JPH0261489A - 直流アーク炉の電力制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可動電極に供給する電力量を制御する直流ア
ーク炉の電力制御方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図は直流アーク炉の全体構成図であって、直流アー
ク炉本体１は底部に炉底電極２が設けられるとともに上
部に炉蓋３が配置されて閉じられるようになっている。

又、この炉蓋３の中央部には孔４が形成され、この孔４
に可動電極５が配置されている。なお、この直流アーク
炉本体１の内部には被溶解物であるスクラップ６が投入
される。

又、可動電極５は昇降装置７によって直流アーク炉１の
内部において昇降されるようになっている。

すなわち、昇降装置７は、電極昇降用電動機８が設けら
れ、この電動機８の回転軸がウィンチ９と連結されてい
る。このウィンチ９には一端が固定されたワイヤ１０が
掛けられ、このワイヤ１０にマスト１１のローラ１２が
掛けられている。そして、マスト１１にはホルダアーム
１３が設けられ、このホルダアーム１３に前記可動電極
５が設けられている。

一方、可動電極５への電力供給系は次のようになってい
る。炉用変圧器１４の一次側には送電系統１５が接続さ
れ、又同変圧器１４の二次側にはサイリスク変換器１６
が接続されている。そして、このサイリスタ変換器１６
の出力側にリアクトル１７を介して前記可動電極５が接
続されている。

又、この電力供給系にはアーク電圧及びアーク電流の各
制御系が設けられている。すなわち、アーク電圧制御系
は、炉底電極２と可動電極５との間に電圧検出器１８が
接続され、この電圧検出器１８から出°力される検出電
圧つまりアーク電圧が加算器１つに送られている。この
加算器１９には電圧設定器２０に設定された設定電圧Ｖ
ｓが入力しており、加算器１９は検出電圧と設定電圧Ｖ
Ｓとの電圧偏差を求めて調節部２１に送出している。

しかして、この調節部２１はＰＩ副制御従って電圧偏差
に応じた昇降制御信号を求め、この信号を電極昇降用電
動機８に送出する。これにより可動電極５はスクラップ
６とのギャップにアークを発生する如くその位置が制御
される。

一方、アーク電流制御系は、リアクトル１７と可動電極
５との間に電流検出器２２が接続され、この電流検出器
２２から出力される検出電流つまりアーク電流が加算器
２３に送られるようになっている。この加算器２３には
電流設定器２４に設定された設定電流（定格電流）Ｉｓ
が入力しており、加算器２３は検出電流と設定電流Ｉｓ
との偏差電流を求めてゲート制御部２５へ送出している
。

かくして、このゲート制御部２５は偏差電流に応じてサ
イリスク変換器１６のゲート点弧角を制御している。

しかるに、以上の構成であれば、点弧が行われると可動
電極５とスクラップ６との間にアークＱが発生してスク
ラップ６は溶解する。この溶解の状態を第４図を参照し
て説明すると、先ず同図（ａ）は点弧時を示しており、
この状態で点弧されるとスクラップ６は溶解される。そ
して、この溶解に従って可動電極５は下降する。つまり
、操業パターンにおけるポーリングである。そうして、
このポーリングが進むと可動電極５は同図（ｃ）に示す
ように直流アーク炉本体１の底部に到達して安定期とな
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、以上のような操業パターンでスクラップ６を
溶解する場合、溶解の初期にあってはアーク電圧の変動
が激しく安定しないが、スクラップ６の溶解が進んでく
るとアーク電圧が安定してアークＱの発生状態が安定す
る。これによって可動電極５に対する大電力供給が可能
となる。しかしながら、上記構成の直流アーク炉ではス
クラップ６の溶解状況に係わらず常に設定電圧及び設定
電流でスクラップ６を溶解するものとなっている。

従って、スクラップ６の溶解状況に応じて可動電極５へ
の供給電力量を可変するものでなく、このため溶解時間
が長くなって溶解の効率が悪いものであった。

そこで本発明は、アークが安定したときから可動電極に
最大電力を供給して溶解時間を短縮できる直流アーク炉
の電力制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段と作用〕

