JPS6113154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炉容器および少なくとも１個のアーク
電極（陰極）と少なくとも１個の接触電極をも
つ、広義の直流アーク炉装置に関するものであ
る。

炉底または炉容器に磁化巻線に設けた鉄心が置
かれ、直流または周波数25Hz以下、好適には0.01
〜10Hzの低周波交流が給電され、このため磁界は
炉内に導入され、磁界の方向および位置によつて
所望の方法で、ある方向にアークを制御する。磁
化巻線に低周波交流が給電される時は、溶融点に
電極の周りにアークの回転が得られ、この回転は
供給周波数によりある一定速度をとる。一例によ
ると磁化巻線（制御磁石）は二相低周波交流が給
電され、中央に配置された電極（陰極）からのア
ークは、定速回転で鋼浴に対して回転運動を描
く。

炉に装入されたチヤージがアーク電極の軸線に
対して非対称である場合（多くは炉はそうなつて
しまうが）、より軽いスクラツプが装入された炉
壁部分は、その軽いスクラツプが早く溶け落ちて
しまうから、溶融期間の早い期間に他の炉壁部分
よりも先に露出されてしまう危険がある。早く露
出されてしまうこの炉壁部分は、まだ溶解されて
いないスクラツプが装入されていてそれによつて
保護されている炉壁部分に比して、アークからよ
り多くの放射を受けてしまうことになる。このよ
うにスクラツプの或るものが早く溶解されてしま
い残りのスクラツプはまだ溶解されていないとい
うような状態が生ずる不平均溶解処理は、ライニ
ングの摩耗という点からしても、また溶解速度と
いう点からしても、決して好ましいことではな
い。

本発明はこれらの問題に解決したものであり、
鉄心は炉底の下に置かれ、これらの鉄心は周波数
25Hz以下、好適には0.01〜10Hzの低周波交流が給
電される磁化巻線を有し、このためアークを回転
する磁界は炉内に導入される。

本発明によれば、例えば非対称なチヤージであ
る場合に、アークが炉周囲のまわりを異なる速度
で移動するように前記磁化巻線に給電される周波
数を可変としたことを特徴とする直流アーク炉装
置が得られる。このように構成することによつ
て、アークは早く露出される炉壁部分をより早く
移動し、この危険を受けない炉壁部分をより遅く
移動するように制御される。これによつて、炉壁
は全体として均等に摩耗されることになり、炉の
ライニングのより長い寿命が確保される。また、
スクラツプ全体の溶解速度を所望のものとするこ
とができる。従つて、かようにアークの移動速度
を正しく変化させることにより、炉に装入された
チヤージが非対称である場合においても、対称的
な溶解処理が達成されることになるわけである。

本発明の実施例において、炉容器および／また
は炉屋根は温度またはライニングの摩耗或いはそ
の双方に対して、１個または２個以上の測定装置
（即ち検知装置）を有し、その装置は測定装置の
置かれた部分で、ある所望速度となるようにアー
クを制御し、これにより、他の炉壁部分よりも温
度が高い炉壁部分又は他の炉壁部分よりも摩耗が
大きい炉壁部分においてはより速い速度で、或い
は、より冷たい炉壁部分においてはより遅い速度
で、前記アークが移動するようにされている。こ
の測定装置は公知であり、これらの適当な配置に
よつて測定装置からの信号により供給周波数を制
御することが可能であり、このようにアークの所
望の非対称的回転が生じる。測定体の例は米国特
許第3512413号に記載されている。この測定体は
炉壁および／または炉屋根における炉の煉瓦の間
に用いられ、または炉のライニングの混合物に用
いられる。この測定体によつて温度および／また
は摩耗割合が測定され、測定体からの出力記号は
磁化巻線の供給周波数を制御するため用いること
ができる。例えば通常のサイリスター制御によ
る。

