JPH01167575A - 直流アーク炉 - Google Patents
直流アーク炉Info
- Publication number
- JPH01167575A JPH01167575A JP32792387A JP32792387A JPH01167575A JP H01167575 A JPH01167575 A JP H01167575A JP 32792387 A JP32792387 A JP 32792387A JP 32792387 A JP32792387 A JP 32792387A JP H01167575 A JPH01167575 A JP H01167575A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- support arm
- conductor
- furnace
- arc furnace
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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１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タンスの低減
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見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１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−Ｄ
Ｃ変換用整流設備の開発がその見なおしに大きく貢献し
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ズ
ル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、上部電極に対する
直流電源の供給は、従来の交流アーク炉の場合と同様に
、上部電極を把持する電極クランプを先端にもつ昇降可
能な電極支腕に剛性の支腕母＆Ｉｉ（銅板、銅パイプ等
）をほぼ平行状態で固定し、この剛性の支腕母線の一端
側と電極クランプとを電気的に接続するとともに、剛性
支腕母線の他端側と可撓電線の一端側とを電気的に接続
し、可撓電線の他端側は直流電源に接続した固定二次側
母線に接続する構成（交流アーク炉の電源接続部分の構
成は、「鉄鋼便覧」第５３２頁１０、電気炉製鋼法（昭
和５７年１２月２５日日本鉄鋼協会発行）にある、）に
より行うようにしていたため、電気的な接続部分が多く
存在し、電気的な損失が多くなり、エネルギーコストの
低減、溶解効率の向上などのために、好ましくないとい
う問題点があった。 （発明の目的） この発明は、このような問題点にかんがみてなされたも
ので、電気的な接続部にもとづく電力損失を少なくし、
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１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タンスの低減
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見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１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−Ｄ
Ｃ変換用整流設備の開発がその見なおしに大きく貢献し
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ズ
ル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、上部電極に対する
直流電源の供給は、従来の交流アーク炉の場合と同様に
、上部電極を把持する電極クランプを先端にもつ昇降可
能な電極支腕に剛性の支腕母＆Ｉｉ（銅板、銅パイプ等
）をほぼ平行状態で固定し、この剛性の支腕母線の一端
側と電極クランプとを電気的に接続するとともに、剛性
支腕母線の他端側と可撓電線の一端側とを電気的に接続
し、可撓電線の他端側は直流電源に接続した固定二次側
母線に接続する構成（交流アーク炉の電源接続部分の構
成は、「鉄鋼便覧」第５３２頁１０、電気炉製鋼法（昭
和５７年１２月２５日日本鉄鋼協会発行）にある、）に
より行うようにしていたため、電気的な接続部分が多く
存在し、電気的な損失が多くなり、エネルギーコストの
低減、溶解効率の向上などのために、好ましくないとい
う問題点があった。 （発明の目的） この発明は、このような問題点にかんがみてなされたも
ので、電気的な接続部にもとづく電力損失を少なくし、
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、直流電源の一方側に接続され且つ電極クラ
ンプによって把持された上部電極と前記直流電源の他方
側に接続される炉底電極とを備えた直流アーク炉におい
て、前記電極クランプから電極支腕を経て前記直流電源
の固定二次側母線ないしは整流器までの導体部を、弾性
体ホース中に導体を入れた可撓性ケーブルで枠数したこ
とを特徴としおり、必要に応じて前記電極クランプから
電極支腕を経て直流電源の固定二次側母線ないしは整流
器までの導体部を構成する可撓性ケーブルは、弾性体ホ
ース中に冷却水を供給して導体を冷却する水冷構造であ
るように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ｆｌｐＺ上に設置した支柱３
．４によってその炉本体５が支持されており、この炉本
体５には炉蓋６が配設され、この炉Ｍ６は支持体７によ
り吊り下げられていて、昇降および旋回が可能となって
いる。 また、この炉蓋６に貫通して、かつ炉心Ｃを中心とする
同一電極ピッチサークル上に、円周方向の等間隔（１２
０’間隔）で３本の例えば黒鉛電極よりなる上部電極１
１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
よび電極支腕１３などによって支持されていて、電極昇
降機構１４により昇降可能となっている。 さらに、上部電極１１は、その電極クランプ１２側に、
第２図にも示すように、例えばゴムホースからなる弾性
