JP2549368B2 - 直流ア−ク炉 - Google Patents
直流ア−ク炉Info
- Publication number
- JP2549368B2 JP2549368B2 JP61286232A JP28623286A JP2549368B2 JP 2549368 B2 JP2549368 B2 JP 2549368B2 JP 61286232 A JP61286232 A JP 61286232A JP 28623286 A JP28623286 A JP 28623286A JP 2549368 B2 JP2549368 B2 JP 2549368B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- furnace
- scrap
- hearth
- molten metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Discharge Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アーク放電によりスクラップを溶解する直
流アーク炉に関するものである。
流アーク炉に関するものである。
第２図に従来知られている直流アーク炉の一例を示
す。ここで示す直流アーク炉は、蓋体１を貫通して炉殻
２の略中央に配された−側電極３と、炉殻２の底部に設
けられた＋側電極４とを備え、両電極3,4間に所定電位
をかけて、電極３と炉殻２内の溶湯５又はスクラップ６
との間でアーク放電させることにより、スクラップ６を
溶解させるものである。
す。ここで示す直流アーク炉は、蓋体１を貫通して炉殻
２の略中央に配された−側電極３と、炉殻２の底部に設
けられた＋側電極４とを備え、両電極3,4間に所定電位
をかけて、電極３と炉殻２内の溶湯５又はスクラップ６
との間でアーク放電させることにより、スクラップ６を
溶解させるものである。
ところで、上記のような直流アーク炉は、交流アーク
炉に比べてフリッカやノイズが小さくかつ電極の消費量
も少ない等種々のメリットを持つものの、後述する問題
を伴っており、これが原因であまり普及していないのが
実状である。
炉に比べてフリッカやノイズが小さくかつ電極の消費量
も少ない等種々のメリットを持つものの、後述する問題
を伴っており、これが原因であまり普及していないのが
実状である。
すなわち、上記のような直流アーク炉にあっては、次
のような問題がある。
のような問題がある。
第３図、第４図、第５図に従来知られている炉底電極
の構造を示す。第３図は炉底中央部に設けた鋼製電極の
例で、第４図は鋼製ロッドを多数炉床耐火物中に設けた
例であり、第５図は炉底板上に銅製電極を設け、溶湯と
の間を導電性耐火物と耐火物中に埋込まれた金物から構
成されている例である。この種アーク炉では、通常、炉
殻の内側に配設された耐火材７の消耗（図中２点鎖線Ｌ
に示す）に伴い、同耐火材７を定期的に点検補修してい
るが、その際炉底電極４又は電極を構成する一部（例え
ば耐火物中に埋込まれた金物）も消耗しているため、該
電極４に対しても点検補修あるいは定期交換しなければ
ならない。この電極４への点検補修が、補修コストの上
昇および生産性の低下を助長している。
の構造を示す。第３図は炉底中央部に設けた鋼製電極の
例で、第４図は鋼製ロッドを多数炉床耐火物中に設けた
例であり、第５図は炉底板上に銅製電極を設け、溶湯と
の間を導電性耐火物と耐火物中に埋込まれた金物から構
成されている例である。この種アーク炉では、通常、炉
殻の内側に配設された耐火材７の消耗（図中２点鎖線Ｌ
に示す）に伴い、同耐火材７を定期的に点検補修してい
るが、その際炉底電極４又は電極を構成する一部（例え
ば耐火物中に埋込まれた金物）も消耗しているため、該
電極４に対しても点検補修あるいは定期交換しなければ
ならない。この電極４への点検補修が、補修コストの上
昇および生産性の低下を助長している。
また、通常、上記炉底電極４は、長寿命化を図るため
空冷または水冷しており、このがために、熱ロスが多く
なりかつ炉殻底部の構造が複雑になるという問題を来し
ている。又水冷構造の場合、炉底破損時、爆発等の危険
があるため、電極部の損耗状況を厳しく管理する必要が
ある。
空冷または水冷しており、このがために、熱ロスが多く
なりかつ炉殻底部の構造が複雑になるという問題を来し
ている。又水冷構造の場合、炉底破損時、爆発等の危険
があるため、電極部の損耗状況を厳しく管理する必要が
ある。
本発明は、上記従来の直流アーク炉が有する問題点す
なわち、一端が溶湯中に浸される側の電極への点検補
修、熱ロス、並びに炉殻底部構造が複雑になるといった
問題点を解決し得る直流アーク炉を提供することを目的
とする。
なわち、一端が溶湯中に浸される側の電極への点検補
修、熱ロス、並びに炉殻底部構造が複雑になるといった
