JPH05230559A - 真空アーク溶解制御方法及びその装置 - Google Patents
真空アーク溶解制御方法及びその装置Info
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- JPH05230559A JPH05230559A JP3483992A JP3483992A JPH05230559A JP H05230559 A JPH05230559 A JP H05230559A JP 3483992 A JP3483992 A JP 3483992A JP 3483992 A JP3483992 A JP 3483992A JP H05230559 A JPH05230559 A JP H05230559A
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- mold
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 グロー放電に対処する操作を自動的に容易に
行い、瞬時に通常のアークに復旧させる。 【構成】 真空中のチャンバ１０内に融解しようとする
金属を吊設させ、かつ、チャンバ１０下部に冷却用のモ
ールド１５を取り付け、金属自体を電極１４としてモー
ルド１５との間にアークを発生させ、そのアーク熱によ
って電極１４を融解し、溶融した金属を冷却して凝固さ
せ、所定の鋼塊１７を形成させる真空アーク溶解制御方
法において、電極１４とモールド１５間に発生する電圧
及び電流を電圧計２２、電流計２３で検出し、制御装置
２０は、その検出結果に応じてグロー放電の発生を検知
し、パルスジェネレータ２１からのパルスに応じてモー
タ１８の駆動制御を行い、昇降装置１９を降下させて電
極１４を所定距離に下げ、グロー放電を解消させるべく
電極１４をモールド１５内の溶融金属に近づける。
行い、瞬時に通常のアークに復旧させる。 【構成】 真空中のチャンバ１０内に融解しようとする
金属を吊設させ、かつ、チャンバ１０下部に冷却用のモ
ールド１５を取り付け、金属自体を電極１４としてモー
ルド１５との間にアークを発生させ、そのアーク熱によ
って電極１４を融解し、溶融した金属を冷却して凝固さ
せ、所定の鋼塊１７を形成させる真空アーク溶解制御方
法において、電極１４とモールド１５間に発生する電圧
及び電流を電圧計２２、電流計２３で検出し、制御装置
２０は、その検出結果に応じてグロー放電の発生を検知
し、パルスジェネレータ２１からのパルスに応じてモー
タ１８の駆動制御を行い、昇降装置１９を降下させて電
極１４を所定距離に下げ、グロー放電を解消させるべく
電極１４をモールド１５内の溶融金属に近づける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空中で金属の融解、
製鋼を行う真空アーク溶解制御方法及びその装置に関
し、特に金属の融解中に発生するグロー放電を解消する
真空アーク溶解制御方法及びその装置に関する。
製鋼を行う真空アーク溶解制御方法及びその装置に関
し、特に金属の融解中に発生するグロー放電を解消する
真空アーク溶解制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の融解方法では、真空、減
圧した円筒形チャンバの上部に気密シールを介して上下
に移動するスティンガーロッドを吊設し、かつ、上記ス
ティンガーロッドの下部に融解しようとする金属を取り
付けて電極として、またチャンバの下部には、溶融金属
の冷却用のモールドを取り付け、上記電極をモールドに
近づけてアークを発生させ、そのアーク熱によって上記
電極を融解し、モールド中で冷却して凝固させて所定の
鋼塊を形成させていた。この融解方法では、アーク電圧
が数秒以上継続して大きくドロップし、電流値が瞬時に
高くなり、それまでよりわずかに高くなる（ただし、電
流値が最大側に振り切れていない）グロー放電が発生す
る場合があり、このためモールド溶損と溶解速度低下の
恐れがあった。このような場合、従来では、手動で電極
と溶解金属との距離を調整してアークギャップを詰めた
り、又はアーク電圧を手動で上げて、上記グロー放電に
対処していた。
圧した円筒形チャンバの上部に気密シールを介して上下
に移動するスティンガーロッドを吊設し、かつ、上記ス
ティンガーロッドの下部に融解しようとする金属を取り
付けて電極として、またチャンバの下部には、溶融金属
の冷却用のモールドを取り付け、上記電極をモールドに
近づけてアークを発生させ、そのアーク熱によって上記
電極を融解し、モールド中で冷却して凝固させて所定の
鋼塊を形成させていた。この融解方法では、アーク電圧
が数秒以上継続して大きくドロップし、電流値が瞬時に
高くなり、それまでよりわずかに高くなる（ただし、電
