JPH01167574A - 直流アーク炉 - Google Patents
直流アーク炉Info
- Publication number
- JPH01167574A JPH01167574A JP62327922A JP32792287A JPH01167574A JP H01167574 A JPH01167574 A JP H01167574A JP 62327922 A JP62327922 A JP 62327922A JP 32792287 A JP32792287 A JP 32792287A JP H01167574 A JPH01167574 A JP H01167574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- electrode
- bottom electrode
- arc
- cooling
- Prior art date
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- Granted
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5294—General arrangement or layout of the electric melt shop
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
- C21C2005/5235—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace with bottom electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C2005/5288—Measuring or sampling devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
この発明は、主にスクラップを原料とした製鋼に利用さ
れる直流アーク炉に関するものである。 （従来の技術） 従来、製鋼に際しては、鉄鉱石を原料とする高炉−転炉
方式が、大量生産に適するものとして広く採用されてい
るが、また他方では、スクラップを原料とするアーク炉
を用いた電気炉製鋼も広く採用されている。 この電気炉製鋼においては、通常、交流アーク炉が使用
されており、次第に大型化・大電力化が進んでＵＨＰ炉
（超高電力炉）の開発にまで及び、高炉−転炉方式に対
するもうひとつの大量生産の製鋼方式として確立してき
ている。 しかし、ＵＨＰ操業による交流アーク炉では、高電力エ
ネルギーの有効利用のための回路インピーダンスの低減
に限界を有し、フリッカ−の問題も大きくなると共に、
交流特有の電極表皮作用による電極電流密度の限界を有
していることから、上部電極と炉底電極との間で直流を
供給する直流アーク炉のみなおしも一部においてなされ
てきている。 この直流アーク炉は作業性の理由からこれまではあまり
進展していなかったが、近年の高電力容量のＡＣ−ＤＣ
変換用整流設備の開発がそのみなおしに大きく寄与して
おり、従来知られている直流アーク炉は、炉壁および炉
殻などから構成される炉本体の上部に被せる炉蓋を貫通
して、直流電源の例えば陰極側に接続される複数の上部
電極を昇降可能に設けると共に、炉本体の炉底部分に、
前記直流電源の例えば陽極側に接続される複数の炉底電
極を設け、上部電極と炉底電極と間で直流アークを発生
させることにより、炉内に装入したスクラップ類をアー
ク加熱して溶解させるようにしたものであった。 このような直流アーク炉では、従前の交流アーク炉に比
較して、同じ電流値での電極の細径化、この細径化によ
る電極表面酸化減量の低減ならびに交流に比べた電極先
端部の温度低下にもとづく黒鉛昇華の減少による電極原
単位の低下、フリッカ−レベルの低減およびアークノイ
ズの減少などといった利点をもたらすことが可能になる
。 （発明が解決しようとする問題点〕 このように、従来の直流アーク炉は、交流アーク炉に比
べていくつかの利点をもっているが、直流アーク炉の炉
底電極は当該直流アーク炉の成否を左右する最も重要な
部分であり、炉底電極の寿命を延長させるために空冷方
式（放冷方式）→強制空冷方式（送風方式）→水冷方式
（ジャケット方式）へと冷却手法が変遷してきたものの
、炉底電極に対する冷却効率が低いとか、冷却に必要な
冷却水量が多いとか、構造が複雑になるとか、というよ
うにいまだ満足のいく冷却手法のものが得られていない
という問題点を有しており、さらにはより一層のエネル
ギーコストの低減、溶解効率の向上などのために、さら
に改善をはかることが要望されている。 （発明の目的） この発明は、このような要望にかんがみてなされたもの
で、比較的簡単な構造でありながら、炉底電極に対する
冷却効率が著しく高く、しかも使用する冷却水量が著し
