JPH0623651U - 連続鋳造用電磁攪拌鋳型における温度測定用熱電対のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続鋳造用電磁攪拌鋳型において、銅板に設
ける冷却用のスリットの配列ピッチが短くても温度測定
用の熱電対を確実にシールできるようにする。 【構成】 電磁攪拌鋳型の温度測定用の熱電対の外周に
磁界ノイズを抑える巻線を設け、この巻線と共に熱電対
を弾性材のスリーブによって被覆すると共にスリーブの
中には巻線の凸凹を吸収する充填材を封入し、鋳型の溶
鋼冷却用の銅板にスリーブを被覆した熱電対を差し込む
収納チャンバを設け、この収納チャンバには、充填材の
位置に対応するスリーブの周りをシールするシール環及
びこのシール環を軸線方向に押圧するプラグを備え、押
圧時のシール環の半径方向への膨出変形によってスリー
ブの外周及び収納チャンバの内周をシール可能とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、連続鋳造用の電磁攪拌鋳型に設けられる温度を測定するための熱電 対の組込み構造に係り、とくに熱電対と溶鋼冷却用の銅板との間のシール構造に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

連続鋳造設備の鋳型には、溶鋼の偏析等の発生を防止して良好な鋳片を得るこ とができるように、鋳片の未凝固部分を電磁攪拌するための電磁攪拌装置が設け られる。この電磁攪拌装置は、鋳型の周りに電磁コイルを配置し、発生する磁界 を利用して鋳型の中を通過する溶鋼を攪拌するというものである。

【０００３】 鋳型には溶鋼を冷却する構造が必要であり、一般に溶鋼の流路周りを冷却用銅 板で形成し、その周りを鋳型壁によって包囲するという二重構造が採用されてい る。そして、冷却構造としては、冷却用銅板の周壁に溝を刻んでその周りの鋳型 壁との間に冷却水の流路を造り、この流路に冷却水を循環供給するものが通常で ある。

【０００４】 一方、連続鋳造で重要なことの一つに、鋳型を通過する溶鋼の温度又は銅板の 温度を検知しながら操業することが挙げられる。この温度検知の手段としては、 冷却用銅板の中に差し込む熱電対が一般に用いられている。

【０００５】 図４は熱電対の組み込み構造の従来例を示す要部の横断面図である。

【０００６】 図において、溶鋼の流路壁を形成する銅板５０とその外側の鋳型壁５１のそれ ぞれに装着孔５０ａ，５１ａを設け、この装着孔５０ａ，５１ａに２本線の接合 タイプの熱電対５２が挿入されている。また、前記のように、銅板５０には鋳型 壁５１側を開放したスリット５０ｂを図面と直交する向きに複数設け、鋳型壁５ １によって囲まれた部分を冷却水の循環流路としている。

【０００７】 熱電対５２は電磁攪拌用のコイルによる磁界の中に含まれるので、コンスタン タン及び鉄等の合金の素線の内部や鋳型壁５１の内部に誘導電流や電位差を生じ 、これに起因して正確な温度測定ができないことが知られている。このため、素 線の先端に銅線やエナメル線を接続し、これを熱電対５２の周りに巻線５３とし て巻き付け、これによって磁界ノイズを減少させる構造が採用される。

【０００８】 一方、スリット５０ｂは鋳型壁５１側が開放しているので、銅板５０と鋳型壁 ５１との継目部分から冷却水が装着孔５０ａ，５１ａに浸入する恐れがある。こ れを防ぐためにシール構造を必要とするが、熱電対５２の周りには巻線５３があ ってその表面に激しい凹凸があるので、熱電対５２の周りをスリーブ状のシール 材で覆っても、十分なシール効果が得られない。

【０００９】 このような背景から、図示のように、鋳型壁５１が銅板５０を向く面に装着孔 ５１ａの周りを囲む溝５１ｂを刻み、この溝５１ｂにＯリング５４を組み込むこ とによって、銅板５０と鋳型壁５１との接合面をシールしている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

銅板５０による溶鋼の冷却度を上げるためには、スリット５０ｂの配列ピッチ Ｐを短くしてその本数を増やすことが要求される。ところが、シール用のＯリン グ５４を装着孔５１ａの周りに環状に形成すると、配列ピッチＰの寸法にこのＯ リング５４が占める領域が干渉してしまい、配列ピッチＰの間隔には下限がある 。したがって、スリット５０ｂの配列数に制限を受けることになり、溶鋼の冷却 能にも限界がある。

