JP5555860B2

JP5555860B2 - Immersion heater and method of using immersion heater

Info

Publication number: JP5555860B2
Application number: JP2010143141A
Authority: JP
Inventors: 内匠西尾
Original assignee: 内匠西尾; 西尾健
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: JP2012009230A

Description

本発明は、保持炉に保持された金属の溶湯を加熱又は保温するための浸漬ヒーター及び浸漬ヒーターの使用方法に関する。 The present invention relates to an immersion heater for heating or maintaining a molten metal held in a holding furnace and a method of using the immersion heater.

従来、金属の溶湯は、鋳型機及び鋳型で使用するまでの間、保持炉に保持されるが、該保持炉内の溶湯を加熱又は保温するために浸漬ヒーターが使用されている。そして、該浸漬ヒーターとしては、溶湯に対して保持炉の深さ方向へ浸漬して使用する上部型のものと、保持炉の底部に配して使用するアンダーヒーター型のものとが挙げられる。
上記の上部型の浸漬ヒーターとしては、例えば特許文献１に示す構成のものが挙げられる。該浸漬ヒーターは、ヒーター本体が上下方向に延びるストレート型のものであり、該ヒーター本体に電圧を印加するための電極が上端に取り付けられている。そして、該浸漬ヒーターは、作業者が所望する位置で上端の電極部分は溶湯外に出したまま、保持炉上部の汲み出し口から溶湯中に突き入れられて使用される。
上記のアンダーヒーター型の浸漬ヒーターとしては、例えば特許文献２及び３に示す構成のものが挙げられる。該浸漬ヒーターは、ヒーター本体がストレート型のものであって一端部に電極が取り付けられた構成は上記の上部型の浸漬ヒーターと略同様であるが、保持炉の側壁の下部に穴を開け、該穴を介して外部から保持炉の内部に差し入れられて使用される。 Conventionally, molten metal is held in a holding furnace until it is used in a mold machine and a mold, and an immersion heater is used to heat or keep the molten metal in the holding furnace. Examples of the immersion heater include an upper type that is used by immersing the molten metal in the depth direction of the holding furnace, and an under heater type that is used by being disposed at the bottom of the holding furnace.
As said upper type immersion heater, the thing of the structure shown, for example in patent document 1 is mentioned. The immersion heater is a straight type in which the heater body extends in the vertical direction, and an electrode for applying a voltage to the heater body is attached to the upper end. The immersion heater is used by being pushed into the molten metal from the pumping port at the upper part of the holding furnace while the electrode portion at the upper end is exposed outside the molten metal at a position desired by the operator.
Examples of the underheater type immersion heater include those shown in Patent Documents 2 and 3, for example. The immersion heater is a straight type heater body, and the structure in which an electrode is attached to one end is substantially the same as the above-described upper type immersion heater, but a hole is made in the lower part of the side wall of the holding furnace, It is used by being inserted into the inside of the holding furnace from the outside through the hole.

特開２００８−２６９８０８号公報JP 2008-269808 A 特開昭６３−２８６６９１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-286691 特開平７−２０８８６６号公報JP-A-7-208866

ところが、上記従来の上部型の浸漬ヒーターは、保持炉を何ら改修することなく作業者が所望する自由な位置に設置することができるという利点を有するものの、溶湯の表面部分を加熱するものであり、保持炉の内部で溶湯の対流が起こりにくいため、熱効率が悪く、また溶湯に混ざり込んだ金属の酸化物や介在物等といった不純物が保持炉の底部に溜まりやすく、こうした不純物が汲み出した溶湯中に混入しやすいという問題を有していた。
一方、上記従来のアンダーヒーター型の浸漬ヒーターは、保持炉の底部に配されるため、加熱された溶湯が保持炉内で対流を起こし、熱効率が良く、また不純物が溶湯表面に浮上しやすく、汲み出した溶湯がきれいなものとなるという利点を有する。しかし、その設置には側壁に穴を開ける等といった現在使用している保持炉の改修を必要としており、また保持炉の側壁の穴から溶湯が漏れ出ないようにするために該穴による隙間を埋めて浸漬ヒーターを保持炉に固定しなければならず、設置コストが嵩む、設置位置の変更ができない、保守点検や修理に多大な手間を要するという問題を有していた。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、保持炉内における設置位置の自由度が高く、従前の保持炉を改修することなく設置することが出来る浸漬ヒーターを提供することにある。また、既設の保持炉での使用において、保持炉（溶湯）の加熱及び保温に使用される天然ガス等の化石燃料の使用量を低減させることが出来き、熱効率に優れる浸漬ヒーターを提供することにある。 However, the conventional upper type immersion heater has the advantage that it can be installed at a free position desired by the operator without any modification of the holding furnace, but heats the surface portion of the molten metal. Because the convection of the molten metal is difficult to occur inside the holding furnace, the thermal efficiency is poor, and impurities such as metal oxides and inclusions mixed in the molten metal are likely to collect at the bottom of the holding furnace. Had the problem of being easily mixed in.
On the other hand, the above-mentioned conventional underheater type immersion heater is arranged at the bottom of the holding furnace, so that the heated molten metal causes convection in the holding furnace, has good thermal efficiency, and impurities easily float on the surface of the molten metal, There is an advantage that the molten metal pumped out becomes clean. However, the installation requires renovation of the currently used holding furnace such as making a hole in the side wall, etc., and in order to prevent the molten metal from leaking from the hole in the side wall of the holding furnace, a gap by the hole is formed. It was necessary to bury and fix the immersion heater to the holding furnace, and there were problems that the installation cost was increased, the installation position could not be changed, and that much maintenance and repair were required.
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to provide an immersion heater that has a high degree of freedom in the installation position in the holding furnace and can be installed without modifying the conventional holding furnace. In addition, in use in an existing holding furnace, it is possible to reduce the amount of fossil fuel used such as natural gas used for heating and holding the holding furnace (molten metal), and to provide an immersion heater having excellent thermal efficiency. It is in.