く少なくて済み、炉底電極交換頻度の減少、炉底電極原
単位の低下、エネルギーコストの低減、溶解効率の向上
をはかることが可能である直流アーク炉を提供すること
を目的としている。
れる直流アーク炉に関するものである。 （従来の技術） 従来、製鋼に際しては、鉄鉱石を原料とする高炉−転炉
方式が、大量生産に適するものとして広く採用されてい
るが、また他方では、スクラップを原料とするアーク炉
を用いた電気炉製鋼も広く採用されている。 この電気炉製鋼においては、通常、交流アーク炉が使用
されており、次第に大型化・大電力化が進んでＵＨＰ炉
（超高電力炉）の開発にまで及び、高炉−転炉方式に対
するもうひとつの大量生産の製鋼方式として確立してき
ている。 しかし、ＵＨＰ操業による交流アーク炉では、高電力エ
ネルギーの有効利用のための回路インピーダンスの低減
に限界を有し、フリッカ−の問題も大きくなると共に、
交流特有の電極表皮作用による電極電流密度の限界を有
していることから、上部電極と炉底電極との間で直流を
供給する直流アーク炉のみなおしも一部においてなされ
てきている。 この直流アーク炉は作業性の理由からこれまではあまり
進展していなかったが、近年の高電力容量のＡＣ−ＤＣ
変換用整流設備の開発がそのみなおしに大きく寄与して
おり、従来知られている直流アーク炉は、炉壁および炉
殻などから構成される炉本体の上部に被せる炉蓋を貫通
して、直流電源の例えば陰極側に接続される複数の上部
電極を昇降可能に設けると共に、炉本体の炉底部分に、
前記直流電源の例えば陽極側に接続される複数の炉底電
極を設け、上部電極と炉底電極と間で直流アークを発生
させることにより、炉内に装入したスクラップ類をアー
ク加熱して溶解させるようにしたものであった。 このような直流アーク炉では、従前の交流アーク炉に比
較して、同じ電流値での電極の細径化、この細径化によ
る電極表面酸化減量の低減ならびに交流に比べた電極先
端部の温度低下にもとづく黒鉛昇華の減少による電極原
単位の低下、フリッカ−レベルの低減およびアークノイ
ズの減少などといった利点をもたらすことが可能になる
。 （発明が解決しようとする問題点〕 このように、従来の直流アーク炉は、交流アーク炉に比
べていくつかの利点をもっているが、直流アーク炉の炉
底電極は当該直流アーク炉の成否を左右する最も重要な
部分であり、炉底電極の寿命を延長させるために空冷方
式（放冷方式）→強制空冷方式（送風方式）→水冷方式
（ジャケット方式）へと冷却手法が変遷してきたものの
、炉底電極に対する冷却効率が低いとか、冷却に必要な
冷却水量が多いとか、構造が複雑になるとか、というよ
うにいまだ満足のいく冷却手法のものが得られていない
という問題点を有しており、さらにはより一層のエネル
ギーコストの低減、溶解効率の向上などのために、さら
に改善をはかることが要望されている。 （発明の目的） この発明は、このような要望にかんがみてなされたもの
で、比較的簡単な構造でありながら、炉底電極に対する
冷却効率が著しく高く、しかも使用する冷却水量が著し
く少なくて済み、炉底電極交換頻度の減少、炉底電極原
単位の低下、エネルギーコストの低減、溶解効率の向上
をはかることが可能である直流アーク炉を提供すること
を目的としている。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、直流電源に接続される上部電極と炉底電極
とを備えた直流アーク炉において、前記炉底電極は炉底
よりも下方に露出した状態で配設し、前記炉底電極の露
出部分をミストによって冷却するスプレーノズルを設け
た構成としたことを特徴としている。 （実施例） 第１図はこの発明に係る直流アーク炉の一実施例を示し
ている。 この直流アーク炉１は、基礎２上に設置した傾動機構３
，４によってその炉本体５が傾動可能に支持されており
、この炉本体５には炉蓋６が配設しである。 また、この炉蓋６に貫通して、同一電極ピッチサークル
上に等間隔（１２０°間隔）で３本の上部電極１１が配
設しである。 これらの上部電極１１は、それぞれ電極クランプ１２お
よび図示しない電極支腕などによって支持されていて、
電極昇降機構により昇降可能となっている。 さらに、上部電極１１は、図示しない電極母線、可撓電
線および二次側母線などを介して、直流電源の例えば陰
極側に接続しである。 さらに、炉本体５の炉底部分には、同一電極ピッチサー
クル上に等間隔（１２０°間隔）で３木の炉底電極１５
が炉底部分より下方に露出した状態で配設してあり、各
炉底電極１５は図示しない電極リードによって前記直流
電源の例えば陽極側に接続しである。そして、炉底電極
１５の露出部分のまわりには、炉底電極１５に対して冷
却用のミスト１６を吹き付けるためのスプレーノズル１
７が配設しであるとともに、このスプレーノズル１７の
下方には冷却水受１８が設けてあり、この冷却水受１８
