JPS6193312A - 電弧炉及びその制御方法 - Google Patents
電弧炉及びその制御方法Info
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- JPS6193312A JPS6193312A JP60216271A JP21627185A JPS6193312A JP S6193312 A JPS6193312 A JP S6193312A JP 60216271 A JP60216271 A JP 60216271A JP 21627185 A JP21627185 A JP 21627185A JP S6193312 A JPS6193312 A JP S6193312A
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- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Electric arc furnaces ; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories or equipment, e.g. dust-collectors, specially adapted for hearth-type furnaces
- F27B3/28—Arrangement of controlling, monitoring, alarm or the like devices
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5211—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace
- C21C5/5217—Manufacture of steel in electric furnaces in an alternating current [AC] electric arc furnace equipped with burners or devices for injecting gas, i.e. oxygen, or pulverulent materials into the furnace
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/10—Measuring temperature stack temperature
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/04—Air or combustion gas valves or dampers in stacks
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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】
本発明は電弧炉のバーナに送る酸素と燃料の流量を制御
する方法と装置に関するものである。
する方法と装置に関するものである。
電弧炉は通常スクラップ金属を溶融するために使用する
。この溶融されたスクラップ金属はその後製鋼作業で処
理される。スクラップ溶融に要する熱は、炉の電極と電
極の間又は電極とスクラップチャージの間に生じる放電
即ち電弧によって発生する。炉とスクラップ金属の予熱
のため及び溶融作業を助けるため電弧炉はしばしば酸素
−燃料バーナを備える。このバーナは例えば米国特許第
３、１９７．５３９号；第３．２３７．９３０号；第３
．４５９．８６７号；第４．０７６、６１７号；及び第
４．１５６．１０２号に開示されている。従来の電弧炉
は酸素−燃料バーナの使用によってエネルギー効率を若
干増大させていたが：バーナ自体は通常約６０％又はこ
れ未満の燃料効率範囲で作動していた。
。この溶融されたスクラップ金属はその後製鋼作業で処
理される。スクラップ溶融に要する熱は、炉の電極と電
極の間又は電極とスクラップチャージの間に生じる放電
即ち電弧によって発生する。炉とスクラップ金属の予熱
のため及び溶融作業を助けるため電弧炉はしばしば酸素
−燃料バーナを備える。このバーナは例えば米国特許第
３、１９７．５３９号；第３．２３７．９３０号；第３
．４５９．８６７号；第４．０７６、６１７号；及び第
４．１５６．１０２号に開示されている。従来の電弧炉
は酸素−燃料バーナの使用によってエネルギー効率を若
干増大させていたが：バーナ自体は通常約６０％又はこ
れ未満の燃料効率範囲で作動していた。
発明の要約
本発明の目的は電弧炉のバーナに送る燃料と酸素の流量
を制御する方法と装置を提供することにある。
を制御する方法と装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は作業効率を大きくするように電弧
炉のバーナに送る燃料と酸素の流量を制御する方法と装
置を提供することにある。
炉のバーナに送る燃料と酸素の流量を制御する方法と装
置を提供することにある。
本発明の第３の目的はスクラップ金属チャージに可燃性
材Ｉｔを使用する電弧炉のバーナに送る燃料と酸素の流
量を制御する方法と装置を提供することにある。
材Ｉｔを使用する電弧炉のバーナに送る燃料と酸素の流
量を制御する方法と装置を提供することにある。
本発明の第４の目的はガス浄化・処理装置のロードを減
少せしめる、電弧炉のバーナに送る燃料と酸素の流量を
制御する方法と装置を提供することにある。
少せしめる、電弧炉のバーナに送る燃料と酸素の流量を
制御する方法と装置を提供することにある。
第１に、本発明は、少なくとも１個の電極と、バーナと
、バーナに酸素含有ガス及び燃料を夫々供給する第１及
