JPH0225412B2 - - Google Patents
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- JPH0225412B2 JPH0225412B2 JP16242983A JP16242983A JPH0225412B2 JP H0225412 B2 JPH0225412 B2 JP H0225412B2 JP 16242983 A JP16242983 A JP 16242983A JP 16242983 A JP16242983 A JP 16242983A JP H0225412 B2 JPH0225412 B2 JP H0225412B2
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- Japan
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- electrode rod
- graphite electrode
- graphite
- force
- pole side
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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
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
本発明は真空脱ガス槽加熱装置の操業方法に係
り、特に電気抵抗加熱用の黒鉛電極の寿命を著し
く延長し得る加熱装置の操業方法に関する。 RH式もしくはDH式等の還流式真空脱ガス槽
においては、取鍋から溶鋼の吸上げによる槽内で
の真空処理に先立ち、槽内を予熱する必要があ
り、また真空処理中の溶鋼温度降下、ならびに槽
内へのスプラツシユ地金堆積の防止、合金鉄歩留
ならびに耐火物寿命の向上を目的として、第１図
に示す如く槽内上部の相対する耐火れんが壁間に
１組の黒鉛保持端子を設け、これに着脱自在に圧
着接続される黒鉛電極棒より成る電気抵抗発熱体
を設け、これに直流電流を通電することにより赤
熱させ、その輻射熱を利用する加熱装置が一般に
使用されている。 かくの如き黒鉛電極による加熱装置は上記の如
き脱ガス槽操業上の効果が大きい反面黒鉛電極は
高価であるほか、従来は接続部等にアークが発生
し溶損のため使用不能となる等による損耗量が大
きく、加熱用電力費用の高騰と共に操業コストを
上昇させる大きな問題点がある。 本発明の目的は黒鉛電極による脱ガス槽加熱装
置操業に伴なう上記従来技術の欠点を解消し、黒
鉛発熱体の寿命を著しく向上し得る真空脱ガス槽
加熱装置の効果的な操業方法を提供するにある。 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、長極側の保持端子に保持された黒鉛電
極棒を短極側の保持端子に保持された黒鉛球面端
子に圧着した後通電し該黒鉛電極棒に発生する電
気抵抗熱にて加熱する真空脱ガス槽加熱装置の操
業方法において、前記黒鉛電極棒を黒鉛球面端子
に圧着セツト時の圧着力をアークの発生しない所
定の圧着力とする初期段階と、前記初期段階終了
後前記黒鉛電極棒の抵抗値の変化に応じ前記圧着
力を漸次前記所定圧着力より小さく調整する調整
段階と、を有して成ることを特徴とする真空脱ガ
ス槽加熱装置の操業方法である。 先ず黒鉛電極による電気抵抗加熱装置の構成を
第１図、第２図によつて説明する。第１図は脱ガ
ス槽における加熱装置の構成を示す模式断面図、
第２図は電極装置を示す拡大部分断面図である。
脱ガス槽２の中央部よりやや上部の相対する耐火
れんが４の中にそれぞれステイツクと称されてい
る長極側保持端子６および短極側保持端子８が設
けられ、短極側保持端子８の内側にはカロツテと
称される球面端子１０が嵌合されており、長極側
保持端子６にはスタブと称される黒鉛電極棒１２
が保持され、その先端は球面端子１０の球面内に
嵌合され圧着装置１４により圧着されて着脱自在
に接続されている。長極側および短極側には、い
ずれも脱ガス槽２の側方にそれぞれ長極側着脱台
車１６及び短極側着脱台車１８が設けられそれぞ
れ長極側水冷電極ホルダー２０および短極側水冷
電極ホルダー２２および水冷ケーブル２４，２６
を装架したまま移動して長極、短極の着脱を可能
としている。かくして加熱装置における短極の球
