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    公开号:WO1984002863A1
    申请号:PCT/JP1984/000007
    申请日:1984-01-18
    公开日:1984-08-02
    发明作者:Yutaka Yoshii；Yasuhiro Habu；Hiromitsu Yamanaka；Tsunehiro Ueda
    申请人:Kawasaki Steel Co；
    IPC主号:B22D11-00
    专利说明:
    [0001] 明 連続銬造機用 タ ン デ ィ シ ュ 内溶鋼の 加熱方法 分 本発明は 、 連続銬造機用 タ ン デ イ シ ュ 内溶鋼の加熱方 法に 関す る も の であ る 。 一般に 、 タ ン デ イ シ ュ 内に は じ め て受入れ る 溶鋼は 、 内張 り 耐火物に よ る 吸熱あ る い は 浴面か ら の 放熱等に よ っ て著 し く 温度が下が る 。 そ の結 果 と し て铸片の一部が品質不良 と な る 。 従っ て、 か よ う な温度低下は償わ ねばな ら な い。 こ れ に 対 し 本発明は 、 上記 タ ン デ ィ シ ュ に水平溝型の 誘導加熱装置 を 取付け てその 内部に 該溶鋼を 迂回導入 し 加熱 し て再び タ ン ディ シ ュ内へ還流 さ せ る こ と に よ り 、 か か る 要請に応え ら れ る よ う に し た CI 技 連続錡造 に 際 し 、 溶鋼は ま ず取鍋 を 経て タ ン デイ シ ュ に注入 さ れ る が、 注入流か ら の放熱、 内張 り 耐火物に よ る 吸熟、 鋼浴表面か ら の輻射放熱に よ り 著 し い温度低下 を 招 く 。 こ う し た温度低下を補償す る 一般的な技術と しては 、 昭和 5 4 年 日本国公開特許公報第 1 6 3 7 3 0 号と し て開 示さ れてい る よ う 、 溶融金属貯蔵容器の底壁に該溶融 金属を上下方向に環流さ せ る 垂直型の誘導加熱装置を 取 5 付け て加熱する 技術があ っ た。 しか し、 こ の開示技術は、 底壁に対 し て垂直型の誘導加熱装置を取付けて使う た め、 違続鏡造機甩 タ ン デ ィ シ ュ に は 困難であ る 。
    [0002] こ れ に対 し 、 従来 タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼加熱のため に 、 昭和 5 7 年 日 本国公開特許公報第 5 6 1 4 4 号 と し て開示 ι° さ れてい る よ う な、 水平溝型誘導加熱装置を 、 タ ン デ ィ
    [0003] シ ュ の側壁に取付ける 技術が提案さ れた。こ の技術に使用 する装置の ス ケ ル ト ン 図 を第 1 図、 第 2 に示す。 図示 す る 水平溝型誘導加熱装置 2 は タ ン デ ィ シ ュ 1 の側壁に 取付け ら れ る 。 こ の誘導加熱装置 2 の本体は 、 外殼を搆
    [0004] " 成す る 鉄皮 6 内に耐火物 7 を 施工し た も の に よ っ て造成
    [0005] さ れ 、 タ ン デ イ シ ュ 1 内に面 し て開 口 し た入 · 出口 8 a ; 8 b か ら ル - - プ状に形成 し た迂回通路 8 を有 し 、 かつそ の迂回通路 8 に囲 ま れた中心部に溶鋼の流動方向 と は直 交する 向き に貫通する 通孔 9 を設け てな る も のであ る 。
    [0006] 30 なお、 図示の符号 3 は受鋼甩 ノ ズ ル位置を 示し 、 4 は流
    [0007] ffi口 、 5 は必要に応 じ て設け ら れる 溶鐧流誘導甩仕切壁 、 あ 。
    [0008] そ して 、 上記の通孔 9 には 、 前記迂回通路 8 内溶鋼流
