JPH05226074A - 直流アーク炉の給電方法 - Google Patents
直流アーク炉の給電方法Info
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- JPH05226074A JPH05226074A JP4026608A JP2660892A JPH05226074A JP H05226074 A JPH05226074 A JP H05226074A JP 4026608 A JP4026608 A JP 4026608A JP 2660892 A JP2660892 A JP 2660892A JP H05226074 A JPH05226074 A JP H05226074A
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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)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 整流器、直流リアクトル及び導体の基数を必
要以上に多くせず、かつ、各炉底電極に設定電流以上の
過大な電流が流れない給電方法を提供すること。 【構成】 炉体の外側に突き出した金属棒体と該金属棒
体に接続された給電端子を有し、該金属棒体及び給電端
子を冷却流体によって冷却する炉底電極を複数個有する
直流アーク炉の給電方法において、該炉底電極の給電端
子と接続した導体を炉体の下部で、１系統もしくは該炉
底電極の本数よりも少ない系統の導体にまとめて電源回
路を構成し、電流の供給を行い、前記金属棒体の内部に
設けた熱伝対によって測定される該金属棒体の温度上昇
割合から、該金属棒体に流れる電流による発熱量を検知
することによって、該金属棒体を流れる電流がある設定
値以上にならないようにアーク電流を調整することを特
徴とする。
要以上に多くせず、かつ、各炉底電極に設定電流以上の
過大な電流が流れない給電方法を提供すること。 【構成】 炉体の外側に突き出した金属棒体と該金属棒
体に接続された給電端子を有し、該金属棒体及び給電端
子を冷却流体によって冷却する炉底電極を複数個有する
直流アーク炉の給電方法において、該炉底電極の給電端
子と接続した導体を炉体の下部で、１系統もしくは該炉
底電極の本数よりも少ない系統の導体にまとめて電源回
路を構成し、電流の供給を行い、前記金属棒体の内部に
設けた熱伝対によって測定される該金属棒体の温度上昇
割合から、該金属棒体に流れる電流による発熱量を検知
することによって、該金属棒体を流れる電流がある設定
値以上にならないようにアーク電流を調整することを特
徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属を溶解及び精錬す
る直流アーク炉の炉底電極への給電方法とアーク電流の
調整方法に関する。
る直流アーク炉の炉底電極への給電方法とアーク電流の
調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、特公昭６３−４３６７５号公報に
示されるような、金属棒体と該金属棒体に接続された給
電端子を有し、該金属棒体及び該給電端子を冷却流体に
よって冷却する炉底電極が直流アーク炉において使用さ
れている。
示されるような、金属棒体と該金属棒体に接続された給
電端子を有し、該金属棒体及び該給電端子を冷却流体に
よって冷却する炉底電極が直流アーク炉において使用さ
れている。
【０００３】約５００００アンペアを越えるような大電
流を供給する直流アーク炉においては、該炉底電極を複
数個使用しており、その給電方法は該炉底電極毎に電源
回路を設けたものとなっている（工業加熱 Vo1.２５
No.2 Ｐ．２６〜２８）。
流を供給する直流アーク炉においては、該炉底電極を複
数個使用しており、その給電方法は該炉底電極毎に電源
回路を設けたものとなっている（工業加熱 Vo1.２５
No.2 Ｐ．２６〜２８）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】直流アーク炉の炉床耐
火物に貫設された金属棒体と金属棒体に接続された給電
端子を有し、金属棒体と給電端子を冷却流体によって冷
却する炉底電極において、金属棒体は炉内の溶融金属か
らの熱伝導と電流によるジュール発熱によって溶融す
る。その溶融線は、金属棒体下部の冷却による抜熱量と
