JPH07106438B2 - Metal melt container with heating part - Google Patents
Metal melt container with heating partInfo
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- JPH07106438B2 JPH07106438B2 JP15627987A JP15627987A JPH07106438B2 JP H07106438 B2 JPH07106438 B2 JP H07106438B2 JP 15627987 A JP15627987 A JP 15627987A JP 15627987 A JP15627987 A JP 15627987A JP H07106438 B2 JPH07106438 B2 JP H07106438B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は鉄鋼などの高温の金属溶湯を保持するととも
に、その金属溶湯を加熱する加熱部をもつ金属溶湯容器
に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a molten metal container that holds a molten metal at high temperature such as steel and has a heating unit that heats the molten metal.
本発明にかかる加熱部をもつ金属溶湯容器は、連続鋳造
方法で使用されるタンディシュ内に保持された金属溶湯
を加熱して、その金属溶湯の温度調整を行なう際に利用
することができる。The molten metal container having the heating unit according to the present invention can be used when heating the molten metal held in the tundish used in the continuous casting method to adjust the temperature of the molten metal.
[従来の技術] 金属の溶解工場などでは、溶解した溶湯を次工程で処理
するまでの間、容器本体内に保持しておくことがある。
しかし容器本体内の溶湯は冷める問題がある。例えば、
連続鋳造方法では、とりべから例えば1400〜1600℃程度
の鉄鋼の溶湯をタンデシュに1次的にうけ、タンデッシ
ュの吐出口から溶湯を水冷鋳型に注入して冷却固化し、
スプレー帯による2次冷却の後、冷却固化した部分をピ
ンチロールで引張り、所定の長さに切断し、これにより
スラブやビレットなどを製造している。上記した連続鋳
造方法では、分塊圧延法に比較して製造される製品の品
質は向上しており、歩留も向上している。しかし、近
年、鉄鋼製品では一層の高品質化が要求されているた
め、連続鋳造方法でも鉄鋼製品の高品質化のための開発
が鋭意行なわれている。[Prior Art] In a metal melting factory or the like, a molten metal may be held in the container body until it is processed in the next step.
However, there is a problem that the molten metal in the container body is cooled. For example,
In the continuous casting method, a molten steel of, for example, about 1400 to 1600 ° C is temporarily received from a ladle in a tundish, and the molten metal is injected into a water-cooled mold from a tundish discharge port to be cooled and solidified,
After the secondary cooling by the spray band, the cooled and solidified portion is pulled by a pinch roll and cut into a predetermined length, thereby manufacturing a slab, a billet and the like. In the above continuous casting method, the quality of the manufactured product is improved and the yield is also improved as compared with the slabbing method. However, in recent years, steel products have been required to have higher quality. Therefore, continuous casting methods have been earnestly developed to improve the quality of steel products.
ところで、連続鋳造方法では、鉄鋼の溶湯をタンデッシ
ュに1次的に受ける関係上、タンデッシュ内で鉄鋼の溶
湯の温度が低下しがちであった。特に連続鋳造する際、
鋳造初期に比較して鋳造末期では溶湯の温度が数〜数10
℃程度低下する。ここで、水冷鋳型に注入する金属溶湯
の注入温度は、数〜数10℃程度の変動であっても、製造
される製品の品質に相当影響を与える。そのためタンデ
ッシュ内で鉄鋼の溶湯の温度が低下することは、品質管
理上好ましくない。By the way, in the continuous casting method, the temperature of the molten steel is apt to be lowered in the tundish because the molten steel is primarily received by the tundish. Especially when performing continuous casting
The temperature of the molten metal is several to several tens at the end of casting compared to the beginning of casting.
Decrease about ℃. Here, the injection temperature of the molten metal injected into the water-cooled mold has a considerable influence on the quality of the manufactured product even if it fluctuates by several to several tens of degrees. Therefore, it is not preferable in terms of quality control that the temperature of the molten steel is lowered in the tundish.
そこで、近年、タンデッシュ内で鉄鋼の溶湯の温度を調
整するべく、タンデッシュ内の溶湯に電極を浸漬し、タ
ンデッシュ内の溶湯自体に電流を直接流してジュール熱
で溶湯自体を発熱させる装置が提供されている。しか
し、この場合には溶湯の電気抵抗率は小であるので、か
なり大きな電流量を必要とする。またタンデッシュ内の
金属溶湯を誘導加熱する装置も提供されている。またタ
ンデッシュの上方にプラズマトーチを設置して、タンデ
ッシュ内の金属溶湯をプラズマ加熱する装置も提供され
ている。Therefore, in recent years, in order to adjust the temperature of the molten steel in the tundish, an electrode is immersed in the molten metal in the tundish, and an electric current is directly applied to the molten metal in the tundish to heat the molten metal itself by Joule heat. ing. However, in this case, since the electric resistivity of the molten metal is small, a considerably large amount of current is required. There is also provided a device for inductively heating the molten metal in the tundish. There is also provided a device in which a plasma torch is installed above the tundish to plasma-heat the molten metal in the tundish.
[発明が解決しようとする問題点] 本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、その
目的は、導電性セラミックス製の発熱体を発熱させるこ
とにより、容器本体に保持している金属溶湯を加熱する
加熱部をもつ金属溶湯容器を提供するにある。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to melt a metal melt held in a container body by causing a heating element made of a conductive ceramic to generate heat. In order to provide a metal molten metal container having a heating part for heating.
