JP2641914B2 - Ignition circuit control method for DC arc furnace - Google Patents
Ignition circuit control method for DC arc furnaceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直流アーク炉において、特に点弧状態を安定
に維持できるようにした直流アーク炉の点弧制御方法に
関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a DC arc furnace, and more particularly to a DC arc furnace ignition control method capable of stably maintaining an ignition state.
（従来の技術） 一般に、例えば製鋼用の直流アーク炉においては、可
動電極からアークを発生させながら、溶解原料であるス
クラップ等の被溶解物（以下、スクラップと指称する）
を溶解して炉底に溶鋼を得るものであるが、そのスクラ
ップの溶解時にスクラップの形状が時々刻々と変化し、
それに伴ってアーク電圧が変化することから、所望のア
ーク電圧を確実に得る，すなわちアークを確実に発生さ
せるには、可動電極を頻繁に昇降制御する必要がある。(Prior Art) In general, for example, in a direct current arc furnace for steelmaking, a material to be melted such as scrap as a raw material for melting (hereinafter, referred to as scrap) while generating an arc from a movable electrode.
Is melted to obtain molten steel at the furnace bottom, but the shape of the scrap changes moment by moment when the scrap is melted,
Since the arc voltage changes accordingly, it is necessary to frequently raise and lower the movable electrode in order to reliably obtain a desired arc voltage, that is, to surely generate an arc.
このため、従来では第３図に示すように、直流アーク
炉１の内部にスクラップ２を充填して炉上部に炉蓋３を
閉止した後、その炉蓋３上部からカーボン電極等の可動
電極４を挿入し、炉用変圧器５、サイリスタ変換器6,平
滑リアクトル７を介して、可動電極４と炉底電極８との
間に、常に所望とするアーク電流を流し、所定の電圧が
アークに印加されるように可動電極４を位置制御しなが
ら、可動電極４の先端からアークを発生させてスクラッ
プ２を順次溶解している。すなわち、このアーク発生時
に、可動電極４と炉底電極８との間の電圧Vrを電圧検出
器10で検出し、この検出電圧Vrと電圧設定器11で予め定
められた設定電圧Vdとの電圧偏差が零となるように調節
部12で比例積分演算を行い、これによって得られた操作
出力（制御信号）を電極昇降用電動機13に与える。そし
て、この電極昇降用電動機13は操作出力に基づいて正転
または逆転し、それに伴ってウインチ14が一端を固定端
とするワイヤ15の他端を巻取りまたは巻戻すことによ
り、このワイヤ15を介してマスト16を昇降制御する。こ
の時、マスト16上部に水平に固定されたホルダアーム17
が一緒に昇降することにより、このホルダアーム17を介
して可動電極４が昇降され、可動電極４と炉底電極８と
の間に所定の電圧が印加されて、可動電極４の先端から
所望のアークが発生する。For this reason, conventionally, as shown in FIG. 3, after the scrap 2 is filled in the DC arc furnace 1 and the furnace lid 3 is closed on the upper part of the furnace, the movable electrode 4 such as a carbon electrode is And a desired arc current always flows between the movable electrode 4 and the furnace bottom electrode 8 via the furnace transformer 5, the thyristor converter 6, and the smoothing reactor 7, and a predetermined voltage is applied to the arc. While controlling the position of the movable electrode 4 so as to be applied, an arc is generated from the tip of the movable electrode 4 to melt the scrap 2 sequentially. That is, when this arc occurs, the voltage Vr between the movable electrode 4 and the furnace bottom electrode 8 is detected by the voltage detector 10, and the voltage between the detected voltage Vr and the set voltage Vd predetermined by the voltage setter 11 is detected. The control unit 12 performs a proportional-integral operation so that the deviation becomes zero, and supplies an operation output (control signal) obtained by this operation to the electrode lifting / lowering motor 13. The electrode lifting / lowering motor 13 rotates forward or backward based on the operation output, and the winch 14 winds or rewinds the other end of the wire 15 having one end as a fixed end. The mast 16 is controlled to move up and down. At this time, the holder arm 17 fixed horizontally on top of the mast 16
Move up and down together, the movable electrode 4 is moved up and down through the holder arm 17, a predetermined voltage is applied between the movable electrode 4 and the furnace bottom electrode 8, and a desired voltage is applied from the tip of the movable electrode 4. An arc occurs.