炉内の溶融金属からの伝熱量及び電流によるジュール発
熱量が等しくなる部位に位置することとなる。
火物に貫設された金属棒体と金属棒体に接続された給電
端子を有し、金属棒体と給電端子を冷却流体によって冷
却する炉底電極において、金属棒体は炉内の溶融金属か
らの熱伝導と電流によるジュール発熱によって溶融す
る。その溶融線は、金属棒体下部の冷却による抜熱量と
炉内の溶融金属からの伝熱量及び電流によるジュール発
熱量が等しくなる部位に位置することとなる。
【０００５】この時、金属棒体内を流れる電流が設定電
流以下の場合は、溶融線は所定の炉床耐火物部に位置す
るが、設定電流を著しく越える電流、例えば設定電流密
度の２倍の電流が流れた場合は、溶融線が直流アーク炉
外側の金属棒体を冷却するモールドにまで達することが
ある。この場合は溶融金属がモールドに接触することに
より、モールドに熱的衝撃が加わることになる。熱的衝
撃が頻繁に加わると、モールドの寿命が著しく低下す
る。
流以下の場合は、溶融線は所定の炉床耐火物部に位置す
るが、設定電流を著しく越える電流、例えば設定電流密
度の２倍の電流が流れた場合は、溶融線が直流アーク炉
外側の金属棒体を冷却するモールドにまで達することが
ある。この場合は溶融金属がモールドに接触することに
より、モールドに熱的衝撃が加わることになる。熱的衝
撃が頻繁に加わると、モールドの寿命が著しく低下す
る。
【０００６】また、金属棒体の断面積を大きくし、炉底
電極１本当たりの許容電流を大きくする場合において
も、炉内の溶融金属からの伝熱量の増加に対する金属棒
体の冷却能力の相対的低下によって、溶融線が低下する
ため、金属棒体の断面積をさほど大きくすることはでき
ない。
電極１本当たりの許容電流を大きくする場合において
も、炉内の溶融金属からの伝熱量の増加に対する金属棒
体の冷却能力の相対的低下によって、溶融線が低下する
ため、金属棒体の断面積をさほど大きくすることはでき
ない。
【０００７】一方、各炉底電極に接続されている導体を
流れる電流を測定するために炉の近傍に電流検出器を設
置することは、電流検出器が大型のものとなるために、
設置スペースの確保が困難であること、及び炉近傍の雰
囲気が高温かつ粉塵が多いために電流検出器の設置にた
いして不適当であるとの理由から、なされていない。炉
底電極の本数と同じ数の導体を電流検出器が設置できる
位置、例えば電気室まで設け、この位置で導体を１系統
あるいは炉底電極本数よりも少ない系統にまとめるので
は、設備費及び設置スペースの面で削減効果が期待でき
なくなる。
流れる電流を測定するために炉の近傍に電流検出器を設
置することは、電流検出器が大型のものとなるために、
設置スペースの確保が困難であること、及び炉近傍の雰
囲気が高温かつ粉塵が多いために電流検出器の設置にた
いして不適当であるとの理由から、なされていない。炉
底電極の本数と同じ数の導体を電流検出器が設置できる
位置、例えば電気室まで設け、この位置で導体を１系統
あるいは炉底電極本数よりも少ない系統にまとめるので
は、設備費及び設置スペースの面で削減効果が期待でき
なくなる。
【０００８】上記の理由により、直流アーク炉の炉床耐
火物に貫設された金属棒体と金属棒体に接続された給電
端子を有し、金属棒体と給電端子を冷却流体によって冷
却する炉底電極においては、現状、約５００００アンペ
アが許容電流であり、約５００００アンペアを越える大
電流を供給する直流アーク炉の場合、冷却能力を充分に
確保できる断面を有した炉底電極を複数本設け、且つこ
れら電極のいずれかがスラグ或いは耐火物等の不導体で
覆われたり、炉内へ装入した原料と炉底電極の接触が不
充分であるために導通不良となった場合にでも、他の導
通している電極に設定電流以上の電流が流れないよう
に、各電極毎に整流器、直流リアクトル及び導体から構
成される電源回路を設けている。
火物に貫設された金属棒体と金属棒体に接続された給電
端子を有し、金属棒体と給電端子を冷却流体によって冷
却する炉底電極においては、現状、約５００００アンペ
アが許容電流であり、約５００００アンペアを越える大
電流を供給する直流アーク炉の場合、冷却能力を充分に
確保できる断面を有した炉底電極を複数本設け、且つこ
れら電極のいずれかがスラグ或いは耐火物等の不導体で
覆われたり、炉内へ装入した原料と炉底電極の接触が不
充分であるために導通不良となった場合にでも、他の導
通している電極に設定電流以上の電流が流れないよう
に、各電極毎に整流器、直流リアクトル及び導体から構