[問題点を解決するための手段] 本発明にかかる加熱部をもつ金属溶湯容器は、金属溶湯
を保持する容器本体と、容器本体に保持される金属溶湯
に浸漬され内部に電極部と電極部を覆う導電性セラミッ
クス製の発熱体とからなる少なくとも1個のヒータ装置
とを有し、 電極部と金属溶湯との間に電圧を印加し発熱体に通電し
て発熱させる構成としたことを特徴とするものである。
ヒータ装置の数は適宜設定するが、1本でも、2本で
も、それ以上でもよい。[Means for Solving Problems] A molten metal container having a heating unit according to the present invention includes a container body for holding the molten metal, and an electrode portion and an electrode portion inside which is immersed in the molten metal held in the container body. At least one heater device made of a conductive ceramic heating element covering the heating element, and applying a voltage between the electrode part and the molten metal to energize the heating element to generate heat. It is what
The number of heater devices is appropriately set, but may be one, two, or more.
導電性セラミックスとしては具体的に、ジルコニア(Zr
O2)、ジルコニアとマグネシアの混合体、炭化けい素
(SiC)、ランタンクロメート(LaCrO3)、ケイ化モリ
ブデン(MoSi2)、窒化チタニウム(TiN)、炭化チタニ
ウム(TiC)等を主成分としたものを使用することがで
きる。ただし、上記導電性セラミックス材料の中から金
属溶湯の加熱温度、ヒータ装置の使用場所の酸性、還元
性などの雰囲気、セラミックスの耐熱性、セラミックス
の高温における耐衝撃性を考慮して選択するべきであ
る。Specific examples of conductive ceramics include zirconia (Zr
O 2 ), a mixture of zirconia and magnesia, silicon carbide (SiC), lanthanum chromate (LaCrO 3 ), molybdenum silicide (MoSi 2 ), titanium nitride (TiN), titanium carbide (TiC), etc. Things can be used. However, the conductive ceramic materials should be selected in consideration of the heating temperature of the molten metal, the acidity of the place where the heater device is used, the reducing atmosphere, the heat resistance of the ceramics, and the impact resistance of the ceramics at high temperatures. is there.
発熱がジルコニアを主成分とする場合には、安定化剤と
して酸化カルシウム(CaO)、マグネシア(MgO)、酸化
イットリウム(Y2O3)、酸化イッテルビウム(Yb
2O3)、酸化スカンジウム(Sc2O3)を数%数10%程度添
加し、転移を回避した安定化ジルコニア、準安定ジルコ
ニアを使用することが望ましい。このようにすれば転移
に伴う膨脹を回避することができ、発熱体の歪みを抑制
することができる。発熱体を形成する導電性セラミック
ス材料は、温度が変化しても発熱体の抵抗値は変化しな
いか、あるいは、抵抗値が増大する正性を示すことが望
ましい。このように温度が上昇すると、導電性セラミッ
クスの抵抗値が増大する正性を示す場合には、発熱体に
高温部が生じた場合に、その高温部は抵抗値が高くな
る。そのため、高温部よりも温度の低い部分を電流は流
れ、したがって発熱体の全体にわたって均一に発熱させ
るに都合がよい。もし、導電性セラミックスは、温度が
上昇すると抵抗値が低下する負性をもつ場合には、発熱
体に高温部が生じた場合に、その高温部は抵抗値が低く
なる。そのため、高温部よりも温度の低い部分は、電流
が流れにくくなり、高温部に電流は流れやすくなる。し
たがって高温部は増々高温となり、発熱体の発熱むらが
生じるので、望ましくない。When the heat generation is mainly composed of zirconia, stabilizers such as calcium oxide (CaO), magnesia (MgO), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), ytterbium oxide (Yb)
2 O 3 ) and scandium oxide (Sc 2 O 3 ) are added in the range of several% to several tens%, and it is desirable to use stabilized zirconia or metastable zirconia that avoids transition. By doing so, expansion accompanying the transition can be avoided, and distortion of the heating element can be suppressed. It is desirable that the conductive ceramic material forming the heating element does not change the resistance value of the heating element even if the temperature changes, or exhibits a positive property that the resistance value increases. When the temperature rises in this way, the resistance value of the conductive ceramic increases, and when the heating element has a high temperature portion, the resistance value of the high temperature portion increases. Therefore, an electric current flows through a portion having a temperature lower than that of the high temperature portion, and therefore, it is convenient to cause the entire heating element to generate heat uniformly. If the conductive ceramic has the negative property that the resistance value decreases as the temperature rises, when the heating element has a high temperature portion, the resistance value of the high temperature portion becomes low. Therefore, it becomes difficult for the current to flow in a portion having a temperature lower than that in the high temperature portion, and the current easily flows in the high temperature portion. Therefore, the temperature of the high-temperature portion becomes higher and higher, which causes uneven heat generation of the heating element, which is not desirable.
発熱体の全抵抗R(Ω)は、導電性セラミックスの固有
抵抗値ρ(Ωcm)と発熱体の肉厚t(cm)と発熱体の面
積S(cm2)とに影響され、したがってその形状と肉厚
などに影響され、R=(ρ・t)/Sとなる。導電性セラ
ミックスは、その固有抵抗値ρが1〜5×103(Ωcm)
程度のものを採用することができる。The total resistance R (Ω) of the heating element is influenced by the specific resistance value ρ (Ωcm) of the conductive ceramics, the wall thickness t (cm) of the heating element, and the area S (cm 2 ) of the heating element, and therefore its shape. Is affected by the wall thickness and so on, and R = (ρ · t) / S. The specific resistance value ρ of conductive ceramics is 1 to 5 × 10 3 (Ωcm)
Something can be adopted.