問題点を解決し得る直流アーク炉を提供することを目的
とする。
本発明は、アーク放電によりスクラップを溶解する直
流アーク炉において、スクラップが装入されて該スクラ
ップを溶解させるための炉殻体と、該炉殻体の側方に張
り出して設けられかつ該炉殻体において溶解された溶湯
が流れ込んで貯留されるようにその内部が炉殻体の内部
に連通された炉床部と、該炉床部内に貯留された溶湯に
その下端が浸るように該炉床部の上方からその蓋を貫通
して昇降可能に差し入れられた一方の電極と、炉殻体の
内部に貯留される溶湯面との間に所定間隔をあけて設け
られかつ前記一方の電極に対して前記溶湯を介して、ま
たは溶湯および炉殻体の内部に装入されたスクラップを
介して通電される他の電極とを備え、前記炉殻体には、
該炉殻体に装入されたスクラップが前記炉床部に侵入し
て前記一方の電極に接触することを防止するための隔壁
となる側壁が溶湯面との間に所定間隔を確保されて設け
られていることを特徴とするものである。
流アーク炉において、スクラップが装入されて該スクラ
ップを溶解させるための炉殻体と、該炉殻体の側方に張
り出して設けられかつ該炉殻体において溶解された溶湯
が流れ込んで貯留されるようにその内部が炉殻体の内部
に連通された炉床部と、該炉床部内に貯留された溶湯に
その下端が浸るように該炉床部の上方からその蓋を貫通
して昇降可能に差し入れられた一方の電極と、炉殻体の
内部に貯留される溶湯面との間に所定間隔をあけて設け
られかつ前記一方の電極に対して前記溶湯を介して、ま
たは溶湯および炉殻体の内部に装入されたスクラップを
介して通電される他の電極とを備え、前記炉殻体には、
該炉殻体に装入されたスクラップが前記炉床部に侵入し
て前記一方の電極に接触することを防止するための隔壁
となる側壁が溶湯面との間に所定間隔を確保されて設け
られていることを特徴とするものである。
〔作 用〕 上記直流アーク炉によれば、張り出し炉床部にその上
方から蓋を貫通して差し入れられた一方の電極と炉殻体
の上方から差し入れられた他方の電極との間に所定電位
をかけることによって、他方の電極と溶湯又はスクラッ
プとの間にアーク放電を生ぜしめ、スクラップを溶解す
ることができる。
方から蓋を貫通して差し入れられた一方の電極と炉殻体
の上方から差し入れられた他方の電極との間に所定電位
をかけることによって、他方の電極と溶湯又はスクラッ
プとの間にアーク放電を生ぜしめ、スクラップを溶解す
ることができる。
炉床部に差し入れた電極が従来技術の炉底電極の役割
を果すため、炉底電極が不要となり、炉床部は交流アー
ク炉と同一の構造とすることができるため、点検補修も
容易となる。
を果すため、炉底電極が不要となり、炉床部は交流アー
ク炉と同一の構造とすることができるため、点検補修も
容易となる。
また、電極を炉床部の蓋を貫通して差し入れるように
したので、炉底部や炉壁部には電極が配されず、当然な
がら炉底部や炉壁部に電極冷却用の設備も配する必要が
なく、炉底部や炉壁部の構造が簡単になる。
したので、炉底部や炉壁部には電極が配されず、当然な
がら炉底部や炉壁部に電極冷却用の設備も配する必要が
なく、炉底部や炉壁部の構造が簡単になる。
さらに、炉殻体を形成している側壁の一部が炉床部と
の間を区画する隔壁として機能し、その隔壁が炉殻体に
装入されたスクラップの炉床部への侵入を防止する。し
たがってスクラップが炉床部に侵入して一方の電極に接
触してしまうことが防止され、その結果、スパークやス
クラップを介してのショートパス通電が生じるようなこ
とがない。なお、その隔壁となる側壁は溶湯面との間に
所定間隔が確保されているので、炉床部への溶湯の流れ
込みには支障がない。
の間を区画する隔壁として機能し、その隔壁が炉殻体に
装入されたスクラップの炉床部への侵入を防止する。し
たがってスクラップが炉床部に侵入して一方の電極に接
触してしまうことが防止され、その結果、スパークやス
クラップを介してのショートパス通電が生じるようなこ
とがない。なお、その隔壁となる側壁は溶湯面との間に
所定間隔が確保されているので、炉床部への溶湯の流れ
込みには支障がない。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る直流アーク炉の概略構成を示す
図であって、図中符号11は炉殻である。炉殻11は、上部
が蓋12Aによって覆われた有底円筒状の炉殻体12と、炉
殻体12の側方に張り出して設けられた炉床部13からなっ
ている。炉床部13の内部には、炉殻体12の貯留された溶
湯14が流れ込むよう、炉殻体12の内部と連通している。
図であって、図中符号11は炉殻である。炉殻11は、上部
が蓋12Aによって覆われた有底円筒状の炉殻体12と、炉
殻体12の側方に張り出して設けられた炉床部13からなっ
ている。炉床部13の内部には、炉殻体12の貯留された溶
湯14が流れ込むよう、炉殻体12の内部と連通している。