び第２の供給手段とを備えた電弧炉からなる。排気管を
炉に連結し、第１と第２のダンパを排気管に連結して、
排ガスの流量と、この排気管内に送る稀釈空気の流量を
夫々制御する。
、バーナに酸素含有ガス及び燃料を夫々供給する第１及
び第２の供給手段とを備えた電弧炉からなる。排気管を
炉に連結し、第１と第２のダンパを排気管に連結して、
排ガスの流量と、この排気管内に送る稀釈空気の流量を
夫々制御する。
第１と第２のダンパの位置を夫々感知するために第１と
第２の手段を前記第１と第２のダンパに夫々連結する。
第２の手段を前記第１と第２のダンパに夫々連結する。
排気管内の温度を感知するために温度感知手段を前記排
気管に連結し、炉圧を感知するために圧力感知手段を炉
に連結する。排気管内の１つの温度と第１ダンパ手役の
位置に応動して酸素含有ガスを流し始めてその流量を制
御するため第１制御手段を第１供給手段、温度感知手段
及び第１手段に連結し、酸素含有ガスの流量、第２ダン
パ手段の位置及び炉内の圧力に関連ビて燃料を流し始め
その流量を制御するために第２制御手段を第２供給手段
、第２手段及び圧力感知手段に連結する。
気管に連結し、炉圧を感知するために圧力感知手段を炉
に連結する。排気管内の１つの温度と第１ダンパ手役の
位置に応動して酸素含有ガスを流し始めてその流量を制
御するため第１制御手段を第１供給手段、温度感知手段
及び第１手段に連結し、酸素含有ガスの流量、第２ダン
パ手段の位置及び炉内の圧力に関連ビて燃料を流し始め
その流量を制御するために第２制御手段を第２供給手段
、第２手段及び圧力感知手段に連結する。
第２に、本発明は、少なくとも１個の電極と、炉に連結
した排気管と、排気ガスの流量と排気管に送る稀釈空気
の流量を夫々制御するため排気管に連結した第１と第２
のダンパ手段を備えた電弧炉に配置したバーナに送る酸
素含有ガスと燃料の流量を制御する方法からなる。この
方法は、第１と第２のダンパ手段の位置、排気管内の温
度及び炉内の圧力を感知し、排気管内の温度と第１ダン
パの位置に関連してバーナに酸素含有ガスを流し始めて
その流量を制御し、酸素含有ガスの流量、第２ダンパ手
役の位置及び炉内の圧力に関連してバーナに燃料を流し
始めてその流量を制御する工程を含む。
した排気管と、排気ガスの流量と排気管に送る稀釈空気
の流量を夫々制御するため排気管に連結した第１と第２
のダンパ手段を備えた電弧炉に配置したバーナに送る酸
素含有ガスと燃料の流量を制御する方法からなる。この
方法は、第１と第２のダンパ手段の位置、排気管内の温
度及び炉内の圧力を感知し、排気管内の温度と第１ダン
パの位置に関連してバーナに酸素含有ガスを流し始めて
その流量を制御し、酸素含有ガスの流量、第２ダンパ手
役の位置及び炉内の圧力に関連してバーナに燃料を流し
始めてその流量を制御する工程を含む。
好適実施例の詳細な説明
本発明は電弧炉１２に設けたバーナ１１に送る燃料と酸
素の流量を制御する制御システム１０を備える。
素の流量を制御する制御システム１０を備える。
炉Ｉ２は中空本体１３とルーフ１４を備える。炉体とカ
バーが金属シェルと耐火性ライニングをもち、このライ
ニングの組成は当業者に周知であり、溶融する材料によ
って決められる。
バーが金属シェルと耐火性ライニングをもち、このライ
ニングの組成は当業者に周知であり、溶融する材料によ
って決められる。
１個又はそれ以上の電極１５を炉ルーフ１４の適当な開
口を通して延在させ、これを交流又は直流によって附勢
させ、電極と電極の間又は炉本体１３内に入れた金属チ
ャージ１７と電極１５の間にアークを発生させる。電極
１５は普通のものとし、グラファイトの如き炭素質材料
から成るものか又はその他の周知の種類の電極とする。
口を通して延在させ、これを交流又は直流によって附勢
させ、電極と電極の間又は炉本体１３内に入れた金属チ
ャージ１７と電極１５の間にアークを発生させる。電極
１５は普通のものとし、グラファイトの如き炭素質材料
から成るものか又はその他の周知の種類の電極とする。
スクラップ１７を予熱し、電極１５によりスクラップチ
ャージ１７を溶融する作業を助けるために通常、バーナ
１１を用いる。予熱、溶融、その他の炉作業中に発生し
たガスを捕集する排気管１８を適当なガス浄化システム
（図示せず）に連結する。排気管１８内に配置した第１
ダンパー２０は排気管１８を通る廃ガスの流量を制御し
、第２ダンパー２２は稀釈空気を廃ガスに導入する導入
量を制御する。
ャージ１７を溶融する作業を助けるために通常、バーナ
１１を用いる。予熱、溶融、その他の炉作業中に発生し
たガスを捕集する排気管１８を適当なガス浄化システム
（図示せず）に連結する。排気管１８内に配置した第１
ダンパー２０は排気管１８を通る廃ガスの流量を制御し
、第２ダンパー２２は稀釈空気を廃ガスに導入する導入
量を制御する。
制御システム１０は酸素制御器１０ａと燃料制御器１０
ｂをもち、酸素制御器は管２４を通って供給源２３から
バーナ１１へ行く酸素流量を制御し、燃料制御器は供給
源２５から管２６を通ってバーナ１１へ行く天然ガスの
如き燃料の流量を制御する。酸素制御器１０ａはオン−
オフ弁２７と、管２４に連結した流量制御器２８をもつ
。燃料ガス制御器１０ｂはオン−オフ弁３２と、ガス供
給管２６に連結した流量制御器３３をもつ。制御器１０
ａは排気管１８内の温度が稀釈空気用のダンパ２２の位
置によって変更される予定温度に達したときに弁２７を
開いて酸素を流し始め、その後これらのパラメータの変
化に応じて流量制御器２８を操作して酸・素流量を制御
する。燃料ガス流の供給は、管２４内に酸素流を感知し
たときに開始し、流量制御器３３を操作して、炉１２内
の圧力、ダンパー２０．２２の位置、酸素流量に応じて
燃料ガス流量を制御する。
ｂをもち、酸素制御器は管２４を通って供給源２３から
