JPH0254893A - 直流アーク炉の炉況判定方法 - Google Patents
直流アーク炉の炉況判定方法Info
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- JPH0254893A JPH0254893A JP63205801A JP20580188A JPH0254893A JP H0254893 A JPH0254893 A JP H0254893A JP 63205801 A JP63205801 A JP 63205801A JP 20580188 A JP20580188 A JP 20580188A JP H0254893 A JPH0254893 A JP H0254893A
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- Japan
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- scrap
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- 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
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Discharge Heating (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、溶解原料である鉄屑等の被溶解物（以下、ス
クラップと指称する）を溶解する直流アーク炉の炉況判
定方法に係わり、特にスクラップの追装タイミング等を
適切に把握するための直流アーク炉の炉況判定方法に関
する。
クラップと指称する）を溶解する直流アーク炉の炉況判
定方法に係わり、特にスクラップの追装タイミング等を
適切に把握するための直流アーク炉の炉況判定方法に関
する。
（従来の技術）
この種の直流アーク炉においては、アーク炉の炉蓋を開
けてスクランプを装入した後、炉蓋を閉止し、その後、
第６図の操業工程に基づいてスクラップから溶鋼を得る
構成となっている。この直流アーク炉の操業工程は、具
体的にはアーク炉１内部にスクラップ２を装入し可動電
極３と炉底電極４の間に所定の直流電圧を印加して１■
動電極先端からアークを発生させる。いわゆる点弧工程
（第６図（ａ）） 、図示していな穎が６■動電極３を
前進させつつスクラップ２を溶解していくポーリング工
程、口■動゛市極３が完全にスクラップ２を４通する安
定期工程、可動電極３の周囲のスクラップ２か溶鋼−１
−に落下する棚落ち工程、スクラップ２が殆んど落下し
たことを確認して再度スクラップ２を追加装入する遊装
工程（第６図（ｂ））以１−の工程を繰返しながら所定
量の溶鋼５を得る溶け落ち］−程（第６図（Ｃ）） 、
溶鋼５の成分調整等を行う精錬１−程（第６図（ｄ））
を経て、最終的には出鋼工程（図示せず）により出鋼を
行って操業を終了する。図中、６は炉蓋、７は炉壁を兼
ねる水冷パネル、８はスラグである。
けてスクランプを装入した後、炉蓋を閉止し、その後、
第６図の操業工程に基づいてスクラップから溶鋼を得る
構成となっている。この直流アーク炉の操業工程は、具
体的にはアーク炉１内部にスクラップ２を装入し可動電
極３と炉底電極４の間に所定の直流電圧を印加して１■
動電極先端からアークを発生させる。いわゆる点弧工程
（第６図（ａ）） 、図示していな穎が６■動電極３を
前進させつつスクラップ２を溶解していくポーリング工
程、口■動゛市極３が完全にスクラップ２を４通する安
定期工程、可動電極３の周囲のスクラップ２か溶鋼−１
−に落下する棚落ち工程、スクラップ２が殆んど落下し
たことを確認して再度スクラップ２を追加装入する遊装
工程（第６図（ｂ））以１−の工程を繰返しながら所定
量の溶鋼５を得る溶け落ち］−程（第６図（Ｃ）） 、
溶鋼５の成分調整等を行う精錬１−程（第６図（ｄ））
を経て、最終的には出鋼工程（図示せず）により出鋼を
行って操業を終了する。図中、６は炉蓋、７は炉壁を兼
ねる水冷パネル、８はスラグである。
ところで、以上のような直流アーク炉においては、電力
の節減、炉底電極４を含む炉底耐火物の消耗低下、更に
は溶鋼生産時間の短縮等を図る観点からスクラップ２の
溶解進行状況を適確に把握することが重要な要件となっ
ており、その中でもスクラップ２の追加装入タイミング
並びに溶け落ちから精錬上程への切換タイミングの判定
が非常に市′トである。なぜならば、追加装入および精
錬工程への切換タイミングを誤るとスクラップ２が完全