【００１１】 また、スリット５０ｂの配列ピッチＰが短いものについては、熱電対５２に対 するシール構造が適用できないという問題もある。

【００１２】 本考案において解決すべき課題は、冷却用のスリットの配列ピッチが短くても 熱電対を確実にシールできるようにすることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、溶鋼の流路を形成する銅板と、該銅板の外周に接合したバックプレ ートと、前記銅板とバックプレートとの接合面に設ける冷却水流路用のスリット と、前記銅板の中に挿入されて温度を測定するための熱電対とを備え、該熱電対 の外周に電磁攪拌装置による磁界ノイズを抑える巻線を設けた連続鋳造用電磁攪 拌鋳型において、前記熱電対を前記巻線と共に弾性材のスリーブによって被覆し 、前記銅板に、前記スリーブを被覆した熱電対を差し込む収納チャンバを前記バ ックプレートとの接合面側を開放して設け、前記収納チャンバに、前記スリーブ の周りを包囲する弾性材のシール環及び該シール環を軸線方向に押圧するプラグ を備え、更に、前記シール環に対応する前記スリーブの内部に、前記巻線の凹凸 を吸収するための充填材を封入したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

外周に巻いた巻線も含めて熱電対を被覆するスリーブの中には、シール環の位 置に対応する部分に巻線による凸凹を吸収する充填材を封入しているので、スリ ーブの外周面は巻線の凸凹の影響を受けず、一様な外径の形状を保つ。そして、 プラグによってシール環を押圧すると、このシール環は収納チャンバに収められ てその外周面が拘束され且つ内周面がスリーブに臨むので、シール環は軸線方向 の圧縮によって半径方向に膨出変形する。したがって、この膨出変形により収納 チャンバの内周壁及びスリーブの外周壁が強固にシールされる。

【００１５】 このように、収納チャンバの中にシール環を組み込むことによって、熱電対の シール構造をその周りに備えることが不要となり、シール構造が占めるスペース を削減することが可能となる。

【００１６】

【実施例】 図１は本考案の熱電対のシール構造を備えた連続鋳造用の電磁攪拌鋳型の要部 を示す縦断面図である。

【００１７】 図において、溶鋼の流路壁を形成する銅板１の外周面に鋳型の外郭としてバッ クプレート２を一体に接合している。銅板１には、図示の例では縦方向に４本の 熱電対３を配列して組み込み、これらの熱電対３のそれぞれからの素線をバック プレート２の中を経由してその外面のプラグ２ａによって保持して外に突き出し ている。

【００１８】 銅板１には、従来例と同様にスリット１ａを縦方向に形成し、その上端及び下 端をバックプレート２に設けた冷却水の供給路２ｂ及び回収路２ｃに連通させて いる。スリット１ａは銅板１の溶鋼流路の周りに複数設けられ、図示の例では４ 本の熱電対３の配列を挟むようにして配置される。

【００１９】 図２は熱電対３の組み込み構造とスリット１ａの配列を示す要部の横断面図、 図３は図２のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。

【００２０】 バックプレート２には、熱電対３の基端部及び素線をプラグ２ａに接続するた めの配線チャンバ２ｄを設ける。この配線チャンバ２ｄは縦方向に細長い空間と して形成されたものである。

【００２１】 一方、銅板１には配線チャンバ２ｄに含まれる位置に熱電対３の収納チャンバ ４を設ける。この収納チャンバ４は、バックプレート２側から雌ネジ孔４ａ，シ ール孔４ｂ及び保持孔４ｃの順に形成した異径孔である。雌ネジ孔４ａには中空 円筒状のプラグ５を螺合し、シール孔４ｂには同様にゴムを素材とした中空円筒 状のシール環６をその軸線方向の両端にそれぞれワッシャ７ａ，７ｂを備えて組 み込む。

【００２２】 熱電対３は、その外周にはエナメルの巻線３ａをコイル状に巻いてこの巻線３ ａの一端を熱電対３内の素線に接続している。この巻線３ａは電磁攪拌用のコイ ルから受ける磁界の影響を遮断する機能を持つ。また、熱電対３はその先端部を 除いて、たとえばテフロンチューブ等の耐熱合成樹脂を素材とするスリーブ８に よって被覆されている。このスリーブ８は、熱電対３からの素線及び巻線３ａを カバーするためプラグ２ａまで延ばして設ける。

