JPH0666483A - 直流アーク炉 - Google Patents
直流アーク炉Info
- Publication number
- JPH0666483A JPH0666483A JP21680392A JP21680392A JPH0666483A JP H0666483 A JPH0666483 A JP H0666483A JP 21680392 A JP21680392 A JP 21680392A JP 21680392 A JP21680392 A JP 21680392A JP H0666483 A JPH0666483 A JP H0666483A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- arc
- electrode
- melted
- bottom electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アーク電流の集中による炉底電極の損傷を防
ぐことができる直流アーク炉を提供する。 【構成】 炉底電極および上部電極の間で発生させたア
ーク熱により被溶解物を溶解する直流アーク炉におい
て、炉底電極が、炉内の被溶解物にアーク形成電流を導
通する多数のコンタクトピンと、これらのコンタクトピ
ンと被溶解物との間に設けられ、アーク形成電流を分散
平均化する格子型板状電極と、を有する。
ぐことができる直流アーク炉を提供する。 【構成】 炉底電極および上部電極の間で発生させたア
ーク熱により被溶解物を溶解する直流アーク炉におい
て、炉底電極が、炉内の被溶解物にアーク形成電流を導
通する多数のコンタクトピンと、これらのコンタクトピ
ンと被溶解物との間に設けられ、アーク形成電流を分散
平均化する格子型板状電極と、を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スクラップ等の材料
をアーク溶解する直流アーク炉に関する。
をアーク溶解する直流アーク炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流アーク炉は、三相（交流）アーク炉
に比べて、陰極が１本のため電極原単位が小さくなるこ
と、溶解期の騒音が小さいこと、１本の陰極から炉底電
極に向かってアークが垂直下方に飛ぶため均一な温度分
布が得られホットスポットが生じないこと、誘導ロスが
無くエネルギ効率が良好なこと、などの種々の利点を有
する。このため、最近では三相アーク炉に代わる溶解炉
として直流アーク炉が注目されている。
に比べて、陰極が１本のため電極原単位が小さくなるこ
と、溶解期の騒音が小さいこと、１本の陰極から炉底電
極に向かってアークが垂直下方に飛ぶため均一な温度分
布が得られホットスポットが生じないこと、誘導ロスが
無くエネルギ効率が良好なこと、などの種々の利点を有
する。このため、最近では三相アーク炉に代わる溶解炉
として直流アーク炉が注目されている。
【０００３】直流アーク炉は、炉底部に陽極として炉底
電極を、炉上部に陰極として黒鉛電極を有する。操業に
際しては、炉内にスクラップおよび副原料を装入し、炉
底電極と上部電極との間に直流アークを生じさせ、この
アーク熱エネルギをスクラップに印加して溶解する。
電極を、炉上部に陰極として黒鉛電極を有する。操業に
際しては、炉内にスクラップおよび副原料を装入し、炉
底電極と上部電極との間に直流アークを生じさせ、この
アーク熱エネルギをスクラップに印加して溶解する。
【０００４】炉底電極は、金属棒等の導電性材料からな
る多数のコンタクトピンを有する。これらのコンタクト
ピンは、スタンプ材が充填された鉄皮ケース内に収納さ
れ、それぞれの上端部のみが炉内に露出している。これ
らピンの露出端部と上部電極との間にそれぞれアークが
発生するようになっている。スタンプ材は、例えばマグ
ネシア質の不定形耐火物を突き固めたものであり、コン
タクトピンの溶解を防ぐ役割を有する。近時、炉容量の
大型化および通電性の改善を図るために、炉底電極のコ
ンタクトピンの数を増やす傾向にある。
る多数のコンタクトピンを有する。これらのコンタクト
ピンは、スタンプ材が充填された鉄皮ケース内に収納さ
れ、それぞれの上端部のみが炉内に露出している。これ
らピンの露出端部と上部電極との間にそれぞれアークが
発生するようになっている。スタンプ材は、例えばマグ
ネシア質の不定形耐火物を突き固めたものであり、コン
タクトピンの溶解を防ぐ役割を有する。近時、炉容量の
大型化および通電性の改善を図るために、炉底電極のコ
ンタクトピンの数を増やす傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
直流アーク炉においては、コンタクトピンと溶鋼との間
の導通不良が生じる場合があり、１本のコンタクトピン