面端子１０に第２図に示す如く長極の黒鉛電極棒
１２を圧着した状態で、直流電源装置２８からブ
スバー３０、水冷ケーブル２４，２６を経て長
極、短極に直流電気が送られ、発生する電気抵抗
熱により加熱される構成となつている。 なお黒鉛電極棒（スタブ）１２と球面端子（カ
ロツテ）１０との接触を確実にするため長極側着
脱台車１６に設けた圧着装置１４には圧着力測定
ゲージが設けられ、コイルスプリングを使用して
任意の圧着力にて圧着できるようになつている。 黒鉛電極棒（スタブ）１２を球面端子（カロツ
テ）１０に嵌合セツト時の圧着力F0と接続部に
発生するアーク発生率との間には密接な関係があ
り、本発明者らの調査によると第３図に示す如
く、圧着力F0が大きくなるほどアーク発生率が
低下することが判明した。接続部に発生するアー
クはスタブ１２とカロツテ１０間の接触が悪い時
に両者の間で発生するものであり110mmφのスタ
ブ１２を用いた測定結果である第３図の関係から
黒鉛電極セツト時の初期圧着力F0としては少く
とも150Kgの圧着力が必要であり、これは断面積
当り1.5Kg／cm2であるので本発明の実施例ではア
ークの発生しない初期段階の所定圧着力F0を次
の如く設定した。 F0≧1.5Kg／cm2 …(1) 接続部にアークの発生したスタブ１２は、先端
部が溶損昇華するために最早やカロツテ１０との
接触が不良となるために使用不能となる。 第４図は電極通電時間と電極の抵抗値との関係
を示した一例である。第４図において×印は、こ
の個所で電極が折損したことを示している。第４
図の白丸曲線の如く、200Kgの圧着力一定で操業
した場合にはスタブ１２における抵抗値Ｒが酸化
損耗等により4.5〜5.2×10-3Ωに達した時に折損
が生じている。この場合、抵抗値Ｒは発熱体の断
面積に反比例すると考えられるので、この折損現
象は発熱体に加わる応力が黒鉛の臨界座屈応力を
越えた時に折損が生じているものと考えられる。 そこで第４図の黒丸曲線にて示す如く初期圧着
力を200Kgとし抵抗値の増加と共に圧着力を途中
で150Kgに低下させたところスタブ１２は60×
10-3Ω程度の抵抗値まで寿命を保つことができる
ことを見出した。 上記の如く、抵抗値Ｒは断面積Ａに反比例する
ので次の(2)式が成立する。 Ｒ＝Ｋ×A-1 …(2) ただし(2)式においてＫは比例常数である。 一方、発熱体に加わる応力σは次の(3)式で表わ
される。 σ＝Ｆ×A-1 …(3) ただしＦは圧着力である。 (2)、(3)式より Ｆ×Ｒ＝Ｋ×σ …(4) (4)式においてσを黒鉛電極の臨界座屈応力σと
考えると Ｆ×Ｒ≦σ …(5) すなわち、(5)式が成立するように圧着力を変化
させれば黒鉛電極は折損しないこととなる。 第５図は黒鉛電極棒１２が損耗により折損した
時の上記ＦとＲとの関係について、本発明者らの
行つた実験結果を示すものである。 第５図よりＦ×Ｒが大略0.80Kg・Ωになるよう
に抵抗値の増加に伴い圧着力Ｆを漸次小さく調整
すれば黒鉛電極棒の寿命を延長することが可能で
あることがわかる。 すなわち Ｆ×Ｒ≦0.8Kg・Ω …(6) 上記本発明者らの実験結果より真空脱ガス槽加
熱装置の操業を次の如く行なうことにより黒鉛電
極の折損を防止して、その寿命を延長することが
可能であることが判明した。 (イ) 長極を短極に圧着セツト時の初期圧着力をア
ークの発生しない所定圧着力F0とし、F0は1.5
Kg／cm2以上とする。 (ロ) 引続きアーク発生を防止するための初期段階
として、所定圧着力F0を F0×R0＝0.80KgΩ を満たす電極棒１２の抵抗値R0となるまで継
続する。 (ハ) 黒鉛電極棒１２の抵抗値がR0に達した後は
抵抗値Ｒの増加と共に黒鉛電極棒１２の折損防
止のための圧着力Ｆを Ｆ×Ｒ≦0.80KgΩ になるように調整する。 なお、圧着力Ｆが過度に小さくなると、却つて
アークが発生し寿命を短縮するので圧着力Ｆの下
限を約80Kgとすることが好ましいことが判明し
た。また圧着力の調整は段階的もしくは連続的に
手動または自動的に調整することが可能である。 実施例 上記本発明による限定要件を満足させるための
次の第１表に示す如き圧着力の調整基準を設定し
操業した。
り、特に電気抵抗加熱用の黒鉛電極の寿命を著し
く延長し得る加熱装置の操業方法に関する。 RH式もしくはDH式等の還流式真空脱ガス槽
においては、取鍋から溶鋼の吸上げによる槽内で
の真空処理に先立ち、槽内を予熱する必要があ