本発明は、以下に示す通りである。
（１）保持炉に保持された金属溶湯に浸漬されて該金属溶湯を加熱又は保温する浸漬ヒーターであって、
形状をストレート型としたヒーター本体と、該ヒーター本体内に配設されたストレート型の熱源体と、該熱源体に通電するべく該熱源体の基端部に取り付けられた電極及び該電極に接続された送電線と、を備え、
上記ヒーター本体の基端部、該ヒーター本体内に収容された上記熱源体の基端部及び上記電極は、セラミックス製の箱体からなる接続体内に収容されており、
上記送電線は、セラミックス製の筒体からなる送電筒の内部に収容されているとともに、
上記送電筒の基端部が上記接続体に接続されることにより、該接続体を介して該送電筒の基端部と上記ヒーター本体の基端部とが略Ｌ字状に繋がっており、全体が略Ｌ次形状であり、
上記送電筒の内部と上記接続体の内部とが連通しており、
該送電筒の内部には冷媒供給管が配されて、該冷媒供給管を介して冷媒が該接続体の内部へ送り込まれるとともに、
該送電筒の先端部には冷媒排出部が設けられて、該接続体の内部で暖められた該冷媒が上記冷媒供給管の外側であって該送電筒の内部を通り、該冷媒排出部から外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする浸漬ヒーター。
（２）上記接続体の内面上には断熱材が配されている上記（１）に記載の浸漬ヒーター。
（３）上記電極において上記ヒーター本体の基端部と接触する箇所には、複数の凸部が設けられている上記（１）又は（２）に記載の浸漬ヒーター。
（４）上記（１）に記載の浸漬ヒーターの使用方法であって、
ヒーター本体が保持炉の底面に沿って延びるように、溶湯にヒーター本体、接続体及び送電筒の基端部を浸漬して、該送電筒の先端部を溶湯の外へ突出させるように配置して、
上記熱源体に取り付けられた上記電極に通電して、該熱源体を加熱することを特徴とする浸漬ヒーターの使用方法。
（５）上記送電筒の内部と上記接続体の内部とが連通し、該送電筒の内部には冷媒供給管が配されており、
上記冷媒供給管を介して冷媒を送り込み、
上記電極及び上記送電線を冷却し、暖められた上記冷媒が、上記送電筒の先端部に設けられた冷媒排出部から外部へ排出される上記（４）に記載の浸漬ヒーターの使用方法。
（６）上記接続体の内面上には断熱材が配されている上記（４）又は（５）に記載の浸漬ヒーターの使用方法。
（７）上記電極において上記ヒーター本体の基端部と接触する箇所には、複数の凸部が設けられている上記（４）乃至（６）のうちのいずれかに記載の浸漬ヒーターの使用方法。 The present invention is as follows.
(1) An immersion heater that is immersed in a molten metal held in a holding furnace to heat or keep the molten metal,
Heater body having a straight shape, a straight heat source body disposed in the heater body, an electrode attached to a base end portion of the heat source body to connect the heat source body, and a connection to the electrode A transmission line,
The base end portion of the heater body, the base end portion of the heat source body housed in the heater body, and the electrode are housed in a connection body made of a ceramic box,
The power transmission line is housed inside a power transmission cylinder made of a ceramic cylinder,
By connecting the base end portion of the power transmission tube to the connection body, the base end portion of the power transmission tube and the base end portion of the heater body are connected in a substantially L shape via the connection body, whole Ri substantially L following shape der,
The inside of the power transmission tube communicates with the inside of the connection body,
A refrigerant supply pipe is arranged inside the power transmission cylinder, and the refrigerant is sent into the connection body through the refrigerant supply pipe.
A refrigerant discharge portion is provided at a tip portion of the power transmission tube, and the refrigerant heated inside the connection body is outside the refrigerant supply pipe and passes through the power transmission tube to be discharged from the refrigerant discharge portion. immersion heater characterized that you have been configured to be discharged to the outside.
( 2 ) The immersion heater according to (1), wherein a heat insulating material is disposed on the inner surface of the connection body.
( 3 ) The immersion heater according to (1) or (2) , wherein a plurality of convex portions are provided at locations where the electrode contacts the base end portion of the heater body.
( 4 ) A method of using the immersion heater according to (1) above,
The heater body, connecting body, and the base end of the power transmission tube are immersed in the molten metal so that the heater body extends along the bottom surface of the holding furnace, and the tip of the power transmission tube is arranged to protrude out of the molten metal. And
A method of using an immersion heater, wherein the electrode attached to the heat source body is energized to heat the heat source body.
( 5 ) The inside of the power transmission tube communicates with the inside of the connecting body, and a refrigerant supply pipe is arranged inside the power transmission tube,
Sending the refrigerant through the refrigerant supply pipe,
The method of using the immersion heater according to (4) , wherein the coolant that has cooled and warmed the electrode and the power transmission line is discharged to the outside from a coolant discharge portion provided at a tip portion of the power transmission tube.
( 6 ) The usage method of the immersion heater as described in said ( 4 ) or ( 5 ) with which the heat insulating material is distribute | arranged on the inner surface of the said connection body.
( 7 ) The method of using the immersion heater according to any one of ( 4 ) to ( 6 ), wherein a plurality of convex portions are provided at a location where the electrode contacts the base end portion of the heater body. .

ヒーター本体の基端部及び電極がセラミックス製の箱体（中間継手）からなる接続体によって覆われており、送電線がセラミックス製の筒体からなる送電筒の内部に収容されている本発明の浸漬ヒーターによれば、ヒーター本体のみならず、セラミックスからなる接続体及び送電筒も金属溶湯に浸漬することができ、上部型等の浸漬ヒーターとして使用することは言うに及ばず、アンダーヒーター型の浸漬ヒーターとして金属溶湯の保持炉の底部に設置して使用することができ、さらには保持炉内での位置を自由に変更することができるため、保持炉内における設置位置の自由度を高いものとすることができる。また送電筒の基端部が接続体に接続されることにより、該接続体を介して該送電筒の基端部とヒーター本体の基端部とが略Ｌ字状に繋がっており、全体が略Ｌ次形状である本発明の浸漬ヒーターによれば、アンダーヒーター型の浸漬ヒーターとして使用した場合、該ヒーター本体と略Ｌ字状に繋がった送電筒の先端部は、溶湯の表面よりも外部に突き出て配置されるため、電源へ繋がる送電線の一部が溶湯に浸漬されることがなく、側壁に穴を開ける等のような改修を保持炉に施さずとも設置することが出来る。また、本発明の浸漬ヒーターは、保持炉内の溶湯への熱効率が優れており、本発明の浸漬ヒーターを使用することにより、天然ガス等の化石燃料の使用量を約２０〜３０％（好ましくは２５％以上）低減することができる。更には、その化石燃料の使用量低減により、ＣＯ_２の排出を抑制することが出来る。
送電筒の内部と接続体の内部とが連通し、送電筒の内部には冷媒供給管が配され、送電筒の先端部には冷媒排出部が設けられている場合は、接続体の内部に冷媒を送り込むことで溶湯により暖められた電極を冷やすことができ、また電極を冷やすことで暖まった冷媒を効率よく外部へ排出することができる。
接続体の内面上に断熱材が配されている場合は、接続体の内部の電極や送電筒の内部の送電線に溶湯からの熱が伝わることを防止することができ、特に上記のように冷媒で電極を冷やす場合は、冷媒によって溶湯が冷やされることも防止することができる。
電極においてヒーター本体の基端部と接触する箇所に複数の凸部が設けられている場合は、溶湯による高熱雰囲気下における該電極と該ヒーター本体との接触を確かなものとすることができる。
本発明の浸漬ヒーターの使用方法によれば、ヒーター本体が保持炉の底面に沿って延びるように、溶湯にヒーター本体、接続体及び送電筒の基端部を浸漬することで、加熱された溶湯が保持炉の上部へ移動し、またこれまで保持炉の上部に保持されていた冷たい溶湯が保持炉の底部へ移動するというように、保持炉の内部で溶湯を静かに対流させることができるため、溶湯の温度が全体で均等になり、熱効率を良好なものとすることができる。 The base end of the heater body and the electrode are covered with a connection body made of a ceramic box (intermediate joint), and the power transmission line is housed in a power transmission pipe made of a ceramic tube. According to the immersion heater, not only the heater main body but also the connecting body made of ceramics and the power transmission tube can be immersed in the molten metal, and it goes without saying that it is used as an immersion heater such as an upper mold. As an immersion heater, it can be used by installing it at the bottom of the holding furnace for molten metal, and the position in the holding furnace can be changed freely. It can be. Further, by connecting the base end portion of the power transmission tube to the connection body, the base end portion of the power transmission tube and the base end portion of the heater body are connected to each other through the connection body in a substantially L shape. According to the immersion heater of the present invention having an approximately L-order shape, when used as an under-heater type immersion heater, the tip of the power transmission tube connected to the heater body in an approximately L shape is more external than the surface of the molten metal. Therefore, a part of the power transmission line connected to the power source is not immersed in the molten metal, and can be installed without modifying the holding furnace such as making a hole in the side wall. Moreover, the immersion heater of the present invention is excellent in thermal efficiency to the molten metal in the holding furnace. By using the immersion heater of the present invention, the amount of fossil fuel such as natural gas used is about 20 to 30% (preferably Can be reduced by 25% or more). Furthermore, CO ₂ emissions can be suppressed by reducing the amount of fossil fuel used.
If the inside of the power transmission tube communicates with the inside of the connection tube, a refrigerant supply pipe is arranged inside the power transmission tube, and a refrigerant discharge part is provided at the tip of the power transmission tube, the inside of the connection body By feeding the refrigerant, the electrode heated by the molten metal can be cooled, and by cooling the electrode, the warmed refrigerant can be efficiently discharged to the outside.
When a heat insulating material is arranged on the inner surface of the connection body, heat from the molten metal can be prevented from being transmitted to the electrode inside the connection body or the transmission line inside the power transmission tube, particularly as described above. When the electrode is cooled with a refrigerant, the molten metal can be prevented from being cooled by the refrigerant.
In the case where a plurality of convex portions are provided at positions where the electrodes come into contact with the base end portion of the heater body, the contact between the electrode and the heater body in a high-heat atmosphere by molten metal can be ensured.
According to the method of using the immersion heater of the present invention, the heated molten metal is immersed in the molten metal so that the heater body extends along the bottom surface of the holding furnace. Moves to the upper part of the holding furnace, and the molten metal that has been held at the upper part of the holding furnace moves to the bottom of the holding furnace so that the molten metal can be gently convected inside the holding furnace. The temperature of the molten metal becomes uniform as a whole, and the thermal efficiency can be improved.