バーナ１１へ行く酸素流量を制御し、燃料制御器は供給
源２５から管２６を通ってバーナ１１へ行く天然ガスの
如き燃料の流量を制御する。酸素制御器１０ａはオン−
オフ弁２７と、管２４に連結した流量制御器２８をもつ
。燃料ガス制御器１０ｂはオン−オフ弁３２と、ガス供
給管２６に連結した流量制御器３３をもつ。制御器１０
ａは排気管１８内の温度が稀釈空気用のダンパ２２の位
置によって変更される予定温度に達したときに弁２７を
開いて酸素を流し始め、その後これらのパラメータの変
化に応じて流量制御器２８を操作して酸・素流量を制御
する。燃料ガス流の供給は、管２４内に酸素流を感知し
たときに開始し、流量制御器３３を操作して、炉１２内
の圧力、ダンパー２０．２２の位置、酸素流量に応じて
燃料ガス流量を制御する。
制御システム１０は、稀釈空気ダンパ２２の下流側の排
気管１８内の温度に成る関数関係をもつ第１信号と、前
記ダンパの位置に成る関数関係をもつ第２信号とからな
る温度信号に応動して、供給源２３からバーナ１１へ流
れる酸素流量を制御する。この温度信号は信号発生器３
６に接続した熱電対３５の如き温度測定装置により測定
する。前記発生器は測定された温度に成る関数関係をも
つ電気信号を発生させる。サーボ装置３８を信号発生器
３６に接続して、測定した温度信号に応じて稀釈空気ダ
ンパ２２の位置決めをし、前記ダンパを温度増大に応動
して開位置に向って動かし、温度減少に応動して閉位置
に向って動かすようになす。位置センサー４０をサーボ
装置３８に接続し、ダンパ２２の位置に成る関数関係を
もつ第２の出力信号を減らすよう作用させる。
気管１８内の温度に成る関数関係をもつ第１信号と、前
記ダンパの位置に成る関数関係をもつ第２信号とからな
る温度信号に応動して、供給源２３からバーナ１１へ流
れる酸素流量を制御する。この温度信号は信号発生器３
６に接続した熱電対３５の如き温度測定装置により測定
する。前記発生器は測定された温度に成る関数関係をも
つ電気信号を発生させる。サーボ装置３８を信号発生器
３６に接続して、測定した温度信号に応じて稀釈空気ダ
ンパ２２の位置決めをし、前記ダンパを温度増大に応動
して開位置に向って動かし、温度減少に応動して閉位置
に向って動かすようになす。位置センサー４０をサーボ
装置３８に接続し、ダンパ２２の位置に成る関数関係を
もつ第２の出力信号を減らすよう作用させる。
信号発生器３６と位置センサー４０から出る信号を温度
コンピュータ４２に送り、このコンピュータは計算され
たオフ−ガス温度信号を出す。稀釈空気ダンパが閉じる
と、ゼロバイアス信号が温度信号に加わり、前記ダンパ
が開くと、稀釈空気流量に比例した信号が温度計算装置
４２により測定された温度信号に加えられる。
コンピュータ４２に送り、このコンピュータは計算され
たオフ−ガス温度信号を出す。稀釈空気ダンパが閉じる
と、ゼロバイアス信号が温度信号に加わり、前記ダンパ
が開くと、稀釈空気流量に比例した信号が温度計算装置
４２により測定された温度信号に加えられる。
計算された温度信号を温度コンピュータ４２から設定値
制御器４４とスケールバイアスユニット４６に送る。設
定値制御器４２をオン−オフ弁２７に連結し、計算され
た温度信号が予定値に達したときに弁を開位置にセット
させる。スケールバイアスユニット４６を酸素流量制御
器２８に接続する。この制御器は酸素供給管２６中の酸
素流量計量装置又は流量計４８から（る入力信号を受け
る。、管２６内の流量が設定されると、流量計２８は作
動信号を酸素制御器２８に送る。この制御器は最大酸素
流量の成る一定割合の酸素流量を設定し、計算された温
度が酸素流量を最大となる、すなわち１００％となる第
２の予定値に達するまで、流量を制御する。
制御器４４とスケールバイアスユニット４６に送る。設
定値制御器４２をオン−オフ弁２７に連結し、計算され
た温度信号が予定値に達したときに弁を開位置にセット
させる。スケールバイアスユニット４６を酸素流量制御
器２８に接続する。この制御器は酸素供給管２６中の酸
素流量計量装置又は流量計４８から（る入力信号を受け
る。、管２６内の流量が設定されると、流量計２８は作
動信号を酸素制御器２８に送る。この制御器は最大酸素
流量の成る一定割合の酸素流量を設定し、計算された温
度が酸素流量を最大となる、すなわち１００％となる第
２の予定値に達するまで、流量を制御する。
酸素流量が流量計量装置４８によりて検出された値に設
定されたとき、この装置４８はガス制御器１０ｂに信号
を送りガスを流し始め、その流量を制御させる。ガス制
御器１０ｂは酸素−燃料比制御器５０と、酸素流量計量
装置４８からの信号を受けるよう接続した流量スイッチ
５２を備える。流量スイッチ５２を作動すると、このス
イッチは弁３２を開いて燃料を流し始める。初期の燃料
流量は低信号セレクタを経て酸素−燃料比制御器５０に
より最初に与えられる信号に応じて流量制御器３３によ
って決められる。
定されたとき、この装置４８はガス制御器１０ｂに信号
を送りガスを流し始め、その流量を制御させる。ガス制
御器１０ｂは酸素−燃料比制御器５０と、酸素流量計量
装置４８からの信号を受けるよう接続した流量スイッチ
５２を備える。流量スイッチ５２を作動すると、このス
イッチは弁３２を開いて燃料を流し始める。初期の燃料
流量は低信号セレクタを経て酸素−燃料比制御器５０に
より最初に与えられる信号に応じて流量制御器３３によ
って決められる。
通常酸累−燃料比制御器５０は酸素流量を追跡して、適
切な燃料流量を与えて、全流量の５０％を除外して、化
学量論的燃焼を行なうようにする。換言すれば、酸素燃
料比制御器５０は１００％の酸素流量において１００％
となる燃料流量比を必要とする。酸素−燃料比制御器５
０からの信号を低信号セレクタ５４に与える。このセレ
クタは低リミッタ５６を経て加算ユニット５５から第２