成される電源回路を設けている。
【０００９】上記の如く、各炉底電極毎に電源回路をも
うけることは、 整流器、直流リアクトル及び導体の基数が、電気設
備能力上必要な基数より多くなり、設備費及び工事費が
割高になる。 さらに、整流器及び直流リアクトルを設置する電気
室の必要スペースが大きくなる。 という問題がある。
うけることは、 整流器、直流リアクトル及び導体の基数が、電気設
備能力上必要な基数より多くなり、設備費及び工事費が
割高になる。 さらに、整流器及び直流リアクトルを設置する電気
室の必要スペースが大きくなる。 という問題がある。
【００１０】そこで、本発明の目的は、整流器、直流リ
アクトル及び導体の基数を必要以上に多くせず、かつ、
各炉底電極に設定電流以上の過大な電流が流れない給電
方法を提供することにある。
アクトル及び導体の基数を必要以上に多くせず、かつ、
各炉底電極に設定電流以上の過大な電流が流れない給電
方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものでありその要旨は炉体の外側に突出した金属棒
体と該金属棒体に接続された給電端子を有し、該金属棒
体及び該給電端子を冷却流体によって冷却する炉底電極
を複数個有する直流アーク炉の給電方法において、該炉
底電極の給電端子と接続した導体を炉体の下部で、１系
統もしくは該炉底電極の本数よりも少ない系統の導体に
まとめて電源回路を構成し、電流の供給を行い、前記金
属棒体の内部に設けた熱電対によって測定される該金属
棒体の温度上昇割合から、該金属棒体に流れる電流によ
る発熱量を検知することによって、該金属棒体を流れる
電流がある設定値以上にならないようにアーク電流を調
整することを特徴とする。
したものでありその要旨は炉体の外側に突出した金属棒
体と該金属棒体に接続された給電端子を有し、該金属棒
体及び該給電端子を冷却流体によって冷却する炉底電極
を複数個有する直流アーク炉の給電方法において、該炉
底電極の給電端子と接続した導体を炉体の下部で、１系
統もしくは該炉底電極の本数よりも少ない系統の導体に
まとめて電源回路を構成し、電流の供給を行い、前記金
属棒体の内部に設けた熱電対によって測定される該金属
棒体の温度上昇割合から、該金属棒体に流れる電流によ
る発熱量を検知することによって、該金属棒体を流れる
電流がある設定値以上にならないようにアーク電流を調
整することを特徴とする。
【００１２】
【作用】上記の電源回路を使用して給電を行うにあたっ
ては、炉底電極の金属棒体の溶融線を常に所定の炉床耐
火物部に保持するために、複数本設置された炉底電極の
各々に流れる電流を検知し、いずれかの炉底電極に過大
な電流が流れた場合には、アーク電流を調整する必要が
ある。
ては、炉底電極の金属棒体の溶融線を常に所定の炉床耐
火物部に保持するために、複数本設置された炉底電極の
各々に流れる電流を検知し、いずれかの炉底電極に過大
な電流が流れた場合には、アーク電流を調整する必要が
ある。
【００１３】上記の炉底電極の金属棒体に設けた熱電対
によって測定される該金属棒体の温度上昇割合は、該金
属棒体に流れる電流による発熱量に依存している。
によって測定される該金属棒体の温度上昇割合は、該金
属棒体に流れる電流による発熱量に依存している。
【００１４】図３に電流が流れる時間（経過時間）と該
金属棒体の温度上昇との関係を示し、電流が２５ｋＡ、
５０ｋＡ、１００ｋＡの３通りの例を示した。時間の経
過と共に該金属棒体の温度は上昇するが、その上昇割合
は電流が増加すると共に大きくなる。したがって、この
温度上昇割合を検知することによって、該金属棒体に流
れる電流を推定し、アーク電流を調整することができ
る。この調整方法の採用により、炉の下部において各炉
底電極の導体を接続することができる。
金属棒体の温度上昇との関係を示し、電流が２５ｋＡ、
５０ｋＡ、１００ｋＡの３通りの例を示した。時間の経
過と共に該金属棒体の温度は上昇するが、その上昇割合
は電流が増加すると共に大きくなる。したがって、この
温度上昇割合を検知することによって、該金属棒体に流
れる電流を推定し、アーク電流を調整することができ
る。この調整方法の採用により、炉の下部において各炉
底電極の導体を接続することができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の方法を実施するための一例
を示す直流アーク炉の模式図である。図２に図１の炉底
電極の部分拡大図を示す。炉体は内部を耐火物１で内張
