JPS6129092A - ア−ク式電気炉用電極 - Google Patents
ア−ク式電気炉用電極Info
- Publication number
- JPS6129092A JPS6129092A JP14962784A JP14962784A JPS6129092A JP S6129092 A JPS6129092 A JP S6129092A JP 14962784 A JP14962784 A JP 14962784A JP 14962784 A JP14962784 A JP 14962784A JP S6129092 A JPS6129092 A JP S6129092A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- furnace
- steel
- consumable
- oxidation
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業の利用分野）
本発明はアーク式電気炉用電極に関するものである。
（従来の技術）
アーク式電気炉は黒鉛電極と、鋼ぐずあるいは溶鋼との
間でアークを発生させ、アークの熱で鋼の溶解あるいは
精錬を行っている。燐、硫黄、Ｗ１素の除去が容易であ
るので、高級鋼の精錬炉と１〜ての特色を有し、近代鉄
鋼業の主力製鋼炉として発展した。
間でアークを発生させ、アークの熱で鋼の溶解あるいは
精錬を行っている。燐、硫黄、Ｗ１素の除去が容易であ
るので、高級鋼の精錬炉と１〜ての特色を有し、近代鉄
鋼業の主力製鋼炉として発展した。
一例として一般に使用されているアーク式電気炉の概略
を説明すると、電気炉は炉体と電気設備との組合せより
なっており、炉体は炉蓋を有し、いずれも内部は耐火材
でライニングされている。
を説明すると、電気炉は炉体と電気設備との組合せより
なっており、炉体は炉蓋を有し、いずれも内部は耐火材
でライニングされている。
炉体には溶鋼を取鍋に排出する出鋼口および出鋼といと
、精錬に必要な材料を投入したり、スラグをかき出した
り、分析試料などを採取したりするための操業口がある
。炉蓋には電極を入れる挿入孔があり、電極が挿入され
ている。電気設備は変圧器と、電極と変圧器とを結ぶ給
電部分よりなっている。炉殻の側壁は円筒形に底部は皿
形で厚鋼板により製作されている。操業口、出鋼口、炉
体と炉蓋との境界面などは水冷箱を設けて水冷するよう
にｈつている。炉体内部は側壁、炉底とも耐火物でれん
が積みされ、炉底はれんが積みの上に塩基性または酸性
の耐火材料で被覆され、過酷な製鋼条件にも耐えるよう
になっている。側壁には操業口と、その反対側に出鋼口
がある。原料装入は炉蓋をつり上げ、炉頂よりパケット
により原材料を装入するようになっている。炉内に電気
を導きアークを発生させ、原材料を溶解させる電極は石
？［ｆｌコークス、ピッチコークスを主原料とし、ピッ
チタールを粘結剤と（〜て成型し、焼成後電気抵抗炉で
２５００ ｔｒに加熱して黒鉛化を行なって作られる。
、精錬に必要な材料を投入したり、スラグをかき出した
り、分析試料などを採取したりするための操業口がある
。炉蓋には電極を入れる挿入孔があり、電極が挿入され
ている。電気設備は変圧器と、電極と変圧器とを結ぶ給
電部分よりなっている。炉殻の側壁は円筒形に底部は皿
形で厚鋼板により製作されている。操業口、出鋼口、炉
体と炉蓋との境界面などは水冷箱を設けて水冷するよう
にｈつている。炉体内部は側壁、炉底とも耐火物でれん
が積みされ、炉底はれんが積みの上に塩基性または酸性
の耐火材料で被覆され、過酷な製鋼条件にも耐えるよう
になっている。側壁には操業口と、その反対側に出鋼口
がある。原料装入は炉蓋をつり上げ、炉頂よりパケット
により原材料を装入するようになっている。炉内に電気
を導きアークを発生させ、原材料を溶解させる電極は石
？［ｆｌコークス、ピッチコークスを主原料とし、ピッ
チタールを粘結剤と（〜て成型し、焼成後電気抵抗炉で
２５００ ｔｒに加熱して黒鉛化を行なって作られる。
黒鉛電極は円筒形のものが使用され、両端にねじが切ら
れ、継手を使って接続できるように々つている。１１Ｌ
極は電極把持器によって把持され、把持された状態で支
持器によってその荷重を支えられている。電極把持器は
電極を把持するとともに、′Ｆ１！極に電流を伝えるも
のであり、熱的影響を防止するため、水冷で冷却される
ようになっている。
れ、継手を使って接続できるように々つている。１１Ｌ
極は電極把持器によって把持され、把持された状態で支
持器によってその荷重を支えられている。電極把持器は
電極を把持するとともに、′Ｆ１！極に電流を伝えるも
のであり、熱的影響を防止するため、水冷で冷却される