のみにアーク電流が集中し、コンタクトピンがジュール
熱により溶けてしまうことがある。コンタクトピンが溶
融してしまうと、炉内の溶鋼が炉底部より外部へ漏れ出
すという大事故に発展する。
直流アーク炉においては、コンタクトピンと溶鋼との間
の導通不良が生じる場合があり、１本のコンタクトピン
のみにアーク電流が集中し、コンタクトピンがジュール
熱により溶けてしまうことがある。コンタクトピンが溶
融してしまうと、炉内の溶鋼が炉底部より外部へ漏れ出
すという大事故に発展する。
【０００６】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたものであり、アーク電流の集中による炉底電極の
損傷を防ぐことができる直流アーク炉を提供することを
目的とする。
されたものであり、アーク電流の集中による炉底電極の
損傷を防ぐことができる直流アーク炉を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る直流アー
ク炉は、炉底電極および上部電極の間で発生させたアー
ク熱により被溶解物を溶解する直流アーク炉において、
前記炉底電極が、炉内の被溶解物にアーク形成電流を導
通する多数のコンタクトピンと、これらのコンタクトピ
ンと被溶解物との間に設けられ、アーク形成電流を分散
平均化する格子型板状電極と、を有することを特徴とす
る。
ク炉は、炉底電極および上部電極の間で発生させたアー
ク熱により被溶解物を溶解する直流アーク炉において、
前記炉底電極が、炉内の被溶解物にアーク形成電流を導
通する多数のコンタクトピンと、これらのコンタクトピ
ンと被溶解物との間に設けられ、アーク形成電流を分散
平均化する格子型板状電極と、を有することを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】この発明に係る直流アーク炉においては、炉底
電極のコンタクトピンの上部に格子型に組立てた板状の
電極を設けているので、上部の一点に集中した電流は格
子型板状電極に沿って水平面内で拡がるように流れ、局
部導通を生じることなく、各コンタクトピンに一様に分
散される。
電極のコンタクトピンの上部に格子型に組立てた板状の
電極を設けているので、上部の一点に集中した電流は格
子型板状電極に沿って水平面内で拡がるように流れ、局
部導通を生じることなく、各コンタクトピンに一様に分
散される。
【０００９】
【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。
について説明する。
【００１０】図２に示すように、直流アーク炉の炉底中
央部に炉底電極１０が嵌め込まれている。炉底電極１０
は、ユニット化され、炉の内張り耐火物３０の適所に設
けられたブロックレンガ３１に周囲を取り囲まれてい
る。炉底電極１０のケース３２とブロックレンガ３１と
の間にはマグネシア質キャスタブルからなる目地材が充
填されている。
央部に炉底電極１０が嵌め込まれている。炉底電極１０
は、ユニット化され、炉の内張り耐火物３０の適所に設
けられたブロックレンガ３１に周囲を取り囲まれてい
る。炉底電極１０のケース３２とブロックレンガ３１と
の間にはマグネシア質キャスタブルからなる目地材が充
填されている。
【００１１】炉底電極１０の水冷銅管１２は、直流電源
（図示せず）の陽極側に接続されている。この直流電源
の陰極側は黒鉛電極（図示せず）に接続されている。黒
鉛電極は、炉上部の蓋（図示せず）を貫通し、その下端
部が炉内の被溶解物（スクラップ及び副原料）に対面し
ている。銅管１２の端部はブラケット１３を介して端子
１１に接続されている。さらに、端子１１は冷却空気導
入管１４を介して集電板１６に接続されている。
（図示せず）の陽極側に接続されている。この直流電源
の陰極側は黒鉛電極（図示せず）に接続されている。黒
鉛電極は、炉上部の蓋（図示せず）を貫通し、その下端
部が炉内の被溶解物（スクラップ及び副原料）に対面し
ている。銅管１２の端部はブラケット１３を介して端子
１１に接続されている。さらに、端子１１は冷却空気導
入管１４を介して集電板１６に接続されている。
【００１２】集電板１６の直上には下部基盤１７が設け
られている。集電板１６および下部基盤１７は、炉底電
極ユニットにほぼ水平かつ平行に取り付けられている。
下部基盤１７は、ブラケット１８を介して炉本体の鉄皮
に支持されている。なお、下部基盤１７とブラケット１
８とは絶縁部材により互いに絶縁されている。
られている。集電板１６および下部基盤１７は、炉底電
極ユニットにほぼ水平かつ平行に取り付けられている。
下部基盤１７は、ブラケット１８を介して炉本体の鉄皮
に支持されている。なお、下部基盤１７とブラケット１
８とは絶縁部材により互いに絶縁されている。
【００１３】多数のコンタクトピン２５が、集電板１６
に取り付け支持され、下部基盤１７を貫通して互いに平