    [0009] C PI 1 に 、 誘導電流 i を発生さ せ る 一次誘導 コ イ ル 1 0 が コ ア l o a を介 し て挿入組込ん であ る 。 こ の 一次誘導 コ イ ル
    [0010] 1 0 への 通電に よ っ て コ ア l o a は磁界 ø を発生 し 、 そ れに伴っ て迂回通路 8 内溶鋼流に は二次誘導電流 i が流
    [0011] s れる か ら i2 ' R の ジ ュ ー ル熱 を発生 し 、 その 結果溶鋼 の
    [0012] 加熱が果さ れ る ので あ る 。 要す る に 、 迂回通路 8 と い う 溶鋼通路 を 設け る こ と に よ り 、 そ の迂回 の途中で溶鋼 を 加熱す る よ う に構成 し た も の で あ る 。
    [0013] と こ ろ が 、 こ の誘導加熱装置 2 を使甩する 場合 、 装置
    [0014] " への電力供給 ス ケ ジ ュ ー ル の如何に よ つ ては 、 所期 し た
    [0015] 溶鐧加熱が 、 適宜に か つ 円滑に進行 し ない こ と が しば し ば経験さ れ た ので あ る 。
    [0016] す なわ ち 、 溶鋼加熱 に あ たっ て誘導加熱装置 2 の コ ィ ル 1 0 に 、 常に正規の 定格電力を供給す る と 、 特に溶鋼
    [0017] " 加熱が最 も 必要 と さ れ る タ ン デ ィ ッ シ ュ 1 内の溶鋼貯蔵
    [0018] 量が少な い と き 、 す なわ ち 取鍋か ら タ ン デ ィ シ ュ 1 へ の 溶鋼の注入初期段階では 、 該'迂回通路 8 内に空気が残留 し てい る こ と が多 く 、 こ の よ う な空気が残留 し た ま ま の 迂回通路 8 に つ い て は 、 溶鋼流の 断面積が小さ く 、 二次
    [0019] 0 誘導電流密度が大 き く な り 、 迂回通路 8 で の ピ ン チ ン グ
    [0020] 現象が著 し く な る と 共に 、 時には該通路 8 での溶鋼の 離 断が生 じ て誘導電流が遮断さ れ る こ と が あ る 。 こ の よ う に ピ ン チ ン グ現象が著 し く な る と 、 コ イ ル 1 0 を 流れ る il£A
    [0021] CMPI _
    [0022] 、 一
    [0023] CT/JP84/0G007
    [0024] の変動が大き く なつ て溶鑼の加熱に必要な電力を安 定 し て供給す る こ と がで き な く な り 、 時には電源が ト リ ッ プする こ と す ら あ る o ま た 、 ピ ン チ ン グ現象に よ る 導 通遮断は 、 その 回復に時間がかか る と 共に、 同様な導通
    [0025] 、
    [0026] が反復 し て起る。 そ して 、 上記 ピ ン チ ン グ現象が一 し く なつた場合に は 、 耐火物層の損傷が補修を 困難 にする ¾に大き く り 、 洩鋼にいたる 危険す ら 生じ る 。
    [0027] こ の よ う ¾現象に対し ては 、 供給する 電力を抑え る こ と が有效であ る が、 それでは所期 した注入初期の 溶鑼温度
    [0028] 10 低下が防止で き な く な る
    [0029] か よ う な電力供給 ス ケ ジ ュ一 ルの適否に伴な う ピ ン チ ン グ現象 の 有無は 、 連鐘用 タ ン デ ィ シ ュ以外の一般的な
    [0030] 溶湯保持容器の場合では ほ と ん ど問題にな ら なレ、 o なぜな ら 、 かかる 保持容器の場合は 、 安定し て電力が投 » 入で含 る ま で に浴面 レ べル が達して か ら 、 電力を投入 し
    [0031] ても 遅 く いか らで あ る o し 力 し 、 連鍀用 タ ン デ イ シ ュ にあつて は 、 注入初期 の 温度低下が大き い と 、 篛片品質