従って、この種の電極昇降制御方法は、設定電圧が検
出電圧よりも小（Vd−Vr＜０）なる関係にある時は可動
電極４を下降させ、設定電圧が検出電圧よりも大（Vd−
Vr＞０）なる関係にある時は可動電極４を上昇させるよ
うに制御を行っている。なお、アーク電流の制御におい
ては、サイリスタ変換器６の直流出力側または炉底電極
８の出力側よりアーク電流を検出し、この検出電流Irと
設定電流Idとの電流偏差が零となるように自動電流調整
器でゲート制御角αを求め、このゲート制御角αに応じ
てサイリスタ変換器６のゲートを制御するようにしてい
る。Therefore, in this type of electrode lifting / lowering control method, when the set voltage is smaller than the detected voltage (Vd−Vr <0), the movable electrode 4 is lowered, and the set voltage is larger than the detected voltage (Vd−Vr−0).
When there is a relationship of Vr> 0), control is performed so as to raise the movable electrode 4. In the control of the arc current, the arc current is detected from the DC output side of the thyristor converter 6 or the output side of the hearth electrode 8 so that the current deviation between the detected current Ir and the set current Id becomes zero. The gate control angle α is obtained by the automatic current regulator, and the gate of the thyristor converter 6 is controlled according to the gate control angle α.
（発明が解決しようとする課題） ところで、上述したような製鋼用の直流アーク炉で
は、高電圧操業を行なう場合、直流アーク炉内の溶解中
のスクラップの状況，溶鋼中への炭粉吹込み，または酸
素吹精中等の炉内雰囲気の影響を受け易く、点弧状態を
安定に維持することが困難である。すなわち、従来では
直流アーク炉の点弧時に、可動電極をスクラップまたは
溶鋼に接触するまで下降し、短絡（アーク電圧＝０）に
よるアーク電流発生後、可動電極に印加される電圧（ア
ーク電圧）と設定電圧との電圧偏差がなくなるまで可動
電極を上昇させるようにしている。しかしながら、この
ような方法では、直流アーク炉の点弧後、スクラップの
瞬時溶解，スクラップの吹き飛ばしや、アークジェット
による溶鋼の凹み等に起因してアーク電圧が急激に大き
くなりすぎ、安定電圧範囲外となり、この状態で可動電
極の下降を行ってもアーク電圧がなかなか下がらず、つ
いには消弧に至ってしまう。(Problems to be Solved by the Invention) In the above-described DC arc furnace for steelmaking, when high-voltage operation is performed, the state of scrap during melting in the DC arc furnace and the injection of coal powder into molten steel Or the atmosphere inside the furnace, such as during oxygen blowing, and it is difficult to maintain a stable ignition state. That is, conventionally, when the DC arc furnace is ignited, the movable electrode descends until it comes into contact with scrap or molten steel, and after an arc current is generated by a short circuit (arc voltage = 0), the voltage (arc voltage) applied to the movable electrode is reduced. The movable electrode is raised until the voltage deviation from the set voltage disappears. However, in such a method, after ignition of the DC arc furnace, the arc voltage becomes too large suddenly due to instantaneous melting of the scrap, blowing of the scrap, dent of the molten steel by the arc jet, etc. In this state, even if the movable electrode is lowered, the arc voltage does not readily drop, and eventually the arc is extinguished.
本発明は上記のような問題を解決するために成された
もので、その目的は点弧状態に安定に維持し、安定して
高電圧操業を行うことが可能な直流アーク炉の点弧回路
制御方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to stably maintain an ignition state and to perform a high-voltage operation in a stable manner in a DC arc furnace ignition circuit. It is an object to provide a control method.
（課題を解決するための手段および作用） 上記の目的を達成するために本発明では、直流アーク
炉内の被溶解物を溶解する可動電極を，被溶解物または
溶鋼に接触するまで下降し、短絡によるアーク電流発生
後、可動電極に印加される電圧と予め定められた第１の
設定電圧との電圧偏差がなくなるまで，可動電極を上昇
させるようにした直流アーク炉の点弧方法において、直
流アーク炉の点弧時に，設定電圧を第１の設定電圧より
も低い安定して点弧できる第２の設定電圧に設定し、点
弧を検出してから一定時間経過後に，設定電圧を第１の
設定電圧に戻すようにすることにより、可動で電極をス
クラップまたは溶鋼から離さないように付近に保持して
おくことができ、点弧状態を安定に維持することが可能
となる。(Means and Actions for Solving the Problems) In order to achieve the above object, according to the present invention, a movable electrode for melting a material to be melted in a DC arc furnace is lowered until it comes into contact with the material to be melted or molten steel, In the method of starting a DC arc furnace, the movable electrode is raised until a voltage deviation between a voltage applied to the movable electrode and a predetermined first set voltage after the occurrence of the arc current due to the short circuit disappears. When the arc furnace is ignited, the set voltage is set to a second set voltage lower than the first set voltage and can be stably ignited. By returning to the set voltage, it is possible to keep the electrode movable and close to the scrap or molten steel so as not to be separated from the molten steel, and it is possible to stably maintain the ignition state.