なお、発熱体の固有抵抗値は導電性セラミックスに非導
電性セラミックスを配合し、配合割合を調節することに
より変えることができる。The specific resistance value of the heating element can be changed by blending conductive ceramics with non-conductive ceramics and adjusting the blending ratio.
発熱体は、導電性セラミックスの粉末を所定形状に成形
した後、又は導電性セラミックスの粉末と非導電性セラ
ミックスの粉末との混合粉末を所定形状に成形した後、
所定温度に加熱して焼結することにより形成される。例
えば、セラミックスの粉末をボールミル、振動ミルなど
で充分に粉砕、混合して原料セラミックス粉末を調整す
る。そして、その原料セラミックス粉末を加圧成形して
圧密体を形成する。その後、必要な場合には乾燥工程を
行ない、高温に加熱して焼結する。加圧成形は、プレス
加圧法、静水圧加圧法、ホットプレス法などの公知の手
段を採用することができる。焼結は、非酸化性雰囲気、
不活性雰囲気または高真空下で行なうとよい。The heating element, after molding the conductive ceramic powder into a predetermined shape, or after molding a mixed powder of the conductive ceramic powder and the non-conductive ceramic powder into a predetermined shape,
It is formed by heating to a predetermined temperature and sintering. For example, the raw material ceramic powder is prepared by thoroughly pulverizing and mixing the ceramic powder with a ball mill, a vibration mill or the like. Then, the raw material ceramic powder is pressure-molded to form a compact. Then, if necessary, a drying process is performed, and heating is performed at a high temperature to sinter. For the pressure molding, known means such as a press pressing method, a hydrostatic pressing method, a hot pressing method can be adopted. Sintering is in a non-oxidizing atmosphere,
It is preferable to perform it in an inert atmosphere or high vacuum.
電極部は、金属溶湯の熱で溶融しないように溶融温度が
金属溶湯の温度よりも高いことが必要である。また、電
極部は、できるだけ熱伝達率が大きい方が望ましい。そ
のため電極部は炭素で形成することが望ましい。また電
気抵抗の小さい導電性セラミックスを電極部として使用
することもできる。このような場合には、電極部と発熱
体を一体的に成形し、そのまま焼成することも可能であ
る。ヒータ装置は、後述の実施例に示すように、板状の
電極部と、電極部を被覆する層状または板状の発熱体と
から形成することができる。また、ヒータ装置は、棒状
の電極部と、電極部を被覆する発熱体とから形成するこ
とができる。また、ヒータ装置は、板状の電極部と、電
極部を両側から被覆する横断面台形状の発熱体とから形
成することができる。The electrode part needs to have a melting temperature higher than the temperature of the molten metal so as not to be melted by the heat of the molten metal. Further, it is desirable that the electrode portion has a heat transfer coefficient as large as possible. Therefore, it is desirable that the electrode portion is made of carbon. Also, a conductive ceramic having a low electric resistance can be used as the electrode portion. In such a case, it is also possible to integrally mold the electrode portion and the heating element and fire them as they are. The heater device can be formed of a plate-shaped electrode portion and a layered or plate-shaped heating element that covers the electrode portion, as shown in Examples described later. Further, the heater device can be formed of a rod-shaped electrode portion and a heating element that covers the electrode portion. Further, the heater device can be formed from a plate-shaped electrode portion and a heating element having a trapezoidal cross section that covers the electrode portion from both sides.
なお、本発明にかかる金属溶湯容器では、容器本体に保
持した金属溶湯の貯溜量を検出するγ線レベル計などの
センサを配設するとともに、センサの信号に応じて発熱
体への電流を制御する制御装置を配設することもでき
る。このようにすれば、容器本体に保持されている金属
溶湯の変動量に応じて発熱体へ流す電流量を制御するの
で、溶湯の温度調整をより一層精度よくできる。In the molten metal container according to the present invention, a sensor such as a γ-ray level meter for detecting the stored amount of the molten metal held in the container body is provided, and the current to the heating element is controlled according to the signal of the sensor. It is also possible to provide a control device for this. With this configuration, the amount of current flowing to the heating element is controlled according to the amount of change in the molten metal held in the container body, so that the temperature of the molten metal can be adjusted more accurately.
[実施例] 本発明にかかる加熱部をもつ金属溶湯容器を鉄鋼の連続
鋳造方法で使用するタンデッシュ装置に適用した第1実
施例について説明する。[Embodiment] A first embodiment in which a molten metal container having a heating unit according to the present invention is applied to a tundish apparatus used in a continuous casting method for steel will be described.
まず、連続鋳造方法で使用する連続鋳造装置について説
明する。この連続鋳造装置は、第5図に示すように、鉄
鋼溶湯を保持する容器本体としてのタンデッシュ1と、
タンデッシュ1よりも下方に配置された水冷鋳型2と、
二次冷却スプレー帯3と、ピンチロール4と、整直ロー
ル5とで構成されている。なお、タンデッシュ1は、溶
湯を5t程度保持する容量である。First, a continuous casting apparatus used in the continuous casting method will be described. This continuous casting apparatus, as shown in FIG. 5, includes a tundish 1 as a container body for holding a molten steel,
A water-cooled mold 2 arranged below the tundish 1,
It is composed of a secondary cooling spray zone 3, a pinch roll 4, and a straightening roll 5. The tundish 1 has a capacity for holding the molten metal for about 5 tons.