本発明は次の図によつて極めて詳細に例示す
る。第１図は下方に磁化巻線を有する炉の側面
図、第２図は同炉の上面図を示す。第１図におい
て炉屋根３から吊下したアーク電極２を示し、特
別な装置が備えられていなければ、アークは例え
ば矢１の方向に斜めに導かれる。炉は通常電極ポ
ケツト６に用いられた接触電極５および注湯口４
を有する。アークは直接電圧源７から給電され、
アークの傾斜に対する補償のため、例えば公知の
方法で接触電極５に対する炉容器下方のコンダク
ター８に導かれる。炉の下方にコイルおよび極シ
ユーズ１２をもつ鉄心１１からなる３極、４極、
即ち多極磁化巻線が置かれる。鉄心および磁化巻
線が４極の場合、これらコイルは周波数25Hz以
下、好適には0.01〜10Hzの二相低周波交流が適
宜、給電される。磁化巻線１０−１２が３極をも
つ場合３相供給が適宜用いられ、多極磁化巻線に
対して一般に多相供給が用いられる。アークは例
えば第２図に示す鎖線９に沿つてまたは図に示さ
れるより大きい半径で炉の周囲の周りを回転す
る。

炉壁は例えば上記米国特許明細書第3512413号
によれば、多くの温度または摩耗測定装置１３，
１４，１５および１６が置かれる。

同じ装置が第１図、１７および１８に見られる
ように炉屋根にまた、あるいは交互に１個または
２個以上置かれる。最も簡単な場合、炉壁または
炉屋根に１個の測定装置で十分であるが、しかし
通常１個以上の装置が、これら装置から信号を発
するとき、軽いチヤージのため、溶解処理の間早
くから露出される炉壁の部分が、他の部分よりア
ークからの放射により少ない露出となるように磁
化巻線１０−１２に対し供給周波数を制御するた
めに用いるべきである。本発明によると、このこ
とは円周（即ち第２図の鎖線）９に沿うアークの
回転の速度変化により達成される。アークの移動
速度の必要な変化は例えば磁化巻線（制御磁石）
１０−１２に対し二相低周波供給の周波数変化に
よつて得られる。これは現在用いられる低周波供
給装置で達成できる。

早く露出される傾向のある炉壁の区域は、炉壁
または炉屋根に設けた熱または放射感応トランデ
ユーサーによつて検出できる。通常炉の大きさに
より、４個から８個またはそれ以上のトランデユ
ーサーが必要であり、円周の囲りに配置され、不
平均な溶け落ちに対する傾向が間もなく検出され
るようにスラグライン上の適当な高さに設けられ
る。増加した壁の温度または他のトランデユーサ
ーより壁の温度の早い増加を指示するトランデユ
ーサーはアークの移動が対応する区域において加
速されるように適当な制御電子系を経て供給装置
に作用する。このようにすることの利点は、ま
た、異なつた炉壁部分がそれぞれ違つたスクラツ
プの溶解速度に基づいて違つた期間に露出されて
しまうような変動する溶解処理の場合においても
有効に炉壁が保護されるということである。変動
する溶解処理の場合には、アークの移動は装入さ
れたスクラツプに応じてその都度変えた態様で行
なわなければならないが、それぞれ装入されたス
クラツプの状態に従つてアーク移動速度を適切に
変化することができ得る。

適当な周波数および周波数の変化は、多分実地
試験により最良に設立されておるが、原理上0.01
〜10Hzの範囲に限定されるべきである。例えば、
出発時の値が0.25Hzで、通常は0.25Hzであつたも
のが、アーク移動速度を加速すべきところにおい
ては0.5Hzまで変化させるというような制御方法
が提案される。また逆の制御方法もあるのであつ
て、例えばアークが冷たい炉壁部分でより遅く移
動されるようにすることも可能である。

勿論本発明の上記実施例は特許請求の範囲に記
載された範囲内で種々の態様に変化させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１部を断面した側面図、第２図は上面
図である。 図において、２は『アーク電極』、３は『炉屋
根』、５は『接触電極』、１０は『磁化巻線』、１
３，１４，１５，１６，１７および１８は『測定
装置』である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炉容器と、少なくとも１個のアーク電極と、
   少なくとも１個の接触電極と、該炉容器の底の下
   に配置された磁化巻線が巻回されている少なくと
   も１個の鉄心と、炉のまわりにアークを回転させ
   る磁界を炉内に作るために25Hz以下の周波数を有
   する交流電流を前記磁化巻線に供給するための電
   流供給装置と、炉壁または炉屋根或いはその双方
   に配置された少なくとも１個の、摩耗または温度
   或いはその双方の検知装置とを備え、該検知装置
   は、該検知装置が配置されている領域においてア
   ークの速度を増大又は減少させて炉の違つた領域
   における摩耗を均一にするように、前記磁化巻線
   に供給される電流の周波数を制御するために該電
   流供給装置に信号を供給するようになつているこ
   とを特徴とする直流アーク炉装置。