JPH094988A - 溶湯の加熱装置における湯洩れ検出装置 - Google Patents

溶湯の加熱装置における湯洩れ検出装置

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JPH094988A
JPH094988A JP15491895A JP15491895A JPH094988A JP H094988 A JPH094988 A JP H094988A JP 15491895 A JP15491895 A JP 15491895A JP 15491895 A JP15491895 A JP 15491895A JP H094988 A JPH094988 A JP H094988A
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JP
Japan
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molten metal
coil
antenna
detection
refractory
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JP15491895A
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Inventor
Minoru Honda
稔 本田
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
Original Assignee
Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 U溝型または平行溝型の溶湯の誘導加熱装置
では、高温の溶湯に取囲まれた位置に加熱コイルが配置
されるため、溶湯の湯差しに対するコイルの保護が重要
であり、溶湯の湯漏れを確実に検出する装置を提供。 【構成】 コイルの巻回された鉄心の周囲に溶湯による
閉回路を形成し、溶湯の加熱を行うようにしたU溝型お
よび平行溝型の溶湯の誘導加熱装置において、鉄心11
に巻回するコイル7を金属製の保護箱6に収納した上で
絶縁物17を介して鉄心に取付け、このコイルを収納し
た保護箱を湯溝3ならびに湯室2からなる溶湯12の閉
回路を形成する内筒5と空隙を持った配置とし、この金
属製保護箱を湯洩れ検出アンテナとして構成した。この
ため、あらゆる方向からの湯差しに対して検出可能であ
り、従来のような湯洩れ検出アンテナの耐火物への埋設
が不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溝型の誘導炉もしくは
連続鋳造設備に於けるタンディッシュ内溶湯の誘導加熱
装置における湯洩れ検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶湯の誘導加熱装置における溶湯のコイ
ル部への湯洩れの検出方法としては従来、特開昭52−
129032号公報や実公平3−3916号公報に示さ
れる方法などが開示されている。
【0003】前者は一般にU溝型と称される誘導加熱装
置における湯洩れ検出装置であり、図4にこの例に代表
される従来の湯洩れ検出装置の構成を示す。U字形状の
湯溝3と溶湯12の保持容器である湯室2からなる溶湯
の1ターンの閉回路に、コイル7の巻回された鉄心11
を貫通する様に配置された内筒部分5を湯洩れ検出用の
検出アンテナ15として使用するものであり、内筒5に
よる検出アンテナ15と溶湯12の問に微弱な電圧を印
加し、湯差しした溶湯が検出アンテナ15に至れば、こ
の検出回路に電流が流れることによりメータリレー14
等によって検知を行うものである。
【0004】また、後者は一般に平行溝型と称される誘
導加熱装置における湯洩れ検出装置であり、図5にこの
例に代表される従来の湯洩れ検出装置の構成を示す。溶
湯と加熱コイル7の問に介在する断熱用耐火物層の内部
に、所定の間隔で湯洩れ検出用のアンテナ15を埋設
し、前者と同様に検出アンテナ15と溶湯12の間に微
弱な電圧を印加し、湯差しした溶湯が検出アンテナ15