の信号を受ける。加算ユニット５５はダンパ２０．２２
の位置に成る関数関係をもつ信号と、百分率酸素流量の
インバース（ｉｎｖｅｒｓｅ）を加算する。この後者の
信号は酸素流量が５０％から１００％まで増すにつれて
５０％からゼロにまで変化する。低信号セレクタ５４は
２個の入力信号のうちの低い方の信号を選択する。
切な燃料流量を与えて、全流量の５０％を除外して、化
学量論的燃焼を行なうようにする。換言すれば、酸素燃
料比制御器５０は１００％の酸素流量において１００％
となる燃料流量比を必要とする。酸素−燃料比制御器５
０からの信号を低信号セレクタ５４に与える。このセレ
クタは低リミッタ５６を経て加算ユニット５５から第２
の信号を受ける。加算ユニット５５はダンパ２０．２２
の位置に成る関数関係をもつ信号と、百分率酸素流量の
インバース（ｉｎｖｅｒｓｅ）を加算する。この後者の
信号は酸素流量が５０％から１００％まで増すにつれて
５０％からゼロにまで変化する。低信号セレクタ５４は
２個の入力信号のうちの低い方の信号を選択する。
ダンパ２０を位置決めするサーボ装置５７は炉１２内の
圧カブローフ６０に接続した信号発生器５８から、炉１
２内の圧力に関数関係をもつ人力信号を受ける。
圧カブローフ６０に接続した信号発生器５８から、炉１
２内の圧力に関数関係をもつ人力信号を受ける。
発生器５８の信号はダンパ２０を圧力増大に応じて閉位
置に向って、そして圧力減少に応じて開位置に向って移
動させるよう作用する。位置センサー６２はサーボ装置
５７に接続され、ダンパ２０の位置に関数関係をもつ出
力信号を出す。この位置信号はインバータ６６、バイア
ス信号ユニット６８及び高すミット設定ユニント６９を
経てスケール・加算ユニット６４に送られる。またスケ
ール・加算ユニット６４はインバータ７１と第２の信号
バイアスユニット７２を経て位置センサー４０から稀釈
空気ダンパ２２の位置に関数関係をもつ信号を受ける。
置に向って、そして圧力減少に応じて開位置に向って移
動させるよう作用する。位置センサー６２はサーボ装置
５７に接続され、ダンパ２０の位置に関数関係をもつ出
力信号を出す。この位置信号はインバータ６６、バイア
ス信号ユニット６８及び高すミット設定ユニント６９を
経てスケール・加算ユニット６４に送られる。またスケ
ール・加算ユニット６４はインバータ７１と第２の信号
バイアスユニット７２を経て位置センサー４０から稀釈
空気ダンパ２２の位置に関数関係をもつ信号を受ける。
本発明の１実施例においては、ダンパ２０が全開位置の
５０乃至７０％の範囲内で作動し、稀釈空気ダンパ２２
が２５％の開きであるとき、最適の燃焼、溶融条件とな
ることが分かった。それ故バイアスユニット６８． ７
２、高リミットセットユニット６９及びスケール・加算
ユニット６４を適切にセットして、ダンパ２０が７０％
の開きで、ダンパ２２が２５％の開きのときにスケール
・加算ユニット６４がゼロ信号を表わす１１ミリアンペ
アとなるようにする。ダンパの両方又は何れか１方が最
適位置から閉じ始めると、スケール・加算ユニット６４
から出る出力は２０ミＩＪアンペアの最大信号に達する
まで増し始める。
５０乃至７０％の範囲内で作動し、稀釈空気ダンパ２２
が２５％の開きであるとき、最適の燃焼、溶融条件とな
ることが分かった。それ故バイアスユニット６８． ７
２、高リミットセットユニット６９及びスケール・加算
ユニット６４を適切にセットして、ダンパ２０が７０％
の開きで、ダンパ２２が２５％の開きのときにスケール
・加算ユニット６４がゼロ信号を表わす１１ミリアンペ
アとなるようにする。ダンパの両方又は何れか１方が最
適位置から閉じ始めると、スケール・加算ユニット６４
から出る出力は２０ミＩＪアンペアの最大信号に達する
まで増し始める。
この最大信号は、ダンパ２０が５０９６以下の開きにな
り、ダンパ２２が閉じたときに１００％が生じることを
表わす。このような結果を得るためには、ダンパ２２の
位置がゼロから２５％の開きへ変わるにつれてバイアス
回路７１が４乃至８ミリアンペアの出力を出し、１高す
ミット回路が７．２ミリアンペアにセットされた状態で
ダンパ２０が６０％乃至７０％に位置を変えるにつれて
バイアス回路６８が４乃至７．２ミリアンペアの出力を
出す。
り、ダンパ２２が閉じたときに１００％が生じることを
表わす。このような結果を得るためには、ダンパ２２の
位置がゼロから２５％の開きへ変わるにつれてバイアス
回路７１が４乃至８ミリアンペアの出力を出し、１高す
ミット回路が７．２ミリアンペアにセットされた状態で
ダンパ２０が６０％乃至７０％に位置を変えるにつれて
バイアス回路６８が４乃至７．２ミリアンペアの出力を
出す。
スケール・加算ユニット６４からの出力信号は流量測定
装置４８からくる信号を受ける加算ユニット５５が受け
る。この測定装置４８からくる信号はインバータ７６に
よって逆変換される。流量制御器２８は５０％と最大１
００％の間で酸素流量を調節するので、インバータ７６
から出る出力信号は酸素流量が５０％から１００ ％に
増すにつれて５０％からゼロに誠少し、これと逆に酸素
流量が１００％から５０％に減少するにつれてゼロ力ら
５０％に増す。
装置４８からくる信号を受ける加算ユニット５５が受け
る。この測定装置４８からくる信号はインバータ７６に
よって逆変換される。流量制御器２８は５０％と最大１
００％の間で酸素流量を調節するので、インバータ７６
から出る出力信号は酸素流量が５０％から１００ ％に
増すにつれて５０％からゼロに誠少し、これと逆に酸素
流量が１００％から５０％に減少するにつれてゼロ力ら
５０％に増す。
前述の如く、ダンパ２０は５０％乃至７０％の開きの範
囲で作動し、稀釈空気ダンパ２２が２５％の開きのとき
炉内状態は最適になる。両ダンパが最適位置にあると、