流値が最大側に振り切れていない）グロー放電が発生す
る場合があり、このためモールド溶損と溶解速度低下の
恐れがあった。このような場合、従来では、手動で電極
と溶解金属との距離を調整してアークギャップを詰めた
り、又はアーク電圧を手動で上げて、上記グロー放電に
対処していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記方法で
は、何時発生するか判らないグロー放電に対し、作業者
が常に待機していなければならず、またグロー放電に対
処する操作が煩雑になるという問題点があった。本発明
は、上記問題点に鑑みなされたもので、グロー放電に対
処する操作を容易に行うことができる真空アーク溶解制
御方法及びその装置を提供することを目的とする。
は、何時発生するか判らないグロー放電に対し、作業者
が常に待機していなければならず、またグロー放電に対
処する操作が煩雑になるという問題点があった。本発明
は、上記問題点に鑑みなされたもので、グロー放電に対
処する操作を容易に行うことができる真空アーク溶解制
御方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、真空中のチャンバ内に融解しようとす
る金属を吊設させるとともに、前記チャンバ下部にモー
ルドを取り付け、該金属自体を電極としてモールドとの
間にアークを発生させ、アーク熱によって前記電極を融
解するとともに、前記溶融した金属を凝固させて所定の
鋼塊を形成させる真空アーク溶解制御方法において、前
記融解中にグロー放電の発生を検知し、当該グロー放電
が発生すると、前記電極を所定速度で下げてモールドに
近づけ、前記グロー放電を解消する真空アーク溶解制御
方法が提供される。
め、本発明では、真空中のチャンバ内に融解しようとす
る金属を吊設させるとともに、前記チャンバ下部にモー
ルドを取り付け、該金属自体を電極としてモールドとの
間にアークを発生させ、アーク熱によって前記電極を融
解するとともに、前記溶融した金属を凝固させて所定の
鋼塊を形成させる真空アーク溶解制御方法において、前
記融解中にグロー放電の発生を検知し、当該グロー放電
が発生すると、前記電極を所定速度で下げてモールドに
近づけ、前記グロー放電を解消する真空アーク溶解制御
方法が提供される。
【０００５】
【作用】電圧計及び電流計で電極とモールド間のアーク
電圧及び電流を検出し、該検出結果からグロー放電の発
生を検知し、上記電極を下げてモールド内の溶融金属に
近づけ、通常のアークに復旧させる。従って、人手を介
さず、自動的にグロー放電を解消することができる。
電圧及び電流を検出し、該検出結果からグロー放電の発
生を検知し、上記電極を下げてモールド内の溶融金属に
近づけ、通常のアークに復旧させる。従って、人手を介
さず、自動的にグロー放電を解消することができる。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を図１乃至図２の図面に基づ
き説明する。図１は、本発明に係る真空アーク溶解制御
装置の構成を示す構成図である。図において、真空アー
ク溶解制御装置では、真空、減圧した円筒形チャンバ１
０の上部に気密シール１１を介して、上下に移動するス
ティンガーロッド１２を吊設し、かつ、上記スティンガ
ーロッド１２の下部にスタブ１３を介して、融解しよう
とする金属を取り付けて電極１４としている。また、チ
ャンバ１０の下部には、溶融した金属の冷却用のモール
ド１５が取り付けられている。上記電極１４は、スティ
ンガーロッド１２及び後述する昇降装置１９を介して、
電源装置１６の−端子に接続され、上記モールド１５
は、電源装置１６の＋端子に接続されている。従って、
電極１４は陰極、モールド１５は陽極となり、上記電極
１４とモールド１５間には、所定電圧及び所定電流が上
記電源装置１６から供給され、上記電極１４をモールド
１５底部に近づけるとアークが発生し、それに伴うアー
ク熱によって、上記電極１４は融解する。モールド１５
中で溶融した金属は、プールを形成し、周囲から順次冷
却されて凝固し、所定の鋼塊１７を形成する。
き説明する。図１は、本発明に係る真空アーク溶解制御
装置の構成を示す構成図である。図において、真空アー
ク溶解制御装置では、真空、減圧した円筒形チャンバ１
０の上部に気密シール１１を介して、上下に移動するス
ティンガーロッド１２を吊設し、かつ、上記スティンガ
ーロッド１２の下部にスタブ１３を介して、融解しよう
とする金属を取り付けて電極１４としている。また、チ
ャンバ１０の下部には、溶融した金属の冷却用のモール
ド１５が取り付けられている。上記電極１４は、スティ
ンガーロッド１２及び後述する昇降装置１９を介して、
電源装置１６の−端子に接続され、上記モールド１５
は、電源装置１６の＋端子に接続されている。従って、
電極１４は陰極、モールド１５は陽極となり、上記電極
