JPS6138755A - タンデイツシユ加熱装置 - 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】 ［発明の属する技術分野１ この発明は連鋳機のタンディツシュの加熱装置に関する
ものである。

［従来技術とその問題点１ 主に鉄鋼業界で用いられる連鋳機には、モールドの前に
定量注湯及び溶湯中の不純物除去を目的とする装置とし
てタンディツシュが設けられているが、従来はタンディ
ツシュ自体には加熱装置は備えられていなかった。それ
故タンディツシュ内で一度溶湯の温度が低下した場合、
該タンディ・ノシュの出湯ノズル近傍で溶鋼が固化して
しまうことがあった。一度溶鋼が固化するとそれを再溶
解するには多大のエネルギーが必要であり、操業停止に
上る損失も多大であった。

この問題を解決するにはタンディツシュ自身に加熱装置
を設ければよいが、タンディツシュの耐火材の交換等に
備えて、加熱装置と比較的容易に、タンディツシュに着
脱で外る構成でなければならない。

この問題を解決するためにタンディツシュの受湯室と注
湯室の間にじゃへいブロックを設けて、このしゃへいブ
ロックに設けた孔に誘導加熱フィルを装着する一方、し
やへいブロックに２条の溶湯の流通路を設けて、誘導加
熱フィルによって生じる磁界と溶湯の電流通路とを鎖交
させて溶湯を誘導加熱するようにしたタンディツシュが
提案されている。

しかしなか呟上述のタンディツシュにおいては流通路に
大電流が流れる時、電流と電流が互いに引き付は合う作
用を生しるため、流通路中の溶湯には断面を収縮する方
向の力が働き、この作用を一般的にピンチ効果と称され
る。ここではこの時の力をピンチ力と呼」ζことにする
。

ここでは、溶湯の切断現象が発生することを“ピンチ発
生”と呼び、また任意の電力投入時に“ピンチ発生゛を
生ずる際の、溶湯静圧に相当する連通溝から湯面までの
高さをパピンチ発生湯高さ゛と呼ぶ。

このピンチ発生湯高さＨ（ｅｒａ）は通常の溝型誘導加
熱炉にて適用されている。Ｆ、Ｗａｌｔｅｒの式によれ
ば である。

但し、Ｎ２：　溶鋼中に発生する電力（Ｋ　Ｗ　）δ　
：　溶湯密度　　　　　　（Ｆｉ／ｃ１ｏ３）ρ　：　
固有抵抗　　　　　　（Ω−ｃｍ）で　：　溝の長さ　
　　　　　（ｃ「ｎ）（１）式か呟ピンチ発生湯高さは
溶鋼中に発生する電力Ｎ２に比例することがわかる。し
かしこれは、加熱装置の電気効率がほぼ一定であること
か呟加熱装置の入力に比例するとしてよい。

連鋳末期にはタンディツシュへの溶湯の供給が無くなり
、湯面が低下する一方であるが、この過程で湯高が式（
１）の１４より低くなるとピンチが発生し溶湯による電
気回路の切断に到り、電力が投入できなくなる。

ピンチ力が天外く、流通路に加わる静圧が小さい場合に
は流通路中の溶湯断面が縮小され、ついには断面の切断
、電流通路の切断を生じる。このような場合、加熱のた
めの電力が安定して投入できなくなるため、加熱装置と
しての用を果すことができなくなる。

従来、この種の装置に用いられる流通路の断面形状には
、円形、角形、縦小判形等が用いられていたが、いずれ
の場合も流通路中溶湯に生じるピンチ力が比較的大きい
。特にタンディツシュ内の溶湯が全出湯される連鋳の末
期には、湯面が流通路断面に到った後にも一定電力を投
入し続けるとピンチ力が抑えきれなくなり、電流通路が
切断されるため、早い時期に投入電力を大巾に減少させ
なければならなくなることから、溶湯の加熱不足を生じ
易い欠点があった。

ところで、上述のタンディツシュにおいては、第６図に
示すように誘導加熱用のコイル４ａを耐火物５に設けた
孔６に挿入し、かつコイルと耐火物との開のギャップに
上方から冷風を吹き込んでフィルを冷却している。それ
故、耐火物５に水分を含んでいる場合、高温下において
生じる水蒸気が図示点線のごとく流れ、この水蒸気の分
圧が流通路７，８の外周に加わり、流通路内の溶湯の断
面を縮少する傾向が生じ、このため溶湯に生じるピンチ
力を増大する。