本実施例で使用する第1のヒータ装置6及び第2のヒー
タ装置9を2図に示す。第1のヒータ装置6は、ジルコ
ニアとマグネシアを主成分とする層状発熱体7と、層状
発熱体7に接触している炭素で形成された板状電極部8
とで構成されている。ここで、層状発熱体7は、巾l1が
1m程度、長さl2が1m程度、肉厚t1が5cm程度である。面
状電極部8は、アルミナからなる絶縁体70、絶縁体71で
区切られ、電極体72、電極体73、電極体74とに三分割さ
れている。電極体72、電極体73、電極体74には夫々、端
子75、76、77が突出している。The first heater device 6 and the second heater device 9 used in this embodiment are shown in FIG. The first heater device 6 includes a layered heating element 7 containing zirconia and magnesia as main components, and a plate-shaped electrode portion 8 formed of carbon in contact with the layered heating element 7.
It consists of and. Here, the layered heating element 7 has a width l1
The length is about 1 m, the length l2 is about 1 m, and the wall thickness t1 is about 5 cm. The planar electrode portion 8 is divided by an insulator 70 and an insulator 71 made of alumina, and is divided into three parts, an electrode body 72, an electrode body 73, and an electrode body 74. Terminals 75, 76, and 77 project from the electrode body 72, the electrode body 73, and the electrode body 74, respectively.
第2のヒータ装置9は、第1のヒータ装置6と略同一の
構成であり、ジルコニアとマグネシアを主成分とする層
状発熱体10と、層状発熱体10に接触している炭素で形成
された板状電極部11とで構成されている。ここで、層状
発熱体10は、巾が1m程度、長さが1m程度、肉厚が5cm程
度である。板状電極部11は、絶縁体110、絶縁体111で区
切られ、電極体112、電極体113、電極体114とに三分割
されている。電極体112、電極体113、電極体114には夫
々、端子115、116、117が突出している。なお、板状電
極部8、板状電極部11のうち、層状発熱体7、層状発熱
体10に接触していない部分には、電気絶縁材料としての
アルミナとマグネシアの混合体からなる絶縁膜8a、11a
が被覆されている。The second heater device 9 has substantially the same configuration as the first heater device 6, and is formed of a layered heating element 10 containing zirconia and magnesia as main components, and carbon in contact with the layered heating element 10. It is composed of a plate-shaped electrode portion 11. Here, the layered heating element 10 has a width of about 1 m, a length of about 1 m, and a wall thickness of about 5 cm. The plate-shaped electrode portion 11 is divided by an insulator 110 and an insulator 111, and is divided into three parts, an electrode body 112, an electrode body 113, and an electrode body 114. Terminals 115, 116, and 117 project from the electrode body 112, the electrode body 113, and the electrode body 114, respectively. An insulating film 8a made of a mixture of alumina and magnesia as an electrically insulating material is provided on a portion of the plate-shaped electrode portion 8 and the plate-shaped electrode portion 11 which is not in contact with the layered heating element 7 and the layered heating element 10. , 11a
Are covered.
次に連続鋳造する際について説明する。まず、第1図に
示すように第1のヒータ装置6において、端子75と端子
77とを交流電源に接続して、層状発熱体7を介して電極
体72と電極体74との間で100〜600Aの電流を流し、これ
により発熱体7を発熱し、もって発熱体7を予熱する。
同様に、第2のヒータ装置9において、端子115と端子1
17とを交流電源に接続して、層状発熱体10を介して電極
体112と電極体114との間で100〜600Aの電流を流し、こ
れにより発熱体10を発熱し、もって発熱体10を予熱す
る。Next, the case of continuous casting will be described. First, as shown in FIG. 1, in the first heater device 6, the terminals 75 and
77 is connected to an AC power source, and a current of 100 to 600 A is passed between the electrode body 72 and the electrode body 74 through the layered heat generating body 7, whereby the heat generating body 7 generates heat, and thus the heat generating body 7 is generated. Preheat.
Similarly, in the second heater device 9, the terminals 115 and 1
17 is connected to an AC power source, a current of 100 to 600 A is caused to flow between the electrode body 112 and the electrode body 114 through the layered heat generating body 10, whereby the heat generating body 10 generates heat and thus the heat generating body 10 is Preheat.
このようにヒータ装置6およびヒータ装置9を予熱した
状態で、とりべ30から移されてタンディシュ1に保持さ
れている1400〜1600℃程度の高温の鉄鋼の溶湯にヒータ
装置6およびヒータ装置9を浸漬する。浸漬した状態の
平面図を第6図に示す。第6図に示すようにタンデッシ
ュ1の長手方向にそってヒータ装置6およびヒータ装置
9は互いに略平行となるようにタンデッシュ1内に配置
する。この場合には、とりべから移された溶湯は第6図
に示すように吐出口10に向けて矢印X方向に流がれるの
で、流れる溶湯はヒータ装置6およびヒータ装置9に直
接には当らず、そのため、ヒータ装置6および9の損傷
を極力防止することができる。With the heater device 6 and the heater device 9 preheated in this way, the heater device 6 and the heater device 9 are placed in the molten steel of high temperature of about 1400 to 1600 ° C. which is transferred from the ladle 30 and is held in the tundish 1. Soak. A plan view of the immersed state is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the heater device 6 and the heater device 9 are arranged in the tundish 1 so as to be substantially parallel to each other along the longitudinal direction of the tundish 1. In this case, since the molten metal transferred from the ladle flows in the direction of arrow X toward the discharge port 10 as shown in FIG. 6, the flowing molten metal does not directly contact the heater device 6 and the heater device 9. Therefore, damage to the heater devices 6 and 9 can be prevented as much as possible.
