JPS5821793B2 - 誘導炉の湯もれ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は誘導炉の湯もれを電気的に検出する湯もれ検
出装置に関し、特にその電源として直流を使用するもの
である。

第１図は従来の湯もれ検出装置と誘導炉の関係を示す概
略図であり、図において、１は誘導炉の炉体であって、
以下に述べる各要素を含んで構成されている。

すなわち、２はスタンプ材からなり、溶湯（溶融金属）
３を入れるるつぼを形成する炉壁、４は炉壁２の外周囲
に設けたセメント質、５は炉殻、６は交流電源に接続さ
れた加熱用通電コイル（鋼管）、７は通電コイル６間に
介挿された絶縁スペーサ、８は冷却コイルである。

９はその正極側が通電コイル６側に接続され、負極側が
大地電位に接続された溶湯３側に接続された直流電源、
１０は湯もれ検出器、１１は溶解電力を供給する交流電
流を阻止するりアクドルである。

従来の装置では通電コイル６に直流電源９の正極を、大
地電位に接続された溶湯３に直流電源９の負極を接続し
、湯もれの発生により、通電コイル６と溶湯３とが電気
的に接続されれば湯もれ検出器１０が動作する構成とな
っている。

この場合、通電コイル６の表面には通水による結露及び
セメント質４や炉壁２を形成するスタンプ材のリライニ
ング毎の水分により、塩基性炭酸銅が生成し、かつ腐食
が進行性であるため、年月の経過と共に増加し、ついに
は通電コイル６により塩基性炭酸銅が剥離し、絶縁スペ
ーサ７の上に堆積する。

又剥離しないまでもこの水分により溶解し、溶液の形で
通電コイル６の表面を流下し、絶縁スペーサ７の表面を
覆う。

さらに上記溶液はセメント質４に浸透し、セメント質４
が乾燥した後も塩基性炭酸銅としてセメント質４に混在
し、電気絶縁性能を著しく低下させる。

塩基性炭酸銅は吸湿するば導電性となるため、通電コイ
ル６のボルト／ターンの大きい高電圧大容量誘導炉では
ターン間絶縁破壊現象が発生するに至る。

誘導炉°は通常主溶解炉として生産ラインに組込まれて
おり、そのコイルにおける事故、とりわけ絶縁破壊事故
は往々にして通電コイル６の鋼管に穴があき、水もれを
起すため、炉を冷却した上、コイルの抜出し、絶縁修理
、鋼管穴部修理を必要とし、１５日〜４５日程度生産ラ
インを停止しなければならなくなる。

そのため炉の生命ともいうべきコイルの絶縁事故を撲滅
することが切望されていた。

この発明は通電コイルを直流電源の負極に接続したとき
には銅と密着性が良く非進行性でかつ電気絶縁性の酸化
第一銅が表面・に生成するという実験的事実に着目して
なされたもので、銅の腐食生成物によるターン間絶縁破
壊現象をなくすることを目的とするものである。

以下この発明の一実施例を図にもとづいて詳細に説明す
る。

第２図はこの発明の一実施例を示す湯もれ検出装置と誘
導炉の関係を示す概略図であり、図に示す如く、溶湯（
溶融金属）３は大地電位でかつ直流電源９の正極に接続
され、また通電コイル６は直流電源９の負極に接続され
ている。

なお、その他の構成は第１図の従来装置と全く同一であ
る。

ところで、従来のように通電コイル６が直流電源９の正
極に接続されていた理由は次によるものである。

すなわち、湯もれ検出装置の直流電源９と通電コイル６
の周囲物体（例えば水を含んたセメント質４）とが及ぼ
す腐食現象が解明されてなく、それらが原因でターン間
絶縁破壊現象に至ると考えられていず、誘導炉の性質上
、通電コイル６の表面は水分、じんあい、腐食性ガス等
に接する機会が多く、それらが腐食の主原因と考えられ
ていた。

さらに通電コイル６を直流電源９の負極に接続すると通
電コイル６の表面に黒色物体が耐着するが、この黒色物
体はカーボン質で電気絶縁物には良くないと考えられて
いた。

又現実的に通電コイル６のボルト／ターンが従来のもの
は小さく、不具合を生じるケースが少なかった。

しかし炉の容量が大きくなると、それに伴い溶解電力を
供給するための電圧も高電圧となる。

すなわち通電コイル６のボルト／ターンが大きくなりそ
れについて絶縁劣化１．絶縁破壊事故が見られるように
なり、それらの時系列的経験及び種々の実験結果から通
電コイル６の腐食現象の解明及びターン間絶縁破壊とこ
の腐食現象との相関関係を明らかにすることに成功した
。

すなわち通常通電コイル６に接触しているセメント質４
は強アルカリ成分が含まれており、炉壁２を形成するス
タンプ材やセメント質４から放出される水分によって通
電コイル６の表面はアルカリ性溶液と接触している時間
が多い。

その状態で通電コイル６に直流電源９の正極を接続する
と腐食進行性である塩基性炭酸銅を生成し、時間と共に
増大し、剥離し、遂には絶縁スペーサ７の上に堆積した
り、水分によって洗い出されて絶縁スペーサ７を汚染し
たりする。

そのためそのような状態で、ある限度以上のボルト／タ
ーンの電圧を印加するとターン間絶縁破壊現象が発生す
る。

上記の状況において直流電源９の正極を接続する代りに
直流電源９の負極を通電コイル６に印加すると銅と密着
性良好な黒色皮膜が形成される。

この黒色皮膜は酸化第一銅であり腐食非進行性で剥離せ
ず、又導電性でもないのでターン間絶縁破壊現象は発生
しなくなる。

上述内容で解る様にこの発明である湯もれ検出装置の電
源として直流を使用する場合において通電コイル６に直
流電源９の負極を、溶湯３に大地電位に接続された直流
電源９の正極を接続することにより、導電性の腐食生成
物が絶縁スペーサ７に堆積したり、水分によって洗い出
されて絶縁スペーサ７を汚染したりしなくなり、腐食生
成物によるターン間絶縁破壊事故を無くする事が出来る
。

この様に本発明によれば従来品と同様の構成機器で単に
極性を変更して接続するだけで通電コイルの絶縁事故を
皆無に出来るという非常に大きな経済的効果を得ること
が出来、実用上極めて利用価値の高い発明である。

なお、上記説明では通電コイルの表面処理については特
にことわっていないが、裸又は表面フェス塗布、テーピ
ング処理の状態についていずれも同じ事が言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の湯もれ検出装置と誘導炉の関係を示す概
略半部断面図、第２図はこの発明の一実施例である湯も
れ検出装置と誘導炉の関係を示す概略半部断面図である
。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 図中、１は炉体、２は炉壁、３は溶湯、４はセメント質
、６は加熱用通電コイル、７は絶縁スペーサ、９は直流
電源、１０は湯もれ検出器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘導炉の炉内に保蔵された溶湯と該誘導炉の炉体に
   設けられた通電コイルとの間に直流電源が挿入され、上
   記炉体に漏洩した溶湯が上記通電コイルと電気的回路を
   構成することにより湯もれを検出するものにおいて、上
   記直流電源の正極側に上記炉内に保蔵された溶湯側を接
   続し、且つその負極側に上記炉体に設けられた通電コイ
   ルを接続したことを特徴とする誘導炉の湯もれ検出装置
   。