スケール・加算ユニットから加算ユニット５５に行く人
力は４ミリアンペア即ちゼロ信号になる。ダンパの何れ
か１方又は両方が閉じ始めると、スケール・加算回路６
４の出力はダンパ２０が５０％か又はそれ以下となり、
かつダンパ２２が閉じた状態において最大２０ミリアン
ペア即ち１００％に達するまで増大し始める。この制御
作用により、低リミット回路５６にセットした２５％と
、酸素を１００％で流して化学量論的状態を維持するの
に必要な１００％との間で燃料流量の設定点を制御する
。
囲で作動し、稀釈空気ダンパ２２が２５％の開きのとき
炉内状態は最適になる。両ダンパが最適位置にあると、
スケール・加算ユニットから加算ユニット５５に行く人
力は４ミリアンペア即ちゼロ信号になる。ダンパの何れ
か１方又は両方が閉じ始めると、スケール・加算回路６
４の出力はダンパ２０が５０％か又はそれ以下となり、
かつダンパ２２が閉じた状態において最大２０ミリアン
ペア即ち１００％に達するまで増大し始める。この制御
作用により、低リミット回路５６にセットした２５％と
、酸素を１００％で流して化学量論的状態を維持するの
に必要な１００％との間で燃料流量の設定点を制御する
。
該システムの作動に当っては、管１８中のオフガス（ｏ
ｆｆ ｇａｓ） の温度を７００°Ｆ（約３７１．１℃
）と９５０°Ｆ（約５１０．０℃）の間に保つ必要があ
る。このために、スケールバイアスユニット４６を適切
にセットして、計算された温度の７００°Ｆ（約３７１
．１ ℃）が５０％出力信号を、そして計算された温度
の９５０’Ｆ（約５１０．０℃）が１００％出力信出力
流量制御器２８に与えるようにする。温度が７００°Ｆ
（約３７１．１℃）に達したとき、設定点制御器は弁２
０を作動して酸素を流し始める。設定回路は、測定温度
が１００００１？（約５３７．８ ℃〉 に達し、稀釈
空気ダンパが８０％まで開いたとき酸素流を止める。温
度がこれらの両限界杭間で変化し、酸素流量が温度変化
に比例して変るにつれて、燃料流量は、酸素−燃料比制
御器５０によって指示される化学量論的条件又は加算装
置７４と低リミット回路７８によって指示されるダンパ
２０．２２の位置の何れかにとって必要な低い値にセッ
トされる。
ｆｆ ｇａｓ） の温度を７００°Ｆ（約３７１．１℃
）と９５０°Ｆ（約５１０．０℃）の間に保つ必要があ
る。このために、スケールバイアスユニット４６を適切
にセットして、計算された温度の７００°Ｆ（約３７１
．１ ℃）が５０％出力信号を、そして計算された温度
の９５０’Ｆ（約５１０．０℃）が１００％出力信出力
流量制御器２８に与えるようにする。温度が７００°Ｆ
（約３７１．１℃）に達したとき、設定点制御器は弁２
０を作動して酸素を流し始める。設定回路は、測定温度
が１００００１？（約５３７．８ ℃〉 に達し、稀釈
空気ダンパが８０％まで開いたとき酸素流を止める。温
度がこれらの両限界杭間で変化し、酸素流量が温度変化
に比例して変るにつれて、燃料流量は、酸素−燃料比制
御器５０によって指示される化学量論的条件又は加算装
置７４と低リミット回路７８によって指示されるダンパ
２０．２２の位置の何れかにとって必要な低い値にセッ
トされる。
該プロセスは酸素を手動で止めるか又はタイマー８０に
よって終了させるまで続く。該システムは電力を電極１
５に供給する期間のみ作動するように連動し、自動的な
燃）Ｐ４ ”Ｑ射は、管１８内の温度が１０００°Ｆ（
約５３７．８℃）の如き成る最大の指令された限界幀を
超えれば、センセ−８２によって行なわれる。
よって終了させるまで続く。該システムは電力を電極１
５に供給する期間のみ作動するように連動し、自動的な
燃）Ｐ４ ”Ｑ射は、管１８内の温度が１０００°Ｆ（
約５３７．８℃）の如き成る最大の指令された限界幀を
超えれば、センセ−８２によって行なわれる。
図は本発明の好適実施例の制御システムを示す図である
。 １０・・・制御ンステム ｔＯａ・・・酸素制御器
１０ｂ・・・燃料制御器 １１・・・バーナ１２・
・・電弧炉 １３・・・中空本体１４・・・
ルーフ １５・・・電極１７・・・金属チャ
ージ又はスクラップ１８・、・・排気管 ２
０・・・第１ダンパ２２・・・第２ダンパ ２７
．３２・・・オン−オフ弁２８、３３・・・流量制御器
３５・・・熱電対３６・・・信号発生器 ３
８・・・サーボ装置４０・・・位置センサー ４２
・・・温度コンピュータ４４・・・設定値制御器 ４６・・・スケールバイアスユニット ４８・・・酸素流量計量装置 ５０・・・酸素−燃料比制御器 ５２・・・流量スイッチ ５４・・・低信号セレク
タ５５・・・加算ユニット ５６・・・低リミッタ
５７・・・サーボ装置 ５８・・・信号発生器６
０・・・圧カブローブ ６２・・・位置センサー６
４・・・スケール・加算ユニット ６６・・・インバーク
。 １０・・・制御ンステム ｔＯａ・・・酸素制御器
１０ｂ・・・燃料制御器 １１・・・バーナ１２・
・・電弧炉 １３・・・中空本体１４・・・
ルーフ １５・・・電極１７・・・金属チャ
ージ又はスクラップ１８・、・・排気管 ２
０・・・第１ダンパ２２・・・第２ダンパ ２７
．３２・・・オン−オフ弁２８、３３・・・流量制御器
３５・・・熱電対３６・・・信号発生器 ３
８・・・サーボ装置４０・・・位置センサー ４２
・・・温度コンピュータ４４・・・設定値制御器 ４６・・・スケールバイアスユニット ４８・・・酸素流量計量装置 ５０・・・酸素−燃料比制御器 ５２・・・流量スイッチ ５４・・・低信号セレク
タ５５・・・加算ユニット ５６・・・低リミッタ
５７・・・サーボ装置 ５８・・・信号発生器６
０・・・圧カブローブ ６２・・・位置センサー６
４・・・スケール・加算ユニット ６６・・・インバーク
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１個の電極と、排気管と、酸素含有ガス
