JPH0650256B2 - 電極重量変化計測装置 - Google Patents
電極重量変化計測装置Info
- Publication number
- JPH0650256B2 JPH0650256B2 JP18912485A JP18912485A JPH0650256B2 JP H0650256 B2 JPH0650256 B2 JP H0650256B2 JP 18912485 A JP18912485 A JP 18912485A JP 18912485 A JP18912485 A JP 18912485A JP H0650256 B2 JPH0650256 B2 JP H0650256B2
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- JP
- Japan
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- furnace
- rod
- electrode
- sealing device
- sensor
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- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は消耗電極を用いる真空アーク炉において、該消
耗電極の重量の時間的変化即ち消耗速度を計測する装置
に関するものである。
耗電極の重量の時間的変化即ち消耗速度を計測する装置
に関するものである。
［従来の技術］ 真空アーク炉は、周知のとおり、溶解材となる棒状の消
耗電極を炉内に垂直に吊下し、電源の一端を該電極に継
いで該電極の下端と溶湯面との間でアークを発生させア
ーク加熱により該電極を溶解させるものである。そして
電極の消耗速度に従い電極の下降を制御するのが望まし
いとされているが、従来ではアーク電流が一定値を保つ
ように電極を下降させることが行なわれていた。しかし
ながらアーク電流は例えば溶融物スパツタ、或いは電極
内の巣等によつて異常値を示現することがあり、不適当
な下降速度を発動させマグネシウム等の偏析が起きる等
の惧れがあつた。
耗電極を炉内に垂直に吊下し、電源の一端を該電極に継
いで該電極の下端と溶湯面との間でアークを発生させア
ーク加熱により該電極を溶解させるものである。そして
電極の消耗速度に従い電極の下降を制御するのが望まし
いとされているが、従来ではアーク電流が一定値を保つ
ように電極を下降させることが行なわれていた。しかし
ながらアーク電流は例えば溶融物スパツタ、或いは電極
内の巣等によつて異常値を示現することがあり、不適当
な下降速度を発動させマグネシウム等の偏析が起きる等
の惧れがあつた。
そこで消耗電極の重量を連続的に計測し溶解速度を制御
する方法が提案（例えば特公昭４８−１０６８８号公
報）されている。しかしながら従来の電極重量連続測定
方法では実際に測定したい電極重量にたいして、その他
の付属装置の重量が重く、電極重量値を精度良く読みと
ることに問題があつた。
する方法が提案（例えば特公昭４８−１０６８８号公
報）されている。しかしながら従来の電極重量連続測定
方法では実際に測定したい電極重量にたいして、その他
の付属装置の重量が重く、電極重量値を精度良く読みと
ることに問題があつた。
［発明の目的とその達成手段］ そこで本発明は消耗電極の電極重量を連続的に測定する
方法において電極重量の消耗速度を演算により正確に求
められる計測装置を提供しようとするものである。
方法において電極重量の消耗速度を演算により正確に求
められる計測装置を提供しようとするものである。
その目的を達成するため本発明の電極重量変化計測装置
は、炉本体上にガイドロッドを垂直に樹立し、該ガイド
ロッドに沿って水平杆を昇降動させる昇降装置を設ける
と共に、炉本体の上部天井壁上にシール装置を設け、該
シール装置を貫通するスチンガロッドを介して炉本体内
に消耗電極を吊下し、該スチンガロッドの炉外上部を前
記昇降装置に連結してなる真空アーク炉において、断面
積Ｓのスチンガロッドの鉛直方向の引張力Ｗ１を計る張
力センサをスチンガロッド上端部と水平杆との間に設
け、シール装置にかかる荷重Ｗ２を計る重力センサを炉
天井壁とシール装置との間に設け、炉内の負気圧Ｐを計
る圧力センサを炉本体に接続された吸気パイプの途中に
設け、前記消耗電極の重量Ｗの消耗速度ｄＷ／ｄｔを前
記各センサから得られた計測信号を基に次式により演算
する演算装置を設けたことを特徴とするもので、上記荷