    [0032] を及ぼす よ う にな る か ら 、 電力の早期投入に よ る 加熱を 急がねばな ら ない と レ、 う 要請に応え る た め に、 3° 電力の供給制御が不可決 と な る ので あ る o
    [0033] の意味 に お レ、 て 、 タ ン デ ィ シ ュ への溶鑼の注入初期 段階に 、 ピ ン チ ン グが発生 し ない限度内で最大の電力を 供給 して温度低下を効果的に防止す る 技術の開発が必要
    [0034] OMFI で あ り 、 本発明は正に こ う し た要請 に応え ら れ る 水平溝 型誘導加熱装置を使 う タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼の加熱方法 を 提供す る こ と を 目 的 と す る 。 発 明 の 開 示 即ち 、 本発明は 、 .連続鏡造機用 タ ン デ ィ シ ュ内溶鐧 を、 該 タ ン デ ィ シ ュ内部 と 連通す る ル 一 プ状 に設け た迂回通 路 と 、 こ の迂回通路内を 流動す る 溶鋼流に鎖交する 磁束 を発生さ せ る コ イ ル と を有 し 、 こ の コ イ ル に通電す る こ と に よ つ て上記迂回通路 を通る 溶鋼に誘導電流を発生さ せ てそ の ジ ュ ー ル熱で加熱す る 溝型誘導加熱装置内に導 い て加熱す る に 当 り 、 該誘導加熱装置に 供給す る 電力 を、 タ ン デ イ シ ュ内溶鋼貯蔵量に応 じ 、 タ ン デ イ シ ュ内鋼浴 深 さ R ( 迂回通路上端か ら 浴面ま で の距離 ） と 上記迂回 通路内溶鋼流の誘導電流密度 D AXcm2/N と の 関係が 、
    [0035] D <. 0 · 01 H + 4 . 5 を満足す る よ う に供給す る と レ、 う 方法で あ る 。 こ う し た 電力の供給に よ り 、 迂回通路 内溶鋼流に 流れ る 二次誘導 電流の ピ ン チ ン グに よ る ト リ ッ プ現象が回避さ れ 、 安定 し た タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼加熱が果さ れ る 。
    [0036] ftiRE
    [0037] OMPI 4 00007
    [0038] 図面の簡単な説明 第 1 図は 、 コ イ ルを 外 し た状態の誘導加熱装置付 タ ン デ ィ シ ュ の水平断面 、
    [0039] 第 2 図 は 、 第 1 図の A - A 部矢視部縱斷面図 、
    [0040] 第 3. 0 は 、 ピ ン チ ン グ発生に対する 鑼浴深さ と供給電 力 と の 関係を示す グ ラ フ 、
    [0041] 第 4 図は 、 加熱装置別の ピ ン チ ン グ発生に対する 誘導 電流密度 （ コ イ ル卷数 N : 2 2 ) の影響を示す グ ラ フ 、
    [0042] 第 5 図は 、 鋼浴温度維持に及ぼす本発明法 と従来法の 比較を示す グ ラ フ 、
    [0043] 第 6 0 (a) ， （b)、 第 7 0 (a) , (b)、 第 8 図（a) ， (b)は 、 それ ぞれ誘導加熱装置への電力供給パ タ ー ン と 、 それに よ る 溶鋼温度推移の グ ラ フ であ る 。
    [0044] - 発明を実施するための最良の形態 以下に、 本発明を よ り 詳細に説明す る ため に添附図面 'を参照 し て説明す る 。
    [0045] 第 3 図は 、 タ ン デ ィ シ ュ内溶鑼貯蔵量— すなわ ち タ ン デ イ シ ュ 内鑼浴深さ （ 迂回通路上端か ら 浴面ま での距離） H丽 と 、 加熱装置 2 へ の 供給電力 k W と の関係を示す もの であ り 、 鋼浴深さ に応 じ て ピ ン チ ン グが発生 しない適正 な僕給電力の存在する こ と が判 る。 こ の aにお い て 、 加