及び燃料供給源をもったバーナとを備えた電弧炉におい
て、排ガスの流量を制御するため前記排気管に連結した
第１ダンパ及び前記排気管に入る稀釈空気の流量を制御
する第２ダンパと；第１ダンパに連結した第１センサー
及び第２ダンパに連結した第２センサーと；前記排気管
に連結した温度センサーと；排気管中の温度と第１ダン
パの位置に関連して酸素含有ガスを流し始めてその流量
を制御するため、酸素含有ガス供給源と、温度センサー
と、第１の位置センサーとに連結した第１制御器と；酸
素含有ガスの流量と第２ダンパの位置に関連して燃料を
流し始めてその流量を制御するため、第１制御器と、燃
料供給源と、第２の位置センサーとに連結した第２制御
器；を備えたことを特徴とする電弧炉。 ２、電弧炉に連結する圧力センサーを備え、酸素含有ガ
スの流量と、第２ダンパの位置と、炉内の圧力とに応じ
て燃料を流し始めてその流量を制御するため第２制御器
を圧力センサーに連結したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の電弧炉。 ３、温度センサーと第１ダンパとに連結した第１ダンパ
位置決め手段を備え、この第１位置決め手段は前記温度
の増大に応動して第１ダンパをその開位置に向つて動か
し、前記温度の減少に応動してその閉位置に向つて動か
すように作用することを特徴とする特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の電弧炉。 ４、前記第１位置センサーは前記第１ダンパの位置に関
数関係をもつ第１信号を供給し、前記温度センサーは排
気管内の温度に関数関係をもつ温度信号を供給するよう
作用し、第１位置センサーと温度センサーに連結され、
かつ第１信号と温度信号にに関連して計算された温度信
号を供給するよう作用する温度計算手段を備え、第１制
御器は前記計算された温度信号に応動することを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れか１項に記
載の電弧炉。 ５、前記第１制御器は、計算された温度が第１の予定値
に達したとき酸素含有ガスを第１の流量で流し始め、計
算された温度が増大するにつれて最大流量が第２の予定
の計算された温度で得られるまで酸素含有ガスの流量を
増すよう作用することを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載の電弧炉。 ６、第２制御器は第１ダンパ及び第２ダンパの位置と、
酸素流量の百分率のレシプロカル （ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）に関連した信号と、酸素流量
に関連した信号とに応じて燃料ガスの流量を制御するよ
う作用することを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
第５項の何れか１項に記載の電弧炉。 ７、第１信号と第２信号を受けるため、第１ダンパと第
２ダンパの各々が予定の開位置となったときゼロバイア
ス出力信号を供給するため、及び何れかのダンパがその
予定位置から外れたとき有限バイアス信号を供給するた
め第１及び第２位置センサーに連結した加算手段を含み
、第２制御器がバイアス信号に応動することを特徴とす
る電弧炉。 ８、バイアス信号は第１及び第２ダンパの各々が第２の
予定位置にあるときに最大有限値をもつことを特徴とす
る特許請求の範囲第７項記載の電弧炉。 ９、電弧炉内に配置したバーナに送る酸素含有ガスと燃
料の流量を制御する方法において、第１ダンパの位置を
感知し；第２ダンパの位置を感知し；排気管内の温度を
感知し；炉内の圧力を感知し；排気管内の温度と第１ダ
ンパの位置に関連してバーナに酸素含有ガスを流し始め
てその流量を制御し；酸素含有ガスの流量と第２ダンパ
手段の位置に関連して燃料をバーナに流し始めてその流
量を制御する工程を含むことを特徴とする制御方法。 １０、炉内の圧力を感知し、第２制御器に圧力信号を供
給する工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第９
項記載の方法。 １１、第１ダンパ手段を排気管内の温度の増大に応動し
て開位置に向つて、そして排気管内の温度の減少に応動
して閉位置に向つて動かす工程を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第９項又は第１０項記載の方法。 １２、第１ダンパの位置における排気管内の温度から計
算された温度を決定し、前記計算された温度に応じて酸
素含有ガスをバーナに流し始めてその流量を制御する工
程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第９項乃至第
１１項の何れか１項に記載の方法。 １３、前記計算された温度が第１の予定値に達したとき
に酸素含有ガスを流し始め、計算された温度が増すにつ
れて第２の、予定の計算された温度で最大流量が得られ
るまで酸素含有ガスの流量を増す工程を含むことを特徴
とする特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４、第１及び第２ダンパ手段の位置と、酸素流量の百
分率のレシプロカル（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）と、酸素
流量とに応じて燃料流量を制御する工程を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第９項乃至第１３項の何れか１
項に記載の方法。 １５、第１及び第２ダンパの位置に関数関係をもつバイ