りされ、外側を鉄皮２で覆われている。炉体底部には、
一方の端部が炉体内部の金属または溶融金属３と接し、
炉体の鉄皮２を貫通した他方の端部が給電端子４に接続
され、炉体の鉄皮２の外側でモールド５を介して冷却流
体によって冷却されている金属棒体６を有する複数本の
炉底電極が設置されている。
を示す直流アーク炉の模式図である。図２に図１の炉底
電極の部分拡大図を示す。炉体は内部を耐火物１で内張
りされ、外側を鉄皮２で覆われている。炉体底部には、
一方の端部が炉体内部の金属または溶融金属３と接し、
炉体の鉄皮２を貫通した他方の端部が給電端子４に接続
され、炉体の鉄皮２の外側でモールド５を介して冷却流
体によって冷却されている金属棒体６を有する複数本の
炉底電極が設置されている。
【００１６】整流器７の陰極側は上部導体８によって、
炉蓋９に設けられた電極貫通孔を通って上下する可動電
極１０に接続されている。
炉蓋９に設けられた電極貫通孔を通って上下する可動電
極１０に接続されている。
【００１７】一方、炉底電極の給電端子に接続された下
部導体１１は、炉体の下部において１系統あるいは炉底
電極の本数より少ない系統の下部導体１１にまとめら
れ、直流アーク炉から離れた位置に設けられている電気
室内の直流リアクトル１２を通して、整流器７の陽極側
に接続される電源回路を構成している。
部導体１１は、炉体の下部において１系統あるいは炉底
電極の本数より少ない系統の下部導体１１にまとめら
れ、直流アーク炉から離れた位置に設けられている電気
室内の直流リアクトル１２を通して、整流器７の陽極側
に接続される電源回路を構成している。
【００１８】また、上記の電源回路を構成したことで、
各炉底電極の導通状況等により、いずれかの炉底電極に
設定電流以上の過大な電流が流れた場合のアーク電流の
調整は、金属棒体６に設けられた熱電対１３による金属
棒体６の温度上昇割合の測定によって可能となる。
各炉底電極の導通状況等により、いずれかの炉底電極に
設定電流以上の過大な電流が流れた場合のアーク電流の
調整は、金属棒体６に設けられた熱電対１３による金属
棒体６の温度上昇割合の測定によって可能となる。
【００１９】すなわち、熱電対１３の温度上昇割合の測
定結果より、それぞれの金属棒体６に流れる電流を推定
した結果、いずれかの金属棒体６に設定電流以上の過大
な電流が流れていることが判明した場合は、前記金属棒
体６の電流が設定電流以下となるように全体の供給電流
を下げる。さらに、熱電対１３の測定により、全ての金
属棒体６に均一に電流が流れだしたことが確認された時
点で、再び全体の供給電流を元の値に戻せば良い。この
ように、各金属棒体に均等に電流が流れず、特定の金属
棒体にだけ過大な電流が流れるのは、金属棒体上面がス
ラグ等の不導体で覆われたり、装入原料との接触が不充
分な場合で、頻繁に発生するものでなく、比較的短時間
で解消するものである。従って、過大な電流を押さえる
ために全体の供給電流を下げるのはごく、一時的な処置
であり、それによる操業への支障は全くない。
定結果より、それぞれの金属棒体６に流れる電流を推定
した結果、いずれかの金属棒体６に設定電流以上の過大
な電流が流れていることが判明した場合は、前記金属棒
体６の電流が設定電流以下となるように全体の供給電流
を下げる。さらに、熱電対１３の測定により、全ての金
属棒体６に均一に電流が流れだしたことが確認された時
点で、再び全体の供給電流を元の値に戻せば良い。この
ように、各金属棒体に均等に電流が流れず、特定の金属
棒体にだけ過大な電流が流れるのは、金属棒体上面がス
ラグ等の不導体で覆われたり、装入原料との接触が不充
分な場合で、頻繁に発生するものでなく、比較的短時間
で解消するものである。従って、過大な電流を押さえる
ために全体の供給電流を下げるのはごく、一時的な処置
であり、それによる操業への支障は全くない。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、従来、金属棒体と該金
属棒体に接続された給電端子を有し、該金属棒体及び該
給電端子を冷却流体によって冷却する炉底電極を複数個
有する直流アーク炉において、該炉底電極の本数と同じ
数設けられていた導体、直流リアクトル及び整流器から
なる電源回路を１系統あるいは炉底電極の本数より少な
い系統の電源回路にすることができ、設備費、工事費及
び設置スペースを削減することができる。
属棒体に接続された給電端子を有し、該金属棒体及び該