実施形態の浸漬ヒーターを示す模式的な正面図である。It is a typical front view which shows the immersion heater of embodiment. 実施形態のヒーター本体を示す（ａ）は正面模式図、（ｂ）は側面模式図、（ｃ）は電極を示す斜視模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS (a) which shows the heater main body of embodiment is a front schematic diagram, (b) is a side surface schematic diagram, (c) is a perspective schematic diagram which shows an electrode. 実施形態の接続体を分解した状態を示す一部を破断した模式的な正面図である。It is the typical front view which fractured | ruptured a part which shows the state which decomposed | disassembled the connection body of embodiment. 実施形態の送電筒を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the power transmission cylinder of embodiment. 図４の符号Ａの円内を拡大し、一部を破断した模式図である。It is the schematic diagram which expanded the inside of the circle of the code | symbol A of FIG. 4, and fractured | ruptured a part. 実施形態の接続体の内部を示す模式的な概念図である。It is a typical conceptual diagram which shows the inside of the connection body of embodiment. 実施形態の冷媒取入部の周辺を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the periphery of the refrigerant | coolant intake part of embodiment. 実施形態の浸漬ヒーターを使用する状態を示す模式的な正面図である。It is a typical front view which shows the state which uses the immersion heater of embodiment. 実施形態の浸漬ヒーターを示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view showing the immersion heater of an embodiment.

以下、本発明の浸漬ヒーターを具体化した一実施形態について説明する。
例えば、図１及び図９に示すように、浸漬ヒーター１０は、ヒーター本体１１と、該ヒーター本体１１の基端部（図１中で左端部）に取り付けられた接続体１２と、該接続体１２から延びる送電筒１３と、を備えている。該送電筒１３は、その基端部（図１中で下端部）が該接続体１２に接続されて固定されている（図６参照）。そして、該送電筒１３の基端部と、該ヒーター本体１１の基端部とは、該接続体１２を介して略Ｌ字状に繋がっており、全体が略Ｌ次形状である。また、送電筒１３の基端部（上端部）には配電箱４３が接続されて固定されている。また、該配電箱４３には、冷媒取入部４５が接続された補機体４４の基端部（下端部）が接続されて固定されている。なお、略Ｌ字状及び略Ｌ字形状とは、アルファベットのＬ字状の形状や鉤括弧の形状を意味する。 Hereinafter, an embodiment embodying the immersion heater of the present invention will be described.
For example, as shown in FIGS. 1 and 9, the immersion heater 10 includes a heater body 11, a connection body 12 attached to a base end portion (left end portion in FIG. 1) of the heater body 11, and the connection body. And a power transmission tube 13 extending from 12. The power transmission tube 13 has a proximal end portion (a lower end portion in FIG. 1) connected to the connecting body 12 and fixed (see FIG. 6). And the base end part of this power transmission cylinder 13 and the base end part of this heater main body 11 are connected to the substantially L shape via this connection body 12, and the whole is a substantially L order shape. In addition, a distribution box 43 is connected and fixed to the base end (upper end) of the power transmission tube 13. The distribution box 43 is connected and fixed to a base end portion (lower end portion) of an auxiliary machine body 44 to which the refrigerant intake portion 45 is connected. In addition, a substantially L shape and a substantially L shape mean the L-shaped shape of an alphabet and the shape of a brace.