に至れば、この検出回路に電流が流れることにより、メ
ータリレー14等によって検知を行う構成としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】溶湯の誘導加熱装置で
は加熱効率を高める点から、加熱コイルは溶融金属に近
接して配置することが望ましく、溶融金属と加熱コイル
の問に設ける耐火物層の厚みならびにコイルを組込むた
めの空隙等は最小化することが求められる。一方、高温
の溶融金属からコイルを保護するこの耐火物層が亀裂、
割れなどにより湯差しを起こし、コイルを組込む内筒を
溶損してコイル部へ進行してきた場合、加熱コイルに高
温の溶融金属が接触し、コイル導体に致命的損傷を与え
ることとなる。さらに、水冷コイルを使用している場合
には、進行してきた溶湯がコイル導体の内部に通水する
冷却水と直接接触し、水蒸気爆発等の大事故を招く危険
性がある。このため、溶湯の誘導加熱装置の使用に於い
ては、装置保護ならびに人的安全の確保の点から、加熱
コイルへの湯洩れ検出装置の設置が必要不可欠であり、
極めて重要な保護機能を果たしている。
【0006】特開昭52−129032号公報に代表さ
れる方法では、図4に示される様に検出アンテナを直接
耐火物に埋設もしくは接触するように設けられるため、
検出アンテナは耐火物に含まれる残留水分により炉体の
鉄皮との絶縁が充分に確保されず、炉体鉄皮を経由して
湯洩れアンテナと溶湯アンテナの両者が導通し、誤検出
を招くなどの問題があった。特に、内筒部は高温の耐火
物と数10℃の外気との境界部となることから、内筒で
の結露現象も加わり、湯洩れ検出アンテナと炉体鉄皮の
絶縁状態が不安定となり、誤検出を招く要因となってい
た。また、中容量機以上で一般に良く採用される内筒部
を水冷ジャケット構造とした場合には、結露の発生は最
も顕著であり、安定な湯洩れ検出方法の考案が望まれる
所であった。
【0007】また、実公平3ー3916号公報に示され
る方法では、溶湯と加熱コイルの間に介在する断熱用耐
火物層の内部に湯洩れ検出用のアンテナ素線がコイルの
全周に対し定間隔でしか配置されておらず、湯洩れアン
テナのない部分を進行した湯差しの検出ができないこと
や、耐火物中への湯洩れアンテナの埋設に多大な労力を
要するばかりでなく、アンテナ秦線の熱劣化も著しく保
守が大変であること、さらに、前述の耐火物の水分によ
る影響についても、湯洩れアンテナが直接耐火物に埋設
される構造であることから、耐火物水分の影響を直接受
けるなど種々の課題を有していた。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は下記の手段を採用する。 (1)溶湯の誘導加熱装置における加熱コイルを金属製
の箱に収納し、該金属製の箱を絶縁物を介して鉄心に取
付け、前記金属製の箱の全部もしくは一部を湯洩れ検出
アンテナとして使用し、該金属製の箱を検出電源ならび
にメータリレーに接続することにより検出回路を構成す
ることを特徴とする溶湯の誘導加熱装置における湯洩れ
検出装置。
【0009】
【作用】従来、溶融金属と加熱コイルの問に配置される
湯洩れ検出アンテナを高温の溶融金属から加熱コイルを
保護する耐火物層の内部もしくはコイル側の内表面に埋
設していたものを、加熱コイルを収納する金属製の保護
箱の外周部を絶縁物にて分離し、鉄心、コイルならびに
大地より絶縁された湯洩れアンテナとして構成すること
により、従来法に比べ下記に示す作用効果が得られる。
【0010】(1)コイル全周面を覆う金属製箱全体が
湯洩れアンテナとして機能するため、あらゆる方向から
の溶湯の進行に対しても、湯洩れの検出が可能となり、
検出の信頼度が大幅に高められる。 (2)湯洩れ検出アンテナと耐火物との接触がなくな
り、耐火物水分ならびに高温の耐火物と湯洩れアンテナ
との接触による結露水等による誤検出の発生が解消され
る。 (3)湯洩れ検出アンテナと耐火物との接触がなくな
り、高温の耐火物との接触による湯洩れ検出アンテナの
劣化が防止され、検出の信頼性が高められるとともに検
出アンテナは鉄心、コイルと一体にて容易に炉体より取
出せるため、検出アンテナの点検、保守が容易となる。 (4)湯洩れ検出アンテナの耐火物への埋設が不要とな