（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の点弧回路制御方法を適用した直流
アーク炉の電極昇降制御システムの全体構成例を示す図
であり、第３図と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of an electrode lifting and lowering control system of a DC arc furnace to which the ignition circuit control method of the present invention is applied, and the same parts as those in FIG. Are omitted, and only different portions will be described here.
第１図において、電圧設定器18は、前述した電圧設定
器10の設定電圧Vdと同じ大きさの第１の設定電圧V1を設
定するものである。また、関数発生器19は、電圧設定器
18からの第１の設定電圧V1をスイッチ20を介して入力
し、この入力電圧をある変化率で徐々に変化させて出力
し、T2時間経過以後は継続してV1の大きさの電圧を出力
するものである。さらに、電圧設定器21は、第１の設定
電圧V1よりも低い安定して点弧できる第２の設定電圧V2
を設定するものである。さらにまた、スイッチ22は、関
数発生器19からの出力電圧と電圧設定器21からの出力電
圧とを、前述の減算器11に切換え出力するものである。In Figure 1, the voltage setter 18 is for setting the first set voltage V 1 of the same size as the set voltage Vd of the voltage setter 10 described above. The function generator 19 is a voltage setting device.
The first set voltage V 1 of the 18 input through the switch 20, and outputs gradually changing a change rate with the input voltage, T 2 hours elapsed after the magnitude of V 1 continues It outputs a voltage. Further, the voltage setting device 21 is capable of stably firing the second set voltage V 2 lower than the first set voltage V 1.
Is set. Further, the switch 22 switches and outputs the output voltage from the function generator 19 and the output voltage from the voltage setter 21 to the subtractor 11 described above.
一方、点弧検出部23は、アーク電流Iiの変化から直流
アーク炉１の点弧を検出するものである。また、タイマ
ー24は、点弧検出部23からの検出出力により起動され、
一定時間T1経過後に動作して、この動作出力を上記各ス
イッチ20,22に対する切換信号として出力するものであ
る。On the other hand, the ignition detector 23 detects the ignition of the DC arc furnace 1 from the change in the arc current Ii. Further, the timer 24 is started by the detection output from the ignition detection unit 23,
Operating after a predetermined time T 1 elapses, the operation output is output as switching signals for the switches 20, 22.
次に、本実施例における直流アーク炉の点弧回路制御
方法について、第２図を用いて説明する。Next, a method for controlling the ignition circuit of the DC arc furnace in the present embodiment will be described with reference to FIG.
いま、直流アーク炉１の点弧を行なう際には、まずス
イッチ22を電圧設定器21側に強制的に切換え、設定電圧
を安定して点弧できる第２の設定電圧V2に設定してお
く。次に、この状態で、可動電極４をスイッチ２または
溶鋼に接触するまで下降し、短絡によるアーク電流を発
生させる。そしてこの状態で、可動電極４に印加される
電圧と第２の設定電圧V2との電圧偏差がなくなるまで、
可動電極４を上昇させて安定した点弧を行う。Now, when performing the ignition of the DC arc furnace 1, first switches the switch 22 to force the voltage setter 21 side, stably set to the second set voltage V 2 which can be the firing by the set voltage deep. Next, in this state, the movable electrode 4 is lowered until it comes into contact with the switch 2 or the molten steel, thereby generating an arc current due to a short circuit. In this state, until the voltage and voltage deviation of the second set voltage V 2 applied to the movable electrode 4 is eliminated,
The movable electrode 4 is raised to perform stable ignition.
一方、上述の点弧時点を点弧検出部23が検出し、この
検出出力によってタイマー24が起動する。そして、この
タイマー24が起動してから一定時間T1経過すると、この
時点でその動作出力により、スイッチ20を閉じると共
に，スイッチ22を関数発生器19側に切換える。これによ
り、電圧設定器18からの第１の設定電圧V1が、スイッチ
20を通して関数発生器19に入力される。そして、関数発
生器19は、この第１の設定電圧V1を第２図に示す如くあ
る変化率で徐々に変化させて出力し、T2時間経過した時
点でV1の大きさの電圧を出力することにより、それ以後
は設定電圧を通常時の第１の設定電圧V2に設定する。こ
れにより、可動電極４に印加される電圧と第１の設定電
圧V1との電圧偏差がなくなるように、可動電極４を上昇
または下降させて安定した操業を行う。On the other hand, the above-mentioned firing point is detected by the firing detecting section 23, and the timer 24 is started by the detection output. When this timer 24 is a predetermined time T 1 has elapsed since the start, by the operation output at this time, it closes the switch 20 switches the switch 22 to the function generator 19 side. As a result, the first set voltage V 1 from the voltage setter 18 is
It is input to a function generator 19 through 20. The function generator 19, the first set voltages V 1 output is gradually changed at a certain rate of change as shown in FIG. 2, the magnitude of the voltage V 1 at the time of the lapse of T 2 hours by outputting, thereafter sets the set voltage to the first set voltage V 2 at the time of normal. Thus, as the voltage and the voltage deviation between the first set voltage V 1 applied to the movable electrode 4 is eliminated, perform stable operation by the movable electrode 4 is raised or lowered.