行に直立している。コンタクトピン２５は、例えば８列
２４本で総数１９２本がほぼ等ピッチ間隔に配設されて
いる。各コンタクトピン２５は、上部基盤２４に達して
いる。なお、上下基盤１７，２４の相互間にはスタンプ
材３７がランマーなどにより突き固められ、隙間なく充
填されている。
に取り付け支持され、下部基盤１７を貫通して互いに平
行に直立している。コンタクトピン２５は、例えば８列
２４本で総数１９２本がほぼ等ピッチ間隔に配設されて
いる。各コンタクトピン２５は、上部基盤２４に達して
いる。なお、上下基盤１７，２４の相互間にはスタンプ
材３７がランマーなどにより突き固められ、隙間なく充
填されている。
【００１４】さらに、格子型の板状電極２６が上部基盤
２４の上側に設けられている。この格子型板状電極２６
は上部基盤２４を介して多数のコンタクトピン２５に接
続されている。格子型板状電極２６は、良導体からなる
板部材を格子状に直立させ、一体に組立てたものであ
る。なお、格子型板状電極２６の板部材相互間にも耐火
レンガ３８が充填されている。これら上下基盤１７，２
４、コンタクトピン２５の上半部、格子型板状電極２
６、スタンプ材のそれぞれは、鋼製ケース３２の中に収
められている。
２４の上側に設けられている。この格子型板状電極２６
は上部基盤２４を介して多数のコンタクトピン２５に接
続されている。格子型板状電極２６は、良導体からなる
板部材を格子状に直立させ、一体に組立てたものであ
る。なお、格子型板状電極２６の板部材相互間にも耐火
レンガ３８が充填されている。これら上下基盤１７，２
４、コンタクトピン２５の上半部、格子型板状電極２
６、スタンプ材のそれぞれは、鋼製ケース３２の中に収
められている。
【００１５】図１に示すように、コンタクトピン２５は
スパイラル状に配列され、格子型板状電極２６は正方格
子状に配置されている。この場合に、コンタクトピン２
５は、長さが522mm 、径が42mmであり、格子型板状電極
２６は、板厚が19mm、高さが670 mm、格子のピッチ間隔
が329 mmである。また、コンタクトピン２５の材質はＳ
Ｓ４００であり、格子型板状電極２６の材質はＳＧＤ４
００−Ｄである。次に、上記炉底電極を有する直流アー
ク炉によりスクラップを溶解し、所定の溶鋼を溶製する
場合について説明する。
スパイラル状に配列され、格子型板状電極２６は正方格
子状に配置されている。この場合に、コンタクトピン２
５は、長さが522mm 、径が42mmであり、格子型板状電極
２６は、板厚が19mm、高さが670 mm、格子のピッチ間隔
が329 mmである。また、コンタクトピン２５の材質はＳ
Ｓ４００であり、格子型板状電極２６の材質はＳＧＤ４
００−Ｄである。次に、上記炉底電極を有する直流アー
ク炉によりスクラップを溶解し、所定の溶鋼を溶製する
場合について説明する。
【００１６】炉内に所定量のスクラップおよび副原料を
投入し、炉底電極１０および黒鉛電極に通電する。黒鉛
電極とスクラップとの間にアークが発生し、アーク熱に
よりスクラップが溶融する。炉内温度は、最高1550〜16
00℃に達する。
投入し、炉底電極１０および黒鉛電極に通電する。黒鉛
電極とスクラップとの間にアークが発生し、アーク熱に
よりスクラップが溶融する。炉内温度は、最高1550〜16
00℃に達する。
【００１７】このとき、電気炉内を流れる直流電流は、
銅管１２から端子１１を通って、集電板１６から１９２
本のコンタクトピン２５に分かれ、さらに格子型板状電
極２６に分かれて平均化され、炉内のスクラップに入
り、放電アークを介して黒鉛電極に流れる。
銅管１２から端子１１を通って、集電板１６から１９２
本のコンタクトピン２５に分かれ、さらに格子型板状電
極２６に分かれて平均化され、炉内のスクラップに入
り、放電アークを介して黒鉛電極に流れる。
【００１８】ここで、溶鋼と格子型板状電極２６との間
が導通不良になったと仮定する。従来のアーク炉におい
ては、コンタクトピンと黒鉛電極との間には被溶解物と
してのスクラップ（一部溶鋼）が存在するだけであった
ので、特定のコンタクトピンのみに電流が集中し、過電
流によりコンタクトピンの過熱溶融が生じることがあっ
た。これに対して、本実施例のアーク炉では、導通不良
時であっても格子型板状電極２６の作用により炉底全域
にわたり電流が均等に分散されるので、一部のコンタク
トピンのみに局部電流が集中することがなく、コンタク
トピンの溶融損失が生じない。このため、炉内溶鋼が外
部に漏れ出すという事故が皆無になり、安全に溶解操業
することができる。
が導通不良になったと仮定する。従来のアーク炉におい
ては、コンタクトピンと黒鉛電極との間には被溶解物と
してのスクラップ（一部溶鋼）が存在するだけであった
ので、特定のコンタクトピンのみに電流が集中し、過電
流によりコンタクトピンの過熱溶融が生じることがあっ