重Ｗ２の測定はスチンガロツドが下降する際にシール装
置に及ぼす摩擦力の影響による引張力Ｗ１の誤差を補償
し、また、負気圧Ｐの測定はスチンガロツドに働らく真
空力による引張力Ｗ１の誤差を補償し、これによつて電
極重量Ｗの時間による微分値ｄＷ／ｄｔが正確に演算で
きるようにする。
は、炉本体上にガイドロッドを垂直に樹立し、該ガイド
ロッドに沿って水平杆を昇降動させる昇降装置を設ける
と共に、炉本体の上部天井壁上にシール装置を設け、該
シール装置を貫通するスチンガロッドを介して炉本体内
に消耗電極を吊下し、該スチンガロッドの炉外上部を前
記昇降装置に連結してなる真空アーク炉において、断面
積Ｓのスチンガロッドの鉛直方向の引張力Ｗ１を計る張
力センサをスチンガロッド上端部と水平杆との間に設
け、シール装置にかかる荷重Ｗ２を計る重力センサを炉
天井壁とシール装置との間に設け、炉内の負気圧Ｐを計
る圧力センサを炉本体に接続された吸気パイプの途中に
設け、前記消耗電極の重量Ｗの消耗速度ｄＷ／ｄｔを前
記各センサから得られた計測信号を基に次式により演算
する演算装置を設けたことを特徴とするもので、上記荷
重Ｗ２の測定はスチンガロツドが下降する際にシール装
置に及ぼす摩擦力の影響による引張力Ｗ１の誤差を補償
し、また、負気圧Ｐの測定はスチンガロツドに働らく真
空力による引張力Ｗ１の誤差を補償し、これによつて電
極重量Ｗの時間による微分値ｄＷ／ｄｔが正確に演算で
きるようにする。
（ただしＳはスチンガロツドの断面積） ［実施例］ 以下本発明の一実施例を説明する。図において、１は円
筒状の炉室体１ａとルツボ１ｂとを連結してなる炉本
体、２はスチンガロッド３によりその炉内に垂直に吊下
された棒状の消耗電極、４はルツボ１ｂ中に造成された
鋼塊である。６はスチンガイロツド３を炉天井壁に気密
に貫通させるシール装置、７は該シール装置の摩擦力を
計るため炉天井壁８上面に固設したロードセルよりなる
重力センサで、シール装置６の外周に突設された脚片９
を該重力センサ７の上に担持させ該重力センサ７によつ
てシール装置６の荷重Ｗ２を受止している。10はスチン
ガロツド３が貫通する炉天井壁８の透孔11の外周縁とシ
ール装置６との隙間をシールする伸縮自在なベローズで
ある。炉天井壁８の上面にはさらにガイドロツド12,12
が垂直に樹立され、該ガイドロツド上にフレーム13を支
持し、該フレーム13上に昇降装置14を設置する。昇降装
置14はサーボモータと減速機とを組合せその回転出力軸
にスチンガロツド３の中心線の延長線上に位置するよう
螺子軸15を垂下してなり、該螺子軸15の下端部はスチン
ガロツド３の上部中心に穿設されたバカ孔16中に垂下し
ている。17は該螺子軸15に螺合させた雌螺子体で、該雌
螺子体の外周には水平杆18が放射状に突設され、該水平
杆18の先端にはガイドロツド12に摺動自在に貫挿された
ガイド金具19を固設し、これによつて雌螺子体17の回転
を止めるようにしている。20はスチンガロツド３の上端
部に固設されたロードセルよりなる張力センサで、該張
力センサは前記水平杆18にその上端の張力検出部を連結
し該スチンガロツド３に及ぼされる引張力Ｗ１を計測す
る。また、21は炉内を真空ポンプ（図示せず）に連通さ
せる吸気パイプ、22は炉内の負気圧Ｐを計るためこの吸
気パイプの途中に設けられた圧力センサである。
筒状の炉室体１ａとルツボ１ｂとを連結してなる炉本
体、２はスチンガロッド３によりその炉内に垂直に吊下
された棒状の消耗電極、４はルツボ１ｂ中に造成された
鋼塊である。６はスチンガイロツド３を炉天井壁に気密
に貫通させるシール装置、７は該シール装置の摩擦力を
計るため炉天井壁８上面に固設したロードセルよりなる
重力センサで、シール装置６の外周に突設された脚片９
を該重力センサ７の上に担持させ該重力センサ７によつ
てシール装置６の荷重Ｗ２を受止している。10はスチン
ガロツド３が貫通する炉天井壁８の透孔11の外周縁とシ
ール装置６との隙間をシールする伸縮自在なベローズで
ある。炉天井壁８の上面にはさらにガイドロツド12,12
が垂直に樹立され、該ガイドロツド上にフレーム13を支
持し、該フレーム13上に昇降装置14を設置する。昇降装
置14はサーボモータと減速機とを組合せその回転出力軸
にスチンガロツド３の中心線の延長線上に位置するよう
螺子軸15を垂下してなり、該螺子軸15の下端部はスチン
ガロツド３の上部中心に穿設されたバカ孔16中に垂下し
ている。17は該螺子軸15に螺合させた雌螺子体で、該雌
螺子体の外周には水平杆18が放射状に突設され、該水平