ることから、耐火物築造の作業性が大幅に改善される。
【0011】本発明は、この様に従来一般に、水冷コイ
ルが使用される溶湯の加熱装置において安全上最も重要
な課題となる溶湯のコイルへの湯洩れに対し、あらゆる
方向からの溶湯の浸入を耐火物水分、結露等の影響を受
けずに確実な検知を可能とするのみならず、耐火物築造
における作業性を阻害する検出アンテナの埋設作業の抜
本的改善をも図った加熱装置の提供を目的としてなされ
たものである。
【0012】
【実施例】図4は一般に、U溝型方式と称される溶湯の
誘導加熱装置における従来方式での湯洩れ検出装置の構
成を概念的に表したものである。加熱コイル7は鉄心1
1に取付けられた上で湯溝3に形成される溶湯の閉回路
を貫通する様に、断熱用の耐火物4を介して組込まれる
構造となっている。加熱コイルならびに鉄心を貫通させ
る耐火物4には耐火物築造のための内筒5があり、従来
方式の湯洩れ検出装置ではこの内筒を湯洩れ検出アンテ
ナとして使用し、この内筒と溶湯に接触するように別に
設けられた溶湯アンテナ16との間に、検出電源13と
メータリレー14を接続し検出を行うものである。即
ち、湯室もしくは湯溝からの湯差しがコイル側へ進行
し、内筒部に到達した場合、検出アンテナである内筒、
検出電源、メータリレー、溶湯アンテナならびに炉体内
の溶湯の経路にて検出回路に電流が流れ、メータリレー
にて検知を行うものである。
【0013】連続鋳造設備におけるタンディッシュ内の
溶湯の加熱装置などでは、鋳造される鋳片によって炉体
内の溶湯は大地にアースされた状態にあるため、溶湯ア
ンテナ16を省略し、湯洩れ検出アンテナ、検出電源、
メータリレーのみで検出回路を構成し、メータリレーの
もう一方はアースに接続される場合もある。こうした検
出回路の構成から、湯洩れ検出アンテナならびに溶湯ア
ンテナは、誤検出を防止するため炉体との接触を避け安
定な絶縁構造を確保することが必要であるが、図4に示
す従来法では、耐火物層に直接接触する内筒を湯洩れ検
出アンテナとして使用しているため、耐火物内の水分に
より検出アンテナと炉体との絶縁が不安定となり、安定
な検出動作を阻害する原因となっていた。このため図4
(c)に示す様に、湯洩れ検出アンテナとして機能する
内筒5と炉体鉄皮との接触を避け、この絶縁のため耐火
物層を設けるなどの方法が講じられているが、耐火物に
含まれる残留水分や操業中に発生する緒露水に対して完
全な絶縁状態を確保するのは困難な状況であった。
【0014】本発明によるU溝型方式の誘導加熱装置の
場合の実施例を図1に示すが、内部に通水路を有する加
熱コイル7は金属製箱6に収納され、このコィルを収納
した金属製箱6は絶縁物17を介して鉄心11に取付け
られている。また、コイル導体7の電気的絶縁はコイル
絶縁物8にて確保されており(図6参照)、コイルと金
属製箱6の間の空隙部は空間のままでも良いし、コイル
導体の支持のため固定材の取付や、図に示すような充填
材10を使用しても差し支えない。
【0015】このような構造とすることにより、コイル
導体7は内筒を超えてくるあらゆる方向からの溶湯に対
しても金属製箱6により完全に覆われ、また金属製箱6
は内筒5およびコイル7より空隙、絶縁材、充填材など
の極めて安定な電気絶縁性を有する材質にて安定な絶縁
状態が確保されることとなる。従って、この金属製箱6
を湯洩れ検出アンテナとして使用し、検出電源13なら
ぴにメータリレー14に絶縁被覆の施された電線などで
接続すれば、耐火物などに接触しない電気的に極めて安
定な検出装置が構成されることとなる。即ち、金属製箱
6は通常は溶湯12、耐火物4ならぴに内筒5と空隙を
介して絶縁されており、溶湯の湯洩れにより溶湯と湯洩
れ検出アンテナとして機能する金属製箱6が導通すれ
ば、検出回路に電流が流れメータリレー14にて検知さ
れることとなる。
【0016】図2は平行溝型方式の誘導加熱装置の場合
の実施例を示すものであり、構成、効果は前述のU溝型
での実施例と同様である。このように本発明はU溝型も
しくは平行溝型のいずれの方式を問わず適用可能であ
り、また、湯洩れ検出アンテナを構成する金属製箱の構