１４とモールド１５間には、所定電圧及び所定電流が上
記電源装置１６から供給され、上記電極１４をモールド
１５底部に近づけるとアークが発生し、それに伴うアー
ク熱によって、上記電極１４は融解する。モールド１５
中で溶融した金属は、プールを形成し、周囲から順次冷
却されて凝固し、所定の鋼塊１７を形成する。
【０００７】スティンガーロッド１２は、モータ１８の
駆動によって昇降する昇降装置１９に取り付けられ、上
記昇降装置１９の昇降に連動して上下動を行う。昇降装
置１９は、上述したごとく電源装置１６に接続されてい
る。モータ１８は、制御装置２０によって駆動制御され
るほか、出力軸にはパルスジェネレータ２１が接続され
ており、上記パルスジェネレータ２１は、モータ１８の
回転数に対応したパルスを発生させ、上記パルスを制御
装置２０に出力している。
駆動によって昇降する昇降装置１９に取り付けられ、上
記昇降装置１９の昇降に連動して上下動を行う。昇降装
置１９は、上述したごとく電源装置１６に接続されてい
る。モータ１８は、制御装置２０によって駆動制御され
るほか、出力軸にはパルスジェネレータ２１が接続され
ており、上記パルスジェネレータ２１は、モータ１８の
回転数に対応したパルスを発生させ、上記パルスを制御
装置２０に出力している。
【０００８】制御装置２０には、パルスジェネレータ２
０と接続されるとともに、電極１４，１５間に発生する
アーク電圧を検出する電圧計２２と、アーク電流を検出
する電流計２３とが接続され、上記検出された電圧値、
電流値が入力する。制御装置２０は、上記電圧計２２及
び電流計２３から入力する電圧値、電流値に基づいて、
グロー放電の発生を検知しており、上記グロー放電を検
知すると、制御装置２０は、モータ１８を駆動制御して
電極１４を下げて、グロー放電を解消する。すなわち、
制御装置２０は、計数手段を有し、電圧計２２で検出し
た電圧が数秒以上継続して大きくドロップし、電流計２
３で検出する電流値が予め設定した最大にはならない
が、それまでよりわずかに高くなると、グロー放電が発
生したと判断する。そして、制御装置２０は、パルスジ
ェネレータ２１から入力するパルスに応じてモータ１８
を駆動制御し、昇降装置１９を所定距離下げて、上記電
極１４を溶融した金属に近づけ、グロー放電を解消して
アークを安定させる。
０と接続されるとともに、電極１４，１５間に発生する
アーク電圧を検出する電圧計２２と、アーク電流を検出
する電流計２３とが接続され、上記検出された電圧値、
電流値が入力する。制御装置２０は、上記電圧計２２及
び電流計２３から入力する電圧値、電流値に基づいて、
グロー放電の発生を検知しており、上記グロー放電を検
知すると、制御装置２０は、モータ１８を駆動制御して
電極１４を下げて、グロー放電を解消する。すなわち、
制御装置２０は、計数手段を有し、電圧計２２で検出し
た電圧が数秒以上継続して大きくドロップし、電流計２
３で検出する電流値が予め設定した最大にはならない
が、それまでよりわずかに高くなると、グロー放電が発
生したと判断する。そして、制御装置２０は、パルスジ
ェネレータ２１から入力するパルスに応じてモータ１８
を駆動制御し、昇降装置１９を所定距離下げて、上記電
極１４を溶融した金属に近づけ、グロー放電を解消して
アークを安定させる。
【０００９】なお、電流値の最大値を設定したのは、短
絡状態とグロー放電の発生とを区別するためである。次
に、制御装置２０によるグロー放電の解消動作について
図２のフローチャートに基づき説明する。なお、電圧計
２２で検出する電圧値は、アーク発生時においては通常
±３［Ｖ］程度変動するので、本実施例では、上記電圧
値が１０［Ｖ］以上ドロップしてその状態が数秒以上継
続すると、グロー放電の発生を検知するものとする。
絡状態とグロー放電の発生とを区別するためである。次
に、制御装置２０によるグロー放電の解消動作について
図２のフローチャートに基づき説明する。なお、電圧計
２２で検出する電圧値は、アーク発生時においては通常
±３［Ｖ］程度変動するので、本実施例では、上記電圧
値が１０［Ｖ］以上ドロップしてその状態が数秒以上継
続すると、グロー放電の発生を検知するものとする。
【００１０】まず、制御装置２０は、電圧計２２で検出
された電圧値が、通常の±３［Ｖ］の変動に対し、１０
［Ｖ］以上ドロップしたかどうか判断する（ステップ１
０１）。ここで、上記電圧値が１０［Ｖ］未満の場合に
は、グロー放電の発生ではないと判断し、また電圧値が
１０［Ｖ］以上ドロップした場合には、計数手段によっ
て計時を行い、ドロップ状態が１秒間継続したかどうか
判断する（ステップ１０２）。
された電圧値が、通常の±３［Ｖ］の変動に対し、１０
［Ｖ］以上ドロップしたかどうか判断する（ステップ１
０１）。ここで、上記電圧値が１０［Ｖ］未満の場合に