杆18の先端にはガイドロツド12に摺動自在に貫挿された
ガイド金具19を固設し、これによつて雌螺子体17の回転
を止めるようにしている。20はスチンガロツド３の上端
部に固設されたロードセルよりなる張力センサで、該張
力センサは前記水平杆18にその上端の張力検出部を連結
し該スチンガロツド３に及ぼされる引張力Ｗ１を計測す
る。また、21は炉内を真空ポンプ（図示せず）に連通さ
せる吸気パイプ、22は炉内の負気圧Ｐを計るためこの吸
気パイプの途中に設けられた圧力センサである。
上記昇降装置14の螺子軸15が回転するとその回転方向に
従い雌螺子体17は上下動しスチンガロツド３は張力セン
サ20を介して該雌螺子体17に吊下げられているので該雌
螺子体17の上下動に従い上下動する。このためスチンガ
ロツド３に吊下られた消耗電極２を上下動できる。消耗
電極２はその下端部の放電による加熱により該下端部か
ら次第にルツボ中に溶解してゆきその溶解速度に合わせ
て該消耗電極２即ちスチンガロツド３を下降させる。
従い雌螺子体17は上下動しスチンガロツド３は張力セン
サ20を介して該雌螺子体17に吊下げられているので該雌
螺子体17の上下動に従い上下動する。このためスチンガ
ロツド３に吊下られた消耗電極２を上下動できる。消耗
電極２はその下端部の放電による加熱により該下端部か
ら次第にルツボ中に溶解してゆきその溶解速度に合わせ
て該消耗電極２即ちスチンガロツド３を下降させる。
しかして消耗電極２の溶解速度即ち消耗電極２の重量Ｗ
の消耗速度ｄＷ／ｄｔはこの装置では次式によつて正確
に求めることができる。
の消耗速度ｄＷ／ｄｔはこの装置では次式によつて正確
に求めることができる。
ただし、Ｗ１；スチンガロツドの引張力 （張力センサ20による測定） Ｗ２；シール装置の荷重 （重力センサ７による測定） Ｐ；炉内の負気圧 （圧力センサ22による測定） Ｓ；スチンガロツドの断面積（定数） 即ち、スチンガロツド３の引張力の消耗速度ｄＷ／ｄｔ
は張力センサ20によつて測定される引張力Ｗ１をスチン
ガロツド３の下降中継続的に測定することにより求めら
れ、また、スチンガロツド３はその下降中シール装置６
との摩擦により該シール装置６に荷重を及ぼしその消耗
速度ｄＷ２／ｄｔは重力センサ７により計測される荷重
Ｗ２をスチンガロツド３の下降中に継続的に計ることに
より測定される。よつてｄＷ１／ｄｔにｄＷ２／ｄｔを
プラスすることで摩擦によるスチンガロツド３の引張力
の減少分を補償することができる。また、炉内負気圧の
変動によるスチンガロツド３に及ぼす引張力の増大分を
補償するため、負気圧Ｐの消耗速度ｄＰ／ｄｔを圧力セ
ンサ22による測定をスチンガロツド３の下降中継続的に
行うことにより求め、これにスチンガロツド３の断面積
Ｓを掛け合わせたものをマイナスする。
は張力センサ20によつて測定される引張力Ｗ１をスチン
ガロツド３の下降中継続的に測定することにより求めら
れ、また、スチンガロツド３はその下降中シール装置６
との摩擦により該シール装置６に荷重を及ぼしその消耗
速度ｄＷ２／ｄｔは重力センサ７により計測される荷重
Ｗ２をスチンガロツド３の下降中に継続的に計ることに
より測定される。よつてｄＷ１／ｄｔにｄＷ２／ｄｔを
プラスすることで摩擦によるスチンガロツド３の引張力
の減少分を補償することができる。また、炉内負気圧の
変動によるスチンガロツド３に及ぼす引張力の増大分を
補償するため、負気圧Ｐの消耗速度ｄＰ／ｄｔを圧力セ
ンサ22による測定をスチンガロツド３の下降中継続的に
行うことにより求め、これにスチンガロツド３の断面積
Ｓを掛け合わせたものをマイナスする。
こうすることによつて消耗電極２の重量Ｗの消耗速度ｄ
Ｗ／ｄｔを正確に求めることができる。
Ｗ／ｄｔを正確に求めることができる。
なお、上記演算は予めプログラミングされた演算装置に
引張力Ｗ１，荷重Ｗ２，負気圧Ｐの各データを直接各セ
ンサから入力させてｄＷ／ｄｔをオンラインで演算し、
その結果に基づいて溶解電力、即ち溶解速度を制御させ
るようにする。
引張力Ｗ１，荷重Ｗ２，負気圧Ｐの各データを直接各セ
ンサから入力させてｄＷ／ｄｔをオンラインで演算し、
その結果に基づいて溶解電力、即ち溶解速度を制御させ
るようにする。
［発明の効果］ 電極の重量変化即ち電極の消耗速度を演算により正確に
測定することができるので、これに従い電極の下降を制
御するようにすれば溶解速度を一定ならしめ偏析を防ぐ
ことができ高品質の鋼塊が製造できるなど有益なもので
ある。
測定することができるので、これに従い電極の下降を制
御するようにすれば溶解速度を一定ならしめ偏析を防ぐ