体ホース１４中に導体１５を入れた可撓性ケーブル１６
の一端側が電気的に接続しであると共に、当該可撓性ケ
ーブル１６はその途中が電極支腕１３に設けたブラケッ
ト１７゜１７により支持させてあり、前記可撓性ケーブ
ル１６の他端側は直流電源１８に接続した固定二次側母
線１９を介して当該直流電源１８の整流器２０、この実
施例では整流器２０の陰極側に接続しである。また、こ
の可撓性ケーブル１６は、弾性体ホース１４内に冷却水
を供給して導体１５を冷却する水冷ケーブルとなってい
る。 さらにまた、基礎２には炉体傾動機構２６が設けである
と共に、炉上部には排ガスダクト２７が設けである。 さらに、炉本体５の炉底部分には、炉心Ｃを中心とする
同一電極ピッチサークル上に円周方向の等間隔（１２０
°）で３本の例えば導電性金属からなる炉底電極２５が
貫通状態で配置してあり、各炉底電極２５は図示しない
電極リードによって前記直流電源１８の整流器２０、こ
の実施例では整流器２０の陽極側に接続しである。 このような構成の直流アーク炉１では、上部電極１１を
把持する電極クランプ１２から電極支腕１３を経て直流
電源１８の固定二次側母線１９（他の実施例では整流器
２０であってもよい。）までの導体部を、弾性体ホース
１４中に導体１５を入れ且つ内部に冷却水を供給する水
冷構造の水冷ケーブルよりなる可撓性ケーブル１６で構
成するようにしたから、電極支腕（１３）とほぼ平行に
設けた剛性の支腕母線を用いて当該支腕母線の他端側に
可撓電線を接続するようにした交流アーク炉の構造をそ
のまま採用した直流アーク炉に比べて、電気的な接続部
分が少なくなり、接続部分における電気的損失を低減す
ることができ、エネルギーコストの低減、溶解効率の向
上をはかることができるようになる。 次に、上記構造の直流アーク炉１において、容 □量２
０ｔ ｏｎのものを用い、可撓性ケーブル１６の弾性体
ホース１４内に冷却水を流して導体１５を冷却しながら
溶解を行ったところ、電極支腕（１３）とほぼ平行にし
た剛性の支腕母線および可撓電線を用いて電源の供給を
行うようにした場合に比べて電力消費量は約５％低減さ
せることができた。 なお、上記実施例では、上部電極１１および炉底電極２
５がともに３木である場合を示したが、このような本数
に限定されない、また、固定二次側母線１９を廃止し、
可撓性ケーブル１６を直流電源１８の整流器２０に直接
接続してもよい。
ンプによって把持された上部電極と前記直流電源の他方
側に接続される炉底電極とを備えた直流アーク炉におい
て、前記電極クランプから電極支腕を経て前記直流電源
の固定二次側母線ないしは整流器までの導体部を、弾性
体ホース中に導体を入れた可撓性ケーブルで枠数したこ
とを特徴としおり、必要に応じて前記電極クランプから
電極支腕を経て直流電源の固定二次側母線ないしは整流
器までの導体部を構成する可撓性ケーブルは、弾性体ホ
ース中に冷却水を供給して導体を冷却する水冷構造であ
るように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ｆｌｐＺ上に設置した支柱３
．４によってその炉本体５が支持されており、この炉本
体５には炉蓋６が配設され、この炉Ｍ６は支持体７によ
り吊り下げられていて、昇降および旋回が可能となって
いる。 また、この炉蓋６に貫通して、かつ炉心Ｃを中心とする
同一電極ピッチサークル上に、円周方向の等間隔（１２
０’間隔）で３本の例えば黒鉛電極よりなる上部電極１
１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
よび電極支腕１３などによって支持されていて、電極昇
降機構１４により昇降可能となっている。 さらに、上部電極１１は、その電極クランプ１２側に、
第２図にも示すように、例えばゴムホースからなる弾性
体ホース１４中に導体１５を入れた可撓性ケーブル１６
の一端側が電気的に接続しであると共に、当該可撓性ケ
ーブル１６はその途中が電極支腕１３に設けたブラケッ
ト１７゜１７により支持させてあり、前記可撓性ケーブ
ル１６の他端側は直流電源１８に接続した固定二次側母
線１９を介して当該直流電源１８の整流器２０、この実
施例では整流器２０の陰極側に接続しである。また、こ
の可撓性ケーブル１６は、弾性体ホース１４内に冷却水
を供給して導体１５を冷却する水冷ケーブルとなってい
る。 さらにまた、基礎２には炉体傾動機構２６が設けである
と共に、炉上部には排ガスダクト２７が設けである。 さらに、炉本体５の炉底部分には、炉心Ｃを中心とする
同一電極ピッチサークル上に円周方向の等間隔（１２０
°）で３本の例えば導電性金属からなる炉底電極２５が
貫通状態で配置してあり、各炉底電極２５は図示しない
電極リードによって前記直流電源１８の整流器２０、こ
の実施例では整流器２０の陽極側に接続しである。 このような構成の直流アーク炉１では、上部電極１１を
把持する電極クランプ１２から電極支腕１３を経て直流
電源１８の固定二次側母線１９（他の実施例では整流器
２０であってもよい。）までの導体部を、弾性体ホース
１４中に導体１５を入れ且つ内部に冷却水を供給する水
冷構造の水冷ケーブルよりなる可撓性ケーブル１６で構
成するようにしたから、電極支腕（１３）とほぼ平行に
設けた剛性の支腕母線を用いて当該支腕母線の他端側に
可撓電線を接続するようにした交流アーク炉の構造をそ
のまま採用した直流アーク炉に比べて、電気的な接続部
分が少なくなり、接続部分における電気的損失を低減す
ることができ、エネルギーコストの低減、溶解効率の向
上をはかることができるようになる。 次に、上記構造の直流アーク炉１において、容 □量２
０ｔ ｏｎのものを用い、可撓性ケーブル１６の弾性体
ホース１４内に冷却水を流して導体１５を冷却しながら
溶解を行ったところ、電極支腕（１３）とほぼ平行にし
た剛性の支腕母線および可撓電線を用いて電源の供給を
行うようにした場合に比べて電力消費量は約５％低減さ
せることができた。 なお、上記実施例では、上部電極１１および炉底電極２
５がともに３木である場合を示したが、このような本数
に限定されない、また、固定二次側母線１９を廃止し、
可撓性ケーブル１６を直流電源１８の整流器２０に直接
接続してもよい。
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明では、直流電源の一
方側に接続され且つ電極クランプによって把持された上