には排水管１９が接続しである。 さらにまた、炉体５の第１図右側底部には出鋼口２１お
よびストッパ２２が設けであるとともに排ガス排出口２
３が設けである。 このような構成の直流アーク炉１では、炉底電極１５を
炉体５の下方に露出させた状態で配設してあり、炉底電
極１５の露出部分をミスト１６によって冷却するための
スプレーノズル１７が設けてあって、このスプレーノズ
ル１７から吹き付けられるミスト１６を炉底電極１５の
まわりに集中的に供給するようにしているから、炉底電
極１５に対する冷却を著しく効率良く行うことができる
ようになり、水冷ジャケット方式の場合に比べてスプレ
ーノズル１７に供給する冷却水の使用量を著しく低減す
ることが可能であると共に、冷却効果も高く、しかもミ
スト１６は目視することができるため、炉底電極１５に
対する冷却状況を容易に判断することができ、直流アー
ク炉の成否を左右するといわれる炉底電極１５の寿命を
大幅に向上させることができるようになっている。 次に、上記構造の直流アーク炉１において、容１２０ｔ
ｏｎのものを用い、炉本体５の下方に露出させた炉底電
極１５の露出部分をスプレーノズル１７から吹き付ける
ミスト１６によって冷却しながら溶解を行ったところ、
従来の水冷ジャケット方式の場合の約６００回からミス
ト１６を吹き付ける場合には約８００回へとおよそ３割
強の寿命延長をはかることができたとともに、冷却水の
使用量も著しく少なくて済むようになり、ミスト１６の
吹き付けによる周辺機器へのトラブルもなかった。 なお、上記実施例では、上部電極１１および炉底電極１
５がいずれも３本である場合を示したが、このような電
極本数に限定されないものである。
とを備えた直流アーク炉において、前記炉底電極は炉底
よりも下方に露出した状態で配設し、前記炉底電極の露
出部分をミストによって冷却するスプレーノズルを設け
た構成としたことを特徴としている。 （実施例） 第１図はこの発明に係る直流アーク炉の一実施例を示し
ている。 この直流アーク炉１は、基礎２上に設置した傾動機構３
，４によってその炉本体５が傾動可能に支持されており
、この炉本体５には炉蓋６が配設しである。 また、この炉蓋６に貫通して、同一電極ピッチサークル
上に等間隔（１２０°間隔）で３本の上部電極１１が配
設しである。 これらの上部電極１１は、それぞれ電極クランプ１２お
よび図示しない電極支腕などによって支持されていて、
電極昇降機構により昇降可能となっている。 さらに、上部電極１１は、図示しない電極母線、可撓電
線および二次側母線などを介して、直流電源の例えば陰
極側に接続しである。 さらに、炉本体５の炉底部分には、同一電極ピッチサー
クル上に等間隔（１２０°間隔）で３木の炉底電極１５
が炉底部分より下方に露出した状態で配設してあり、各
炉底電極１５は図示しない電極リードによって前記直流
電源の例えば陽極側に接続しである。そして、炉底電極
１５の露出部分のまわりには、炉底電極１５に対して冷
却用のミスト１６を吹き付けるためのスプレーノズル１
７が配設しであるとともに、このスプレーノズル１７の
下方には冷却水受１８が設けてあり、この冷却水受１８
には排水管１９が接続しである。 さらにまた、炉体５の第１図右側底部には出鋼口２１お
よびストッパ２２が設けであるとともに排ガス排出口２
３が設けである。 このような構成の直流アーク炉１では、炉底電極１５を
炉体５の下方に露出させた状態で配設してあり、炉底電
極１５の露出部分をミスト１６によって冷却するための
スプレーノズル１７が設けてあって、このスプレーノズ
ル１７から吹き付けられるミスト１６を炉底電極１５の
まわりに集中的に供給するようにしているから、炉底電
極１５に対する冷却を著しく効率良く行うことができる
ようになり、水冷ジャケット方式の場合に比べてスプレ
ーノズル１７に供給する冷却水の使用量を著しく低減す
ることが可能であると共に、冷却効果も高く、しかもミ
スト１６は目視することができるため、炉底電極１５に
対する冷却状況を容易に判断することができ、直流アー
ク炉の成否を左右するといわれる炉底電極１５の寿命を
大幅に向上させることができるようになっている。 次に、上記構造の直流アーク炉１において、容１２０ｔ
ｏｎのものを用い、炉本体５の下方に露出させた炉底電
極１５の露出部分をスプレーノズル１７から吹き付ける
ミスト１６によって冷却しながら溶解を行ったところ、
従来の水冷ジャケット方式の場合の約６００回からミス
ト１６を吹き付ける場合には約８００回へとおよそ３割
強の寿命延長をはかることができたとともに、冷却水の
使用量も著しく少なくて済むようになり、ミスト１６の
吹き付けによる周辺機器へのトラブルもなかった。 なお、上記実施例では、上部電極１１および炉底電極１
５がいずれも３本である場合を示したが、このような電
極本数に限定されないものである。
以上説明してきたように、この発明では、直流電源に接
続される上部電極と炉底電極とを備えた直流アーク炉に