た。これに対して、本実施例のアーク炉では、導通不良
時であっても格子型板状電極２６の作用により炉底全域
にわたり電流が均等に分散されるので、一部のコンタク
トピンのみに局部電流が集中することがなく、コンタク
トピンの溶融損失が生じない。このため、炉内溶鋼が外
部に漏れ出すという事故が皆無になり、安全に溶解操業
することができる。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、コンタクトピンへの
局部電流の集中が起こらなくなるので、溶鋼の漏出事故
を防ぐことができ、溶解作業が安全になる。また、コン
タクトピンの部分損傷がなくなるので、炉底電極の寿命
延長を図ることができる。
局部電流の集中が起こらなくなるので、溶鋼の漏出事故
を防ぐことができ、溶解作業が安全になる。また、コン
タクトピンの部分損傷がなくなるので、炉底電極の寿命
延長を図ることができる。
【図１】この発明の実施例に係る直流アーク炉の炉底部
を示す平面図。
を示す平面図。
【図２】この発明の実施例に係る直流アーク炉の炉底部
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
１０；炉底電極、１１；電極端子、１２；銅管、１３，
１８；ブラケット、１６；集電板、１７；支持板、２
５；コンタクトピン、２６；格子型板状電極、３０，３
１；耐火物、３２；ケース、３７；スタンプ材、３８；
耐火レンガ
１８；ブラケット、１６；集電板、１７；支持板、２
５；コンタクトピン、２６；格子型板状電極、３０，３
１；耐火物、３２；ケース、３７；スタンプ材、３８；
耐火レンガ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 範一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 青 範夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 植田 重雄 福岡県北九州市若松区二島495−56 東京 製鐵株式会社九州工場内 (72)発明者 西本 利一 福岡県北九州市若松区二島495−56 東京 製鐵株式会社九州工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 炉底電極および上部電極の間で発生させ
たアーク熱により被溶解物を溶解する直流アーク炉にお
いて、 前記炉底電極が、 炉内の被溶解物にアーク形成電流を導通する多数のコン
タクトピンと、 これらのコンタクトピンと被溶解物との間に設けられ、
アーク形成電流を分散平均化する格子型板状電極と、 を有することを特徴とする直流アーク炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21680392A JPH0666483A (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | 直流アーク炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21680392A JPH0666483A (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | 直流アーク炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666483A true JPH0666483A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16694137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21680392A Pending JPH0666483A (ja) | 1992-08-14 | 1992-08-14 | 直流アーク炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085250A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Kyoei Seiko Kk | 直流アーク炉の炉底電極 |
-
1992
- 1992-08-14 JP JP21680392A patent/JPH0666483A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085250A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Kyoei Seiko Kk | 直流アーク炉の炉底電極 |
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