JPH10502579A - 耐火性成形部分を誘導加熱する方法及びそのための適当な成形部分 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 成形部分（１）内において誘導子装置（２）によって発生される主電磁界（Ａ）以外に、少なくとも１つの副電磁界（Ｂ）が形成される、誘導子装置（２）によって耐火性成形部分（１）を加熱する方法、及びこのような方法のための適当な成形部分。成形部分は、例えばセラミック浸漬鋳造管（１６）は、そのために、誘導されるうず電流を制御して転向するために絶縁する中断スリット（７、１０、１１）を有する電気的に導通する層（６）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 耐火性成形部分を誘導加熱する方法及びそのための適当な成形部分 本発明は、誘導子装置によって耐火性成形部分を誘導加熱する方法及び適当な 成形部分に関する。 米国特許第３４３５９９２号明細書によれば、液状金属のための、とくに鋼の ための連続鋳造のための注ぎ出しスリーブが公知であり、この注ぎ出しスリーブ は、液状金属に接触する前に、誘導加熱される。米国特許第３４３５９９２号明 細書に記載された注ぎ出しスリーブは、大体において電気的に導通しない耐火性 材料から形成された注ぎ出しスリーブ内に電気的に導通する挿入体を有する。注 ぎ出しスリーブを囲みかつ大体においてこれに対して同軸的に配置された誘導コ イルによって、なるべくグラファイト部分からなる電気的に導通する挿入体は、 ３ないし５０ｋＨｚの範囲の適当な周波数の電流により加熱されることができる 。しかしその際、電気的に導通する挿入体だけが、誘導エネルギーを吸収し、か つ加熱され、その際、発生される熱は、電気的に導通しない耐火性材料から形成 された本来の注ぎ出しスリーブに熱伝導によって伝達される。 米国特許第４９４０８７０号明細書によれば、一部誘導子装置によって囲まれ た電気的に導通する材料からなるスリーブに、全体に又は一部に通るスリットを 備えることが公知である。このスリットによって、このスリーブの加熱をかなり の程度まで抑圧するようにする。 フランス国特許出願公開第２６０９９１４号明細書は、その外側部分が誘導加 熱可能な注ぎ出しスリーブを示している。外側部分に、注ぎ出し開口を形成する 複数の管が挿入されている。ここでも誘導エネルギーによって発生された熱は、 本来の注ぎ出し開口を形成する管に熱伝導によって伝達される。 誘導熱を、直接ではなく、熱伝導によって全耐火性成形部分に伝達す ることは、ここに示された従来の技術において不利である。このことは、とくに 次の場合である： すなわち成形部分が、誘導子装置によって完全には囲まれておらず、多かれ少 なかれこれから大幅に“突出している”場合。 このことは、しばしば避けることができない。なぜなら場所の又は構造上の理 由により別の解決策は不可能であるからである。このような場合、耐火性成形部 分は、おおいに不均一に加熱され、このことは応力割れ等に至ることがある。 それ故に本発明の課題は、誘導加熱の改善されたかつ可変の方法、及びそのた めの適当な成形部分を提案することである。 本発明によれば、この課題は、請求項１による方法、及び請求項２による成形 部分によって解決される。 本発明による方法は、副電磁界の範囲においても、相応して構成された本発明 による成形部分の迅速かつ均一な誘導加熱を可能にする。したがって誘導子装置 は、成形部分の危険のないかつ構造的に望ましい範囲に配置することができ、か つそれにもかかわらず成形部分全体を均一に誘導加熱することができる。 本発明の有利な構成において、成形部分は、薄いスラブ又は帯を形成するため に、溶融物ため容器に、とくに金型に金属溶融物を導入するためのセラミック浸 漬鋳造管である。浸漬鋳造管は、金型内に突出しており、かつ金型が注入後に金 属溶融物によって満たされたとき、その下側範囲が鋳造粉末によっておおわれた 金属ため容器内に浸漬している。金型の上に配置された誘導子装置によって、同 様に金型によって囲まれた範囲において浸漬鋳造管を加熱する可能性により、と くに薄いスラブ及び浸漬鋳造管に存在する浸漬鋳造管と金型壁との間の橋絡片形 成の危険が回避される。