になくなって周囲の冷却パネル７より熱が逃げてしまい
追加装入されたスクラップ２の溶解が遅れる問題がある
。
の節減、炉底電極４を含む炉底耐火物の消耗低下、更に
は溶鋼生産時間の短縮等を図る観点からスクラップ２の
溶解進行状況を適確に把握することが重要な要件となっ
ており、その中でもスクラップ２の追加装入タイミング
並びに溶け落ちから精錬上程への切換タイミングの判定
が非常に市′トである。なぜならば、追加装入および精
錬工程への切換タイミングを誤るとスクラップ２が完全
になくなって周囲の冷却パネル７より熱が逃げてしまい
追加装入されたスクラップ２の溶解が遅れる問題がある
。
そこで、以ｌ−のような不具合を改汲するためにスクラ
ップ２の溶解進行状況を把握する必要があるが、そのた
めの従来の炉況判定ｈ°法としては、電極３，４への投
入電力瓜を計量し、このシ１°瓜電力温か所定電力；に
達するごとに作業員か炉内を観察し、スクラップ２の追
加装入や溶け落ちを判定している。
ップ２の溶解進行状況を把握する必要があるが、そのた
めの従来の炉況判定ｈ°法としては、電極３，４への投
入電力瓜を計量し、このシ１°瓜電力温か所定電力；に
達するごとに作業員か炉内を観察し、スクラップ２の追
加装入や溶け落ちを判定している。
しかし、投入電力計から切換タイミングを判定する方法
は、スクラップ２の材質や可動電極３の昇降制御位置等
の変化に応じてその溶解進行状況が時々刻々変化するの
で適切な判定結果が得られない。そこで、スクラップ２
の材質等に左右されないように予め設定電力量を溶かし
気味の値に設定するが、これでは電力を無駄に消費する
場合が多い。また、投入電力−が設定電力量に達したと
き作業員が炉内を観察するが、この場合の観察場所は図
示矢印（イ）方向の作業口だけであって炉内全域につい
てのチエツクは難しく、しかも炉内観察の結果未だ所望
とする操業工程の切換時期に達していない場合には再度
適宜な時間経過後に炉内観察を行う必要があるため、各
工程ごとに１【１１度もチエツクする必要があって非常
に大変である。
は、スクラップ２の材質や可動電極３の昇降制御位置等
の変化に応じてその溶解進行状況が時々刻々変化するの
で適切な判定結果が得られない。そこで、スクラップ２
の材質等に左右されないように予め設定電力量を溶かし
気味の値に設定するが、これでは電力を無駄に消費する
場合が多い。また、投入電力−が設定電力量に達したと
き作業員が炉内を観察するが、この場合の観察場所は図
示矢印（イ）方向の作業口だけであって炉内全域につい
てのチエツクは難しく、しかも炉内観察の結果未だ所望
とする操業工程の切換時期に達していない場合には再度
適宜な時間経過後に炉内観察を行う必要があるため、各
工程ごとに１【１１度もチエツクする必要があって非常
に大変である。
特に、直流アーク炉内では可動電極３を中心に同心的に
均等溶解し第６図（ｂ）に示すように追装前にはスクラ
ップ２が作業口付近である冷却パネル４部分に残存する
ために炉内観察自体も困難となる場合がある。
均等溶解し第６図（ｂ）に示すように追装前にはスクラ
ップ２が作業口付近である冷却パネル４部分に残存する
ために炉内観察自体も困難となる場合がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、アーク炉の
炉蓋、炉壁等の熱負荷量からスクラップの溶解進行状況
を適切に把握し、よって無駄な電力投入を無くし、電力
・′電極を含む炉底耐大物等の原単位を向上させ、かつ
、スクラップ溶解時間の１け縮化を図る直流アーク炉の
炉況判定方法を提供することを目的とする。
炉蓋、炉壁等の熱負荷量からスクラップの溶解進行状況
を適切に把握し、よって無駄な電力投入を無くし、電力
・′電極を含む炉底耐大物等の原単位を向上させ、かつ
、スクラップ溶解時間の１け縮化を図る直流アーク炉の
炉況判定方法を提供することを目的とする。
〔課題を社ヨするだめの手段および作用〕本発明による
直流アーク炉の炉況判定方法は上記１月的を達成するた
めに、炉蓋および炉壁の何れか一方または両方に温度計
または熱流計を設置し、これらｌ晶度計、熱流計によっ
て計測された熱負荷量の変化状態からアーク炉のスクラ
ップ追装、溶け落ちを判定するものである。
直流アーク炉の炉況判定方法は上記１月的を達成するた
めに、炉蓋および炉壁の何れか一方または両方に温度計
または熱流計を設置し、これらｌ晶度計、熱流計によっ
て計測された熱負荷量の変化状態からアーク炉のスクラ
ップ追装、溶け落ちを判定するものである。
以下、本発明方法の一実施例について図面を参照して説
明する。第１図は第６図（ｂ）と同様な追装置−程を表