給電端子を冷却流体によって冷却する炉底電極を複数個
有する直流アーク炉において、該炉底電極の本数と同じ
数設けられていた導体、直流リアクトル及び整流器から
なる電源回路を１系統あるいは炉底電極の本数より少な
い系統の電源回路にすることができ、設備費、工事費及
び設置スペースを削減することができる。
【図１】本発明による直流アーク炉の電源回路の一例を
示す説明図。
示す説明図。
【図２】本発明による炉底電極に流れる電流検知用の熱
電対の設置例を示す炉底電極の部分拡大図。
電対の設置例を示す炉底電極の部分拡大図。
【図３】金属棒体と該金属棒体に接続された給電端子を
有し、該金属棒体及び該給電端子を冷却流体によって冷
却する炉底電極における、金属棒体を流れる電流と金属
棒体の温度上昇割合の関係を示す図。
有し、該金属棒体及び該給電端子を冷却流体によって冷
却する炉底電極における、金属棒体を流れる電流と金属
棒体の温度上昇割合の関係を示す図。
１…耐火物 ２…鉄皮 ３…金属または溶融金属 ４…給電端子 ５…モールド ６…金属棒体 ７…整流器 ８…上部導体 ９…炉蓋 １０…可動電
極 １１…下部導体 １２…直流リ
アクトル １３…熱電対
極 １１…下部導体 １２…直流リ
アクトル １３…熱電対
Claims (1)
- 【請求項１】 炉体の外側に突出した金属棒体と該金属
棒体に接続された給電端子を有し、該金属棒体及び該給
電端子を冷却流体によって冷却する炉底電極を複数個有
する直流アーク炉の給電方法において、該炉底電極の給
電端子と接続した導体を炉体の下部で、１系統もしくは
該炉底電極の本数よりも少ない系統の導体にまとめて電
源回路を構成し、電流の供給を行い、前記金属棒体の内
部に設けた熱電対によって測定される該金属棒体の温度
上昇割合から、該金属棒体に流れる電流による発熱量を
検知することによって、該金属棒体を流れる電流がある
設定値以上にならないようにアーク電流を調整する直流
アーク炉の給電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026608A JP2624419B2 (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 直流アーク炉の給電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4026608A JP2624419B2 (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 直流アーク炉の給電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05226074A true JPH05226074A (ja) | 1993-09-03 |
| JP2624419B2 JP2624419B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=12198221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4026608A Expired - Lifetime JP2624419B2 (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 直流アーク炉の給電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2624419B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101417916B1 (ko) * | 2012-02-08 | 2014-07-10 | 두산중공업 주식회사 | 부도체 감지 가능한 전기로 시스템 |
-
1992
- 1992-02-13 JP JP4026608A patent/JP2624419B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101417916B1 (ko) * | 2012-02-08 | 2014-07-10 | 두산중공업 주식회사 | 부도체 감지 가능한 전기로 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2624419B2 (ja) | 1997-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970121 |