炉床部13内には、＋側電極15が上部の蓋13Aを貫通し
て設けられている。＋側電極15は図示しない電極昇降機
構によって、その下端が溶湯14に浸るよう、昇降調整さ
れ得るようになっている。
て設けられている。＋側電極15は図示しない電極昇降機
構によって、その下端が溶湯14に浸るよう、昇降調整さ
れ得るようになっている。
一方、炉殻体12内には−側電極16が蓋体12Aを貫通し
て設けられている。−側電極16は前記＋側電極と同様図
示しない電極昇降機構18によって昇降調整されるように
なっている。
て設けられている。−側電極16は前記＋側電極と同様図
示しない電極昇降機構18によって昇降調整されるように
なっている。
＋側電極15はスパークやスクラップを介してのショー
トパス通電を避けるためスクラップとの直接接触を避け
た位置が望ましい。
トパス通電を避けるためスクラップとの直接接触を避け
た位置が望ましい。
このため、炉殻体12の炉床部13側の側壁12Bは、溶湯
面との間に間隔が確保されて炉床部13への溶湯の流れ込
みを許容しつつ、炉殻体12に投入されたスクラップ17が
炉床部13内にまで侵入することを防止するための隔壁と
して機能するものとなっている。したがって、その側壁
12Bによってスクラップの炉床部13への侵入が防止さ
れ、スクラップが＋側電極15に直接接触してしまうよう
なことが防止される。尚、側壁12Bの下端レベルｈは前
記スクラップの炉床部13への侵入防止の観点と、さら
に、スクラップの溶解終了時の湯面レベルからの適正間
隔の観点から決められる。
面との間に間隔が確保されて炉床部13への溶湯の流れ込
みを許容しつつ、炉殻体12に投入されたスクラップ17が
炉床部13内にまで侵入することを防止するための隔壁と
して機能するものとなっている。したがって、その側壁
12Bによってスクラップの炉床部13への侵入が防止さ
れ、スクラップが＋側電極15に直接接触してしまうよう
なことが防止される。尚、側壁12Bの下端レベルｈは前
記スクラップの炉床部13への侵入防止の観点と、さら
に、スクラップの溶解終了時の湯面レベルからの適正間
隔の観点から決められる。
上記−側電極16には通常のグラファイト電極を用いれ
ばよいが、＋側電極15には高融点導電性金属あるいは導
電性を有するセラミック製等の非消耗式電極を用いるの
が好ましい。＋側電極15は溶湯14中に浸される関係上グ
ラファイト製とすると、溶湯中にカーボンとして溶け込
み電極の消耗が激しく好ましくない。
ばよいが、＋側電極15には高融点導電性金属あるいは導
電性を有するセラミック製等の非消耗式電極を用いるの
が好ましい。＋側電極15は溶湯14中に浸される関係上グ
ラファイト製とすると、溶湯中にカーボンとして溶け込
み電極の消耗が激しく好ましくない。
上記直流アーク炉において、スクラップ17を溶解する
には、まず事前に炉殻11内にホットヒールあるいは溶銑
等の溶湯14を所定高さまで満たす。次いで、＋側電極15
と−側電16の間に所定の電位をかける。すると、−側電
極16の下端とスクラップ17又は溶湯14との間でアーク放
電が起こり、スクラップ17が溶解される。
には、まず事前に炉殻11内にホットヒールあるいは溶銑
等の溶湯14を所定高さまで満たす。次いで、＋側電極15
と−側電16の間に所定の電位をかける。すると、−側電
極16の下端とスクラップ17又は溶湯14との間でアーク放
電が起こり、スクラップ17が溶解される。
また、上記直流アーク炉にあっては、炉殻11の内側に
配された耐火物18を点検補修する場合でも、溶湯14内に
浸された電極（この図示例では、＋側電極）が従来技術
の炉底電極の役割を果しているため、炉底部電極がな
く、補修作業が容易となる。また、炉殻底部の構造も、
電極自体を有しておらずかつ同電極を冷却するための手
段も有していないため、簡単な構造となる。
配された耐火物18を点検補修する場合でも、溶湯14内に
浸された電極（この図示例では、＋側電極）が従来技術
の炉底電極の役割を果しているため、炉底部電極がな
く、補修作業が容易となる。また、炉殻底部の構造も、
電極自体を有しておらずかつ同電極を冷却するための手
段も有していないため、簡単な構造となる。
しかも、炉殻体12の側壁12Bが隔壁となってスクラッ
プの炉床部13への侵入が防止され、したがってスクラッ
プが＋側電極15に接触してしまってスパークやショート
パス通電が生じるようなことを防止し得る。勿論、その
隔壁となる側壁12Bと溶湯面との間には間隔が確保され
るので、炉床部13へのスクラップの侵入が防止されるの
みで溶湯の流れ込みは支障なく行われる。
プの炉床部13への侵入が防止され、したがってスクラッ
プが＋側電極15に接触してしまってスパークやショート
パス通電が生じるようなことを防止し得る。勿論、その
隔壁となる側壁12Bと溶湯面との間には間隔が確保され
るので、炉床部13へのスクラップの侵入が防止されるの