上述したように本実施例では、直流アーク炉１の点弧
時に，設定電圧を通常時の第１の設定電圧V1よりも低い
安定して点弧できる第２の設定電圧V2に設定し、点弧し
てから一定時間T1内は当該第２の設定電圧V2に設定保持
し、一定時間T2経過後に，設定電圧を一定時間T2内に徐
々に変化させながら第１の設定電圧V1に戻すようにした
ものである。In the present embodiment, as described above, the point at arc DC arc furnace 1 is set to the second set voltage V 2 which can be stably firing normally lower than the first set voltage V 1 of the time the set voltage , is within a predetermined time T 1 from the firing set held in the second set voltage V 2, after a predetermined time T 2 has elapsed, the first set while gradually changing within a predetermined time T 2 the set voltage it is obtained by returned to the voltage V 1.
従って、直流アーク炉１の点弧後、スクラップの瞬時
溶解，スクラップの吹き飛ばしや、アークジェットによ
る溶鋼の凹み等が発生する一定時間T1の間は、設定電圧
が安定して点弧できる低い電圧V2に設定されるため、従
来のように消弧に至ってしまうということがなくなり、
直流アーク炉１の点弧状態を安定に維持し、安定して高
電圧操業を行うことが可能となる。Therefore, after ignition of the DC arc furnace 1, scrap instantaneous dissolution, and blowing the scrap, during a predetermined time period T 1 in which like recess of the molten steel by arc jet is generated, a low voltage that can firing by setting voltage is stabilized because it is set to V 2, as in the prior art prevents it arises reached the extinguishing,
It is possible to stably maintain the ignition state of the DC arc furnace 1 and perform a stable high-voltage operation.
尚、上記実施例では、直流アーク炉１の点弧を検出し
てから一定時間T1経過後に，設定電圧を一定時間T2内に
徐々に変化させながら第１の設定電圧V1に戻すようにし
たが、一定時間T1経過後に設定電圧を直ちに第１の設定
電圧V1に戻すようにしてもよいものである。In the above embodiment, after a predetermined time T 1 elapses from the detection of the ignition of the DC arc furnace 1, to return to the first setting voltages V 1 while gradually changing within a predetermined time T 2 the set voltage Although the the one in which may be returned to the predetermined time T 1 immediately first sets the set voltage after the lapse of the voltage V 1.
（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、直流アーク炉の
点弧時に，設定電圧を通常時の第１の設定電圧よりも低
い安定して点弧できる第２の設定電圧に設定し、点弧を
検出してから一定時間経過後に，設定電圧を第１の設定
電圧を戻すようにしたので、点弧状態を安定に維持し、
安定して高電圧操業を行うことが可能な直流アーク炉の
点弧回路制御方法が提供できる。(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, when the DC arc furnace is ignited, the set voltage is changed to the second set voltage which is lower than the normal first set voltage and can be stably fired. The set voltage is returned to the first set voltage after a lapse of a predetermined time from the setting and the detection of the ignition, so that the ignition state is stably maintained,
A method for controlling a starting circuit of a DC arc furnace capable of stably performing a high voltage operation can be provided.
第１図は本発明を適用した直流アーク炉の電極昇降制御
システムの一実施例を示す全体構成図、第２図は同実施
例における作用を説明するための図、第３図は従来の直
流アーク炉の電極昇降制御システムを示す構成図であ
る。 １……直流アーク炉、２……スクラップ、４……可動電
極、５……炉用変圧器、６……サイリスタ変換器、７…
…平滑リアクトル、８……炉底電極、10……電圧検出
器、11……電圧設定器、12……調節部、18……電圧設定
器、19……関数発生器、20……スイッチ、21……電圧設
定器、22……スイッチ、23……点弧検出部、24……タイ
マー。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an electrode raising / lowering control system of a DC arc furnace to which the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation in the embodiment, and FIG. It is a block diagram which shows the electrode raising / lowering control system of an arc furnace. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC arc furnace, 2 ... Scrap, 4 ... Movable electrode, 5 ... Transformer for furnace, 6 ... Thyristor converter, 7 ...
... Smoothing reactor, 8 ... