される。カソード
長は1000乃至2000 ｍｍの範囲が代表的であり、カソー
ド径は50乃至100 ｍｍが代表的である。
の電力を消費し、1000乃至8000DCアンペアの範囲の電流
及び100乃至200DCボルトの電圧で作動する。プラズマト
ーチには加圧（いわば3気圧）プラズマガスが一分間、1
000 A当たり25乃至50 lの速度で供給される。カソード
長は1000乃至2000 ｍｍの範囲が代表的であり、カソー
ド径は50乃至100 ｍｍが代表的である。
【００２１】冷却剤の脱イオン水は、昇圧下（例えば10
乃至15バールの範囲）50乃至200 l/分の流速で使用され
る。
乃至15バールの範囲）50乃至200 l/分の流速で使用され
る。
【００２２】図２及び３は、タンデイッシュより上での
接近が制限されている場所にあるタンデイシュに用いて
好適なプラズマトーチ装置を示す。このトーチは垂直に
配置された中空管状の電極本体２０を包含し、これがプ
ラズマヘッド２２にかみ合わされている。本体２０とヘ
ッド２２とのかみ合いは押しかん合によるのが代表的で
あるが、ジュビリー（jubilee）又はその他のクリップ
を用いてヘッド２０を保持してもよい。この手段によ
り、電極を手早く取り換えることができる。保持クリッ
プ２４をゆるめるだけで全ての電極用役の接続が解か
れ、古い電極２０を取り外して代替物を挿入しクリップ
を緊めると再び接続されるのである。
接近が制限されている場所にあるタンデイシュに用いて
好適なプラズマトーチ装置を示す。このトーチは垂直に
配置された中空管状の電極本体２０を包含し、これがプ
ラズマヘッド２２にかみ合わされている。本体２０とヘ
ッド２２とのかみ合いは押しかん合によるのが代表的で
あるが、ジュビリー（jubilee）又はその他のクリップ
を用いてヘッド２０を保持してもよい。この手段によ
り、電極を手早く取り換えることができる。保持クリッ
プ２４をゆるめるだけで全ての電極用役の接続が解か
れ、古い電極２０を取り外して代替物を挿入しクリップ
を緊めると再び接続されるのである。
【００２３】電極ヘッド２４は、用役をトーチに運ぶ回
転できるように取り付けられた中空の剛性アーム２６の
一部を形成する。（これらの用役は図２及び３には示し
ていない。）この用役とはプラズマガス、電極に流入す
る冷却水及び電極から流出する冷却水並びに電力であ
る。この用役は、代表的には、柔軟な管及び導体によっ
て電極ヘッド２２に接続される。このような柔軟な管及
び導体はアーム２６の反対側の端部を出て、電極を上げ
下げしアームを作業域に往き帰り回転できる十分な弛み
をもって必要な供給源（図２及び３には示していない)
に接続される。別法として、金属又はその他の比較的柔軟
でない管体及び適当に絶縁した電気的バスバーを電極ヘ
ッドから離れた方のアームの回転端部にあるマニホール
ドに接続し、アーム２６を経由して用役を取り入れても
よい。アーム２６は、ヘッド２２から離れた端部で伸長可
能支持ピラー２８の回りを回転する。この配置は、電極
本体２０がタンデイッシュ（図２及び３には示していな
い）上の位置に出入りするように振れ、一方で支持ピラ
ー２８の高さは電極26の先端とタンデイッシュとの間の
アーク長を所望の長さに調整するような配置である。
転できるように取り付けられた中空の剛性アーム２６の
一部を形成する。（これらの用役は図２及び３には示し
ていない。）この用役とはプラズマガス、電極に流入す
る冷却水及び電極から流出する冷却水並びに電力であ
る。この用役は、代表的には、柔軟な管及び導体によっ
て電極ヘッド２２に接続される。このような柔軟な管及
び導体はアーム２６の反対側の端部を出て、電極を上げ
下げしアームを作業域に往き帰り回転できる十分な弛み
をもって必要な供給源（図２及び３には示していない)
に接続される。別法として、金属又はその他の比較的柔軟
でない管体及び適当に絶縁した電気的バスバーを電極ヘ
ッドから離れた方のアームの回転端部にあるマニホール
ドに接続し、アーム２６を経由して用役を取り入れても
よい。アーム２６は、ヘッド２２から離れた端部で伸長可
能支持ピラー２８の回りを回転する。この配置は、電極
本体２０がタンデイッシュ（図２及び３には示していな
い）上の位置に出入りするように振れ、一方で支持ピラ
ー２８の高さは電極26の先端とタンデイッシュとの間の
アーク長を所望の長さに調整するような配置である。
【００２４】電極２０の先端は、酸化トリウムを被覆し
たタングステンで製作される。この先端は、銀ろうを用
いる半田付けにより本体２０（代表的には銅製）に取り
付けられる。
たタングステンで製作される。この先端は、銀ろうを用
いる半田付けにより本体２０（代表的には銅製）に取り
付けられる。
【００２５】図４は、タンデイッシュ内の金属の加熱に
2個の分離したプラズマトーチを用いて本発明の方法を
実施する装置に供給される用役を示す。図４には、両側
にトーチ４２及び４４とを取り付けたタンデイッシュ４
０の概要を示している。トーチは夫々マニホールド４６
及び４８を有する。マニホールド４６及び４８は、高電
圧スイッチギア５０、変圧器５２及び平滑リアクタンス
を有するサイリスタ整流器５４を含む手段を介してＤＣ
電源を受ける。電力は整流器５４からマニホールド４６
及び４８を介してトーチ４２及び４４に供給され、電流
はタンデイッシュ４０に結合したアノード５６及び５８
によって戻る。整流器５４は、代表的には、その調整に
使用するコントロールボックス６０（所望ならば、コン
トロールルーム（図に示していない）に配置される）に
結合される。
2個の分離したプラズマトーチを用いて本発明の方法を
実施する装置に供給される用役を示す。図４には、両側
にトーチ４２及び４４とを取り付けたタンデイッシュ４
０の概要を示している。トーチは夫々マニホールド４６
及び４８を有する。マニホールド４６及び４８は、高電
圧スイッチギア５０、変圧器５２及び平滑リアクタンス
を有するサイリスタ整流器５４を含む手段を介してＤＣ
電源を受ける。電力は整流器５４からマニホールド４６
及び４８を介してトーチ４２及び４４に供給され、電流
はタンデイッシュ４０に結合したアノード５６及び５８
によって戻る。整流器５４は、代表的には、その調整に
使用するコントロールボックス６０（所望ならば、コン
トロールルーム（図に示していない）に配置される）に
結合される。
【００２６】マニホールド４６及び４８は、各トーチと
タンデイッシュ４０内の溶融金属との間にアークを飛ば
す操作を可能にする高周波スタート装置６２及び６４に
夫々接続される。トーチマニホールド４６及び４８は、
各々、導管７０及び７２を介して冷却流を受け入れ、導
管７４及び７６を介して冷却水を戻すのである。
タンデイッシュ４０内の溶融金属との間にアークを飛ば
す操作を可能にする高周波スタート装置６２及び６４に
夫々接続される。トーチマニホールド４６及び４８は、
各々、導管７０及び７２を介して冷却流を受け入れ、導
管７４及び７６を介して冷却水を戻すのである。
【００２７】マニホールド４６及び４８は、各々、導管
を介してプラズマガスの供給を受ける。
を介してプラズマガスの供給を受ける。
【００２８】図１乃至３に示した本発明の実施態様で
は、トーチは代表的にはカソードであるが、別法として
アノードトーチを用いることも可能である（特にチタン
の融解）。また、溶融材料の加熱に２以上のトーチを使
用することも可能である。
は、トーチは代表的にはカソードであるが、別法として
アノードトーチを用いることも可能である（特にチタン
の融解）。また、溶融材料の加熱に２以上のトーチを使
用することも可能である。
【図１】取鍋並びに本発明の操作に適したプラズマトー
チを取り付けたタンデイッシュの一般的配置を示す概要
図である。
チを取り付けたタンデイッシュの一般的配置を示す概要
図である。
【図２】本発明の方法に用いるプラズマトーチの側面概
要図である。
要図である。
【図３】本発明の方法に用いるプラズマトーチの平面概
要図である。
要図である。
【図４】２個のプラズマトーチを使用する本発明の方法
並びにトーチに用役を供給するシステムを示す透視概要
図である。
並びにトーチに用役を供給するシステムを示す透視概要
図である。
２ 取鍋 ４ タッピング出口 ６ タンデイッシュ ８ プラズマ輻射覆い １０ プラズマトーチ １２ 溶融金属 ２０ 電極本体 ２２ プラズマヘッド ２４ ジュビリー又はその他のクリップ ２６ アーム ２８ 伸長可能な支持ピラー ４０ タンデイッシュ ４２及び４４ トーチ ４６及び４８ 用役マニホールド ５０ 高電圧スイッチギア ５２ 変圧器 ５４ 整流器 ５６及び５８ アノード ６０及び６４ 高周波スタート装置 ７０及び７２ 冷却水流入導管 ７４及び７６ 冷却水戻り導管 ８２ プラズマガス供給導管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年５月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【図１】
【図２】
【図４】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・ピーター・ヘーンレイ イギリス国エスエヌ７・７エルダブリュ ー，オクソン，ファリンドン，リトル・コ ックスウェル・チェブレイ・ハウス（番地 なし) (72)発明者 ピーター・マルコルム・コウクス イギリス国エスエヌ６・８エルエックス, ウィルトシャー，アシュバレイ，バーリー クロフト， ニュー・コテージズ ３
Claims (12)
- 【請求項１】 アルゴンと窒素、水素、ネオン及びヘリ
ウムの一種以上との混合ガスの熱プラズマを用いてタン
デイッシュ内の溶融材料を加熱する方法。 - 【請求項２】 溶融材料が鋼であり、かつ、ガスがアル
ゴンとヘリウムとの混合ガスである請求項１の方法。 - 【請求項３】 ガスが50乃至95容積％のアルゴンと5乃
至50％のヘリウムとの混合ガスである請求項２に方法。 - 【請求項４】 混合ガスが80乃至90容積％のアルゴンと
10乃至20容積％のヘリウムとからなる請求項３の方法。 - 【請求項５】 ガスがアルゴンと窒素の混合ガスである
請求項１の方法。 - 【請求項６】 混合ガスが80乃至90容積％のアルゴンと
10乃至20容積％の窒素とからなる請求項５の方法。 - 【請求項７】 伝達アークプラズマトーチの操作により
プラズマを形成する請求項１乃至６の方法。 - 【請求項８】 プラズマトーチが、該トーチに必要な用
役を運ぶ一般に水平な支持アームに分離可能な形でかみ
あった一般に垂直の電極を含み、該支持アームが伸長可
能な支持体上に回転可能な形で搭載されている請求項７
の方法。 - 【請求項９】 アーク長が 25 乃至 45 cmである請求項
７又は請求項８の方法。 - 【請求項１０】 プラズマトーチが、該トーチに必要な
用役を運ぶ一般に水平な支持アームに分離可能な形でか
みあった一般に垂直の電極を含み、該支持アームが伸長
可能な支持体上に回転可能な形で搭載されているタンデ
イッシュ内の溶融金属を加熱するための装置。 - 【請求項１１】 プラズマトーチが伝達アーク型のもの
である請求項１０の装置。 - 【請求項１２】 電極が中空であり、かつ、カソードで
ある請求項１０又は請求項１１の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909008833A GB9008833D0 (en) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | Heating |
| GB9008833:7 | 1990-04-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05305422A true JPH05305422A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=10674679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3088396A Pending JPH05305422A (ja) | 1990-04-19 | 1991-04-19 | 加熱の方法及び装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0453188A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05305422A (ja) |