そのうえ、フィル側耐火物表面に送り込まれた冷却風も
耐火物の気孔を通って、流通路内の溶湯表面に加わり、
水蒸気分圧と同様に溶湯断面積を縮少する傾向を生じ、
ピンチ力増大の働きをする。

したがって、上述の加熱電力がさらに限定されることと
なる。

［発明の目的１ この発明は上述の問題を解決するためになされたもので
あって、誘導加熱装置を備えたタンディツシュにおいて
、加熱コイルと耐火物とのギャップに負圧を加えること
により、不要な気圧が流通路中の溶湯に加わるのを防止
して、ピンチ力の発生を低減し、安定した加熱を行ない
得るタンディツシュを提供することを目的とする。

［発明の要点１ 誘導加熱コイルの磁界と鎖交する電流通路を成す溶湯の
流通路を有するタンディツシュにおいて、上記流通路の
周辺に、流通路からの気体を吸い込む通路を設けるとと
もに、加熱コイルとじゃへいブロックとのギャップを負
圧にして、蒸気圧が溶湯の流通路に加えられるのを防止
し、溶湯に不要な圧力の加わるのを抑１１−シ、ピンチ
力の発生を阻市する。

［発明の実施例１ 第１図において、タンディンシュ本体１は概略方形状の
鋼板にてなる保護筐体２の内周に耐火材にてなる保護壁
３が設けられでいる。タンディツシュ本体１の中央部に
は誘導加熱用のコア４を装着し、かっ受湯室１ａと注湯
室１ｂとに仕切るためのしゃへいブロック５が着脱可能
に設置されている。

しゃへいブロック５は第３図に示すように概略方形状の
耐火材で構成され、その中央部にはコア４を挿通するた
めの貫通孔６が垂直方向にあけられ、また受湯室１ａと
注湯室１ｂとを連通させるための連通溝７，８がしゃへ
いブロック５の底部に、かつ貫通孔６の両側に位置する
ように形成されている。

連通溝７，８をブロック５の底部に位置させるので、で
外るだけ最後の溶湯本で加熱で外、押し湯が高くなって
ピンチが発生しにくい。

しゃへいブロック５はタンディツシュ本体１の製作とは
別に前以ってタンディツシュ本体に嵌着できる形状にカ
セット形式で製作される。これは下記の理由による。

（ｉ）じゃへいブロックを現場で成型する場合には耐火
物の施工と乾燥に時間がかがるためタンディツシュの稼
動率の低下をまねく。

（ｉｉ）　　またこのように形成した耐火構造物は作業
性の悪い環境下での施工によるものであるため、構造物
各部の寸法精度は低くくなる。この結果次のような問題
が生じる。

イ）誘導加熱時の電流通路となる溝の形状、溝とフィル
との相関関係が不正確になり、加熱時の電気特性が不正
確になる、このことは加熱制御を困難にする。

口）耐火物とコイル、鉄心とのギャップの確保カルにく
くなり、コイル、鉄心の組込作業を困難にする。

ハ）耐火物とコイル（鉄心）とのギャップは、耐火物と
コイルの冷却風を流す通路であるが、このギャップが不
均等になることは安定した風冷効果が得られないことに
つながる。

以上の問題はこの実施例に示すように、しゃへいブロッ
ク５をカセット形式で前以って製作することにより、解
決される。

製作時においては第３図に示すようにフの字形に保護壁
３を形成し、保護壁３，３の対向している空間９にしゃ
へいブロック５を嵌め込むとともに、しゃへいブロック
の底面がタンディツシュ本体１の底に敷設した耐火材に
でなる床（図示せず）に接触するように設置し、保護壁
３ならびに床等とじゃへいブロック５との接触部（１１
で例示している。）をセメント等によってシールする。

コア４は４角形の環状に形成されその一つの脚部には誘
導加熱用のフィル４ａが巻着されたものであり、このコ
イル４ａがじゃへいブロック５の貫通孔６に嵌め込まれ
る。コイル４ａによって発生する磁界はタンディツシュ
本体１内の溶湯を垂直方向に横切るように作用する。

連通溝７，８の断面形状は第７図に示すように、水平方
向に長い扁平形状とする。その縦横比Ａ／Ｂは１．５以
上とするのが好ましい。

連通溝７，８の上下の周辺には第７図に示すようにこの
連通溝７，８と平行に吸込パイプ２０が埋設され、この
吸込パイプ２０には第８図に示すように複数の小孔２１
が列状にあけられている。