みで溶湯の流れ込みは支障なく行われる。
なお、張り出し部として設ける炉床部13は、予め、炉
底出鋼用の張り出し部がある場合、それを利用してもよ
い。
底出鋼用の張り出し部がある場合、それを利用してもよ
い。
また、電極15を蓋13Aではなく炉壁を貫通させて設け
ることも考えられようが、その場合は炉底部を貫通させ
る場合と同様の問題が生じるので好ましくない。
ることも考えられようが、その場合は炉底部を貫通させ
る場合と同様の問題が生じるので好ましくない。
また、複数の炉の一方の炉でスクラップの溶解を行な
い、その排ガスで他方の炉のスクラップを予熱し、これ
を交互に繰り返す複式溶解炉に於いて、該張出炉床部を
溶解時は電極用に、予熱時は予熱ガスの導入又は排出口
として使用しても良く、この場合は、側壁12Bと溶湯面
との間に確保される間隔が予熱ガスの流通路となる。さ
らに複式溶解炉に於いて１組の電極15と電極16をそれぞ
れ複数の炉に共用する様にしてもよい。
い、その排ガスで他方の炉のスクラップを予熱し、これ
を交互に繰り返す複式溶解炉に於いて、該張出炉床部を
溶解時は電極用に、予熱時は予熱ガスの導入又は排出口
として使用しても良く、この場合は、側壁12Bと溶湯面
との間に確保される間隔が予熱ガスの流通路となる。さ
らに複式溶解炉に於いて１組の電極15と電極16をそれぞ
れ複数の炉に共用する様にしてもよい。
また、上記実施例では電極15を垂直に立てて設けてい
るが、同電極15は必ずしも垂直に立てる必要はなく、傾
斜させて設けてもよい。さらに、電極15,16はそれぞれ
複数本から構成されてもよい。
るが、同電極15は必ずしも垂直に立てる必要はなく、傾
斜させて設けてもよい。さらに、電極15,16はそれぞれ
複数本から構成されてもよい。
以上説明したように本発明によれば、以下の優れた効
果を奏する。
果を奏する。
一端が溶湯に浸される電極を炉床部の上方からその蓋
を貫通して昇降可能に差し入れて配しており、同電極が
消耗した場合でも、必要量下げるだけで操業が続けら
れ、また、電極を炉底部や炉壁部に配する場合には避け
られない面倒な補修をなくすことができる。
を貫通して昇降可能に差し入れて配しており、同電極が
消耗した場合でも、必要量下げるだけで操業が続けら
れ、また、電極を炉底部や炉壁部に配する場合には避け
られない面倒な補修をなくすことができる。
電極を炉底部や炉壁部に組み込むことなく炉床部の上
方からその壁を貫通させて設けるようにしたので、当然
ながら炉底部や炉壁部に電極冷却用の設備も配する必要
がなく、したがって熱ロスを低減でき、かつ、炉底部や
炉壁部の構造を簡素化できる。
方からその壁を貫通させて設けるようにしたので、当然
ながら炉底部や炉壁部に電極冷却用の設備も配する必要
がなく、したがって熱ロスを低減でき、かつ、炉底部や
炉壁部の構造を簡素化できる。
炉殻に既に炉底出鋼用張り出し部を設けている場合に
は、同張り出し部を電極を上方から配設するための炉床
部として有効利用することができ、コスト低減が図れ
る。
は、同張り出し部を電極を上方から配設するための炉床
部として有効利用することができ、コスト低減が図れ
る。
炉殻体の側壁が隔壁となってスクラップの炉床部への
侵入が防止され、したがってスクラップが電極に直接接
触することによるスパークやショートパス通電が生じる
ことがない。また、その隔壁となる側壁と溶湯面との間
には間隔を確保しているので、炉床部への溶湯の流れ込
みや、予熱ガスの流通は支障なく行われる。
侵入が防止され、したがってスクラップが電極に直接接
触することによるスパークやショートパス通電が生じる
ことがない。また、その隔壁となる側壁と溶湯面との間
には間隔を確保しているので、炉床部への溶湯の流れ込
みや、予熱ガスの流通は支障なく行われる。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は従来の
直流アークの一例を示す縦断面図、第３図から第５図は
従来の直流アーク炉の炉底電極の構造を示す縦断面図で
ある。 11……炉殻、12……炉殻体、12B……側壁（隔壁）、 13……炉床部、13A……蓋、14……溶湯、 15……＋側電極、16……−側電極。
直流アークの一例を示す縦断面図、第３図から第５図は
従来の直流アーク炉の炉底電極の構造を示す縦断面図で