わした図であって、第６図と同一部分には同一符号を付
して説明する。
明する。第１図は第６図（ｂ）と同様な追装置−程を表
わした図であって、第６図と同一部分には同一符号を付
して説明する。
先ず、直流アーク炉においては、炉蓋６からアーク炉１
のほぼ中心位置に１本の可動電極３を挿入されるために
、スクラップ２の溶解状況は可動電極３の中心線上から
外側へほぼ均等に溶解していく。従って、スクラップ２
の溶解末期、つまり追装工程時には第１図に示すように
炉壁となる冷却パネル７付近のみにスクラップ２が残存
する。
のほぼ中心位置に１本の可動電極３を挿入されるために
、スクラップ２の溶解状況は可動電極３の中心線上から
外側へほぼ均等に溶解していく。従って、スクラップ２
の溶解末期、つまり追装工程時には第１図に示すように
炉壁となる冷却パネル７付近のみにスクラップ２が残存
する。
しかも、このスクラップ２の溶解の広がりに応じて溶ｍ
５とスラグ８の部分は徐々に広がっていく（第２図参照
）。その結果、溶ｍ５、スラグ８からの放射熱はそれら
の表面積に比例して大きくなっていく。
５とスラグ８の部分は徐々に広がっていく（第２図参照
）。その結果、溶ｍ５、スラグ８からの放射熱はそれら
の表面積に比例して大きくなっていく。
そこで、本発明方法においては、炉蓋６自体に温度計ま
たは熱流計を取付けてその温度差と時間から熱負荷パタ
ーンを求め、あるいは炉蓋６が冷却水で冷却されている
場合にはその冷却水皿と冷却水の入出力温度差とから熱
負荷パターンを計測すると、一般的には第３図に示すよ
うな熱負荷パターンが１）られる。従って、この熱負荷
パターンから明らかなことは、籾袋から点弧工程に入り
所定時間経過後に徐々に炉蓋６の排水温度が上昇し、そ
の後、ある温度ｔ１に達すると所定時間はぼ一定状態と
なり、スクラップ２がなくなっている。
たは熱流計を取付けてその温度差と時間から熱負荷パタ
ーンを求め、あるいは炉蓋６が冷却水で冷却されている
場合にはその冷却水皿と冷却水の入出力温度差とから熱
負荷パターンを計測すると、一般的には第３図に示すよ
うな熱負荷パターンが１）られる。従って、この熱負荷
パターンから明らかなことは、籾袋から点弧工程に入り
所定時間経過後に徐々に炉蓋６の排水温度が上昇し、そ
の後、ある温度ｔ１に達すると所定時間はぼ一定状態と
なり、スクラップ２がなくなっている。
いわゆるスクラップ２の遊装工程に入ったことを知るこ
とができ、またスクラップ２の追装後、再度可動電極３
を降下させながらスクラップ２を溶解させていくと一定
時間後に排水温度が徐々に上昇し、追加前の温度より史
に高くなった後、スクラップ２が完全になくなる。いわ
ゆる溶け落ち時にはほぼ最高温度【２に達するので、こ
のときの状態から溶け落ちと判定できる。従って、予め
熱負荷設定量を定め、実際に計測した熱負荷量が熱負荷
設定量を越えたときにそれぞれ追装や溶け落ちを判定で
きる。
とができ、またスクラップ２の追装後、再度可動電極３
を降下させながらスクラップ２を溶解させていくと一定
時間後に排水温度が徐々に上昇し、追加前の温度より史
に高くなった後、スクラップ２が完全になくなる。いわ
ゆる溶け落ち時にはほぼ最高温度【２に達するので、こ
のときの状態から溶け落ちと判定できる。従って、予め
熱負荷設定量を定め、実際に計測した熱負荷量が熱負荷
設定量を越えたときにそれぞれ追装や溶け落ちを判定で
きる。
因みに、第４図は実際に横軸に時間、縦軸に７８反をと
って炉蓋６の冷却水の排水温度から炉蓋熱負荷パターン
（ロ）および電流変化パターン（）１）を求めた実験例
であるが、この第４図の炉蓋然負（゛旬パターン（ロ）
においても第３図とほぼ同様な変化パターンを示してお
り、前述と同様に変化パターンが所定の熱負荷設定量を
越えたときをもってスクラップ２の追装および溶け落ち
を判定できる。
って炉蓋６の冷却水の排水温度から炉蓋熱負荷パターン
（ロ）および電流変化パターン（）１）を求めた実験例
であるが、この第４図の炉蓋然負（゛旬パターン（ロ）
においても第３図とほぼ同様な変化パターンを示してお
り、前述と同様に変化パターンが所定の熱負荷設定量を
越えたときをもってスクラップ２の追装および溶け落ち
を判定できる。
また、炉壁熱負荷パターンについても前記炉壁熱負荷計
測と同様な計測手段を用いて測定できる。
測と同様な計測手段を用いて測定できる。
この場合には炉壁自体が水冷パネル７で構成されている
ので、この水冷パネル７への冷却水量とこの冷却水はの
温度差とから熱負荷量を求めることかできる。すなわち
、炉壁水冷パネル７の熱負荷は溶解末期にはパネル７前
のスクラップ２がなくなると、可動電極３のアークジェ