    [0046] OMPI 熱装置 2 の迂回通路 8 の縦断面形状は 、 約 100 X 200丽 の長楕円形で 、 通路断面積は 184 cm2 の も の を 使用 し て 試験 し た。 ま た 、 溶鋼の成分 は 、
    [0047] GZ0.1〜0。 15 %、 SiZO .25〜0 · 35 %、 .65〜： L - 10 %、
    [0048] Ρ/0 - 01~0.018 % SZ0.005〜0.010 %、 Κ£ Ό .02~0.03 % の一般厚板材であ る 。 、
    [0049] 一方、 加熱装置 2 の と く に迂回通路 8 の縦断面形状が、 第 1 図図示 の も の と 異な り 、 円環形 （ 10 0丽 ø ) に近い も ので断面積 7 9 cm2 の も のに よ る 同様の 試験を し た と こ ろ 、 ピ ン チ ン グ発生域に若干の違いが.観察 さ れた。
    [0050] そ こ で 、 第 4 図に示す よ う に 、 迂回通路 8 の縦断面形 状の異な る 2 つ の タ イ プに つ いて ピ ン チ ン グ発生に対す る 迂回通路上端か ら 浴面ま での距離 を 示す鋼浴深さ H篇 と N 卷回 の一次 コ イ ル の 1 卷 回 当 り の 溶鋼流に対す る 誘 導電流密度 D A/cm N と の 関係に つ い て調べ た が 、 か か る 2 つ の タ イ プ に つい て、 断面積は 異な っ ていて も 、 鋼 浴深さ H に 対す る 適正誘導電流密度は 一定 し てい る こ と が判った。
    [0051] そ の結果 、 いず れの場合 も 、 ピ ン チ ン グを発生さ せ な い適正誘導電流密度 D AXcm N に な る 領域は 、 図か ら 次 式 ；
    [0052] D ≤ 0.01 H + 4 - 5
    [0053] ΟΜΠ
    [0054] >, WIPO ―
    [0055] PCT/JP84/00007 で仕切 ら れ る 図中の左上部域で あ る こ と が判 る 。 こ の と か ら 、 安定 し て電力の供給が可能な領域は 、 次式
    [0056] D ≤ 0.0lH + 4- 5 を満足す る よ う に両者の 関係を制御すれば、 望ま しい誘 s 導加熱がで き る こ と が判つ た。 ただ し 、 D の値につい て
    [0057] あ ま.り に小さ い領域を 目 指す と 本発明の所期 し た効果 ； 即ち温度降下が抑制で き な く なる の で 、 等式に近い条件 で操業す る の がよ い。
    [0058] 第 5 図は得 ら れた適正誘導電流値 i に よ っ て溶鋼加熱 « を行なっ た例 と 、 タ ン デ イ シ ュ内の鋼浴深さ が 700 に
    [0059] 達した時に 、 は じ め て 10.3 A cm N の誘導電流密度 と な る よ う に コ イ ル 1 0 に通電 し た例、 お よ び電力を全 く 供 給 し なか っ た例 と を合わせて示す。
    [0060] タ ン デ ィ ッ シ ュ へ の注入初期の 温度低下は 、 本発明法 " に よ って適正な二次誘導電流に制御 し た ヒ — ト では著 し
    [0061] く 小さ く 、 その他の 2 例では いずれ も 程度の差は あれ 、 溶鑼温度 の低下が見 ら れる 。
    [0062] 次に、 本発明を注入初期に適用 し た一実施例について 説明す る 。 なお 、 以下の説明では 、 タ ン デ イ シ ュ内溶鐧 M 貯蔵量 ： 即ち鋼浴深さ Hmmを 、 時間当 り の溶鋼注入流量
    [0063] を一定に し た下での注入時間 （ 注入開始後の経過時間 ） min. で も っ て表わす。 .