ある。 11……炉殻、12……炉殻体、12B……側壁（隔壁）、 13……炉床部、13A……蓋、14……溶湯、 15……＋側電極、16……−側電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 隆光 東京都千代田区大手町２丁目２番１号 石川島播磨重工業株式会社内 (72)発明者 上杉 浩之 東京都杉並区本天沼１−22−20 (56)参考文献 特開 昭60−49593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−59017（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−160847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−215583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−27185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−125642（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−254592（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−8998（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭55−22915（ＪＰ，Ｂ２) 特許39439（ＪＰ，Ｃ１)
Claims (1)
- 【請求項１】アーク放電によりスクラップを溶解する直
流アーク炉において、 スクラップが装入されて該スクラップを溶解させるため
の炉殻体と、該炉殻体の側方に張り出して設けられかつ
該炉殻体において溶解された溶湯が流れ込んで貯留され
るようにその内部が炉殻体の内部に連通された炉床部
と、該炉床部内に貯留された溶湯にその下端が浸るよう
該炉床部の上方からその蓋を貫通して昇降可能に差し入
れられた一方の電極と、炉殻体の内部に貯留される溶湯
面との間に所定間隔をあけて設けられかつ前記一方の電
極に対して前記溶湯を介して通電される他の電極とを備
え、 前記炉殻体には、該炉殻体に装入されたスクラップが前
記炉床部に侵入して前記一方の電極に接触することを防
止するための隔壁となる側壁が溶湯面との間に所定間隔
を確保されて設けられていることを特徴とする直流アー
ク炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286232A JP2549368B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 直流ア−ク炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286232A JP2549368B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 直流ア−ク炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63141291A JPS63141291A (ja) | 1988-06-13 |
| JP2549368B2 true JP2549368B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=17701681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61286232A Expired - Lifetime JP2549368B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 直流ア−ク炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2549368B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BG17932A1 (ja) * | 1972-08-29 | 1974-03-05 | ||
| SE401686B (sv) * | 1974-05-21 | 1978-05-22 | Asea Ab | Likstromsljusbagsugn enligt patentet 7317535-8 |
| JPS6049593A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-18 | 新日本製鐵株式会社 | プラズマ・ア−クによる溶融金属の加熱装置 |
| JPS618998U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-20 | 新日本製鐵株式会社 | プラズマア−ク加熱用上部浸漬型陽極 |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP61286232A patent/JP2549368B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63141291A (ja) | 1988-06-13 |
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