上記ヒーター本体１１は、発熱することで金属溶湯（以下、単に「溶湯」ともいう）を加熱又は保温するための部分である。
図２（ａ）に示すように、本実施形態のヒーター本体１１は、熱源体２１と、該熱源体２１をその基端部２１ａ（図２（ａ）中で左端部）を除いて覆うカバー体２２と、を有しており、その形状は棒状のストレート型とされている。
上記熱源体２１は、溶湯を加熱又は保温するための熱エネルギーを発する部分である。該熱源体２１は、通電（電圧を印可）すると抵抗加熱方式によって発熱する材料を用い、棒状に形成されている。該熱源体２１に用いる材料としては、セラミックスヒーター等のセラミックス製発熱体（導電性セラミックス）、あるいはニクロム線等のような電気抵抗値が高い導電性金属が挙げられるが、溶湯の温度が１０００℃以上になる場合はニクロム線等が使用できないため、セラミックス製発熱体を用いることが望ましい。また該熱源体２１の表面にはリング状のガイシ２３が適宜間隔をおいて、複数装着されており、該熱源体２１と上記カバー体２２との間が絶縁されている。そして、該熱源体２１と上記カバー体２２とが直接接触しないようにされている。
上記カバー体２２は、溶湯から上記熱源体２１を保護する部分である。該カバー体２２は、上記熱源体２１からの熱に耐えるべく、その材料にセラミックス（好ましくは耐熱性セラミックス）を用いて筒状に形成されている。該カバー体２２の材料に用いるセラミックスとしては、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、チタン酸バリウム等のセラミックスが挙げられるが、これらの中でも窒化ケイ素は気孔率がほぼ０％であるため、溶湯が浸透し難く、また、溶湯に濡れにくく、また溶湯の固化により付着した金属を容易に除去できるため、該カバー体２２の材料として望ましい。
なお上記ヒーター本体１１の形状は、溶湯を加熱又は保温することができる形状であれば特に限定されず、上記した棒状のストレート型の他、Ｕ字型、波型、はしご型とすることが可能である。 The heater body 11 is a part for heating or keeping warm a molten metal (hereinafter also simply referred to as “molten metal”) by generating heat.
As shown in FIG. 2A, the heater body 11 of the present embodiment includes a heat source body 21 and a cover that covers the heat source body 21 except for a base end portion 21a (left end portion in FIG. 2A). The body 22 has a rod-shaped straight type.
The said heat source body 21 is a part which emits the heat energy for heating or heat-retaining a molten metal. The heat source body 21 is formed in a rod shape using a material that generates heat by a resistance heating method when energized (applied voltage). Examples of the material used for the heat source body 21 include a ceramic heating element (conductive ceramic) such as a ceramic heater, or a conductive metal having a high electric resistance value such as a nichrome wire. In this case, since a nichrome wire or the like cannot be used, it is desirable to use a ceramic heating element. A plurality of ring-shaped insulators 23 are mounted on the surface of the heat source body 21 at appropriate intervals, and the heat source body 21 and the cover body 22 are insulated from each other. The heat source body 21 and the cover body 22 are prevented from contacting directly.
The cover body 22 is a part that protects the heat source body 21 from molten metal. In order to withstand the heat from the heat source body 21, the cover body 22 is formed in a cylindrical shape using ceramics (preferably heat resistant ceramics) as its material. Examples of the ceramic used for the material of the cover body 22 include ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, and barium titanate. Among these, silicon nitride has a porosity of almost 0%. Since the molten metal does not easily permeate, is difficult to get wet with the molten metal, and the attached metal can be easily removed by solidification of the molten metal, it is desirable as a material for the cover body 22.
The shape of the heater body 11 is not particularly limited as long as the molten metal can be heated or kept warm, and can be U-shaped, corrugated, or ladder-shaped in addition to the above-described rod-shaped straight type. It is.

図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記ヒーター本体１１内に配設された熱源体２１（ヒーター本体の発熱部）の基端部２１ａには電極２４が取り付けられている。該電極２４は、上記ヒーター本体１１の熱源体２１に電圧を印加するための部分である。該電極２４は、アーチ状に形成されており、対向配置された一対がそれらの間に絶縁体２５が介装された状態で上記熱源体２１の基端部を両側方から挟み込むようにして、該ヒーター本体１１内に配設された熱源体２１の基端部に固定されている。
図２（ｃ）に示すように、本実施形態において、１つの電極２４は、熱源体２１側に配される内電極板２４ａと、該内電極板２４ａを外側から覆う外電極板２４ｂと、を重ね合わせて構成されている。また該内電極板２４ａには、パンチング加工やプレス加工などの方法により、熱源体２１に接触することになる曲面部分に、イボ状（半球状）の複数の凸部２４ｃが形成されている。この凸部の大きさは、径が１〜５ｍｍ、高さ（深さ）が０．２〜１ｍｍ程度である。そして該内電極板２４ａは、該凸部２４ｃが外電極板２４ｂと熱源体２１との間に挟み込まれることで、該熱源体２１の基端部２１ａの外周面全体に対して電極２４の接触を均等なものとし、該熱源体２１に対する該電極２４の接触を確かなものとしている。
上記電極２４の材料には、導電性を有し、かつ耐熱性が高い金属が使用されており、このような金属として、ステンレス鋼やインコネルが例示される。
なお上記電極２４は、内電極板２４ａと外電極板２４ｂとからなる上記構成に限定されるものではなく、上記ヒーター本体１１の熱源体２１に電圧を印加可能な構成であれば、例えば一枚の電極板で構成したり、あるいは蒸着や液状にした金属の塗布などによって構成したり、あるいは該熱源体２１の基端部２１ａに埋め込んで構成したりしてもよい。 As shown in FIGS. 2A and 2B, an electrode 24 is attached to a base end portion 21 a of a heat source body 21 (a heat generating portion of the heater body) disposed in the heater body 11. The electrode 24 is a portion for applying a voltage to the heat source body 21 of the heater body 11. The electrode 24 is formed in an arch shape, and the base end portion of the heat source body 21 is sandwiched from both sides in a state where a pair of opposingly arranged insulators 25 are interposed therebetween, The heat source body 21 disposed in the heater body 11 is fixed to the base end portion.
As shown in FIG. 2C, in the present embodiment, one electrode 24 includes an inner electrode plate 24a disposed on the heat source body 21 side, an outer electrode plate 24b that covers the inner electrode plate 24a from the outside, It is composed by overlapping. The inner electrode plate 24a is provided with a plurality of warped (hemispherical) convex portions 24c on a curved surface portion that comes into contact with the heat source body 21 by a method such as punching or pressing. The size of this convex part is about 1 to 5 mm in diameter and about 0.2 to 1 mm in height (depth). The inner electrode plate 24a has the convex portion 24c sandwiched between the outer electrode plate 24b and the heat source body 21 so that the electrode 24 contacts the entire outer peripheral surface of the base end portion 21a of the heat source body 21. And the contact of the electrode 24 with the heat source body 21 is ensured.
As the material of the electrode 24, a metal having conductivity and high heat resistance is used, and examples of such a metal include stainless steel and Inconel.
The electrode 24 is not limited to the above-described configuration including the inner electrode plate 24a and the outer electrode plate 24b. For example, one electrode may be used as long as the voltage can be applied to the heat source body 21 of the heater body 11. The electrode plate may be configured by vapor deposition or liquid metal application, or may be embedded in the base end portion 21a of the heat source body 21.

上記一対の電極２４には、送電線２６がそれぞれ１本ずつ接続されている（図２（ｂ）参照）。該送電線２６は、上記電極２４を介して上記熱源体２１に通電を行うための部分である。該送電線２６の材料としては、既存のものであれば何れを使用してもよいが、耐熱性を有する材料を使用することが望ましい。また特に図示はしないが、該送電線２６を絶縁し、熱から保護するために、該送電線２６をガイシ等で被覆してもよい。 One power transmission line 26 is connected to each of the pair of electrodes 24 (see FIG. 2B). The power transmission line 26 is a part for energizing the heat source body 21 via the electrode 24. Any material can be used as the material of the power transmission line 26, but it is desirable to use a material having heat resistance. Although not shown in particular, the power transmission line 26 may be covered with a insulator or the like in order to insulate the power transmission line 26 and protect it from heat.