    [0064] O PI
    [0065] D l )— i さ て 、 ま ず容量 7 ト ン （ 満杯時浴深 6 0 0 の タ ン デ イ シ ュ 1 を用い て 、 注入流量 7 トン Z分 と する 操業実験を 行い 、 注入 開始後 1 分経過の際 、 正規定格出力 1 0 0 0 kW の誘導加熱装置 2 に よ り 、 最高電力 を投入 し た と こ ろ 、
    [0066] - 第 6 ¾ (a)に示す よ う に、 上述 し た ピ ン チ ン グが発生 し 、 誘導電流 i に よ る 抵抗発熱が見 ら れ ¾ か っ た。 引続 く 1， 2 分経過の 際に 、 再び 1 0 0 0 kw の電力投入を行った が 、 やは り ピ ン チ ン グが発生 し た。 つい で注入後 2 . 5 分 に 達し た と き に再投入 を行っ た と こ ろ は じ め て安定な通電 。 加熱を行 う こ と がで き た。 し か し 、 こ の よ う に注入開始 後 2 . 5 分 も 経過 し てか ら の時宜を失 し た加熱に よ っ ては、 所期 し た注入直後の タ ン デ ィ シ ュ 1 内溶讁の温度低下防 止に は殆 ど役立たず 、 第 6 図（b)に示す よ う に定常鏡込み 域に 達 し た と き の温度に対する 最底温度 の差 は か なり に大き レヽ o
    [0067] そ こ で第 7 図（a)に示す よ う に、 7 トン Z分で の注入の途 次に、 ま ず 0 · 2 5 分経過時に 2 0 0 kW ( H ： 2 0 0 mm 、 っレ、 で 0 . 7 分経過時に 3 0 0 kW ( H： 4 0 0 にそれぞ れ抑制 し た電 力を お の お の 1 7 秒間 にわ た つ て順次に投入 し 、 そ し て 注入開始 1 分経過後に 、 1 0 0 O kW の最高電力を投入 し た が、 や は り ピ ン チ ン グが発生 し た。 そ の後注入開始 1 . 5 分後に再投入を し てやっ と 安定 し た通電加熱を行 う こ と がで き た が 、 タ ン デ イ シ ュ 内温度推移は第 7 図 ）の よ う
    [0068] 1 に依然不満足で T は ほぼ一 1 o'c に達 した 。
    [0069] そ こ で第 8 図（a)に示 した よ う に、 タ ン デ イ シ ュ内溶鋼 貯蔵量に合わせ る形で 、 注入経過時間に比例さ せ 、 比例 直鎳 y に応 じ て 0 . 2 分 ， 0 . 7 分経過時にそれぞれ 30 0 - s kW 、 65 0 kW の電力 を各 1 7 秒間にわ た り 段階的に投入 し てか ら 、 注入開始 1 分経過後に 、 10 0 0 kW の電力を投 入し た と き には 、 ピ ン チ ン グに よ る 溶鋼 チ ャ ン ネ ル の と ぎれがな く 、 安定な通電加熱ができ 、 こ う し て第 8 図（b) に示す よ う に、 タ ン デ イ シ ュ内溶鑼の温度低下は 、 は じ w め て無視さ れ得る 程度に減少 した。
    [0070] なお、 こ の先行、 段階的電力投入を 、 上述 し た比例直 線か ら 外れ る 溶鋼貯蔵量に合致 しな レ、 800 kW 、 950 kW で試し た と こ ろ 、 ピ ン チ ン グの発生を 回避でき なか った。
    [0071] 以上の各事例におい て 、 タ ン デ イ シ ュ 1 の容量が 7 ト
    [0072] » ン の場合 、 誘導加熱装置 2 の必要最高電力投入の 時期 を 入開始 1 分経過時に定め て その際にお け る 鋼浴深さ H : 600鄉 を基準浴面 レ ベ ル と 考え 、 こ れに至る 鋼浴面レ べ ル の上昇の途次に 、 20 0露（ 該基準 レ ベ ル の 3 3 % )お よ び 00雷 （ 67 % ) に達 し た各時点にて、 誘導加熱装置 2
    [0073] 20 の正規定格電力 1000 kW の それぞれ 30 % ( 30 0kW)、 65 % ( 650 kW) に相当する 電力投入バ タ 一 ン を適用する 第 8 図（a)の操業を行えば、 ピ ン チ ン グに よ る 妨害がな く 、 事 実上 タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼温度低下を伴わ ぬ篛込みが、 同
    [0074] O PI i 図（b)の よ う に実現で き る の で あ る 。
