JP2003501612A - アーク溶解炉及び抵抗溶解炉又はアーク溶解炉若しくは抵抗溶解炉を稼働させる方法と装置 - Google Patents

アーク溶解炉及び抵抗溶解炉又はアーク溶解炉若しくは抵抗溶解炉を稼働させる方法と装置

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Abstract

(57)【要約】 アーク溶解炉及び抵抗溶解炉又はアーク溶解炉若しくは抵抗溶解炉の下の部分も冷却するため、この下の部分である実際の溶解装置（４）を間隔をあけてジャケット（９）によって鞘状に覆うこと、これによって形成された中間空間を冷却装置（１０）として構成すること、及び冷却媒体（１４）を流すことが、本発明にしたがって提唱される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、溶湯を収容する溶解装置を備えたアーク溶解炉及び抵抗溶解炉又は
アーク溶解炉若しくは抵抗溶解炉を稼働させる方法と装置に関する。この溶解装
置の蓋と上の側壁が、スラグ領域まで又はスラグ領域を含めて冷却媒体、特に水
によって冷却されている。
【０００２】 このように冷却される炉は、いろいろな構成で公知である。この公知の炉では
、炉底が、唯一冷却されない傾いている領域であり、内張を著しく摩耗させ、多
大な経費が構造要素の修理にかかる。
【０００３】 底部電極がある炉低の少なくとも一部を冷却するため、この炉低のこの領域に
沿って間隔をあけて１枚の板を配置すること、及びこの板とこの炉低との間の中
間空間内に空気を送り込むことが、ヨーロッパ特許発明第 02 03 301号明細書か
ら公知である。電極又は接触ピンのくび部分が、この板を貫通している。底部電
極が、溶解動作時と湯出し動作時にこの手段によって冷却される。この場合、電
極の温度の変化の速さが、特に動作の中断の開始時又は終了時にプリセットされ
た最大値を超えないように、冷却出力が、動作の中断が長かったときでもこの冷
却出力を下げることによって調整され得る。
【０００４】 本発明の課題は、この従来の技術から出発して、部分的にしか冷却しない欠点
を解決可能である電気アーク溶解炉及び抵抗溶解炉を稼働させる方法を提供する
ことにある。 この課題は、請求項１の特徴部分に記載の電気アーク溶解炉及び抵抗溶解炉に
よって解決される。
【０００５】 本発明の好適な構成は、従属請求項中に記載されている。 炉の下の領域，炉低及び側壁の下の部分を同様に冷却するという本発明の手段
によって、全体として不燃性の閉塞部分の耐用年数と炉の構造要素とに良い影響
を与える。さらに、底部電極が、本発明の手段によって同様に効果的に冷却され
る。
【０００６】 本発明の冷却は、下の炉の冷却すべき領域を鞘状に覆う冷却装置を用いて実施
される。冷却媒体がこの冷却装置を流れる。気体状の物質、例えば空気又は液状
の物質、例えば水が、冷却媒体として使用される。 冷却装置内の冷却媒体の流れを維持するため、最も簡単な場合には対流が利用
され得る。この場合、この対流は、冷却の場合はこの冷却装置の流出口に連結さ
れている煙突によって強められ得る。これと同時に、炎が湯出し時にこの冷却装
置内へ入り込むことが、この煙突によって有効に阻止される。
【０００７】 対流が十分でない場合は、本発明により、冷却装置の外側に配置された送り装
置、例えばポンプ又は送風機を援用することによって、冷却媒体を冷却装置を通
じて送ることも可能である。特に冷却媒体が液体である場合は、冷却媒体を密閉
された循環経路内で冷却装置を通じて送る点に考慮する必要がある。この場合、
熱の回収が可能になるように、加熱された冷却媒体が有効に冷却され得る。 冷却媒体の流れ速度と温度が、冷却装置の冷却効率を決定する。何故なら、本
発明の好適な構成では、測定装置と調整装置を用いてこれらのパラメータを変え
ることによって、この冷却効率が炉の稼働温度に合わせられ得るからである。
【０００８】 炉の下の部分を鞘状に覆う冷却装置は、本発明にしたがって簡単な構造で形成
されている。ジャケット状の中空空間が１枚の板によって形成される。この板は
、炉の輪郭に合わせて形成されていて、かつ炉に対して間隔をあけてこの炉に沿
って配置されている。冷却媒体が、このジャケット状の中空空間を通じて流れる
。この中空空間は、冷却媒体用の少なくとも１つの流入口と少なくとも１つの流
出口を有する。対流を起こす場合は、流入口を炉低の下中央に目的に合わせて配
置し、かつ流出口を側壁の上の側方に目的に合わせて配置する必要がある。送り
装置を用いて強制的に対流を起こす場合は、複数の流入口と流出口を別の構成で
配置してもよい。
【０００９】 冷却媒体による冷却作用を向上させるため、複数の冷却リブが、本発明の好適
な構成にしたがって冷却装置の中空空間内に存在する。これらの冷却リブは、例
えば溶接によって炉の側壁面に対して固定されている。このとき冷却装置の貫流
抵抗を大幅に高めるようなことなしに、これらの冷却リブが冷却作用を最適に保
証するように、これらの冷却リブは形成されている。その結果、これらの冷却リ
ブは、問題なく流れ方向に撓んでいない。
【００１０】 密閉された循環経路内の冷却時の熱の吸収の可能性を実現するため、熱回収装
