JPS5813449A - 通電加熱用浸漬ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 庫発明は、耐火物自身の電気抵抗加熱によりノズルを予
熱し、あるいは鋳造中のノズル閉塞を防止するに際し、
ノズル内部の電気特性を部分的に他の部分と相違させ効
果的な通電加熱を可能とした浸漬ノズルに関するもので
ある。

溶鋼から連続鋳造法によって鋼片を作る場合、一般に溶
鋼は新鍋からロングノズルを経てタンディツシュへ・タ
ンディツシュから浸漬ノズルを経て、モールドへと輸送
・鋳造される。

この方式では、ノズルの予熱が不十亦であったり、ノズ
ルからの熱損失が多い場合、鋳造初期あるいは鋳造中に
ノズル内溶鋼が凝固し、いわゆるノズル狭縮あるいは閉
塞状態を招来する。また溶鋼が凝固しないまでも・ノズ
ル壁面での温度低下が該溶鋼の粘度を増大させることに
なり、微細介在物が前記ノズル内面へ容易に付着し、つ
いにはノズル閉塞につながる。

さて、近年ノズルの閉塞防止法として、例えば特開昭４
８−４５４３１．号公報（ノズル閉塞防止法）の如く、
ノズルを通電加熱する方法が有効なものとり、−Ｃ注目
されている。

しかしながら従来のノズルを用いて均一加熱。

部分加熱を行なうことは、ノズル材質の点で困難である
と考えられる。従って、本発明者等は本発明の完成に先
立って種々研究を重ねた結果ノズル全体を均一加熱、あ
るいは部分加熱するためにノズルを導電性材料、半導電
性材料、あるいは非導電性材料等を適宜組み合わせるこ
とで一本の浸漬ノズルを構成させることを知見し、本発
明になる通電加熱用浸漬ノズルを発明した。

以下本発明の詳細な説明する。

近年浸漬ノズル用の耐火物は、その耐食性等の面から溶
融石英質からアルミ−を−黒鉛質（平均組成ＡＬ２０３
　＝　６０　Ｗｔえ、　０＝２１５Ｗ　ｔ％、　Ｓ　ｉ
　Ｏ＝５ｗｔ％、その他）に変わり、したがって耐食性
等は向上してきたが、反面５閉基１．が問題化してきた
。

このためアルミナ−黒鉛質ノズルにおいて、閉塞の問題
が解決されるならば、ノズルの寿命は飛躍的に向上する
と考えられる。

近年ノズルの閉塞防止法として前述した如く耐火物自身
の通電加熱が注目されている。耐火物自身の通電加熱に
ついては、耐火物自身の電気特性把握が重要である。本
発明者等のこれまでの実験では、アルミナ−黒鉛質耐火
物の電気特性は大半がそのカーボン量（カーボンの種類
）に依存している。このため通電加熱を効率的に行なう
ためにはノズル内部の電気特性をその部位によ如調整す
れば希望する部分を希望するように加熱できるこ７　と
を知見した。第１図にカーボン含有量とその固有抵抗を
示す。固有抵抗ρは（１）式に定義された値である。　
　　　′ ρ＝−・Ｒ・・・・・（１） を 但し　Ｓ−面積、を−長さ、Ｒ−抵抗 同一電力で最大の加熱ケするためには、電力の　３一 定義（２）式、ジュールの法則（３）式、オームの法則
（４）式より、電圧■を小さく電流工を大きくすること
が必要である。更に抵抗Ｒを小さくしなければならない
。

Ｐ＝Ｖ−１・・・・・（２） Ｗ　＝　０．２４ＲＩ２ｔ　　・・・・・（３）■二■
・Ｒ 但し　Ｐ−電力、■−電圧、ニー電流 Ｗ−発熱量、ｔ一時間 これらの事実から、例えば駆型耐人物を均一に通電加熱
するには、固有抵抗が均一となるよう耐火物中の導電材
料を均一に分散させガければならない。

また部分加熱するためには、固有抵抗を部分的に変える
ことが必要である。例えば第２図のように抵抗の大きさ
を場所により変えた場合、その加熱は抵抗に反比例し、
抵抗の小さい部分が優先的に加熱される。これは第３図
のように、その形状　４− を変えることによシ、希望の部分（斜線部）を加熱する
ことも可能である。外観上の形状だけでなく、第４図の
ように電気特性の異なる材料を組み合わせた場合も同様
の加熱特性となる。