上記接続体１２は、中間継手であり、セラミック製の箱体からなる。上記接続体１２は、上記ヒーター本体１１と上記送電筒１３とを繋ぐための部分であるとともに、上記電極２４を溶湯の熱から保護するための部分である。
図３及び図６に示すように、本実施形態の接続体１２は、上記ヒーター本体１１の基端部１１ａ、上記電極２４、上記送電線２６、上記送電筒１３の基端部１３ａ等を組み付けやすくしつつ、組み付け後は、その内部へ溶湯が浸入しないように密閉するため、分割された４つのブロックを組み合わせることによって構成されている。
すなわち、接続体１２を構成する４つのブロックのうち、第１ブロック３１及び第２ブロック３２は、主として上記ヒーター本体１１の基端部１１ａ及び上記電極２４を収容するための部分であって、それぞれ側方に開口する箱状に形成されており、また該第２ブロック３２には上記ヒーター本体１１の基端部１１ａを挿通するための横挿通穴３２ｂが形成されている。４つのブロックのうち、第３ブロック３３は、相互に組み合わされた第１ブロック３１及び第２ブロック３２をその内部に収容し、外部から覆う部分であって、上方に開口する箱状に形成されている。４つのブロックのうち、第４ブロック３４は、該接続体１２に上記送電筒１３の基端部１３ａを接続するための部分であって、円錐台状に形成されているとともに、該送電筒１３の基端部１３ａを挿通するための縦挿通穴３４ａが形成されている。また第１ブロック３１及び第２ブロック３２の上面には、該第４ブロック３４を組み付けるべく、相互に組み合わされることで平面視円形状をなす凸台３４ｂが形成されており、該凸台３４ｂには該縦挿通穴３４ａと連通する縦穴３４ｃが形成されている。
上記第１〜第４ブロック３１〜３４は、各ブロックにヒーター本体１１の基端部や送電筒１３等を組み付けた後、相互に組み合わせ、各ブロック間の目地をモルタル、（高純度）アルミナ、（高純度）ムライト、（高純度）ジルコン、及び（高純度）ジルコニヤ等で埋めて接合することにより、接続体１２をより一体的に構成している。このようにして構成された接続体１２の内部には、上記電極２４等が収容される収容空間３６が形成されており（図６参照）、また該収容空間３６は、上記縦穴３４ｃを介して上記縦挿通穴３４ａと連通している。
上記接続体１２は、セラミックスを材料に用いて形成されるが、複数のブロックを組み合わせて構成されたものであることから、１０００℃における熱膨張率が０．４以下の材料を用いることが望ましい。このようなセラミックス（好ましくは耐熱性セラミック）としては、シリカ−マグネシア−アルミナ系セラミックス及びシリカ−アルミナ系セラミックス（以下、単に「シリカ−マグネシア−アルミナ系セラミックス等」ともいう）が挙げられ、これらのうちシリカ−マグネシア−アルミナ系セラミックスが好ましい。但し、該シリカ−マグネシア−アルミナ系セラミックス等は、その表面及び／又は内部に気孔を有するものとなり、該気孔を埋めて溶湯による浸透及び濡れを抑制するため、該接続体１２（各ブロック）に含浸処理を施すことが望ましい。含浸処理に用いる処理液としては、アルミナゾル及びリン酸アルミニウム溶液から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。また、含浸処理を施す場合の接続体１２を構成する各ブロックの製造方法としては、例えば、以下の態様が挙げられる。
（１）６００〜８００℃で、６〜１０時間素焼きした後、上記処理液に浸漬し、次いで乾燥した後、１２００〜１４００℃で１５〜２４時間本焼する。
（２）６００〜８００℃で、６〜１０時間素焼きした後、１２００〜１４００℃で１５〜２４時間本焼し、その後上記処理液に浸漬し、乾燥させる。
上記態様のうち、得られるブロックの濡れ抑制がより優れる（１）の態様が好ましい。
上記含浸処理により、シリカ−マグネシア−アルミナ系セラミックス製の接続体１２は、溶湯による浸透及び濡れが抑制され、さらに強度向上を期待できるものとなる。
また、上記接続体１２において、接続体１２の内部に形成された収容空間３６の内面上には断熱材３５が配されている。該断熱材３５は、接続体１２の外部と収容空間３６の内部との熱交換を抑制するためのものであり、具体的には、溶湯の熱が収容空間３６内の電極２４に伝わることを抑制しつつ、電極２４を冷やす冷媒によって溶湯が冷めてしまうことを抑制している。該断熱材３５の材料としては、アルミナ・シリカセラミックスファイバーからなるシート材が例示される。なお、該断熱材３５の厚さとしては、１〜１０ｍｍ程度である。
また、上記接続体１２は、上記のように必ずしも４つのブロックに分割して構成されることに限らず、例えば２つか３つのブロックに分割したり、あるいは５つ以上のブロックに分割したりして構成してもよい。また可能であるならば、例えば電極２４や送電線２６が組み付けられたヒーター本体１１と送電筒１３とを成形型の内部に配置したうえで該成形型の内部に粒状のセラミックスを圧入する等して接続体１２を一体的に成形してもよい。
また、上記接続体１２は、全体表面を、更に、アルミナコーティング材、ジルコニヤコーティング材及びアルミナジルコニヤコーティング材から選ばれる少なくとも１種で被覆してもよい。また、接続体１２が、上記のようにブロックから構成される場合、ジルコン焼付けコーティンやジルコニヤ焼付けコーティングで被覆することにより、溶湯の浸透及び濡れをより防ぐことができる。 The connecting body 12 is an intermediate joint and is made of a ceramic box. The connection body 12 is a part for connecting the heater body 11 and the power transmission tube 13 and is a part for protecting the electrode 24 from the heat of the molten metal.
As shown in FIGS. 3 and 6, the connection body 12 of the present embodiment is assembled with the base end portion 11 a of the heater body 11, the electrode 24, the power transmission line 26, the base end portion 13 a of the power transmission tube 13, and the like. In order to make it easy to seal the molten metal so as not to enter the interior after assembly, it is configured by combining four divided blocks.
That is, among the four blocks constituting the connection body 12, the first block 31 and the second block 32 are portions for mainly accommodating the base end portion 11a of the heater body 11 and the electrode 24, respectively. The second block 32 is formed with a lateral insertion hole 32b through which the proximal end portion 11a of the heater body 11 is inserted. Among the four blocks, the third block 33 is a portion that accommodates the first block 31 and the second block 32 combined with each other inside and covers from the outside, and is formed in a box shape that opens upward. ing. Among the four blocks, the fourth block 34 is a part for connecting the base end portion 13a of the power transmission tube 13 to the connection body 12 and is formed in a truncated cone shape. A vertical insertion hole 34a for inserting the base end portion 13a is formed. Further, on the upper surface of the first block 31 and the second block 32, a convex base 34b that forms a circular shape in plan view by being combined with each other is formed in order to assemble the fourth block 34. A vertical hole 34c communicating with the vertical insertion hole 34a is formed.
The first to fourth blocks 31 to 34 are combined with each other after the base end of the heater body 11 and the power transmission tube 13 are assembled to each block, and the joint between the blocks is mortar, (high purity) alumina, By connecting and joining with (high purity) mullite, (high purity) zircon, (high purity) zirconia, and the like, the connection body 12 is configured more integrally. An accommodation space 36 for accommodating the electrode 24 and the like is formed inside the connection body 12 thus configured (see FIG. 6), and the accommodation space 36 is interposed via the vertical hole 34c. It communicates with the vertical insertion hole 34a.
The connection body 12 is formed by using ceramics as a material, but is preferably composed of a combination of a plurality of blocks. Therefore, it is desirable to use a material having a coefficient of thermal expansion at 1000 ° C. of 0.4 or less. . Examples of such ceramics (preferably heat-resistant ceramic) include silica-magnesia-alumina ceramics and silica-alumina ceramics (hereinafter also simply referred to as “silica-magnesia-alumina ceramics”). Of these, silica-magnesia-alumina ceramics are preferred. However, the silica-magnesia-alumina-based ceramics and the like have pores on the surface and / or inside thereof, and in order to fill the pores and suppress penetration and wetting by the molten metal, the connecting body 12 (each block) It is desirable to perform an impregnation treatment. Examples of the treatment liquid used for the impregnation treatment include at least one selected from alumina sol and aluminum phosphate solution. Moreover, as a manufacturing method of each block which comprises the connection body 12 in the case of performing an impregnation process, the following aspects are mentioned, for example.
(1) After baking at 600 to 800 ° C. for 6 to 10 hours, immersing in the above treatment liquid, and then drying, firing is performed at 1200 to 1400 ° C. for 15 to 24 hours.
(2) After baking at 600 to 800 ° C. for 6 to 10 hours, baking is carried out at 1200 to 1400 ° C. for 15 to 24 hours, and then immersed in the treatment solution and dried.
Among the above aspects, the aspect (1) in which wetting suppression of the resulting block is more preferable is preferable.
Through the impregnation treatment, the connection body 12 made of silica-magnesia-alumina ceramics is prevented from penetrating and wetting by the molten metal, and further improved strength can be expected.
In the connection body 12, a heat insulating material 35 is disposed on the inner surface of the accommodation space 36 formed inside the connection body 12. The heat insulating material 35 is for suppressing heat exchange between the outside of the connection body 12 and the inside of the housing space 36. Specifically, the heat of the molten metal is transmitted to the electrode 24 in the housing space 36. While suppressing, it suppresses that a molten metal cools with the refrigerant | coolant which cools the electrode 24. FIG. An example of the material of the heat insulating material 35 is a sheet material made of alumina / silica ceramic fiber. In addition, as thickness of this heat insulating material 35, it is about 1-10 mm.
In addition, the connection body 12 is not necessarily divided into four blocks as described above. For example, the connection body 12 may be divided into two or three blocks, or may be divided into five or more blocks. May be configured. If possible, for example, the heater main body 11 and the power transmission cylinder 13 to which the electrode 24 and the power transmission line 26 are assembled are arranged inside the molding die, and then granular ceramics are press-fitted into the molding die. The connecting body 12 may be integrally formed.
The connecting body 12 may further cover the entire surface with at least one selected from an alumina coating material, a zirconia coating material, and an alumina zirconia coating material. Moreover, when the connection body 12 is comprised from a block as mentioned above, penetration | invasion and wetting of a molten metal can be prevented more by covering with a zircon baking coating or a zirconia baking coating.