成については、図3(a)、(b)、(c)に示すよう
な種々の態様を選択することができる。
【0017】図3(a)は、金属製箱6の鉄心11側の
一辺を取り除いた形にして絶縁物17を介して鉄心に取
り付けたものであり、(b)は(a)と同様な金属製箱
6を使用するが、絶縁物17を金属製箱6の鉄心側端部
のみの形にしたものであり、更に、(c)は断面矩形の
金属製箱6の一部として絶縁物17を組み込んだ態様を
示している。
【0018】
【発明の効果】本発明によって得られる効果は次の通り
である。 (1)コイル全周面を覆う金属製箱全体が湯洩れアンテ
ナとして機能するため、あらゆる方向からの湯差しに対
しても検出が可能となり、検出の信頼度を大幅に高めら
れる。 (2)湯洩れ検出アンテナと耐火物との接触がなくな
り、耐火物水分ならびに高温の耐火物と湯洩れアンテナ
との接触による結露水等による誤検出の発生が解消され
る。 (3)湯洩れ検出アンテナと耐火物との接触がなくな
り、高温の耐火物との接触による検出アンテナの劣化が
防止され検出の信頼性が高められるとともに、検出アン
テナは鉄心、コイルと一体にて容易に炉体より取出せる
ため検出アンテナの点検、保守が容易となる。 (4)湯洩れ検出アンテナの耐火物への埋設が不要とな
ることから、耐火物築造の作業性が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】溝型誘導加熱装置における本発明の実施例を示
し、(a)は図1(b)のB一B線による横断面図、
(b)は図1(a)のA一A線による縦断面図、(c)
はコイル部の詳細を示す縦断面図である。
【図2】平行溝型誘導加熱装置における本発明の実施例
を示し、(a)は図2(b)のB一B線による横断面
図、(b)は図2(a)のA一A線による縦断面図、
(c)はコイル部の詳細を示す縦断面図である。
【図3】本発明におけるコイル部の構成例を示し、
(a)、(b)、(c)いずれもコイル部の詳細を示す
縦断面図である。
【図4】従来の溝型誘導加熱装置を示し、(a)は図4
(b)のB一B線による横断面図、(b)は図4(a)
のA一A線による縦断面図、(c)はコイル部の詳細を
示す縦断面図である。
【図5】従来の平行溝型誘導加熱装置を示し、(a)は
図5(b)のB一B線による横断面図、(b)は図5
(a)のA一A線による縦断面図、(c)はコイル部の
詳細を示す縦断面図である。
【図6】コイル導体の詳細図である。
【符号の説明】
1 炉体 2 湯室 3 湯溝 4 耐火物 5 内筒 6 金属製箱 7 コイル導体 8 コイル絶縁物 9 通水路 10 充填材 11 鉄心 12 溶湯 13 検出電源 14 メータリレー 15 検出アンテナ 16 溶湯アンテナ 17 絶縁物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F27D 11/06 F27D 11/06 B G01M 3/16 G01M 3/16 M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶湯の誘導加熱装置における加熱コイル
    を金属製の箱に収納し、該金属製の箱を絶縁物を介して
    鉄心に取付け、前記金属製の箱の全部もしくは一部を湯
    洩れ検出アンテナとして使用し、該金属製の箱を検出電
    源ならびにメータリレーに接続することにより検出回路
    を構成することを特徴とする溶湯の誘導加熱装置におけ
    る湯洩れ検出装置。
JP15491895A 1995-06-21 1995-06-21 溶湯の加熱装置における湯洩れ検出装置 Withdrawn JPH094988A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170062A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Nippon Steel Corp 溶湯保持炉の溶湯漏れ検出装置およびこれを用いた溶湯漏れ検出方法
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