アス信号を供給し、このバイアス信号は第１及び第２ダ
ンパの各々が予定の開位置にあるときゼロ相対値をもち
、何れかのダンパがその予定位置から外れたとき有限バ
イアス信号を供給し、前記バイアス信号に関連して燃料
流量を制御する工程を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１４項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/657,745 US4646315A (en) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | Arc furnace burner control method and apparatus |
| US657745 | 2000-09-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193312A true JPS6193312A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=24638507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60216271A Pending JPS6193312A (ja) | 1984-10-04 | 1985-10-01 | 電弧炉及びその制御方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4646315A (ja) |
| EP (1) | EP0183284A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6193312A (ja) |
| CN (1) | CN85107416A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3629055A1 (de) * | 1986-08-27 | 1988-03-03 | Kloeckner Cra Tech | Verfahren zum gesteigerten energieeinbringen in elektrolichtbogenoefen |
| US4978295A (en) * | 1987-03-27 | 1990-12-18 | Edward Orton Jr., Ceramic Foundation | Kiln with ventilation system |
| FR2671611B1 (fr) * | 1991-01-15 | 1998-08-28 | Air Liquide | Procede et installation de regulation de l'injection d'oxygene dans un four a arc electrique. |
| FR2688581B1 (fr) * | 1992-03-16 | 1997-05-30 | Unimetall Sa | Procede et dispositif de regulation du debit d'air de combustion d'un dispositif de captage des fumees d'un reacteur metallurgique, dispositif de captage et reacteur metallurgique correspondants. |
| JPH07145420A (ja) * | 1993-09-30 | 1995-06-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 電気アーク溶解炉 |
| CN100465567C (zh) * | 2006-06-28 | 2009-03-04 | 扬州市银焰机械厂 | 可调式多风道燃烧器 |
| US8565282B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-10-22 | Nucor Corporation | Furnace damper control system and method |
| DE102009001248B4 (de) | 2009-02-27 | 2020-12-17 | Hanking Electronics, Ltd. | MEMS-Gyroskop zur Ermittlung von Rotationsbewegungen um eine x-, y- oder z-Achse |
| JP5417068B2 (ja) * | 2009-07-14 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | 酸素燃焼ボイラ及び酸素燃焼ボイラの制御方法 |
| KR101728286B1 (ko) * | 2013-07-24 | 2017-04-18 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 배기 가스 처리 방법 및 배기 가스 처리 설비 |
| CN111577685B (zh) * | 2020-05-26 | 2022-03-15 | 三门峡电熔刚玉有限责任公司 | 一种电弧炉液压系统控制方法 |