【００２３】 合成樹脂を素材とするスリーブ８は弾性変形可能であり、内径は熱電対３の周 りに巻いた巻線３ａが描く外径にほぼ等しいか僅かに大きくする。そして、シー ル環６によって包囲される部分に対応して、スリーブ８の中には非磁性の充填材 ９を封入する。この充填材９は、たとえば耐熱性を有するエポキシ樹脂等の合成 樹脂や接着剤等であり、巻線３ａによる表面の凸凹を吸収して一様な外径を持っ てその周りのスリーブ８が嵌まるようにする。

【００２４】 以上の構成において、充填材９を封入したスリーブ８によって被覆された熱電 対３は、図２に示すように、スリーブ８の周りにワッシャ７ａ，７ｂ及びシール 環６を一体にした状態で収納チャンバ４の中に挿入する。また、プラグ５も同様 にスリーブ８の周りで移動できるように組み込んでおく。収納チャンバ４への挿 入の際、熱電対３の先端は保持孔４ｃの先端に突き当たり、一方のワッシャ７ａ はシール孔４ｂと保持孔４ｃの境目の段差部分に拘束される。

【００２５】 次いで、プラグ５を雌ネジ孔４ａにねじ込んでいき、その先端をワッシャ７ｂ に突き当てながらシール環６を軸線方向に押圧する。このようにプラグ５をシー ル環６側に移動させると、シール環６は軸線方向の圧縮を受け、その半径方向に 膨出変形する。このため、中空円筒状のシール環６の外周面はシール孔４ｂの内 周に密着し、内周面も同様にスリーブ８の外周に強く密着する。

【００２６】 ここで、シール環６が当たる部分のスリーブ８の内部には充填材９を封入して いるので、巻線３ａによる凹凸が吸収されたほぼ一様な外径に保たれている。こ のため、巻線３ａが剥き出しになっていて凸凹の表面をシール環６の内周がシー ルする場合に比べると、スリーブ８の外周面にフィットして確実なシール圧が得 られる。

【００２７】 このように、熱電対３を差し込む収納チャンバ４の中にシール環６を組み込む ので、従来のように熱電対３の周りを囲むようにＯリングをシール材として用い る場合に比べると、シールのためのスペースが小さくなる。このため、銅板１に 設けるスリット１ａの配列ピッチが短くても熱電対３を組み込むことができ、銅 板１の冷却能を大きくすることができる。

【００２８】

【考案の効果】

本考案では、熱電対を差し込む収納チャンバの中にシール構造を備えているの で、１本の熱電対がそのシール部分まで含めて占める領域を小さくすることがで きる。このため、銅板に設ける冷却水用のスリットの配列ピッチが短くても、熱 電対をそのシール構造と共に組み込むことができ、各種の鋳型に対応できる。

【００２９】 また、スリーブの中に充填材を封入するだけで巻線による表面の凸凹を吸収し てスリーブの外周面を一様にシール環によって封止でき、確実なシールが維持さ れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の熱電対のシール構造を備えた連続鋳造
用電磁攪拌鋳型の要部を示す縦断面図である。

【図２】熱電対のシール構造の要部を示す横断面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。

【図４】従来の熱電対のシール構造を示す要部の概略横
断面図である。

【符号の説明】

１ 銅板 １ａ スリット ２ バックプレート ３ 熱電対 ３ａ 巻線 ４ 収納チャンバ ４ｃ 保持孔 ５ プラグ ６ シール環 ７ａ，７ｂ ワッシャ ８ スリーブ ９ 充填材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶鋼の流路を形成する銅板と、該銅板の
   外周に接合したバックプレートと、前記銅板とバックプ
   レートとの接合面に設ける冷却水流路用のスリットと、
   前記銅板の中に挿入されて温度を測定するための熱電対
   とを備え、該熱電対の外周に電磁攪拌装置による磁界ノ
   イズを抑える巻線を設けた連続鋳造用電磁攪拌鋳型にお
   いて、前記熱電対を前記巻線と共に弾性材のスリーブに
   よって被覆し、前記銅板に、前記スリーブを被覆した熱
   電対を差し込む収納チャンバを前記バックプレートとの
   接合面側を開放して設け、前記収納チャンバに、前記ス
   リーブの周りを包囲する弾性材のシール環及び該シール
   環を軸線方向に押圧するプラグを備え、更に、前記シー
   ル環に対応する前記スリーブの内部に、前記巻線の凹凸
   を吸収するための充填材を封入したことを特徴とする連
   続鋳造用電磁攪拌鋳型における温度測定用熱電対のシー
   ル構造。