本発明は、直流アーク炉の可動電極に対して直流電圧を
供給するとともにこの直流電圧と設定電圧との電圧偏差
に応じて可動電極を昇降させる直流アーク炉の電力制御
方法において、点弧されてから可動電極のポーリング速
度を検出し、このポーリング速度がポーリング開始の速
度より減速したときに設定電圧及び可動電極に流れる電
流に対する設定電流を最大許容値に設定変更して上記目
的を達成しようとする直流アーク炉の電力１１制御方法
である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第３図と同一部分には同一符号を付してその
詳しい説明は省略する。

第１図は直流アーク炉の電力制御方法を適用した直流ア
ーク炉の電力制御装置の全体構成図である。同図におい
て３０は電力制御手段であって、これは点弧されてから
可動電極５のポーリング速度を検出し、このポーリング
速度がポーリング開始より減速したときに設定電圧Ｖｓ
及び設定電流ＩＳを最大許容値に設定変更する機能を有
するものである。具体的な構成は次の通りである。３１
はパルスジェネレータであって、このパルスジェネレー
タ３１は電極昇降用電動機８の回転軸と連結されて電動
機８の回転数と対応したパルス数のパルス信号を発生す
るものである。又、ポーリング速度検出部３２はパルス
ジェネレータ３１からのパルス信号を所定のサンプリン
グ周期毎に受け、このパルス数のアップ及びダウンカウ
ントを行なって可動化ｔ！ｉ！！５の位置Ｈを求め、こ
の位置と前回の位置との差及びサンプリング周期とから
可動電極５のポーリング速度を算出する機能を有してい
る。そして、このポーリング速度ｄｖは設定変更判定部
３３に送られるようになっている。この設定変更判定部
３３はポーリング速度検出部３２で求められたポーリン
グ速度を受け、今回受けたポーリング速度と前回受けた
ポーリング速度とを比較してポーリング速度が減速した
かを検出する機能を有している。そして、この設定変更
判定部３３は減速したことを検出すると変更信号を設定
電圧変更部３４及び設定電流変更部３５へ送出する機能
を有するものである。つまり、ポーリング速度が減速し
たとき、スクラップ６の溶解は進んでアーク電圧の変動
は少なくなる。設定電圧変更部３４は通常「１」の信号
を電圧設定器２０と加算器１９との間に接続された乗算
器３６に送出しており、変更信号を受けると変更率α１
を同乗算器３６へ送出して最大許容設定電圧Ｖｓ　・α
１に設定変更するものとなっている。又、設定電流変更
部３５は通常「１」の信号を電流設定器２４と加算器２
３との間に接続された乗算器３７に送出しており、変更
信号を受けると変更率α２を同乗算器３７へ送出して最
大許容設定電流Ｉｓ　・α２に設定変更するもとなって
いる。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。

可動電極５に直流電圧が供給されて可動電極５とスクラ
ップ６との間にアークＱが発生すると、このアークによ
りスクラップ６は溶解する。このとき、アーク電圧は電
圧検出器１８によって検出されて加算器１９に送られて
設定電圧Ｖｓとの電圧偏差が求められ、この電圧偏差が
調節部２１に送られる。そして、この調節部２１からは
電圧偏差を零とるような昇降制御信号が電極昇降用電動
機８に送られて可動電極５は昇降制御される。このよう
にして可動電極５が昇降制御されながらスクラップ６が
溶解されると、可動電極５は次第に下降する、つまりポ
ーリングに入る。このとき、パルスジェネレータ３１は
電極昇降用電動機８の回転数に応じたパルス数のパルス
信号を発生する。

