JP7469613B2 - プラズマ加熱装置及びプラズマ加熱方法 - Google Patents
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Description
まず、図1を参照して、連続鋳造装置100の構成について説明する。連続鋳造装置100は、取鍋101と、タンディッシュ102と、鋳型103と、鋳片支持ロール104と、プラズマ加熱装置1を備える。
プラズマ加熱装置1は、タンディッシュ102内の溶湯Mを加熱するように構成されている。プラズマ加熱装置1は、プラズマトーチ2,3と、昇降機4と、動作ガス源5と、電源装置10と、コントローラCtr(制御部)とを備える。
続いて、図3を参照して、プラズマ加熱装置1によってタンディッシュ102内の溶湯Mを加熱する方法について説明する。
以上の例によれば、プラズマトーチ2がアノード電極として機能し且つプラズマトーチ3がカソード電極として機能する状態と、プラズマトーチ2がカソード電極として機能し且つプラズマトーチ3がアノード電極として機能する状態とが、スイッチ要素14A~14Dによって適宜切り替えられる。そのため、プラズマトーチ2,3の一方のみが早期に損耗してしまう事態が抑制されるので、プラズマトーチ2,3を同じタイミングで交換することができる。したがって、プラズマトーチ2,3を効率的に交換することが可能となる。
本明細書における開示はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲において、以上の例に対して種々の省略、置換、変更などが行われてもよい。
Claims (9)
- タンディッシュ内に貯留されている溶湯との間にプラズマを発生させて溶湯を加熱するように構成されたプラズマ加熱装置であって、
少なくとも先端部が黒鉛で構成された第1のプラズマトーチ及び第2のプラズマトーチと、
前記第1のプラズマトーチと前記第2のプラズマトーチとの間に電圧を印加するように構成された電源と、
前記第1のプラズマトーチ及び前記第2のプラズマトーチのそれぞれに印加される電圧の極性を逆転させるように構成された切替部とを備える、プラズマ加熱装置。 - 前記切替部は、前記電源の一方の端子と前記第1のプラズマトーチとの間のオン/オフと、前記電源の一方の端子と前記第2のプラズマトーチとの間のオン/オフと、前記電源の他方の端子と前記第1のプラズマトーチとの間のオン/オフと、前記電源の他方の端子と前記第2のプラズマトーチとの間のオン/オフとを切替可能に構成されたスイッチ要素を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記切替部は、前記電源から出力される交流電力を直流電力に変換する整流要素をさらに含み、
前記整流要素は、前記電源と前記スイッチ要素との間に配置されている、請求項2に記載の装置。 - 前記切替部は、
前記電源から出力される交流電力の正の成分を前記第1のプラズマトーチに印加するように構成された第1の整流要素と、
前記電源から出力される交流電力の負の成分を前記第1のプラズマトーチに印加するように構成された第2の整流要素と、
前記第1の整流要素と前記第1のプラズマトーチとの間のオン/オフと、前記第2の整流要素と前記第1のプラズマトーチとの間のオン/オフとを切り替え可能に構成されたスイッチ要素とを含む、請求項1に記載の装置。 - 前記第1のプラズマトーチ及び前記第2のプラズマトーチはそれぞれ、金属製の本体と、前記本体の先端部に取り付けられた黒鉛製の先端電極とを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1のプラズマトーチの長さと前記第2のプラズマトーチの長さとの差に基づいて前記切替部を制御するように構成された制御部をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1のプラズマトーチ及び前記第2のプラズマトーチにおけるプラズマ発生のトータル時間を算出し、前記トータル時間が所定時間を経過したか否かを判断し、前記トータル時間が前記所定時間を経過したと判断したときに前記切替部を制御するように構成された制御部をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1のプラズマトーチを流れる電流値から予測される前記第1のプラズマトーチの損耗速度と、前記第2のプラズマトーチを流れる電流値から予測される前記第2のプラズマトーチの損耗速度とに基づいて、前記切替部を制御するように構成された制御部をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1~8のいずれか一項に記載の装置によって前記タンディッシュ内の溶湯を加熱するプラズマ加熱方法であって、
前記電源から前記第1のプラズマトーチ及び前記第2のプラズマトーチに電圧を印加して、前記第1のプラズマトーチ及び前記第2のプラズマトーチからプラズマを発生させることにより、前記タンディッシュ内の溶湯を加熱することと、
前記切替部により、前記第1のプラズマトーチ及び前記第2のプラズマトーチのそれぞれに印加される電圧の極性を逆転させることとを含む、方法。
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