| KR (1) | KR910019483A (ja) |
| CN (1) | CN1057416A (ja) |
| AU (1) | AU7500291A (ja) |
| GB (1) | GB9008833D0 (ja) |
| ZA (1) | ZA912855B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018098122A (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 新日鐵住金株式会社 | プラズマ加熱装置における黒鉛電極の異常放電抑制方法 |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| FR2666819B1 (fr) * | 1990-09-19 | 1994-09-23 | Inst Aluminievoi Magnievoi | Procede et dispositif pour fabriquer un materiau composite a partir d'un metal de base. |
| IN181634B (ja) * | 1993-05-27 | 1998-08-01 | Bhp Steel Jla Pty Ltd Ishikawa | |
| AUPN595095A0 (en) * | 1995-10-16 | 1995-11-09 | Bhp Steel (Jla) Pty Limited | Heating molten metal |
| FR2762535B1 (fr) * | 1997-04-23 | 1999-05-28 | Lorraine Laminage | Repartiteur de coulee continue des metaux, du type comportant au moins une torche a plasma pour le rechauffage du metal |
| FR2767081B1 (fr) * | 1997-08-11 | 1999-09-17 | Lorraine Laminage | Procede de rechauffage d'un metal liquide dans un repartiteur de coulee continue au moyen d'une torche a plasma, et repartiteur pour sa mise en oeuvre |
| CN111136253B (zh) * | 2020-01-13 | 2021-01-08 | 北京科技大学 | 一种中间包钢液的等离子加热方法和等离子加热系统 |
| CN113714495B (zh) * | 2020-05-25 | 2022-11-11 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 连铸中间包直流等离子电弧加热控制方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024333A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-07 | Daido Steel Co Ltd | 金属等の溶融方法 |
| LU86090A1 (fr) * | 1985-09-23 | 1987-04-02 | Metallurgie Hoboken | Procede pour preparer du tantale ou du niobium affins |
| US4734551A (en) * | 1986-01-10 | 1988-03-29 | Plasma Energy Corporation | Method and apparatus for heating molten steel utilizing a plasma arc torch |
-
1990
- 1990-04-19 GB GB909008833A patent/GB9008833D0/en active Pending
-
1991
- 1991-04-11 EP EP19910303238 patent/EP0453188A3/en not_active Withdrawn
- 1991-04-15 AU AU75002/91A patent/AU7500291A/en not_active Abandoned
- 1991-04-18 KR KR1019910006187A patent/KR910019483A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-04-19 CN CN91103226A patent/CN1057416A/zh active Pending
- 1991-04-19 JP JP3088396A patent/JPH05305422A/ja active Pending
- 1991-04-19 ZA ZA912855A patent/ZA912855B/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018098122A (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 新日鐵住金株式会社 | プラズマ加熱装置における黒鉛電極の異常放電抑制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7500291A (en) | 1991-10-24 |
| KR910019483A (ko) | 1991-11-30 |
| ZA912855B (en) | 1992-04-29 |
| CN1057416A (zh) | 1992-01-01 |
| EP0453188A3 (en) | 1993-04-28 |
| GB9008833D0 (en) | 1990-06-13 |
| EP0453188A2 (en) | 1991-10-23 |
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