その上さらに鋳造粉末を意図して溶融することができ、 それによりこの方法の再現可能性又は製造された製品の品質が改善される。同様 に詰まりの危険が減少する。 本発明の別の有利な構成において、成形部分は、コンベヤベルトに金属溶融物 を引渡すためのセラミック供給通路である。 とくに金属溶融物の導入又は引渡しのために使われる本発明による成形部分は 、大体において次の特徴を有する： 電気的に導通する層からなる成形部分は、長手方向に端から端まで延びた中断 のない電気的に絶縁する長手スリットを有する。この電気的に絶縁する長手スリ ットは、有利には電気的に絶縁する耐火性セラミック材料によって満たされてい る。金属溶融物を導入し又は引渡す成形部分によって囲まれた内側範囲は、金属 溶融物の方に向いた電気的に絶縁する耐火性セラミック内側層を有する。使用中 に溶融物ため容器に浸漬するか又は冷却されたコンベヤベルト上に金属溶融物を 引渡す際に金属溶融物に接触する成形部分のその他の範囲は、電気的に絶縁する 耐火性セラミック層を有する。副電磁界を形成するために、本発明による成形部 分は、中間範囲に、別の電気的に絶縁する長手スリットを有する。この長手スリ ットは、この中間範囲においてほぼ成形部分の全周の回りに延びかつ電磁界を転 向する電気的に絶縁する少なくとも２つの横向きスリットを結合している。この 配置によりうず電流は転向され、かつ主電磁界の他に別の副電磁界が生じ、この 副電磁界は、成形部分の均一な加熱を保証する。 本発明の別の有利な構成において、成形部分は、電気的に絶縁された隔壁によ って長手方向に分割されている。この隔壁は、端から端まで延びた電気的に絶縁 する長手スリット及び中間範囲における１つ又は複数の電気的に絶縁する長手ス リット内に係止することができる。この隔壁は、例えば浸漬鋳造管内に流れ分割 器として構成することもでき、又は浸漬鋳造管又は供給通路の機械的安定度を高 めるために使うこともできる。 本発明の別の有利な構成において、成形部分は、とくに鋳造ローラの間におい て金属溶融物を連続的に鋳込む装置、いわゆるツイン−ローラ −キャスタのために必要なような側方境界板である。この場合、本発明による成 形部分の利用は、誘導子装置を直接作用場所に取付ける必要をなくし、かつそれ にもかかわらず鋳造ローラへのくさび部における金属溶融物の早期の硬化を回避 することを可能にする。このような成形部分は、長手方向において側方に境界を 有する幾何学的に開いた構造物である。 次の特徴は、このような本発明による形成部分を特徴づけている： 成形部分は、電気的に導通する層からなり、又はこのようなものを有する。成 形部分は、金属溶融物の方に向いた側に、電気的に絶縁する層を有し、かつ中間 範囲に、少なくとも１つの別の電気的に絶縁する長手スリットを有し、この長手 スリットが、間隔を置いてこの中間範囲においてほぼ成形部分の全幅にわたって 延びかつ電磁界を中断する少なくとも２つの横向きスリットを結合している。成 形部分のこのような構成は、副電磁界の範囲においても加熱を可能にする。 本発明の別の構成において、中間範囲におけるスリットは、交差する長手スリ ットであり、それにより１つ又は複数の副電磁界内へのうず電流の意図して転向 を行なうことができる。 本発明の特別な構成において、電気的に導通する材料は、、＜１０００オーム ｍｍ２／ｍ、なるべく２００オームｍｍ２／ｍの比電気抵抗を有する。このよう な材料は良好な連結特性を利用できることが、実験においてわかった。とくに良 好な結果は、炭素結合されたグラファイト含有酸化アルミニウム材料によって達 成された。電気的に絶縁する層及び電気的に絶縁する内側及び／又は外側層のた め、例えば酸化ジルコンのような電気的に導通しない耐火性材料が考えられる。 本発明のその他の有利な構成は、特許請求の範囲従属請求項及び図面により次 に詳細に説明する実施例から明らかである。 図面において： 図１は、誘導子装置を含めた四角形横断面を有する耐火性成形部分を 示し、 図２は、金属溶融物を分配器容器から金型内へ導人する浸漬鋳造管を概略的に 示し、 図３は、金属溶融物を分配器容器から送り装置に引渡す供給通路を概略的に示 し、 図４は、ツイン−ローラ−キャスタにおける側方境界板を示し、 図５は、図４による眺めｘを示し、 図６は、図１による電気的に導通する層の展開図を示している。 