第7図に示すように吐出口10に向けて矢印X方向へ流れ
る溶湯がヒータ装置6に直接当るように、ヒータ装置6
およびヒータ装置9を略平行に配置することもできる。
このようにすれば、吐出口10に向けて流れる溶湯が直接
ヒータ装置6に当るので、タンデッシュ1内の溶湯を加
熱する効果を向上させるに有利となる。なお、第7図に
示す場合には、ヒータ装置6の下部とタンデッシュ1の
底壁との間を、とりべから移された溶湯は吐出口10aに
向けて流れるものである。As shown in FIG. 7, the heater device 6 is arranged so that the molten metal flowing in the direction of the arrow X toward the discharge port 10 directly contacts the heater device 6.
Also, the heater device 9 may be arranged substantially in parallel.
By doing so, the molten metal flowing toward the discharge port 10 directly hits the heater device 6, which is advantageous for improving the effect of heating the molten metal in the tundish 1. In the case shown in FIG. 7, the molten metal transferred from the ladle between the lower part of the heater device 6 and the bottom wall of the tundish 1 flows toward the discharge port 10a.
前記のように溶湯を浸漬する前にヒータ装置6および9
を予熱すれば、発熱体7および発熱体10の急熱を防止で
きる。よって層状発熱体7および層状発熱体10に亀裂が
生じることを極力抑制することができる。又、上記した
予熱により、ジルコニアを主成分とする発熱体7および
発熱体10の導電性を確保できる。なお発熱体7および発
熱体10に亀裂が生じた場合には、金属溶湯と板状電極部
8、板状電極部11とが直接に導通し、発熱体7および発
熱体10の発熱量が小さくなり、ヒータ装置6および9を
有効に利用できない。The heater devices 6 and 9 before the molten metal is immersed as described above.
By preheating, the rapid heating of the heating element 7 and the heating element 10 can be prevented. Therefore, the occurrence of cracks in the layered heating element 7 and the layered heating element 10 can be suppressed as much as possible. Further, the above-mentioned preheating can ensure the conductivity of the heating element 7 and the heating element 10 containing zirconia as a main component. When the heating element 7 and the heating element 10 are cracked, the molten metal and the plate-shaped electrode portion 8 and the plate-shaped electrode portion 11 are directly connected to each other, and the heat generation amount of the heating element 7 and the heating element 10 is small. Therefore, the heater devices 6 and 9 cannot be effectively used.
上記のようにヒータ装置6および9を浸漬した状態で、
第2図に示すように端子76と端子116とを交流電源に接
続し、端子76と端子116との間に100〜600Vの電圧を印加
する。これによりタンデッシュ1に保持されている溶湯
を介してヒータ装置6の層状発熱体7とヒータ装置9の
層状発熱体10との間で電流を流す。電流量は200〜400A
程度である。このときジルコニアを主成分とする発熱体
7および発熱体10は高温に発熱する。したがってタンデ
ッシュ1内に保持された溶湯は、加熱されて約1〜30℃
昇温し、温度調節される。With the heater devices 6 and 9 immersed as described above,
As shown in FIG. 2, the terminals 76 and 116 are connected to an AC power source, and a voltage of 100 to 600 V is applied between the terminals 76 and 116. As a result, an electric current is passed between the layered heating element 7 of the heater device 6 and the layered heating element 10 of the heater device 9 through the molten metal held in the tundish 1. Current amount is 200-400A
It is a degree. At this time, the heat generating element 7 and the heat generating element 10 containing zirconia as a main component generate heat at a high temperature. Therefore, the molten metal held in the tundish 1 is heated to about 1 to 30 ° C.
The temperature is raised and the temperature is adjusted.
本実施例では、ヒータ装置6の発熱体7、ヒータ装置9
の発熱体10の発熱量で溶湯を加熱するため、従来より提
供されている溶湯自体に直接電流を流して溶湯自体に発
生したジュール熱で溶湯を発熱させる場合に比較して、
必要とする電流量は小であり、したがってその電気的制
御も行ない易い。In this embodiment, the heating element 7 of the heater device 6 and the heater device 9
Since the molten metal is heated by the heat generation amount of the heating element 10, compared with the case where the molten metal is heated by the Joule heat generated in the molten metal itself by directly supplying an electric current to the molten metal, which has been conventionally provided,
The amount of current required is small, and therefore its electrical control is easy to perform.
また本実施例では、発熱体7および発熱体10は層状のた
め表面積が大きくつまり放熱面積を大きくでき、発熱体
7および発熱体10に熱がこもることを極力抑制すること
ができる。したがって発熱体7および発熱体10の熱によ
る亀裂、破損の抑制に有利である。故に本実施例では発
熱体7、発熱体10の耐熱温度が低い場合でもよく、した
がって発熱体7、発熱体10を形成する導電性セラミック
ス材料の種類を、耐熱温度が低いものまで拡大すること
ができる。Further, in the present embodiment, since the heating elements 7 and 10 are layered, the surface area is large, that is, the heat radiation area can be increased, and it is possible to suppress the heat from being accumulated in the heating elements 7 and 10 as much as possible. Therefore, it is advantageous for suppressing cracks and damages due to heat of the heating elements 7 and 10. Therefore, in this embodiment, the heat-resistant temperature of the heat-generating body 7 and the heat-generating body 10 may be low. Therefore, the types of conductive ceramic materials forming the heat-generating body 7 and the heat-generating body 10 can be expanded to those having a low heat-resistant temperature. it can.