各吸込パイプ２０はしゃへいブロック５の端部で２２で
示すように上方向に立ち上ってブロック５の外部に導出
されており、吸込ポンプ等に連結される。

また、加熱コイル４ａとじゃへいブロック５とのギャッ
プは他の吸込ポンプに連結され、このギャップ部分で負
圧になるよう吸気される。

なお保護筐体２には、上述の磁界による電流の一周通路
が生成されるのを避けるために、適宜な位置に縦方向に
絶縁ギャップ１２を設ける。

上記のように構成したタンディツシュにおいて、受湯室
１ａに溶湯を供給すると、溶湯は連通溝７゜８を通って
注湯室１ｂにも貯留される。したがって受湯室１ａ＋注
湯室１１）、連通溝７．８に存在する溶湯によって電流
の１周通路が形成される。

ここで加熱コイル４ａに交流を供給してコア４を励磁し
て、コア４を通る磁界と連通溝７，８を通る溶湯で形成
される電流通路とを鎖交させることによりこの電流通路
に大電流を誘起する。そして、連通溝７，８内の溶湯に
ジュール熱を発生し、溶湯を加熱することかでとる。

加熱された溶湯は図がしないノズルの開閉によって注湯
口１３から随意にストランド（図示せず）の方へ注出さ
れる。

この実施例のように連通溝７，８を横長にすることによ
り、ピンチ力を決定する連通溝断面中、溝表面の電流に
働く力が減少する。即ち、断面中溝表面で力は最大にな
る。

また、縦長に比べ連通溝全体を溶湯中下部に位置させる
ことができるため、溝部に対して溶湯の静圧を大きくで
きることからピンチ力を抑えることができる。

実験の結果では、縦横比Ａ／Ｂを１．５倍にすれば、従
来の溝に比してピンチ力は１／１．３倍以下に抑えられ
ることがわかった。

また、吸込パイプ２０によって連通溝７，８の周辺の蒸
気は外部に吸い出され、また加熱コイルとじゃへいブロ
ックの間のギャップは負圧になるので、この部分からも
水蒸気は外部に吸い出される。したがって、連通溝７，
８内の水蒸気による圧力上昇が防止され、ピンチ効果が
抑止される。

なお、この発明は上述の実施例に限らず、種々の変形が
可能でありたとえば連通溝７，８はしゃへいブロック５
の底面に７’、８’で示したように溝で形成することも
できる。その池、タンディツシュ、しゃへいブロック、
コア等の形状は随意に選定し得る。

［発明の効果１ 以上詳述したように、この発明はタンディツシュ内に耐
火材にて島状のじゃへいブロックを設けて、このしゃへ
いブロックに形成した孔に誘導加熱装置のコアを挿通す
る一方じゃへいブロックに設けた連通部に溶湯を通すよ
うにして、溶湯による電流通路と磁界とを鎖交させて加
熱するようにしたものにおいて、連通溝の周辺の水蒸気
を外部に吸出すようにしたから、溶湯に作用する水蒸気
圧による圧力」二別によるピンチ力の増大を防止し、電
流通路のしゃ断を阻＋ｌするから、大電力の投入も可能
となり、充分な加熱力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のタンディツシュの一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図の実施例に用いられるコアの一例
を示す斜視図、第３図は第１図の実施例の分解斜視図、
第４図は第１図の実施例のコアを除いたタンディツシュ
を示す斜視図、第５図は第１図の実施例の平面図、第６
図は連通溝のの周辺の一例を示す断面図、第７図は連通
溝の周辺に設けた吸込パイプの一例を示す図、第８図は
吸込パイプの斜視図である。 １・・・タンディツシュ本体、　　１ａ・・・受湯室、
１ｂ・・・注湯室、２・・・保護筐体、３・・・保護壁
　４・・・コア、５・・化やへいブロック、６・・・貫
通孔、７．８・・・連通溝、９・・・空間、１３・・・
注湯口、２０・・・吸込パイプ、２１・・・小孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連鋳機のタンディッシュ内で、受湯室と注湯室と
   の間に耐火材にてなるしゃへいブロックを形成し、この
   しゃへいブロックには受湯室と出湯口に連通する水平方
   向に扁平な形状の連通路を所定間隔であけるとともに、
   しゃへいブロックを縦方向に連通する孔に誘導加熱コイ
   ルを有するコアを着脱可能に連通させ、かつ連通路の周
   辺に空気引込用の通路を形成し、さらに誘導加熱コイル
   としゃへいブロックとのギャップを負圧にする手段を備
   えたことを特徴とするタンディッシュ加熱装置。