図１は、成形部分１、例えば金型内に金属溶融物を導入するための耐火性セラ ミック浸漬鋳造管、又はコンベヤベルト上に金属溶融物を引渡すための耐火性セ ラミック供給通路を示している。範囲３において、成形部分１は誘導子装置２に よって囲まれており、この誘導子装置は、主電磁界Ａを形成する。範囲４及び５ に副電磁界Ｂを形成するために、大体において電気的に導通する層６から構成さ れた成形部分１は、長手方向に端から端まで延びた電気的に絶縁する長手スリッ ト７を有し、かつ中間範囲４に別のスリット１０、１１を有する。 中間範囲４においてほぼ成形部分１の周全体の回りに延びた電気的に絶緑する 横向きスリット１１は、同様に電気的に絶縁する長手スリット１０によって、互 いに結合されている。成形部分１のこの構成によって、範囲４、５において誘導 子装置２により副電磁界Ｂが形成され、それによりこれは、範囲４、５において も成形部分１を誘導加熱する。この場合に金属溶融物の不所望な連結を回避する ため、大体において電気的に導通する層６から構成された成形部分１は、金属溶 融物によって作用を受ける面に対して電気的に絶縁する層８、９を有する。これ ら電気的に絶縁する層は、金属溶融物によって作用を受けることがあるかぎり、 成形部分１の端面も囲んでいる。電気的に絶縁する内側層８は、成形部分１の内 側にある面全体にわたって延びている。電気的に絶縁する外側層９は、少なくと も概略的に示した溶融物ため容器の上面を越えるとこ ろまで延びている。スリット７、１０、１１は、あらゆる基準において電気的に 絶縁するセラミック材料によって満たされている。 図２において成形部分１は、浸漬鋳造管１６としての利用において示されてい る。分配器容器１８から浸漬鋳造管１６として構成された成形部分１によって、 金属溶融物は金型１２内に導入される。成形部分１は、概略的に示された誘導子 装置２を介して誘導加熱される。成形部分１の本発明による構成によって、これ は、溶融物ため容器の浴レベルの範囲においても加熱することができる。注入の 際の成形部分１のそれにより引起こされる一層わずかな熱衝撃壊れやすさの他に 、とくに薄いスラブ鋳造の際に存在するような橋絡片形成の危険も、連続鋳造過 程の間の浴レベルの範囲における成形部分１の誘導加熱の可能性によって減少す る。 図３は、図２と同様な装置を示しており、その際、金属溶融物は、金型内にで はなく、送り装置１３上に引渡される。この場合、供給通路１７として構成され た成形部分１は、金属溶融物内に浸漬しておらず、又はきわめてわずかな程度し か浸漬していない。それに相応して電気的に絶縁する外側層９は、一層狭く構成 してもよい。 図４に、側方に制限する境界板１５を有するツイン−ロール−キャスタが概略 的に示されている。誘導子装置２及び電気的に絶縁するスリット７、１１によっ て、境界板１５は、下側範囲においても誘導加熱することができる。この処置に よって、鋳造ローラの破壊又は粗悪な帯品質に至りかつ鋳造ローラ及び１つ又は 複数の境界板によって形成されるくさび部における金属溶融物の不所望な凍結が 回避できる。 図５は、大体において電気的に導通するスリットを有する層６と電気的に絶縁 する内側層８とからなる本発明による境界板１５を示している。板全体は、なる べく電気的に絶縁する層９によって包まれている。 図６に、図１に示された成形部分１の展開図が再現されている。この展開図は 、電気的に絶縁する長手及び横向きスリット１０及び１１によ って中断された電気的に導通する層６を含んでいる。誘導子装置２を介して範囲 ３に誘導連結され、かつ中間範囲４における特別の構成により、範囲５における 概略的に示したうず電流の経過が引起こされる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グラウ， リユーデイゲル ドイツ連邦共和国 デー−63538 グロス クロツツエンブルク アインシユタイン− シユトラーセ８ (72)発明者 グリム， ダニエル ドイツ連邦共和国 デー−65307 バート シユヴアルバツハ ライトアレー18 (72)発明者 シユピツツエル， カルル−ハインツ ドイツ連邦共和国 デー−38668 クラウ スタール−ツエレルフエルト シユテツテ イネル シユトラーセ２ (72)発明者 ハシエミ，ザイエト， マゾウト ドイツ連邦共和国 デー−38668 クラウ スタール−ツエレルフエルト ポストフア ツハ1038