第3図は発熱体7および10の断面における温度分布を模
式的に示す。第3図に示すように、発熱体7および10で
は、電極部8、11側の部位で最高温度(Tmax)となり、
電極部8、11に接触する面A、溶湯に接触する面Bに向
かうにつれて次第に温度が低下する。この場合、発熱体
7および10の溶融を防止すべく、最高温度(Tmax)を、
発熱体7、10を形成する導電性セラミックスの溶融温度
よりも低く設定する必要がある。FIG. 3 schematically shows the temperature distribution in the cross section of the heating elements 7 and 10. As shown in FIG. 3, in the heating elements 7 and 10, the maximum temperature (Tmax) is reached at the electrode portions 8 and 11 side,
The temperature gradually decreases toward the surface A that contacts the electrode portions 8 and 11 and the surface B that contacts the molten metal. In this case, in order to prevent melting of the heating elements 7 and 10, the maximum temperature (Tmax)
It is necessary to set the temperature lower than the melting temperature of the conductive ceramics forming the heating elements 7 and 10.
上記したようにタンディシュ1内で温度調整された溶湯
は、タンデイシュ1の吐出口10aから吐出され、鋳型2
で冷却固化され、さらにスプレー帯3からの冷却水の噴
出で冷却され、冷却固化したものはピンチロール4で下
方に引張られる。その後は切断機により所定の長さに切
断される。The molten metal whose temperature is adjusted in the tundish 1 as described above is discharged from the discharge port 10a of the tundish 1, and the mold 2
After being cooled and solidified, it is further cooled by jetting cooling water from the spray zone 3 and cooled and solidified is pulled downward by a pinch roll 4. After that, it is cut into a predetermined length by a cutter.
上記のように本実施例では、ヒータ装置6およびヒータ
装置9でタンデッシュ1内に保持した溶湯を加熱して溶
湯の温度調整できるので、タンデッシュ1に保持した溶
湯の温度を適切に値に確保することができ、連続鋳造方
法で製造したブルーム、ビレットなどの製品の品質を向
上するに有利である。As described above, in the present embodiment, the temperature of the molten metal held in the tundish 1 can be adjusted by heating the molten metal held in the tundish 1 by the heater device 6 and the heater device 9, so that the temperature of the molten metal held in the tundish 1 can be secured at an appropriate value. This is advantageous in improving the quality of products such as blooms and billets produced by the continuous casting method.
上記した実施例では発熱体7、10は、面積が1m2、厚み
が5cmであったが、層状発熱体7、10は、面積が1m2、厚
みが1cmと薄型化することもできる。薄型化した場合に
は、発熱体7、10に熱がこもることを抑制できるもの
の、金属溶湯の温度が高温であると、溶湯の熱により溶
損しやすく、寿命が短かくなる。そのため、溶損を抑え
るべく、発熱体7は、面積が1m2、厚みが3cmとすること
もできる。さらに層状発熱体7は、面積が3m2、厚みが5
cmとすることもできる。In the above-mentioned examples, the heating elements 7 and 10 had an area of 1 m 2 and a thickness of 5 cm, but the layered heating elements 7 and 10 can be thinned to have an area of 1 m 2 and a thickness of 1 cm. When the thickness is reduced, heat can be suppressed from being accumulated in the heating elements 7 and 10, but if the temperature of the molten metal is high, it is easily melted by the heat of the molten metal and the life is shortened. Therefore, in order to suppress melting loss, the heating element 7 may have an area of 1 m 2 and a thickness of 3 cm. Further, the layered heating element 7 has an area of 3 m 2 and a thickness of 5
It can also be cm.
なお、ヒータ装置6、9が薄型で板状のため、タンデッ
シュ1の容積が小型の場合では、第7図に示すように、
ヒータ装置6をタンデッシュ1の内壁に接触させて保持
しなければならず、タンデッシュ1側への伝熱ロスが生
じやすい。Since the heater devices 6 and 9 are thin and plate-shaped, when the tundish 1 has a small volume, as shown in FIG.
Since the heater device 6 has to be held in contact with the inner wall of the tundish 1, heat transfer loss to the tundish 1 side is likely to occur.
(第2実施例) 本発明の第2実施例について第8図、第9図(A)
(B)(C)を参照して説明する。本実施例も鉄鋼の連
続鋳造法に使用するタンデッシュ装置に適用したもので
ある。本実施例で使用するヒータ装置12は、第1実施例
の場合と同様に、容器本体としてのタンデッシュ1に保
持された溶湯に浸漬されるものである。このヒータ装置
12は、炭素から形成した電極部13と、電極部13の厚み方
向の両面に被覆されたジルコニアとマグネシアとを主成
分とした発熱体14とで形成されている。第9図に示すよ
うに第2実施例にかかる発熱体14は、その高さhが50cm
程度、長辺l3が85cm程度、短辺l4が60cm程度である。第
2実施例にかかる発熱体14は、放熱面積を確保しつつ、
発熱体14の強度を確保することができる。放熱面積を確
保できるので、熱のこもりを抑制し発熱体14の内部温度
を低くしつつ、溶湯への伝熱量を確保することができ
る。(Second Embodiment) FIG. 8 and FIG. 9 (A) showing the second embodiment of the present invention.
This will be described with reference to (B) and (C). This embodiment is also applied to the tundish device used in the continuous steel casting method. The heater device 12 used in this embodiment is immersed in the molten metal held in the tundish 1 as the container body, as in the case of the first embodiment. This heater device
The electrode 12 is formed of an electrode portion 13 formed of carbon, and a heating element 14 mainly composed of zirconia and magnesia, which is coated on both surfaces of the electrode portion 13 in the thickness direction. As shown in FIG. 9, the heating element 14 according to the second embodiment has a height h of 50 cm.
The long side l3 is about 85 cm, and the short side l4 is about 60 cm. The heating element 14 according to the second embodiment secures a heat radiation area while
The strength of the heating element 14 can be secured. Since the heat radiation area can be secured, the amount of heat transferred to the molten metal can be secured while suppressing the heat buildup and lowering the internal temperature of the heating element 14.
