JP2001004281A - アーク炉用電極昇降装置の制御方法 - Google Patents
アーク炉用電極昇降装置の制御方法Info
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- JP2001004281A JP2001004281A JP11177570A JP17757099A JP2001004281A JP 2001004281 A JP2001004281 A JP 2001004281A JP 11177570 A JP11177570 A JP 11177570A JP 17757099 A JP17757099 A JP 17757099A JP 2001004281 A JP2001004281 A JP 2001004281A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アーク炉において、スクラップの山崩れ現象な
どが発生して、電極を急速に上昇させて、電極の電流を
減流し、通常時の動作に戻るときの制御方法を提供す
る。 【解決手段】電極昇降装置８に内蔵する制御回路８ｂ
に、電極３の電流を検出する電流検出器６の検出値に対
応して徐々に速度設定値を減少させる速度設定値演算回
路２１を設け、電極３の電流が過電流になったときに、
この速度設定値に基づいて電極３の上昇させ、電極３の
電流が減流して通常動作に入るときのアーク切れや、減
流し過ぎを回避する。
どが発生して、電極を急速に上昇させて、電極の電流を
減流し、通常時の動作に戻るときの制御方法を提供す
る。 【解決手段】電極昇降装置８に内蔵する制御回路８ｂ
に、電極３の電流を検出する電流検出器６の検出値に対
応して徐々に速度設定値を減少させる速度設定値演算回
路２１を設け、電極３の電流が過電流になったときに、
この速度設定値に基づいて電極３の上昇させ、電極３の
電流が減流して通常動作に入るときのアーク切れや、減
流し過ぎを回避する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電極を昇降させ
ることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク炉用
電極昇降装置の制御方法に関する。
ることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク炉用
電極昇降装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種のアーク炉として、交流
アーク炉の構成を示す回路図である。図３において、１
は炉用遮断器、２は負荷時タップ切換器を具備した炉用
変圧器、３は人造黒鉛などから構成される電極、４は炉
体、５は炉体４内の溶解原料としてのスクラップ、６は
電極３に流れるアーク電流を検出する計器用変流器（Ｃ
Ｔ），整流器などからなる電流検出器、７は電極３とス
クラップ５との間のアーク電圧を検出する計器用変圧器
（ＰＴ），整流器などからなる電圧検出器、８は電極３
を昇降させるために、ワイヤ，電動機，該電動機の制御
回路（参照符号８ａ又は８ｂ）などからなる電極昇降装
置である。
アーク炉の構成を示す回路図である。図３において、１
は炉用遮断器、２は負荷時タップ切換器を具備した炉用
変圧器、３は人造黒鉛などから構成される電極、４は炉
体、５は炉体４内の溶解原料としてのスクラップ、６は
電極３に流れるアーク電流を検出する計器用変流器（Ｃ
Ｔ），整流器などからなる電流検出器、７は電極３とス
クラップ５との間のアーク電圧を検出する計器用変圧器
（ＰＴ），整流器などからなる電圧検出器、８は電極３
を昇降させるために、ワイヤ，電動機，該電動機の制御
回路（参照符号８ａ又は８ｂ）などからなる電極昇降装
置である。
【０００３】図４は、図３に示した電極昇降装置８に内
蔵する従来の制御回路８ａの詳細回路構成図である。こ
のアーク炉が通常運転時には、制御回路８ａは炉用変圧
器２のタップ切換器によるタップ位置で電極３に印加さ
れた電圧を検出する電圧検出器７の検出値と、電極３と
スクラップ５との間の間隔、すなわち、アーク長に基づ
く電流を検出する電流検出器６の検出値との乗算演算を
電力演算器１１で行い、このアーク炉に投入された電力
を求め、求めた電力と電力設定器１２で設定された電力
設定値との偏差を零にする調節演算を電力調節器１３で
行い、この調節演算値を電極３の上昇／下降の速度設定
値として、切替スイッチ１４を介して半導体電力変換回
路などで形成される電動機駆動回路１５に入力され、電
動機駆動回路１５により前記電動機を前記速度設定値で
正転／逆転させる動作を行って、電極３を上昇又は下降
させる。
蔵する従来の制御回路８ａの詳細回路構成図である。こ
のアーク炉が通常運転時には、制御回路８ａは炉用変圧
器２のタップ切換器によるタップ位置で電極３に印加さ
れた電圧を検出する電圧検出器７の検出値と、電極３と
スクラップ５との間の間隔、すなわち、アーク長に基づ
く電流を検出する電流検出器６の検出値との乗算演算を
電力演算器１１で行い、このアーク炉に投入された電力
を求め、求めた電力と電力設定器１２で設定された電力
設定値との偏差を零にする調節演算を電力調節器１３で
行い、この調節演算値を電極３の上昇／下降の速度設定
値として、切替スイッチ１４を介して半導体電力変換回