上記送電筒１３は、上記送電線２６を溶湯の熱から保護するための部分である。該送電筒１３は、セラミックス（好ましくは耐熱性セラミック）を材料に用いて筒状に形成されている。該セラミックスとしては、上記ヒーター本体１１のカバー体２２と同じものが例示される。
該送電筒１３は、上記接続体１２の第４ブロック３４に形成された縦挿通穴３４ａに挿通されて該接続体１２に接続される、また該縦挿通穴３４ａが上記接続体１２の縦穴３４ｃと連通していることから、該送電筒１３の内部は、上記接続体１２の内部の収容空間３６と連通している。 The power transmission tube 13 is a part for protecting the power transmission line 26 from the heat of the molten metal. The power transmission cylinder 13 is formed in a cylindrical shape using ceramics (preferably heat resistant ceramic) as a material. As this ceramic, the same thing as the cover body 22 of the said heater main body 11 is illustrated.
The power transmission tube 13 is inserted into a vertical insertion hole 34 a formed in the fourth block 34 of the connection body 12 and connected to the connection body 12. The vertical insertion hole 34 a is connected to the vertical hole 34 c of the connection body 12. Therefore, the inside of the power transmission tube 13 communicates with the accommodation space 36 inside the connection body 12.

図４及び図７に示すように、該送電筒１３及び補機体４４の内部には、冷却用媒体（冷媒）供給管４１が配置されている。該冷媒供給管４１は冷媒取入部４５の内部を通して、冷媒取入口５１を備えている。該冷媒供給管４１は、上記接続体１２の収容空間３６に冷媒を供給するためのものである。すなわち、冷媒は、冷媒取入部４５の冷媒取入口５１から取り入れられ、該冷媒取入口５１と連通している該冷媒供給管４１を介して上記接続体１２の収容空間３６に送り込まれ、上記電極２４を冷やしている（図６参照）。ここで該冷媒には、上記電極２４に使用する材料にもよるが、上記電極２４を６００℃以下（より好ましくは５００℃以下）に冷やすことができるものを使用することが望ましく、例えば空気、不活性ガス等が挙げられる。
該送電筒１３の先端部（図４中で上端部）には、冷媒排出部４２が設けられている。該冷媒排出部４２は、上記電極２４を冷やすことで暖まった冷媒を外部へ排出するためのものである。すなわち、該送電筒１３の内部は上記接続体１２の内部の収容空間３６と連通していることから、電極２４を冷やすことで暖まった冷媒は、該収容空間３６から、上記冷媒供給管４１の外側であって該送電筒１３の内部を介して冷媒排出部４２へと上昇し（図６参照）、該冷媒排出部４２から外部へと排出される。 As shown in FIGS. 4 and 7, a cooling medium (refrigerant) supply pipe 41 is disposed inside the power transmission cylinder 13 and the auxiliary machine body 44. The refrigerant supply pipe 41 is provided with a refrigerant intake 51 through the inside of the refrigerant intake 45. The refrigerant supply pipe 41 is for supplying a refrigerant to the accommodation space 36 of the connection body 12. That is, the refrigerant is taken in from the refrigerant inlet 51 of the refrigerant inlet 45 and sent into the accommodation space 36 of the connection body 12 via the refrigerant supply pipe 41 communicating with the refrigerant inlet 51, and the electrode 24 is cooled (see FIG. 6). Here, depending on the material used for the electrode 24, it is desirable to use a coolant that can cool the electrode 24 to 600 ° C. or lower (more preferably 500 ° C. or lower). An inert gas etc. are mentioned.
A refrigerant discharge portion 42 is provided at the tip end portion (the upper end portion in FIG. 4) of the power transmission tube 13. The refrigerant discharge part 42 is for discharging the refrigerant warmed by cooling the electrode 24 to the outside. That is, since the inside of the power transmission tube 13 communicates with the accommodation space 36 inside the connection body 12, the refrigerant that has been warmed by cooling the electrode 24 passes from the accommodation space 36 to the refrigerant supply pipe 41. It rises to the refrigerant discharge part 42 through the inside of the power transmission cylinder 13 on the outside (see FIG. 6), and is discharged from the refrigerant discharge part 42 to the outside.

上記送電筒１３の先端（上端）には配電箱４３が接続されている。上記送電線２６は、該配電箱４３内で配電盤等を介して外部の電源等に接続されている。また該配電箱４３の上部には、補機体４４が接続されている。そして、該補機体４４の上部に配設された上記冷媒取入部４５に備えられる冷媒取入口５１から取り入れられた冷媒が、該補機体４４内及び送電筒１３内の冷媒供給管４１に供給され、冷媒供給管４１から供給される冷媒により、接続体１２の収容空間３６を冷やすことができる。
また、上記冷媒としては空気が好ましい。上記冷媒が空気の場合、冷媒の供給方法としては、ブロアー及びコンプレッサー等を用いて、該冷媒を上記冷媒取入口５１から供給することができる。これらの内、ブロアーを用いることが好ましい。このブロアーとしては、保持炉を加熱するバーナーに使用されているブロアーがある場合、そのブロアーを用いることができる。また、冷媒の供給方法としては、ブロアー等に連結するチューブ（管）１０１等を上記冷媒取入口５１に連結して、ブロアー等から放出される空気を冷媒として供給することができる。 A distribution box 43 is connected to the tip (upper end) of the power transmission tube 13. The power transmission line 26 is connected to an external power source or the like in the distribution box 43 via a distribution board or the like. An auxiliary machine body 44 is connected to the upper part of the distribution box 43. Then, the refrigerant taken in from the refrigerant inlet 51 provided in the refrigerant intake portion 45 disposed in the upper part of the auxiliary machine body 44 is supplied to the refrigerant supply pipe 41 in the auxiliary machine body 44 and in the power transmission cylinder 13. The housing space 36 of the connection body 12 can be cooled by the refrigerant supplied from the refrigerant supply pipe 41.
The refrigerant is preferably air. When the refrigerant is air, the refrigerant can be supplied from the refrigerant inlet 51 using a blower, a compressor, or the like. Of these, it is preferable to use a blower. As this blower, when there is a blower used for a burner for heating a holding furnace, the blower can be used. As a method for supplying the refrigerant, a tube (tube) 101 connected to a blower or the like can be connected to the refrigerant intake 51 to supply air released from the blower or the like as the refrigerant.

図７及び図５に示すように、上記冷媒供給管４１は、冷媒の供給機能と共に、冷媒供給管４１の内部には、熱電対（温度計）６１が備えられている。該熱電対６１は、冷媒供給管４１内に配置され、熱電対６１の上端部は冷媒供給管４１を介して、外部に露出している。そして、熱電対６１の外部に露出している上端部には電線が備えられ、該電線が外部の温度測定機器等（図示略）に接続される。また、熱電対６１の下端部は、送電筒１３の下端部周辺まで延びている。 As shown in FIGS. 7 and 5, the refrigerant supply pipe 41 is provided with a thermocouple (thermometer) 61 inside the refrigerant supply pipe 41 together with a refrigerant supply function. The thermocouple 61 is disposed in the refrigerant supply pipe 41, and the upper end portion of the thermocouple 61 is exposed to the outside through the refrigerant supply pipe 41. And the upper end part exposed to the exterior of the thermocouple 61 is equipped with an electric wire, and this electric wire is connected to external temperature measuring apparatus etc. (not shown). The lower end portion of the thermocouple 61 extends to the vicinity of the lower end portion of the power transmission tube 13.

なお、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で、種々変更した実施例とすることができる。 In the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application.

上記浸漬ヒーター１０の使用方法について説明する（図８参照）。例えば、浸漬ヒーター１０が使用される保持炉１としては、炉壁３０１で囲まれて、バーナー３０３により、保持室３０２が加熱され、それにより溶湯３０４が加熱及び保温されている。また、保持炉１では、上面に開口する溶湯の汲み出し口から、ラドル接続部２０２に接続されたラドル２０１により、溶湯がくみ出される。
そして、溶湯が保持された保持炉１に対して上記浸漬ヒーター１０は、該保持炉１の上面に開口する溶湯の汲み出し口から溶湯内に投入され、該保持炉１の底面に接続体１２を載せるようにして設置される。このようにして設置された該浸漬ヒーター１０は、ヒーター本体１１が保持炉１の底面に沿って延びるように配置されており、この状態で接続体１２及び送電筒１３の基端部が溶湯に浸漬される。そして該浸漬ヒーター１０による加熱を行うと、加熱された溶湯が保持炉１の上部へ移動し、またこれまで保持炉１の上部に保持されていた冷たい溶湯が保持炉１の底部へ移動して、保持炉１の内部で溶湯が静かに対流する。
上記のように溶湯が静かに対流することにより、溶湯中に混じり込んだ酸化物や介在物が溶湯表面に浮き上がるため、きれいな溶湯を選別して汲み出しやすくなる。また溶湯が対流することによって保持炉１内の溶湯の温度が略均一となり、熱効率がよいため、バーナーを使用している場合、バーナーのガス使用量が、２０〜３０％（好ましくは２５％以上）低減することができる。また溶湯が対流することによって保持炉１の内面に金属の酸化物（通称、「おばけ」）が付着しにくくなり、該酸化物の除去などといった保守作業に係る労力が低減される。また保持炉１内の溶湯が静置されず、該溶湯の酸化が抑制されるようになる。
また、浸漬ヒーター１０に供給される冷媒は、ブロアーに連結するチューブ（管）１０１を上記冷媒取入口５１に連結して、ブロアー等から放出される空気を冷媒として用いることができる。 A method of using the immersion heater 10 will be described (see FIG. 8). For example, the holding furnace 1 in which the immersion heater 10 is used is surrounded by the furnace wall 301, the holding chamber 302 is heated by the burner 303, and thereby the molten metal 304 is heated and kept warm. Further, in the holding furnace 1, the molten metal is pumped out by the ladle 201 connected to the ladle connecting portion 202 from the molten metal pumping opening opened on the upper surface.
Then, the immersion heater 10 is introduced into the molten metal from the molten metal pumping opening opened on the upper surface of the holding furnace 1 with respect to the holding furnace 1 in which the molten metal is held, and the connecting body 12 is connected to the bottom surface of the holding furnace 1. It is installed so that it can be placed. The immersion heater 10 installed in this manner is arranged so that the heater main body 11 extends along the bottom surface of the holding furnace 1, and in this state, the base ends of the connection body 12 and the power transmission tube 13 are used as molten metal. Soaked. When the heating by the immersion heater 10 is performed, the heated molten metal moves to the upper part of the holding furnace 1, and the cold molten metal that has been held at the upper part of the holding furnace 1 moves to the bottom of the holding furnace 1. The molten metal convects gently in the holding furnace 1.
Since the molten metal convects gently as described above, oxides and inclusions mixed in the molten metal float on the surface of the molten metal, so that it becomes easy to select and pump out the beautiful molten metal. Moreover, when the molten metal convects, the temperature of the molten metal in the holding furnace 1 becomes substantially uniform, and the heat efficiency is good. ) Can be reduced. Further, the convection of the molten metal makes it difficult for metal oxides (commonly called “ghosts”) to adhere to the inner surface of the holding furnace 1, reducing the labor involved in maintenance work such as removal of the oxides. Moreover, the molten metal in the holding furnace 1 is not allowed to stand, and the oxidation of the molten metal is suppressed.
Moreover, the refrigerant | coolant supplied to the immersion heater 10 can connect the tube (tube | tube) 101 connected with a blower to the said refrigerant | coolant intake 51, and can use the air discharge | released from a blower etc. as a refrigerant | coolant.