は、グロー放電の発生ではないと判断し、また電圧値が
１０［Ｖ］以上ドロップした場合には、計数手段によっ
て計時を行い、ドロップ状態が１秒間継続したかどうか
判断する（ステップ１０２）。
【００１１】ここで、上記ドロップ状態が１秒未満の場
合には、グロー放電の発生ではないと判断し、またドロ
ップ状態が１秒間継続した場合には、電流計２３で検出
された電流値が、それまでのアーク発生時の電流より高
く、かつ、予め設定した最大値以下の範囲内にあるかど
うか判断する（ステップ１０３）。ここで、上記電流値
が上記範囲にない場合には、グロー放電の発生ではない
と判断し、また上記電流値が上記範囲内の場合には、グ
ロー放電の発生と判断して、制御装置２０は、パルスジ
ェネレータ２１から入力するパルスに応じてモータ１８
の駆動制御を行い、昇降装置１９を降下させて電極１４
を０．１［mm］急に下げ、上記電極１４をモールド１５
内の溶融金属に近づける（ステップ１０４）。上記電極
１４の降下動作は、グロー放電が解消するまで継続して
行われる。
合には、グロー放電の発生ではないと判断し、またドロ
ップ状態が１秒間継続した場合には、電流計２３で検出
された電流値が、それまでのアーク発生時の電流より高
く、かつ、予め設定した最大値以下の範囲内にあるかど
うか判断する（ステップ１０３）。ここで、上記電流値
が上記範囲にない場合には、グロー放電の発生ではない
と判断し、また上記電流値が上記範囲内の場合には、グ
ロー放電の発生と判断して、制御装置２０は、パルスジ
ェネレータ２１から入力するパルスに応じてモータ１８
の駆動制御を行い、昇降装置１９を降下させて電極１４
を０．１［mm］急に下げ、上記電極１４をモールド１５
内の溶融金属に近づける（ステップ１０４）。上記電極
１４の降下動作は、グロー放電が解消するまで継続して
行われる。
【００１２】なお、上記電流値が最大値を越える場合に
は、グロー放電の解消動作を終了し、真空アーク溶解の
動作制御を中断する等の措置が取られる。従って、本実
施例では、グロー放電を検知すると、制御装置２０が自
動的に電極１４を下げて上記電極１４をモールド１５内
の溶融金属に近づけるので、アークギャップが詰まり、
通常のアークに復旧させることができる。また、グロー
放電発生時に上昇した電流値は、グロー放電の解消時に
瞬時に降下し、アーク発生時の電流にすることができ
る。これにより、本実施例では、モールド溶損の恐れが
なくなり、かつ、溶解速度が安定し、健全な凝固組織の
鋼塊１７を得ることができる。
は、グロー放電の解消動作を終了し、真空アーク溶解の
動作制御を中断する等の措置が取られる。従って、本実
施例では、グロー放電を検知すると、制御装置２０が自
動的に電極１４を下げて上記電極１４をモールド１５内
の溶融金属に近づけるので、アークギャップが詰まり、
通常のアークに復旧させることができる。また、グロー
放電発生時に上昇した電流値は、グロー放電の解消時に
瞬時に降下し、アーク発生時の電流にすることができ
る。これにより、本実施例では、モールド溶損の恐れが
なくなり、かつ、溶解速度が安定し、健全な凝固組織の
鋼塊１７を得ることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、真空
中のチャンバ内に融解しようとする金属を吊設させると
ともに、前記チャンバ下部にモールドを取り付け、該金
属自体を電極としてモールドとの間にアークを発生さ
せ、アーク熱によって前記電極を融解するとともに、前
記溶融した金属を凝固させて所定の鋼塊を形成させる真
空アーク溶解制御方法において、前記融解中にグロー放
電の発生を検知し、当該グロー放電が発生すると、前記
電極を所定速度で下げてモールドに近づけ、前記グロー
放電を解消できるので、グロー放電に対処する操作を容
易に行い、瞬時に通常のアークに復旧させることができ
る。
中のチャンバ内に融解しようとする金属を吊設させると
ともに、前記チャンバ下部にモールドを取り付け、該金
属自体を電極としてモールドとの間にアークを発生さ
せ、アーク熱によって前記電極を融解するとともに、前
記溶融した金属を凝固させて所定の鋼塊を形成させる真
空アーク溶解制御方法において、前記融解中にグロー放
電の発生を検知し、当該グロー放電が発生すると、前記
電極を所定速度で下げてモールドに近づけ、前記グロー
放電を解消できるので、グロー放電に対処する操作を容
易に行い、瞬時に通常のアークに復旧させることができ
る。
【図１】本発明に係る真空アーク溶解制御装置の構成を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】図１に示した制御装置によるグロー放電の解消
動作を説明するためのフローチャートである。
動作を説明するためのフローチャートである。