路などで形成される電動機駆動回路１５に入力され、電
動機駆動回路１５により前記電動機を前記速度設定値で
正転／逆転させる動作を行って、電極３を上昇又は下降
させる。
【０００４】このアーク炉において、例えば稼働開始直
後の通常運転中には、電極３の周りのスクラップ５が溶
け、電極３が穴を掘るようにして下降していく。このと
き、いわゆる山崩れと呼ばれる現象が発生し、電極３の
周りのスクラップ５が崩れて電極３にぶつかり、電極３
の電流が過電流になることがある。
後の通常運転中には、電極３の周りのスクラップ５が溶
け、電極３が穴を掘るようにして下降していく。このと
き、いわゆる山崩れと呼ばれる現象が発生し、電極３の
周りのスクラップ５が崩れて電極３にぶつかり、電極３
の電流が過電流になることがある。
【０００５】そこで、電極３の電流が上限電流レベル
（通常運転時の定格電流の１２０％程度）以上になる
と、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ
１４の接点を図示の上側に閉路させ、速度設定器１７で
設定される急速上昇速度設定値が電動機駆動回路１５へ
入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を介し
て電極３を急速に上昇させ、その結果、電極３の電流が
下限電流レベル（通常運転時の定格電流の８０％程度）
以下になると、電流監視回路１６がこれを検知して、切
替スイッチ１４の接点を図示の下側に閉路させ、上述の
アーク炉が通常運転時の動作に戻るようにしている。
（通常運転時の定格電流の１２０％程度）以上になる
と、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ
１４の接点を図示の上側に閉路させ、速度設定器１７で
設定される急速上昇速度設定値が電動機駆動回路１５へ
入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を介し
て電極３を急速に上昇させ、その結果、電極３の電流が
下限電流レベル（通常運転時の定格電流の８０％程度）
以下になると、電流監視回路１６がこれを検知して、切
替スイッチ１４の接点を図示の下側に閉路させ、上述の
アーク炉が通常運転時の動作に戻るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のアーク炉
用電極昇降装置の制御方法によると、電極３の電流が前
記上限電流レベル以上になると急速に電極３を上昇さ
せ、この急速上昇動作に伴い、電極３の電流が前記下限
電流レベル以下になると、電極３の急速上昇動作を停止
させているが、このときの応答遅れなどに起因して、電
極３の引き上げ過ぎによるアーク切れ（アーク電流が
零）や、減流し過ぎを起こし、これを回復させるため
に、このアーク炉の操業時間が長くなるという問題があ
った。この発明の目的は、上記問題点を解決するアーク
炉用電極昇降装置の制御方法を提供することにある。
用電極昇降装置の制御方法によると、電極３の電流が前
記上限電流レベル以上になると急速に電極３を上昇さ
せ、この急速上昇動作に伴い、電極３の電流が前記下限
電流レベル以下になると、電極３の急速上昇動作を停止
させているが、このときの応答遅れなどに起因して、電
極３の引き上げ過ぎによるアーク切れ（アーク電流が
零）や、減流し過ぎを起こし、これを回復させるため
に、このアーク炉の操業時間が長くなるという問題があ
った。この発明の目的は、上記問題点を解決するアーク
炉用電極昇降装置の制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、電極を昇降
させることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク
炉用電極昇降装置の制御方法において、前記電極昇降装
置は、前記電極とスクラップとの間の電流を監視し、該
電流が予め定めた上限電流レベルを超えたときには、急
速上昇速度設定値に基づいて前記電極の上昇動作を行
い、前記急速上昇速度設定値に基づく前記電極の上昇動
作中に、該電極とスクラップとの間の電流が前記上限電
流レベル以下になったときには、前記電極とスクラップ
との間のその都度の電流値に対応して、前記急速上昇速
度設定値から徐々に低減させた上昇速度設定値に基づい
て、該電極の上昇動作を行うことを特徴とし、その結
果、前記電極の引き上げ過ぎによるアーク切れや、減流
し過ぎを防止することができる。
させることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク
炉用電極昇降装置の制御方法において、前記電極昇降装
置は、前記電極とスクラップとの間の電流を監視し、該
電流が予め定めた上限電流レベルを超えたときには、急
速上昇速度設定値に基づいて前記電極の上昇動作を行
い、前記急速上昇速度設定値に基づく前記電極の上昇動
作中に、該電極とスクラップとの間の電流が前記上限電
流レベル以下になったときには、前記電極とスクラップ
との間のその都度の電流値に対応して、前記急速上昇速
度設定値から徐々に低減させた上昇速度設定値に基づい
て、該電極の上昇動作を行うことを特徴とし、その結
果、前記電極の引き上げ過ぎによるアーク切れや、減流
し過ぎを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例を示す