なお、上記浸漬ヒーター１０は、保持炉１内に１基のみを設置することに限らず、２基以上の複数基を設置してもよく、また複数基の浸漬ヒーター１０を設置した場合は、溶湯を加熱するためのバーナーを省略することも可能である。
保持炉１に保持される溶湯は、特に限定されるものではなく、アルミニウム、マグネシウムなど、何れの金属の溶湯であってもよい。また、溶湯の温度は、適宜選択されるが、アルミニウムの場合は、６３０〜７６０℃である。
上記浸漬ヒーター１０は、保持炉１の底に沈めて設置した後、放置してもよく、また溶湯の状況や作業者の所望に応じて適宜動かしてもよい。さらに上記浸漬ヒーター１０のヒーター本体１１のみを溶湯に浸漬して使用してもよい。 In addition, the immersion heater 10 is not limited to installing only one unit in the holding furnace 1, but may be a plurality of two or more units, and when a plurality of immersion heaters 10 are installed, It is also possible to omit the burner for heating the molten metal.
The molten metal held in the holding furnace 1 is not particularly limited, and may be any molten metal such as aluminum or magnesium. Moreover, although the temperature of a molten metal is selected suitably, in the case of aluminum, it is 630-760 degreeC.
The immersion heater 10 may be left standing after being placed in the bottom of the holding furnace 1, or may be moved as appropriate according to the state of the molten metal and the operator's desire. Further, only the heater body 11 of the immersion heater 10 may be used by being immersed in the molten metal.

本発明は金属関連分野、特に、ダイカスト製造分野において広く用いることができる。 The present invention can be widely used in the metal-related field, particularly in the field of die casting production.

１；保持炉、１０；浸漬ヒーター、１１；ヒーター本体、１２；接続体、１３；送電筒、２１；熱源体、２４；電極、２４ｃ；凸部、２６；送電線、３５；断熱材、４１；冷媒供給管、４２；冷媒排出部、４５；冷媒取入部、５１；冷媒取入口、６１；熱電対。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Holding furnace, 10; Immersion heater, 11; Heater main body, 12; Connection body, 13; Power transmission cylinder, 21; Heat source body, 24; Electrode, 24c; Refrigerant supply pipe, 42; refrigerant discharge part, 45; refrigerant intake part, 51; refrigerant inlet, 61; thermocouple.

Claims

保持炉に保持された金属溶湯に浸漬されて該金属溶湯を加熱又は保温する浸漬ヒーターであって、
形状をストレート型としたヒーター本体と、該ヒーター本体内に配設されたストレート型の熱源体と、該熱源体に通電するべく該熱源体の基端部に取り付けられた電極及び該電極に接続された送電線と、を備え、
上記ヒーター本体の基端部、該ヒーター本体内に収容された上記熱源体の基端部及び上記電極は、セラミックス製の箱体からなる接続体内に収容されており、
上記送電線は、セラミックス製の筒体からなる送電筒の内部に収容されているとともに、
上記送電筒の基端部が上記接続体に接続されることにより、該接続体を介して該送電筒の基端部と上記ヒーター本体の基端部とが略Ｌ字状に繋がっており、全体が略Ｌ次形状であり、
上記送電筒の内部と上記接続体の内部とが連通しており、
該送電筒の内部には冷媒供給管が配されて、該冷媒供給管を介して冷媒が該接続体の内部へ送り込まれるとともに、
該送電筒の先端部には冷媒排出部が設けられて、該接続体の内部で暖められた該冷媒が上記冷媒供給管の外側であって該送電筒の内部を通り、該冷媒排出部から外部へ排出されるように構成されていることを特徴とする浸漬ヒーター。 An immersion heater that is immersed in a molten metal held in a holding furnace to heat or keep the molten metal,
Heater body having a straight shape, a straight heat source body disposed in the heater body, an electrode attached to a base end portion of the heat source body to connect the heat source body, and a connection to the electrode A transmission line,
The base end portion of the heater body, the base end portion of the heat source body housed in the heater body, and the electrode are housed in a connection body made of a ceramic box,
The power transmission line is housed inside a power transmission cylinder made of a ceramic cylinder,
By connecting the base end portion of the power transmission tube to the connection body, the base end portion of the power transmission tube and the base end portion of the heater body are connected in a substantially L shape via the connection body, whole Ri substantially L following shape der,
The inside of the power transmission tube communicates with the inside of the connection body,
A refrigerant supply pipe is arranged inside the power transmission cylinder, and the refrigerant is sent into the connection body through the refrigerant supply pipe.
A refrigerant discharge portion is provided at a tip portion of the power transmission tube, and the refrigerant heated inside the connection body is outside the refrigerant supply pipe and passes through the power transmission tube to be discharged from the refrigerant discharge portion. immersion heater characterized that you have been configured to be discharged to the outside.

上記接続体の内面上には断熱材が配されている請求項１に記載の浸漬ヒーター。 The immersion heater according to claim 1, wherein a heat insulating material is disposed on an inner surface of the connection body.

上記電極において上記ヒーター本体の基端部と接触する箇所には、複数の凸部が設けられている請求項１又は２に記載の浸漬ヒーター。 The portion in contact with the proximal end of the heater body at the electrode is immersed heater according to claim 1 or 2 a plurality of convex portions are provided.

請求項１に記載の浸漬ヒーターの使用方法であって、
ヒーター本体が保持炉の底面に沿って延びるように、溶湯にヒーター本体、接続体及び送電筒の基端部を浸漬して、該送電筒の先端部を溶湯の外へ突出させるように配置して、
上記熱源体に取り付けられた上記電極に通電して、該熱源体を加熱することを特徴とする浸漬ヒーターの使用方法。 A method of using the immersion heater according to claim 1,
The heater body, connecting body, and the base end of the power transmission tube are immersed in the molten metal so that the heater body extends along the bottom surface of the holding furnace, and the tip of the power transmission tube is arranged to protrude out of the molten metal. And
A method of using an immersion heater, wherein the electrode attached to the heat source body is energized to heat the heat source body.

上記送電筒の内部と上記接続体の内部とが連通し、該送電筒の内部には冷媒供給管が配されており、
上記冷媒供給管を介して冷媒を送り込み、
上記電極及び上記送電線を冷却し、暖められた上記冷媒が、上記送電筒の先端部に設けられた冷媒排出部から外部へ排出される請求項４に記載の浸漬ヒーターの使用方法。 The inside of the power transmission tube communicates with the inside of the connection body, and a refrigerant supply tube is arranged inside the power transmission tube,
Sending the refrigerant through the refrigerant supply pipe,
The method of using an immersion heater according to claim 4 , wherein the coolant that has cooled and heated the electrode and the power transmission line is discharged to the outside from a coolant discharge portion provided at a tip portion of the power transmission tube.

上記接続体の内面上には断熱材が配されている請求項４又は５に記載の浸漬ヒーターの使用方法。 The usage method of the immersion heater of Claim 4 or 5 with which the heat insulating material is distribute | arranged on the inner surface of the said connection body.

上記電極において上記ヒーター本体の基端部と接触する箇所には、複数の凸部が設けられている請求項４乃至６のうちのいずれかに記載の浸漬ヒーターの使用方法。 The usage method of the immersion heater in any one of Claims 4 thru | or 6 in which the several convex part is provided in the location which contacts the base end part of the said heater main body in the said electrode.