ようになっている。
（発明が解決しようとする問題点）
近年アーク式電気炉の操業は、効率を高めるため高電圧
、高電力で行われる傾向にあり、更に電気アーク加熱の
ほかに酸素ガスによるスクラップの切断溶解や、重油等
の燃料による補助加熱、ランスによって酸素ガスを直接
溶鋼中に吹き込む酸化精錬等がおこカわれるようになっ
た。酸化精錬においては溶鋼中に酸素ガスが吹き込まれ
ることによって、有害な燐およびその他の不純物が除去
されると共に、炭素と酸素ガスとの反応による激しい沸
騰作用により非金属介在物がスラグとして浮上し、水素
ガス、窒素ガス等を除去することができる。しかしこれ
等の操業条件の変化は炉内雰囲気の酸化度を強めること
になり、このような条件下では黒鉛電極の消耗度が著ｌ
〜〈増大することになる。すなわちアーク式電気炉は高
温度の条件で操業されるので、炉内の雰囲気が酸化性雰
囲気となると、黒鉛１！極が全体的に酸化消耗すること
になり、製造コストを上げる要因となっている。
、高電力で行われる傾向にあり、更に電気アーク加熱の
ほかに酸素ガスによるスクラップの切断溶解や、重油等
の燃料による補助加熱、ランスによって酸素ガスを直接
溶鋼中に吹き込む酸化精錬等がおこカわれるようになっ
た。酸化精錬においては溶鋼中に酸素ガスが吹き込まれ
ることによって、有害な燐およびその他の不純物が除去
されると共に、炭素と酸素ガスとの反応による激しい沸
騰作用により非金属介在物がスラグとして浮上し、水素
ガス、窒素ガス等を除去することができる。しかしこれ
等の操業条件の変化は炉内雰囲気の酸化度を強めること
になり、このような条件下では黒鉛電極の消耗度が著ｌ
〜〈増大することになる。すなわちアーク式電気炉は高
温度の条件で操業されるので、炉内の雰囲気が酸化性雰
囲気となると、黒鉛１！極が全体的に酸化消耗すること
になり、製造コストを上げる要因となっている。
操業経験によれば、電極の操業による消耗量のうち酸化
による消耗は全消耗量の６０％以上に達している。すな
わち電極の側面で生ずる酸化消耗（側面ロスともいう）
は電極の先端で生ずる消耗（端末消耗ともいう）より大
である。従来このような状況下で電極の消耗を防止、減
少させる方法として電極を酸化から保護し、電極の寿命
を延ばす手段が試みられたが、本質的な酸化防護対策は
得られていない。
による消耗は全消耗量の６０％以上に達している。すな
わち電極の側面で生ずる酸化消耗（側面ロスともいう）
は電極の先端で生ずる消耗（端末消耗ともいう）より大
である。従来このような状況下で電極の消耗を防止、減
少させる方法として電極を酸化から保護し、電極の寿命
を延ばす手段が試みられたが、本質的な酸化防護対策は
得られていない。
（本発明の目的及び構成）
本発明は、従来の欠点ならびに問題点を除去。
改着することの出来るアーク式電気炉用電極を提供する
ことを目的とする本のであり、特許請求の範囲記載のア
ーク式電気炉用電極を提供することによって前記目的を
達成することができる。すなわちこの発明は非消耗の上
部鉄鋼構造と、前記鉄鋼構造の下部に螺合して接続され
た黒鉛とによって電極が形成され、前記鉄鋼構造の内部
に水冷手段が設けられ、かつ□前記鉄鋼構造の外部表面
が、表面をタングステン皮膜によって溶射被覆すること
により保護されているアーク式電気炉用電極に関する。
ことを目的とする本のであり、特許請求の範囲記載のア
ーク式電気炉用電極を提供することによって前記目的を
達成することができる。すなわちこの発明は非消耗の上
部鉄鋼構造と、前記鉄鋼構造の下部に螺合して接続され
た黒鉛とによって電極が形成され、前記鉄鋼構造の内部
に水冷手段が設けられ、かつ□前記鉄鋼構造の外部表面
が、表面をタングステン皮膜によって溶射被覆すること
により保護されているアーク式電気炉用電極に関する。
以下に本発明のアーク式電気炉用電極を詳細に説明する
。
。
ｌ セ ）
本発明の電気炉用電極を使用する電気炉は従来型式の電
気炉とはｙ同じである。すなわち電気炉は内部がそれぞ
れ耐火材でライニングされた炉体と炉蓋とを有し、炉体
には溶鋼を取り出す出鋼口及び出鋼とい、精錬に必要な
材料を投入したりスラグをかき出したりする操業口があ
り、炉蓋には電極の挿入孔があり、電極が挿入される。
気炉とはｙ同じである。すなわち電気炉は内部がそれぞ
れ耐火材でライニングされた炉体と炉蓋とを有し、炉体
には溶鋼を取り出す出鋼口及び出鋼とい、精錬に必要な
材料を投入したりスラグをかき出したりする操業口があ
り、炉蓋には電極の挿入孔があり、電極が挿入される。
図は本発明のアーク式電気炉用電極の縦断面を示す説明
図である。同図に示す如く、電極は人造黒鉛で形成され
る消耗部分２と、鉄鋼材で製作された非消耗部分ｌとか