ットによって溶鋼５が飛ばされて一旦熱負荷が上昇する
が、この溶鋼５か付着固化されると断熱降下によって熱
負荷が下がる。従って、この熱負荷の下がる変化を読み
とることにより、スクラップ２の追装や溶け込みを判定
できる。因みに、第５図は第４図と同様に実際に炉壁水
冷パネル７の排水温度から実験的に；１測した炉壁熱負
６Ｉパターン（ニ）を示す図である。
ので、この水冷パネル７への冷却水量とこの冷却水はの
温度差とから熱負荷量を求めることかできる。すなわち
、炉壁水冷パネル７の熱負荷は溶解末期にはパネル７前
のスクラップ２がなくなると、可動電極３のアークジェ
ットによって溶鋼５が飛ばされて一旦熱負荷が上昇する
が、この溶鋼５か付着固化されると断熱降下によって熱
負荷が下がる。従って、この熱負荷の下がる変化を読み
とることにより、スクラップ２の追装や溶け込みを判定
できる。因みに、第５図は第４図と同様に実際に炉壁水
冷パネル７の排水温度から実験的に；１測した炉壁熱負
６Ｉパターン（ニ）を示す図である。
従って、以上のような実施例の構成によれば、炉蓋６ま
たは炉壁に温度計または熱流計を設け、この温度計また
は熱流計の計Ｍ１値に基づいて得られた熱負６：ｊ Ｑ
の絶対値と熱負荷パターンとから容易に炉況を判定でき
る。また、炉蓋６と炉壁にそれそ°れ温度計または熱流
計を設け、この／ａ度計または熱流計の計測値に基づい
て炉蓋熱負荷の絶対値と炉壁熱負（ｔ：ｊの変化パター
ンとを組合わせることにより、アーク炉の炉況を適確に
判定できる。
たは炉壁に温度計または熱流計を設け、この温度計また
は熱流計の計Ｍ１値に基づいて得られた熱負６：ｊ Ｑ
の絶対値と熱負荷パターンとから容易に炉況を判定でき
る。また、炉蓋６と炉壁にそれそ°れ温度計または熱流
計を設け、この／ａ度計または熱流計の計測値に基づい
て炉蓋熱負荷の絶対値と炉壁熱負（ｔ：ｊの変化パター
ンとを組合わせることにより、アーク炉の炉況を適確に
判定できる。
なお、１−記実施例では炉壁水冷パネル７の排水温度を
計ＡＪ＋ Ｌだか、排水温度ではなく炉壁の温度を直接
計測してもよいことは＾゛うまでもない。その他、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施でき
る。
計ＡＪ＋ Ｌだか、排水温度ではなく炉壁の温度を直接
計測してもよいことは＾゛うまでもない。その他、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施でき
る。
以、に詳記したように本発明によれば、炉蓋および炉壁
の何れか一方または両方の熱負荷量がらアーク炉の炉況
を判定するようにしたので、従来のようにスクラップ２
の溶解進行状況に拘らず常に溶かし気味の電力投入量を
設定する必要がなくなり、常に炉況結果に基づいて得ら
れる熱負荷がら確実に炉況を判定するので、無駄な電力
投入を防止でき、ひいては電力・電極を含む炉底耐大物
の原単位を向上させることができ、かつ、正確な炉況に
基づいて切換えを行えばスクラップ溶解時間を短縮でき
る。
の何れか一方または両方の熱負荷量がらアーク炉の炉況
を判定するようにしたので、従来のようにスクラップ２
の溶解進行状況に拘らず常に溶かし気味の電力投入量を
設定する必要がなくなり、常に炉況結果に基づいて得ら
れる熱負荷がら確実に炉況を判定するので、無駄な電力
投入を防止でき、ひいては電力・電極を含む炉底耐大物
の原単位を向上させることができ、かつ、正確な炉況に
基づいて切換えを行えばスクラップ溶解時間を短縮でき
る。
第１図ないし第５図は本発明に係わる直流アーク炉の炉
況判定方法の実施例を説明するために示したもので、第
１図は直流アーク炉の操業工程の１つである追装工程時
における溶解とスクラップの状態図、第２図は溶鋼の広
がり状態を説明する図、第３図は典型的な炉蓋熱負荷パ
ターン図、第４図および第５図は実際に求めた炉蓋およ
び炉壁の熱負荷パターン図、第６図は直流アーク炉の一
般的な操業工程を説明する図である。 １・・・アーク炉、２・・・スクラップ、３・・・可動
電極、４・・・炉底電極、５・・・溶鋼、６・・・炉蓋
、７・・・炉壁水冷パネル、８・・・スラグ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第 図 ブ 第３図 （ｃ） （ｄ） 第 図
況判定方法の実施例を説明するために示したもので、第
１図は直流アーク炉の操業工程の１つである追装工程時
における溶解とスクラップの状態図、第２図は溶鋼の広
がり状態を説明する図、第３図は典型的な炉蓋熱負荷パ
ターン図、第４図および第５図は実際に求めた炉蓋およ
び炉壁の熱負荷パターン図、第６図は直流アーク炉の一