部電極と前記直流電源の他方側に接続される炉底電極と
を備えた直流アーク炉において、前記電極クランプから
電極支腕を経て前記直流電源の固定二次側母線ないしは
整流器までの導体部を、弾性体ホース中に導体を入れた
可撓性ケーブルで構成したから、電極支腕とほぼ平行に
剛性の支腕母線を設けると共にこの支腕母線に可撓電線
を接続した場合に比べて電気的接点を少なくすることが
できるため、電気的な損失をより一層減少することが可
能であり、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るという著しく優れた効果がもた
らされる。
方側に接続され且つ電極クランプによって把持された上
部電極と前記直流電源の他方側に接続される炉底電極と
を備えた直流アーク炉において、前記電極クランプから
電極支腕を経て前記直流電源の固定二次側母線ないしは
整流器までの導体部を、弾性体ホース中に導体を入れた
可撓性ケーブルで構成したから、電極支腕とほぼ平行に
剛性の支腕母線を設けると共にこの支腕母線に可撓電線
を接続した場合に比べて電気的接点を少なくすることが
できるため、電気的な損失をより一層減少することが可
能であり、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゛−り炉の一実施例を示
す説明図、第２図は可撓性ケーブルの断面図〒ある。 １・・・直流アーク炉、 １１・・・上部電極 １２・・・電極クランプ、 １３・・・電極支腕、 １４・・・弾性体ホース、 １５・・・導体、 １６・・・可撓性ケーブル、 １８・・・直流電源、 １９・・・固定二次側母線、 ２０・・・整流器、 ２５・・・炉底電極。 代理人弁理士 小 塩 豊
す説明図、第２図は可撓性ケーブルの断面図〒ある。 １・・・直流アーク炉、 １１・・・上部電極 １２・・・電極クランプ、 １３・・・電極支腕、 １４・・・弾性体ホース、 １５・・・導体、 １６・・・可撓性ケーブル、 １８・・・直流電源、 １９・・・固定二次側母線、 ２０・・・整流器、 ２５・・・炉底電極。 代理人弁理士 小 塩 豊
Claims (2)
- （１）直流電源の一方側に接続され且つ電極クランプに
よって把持された上部電極と前記直流電源の他方側に接
続される炉底電極とを備えた直流アーク炉において、前
記電極クランプから電極支腕を経て前記直流電源の固定
二次側母線ないしは整流器までの導体部を、弾性体ホー
ス中に導体を入れた可撓性ケーブルで構成したことを特
徴とする直流アーク炉側。 - （２）電極クランプから電極支腕を経て直流電源の固定
二次側母線ないしは整流器までの導体部を構成する可撓
性ケーブルは、弾性体ホース中に冷却水を供給して導体
を冷却する水冷ケーブルであることを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項に記載の直流アーク炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32792387A JP2590993B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 直流アーク炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32792387A JP2590993B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 直流アーク炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167575A true JPH01167575A (ja) | 1989-07-03 |
| JP2590993B2 JP2590993B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=18204512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32792387A Expired - Lifetime JP2590993B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | 直流アーク炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590993B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106602294A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 江西江钨稀有金属新材料股份有限公司 | 一种中频炉与电极刚性连接装置及倾倒炉方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104993261A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-10-21 | 江西江钨稀有金属新材料有限公司 | 一种中频炉感应线圈的水冷电缆的连接方法与装置 |
| DE202021003407U1 (de) | 2021-11-04 | 2021-12-08 | Christian Banzhaf | Modularer Hochofen |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP32792387A patent/JP2590993B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106602294A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-04-26 | 江西江钨稀有金属新材料股份有限公司 | 一种中频炉与电极刚性连接装置及倾倒炉方法 |
| CN106602294B (zh) * | 2016-12-15 | 2018-10-16 | 江西江钨稀有金属新材料股份有限公司 | 一种中频炉与电极刚性连接装置及倾倒炉方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2590993B2 (ja) | 1997-03-19 |
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