り、また真空処理中の溶鋼温度降下、ならびに槽
内へのスプラツシユ地金堆積の防止、合金鉄歩留
ならびに耐火物寿命の向上を目的として、第１図
に示す如く槽内上部の相対する耐火れんが壁間に
１組の黒鉛保持端子を設け、これに着脱自在に圧
着接続される黒鉛電極棒より成る電気抵抗発熱体
を設け、これに直流電流を通電することにより赤
熱させ、その輻射熱を利用する加熱装置が一般に
使用されている。 かくの如き黒鉛電極による加熱装置は上記の如
き脱ガス槽操業上の効果が大きい反面黒鉛電極は
高価であるほか、従来は接続部等にアークが発生
し溶損のため使用不能となる等による損耗量が大
きく、加熱用電力費用の高騰と共に操業コストを
上昇させる大きな問題点がある。 本発明の目的は黒鉛電極による脱ガス槽加熱装
置操業に伴なう上記従来技術の欠点を解消し、黒
鉛発熱体の寿命を著しく向上し得る真空脱ガス槽
加熱装置の効果的な操業方法を提供するにある。 本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、長極側の保持端子に保持された黒鉛電
極棒を短極側の保持端子に保持された黒鉛球面端
子に圧着した後通電し該黒鉛電極棒に発生する電
気抵抗熱にて加熱する真空脱ガス槽加熱装置の操
業方法において、前記黒鉛電極棒を黒鉛球面端子
に圧着セツト時の圧着力をアークの発生しない所
定の圧着力とする初期段階と、前記初期段階終了
後前記黒鉛電極棒の抵抗値の変化に応じ前記圧着
力を漸次前記所定圧着力より小さく調整する調整
段階と、を有して成ることを特徴とする真空脱ガ
ス槽加熱装置の操業方法である。 先ず黒鉛電極による電気抵抗加熱装置の構成を
第１図、第２図によつて説明する。第１図は脱ガ
ス槽における加熱装置の構成を示す模式断面図、
第２図は電極装置を示す拡大部分断面図である。
脱ガス槽２の中央部よりやや上部の相対する耐火
れんが４の中にそれぞれステイツクと称されてい
る長極側保持端子６および短極側保持端子８が設
けられ、短極側保持端子８の内側にはカロツテと
称される球面端子１０が嵌合されており、長極側
保持端子６にはスタブと称される黒鉛電極棒１２
が保持され、その先端は球面端子１０の球面内に
嵌合され圧着装置１４により圧着されて着脱自在
に接続されている。長極側および短極側には、い
ずれも脱ガス槽２の側方にそれぞれ長極側着脱台
車１６及び短極側着脱台車１８が設けられそれぞ
れ長極側水冷電極ホルダー２０および短極側水冷
電極ホルダー２２および水冷ケーブル２４，２６
を装架したまま移動して長極、短極の着脱を可能
としている。かくして加熱装置における短極の球
面端子１０に第２図に示す如く長極の黒鉛電極棒
１２を圧着した状態で、直流電源装置２８からブ
スバー３０、水冷ケーブル２４，２６を経て長
極、短極に直流電気が送られ、発生する電気抵抗
熱により加熱される構成となつている。 なお黒鉛電極棒（スタブ）１２と球面端子（カ
ロツテ）１０との接触を確実にするため長極側着
脱台車１６に設けた圧着装置１４には圧着力測定
ゲージが設けられ、コイルスプリングを使用して
任意の圧着力にて圧着できるようになつている。 黒鉛電極棒（スタブ）１２を球面端子（カロツ
テ）１０に嵌合セツト時の圧着力F0と接続部に
発生するアーク発生率との間には密接な関係があ
り、本発明者らの調査によると第３図に示す如
く、圧着力F0が大きくなるほどアーク発生率が
低下することが判明した。接続部に発生するアー
クはスタブ１２とカロツテ１０間の接触が悪い時
に両者の間で発生するものであり110mmφのスタ
ブ１２を用いた測定結果である第３図の関係から
黒鉛電極セツト時の初期圧着力F0としては少く
とも150Kgの圧着力が必要であり、これは断面積
当り1.5Kg／cm2であるので本発明の実施例ではア
ークの発生しない初期段階の所定圧着力F0を次
の如く設定した。 F0≧1.5Kg／cm2 …(1) 接続部にアークの発生したスタブ１２は、先端
部が溶損昇華するために最早やカロツテ１０との
接触が不良となるために使用不能となる。 第４図は電極通電時間と電極の抵抗値との関係
を示した一例である。第４図において×印は、こ
の個所で電極が折損したことを示している。第４
図の白丸曲線の如く、200Kgの圧着力一定で操業
した場合にはスタブ１２における抵抗値Ｒが酸化
損耗等により4.5〜5.2×10-3Ωに達した時に折損
が生じている。この場合、抵抗値Ｒは発熱体の断