ことができ高品質の鋼塊が製造できるなど有益なもので
ある。
図面は本発明の一実施例を示した真空アーク炉の縦断面
図である。 １……炉本体、２……消耗電極、３……スチンガロツ
ド、６……シール装置、７……重力センサ、８……炉天
井壁、１２……ガイドロッド、１３……フレーム、１４
……昇降装置、１５……螺子軸、１７……雌螺子体、１
８……水平杆、１９……ガイド金具、２０……張力セン
サ、２１……吸気パイプ、２２……圧力センサ。
図である。 １……炉本体、２……消耗電極、３……スチンガロツ
ド、６……シール装置、７……重力センサ、８……炉天
井壁、１２……ガイドロッド、１３……フレーム、１４
……昇降装置、１５……螺子軸、１７……雌螺子体、１
８……水平杆、１９……ガイド金具、２０……張力セン
サ、２１……吸気パイプ、２２……圧力センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】炉本体（１）上にガイドロッド（１２，１
２）を垂直に樹立し、該ガイドロッド（１２，１２）に
沿って水平杆（１８）を昇降動させる昇降装置（１４）
を設けると共に、炉天井壁（８）上にシール装置（６）
を設け、該シール装置（６）を貫通するスチンガロッド
（３）を介して炉本体（１）内に消耗電極（２）を吊下
し、該スチンガロッド（３）の炉外上部を前記昇降装置
（１４）に連結してなる真空アーク炉において、断面積
Ｓのスチンガロッド（３）の鉛直方向の引張力Ｗ１を計
る張力センサ（２０）をスチンガロッド（３）上端部と
水平杆（１８）との間に設け、シール装置（６）にかか
る荷重Ｗ２を計る重力センサ（７）を炉天井壁（８）と
シール装置（６）との間に設け、炉内の負気圧Ｐを計る
圧力センサ（２２）を炉本体（１）に接続された吸気パ
イプ（２１）の途中に設け、前記消耗電極（２）の重量
Ｗの消耗速度ｄＷ／ｄｔを前記各センサから得られた計
測信号を基に次式により演算する演算装置を設けたこと
を特徴とする真空アーク炉の電極重量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18912485A JPH0650256B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 電極重量変化計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18912485A JPH0650256B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 電極重量変化計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62156526A JPS62156526A (ja) | 1987-07-11 |
| JPH0650256B2 true JPH0650256B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=16235793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18912485A Expired - Lifetime JPH0650256B2 (ja) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | 電極重量変化計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650256B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102359811B (zh) * | 2011-06-30 | 2014-01-15 | 重庆大学 | 电解反应阴极材料质量变化在线监测装置及方法 |
| DE102016124481B4 (de) * | 2016-12-15 | 2021-07-01 | Ald Vacuum Technologies Gmbh | Schmelzanlage und –verfahren |
-
1985
- 1985-08-28 JP JP18912485A patent/JPH0650256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62156526A (ja) | 1987-07-11 |
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