さらに、第8図に示すように、とりべからタンデッシュ
1内に移され吐出口10に向かう溶湯が直接ヒータ装置12
に当たるように、ヒータ装置12を配置することができる
ので、そのぶんヒータ装置12から溶湯への伝熱効率を向
上させることができる。Further, as shown in FIG. 8, the molten metal moved from the ladle into the tundish 1 toward the discharge port 10 is directly heated by the heater device 12.
Since the heater device 12 can be arranged so as to hit, the heat transfer efficiency from the heater device 12 to the molten metal can be improved accordingly.
しかもタンデッシュ1の容積が小型の場合であっても、
タンデッシュ1の内壁にヒータ装置12を接触させずとも
よいので、ヒータ装置12の熱がタンデッシュ1側へ伝熱
されることを抑制でき、伝熱ロスを少なくしうる。Moreover, even if the volume of the tundish 1 is small,
Since it is not necessary to bring the heater device 12 into contact with the inner wall of the tundish 1, heat of the heater device 12 can be prevented from being transferred to the tundish 1 side, and heat transfer loss can be reduced.
この実施例の場合にも、電極部13の表面のうち、発熱体
14に接触しない部位には、アルミナとマグネシアとの混
合体からなる絶縁膜が被覆されている。Also in the case of this embodiment, the heating element of the surface of the electrode portion 13
A portion not in contact with 14 is covered with an insulating film made of a mixture of alumina and magnesia.
(第3実施例) 本発明の第3実施例について第10図を参照して説明す
る。本実施例も鉄鋼の連続鋳造法に使用するタンデッシ
ュ装置に適用したものである。本実施例では、ヒータ装
置15は電極部16と電極部16に被覆された発熱体17とで形
成されている。そして、容器本体としてのタンデッシュ
1の底壁には、1個のヒータ装置15の両側に位置するよ
うに、堰1a、堰1bが形成されている。堰1a、堰1bは、ヒ
ータ装置15で加熱された溶湯に対流を発生させやすく
し、これにより溶湯中の不純物を浮上させやすくするも
のである。(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is also applied to the tundish device used in the continuous steel casting method. In the present embodiment, the heater device 15 is composed of the electrode portion 16 and the heating element 17 covered by the electrode portion 16. Then, on the bottom wall of the tundish 1 as the container body, weirs 1a and 1b are formed so as to be located on both sides of one heater device 15. The weirs 1a and 1b facilitate convection in the molten metal heated by the heater device 15, thereby facilitating floating of impurities in the molten metal.
(第4実施例) 本発明の第4実施例について第11図を参照して説明す
る。本実施例も鉄鋼の連続鋳造法に使用されるタンデッ
シュ装置に適用したものである。本実施例で使用するヒ
ータ装置18は、棒状の炭素製の電極部19と、キャップタ
イプの発熱体20とで形成されている。ヒータ装置21は、
棒状の炭素製の電極部22と、キャップタイプの発熱体23
とで形成されている。発熱体20、23はキャップタイプで
あり、その内周部にめねじが形成されており、電極部1
9、22の先端のおねじ部にねじこむことにより取着され
ている。この場合にも、電極部19、22の表面のうち、発
熱体20、23に接触しない部位には、アルミナとマグネシ
アの混合体からなる絶縁膜が被覆されている。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is also applied to the tundish device used in the continuous steel casting method. The heater device 18 used in this embodiment is composed of a rod-shaped carbon electrode part 19 and a cap-type heating element 20. The heater device 21 is
The rod-shaped carbon electrode part 22 and the cap-type heating element 23
It is formed by. The heating elements 20 and 23 are of a cap type, and female threads are formed on the inner peripheral portion thereof.
It is attached by screwing into the male threads of the tips of 9 and 22. Also in this case, a portion of the surfaces of the electrode portions 19 and 22 that does not come into contact with the heating elements 20 and 23 is covered with an insulating film made of a mixture of alumina and magnesia.
[発明の効果] 本発明にかかる加熱部をもつ金属溶湯容器によれば、容
器本体に保持されている金属溶湯を導電性セラミックス
の発熱で加熱することができ、したがって金属溶湯の温
度調整を行なうことができる。したがって本発明にかか
る加熱部をもつ金属溶湯容器を、連続鋳造法で使用され
るタンデッシュ装置に適用した場合には、連続鋳造法で
製造した製品の品質を向上させることができる。[Effect of the Invention] According to the molten metal container having the heating unit according to the present invention, the molten metal held in the container body can be heated by the heat generated by the conductive ceramics, and therefore the temperature of the molten metal is adjusted. be able to. Therefore, when the molten metal container having the heating unit according to the present invention is applied to the tundish apparatus used in the continuous casting method, the quality of the product manufactured by the continuous casting method can be improved.