面積に反比例すると考えられるので、この折損現
象は発熱体に加わる応力が黒鉛の臨界座屈応力を
越えた時に折損が生じているものと考えられる。 そこで第４図の黒丸曲線にて示す如く初期圧着
力を200Kgとし抵抗値の増加と共に圧着力を途中
で150Kgに低下させたところスタブ１２は60×
10-3Ω程度の抵抗値まで寿命を保つことができる
ことを見出した。 上記の如く、抵抗値Ｒは断面積Ａに反比例する
ので次の(2)式が成立する。 Ｒ＝Ｋ×A-1 …(2) ただし(2)式においてＫは比例常数である。 一方、発熱体に加わる応力σは次の(3)式で表わ
される。 σ＝Ｆ×A-1 …(3) ただしＦは圧着力である。 (2)、(3)式より Ｆ×Ｒ＝Ｋ×σ …(4) (4)式においてσを黒鉛電極の臨界座屈応力σと
考えると Ｆ×Ｒ≦σ …(5) すなわち、(5)式が成立するように圧着力を変化
させれば黒鉛電極は折損しないこととなる。 第５図は黒鉛電極棒１２が損耗により折損した
時の上記ＦとＲとの関係について、本発明者らの
行つた実験結果を示すものである。 第５図よりＦ×Ｒが大略0.80Kg・Ωになるよう
に抵抗値の増加に伴い圧着力Ｆを漸次小さく調整
すれば黒鉛電極棒の寿命を延長することが可能で
あることがわかる。 すなわち Ｆ×Ｒ≦0.8Kg・Ω …(6) 上記本発明者らの実験結果より真空脱ガス槽加
熱装置の操業を次の如く行なうことにより黒鉛電
極の折損を防止して、その寿命を延長することが
可能であることが判明した。 (イ) 長極を短極に圧着セツト時の初期圧着力をア
ークの発生しない所定圧着力F0とし、F0は1.5
Kg／cm2以上とする。 (ロ) 引続きアーク発生を防止するための初期段階
として、所定圧着力F0を F0×R0＝0.80KgΩ を満たす電極棒１２の抵抗値R0となるまで継
続する。 (ハ) 黒鉛電極棒１２の抵抗値がR0に達した後は
抵抗値Ｒの増加と共に黒鉛電極棒１２の折損防
止のための圧着力Ｆを Ｆ×Ｒ≦0.80KgΩ になるように調整する。 なお、圧着力Ｆが過度に小さくなると、却つて
アークが発生し寿命を短縮するので圧着力Ｆの下
限を約80Kgとすることが好ましいことが判明し
た。また圧着力の調整は段階的もしくは連続的に
手動または自動的に調整することが可能である。 実施例 上記本発明による限定要件を満足させるための
次の第１表に示す如き圧着力の調整基準を設定し
操業した。
【表】
第１表による本発明による加熱装置の操業結果
と改善前の従来法による操業結果における黒鉛電
極棒スタブ１２の寿命を比較すると、それぞれ第
６図Ａ，Ｂの如き結果を得た。第６図Ａ，Ｂの対
比より明らかな如く、本発明による場合のスタブ
１２の平均寿命は100.9時間にて、従来法による
平均寿命54.9時間の約２倍に延長され、本発明に
よる効果が著しく大であることが判明した。 本発明は上記実施例より明らかな如く、真空脱
ガス槽の加熱装置における操業方法を、長極を短
極に圧着セツト直後の初期段階と、その調整段階
とに区分し、初期段階では圧着力を所定の圧着力
に設定すると共に、初期段階終了後は抵抗値Ｒの
変化に応じて圧着力Ｆを所定圧着力より小さく調
整する操業方法をとつたので、アーク発生による
黒鉛電極棒の折損を防止すると共に、その寿命を
従来の約２倍に延長する効果を収めることができ
た。
と改善前の従来法による操業結果における黒鉛電
極棒スタブ１２の寿命を比較すると、それぞれ第
６図Ａ，Ｂの如き結果を得た。第６図Ａ，Ｂの対
比より明らかな如く、本発明による場合のスタブ
１２の平均寿命は100.9時間にて、従来法による
平均寿命54.9時間の約２倍に延長され、本発明に
よる効果が著しく大であることが判明した。 本発明は上記実施例より明らかな如く、真空脱
ガス槽の加熱装置における操業方法を、長極を短
極に圧着セツト直後の初期段階と、その調整段階
とに区分し、初期段階では圧着力を所定の圧着力
に設定すると共に、初期段階終了後は抵抗値Ｒの
変化に応じて圧着力Ｆを所定圧着力より小さく調
整する操業方法をとつたので、アーク発生による
黒鉛電極棒の折損を防止すると共に、その寿命を
従来の約２倍に延長する効果を収めることができ
た。
第１図は真空脱ガス槽加熱装置の構成を示す模
式断面図、第２図は加熱装置における長極スタブ
と短極カロツテの圧着接合状態を示す拡大部分断
面図、第３図は本発明者らの実験における初期圧
着力F0と接合部におけるアーク発生率の関係を