図３に示した電極昇降装置８に内蔵する制御回路８ｂの
詳細回路構成図であり、図４に示した従来例回路と同一
機能を有するものには同一符号を付している。すなわ
ち、図１に示した制御回路８ｂには、図４に示した速度
設定器１７に換えて、速度設定値演算回路２１を備えて
いる。
図３に示した電極昇降装置８に内蔵する制御回路８ｂの
詳細回路構成図であり、図４に示した従来例回路と同一
機能を有するものには同一符号を付している。すなわ
ち、図１に示した制御回路８ｂには、図４に示した速度
設定器１７に換えて、速度設定値演算回路２１を備えて
いる。
【０００９】この制御回路８ｂによるアーク炉の通常運
転時の動作は先述の制御回路８ａと同様である。従っ
て、ここでは速度設定値演算回路２１の動作を中心に、
図２に示した特性曲線図を参照しつつ、説明をする。
転時の動作は先述の制御回路８ａと同様である。従っ
て、ここでは速度設定値演算回路２１の動作を中心に、
図２に示した特性曲線図を参照しつつ、説明をする。
【００１０】このアーク炉において、例えば稼働開始直
後の通常運転中には、電極３の周りのスクラップ５が溶
け、電極３が穴を掘るようにして下降していく。このと
き、いわゆる山崩れと呼ばれる現象が発生し、電極３の
周りのスクラップ５が崩れて電極３にぶつかり、電極３
の電流が過電流になることがある。
後の通常運転中には、電極３の周りのスクラップ５が溶
け、電極３が穴を掘るようにして下降していく。このと
き、いわゆる山崩れと呼ばれる現象が発生し、電極３の
周りのスクラップ５が崩れて電極３にぶつかり、電極３
の電流が過電流になることがある。
【００１１】そこで、電極３の電流が上限電流レベル
（通常運転時の定格電流の１２０％程度）以上になる
と、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ
１４の接点を図示の上側に閉路させ、速度設定値演算回
路２１で設定される上昇速度設定値（１００％＝速度設
定器１７の急速上昇速度設定値）が電動機駆動回路１５
へ入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を介
して電極３を急速に上昇させて電極３の電流を減流さ
せ、この減流した電流が前記上限電流レベル以下になる
と、電流検出器６の検出値に対応して、図２に示す如
く、前記上昇速度設定値（１００％）から徐々に低減さ
せた上昇速度設定値に基づいて、電極３の上昇動作を行
い、その結果、電極３の電流が下限電流レベル（通常運
転時の定格電流の８０％程度）以下になると、電流監視
回路１６がこれを検知して、切替スイッチ１４の接点を
図示の下側に閉路させ、このアーク炉が上述の通常運転
時の動作に戻るようにしている。
（通常運転時の定格電流の１２０％程度）以上になる
と、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ
１４の接点を図示の上側に閉路させ、速度設定値演算回
路２１で設定される上昇速度設定値（１００％＝速度設
定器１７の急速上昇速度設定値）が電動機駆動回路１５
へ入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を介
して電極３を急速に上昇させて電極３の電流を減流さ
せ、この減流した電流が前記上限電流レベル以下になる
と、電流検出器６の検出値に対応して、図２に示す如
く、前記上昇速度設定値（１００％）から徐々に低減さ
せた上昇速度設定値に基づいて、電極３の上昇動作を行
い、その結果、電極３の電流が下限電流レベル（通常運
転時の定格電流の８０％程度）以下になると、電流監視
回路１６がこれを検知して、切替スイッチ１４の接点を
図示の下側に閉路させ、このアーク炉が上述の通常運転
時の動作に戻るようにしている。
【００１２】このとき、電極３の電流が前記下限電流レ
ベル付近では、図２に示す如く、速度設定値演算回路２
１が出力する上昇速度設定値は初期値の５０％程度とな
り、応答遅れなどに起因する電極３の引き上げ過ぎによ
るアーク切れや、減流し過ぎを防止することができる。
ベル付近では、図２に示す如く、速度設定値演算回路２
１が出力する上昇速度設定値は初期値の５０％程度とな
り、応答遅れなどに起因する電極３の引き上げ過ぎによ
るアーク切れや、減流し過ぎを防止することができる。
【００１３】なお、図２に示した速度設定値演算回路２
１の特性例では下に凸の状態に、電流検出器６の検出値
に対応して上昇速度設定値を変化させているが、例え
ば、ほぼ直線状に変化させてもよい。
１の特性例では下に凸の状態に、電流検出器６の検出値
に対応して上昇速度設定値を変化させているが、例え
ば、ほぼ直線状に変化させてもよい。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、例えば前記山崩れ現
象が発生したときには、これを検知して電極を急速に上
昇させることにより、該電極の過電流継続期間をより短
くして、このアーク炉に備える過電流継電器が動作して
溶解動作を停止させるのを回避し、さらに、減流した電
極の電流値に対応して電極の上昇速度を徐々に減少させ
ることにより、電極の引き上げ過ぎによるアーク切れ
や、減流し過ぎを防止することができる。
象が発生したときには、これを検知して電極を急速に上
昇させることにより、該電極の過電流継続期間をより短
くして、このアーク炉に備える過電流継電器が動作して
溶解動作を停止させるのを回避し、さらに、減流した電
極の電流値に対応して電極の上昇速度を徐々に減少させ
ることにより、電極の引き上げ過ぎによるアーク切れ
や、減流し過ぎを防止することができる。
【図１】この発明の実施例を示す回路構成図
【図２】図１の動作を説明する特性曲線図
【図３】代表的なアーク炉の回路構成図
【図４】従来例を示す回路構成図
１…炉用遮断器、２…炉用変圧器、３…電極、４…炉
体、５…スクラップ、６…電流検出器、７…電圧検出
器、８…電極昇降装置、８ａ，８ｂ…制御回路、１１…
電力演算器、１２…電力設定器、１３…電力調節器、１
４…切替スイッチ、１５…電動機駆動回路、１６…電流
監視回路、１７…速度設定器、２１…速度設定値演算回
路。
体、５…スクラップ、６…電流検出器、７…電圧検出
器、８…電極昇降装置、８ａ，８ｂ…制御回路、１１…
電力演算器、１２…電力設定器、１３…電力調節器、１
４…切替スイッチ、１５…電動機駆動回路、１６…電流
監視回路、１７…速度設定器、２１…速度設定値演算回
路。
Claims (1)
- 【請求項１】電極を昇降させることにより炉内のスクラ
ップを溶解させるアーク炉用電極昇降装置において、 前記電極昇降装置は、前記電極とスクラップとの間の電
流を監視し、 該電流が予め定めた上限電流レベルを超えたときには、
急速上昇速度設定値に基づいて前記電極の上昇動作を行
い、 前記急速上昇速度設定値に基づく前記電極の上昇動作中
に、該電極とスクラップとの間の電流が前記上限電流レ
ベル以下になったときには、 前記電極とスクラップとの間のその都度の電流値に対応
して、前記急速上昇速度設定値から徐々に低減させた上
昇速度設定値に基づいて、該電極の上昇動作を行うこと
を特徴とするアーク炉用電極昇降装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177570A JP2001004281A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | アーク炉用電極昇降装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177570A JP2001004281A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | アーク炉用電極昇降装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004281A true JP2001004281A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16033287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11177570A Pending JP2001004281A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | アーク炉用電極昇降装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001004281A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101808437A (zh) * | 2010-02-26 | 2010-08-18 | 成都高威节能科技有限公司 | 黄磷炉单相电极功率偏高的电极自动控制方法 |
| CN101765257B (zh) * | 2009-12-28 | 2012-02-22 | 沈阳东大自动化有限公司 | 一种电熔镁炉电极升降智能控制方法 |
| JP2014032782A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Jfe Material Co Ltd | アーク炉の電極昇降制御方法及び装置 |
| JP2015037341A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置の制御装置 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP11177570A patent/JP2001004281A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101765257B (zh) * | 2009-12-28 | 2012-02-22 | 沈阳东大自动化有限公司 | 一种电熔镁炉电极升降智能控制方法 |
| CN101808437A (zh) * | 2010-02-26 | 2010-08-18 | 成都高威节能科技有限公司 | 黄磷炉单相电极功率偏高的电极自动控制方法 |
| JP2014032782A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Jfe Material Co Ltd | アーク炉の電極昇降制御方法及び装置 |
| JP2015037341A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置の制御装置 |
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