JP2502438Y2 - 水冷式の炉底電極を有する直流電気炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、水冷構造の炉底電極を
有する直流電気炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水冷構造の炉底電極を有する直流電気炉
は炉底電極の水冷凾に冷却水を供給する給排水配管と導
電体とを有しており、一般的には導電体の冷却を兼ねて
該給排水配管のどちらか一方、もしくは両方が該導電体
となっている。これら冷却水配管は、炉底電極の維持と
必要な機能を発揮するために炉底電極と並んで重要な設
備であるが、直流電気炉の炉内溶鋼の下方に存在してい
るがために、炉体あるいは炉底電極部分から漏鋼事故が
あった場合には、冷却水配管が溶損し、漏水により水蒸
気爆発による重大事故に結びつく危険性がある。

【０００３】このようなことに鑑みて、従来は以下のよ
うな手段が提案されている。 （１）炉底鉄皮から炉外に突き出した炉底電極の下部を
水・空気のミスト冷却を行うことにより、冷却を強化し
炉底電極部分からの漏鋼を起こりにくくすると同時に、
供給する冷却水量を減ずることにより漏鋼事故発生時の
危険性を低減する。

【０００４】（２）炉底電極および給排水配管に非常時
用の排水バルブおよび配管を設け、漏鋼を生じるような
非常時に配管内の残留水を減圧タンクに吸引することに
より炉底部分より水を強制排出し、これによって漏鋼事
故の発生を防止する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】前記従来の技術には、
以下の如き問題点が存在する。前記（１）の手段は、
（ａ）圧縮空気配管、冷却水配管およびそれらの制御設
備が必要であり、設備費の増大を招く。（ｂ）一般的に
は傾動する炉体と固定床との間は配管類は可撓性を有す
るホース等で連結されており、ミスト冷却により発生す
る排水の排出処理が困難である。

【０００６】また前記（２）の手段は、吸引配管が漏鋼
によりリークしてしまう危険性があり、その場合冷却水
の給・排水配管内残留水が炉底電極側に流出し、水蒸気
爆発の低減効果が得られない危険性がある。本考案は前
記問題点を解決し、より効果的に給排水配管内に残留す
る冷却水を排出することにより、漏鋼時の水蒸気爆発に
よる危険性を低減することができる水冷構造の炉底電極
を有する炉底電極を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本考案は、水冷式の炉底電極を有する直流電気炉にお
いて、前記炉底電極の水冷凾に冷却水を供給する給水配
管および該水冷凾から冷却水を排出する排水配管の各径
路上にそれぞれ緊急遮断弁を配設すると共に、炉体と一
体で傾動する範囲内の前記給水配管および排水配管の途
中に、前記各緊急遮断弁から水冷凾に至る給水配管およ
び排水配管よりも高い位置に分水嶺配管をそれぞれ接続
したことを特徴とする水冷式の炉底電極を有する直流電
気炉である。

【０００８】なお本考案においては、各分水嶺配管から
水冷凾に至る炉体側の給水配管および排水配管の各途中
にそれぞれ残留水排出弁を具備した残留水排出配管を接
続する一方、前記各分水嶺配管の途中に空気吸込弁を具
備した空気吸込み配管を接続するように構成するのが好
ましい。

【０００９】

【作 用】本考案では炉底電極が溶損する瞬間かあるい
は溶損寸前に給水配管および排水配管を緊急遮断弁によ
って給水源を遮断すると、炉底電極もしくは炉底付近か
らの漏鋼による給・排水管からの冷却水の流出は、分水
嶺配管よりも炉体側の給・排水管に残留する冷却水に抑
えることができ、水蒸気爆発の程度を軽減することがで
きる。

【００１０】また直ちに残留水排出弁を開くと同時に空
気吸込用弁を開き、炉体側の給水配管および排出配管内
に残留する冷却水を残留水排出配管から排出しつつ、管
端の開放した空気吸込み配管から空気を吸い込んでスム
ースに残留冷却水の排出を行う。

【００１１】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に従って説明す
る。図１に示すように炉底電極２の下部を包囲する水冷
凾１に冷却水を供給する導電体を兼ねた給水配管（以
下、給水配管という）５および水冷凾１から冷却水を排
出する排水配管６にそれぞれゴムホース16、16′を介し
て接続された配管17、17′に緊急遮断自動弁15、15′が
配設してある。

【００１２】また炉体３と一体で傾動するＡ範囲（Ｂ範
囲は傾動しない範囲を示す）の給水配管５および排水配
管６の途中に、各緊急遮断自動弁15、15′から水冷凾１
に至る給水配管５および排水配管６よりもレベルの高い
分水嶺配管７および８がそれぞれ接続してある。そして
各分水嶺配管７、８から水冷凾１に至る炉体側の給水配
管５および排水配管６には、その途中にそれぞれ残留水
排出管10、10′が接続してあり、各残留水排水管10、1
0′にはそれぞれ残留水排出自動弁９、９′が取付けて
ある。11、11′はそれぞれ手動弁を示す。一方、各分水
嶺配管７、８の途中に空気吸込み配管14、14′が接続し
てあり、各空気吸込み配管14、14′にはそれぞれ空気吸
込み自動弁12、12′（これは逆止弁でもよい）が取付け
てある。13、13′はそれぞれ手動弁を示す。

【００１３】次に本考案の操作について説明すると、 1
00ｔ／チャージの直流電気炉において、常時に炉底電極
２の水冷凾１に導電体兼用の給水配管（以下給水配管と
いう）５から給電しつつ４kgf/cm² Ｇ以下レベルに昇圧
した冷却水を60ｔ／hr供給し、排水配管６から排出して
炉底電極２の下部を冷却する。ここで、炉底電極２の下
端部に埋設した温度計４によって温度を測定していたと
ころ給水配管５の破裂等の事故によって炉底電極２の異
常な温度上昇があり、炉底電極２が溶損して水冷凾１の
溶損が避けられないといった非常事態になった場合の操
作について説明する。

【００１４】温度計４によって測定された温度が予め設
定された危険温度に達したら、配管17、17′にそれぞれ
配設した緊急遮断自動弁15、15′を閉とすることによっ
て水冷凾１への冷却水供給を停止する。同時に、残留水
排出自動弁９、９′および空気吸込自動弁12、12′を開
いて分水嶺配管７、８より炉体側の給水配管５および排
水配管６内に残留する冷却水を排出配管10、10′から漏
鋼のない安全な場所まで排出しつつ、空気吸込み配管1
4、14′から空気を吸い込み短時間内に迅速に排除す
る。

【００１５】各自動弁の開閉駆動用動力としては主に電
気、圧縮気体が使用できるが、不慮の停電時あるいは圧
縮気体配管ホースが破損した時に、自動弁が開にならな
いよう自動弁本体並びに自動弁駆動系構成はエレキレス
閉、エアレス閉とする必要がある。また、自動弁９、
９′および12、12′の上流側には、手動で開閉できる手
動弁11、11′および13、13′を設け、自動弁９、９′と
12、12′の故障時に交換メンテナンスができるようにす
るのが望ましいのは言うまでもない。さらに手動弁11、
11′および13、13′は残留水排出の点からしてボール弁
または仕切弁が適当である。

【００１６】かくして、冷却凾１等から炉下に冷却水が
漏洩するのを防止し、万一溶損した炉底電極２の箇所か
ら炉内に溶鋼が流れ出るようなことがあっても、蒸気爆
発時の危険のない場所で遠隔操作により炉下で水蒸気爆
発が発生するのを予防するものである。なお、炉底電極
２の下端部に埋設した温度計４によって異常事態を監視
する代わりに、給水配管５に配設した圧力計によって供
給される冷却水の異常な圧力低下、あるいは給水配管５
および排水配管６にそれぞれ配設された流量計で測定さ
れる流量値の差の異常変化によって給水側配管５の破裂
等の異常事態を監視し、これによって前述と同様の緊急
操作を講ずるようにすることもできる。

【００１７】100ｔ直流電気炉にて、図１のように配管
を構成し、各自動弁９、12および15を操作して給排水配
管５、６内の残留水を排出するテストを行った。なお冷
却水給排水配管５、６の内径は約80mmφ、残留水排出配
管10、10′の内径は約50mmφ、空気吸込配管14、14′の
内径は約10mmφである。従来の残留水排出配管10、10′
のない設備では全く排出できないのは言うまでもない
が、本考案の実施例においては、分水嶺配管７、８によ
り炉底電極側の給排水配管５、６内の残留水（約0.05
m³）を、自動弁９、９′および12、12′の開操作後約30
秒で炉体直下以外の水蒸気爆発の危険の少ない所に排出
することができた。分水嶺配管７、８の高さは実質的に
炉体側と給水側の水の流通を遮断できる高さがあればよ
く、必要以上に大きい分水嶺配管は配管内の残留水の増
加を招くだけである。

【００１８】

【考案の効果】本考案によれば、漏鋼時に炉底電極冷却
水給排水配管が破損しても、炉体直下付近に流出する水
量は、最大でも分水嶺よりも炉底電極側の配管内残留水
量であり、従来の分水嶺のない設備に比較して流出水量
は50％以下に抑えられるため、水蒸気爆発による被害を
低減でき、設備の安全性向上を図ることができる。

【００１９】また炉底電極、それらを包含する耐火物、
炉底鉄皮を一体で交換する炉底電極更新方法を採用して
いる水冷炉底電極を有する直流電気炉においては、炉底
交換更新時に配管内残留水を排出してから作業に取りか
かるため、このような場合の排水の作業性が向上すると
いう効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る直流電気炉の断面と共に、冷却水
配管系統を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 水冷凾 ２ 炉底電極 ３ 炉体 ４ 温度計 ５ 導電体兼用給水配管 ６ 排水配管 ７ 給水側分水嶺配管 ８ 排水側分水嶺配管 ９ 残留水排出自動弁 10 残留水排出配管 11 手動弁 12 空気吸込み自動弁 13 手動弁 14 空気吸込み配管 15 緊急遮断弁 16 ゴムホース

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水冷式の炉底電極を有する直流電気炉に
   おいて、前記炉底電極の水冷凾に冷却水を供給する給水
   配管および該水冷凾から冷却水を排出する排水配管の各
   径路上にそれぞれ緊急遮断弁を配設すると共に、炉体と
   一体で傾動する範囲内の前記給水配管および排水配管の
   途中に、前記各緊急遮断弁から水冷凾に至る給水配管お
   よび排水配管よりも高い位置に分水嶺配管をそれぞれ接
   続したことを特徴とする水冷式の炉底電極を有する直流
   電気炉。
2. 【請求項２】 各分水嶺配管から水冷凾に至る炉体側の
   給水配管および排水配管の各途中にそれぞれ残留水排出
   弁を具備した残留水排出配管を接続する一方、前記各分
   水嶺配管の途中に空気吸込弁を具備した空気吸込み配管
   を接続した請求項１記載の水冷式の炉底電極を有する直
   流電気炉。