般的な操業工程を説明する図である。 １・・・アーク炉、２・・・スクラップ、３・・・可動
電極、４・・・炉底電極、５・・・溶鋼、６・・・炉蓋
、７・・・炉壁水冷パネル、８・・・スラグ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第 図 ブ 第３図 （ｃ） （ｄ） 第 図
Claims (1)
- 直流アーク炉内の被溶解物の溶解状況を判定する直流ア
ーク炉の炉況判定方法において、炉蓋および炉壁の何れ
か一方または両方に温度計または熱流計を設置し、これ
ら温度計、熱流計によって計測された熱負荷量からアー
ク炉のスクラップ追装、溶け込みを判定することを特徴
とする直流アーク炉の炉況判定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205801A JPH0254893A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 直流アーク炉の炉況判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205801A JPH0254893A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 直流アーク炉の炉況判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254893A true JPH0254893A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16512908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63205801A Pending JPH0254893A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | 直流アーク炉の炉況判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0254893A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5138629A (en) * | 1989-10-23 | 1992-08-11 | Nkk Corporation | Direct current electric arc furnace |
| US5189682A (en) * | 1989-10-23 | 1993-02-23 | Nkk Corporation | Method for increasing the efficiency of a direct current electric arc furnace |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121238A (ja) * | 1973-03-27 | 1974-11-20 | ||
| JPS5395335A (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | In-electric furnace circumstance detecting method and device |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63205801A patent/JPH0254893A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121238A (ja) * | 1973-03-27 | 1974-11-20 | ||
| JPS5395335A (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | In-electric furnace circumstance detecting method and device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5189682A (en) * | 1989-10-23 | 1993-02-23 | Nkk Corporation | Method for increasing the efficiency of a direct current electric arc furnace |
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