| WO2025158177A1 (en) * | 2024-01-25 | 2025-07-31 | Arcelormittal | Method for controlling the suction of process gasses in an electric arc furnace and associated steel production installation |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2680493A (en) * | 1951-11-01 | 1954-06-08 | Mechanical Ind Inc | Apparatus for removing fume from electric furnace gases |
| DE1211234B (de) * | 1959-10-01 | 1966-02-24 | Beteiligungs & Patentverw Gmbh | Verfahren zum Erschmelzen von Metallen, insbesondere Stahl, im Elektroofen |
| GB1024043A (en) * | 1962-01-24 | 1966-03-30 | Aei Birlec Ltd | Production of metals or alloys from ores |
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| US3346250A (en) * | 1962-10-25 | 1967-10-10 | Nat Steel Corp | Blast furnace automatic control apparatus |
| US3173980A (en) * | 1962-11-21 | 1965-03-16 | Wheelabrator Corp | Furnace dust and fume collection system |
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| DE1936649A1 (de) * | 1968-08-22 | 1970-02-26 | Krupp Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Sauerstoffzufuhr in Elektrolichtbogenoefen |
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| US3697229A (en) * | 1970-09-25 | 1972-10-10 | Combustion Eng | Automatic ignition system for flaring waste combustible gases |
| US3920447A (en) * | 1972-02-28 | 1975-11-18 | Pennsylvania Engineering Corp | Steel production method |
| US3873073A (en) * | 1973-06-25 | 1975-03-25 | Pennsylvania Engineering Corp | Apparatus for processing molten metal |
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| US3990686A (en) * | 1975-02-14 | 1976-11-09 | Toshin Seiko Kabushiki Kaisha | Furnace for producing steel from scrap steel and the like |
| US4077614A (en) * | 1975-09-17 | 1978-03-07 | Toshin Seiko Kabushiki Kaisha | Steelmaking apparatus |
| FR2328777A1 (fr) * | 1975-10-22 | 1977-05-20 | Nickel Le | Procede pour la fabrication de ferro-alliage |
| US4055334A (en) * | 1976-02-09 | 1977-10-25 | Alumax Inc. | Recycle burner system |
| US4347869A (en) * | 1979-12-14 | 1982-09-07 | American Standard Inc. | Hydraulic valve position control system for regulating smokestack exhaust pressure |
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-
1984
- 1984-10-04 US US06/657,745 patent/US4646315A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-09-25 EP EP85201537A patent/EP0183284A1/en not_active Withdrawn
- 1985-10-01 JP JP60216271A patent/JPS6193312A/ja active Pending
- 1985-10-04 CN CN198585107416A patent/CN85107416A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4646315A (en) | 1987-02-24 |
| EP0183284A1 (en) | 1986-06-04 |
| CN85107416A (zh) | 1986-05-10 |
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