JPS604781A - 直流ア−ク炉 - 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】 を溶融させるところの直Ｊ［アーク炉に関する・アーク
炉には交流３相アーク炉と直流アーク炉とがあり、交流
３相アーク炉は３本電極を炉の１方から挿入し、溶鋼を
中性点としてアークを発生させるものであり、直流アー
ク炉は１本の電極を挿入し炉底部を他方の電極として直
流アークを発生させるものである。

両者を比較した場合、交流３椙アーク炉は３本電極の為
、炉の上部構造がｐｉ雑になる、３相アークが相互電磁
力の為外側に曲げられ放散熱量が多く熱効率が悪い、又
アークの曲がりにより炉壁を局部的に損傷させる、電極
消耗量が大きい、騒音が大きい、フリッカが激しい等の
問題がある。他方、直流アーク炉は炉底電極の寿命、安
全性に問題があり、前記した如く直流アーク炉は交流３
相アーク炉に比べ種々の点で勝れているにも拘らず実用
化さ゛れているものが少ないのが現状である。

ここで第１図により従来考えられていた直流アーク炉の
炉底電極について説明する。

図中１は炉底板であり、炉底板１に耐火導電性レンカ２
を内張し、更に内ｆｌｌｊｌにスタンプ３を突固めて炉
底部４を形成している。

従来の炉底電極は前記スタンプ３にスパイク材５を多数
打込むか又は埋設して構成しである。

このスバイク材５は通常一種類の金属導体であって一端
が溶鋼と直，接接触する。そのため溶損を防ぐ意味で外
板６と炉底板ｌとの間に冷却媒体１８を流し、前記レン
ガ２を介して冷却しているが充分でない。スパイク材５
が全て溶損すると湯漏れを引起すので、この湯もれの危
険性を考えた場合、この炉底電極の寿命は極めて短い。

この炉底電極をもつ炉底の寿命を交流３相ア−り炉の炉
底と比較した場合、直流アーク炉では１００〜２００回
（ｈｅａｔｓ）が寿命であるのに対し交流３相アーク炉
では２００００〜３００００回（ｈｅａｔｓ）と圧倒的
な差がある。直流アーク炉か交流アーク炉より種々勝れ
た点を有しているにもｌｊｌらずＰ￥及していないのは
斯かる理由によるところが大きい。

本発明は炉底電極の寿命を大幅に増長して、直流アーク
炉の実用化を目的とするものである。

以Ｆ本発明の実施例を図面を参照しつつ説明するり 第２図は本発明を実施した直流アーク炉の断面概略図で
あり、溶解炉本体７は、炉蓋部１９、炉側部９、炉底部
４から構成されており、炉蓋部１９には廃ガスロ１１、
炉底部４には出鋼口１２及び出滓口１３が形成される。

１１１１記炉蓋部１９、炉Ｉ’１１部９の内面には、一
般に使用される而（大物１４．１５を内張する。１ｉｊ
Ｊ　Ｉｉｅ炉底器底部４板１０、底板１ｏの内面に内張
したシャモットレン力等１６、マクネシア（ＭｇＯ）或
は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ，）等高温で電導性がよく
なるスタンプ材を突固めて形成した導電性ｆｆ１ｉ火物
層１７からなる。

而して、炉蓋部１９を貫通せしめて電極〔通常は負電極
〕２０を挿入し、炉底部４に金属製の電極棒群２１を埋
設する。図中２２は溶鋼、２３はスラグを示す。

前記電極２０と対峙する炉底電極２４はこの電極棒群２
１と導電性削火物層１７によって構成される。

４電性削大物層１７は前記した材料の他、炭化マグネシ
ウム（ＭｇＣ，、Ｍｇ、Ｃ，）等湿度」二昇とともにそ
の電導性が向上する￥導体的性質を有するものを用いる
。

例えば常ン品で１０′Ω・σ以上の比抵抗を有するもの
が１４００°Ｃとなると、マクネシアでは５６０Ω・■
、マクネジアクロムでは４００Ω・Ｃとなり１７００’
Ｃとなると酸化ジルコニウムでは僅か６〜７Ω・釧とな
る。

従って、高ず晶の溶ｍ　（１６００″Ｃ）か生成された
詩点ては、ｎｉＪ記導電性鋼火物層１７の溶鋼２２と接
している面から１４００”Ｏ位迄の温度範囲の部分は充
分良好な電気伝導体である。前記した電極棒Ｊｉｒ２１
の各種の先端はこの電気伝導体となった部分に達する様
にしである。電極棒群２１の炉外に露出したｎｌ１分に
はケーブル２５を接合し、該ケーブル２５によって電極
棒群２１と図示しない電源とを接続する。

次に上記直流アーク炉の作用について説明する。

先ず該アーク炉を始動させる場合、スクラップ等を装入
し直流アークを発生させるが、炉底が冷えているので０
１１記導電性ｌｌ１（大物層１７の比抵抗は非常に大き
く、通電は不可能である。そこで始動時に限り炉内に正
の電極棒（図示せず）を挿入し、該電極棒と前記電極棒
２０間で直流アークを発生させ、少量の溶鋼を生産し、
高１品状！濃を作り出し、次に電極棒２ｏと炉底電極２
４間に通電して直流アークを発生させ実稼動状態に移行
する。

一旦溶鋼が出来れば、出鋼時に少し湯を残し、残湯によ
り高温状態が維持できるので、次工程開始時に正電極棒
を挿入する必要はなくなる。

上記炉底電極２４に於いて、電極棒群２１が直接溶鋼２
２に接触しないので溶損が著しく減少する。

又、電極棒群２１の材質に１４００°Ｃ１１ｉＴ後の温
度より低い融点を有する鋼、アルミニュウム等を使用す
る場合は適宜冷却を行ない、純度の高いタングステン、
鉄等融点の高いものを使用すれば冷却の必要がなくなる
。

更に、導電性削火物層１７は炉の補修時に再成形される
ので電極棒群２１自体の損耗は殆んど考慮しなくてすむ
。

尚、上記実施例では電極棒群の材質を金ｍ製としたが炭
素であっても勿論かまわない。

以上述べた如く本発明によれば、 （ｉ）電極棒群が直接湯に接触しな１）ので溶を員を著
しく減じることができる、 （ｉｉ）　？；Ｅつて、従来の直流アーク炉の様に炉底
多数の熱電対を埋込みイ品度を厳しくチェックし、１１
１めに炉ＩＥ（耐火物の交換をする必要がなくなる、 ６１１）従来と同等の耐火物を使用するので、設備費を
増加させることなく大幅な長寿命化を図れる、 （ｉψ湯漏れによる危険性がなくなる、（ｖ）横這が簡
単て施工も容易である、′３′の優れた効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式の炉底電極の説明図、第２図は本発明
に係る直流アーク炉の断面概略図である。 ４は炉底部、７は溶解炉本体、１７は４電性能大物層、
２１は電極棒群を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）　炉底部の内面に高温時に高導電性を有する導電性
   耐火物層を形成せしめ、該導電性耐火物層に炉外側より
   電極棒群をその先端が表面かｌ−）所要深さに達する住
   設けたことを特徴とする直流アーク炉。