ポーリング速度検出部３２はこのパルス信号を所定のサ
ンプリング周期毎に受けてカウントを行い、このカウン
ト値から可動電極５の現在位置を求める。そして、この
現在位置と前回検出した位置との差及びサンプリング周
期とから可動電極５のポーリング速度を算出する。そし
て、設定変更判定部３３はポーリング速度検出部３２で
求められたポーリング速度を受け、この速度と前回受け
た速度とを比較して減速したかを検出する。ところで、
ポーリングの初期にあってその速度は第２図に示すよう
にｖｌとなっている。従って、可動電極５はポーリング
速度ｖ１で下降してスクラップ６を溶解している。なお
、このポーリング速度ｖ１はスクラップ６の種類によっ
て異なる。

このようにしてスクラップ６の溶解が進むと、その溶鋼
等により可動電極５のポーリング速度がｖｌに減速する
。これにより、ポーリング速度検出部３２で検出される
ポーリング速度はｖｌとなる。従って、設定変更判定部
３３は前回のポーリング速度■１と今回のポーリング速
度ｖ２とを比較することによってポーリング速度が減速
したことを検出する。このとき、アーク電圧の変動は少
なくなったときであり、設定変更判定部３３は減速の判
定結果から変更信号を設定電圧変更部３４及び設定電流
変更部３５へ送出する。かくして、設定電圧変更部３４
は乗算器３６へ変更率α１を送出することによって設定
電圧Ｖｓを最大許容設定７ｕ圧Ｖｓ　・α１に設定変更
する。又、これと同時に設定電流変更部３５は乗算器３
７へ変更率α２を送出することによって設定電流Ｉｓを
最大許容設定電流Ｉｓ　・α２に設定変更する。この結
果、可動電極５には最大許容電力が供給されてスクラッ
プ６の溶解が行われる。しがるに、最大許容電力が供給
されれば、スクラップ６の溶解速度は速くなる。

このように上記一実施例においては、点弧されてから可
動電極５のポーリング速度を検出し、このポーリング速
度がポーリング開始の速度より減速したときに設定電圧
ＶＳ及び設定電流Ｉｓを最大許容値に設定変更するよう
にしたので、アークＱの発生が安定したとから可動電極
５に供給する電力量を設備の最大許容型カニにできる。

従って、スクラップ６の溶解時間を短縮できて溶解の効
率を向上でき、さらに可動電極５に供給する電力に無駄
が生じない。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、可
動電極５のポーリング速度は電極昇降用電動機８の回転
数を検出するのでなく可動電極５の変位を直接検出して
もよい。又、設定電圧及び設定電流の変更設定は、乗算
器を用いずに別途最大許容電圧及び電流の各設定器を設
けて変更設定するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、アークが安定した
ときから可動電極に最大電力を供給して溶解時間を短縮
できる直流アーク炉の電力制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図影≠牛ｎは本発明に係わる直流アーク炉の電力制
御方法の一実施例を適用した直流アーク炉の電力制御装
置の全体構成図、第２図は可動電極のポーリング速度を
示す図、第３図は従来技術を説明するための図、第４図
は直流アーク炉の操業パターンを示す図である。 １・・・直流アーク炉本体、２・・・炉底電極、５・・
・可動電極、６・・・スクラップ、７・・・昇降装置、
１６・・・サイリスク変換器、１８・・・電圧検出器、
１９・・・加算器、２０・・・電圧設定器、２１・・・
調節器、２２・・・電流設定器、２３・・・加算器、２
４・・・電流設定器、２５・・・ゲート制御部、３ｏ・
・・電力変更手段、３１・・・パルスジェネレータ、３
２川ポ一リング速度険出部、３３・・・設定変更部、３
４・・・設定電圧変更部、３５・・・設定７は流変更部
、３６．３７・・・乗算器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 箒　３　ズ 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流アーク炉の可動電極に対して直流電圧を供給すると
   ともにこの直流電圧と設定電圧との電圧偏差に応じて前
   記可動電極を昇降させる直流アーク炉の電力制御方法に
   おいて、点弧されてから前記可動電極のポーリング速度
   を検出し、このポーリング速度がポーリング開始の速度
   より減速したときに前記設定電圧及び前記可動電極に流
   れる電流に対する設定電流を最大許容値に設定変更する
   ことを特徴とする直流アーク炉の電力制御方法。