１０ チャンバ １１ 気密シール １２ スティンガーロッド １４ 電極 １５ モールド １６ 電源装置 １８ モータ ２０ 制御装置 ２１ パルスジェネレータ ２２ 電圧計 ２３ 電流計
Claims (2)
- 【請求項１】 真空中のチャンバ内に融解しようとする
金属を吊設させるとともに、前記チャンバ下部にモール
ドを取り付け、該金属自体を電極としてモールドとの間
にアークを発生させ、アーク熱によって前記電極を融解
するとともに、前記溶融した金属を凝固させて所定の鋼
塊を形成させる真空アーク溶解制御方法において、前記
融解中に発生するグロー放電を検知し、当該グロー放電
が発生すると、前記電極を所定速度で下げて前記モール
ドに近づけ、グロー放電を解消することを特徴とする真
空アーク溶解制御方法。 - 【請求項２】 真空中のチャンバ内に融解しようとする
金属を吊設させるとともに、前記チャンバ下部にモール
ドを取り付け、該金属自体を電極としてモールドとの間
にアークを発生させ、アーク熱によって前記電極を融解
するとともに、前記溶融した金属を凝固させて所定の鋼
塊を形成させる真空アーク溶解制御装置において、前記
電極とモールド間に発生する電圧及び電流を検出する検
出手段と、前記検出結果に応じてグロー放電の発生を検
知する検知手段と、当該グロー放電の発生を検知する
と、前記電極を所定速度で下げる電極制御手段とを具
え、前記電極をモールドに近づけることを特徴とする真
空アーク溶解制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3483992A JPH05230559A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 真空アーク溶解制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3483992A JPH05230559A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 真空アーク溶解制御方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230559A true JPH05230559A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12425367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3483992A Pending JPH05230559A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 真空アーク溶解制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014215021A (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-17 | 日新技研株式会社 | 真空アーク溶解装置 |
| CN108723375A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-11-02 | 湖南久泰冶金科技有限公司 | 可连续加料的真空熔炼炉及由其组成的金属雾化制粉设备 |
| CN114994411A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-02 | 沈阳真空技术研究所有限公司 | 真空电弧电极夹紧状态测量装置 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP3483992A patent/JPH05230559A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014215021A (ja) * | 2013-04-30 | 2014-11-17 | 日新技研株式会社 | 真空アーク溶解装置 |
| CN108723375A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-11-02 | 湖南久泰冶金科技有限公司 | 可连续加料的真空熔炼炉及由其组成的金属雾化制粉设备 |
| CN108723375B (zh) * | 2017-12-21 | 2021-11-02 | 湖南久泰冶金科技有限公司 | 可连续加料的真空熔炼炉及由其组成的金属雾化制粉设备 |
| CN114994411A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-02 | 沈阳真空技术研究所有限公司 | 真空电弧电极夹紧状态测量装置 |
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