    [0075] 上述 し た 説明にお い て 、 タ ン デ イ シ ュ の容量は 7 ト ン の も の に つ い て験証 し た が 、 こ の容量に つ い ては 3 5 ト ン 、 7 5 ト ン と レ、 ぅ 大容量の も の で も 同様 に考え る こ と
    [0076] 5 ができ 、 所謂その貯蔵量に応じ た電力の逐次的 ¾上昇 ス ケ ジ ュ ー ル を採用すれ ばよ い。 ただ 、 大容量の .タ ン デ ィ シ ュ程、 内張 り 耐火物の 吸熱が大き く か つ浴面か ら の 放 熱 も それ だけ大 き く な る ので 、 上述 し た // T を小さ く す る には 、 初期注入の場合 あ る 程度注入の 速度を大き く す
    [0077] " る こ と を 考慮 し な ければな ら な い。
    [0078] ま た 、 上述 し た説明では 、 注入初期の現象に限定 し て 述べた が 、 タ ン デ イ シ ュ内溶鋼貯蔵量に応 じ 誘導'加熱装 置への 電力の供給を制御す る と い う 技術的手段は 、 連 · 連 々時の各 チ ヤ 一 ジ の継ぎ 目 に見 ら れ る 浴面 レ ベ ル の変
    [0079] " 動に伴 う 鋼浴深さ H が変る と き に も そ の ま ま適用 さ れ O 産 業 上 の 利 用 可 能 性 以上説 明 し た よ う に 、 本発明の溶鋼の 加熱方法は 、 鋼 の達続鏡造機用 タ ン デ ィ シ ュに対 し て好適に採用さ れ る0 が 、 受け入れ た金属溶湯に対 し て不可避に生 じ る 著 し い 奪熱に よ る 温度低下を 回避 し なけ ればな ら ない よ う な ケ ー ス に おけ る 、 誘導加熱装置を付帯せ る タ ン デ ィ シ ュ以 外の金属溶湯保持容器に対 し て も 採用 さ れ得る
    [0080] C PI
    权利要求:
    Claims
    請 求 の 範 連続餺造機用 タ ン デ イ シ ュ内溶鋼を 、 該 タ ン デ ィ シ ュ内部 と 連通す る ル ー プ状に 設け た迂回通路 と 、 こ の 迂回通路内を流動す る 溶鋼流に鎖交す る 磁束を発生 さ せ る コ イ ル と を 有 し 、 こ の コ イ ル に通電す る こ と に よ つて上記迂回通路 を通る 溶鋼に誘導電流を発生さ せ て そ の ジ ュ ー ル熱で加熱す る 溝型誘導加熱装置内に導 い て加熱す る に 当 り 、 該誘導加熱装置に供給す る 電力 を、 タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼貯蔵量に応 じ て制御する こ と を特 徵 と す る 連続鎳造機用 タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼の加熱方法。
    2. タ ン デ ィ シ ュ内溶鋼貯蔵量に応 じ る 電力の 供給を 、 タ ン デ ィ シ ュ内鐧浴深さ H∞と 上記迂回通路内溶鐧流 の誘導電流密度 D A/cm N と の関係が 、
    D ≤ 0 . 0 1 H + 4 ， 5 を満足す る よ う に行 う こ と を特徵 と す る 請求の範囲 1 記載の加熱方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
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    法律状态:
    1984-08-02| AK| Designated states|Designated state(s): US |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP609183A|JPS6348615B2|1983-01-18|1983-01-18||DE19843484369| DE3484369D1|1983-01-18|1984-01-18|Verfahren zum erhitzen geschmolzenen stahls im trichter einer kontinuierlichen giessvorrichtung.|
    AT84900534T| AT62160T|1983-01-18|1984-01-18|Verfahren zum erhitzen geschmolzenen stahls im trichter einer kontinuierlichen giessvorrichtung.|
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