おいて、前記炉底電極は炉底よりも下方に露出した状態
で配設し、前記炉底電極の露出部分をミストによって冷
却するスプレーノズルを設けた構成としたから、比較的
簡単な構造でありながら、炉底電極に対する冷却効率を
著しく高いものとすることが可能であり、従来の水冷方
式の場合に比べてより一層冷却効率を高めたうえで冷却
水の消費量を著しく少ないものとすることが可能であり
、炉底電極の交換頻度を相当少なくすることが可能であ
って、炉底電極原単位の低下、エネルギーコストの低減
、溶解効率の向上をはかることが可能になり、さらには
冷却手段としてミストを使用しているため水冷ジャケッ
ト方式のような溶鋼との接触による爆発の危険性もなく
なるという著しく優れた効果がもたらされる。
続される上部電極と炉底電極とを備えた直流アーク炉に
おいて、前記炉底電極は炉底よりも下方に露出した状態
で配設し、前記炉底電極の露出部分をミストによって冷
却するスプレーノズルを設けた構成としたから、比較的
簡単な構造でありながら、炉底電極に対する冷却効率を
著しく高いものとすることが可能であり、従来の水冷方
式の場合に比べてより一層冷却効率を高めたうえで冷却
水の消費量を著しく少ないものとすることが可能であり
、炉底電極の交換頻度を相当少なくすることが可能であ
って、炉底電極原単位の低下、エネルギーコストの低減
、溶解効率の向上をはかることが可能になり、さらには
冷却手段としてミストを使用しているため水冷ジャケッ
ト方式のような溶鋼との接触による爆発の危険性もなく
なるという著しく優れた効果がもたらされる。
第１図はこの発明に係る直流アーク炉の一実施゛例を示
す説明図である。 １・・・直流アーク炉、 １１・・・上部電極、 １５・・・炉底電極。 １６・・・ミスト。 １７・・・スプレーノズル。
す説明図である。 １・・・直流アーク炉、 １１・・・上部電極、 １５・・・炉底電極。 １６・・・ミスト。 １７・・・スプレーノズル。
Claims (1)
- （１）直流電源に接続される上部電極と炉底電極とを備
えた直流アーク炉において、前記炉底電極は炉底よりも
下方に露出した状態で配設し、前記炉底電極の露出部分
をミストによって冷却するスプレーノズルを設けた構成
としたことを特徴とする直流アーク炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327922A JP2600737B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 直流アーク炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62327922A JP2600737B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 直流アーク炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167574A true JPH01167574A (ja) | 1989-07-03 |
| JP2600737B2 JP2600737B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=18204500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62327922A Expired - Lifetime JP2600737B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 直流アーク炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600737B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923357U (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-14 | 新原 伸太郎 | 収納庫付き伸縮ベツト |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62327922A patent/JP2600737B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923357U (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-14 | 新原 伸太郎 | 収納庫付き伸縮ベツト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2600737B2 (ja) | 1997-04-16 |
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