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形部分の導電性の層内に電気的に導通しない中断部（１０，１１）が設 けられており、それにより誘導子内に発生された主電磁界（Ａ）によって成形部 分の範囲（３）に引起こされるうず電流が、少なくとも一部誘導子の主電磁界（ Ａ）によって作用を受けない成形部分の範囲（５）内に転向させられるようにし た、電気的に導通する又は電気的に導通する層を有する耐火性成形部分を誘導加 熱する方法。 ２ 誘導子（２）の主電磁界（Ａ）によって作用を受ける成形部分（１）の範 囲（３）に、導電性の層（６）の部分的な中断部（１０，１１）によって区切ら れた中間範囲（４）が続き、成形部分（１）の範囲（３）内に誘起されるうず電 流が、この中間範囲（４）を回って成形部分（１）の次の範囲（５）に導かれる ようにした、請求項１記載の方法のための電気的に導通する又は電気的に導通す る層を有する耐火性成形部分。 ３ 成形部分（１）が、溶融物ため容器に、とくに金型（１２）に金属溶融物 を導入するためのセラミック浸漬鋳造管（１６）であることを特徴とする、請求 項２記載の成形部分。 ４ 成形部分（１）が、送り装置（１３）に、とくにコンベヤベルトに金属溶 融物を引渡すためのセラミック供給通路（１７）であることを特徴とする、請求 項２記載の成形部分。 ５ 成形部分（１）が、長手方向に端から端まで延びた電気的に絶縁する長手 スリット（７）を備えた電気的に導通する層（６）、及び金属溶融物の方に向い た電気的に絶縁する内側層（８）を有し、成形部分（１）が、金属溶融物の外側 に接触する範囲（５）に、電気的に絶縁する外側層（９）を有し、したがって電 気的に導通する層（６）が、金属溶融物に接触せず、成形部分（１）が、中間範 囲（４）に、少なくとも１つの別の電気的に絶縁する長手スリット（１ ０）を有し、この長手スリットが、この中間範囲（４）においてほぼ成形部分（ １）の全周の回りに延びた電気的に絶縁する少なくとも２つの横向きスリット（ １１）を結合していることを特徴とする、請求項２ないし４の１つに記載の成形 部分。 ６ 電気的に絶縁された隔壁（１４）によって長手方向に分割されていること を特徴とする、請求項５記載の成形部分。 ７ 成形部分（１）が、金属溶融物を連続的に鋳込む装置のための境界板（１ ５）であることを特徴とする、請求項２記載の成形部分。 ８ 成形部分（１）が、電気的に導通する層（６）、及び金属溶融物の方に向 いた電気的に絶縁する内側層（８）を有し、成形部分（１）が、中間範囲（４） に、少なくとも１つの別の電気的に絶縁する長手スリット（１０）を有し、この 長手スリットが、この中間範囲（４）においてほぼ成形部分（１）の全幅にわた って延びた電気的に絶縁する少なくとも２つの横向きスリット（１１）を結合し ていることを特徴とする、請求項７記載の成形部分。 ９ 中間範囲（４）におけるスリット（１０、１１）が、交差する長手スリッ トであることを特徴とする、請求項５、６又は８の１つに記載の成形部分。 １０ 電気的うず電流を転向するために別のスリットが存在することを特徴とす る、請求項５、６、８又は９の１つに記載の成形部分。 １１ 電気的に導通する層（６）の展開したものが、それ自体閉じた面を有し、 それによりここに電気的なうず電流を形成することができるようにすることを特 徴とする、請求項５、６又は８ないし１０の１つに記載の成形部分。 １２ 電気的に導通する層（６）が、＜１０００オームｍｍ２／ｍ、なるべく＜ ２００オームｍｍ２／ｍの比電気抵抗を有することを特徴とする、請求項５、６ 又は８ないし１１の１つに記載の成形部分。 １３ 電気的に導通する層（６）が、炭素を含有する耐火性材料、とく に炭素結合されたグラファイト含有Ａｌ２Ｏ３からなり、かつ電気的に絶縁する 内側及び／又は外側層（８、９）が、電気的に導通しない耐火性材料、とくにＺ ｒＯ２からなることを特徴とする、請求項５、６又は８ないし１２の１つに記載 の成形部分。