図面は本発明にかかる加熱部をもつ金属溶湯容器の各実
施例を示し、第1図は第1実施例の予熱している状態を
示す第1ヒータ装置の斜視図、第2図は第1ヒータ装置
と第2ヒータ装置との間で通電している状態の概略斜視
図であり、第3図は発熱体の断面における温度分布を模
式的に示すグラフであり、第4図は溶湯にヒータ装置を
浸漬している状態の概略面図であり、第5図は連続鋳造
方法で使用する装置の概略断面図、第6図は溶湯にヒー
タ装置を浸漬している状態の平面図、第7図はヒータ装
置を溶湯に浸漬してしいる状態の平面図である。 第8図及び第9図(A)(B)(C)は本発明にかかる
金属溶湯容器の第2実施例を示し、第8図はヒータ装置
を溶湯に浸漬している状態の平面図であり、第9図
(A)はヒータ装置の横断面図、第9図(B)はヒータ
装置の側面図、第9図(C)はヒータ装置の斜視図であ
る。 第10図は本発明にかかる金属溶湯容器の第3実施例を示
し、ヒータ装置を溶湯に浸漬している状態の要部の概略
断面図である。 第11図は本発明にかかる金属溶湯容器の第4実施例を示
し、ヒータ装置を溶湯に浸漬している状態の概略断面図
である。 図中、1はタンデッシュ(容器本体)、6は第1のヒー
タ装置、7は層状発熱体、8は板状の電極部、9は第2
のヒータ装置、10は層状発熱体、11は板状電極部、12は
ヒータ装置、13は電極部、14は発熱体、15はヒータ装
置、18はヒータ装置、19は電極部、20は発熱体、21はヒ
ータ装置、22は電極部、23は発熱体を示す。The drawings show respective embodiments of a metal melt container having a heating portion according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of a first heater device showing a preheating state of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view of a state where electricity is supplied between the heater device and the second heater device, FIG. 3 is a graph schematically showing a temperature distribution in a cross section of a heating element, and FIG. FIG. 5 is a schematic plan view of the apparatus immersed, FIG. 5 is a schematic sectional view of the apparatus used in the continuous casting method, FIG. 6 is a plan view of the heater apparatus immersed in the molten metal, and FIG. The figure is a plan view of the heater device immersed in the molten metal. 8 and 9 (A) (B) (C) show a second embodiment of the metal melt container according to the present invention, and FIG. 8 is a plan view of the heater device immersed in the melt. FIG. 9 (A) is a cross-sectional view of the heater device, FIG. 9 (B) is a side view of the heater device, and FIG. 9 (C) is a perspective view of the heater device. FIG. 10 shows a third embodiment of the molten metal container according to the present invention, and is a schematic cross-sectional view of a main part of a state where the heater device is immersed in the molten metal. FIG. 11 shows a fourth embodiment of the molten metal container according to the present invention, and is a schematic cross-sectional view of the heater device immersed in the molten metal. In the figure, 1 is a tundish (container body), 6 is a first heater device, 7 is a layered heating element, 8 is a plate-shaped electrode portion, and 9 is a second.
Heater device, 10 is a layered heating element, 11 is a plate electrode part, 12 is a heater device, 13 is an electrode part, 14 is a heating element, 15 is a heating device, 18 is a heater device, 18 is a heating device, 19 is an electrode part, and 20 is heating. A body, 21 is a heater device, 22 is an electrode part, and 23 is a heating element.
Claims (6)
体に保持される金属溶湯に浸漬され内部に電極部と該電
極部を覆う導電性セラミックス製の発熱体とからなる少
なくとも1個のヒータ装置とを有し、 該電極部と該金属溶湯との間に電圧を印加し該発熱体に
通電して発熱させる構成としたことを特徴とする加熱部
をもつ金属溶湯容器。1. A container main body for holding a molten metal, at least one of which is comprised of an electrode part immersed in the molten metal held by the container main body and a heating element made of conductive ceramics for covering the electrode part. A metal melt container having a heating unit, comprising: a heater device, wherein a voltage is applied between the electrode portion and the metal melt to energize the heating element to generate heat.
覆する層状または板状の発熱体とからなる特許請求の範
囲第1項記載の加熱部をもつ金属溶湯容器。2. A molten metal container having a heating unit according to claim 1, wherein the heater device comprises a plate-shaped electrode portion and a layered or plate-shaped heating element that covers the electrode portion.
覆する発熱体とからなる特許請求の範囲第1項記載の加
熱部をもつ金属溶湯容器。3. A metal melt container having a heating part according to claim 1, wherein the heater device comprises a rod-shaped electrode part and a heating element covering the electrode part.
み方向の両側から被覆する発熱体とからなる特許請求の
範囲第1項記載の加熱部をもつ金属溶湯容器。4. A metal melt container having a heating part according to claim 1, wherein the heater device comprises a plate-shaped electrode part and a heating element which covers the electrode part from both sides in the thickness direction.
る特許請求の範囲第1項記載の加熱部をもつ金属溶湯容
器。5. A molten metal container having a heating portion according to claim 1, wherein the electrode portion is made of carbon or silicon carbide.
デッシュであり、上方から注入された金属溶湯を一時的
に貯溜し金属溶湯が吐出される吐出口をもつ特許請求の
範囲第1項記載の加熱部をもつ金属溶湯容器6. The container body is a tundish used in a continuous casting method, and has a discharge port for temporarily storing the molten metal injected from above and discharging the molten metal. Molten metal container with the described heating part
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15627987A JPH07106438B2 (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Metal melt container with heating part |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15627987A JPH07106438B2 (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Metal melt container with heating part |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS642767A JPS642767A (en) | 1989-01-06 |
| JPH012767A JPH012767A (en) | 1989-01-06 |
| JPH07106438B2 true JPH07106438B2 (en) | 1995-11-15 |
Family
ID=15624347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15627987A Expired - Lifetime JPH07106438B2 (en) | 1987-06-23 | 1987-06-23 | Metal melt container with heating part |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106438B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5413628B2 (en) | 2008-06-20 | 2014-02-12 | 日本電気株式会社 | Resource allocation method, communication method, communication system, base station, and mobile station |
-
1987
- 1987-06-23 JP JP15627987A patent/JPH07106438B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5413628B2 (en) | 2008-06-20 | 2014-02-12 | 日本電気株式会社 | Resource allocation method, communication method, communication system, base station, and mobile station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642767A (en) | 1989-01-06 |
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