示す線図、第４図は圧着力200Kg一定とした場合
と、初期圧着力を200Kgとしその後150Kgに調整し
た場合のスタブ抵抗値Ｒと電極通電時間との関係
を示す線図、第５図は電極折損が発生した場合の
圧着力Ｆとスタブ抵抗値Ｒとの関係を示す線図、
第６図Ａ，Ｂはそれぞれ本発明例および従来例に
おけるスタブ寿命の頻度分布を示す線図である。 ２……脱ガス槽、６……長極側保持端子（ステ
イツク）、８……短極側保持端子（ステイツク）、
１０……球面端子（短極）カロツテ、１２……黒
鉛電極棒（長極）スタブ、１４……圧着装置、２
８……直流電源装置。
式断面図、第２図は加熱装置における長極スタブ
と短極カロツテの圧着接合状態を示す拡大部分断
面図、第３図は本発明者らの実験における初期圧
着力F0と接合部におけるアーク発生率の関係を
示す線図、第４図は圧着力200Kg一定とした場合
と、初期圧着力を200Kgとしその後150Kgに調整し
た場合のスタブ抵抗値Ｒと電極通電時間との関係
を示す線図、第５図は電極折損が発生した場合の
圧着力Ｆとスタブ抵抗値Ｒとの関係を示す線図、
第６図Ａ，Ｂはそれぞれ本発明例および従来例に
おけるスタブ寿命の頻度分布を示す線図である。 ２……脱ガス槽、６……長極側保持端子（ステ
イツク）、８……短極側保持端子（ステイツク）、
１０……球面端子（短極）カロツテ、１２……黒
鉛電極棒（長極）スタブ、１４……圧着装置、２
８……直流電源装置。
Claims (1)
- １ 長極側の保持端子に保持された黒鉛電極棒を
短極側の保持端子に保持された黒鉛球面端子に圧
着した後通電し該黒鉛電極棒に発生する電気抵抗
熱にて加熱する真空脱ガス槽加熱装置の操業方法
において、前記黒鉛電極棒を黒鉛球面端子に圧着
セツト時の圧着力をアークの発生しない所定の圧
着力とする初期段階と、前記初期段階終了後前記
黒鉛電極棒の抵抗値の変化に応じ前記圧着力を漸
次前記所定圧着力より小さく調整する調整段階
と、を有して成ることを特徴とする真空脱ガス槽
加熱装置の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16242983A JPS6056012A (ja) | 1983-09-03 | 1983-09-03 | 真空脱ガス槽加熱装置の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16242983A JPS6056012A (ja) | 1983-09-03 | 1983-09-03 | 真空脱ガス槽加熱装置の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6056012A JPS6056012A (ja) | 1985-04-01 |
| JPH0225412B2 true JPH0225412B2 (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=15754434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16242983A Granted JPS6056012A (ja) | 1983-09-03 | 1983-09-03 | 真空脱ガス槽加熱装置の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056012A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114424A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-09 | Nippon Columbia Co Ltd | Frequency characteristic adjusting circuit |
| JPH0795666B2 (ja) * | 1993-03-16 | 1995-10-11 | オンキヨー株式会社 | ローパスフィルター |
-
1983
- 1983-09-03 JP JP16242983A patent/JPS6056012A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6056012A (ja) | 1985-04-01 |
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