らなり、消耗部分２と非消耗部分１とはねじで一体化さ
れている。
図である。同図に示す如く、電極は人造黒鉛で形成され
る消耗部分２と、鉄鋼材で製作された非消耗部分ｌとか
らなり、消耗部分２と非消耗部分１とはねじで一体化さ
れている。
消耗部分２の人造黒鉛は石油コークスを主原料とし、ピ
ッチタールを粘結剤として成型し、焼成後電気炉で２５
００ Ｃに加熱して黒鉛化を行い製作されるが、端部に
ねじを切り、非消耗部分１と結合できるようになってい
る。消耗部分２が電極として使用されることによって、
消耗し短かくなったときはねじの部分より取りはずして
新しい黒鉛製消耗部分２と取り換える。非消耗部分１は
鉄鋼材で製作され、内部に水冷ジャケット３を有し、冷
却水を通して電極が冷却されるようになっている。電極
を冷却することにより、高温で酸化雰囲気に曝らされた
ときの電極の酸化による消耗を減少できる。又、スクラ
ップを溶解する時のスプラッシュ、酸素吹き込み精錬時
のスプラッシュが電極に付着し、電極が消耗するのを防
止でき、スプラッシュが付着しないので電極保持器によ
って電極が確実に安定して保持されることが可能となる
。
ッチタールを粘結剤として成型し、焼成後電気炉で２５
００ Ｃに加熱して黒鉛化を行い製作されるが、端部に
ねじを切り、非消耗部分１と結合できるようになってい
る。消耗部分２が電極として使用されることによって、
消耗し短かくなったときはねじの部分より取りはずして
新しい黒鉛製消耗部分２と取り換える。非消耗部分１は
鉄鋼材で製作され、内部に水冷ジャケット３を有し、冷
却水を通して電極が冷却されるようになっている。電極
を冷却することにより、高温で酸化雰囲気に曝らされた
ときの電極の酸化による消耗を減少できる。又、スクラ
ップを溶解する時のスプラッシュ、酸素吹き込み精錬時
のスプラッシュが電極に付着し、電極が消耗するのを防
止でき、スプラッシュが付着しないので電極保持器によ
って電極が確実に安定して保持されることが可能となる
。
非消耗部分１の鉄鋼材は更に外表面を耐酸化性皮膜によ
って溶射被覆される。例えばタングステンをプラズマジ
ェット法等の方法によって非消耗部分１・の鉄鋼表面に
０．１〜０．８１１ＩＩＩの厚さで被覆すると、電極の
非消耗部分１の寿命を飛躍的圧延長させることができる
。タングステン被覆層は融点が３．４００７：’であっ
て非常に高く、かつ溶融金属と濡れにくく、また酸化速
度も他の金属と比べると遅い。被覆の厚みが０．１−以
下では溶射皮膜中に介在する気孔を通じて酸化が進行す
ることがあり、ｉた０、８−より厚く彦ると皮膜の剥離
が発生する恐れがあるので、膜厚としては０．１−０．
８關が好適である。なお、タングステン以外の耐酸化性
金属例えばモリブデン等も使用することができ、耐酸化
性合金を使用してもよい。
って溶射被覆される。例えばタングステンをプラズマジ
ェット法等の方法によって非消耗部分１・の鉄鋼表面に
０．１〜０．８１１ＩＩＩの厚さで被覆すると、電極の
非消耗部分１の寿命を飛躍的圧延長させることができる
。タングステン被覆層は融点が３．４００７：’であっ
て非常に高く、かつ溶融金属と濡れにくく、また酸化速
度も他の金属と比べると遅い。被覆の厚みが０．１−以
下では溶射皮膜中に介在する気孔を通じて酸化が進行す
ることがあり、ｉた０、８−より厚く彦ると皮膜の剥離
が発生する恐れがあるので、膜厚としては０．１−０．
８關が好適である。なお、タングステン以外の耐酸化性
金属例えばモリブデン等も使用することができ、耐酸化
性合金を使用してもよい。
（発明の効果）
以上説明した如く、本発明のアーク式電気炉用電極によ
れば、非消耗の上部鉄鋼構造部分と、消耗部分である黒
鉛部分とから構成され、上部鉄鋼構造部分は内部に水冷
ジャケットをもち、外部表面を耐酸化性皮膜で被覆しで
あるので、酸化消耗する部分が少なく、かつ下部の黒鉛
部分は使用によって消耗したとき、直ちに消耗部分を取
替えることができるので、電極の製造コストを大巾に低
下できる。
れば、非消耗の上部鉄鋼構造部分と、消耗部分である黒
鉛部分とから構成され、上部鉄鋼構造部分は内部に水冷
ジャケットをもち、外部表面を耐酸化性皮膜で被覆しで
あるので、酸化消耗する部分が少なく、かつ下部の黒鉛
部分は使用によって消耗したとき、直ちに消耗部分を取
替えることができるので、電極の製造コストを大巾に低
下できる。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例
直径１４インチの電極を使用する製鋼用電気アーク炉で
通常の黒鉛電極と、本発明の電極とを用いて同一重量の
鋼塊を溶融したときの製造コストの比較を行つ念。本発
明の電極を用いた場合、電極の消耗量は２７％減少し、