置が、冷却循環導管内に循環する流れを維持する送り装置のほかに配置されてい
る。加熱された冷却媒体が、この熱回収装置内で冷却される。そして、このとき
に自由になった熱が、利用されるか又は蓄積される。 温度と冷却装置内へ流れ込む冷却媒体の流量とを考慮できるようにするため、
測定システムと調整システムが、本発明の構成にしたがってこの熱回収装置と送
り装置とに接続されている。炉の稼働温度の測定値が、この測定システムと調整
システムとに入力する。
【００１１】 以下に本発明のその他の有利な効果，詳細及び特徴を概略的に図示された実施
の形態に基づいて詳しく説明する。 図１は、炉底２を有する炉１，溶解装置４の下部側壁３，上部側壁５及び蓋６
を概略的に示す。これらの上部側壁５は、溶湯を含んだこの溶解装置４に至るま
で下方に指向し、この蓋６の領域に至るまで水冷部５′を有する。 溶解装置４は、ハッチングによって明瞭に示した不燃性の内壁８を有し、炉底
２と下部側壁３とによって形成される。本発明によれば、この溶解装置４は、特
に鋼板から成る適切なジャケット９によって間隔をあけて包囲されている。この
ジャケット９は、炉の外壁７の輪郭に合わせて形成されている。こうして形成さ
れた鞘状の中空空間は、冷却媒体１４が貫流する冷却装置１０を構成する。
【００１２】 冷却媒体は、図示された実施の形態では炉底２の中央下から流入口１２を経由
して側壁３に向かって矢印方向に流入し、次いで流出口１３を通じて冷却装置１
０の側壁３の上端部から流出する。この冷却装置１０内では、熱の伝達をより良
好にするため、及び冷却媒体１４が渦を巻いて流れるようにするため、その冷却
媒体１４の流れ方向に応じて形成された複数の冷却リブ１１が、炉の側壁７の面
に沿って配置されている。 図２中には、循環冷却部の実施の形態が、ブロック図の形で図示されている。
炉１つまり溶解装置４の冷却装置１０は、その流出口１３で流出管１６を介して
熱回収装置１８に連結されている。この熱回収装置１８では、熔解装置４の冷却
時に加熱された冷却媒体１４が熱の回収の下で冷却される。流入管１５内に配置
されている送り装置１７、例えばポンプや送風機が、この熱回収装置１８から流
出して冷却された冷却媒体１４を、流入口１２を通じて冷却装置１０内へ戻す。
【００１３】 熱回収装置１８と送り装置１７は、制御バス２１を介して測定装置と制御装置
１９に接続されている。送り装置１７の送り量と熱回収装置１８内の冷却媒体１
４の温度とが、炉１の稼働状況に応じてこの測定装置と制御装置１９によって制
御される。この目的のために、測定装置と制御装置１９が、測定データバス２０
を介して炉に対応する測定機器に接続されている（測定機器は図示されていない
）。
【００１４】 当然に、本発明は、通常の冷却装置によって構成されたこの図示された実施の
形態に限定されない。可能な限り僅かな構造経費とコストで熔解装置全体の最適
な冷却を容易に行う本発明の基本原理が守られるならば、冷却装置の形と大きさ
，流入口と流出口の数と配置、並びに冷却装置とその他の装置（測定装置，制御
装置，送り装置等）との連結部分は、炉の構造と稼働条件に応じて本発明により
いろいろに構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 炉の垂直断面図である。
【図２】 循環冷却部のブロック図である。
【符号の説明】
１ 炉 ２ 炉低 ３ 下部側壁 ４ 溶解装置 ５ 上部側壁 ５′ 水冷部 ６ 蓋 ７ 炉の外壁 ８ 内壁 ９ ジャケット １０ 冷却装置 １１ 冷却リブ １２ 流入口 １３ 流出口 １４ 冷却媒体 １５ 流入管 １６ 流出管 １７ 送り装置 １８ 熱回収装置 １９ 測定装置，制御装置 ２０ 測定データバス ２１ 制御バス
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月９日（２００１．６．９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 下部材の不燃性の内張りのない、水で冷却される下部材と上部材とを有するア
ーク溶解炉が、電極の真空アーク再溶解に関連して米国特許発明第 3,723,632号
明細書と米国特許発明第 4,197,900号明細書から特に公知である。確かに、これ
らの明細書中に記された炉は、その構造によってもその用途によっても不燃性に
内張されたアーク溶解炉又は抵抗溶解炉とは比較できない（湯口の重量が１〜 2
50 tで容器の直径が約 9 m）。 本発明の課題は、この従来の技術から出発して、部分的にしか冷却しない欠点
を解決可能である電気アーク溶解炉及び抵抗溶解炉を稼働させる方法を提供する
ことにある。 この課題は、請求項１の特徴部分に記載の電気アーク溶解炉及び抵抗溶解炉に
よって解決される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 7/18 Ｈ０５Ｂ 7/18 Ｚ Ｆターム(参考） 3K084 AA11 4K045 AA04 DA04 RA06 RB02 RB04 4K051 AA05 AB03 AB05 HA06 HA16 HA18 4K056 AA05 BB06 BB08 DA10 DA22 FA04 FA06 FA13

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項０１】 溶解装置の蓋と上の側壁が、スラグ領域まで又はスラグ領
    域を含めて冷却媒体によって冷却されている、溶湯を収容するこの溶解装置を備
    えたアーク溶解炉及び抵抗溶解炉又はアーク溶解炉若しくは抵抗溶解炉を稼働さ
    せる方法において、少なくとも炉底（２）の全体、特に下部側壁（３）が、冷却
    装置（１０）を貫流する冷却媒体（１４）によって上部側壁（５）まで冷却され
    ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項０２】 冷却装置（１０）内の冷却媒体（１４）の搬送が、対流及
    び送り装置又は対流若しくは送り装置によって維持され、この送り装置は、この
    冷却装置（１０）の外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項０３】 冷却媒体（１４）は、密閉された循環経路内に沿って冷却
    装置（１０）を通じて流れることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項０４】 冷却の間に冷却媒体（１４）によって受取られる熱エネル
    ギーが、回収されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法
    。
  5. 【請求項０５】 冷却装置（１０）の冷却効率が、測定装置と制御装置（１
    ９）を用いて冷却媒体の速度及び冷却媒体の温度又は冷却媒体の速度若しくは冷
    却媒体の温度を変更することによって炉（１）の稼働温度に合わせられることを
    特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項０６】 溶解装置の蓋（６）と上の側壁（５）が、スラグ領域まで
    又はスラグ領域を含めて冷却媒体によって冷却されている、溶湯を収容するこの
    溶解装置（４）を備えたアーク溶解炉及び抵抗溶解炉又はアーク溶解炉若しくは
    抵抗溶解炉（１）を稼働させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法を実施
    する装置において、この溶解装置（４）の下部材を鞘状に覆う冷却装置（１０）
    が、この溶解装置（４）に対して間隔をあけてこの溶解装置（４）の面に沿って
    配置されていて、この冷却装置（１０）は、炉の外壁（７）の輪郭と一致するジ
    ャケット（９）によって形成されていて、この場合、冷却媒体（１４）用の少な
    くとも１つの流入口（１２）と少なくとも１つの流出口（１３）が、この冷却装
    置（１）に対して配置されていることを特徴とする装置。
  7. 【請求項０７】 流入口（１２）は、炉底（２）の中央下に配置されていて
    、流出口（１３）は、冷却装置（１０）の面に接した下部側壁（３）の上の側方
    に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項０８】 複数の冷却リブ（１１）が、冷却装置（１０）内で炉の外
    壁（７）の面に沿って配置されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の
    装置。
  9. 【請求項０９】 流出口（１３）は、空気対流冷却時に煙突に連結されてい
    いることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 冷却装置（１０）は、密閉された循環経路の状態で流出管
    （１６）と流入管（１５）とを介して熱回収装置（１８）に連結されていて、こ
    の場合、送り装置（１７）、例えば送風機又はポンプが、流入管（１５）及び流
    出管（１６）又は流入管（１５）若しくは流出管（１６）内に沿って配置されて
    いる請求項６〜８のいずれか１項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 熱回収装置（１８）及び送り装置（１７）又は熱回収装置
    （１８）若しくは送り装置（１７）は、制御バス（２１）を介して測定装置と制
    御装置（１９）に接続されていて、炉（１）の稼働温度の測定値が、測定データ
    バス（２０）を経由してこの熱回収装置（１８）及び送り装置（１７）又は熱回
    収装置（１８）若しくは送り装置（１７）に入力することを特徴とする請求項１
    ０に記載の装置。
JP2001501825A 1999-06-04 2000-06-03 アーク溶解炉及び抵抗溶解炉又はアーク溶解炉若しくは抵抗溶解炉を稼働させる方法と装置 Pending JP2003501612A (ja)

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