一方、鋳造中の浸漬ノズルの場合、吐出口は１５５０℃
前後の溶鋼に浸漬されており、給電は溶鋼中に浸漬され
ていない部分から行なわなければなラナい。現状のノズ
ルで、ノズル上部から給電した場合、ノズル全体を均一
に加熱することは困難である。このためノズル内部に導
電性部分と半若しくは非導電性部分を作ることによシ、
ノズル全体を均一に、あるいは部分的に加熱可能にする
ことができる。

以下、本発明の実施９１１を図面にもとづいて述べる。

第５図（ａＨｂ）は本発明の一実施例を示す縦断面およ
び平面図である。

ｌは導電性耐火材で、例えば炭素質、炭化珪素質、なら
びに炭化硼素質等を用いノズル体の大部分を構成してい
る。２は半導電性若しくは非導電性耐火材（以下単に半
、非導電性耐火材と称する）例えば約５％の炭素質を含
むアルミナ−黒鉛質からなり、ノズル軸方向に伸長し且
つ第５図（ｂ）に示す如く断面方向において対向した部
位に設け、導電性耐火材１と密に当接しノズル体を形成
している。なお、３は通電用ターミナル、４はノズルに
設けた溶鋼吐出口である。

半、非導電性耐火材２は、使用電圧が低いため数■以上
の厚さがあれば電気絶縁材としての役割りは十分果すこ
とができる。

第５図（ａ）では、通電面積が一定となるよう吐出口４
より上部は全て半、非電導性耐火材２とした。

半、非導電性耐火材２としては、発明者等による、冒□ 研究では、５重量％前後のカーボン質含有材料がアルミ
ナ−黒鉛質材料の特性を備え、かつ電気抵抗も大きく絶
縁効果も十分である。また、アルミ　　□ナー黒鉛質材
料は熱伝導率も高いことから、ノズル全体はほぼ均一温
度とみなすことができる。なお、このノズルを通電加熱
する場合、電流はターミナル３−導電性耐火材１−吐出
ロ４下部−導電性耐火材ｌ−ターミナル３へと流れる。

第６図（ａ）　、　（１：＋）は本発明の他の実施例で
、三層ノズルとした場合を示す。

即ち、内側１ａおよび外側１ｂを導電性耐火材ｌとし、
中間層に半、非導電性耐火材２を同心円状に介挿してノ
ズル体を形成した。

第マ図１１本発明のさらに別の実施例で半、非導電性耐
火材２の一端を頂部に臨ませて設けたものと、該半、非
導電性耐火材２の他端をノズル先端部に臨ませて設けた
ものを、ノズル断面円周方向に交互配置した場、、、合
を示し、第５図（ａバｂ）の例より、さらに均一加熱系
可能である。

これらの実施例では、内側の電気抵抗を外側より大きく
することにより内側だけ優先的に加熱す　７− ることも可能である。

上述したように、本発明の導電性耐火材と半。

非導電性耐火材を組合せた形成した浸漬ノズルはその通
電により均一あるいは部分加熱が出来、ノズル予熱、ノ
ズル閉塞が防止され、ノズル寿命を飛躍的に向上させる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、室温での炭素含有量と固有抵抗値の関係線図
。 第２図は電気抵抗が異なる二階耐火材内の電気の流れを
示す模式図。 第３図は均一材料異形の場合における通電加熱を示す模
式図。 第４図は導電性材料、非導電性材料の複合体における通
電加熱模式図。 第５図（ａバｂ）は本発明の一実施例で（ａ）は平面図
、（１）Ｊは（ａ）図Ａ−Ａ線切断面図。 第６図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例で（ａ）は平
面図、　８− （′ｂ）は（ａ）図Ｂ−Ｂ線切断面図。 第７図は　本発明のさらに別の実施例を示す斜視図。 Ｘ・・・・・・抵抗大 Ｙ・・・・・・抵抗小 １・・・・・・導電性耐火材 ２・　・・・・・半、非導電性耐火材 ３・　・・・　・・通電用ターミナル ４　・・・・・溶鋼吐出口 出　願　人　新日本製鐵株式会社 第２図 第３図・ 第４図　　　　　　−・ 第５ｍ　　　　　　　　　　’第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性耐火材と、該導電性耐火材に密に当接せし
   めた半導電性、若しくは非導電性耐火材でノズル体を形
   成してなる通電加熱用浸漬ノズル。
2. （２）半導電性、若しくは非導電性耐火材がノズル横断
   面円周方向に適宜間隔で介挿されてなる特許請求の範囲
   第１項記載の通電加熱用浸漬ノズル。
3. （３）半導電性、若しくは非導電性耐火材がノズル横断
   面で導電性耐火物中に同心円状に介挿されてなる特許請
   求の範囲第１項記載の通電加熱用浸漬ノズル。