鋼の製造コストを大巾に低下できた。
通常の黒鉛電極と、本発明の電極とを用いて同一重量の
鋼塊を溶融したときの製造コストの比較を行つ念。本発
明の電極を用いた場合、電極の消耗量は２７％減少し、
鋼の製造コストを大巾に低下できた。
図は本発明のアーク式電気炉用電極の縦断面を示す説明
図である。 ｌ・・・非消耗部分、２・・・消耗部分、３・・・水冷
ジャケット、４・・・耐酸化溶射被覆層。
図である。 ｌ・・・非消耗部分、２・・・消耗部分、３・・・水冷
ジャケット、４・・・耐酸化溶射被覆層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アーク式電気炉用電極において； 前記電極は金属製非消耗、水冷式上部電極と前記上部電
極の下端部に螺合される黒鉛製消耗式下部電極とよりな
り、前記上部電極は把持器により昇降自在に把持されて
なることを特徴とするアーク式電気炉用電極。 ２、前記金属製非消耗、水冷式上部電極は、その表面が
タングステンの溶射層により被覆されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のアーク式電気炉用電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14962784A JPS6129092A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | ア−ク式電気炉用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14962784A JPS6129092A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | ア−ク式電気炉用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6129092A true JPS6129092A (ja) | 1986-02-08 |
Family
ID=15479353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14962784A Pending JPS6129092A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | ア−ク式電気炉用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6129092A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537565A (ja) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | エスゲーエル カーボン アクチエンゲゼルシャフト | 電熱還元炉用の黒鉛電極とその製造方法 |
| WO2025115807A1 (ja) * | 2023-11-30 | 2025-06-05 | 信越石英株式会社 | 電極装置及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330047A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-20 | Canada Steel Co | Composite electrode for arc furnace |
-
1984
- 1984-07-20 JP JP14962784A patent/JPS6129092A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330047A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-20 | Canada Steel Co | Composite electrode for arc furnace |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537565A (ja) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | エスゲーエル カーボン アクチエンゲゼルシャフト | 電熱還元炉用の黒鉛電極とその製造方法 |
| WO2025115807A1 (ja) * | 2023-11-30 | 2025-06-05 | 信越石英株式会社 | 電極装置及びその製造方法 |
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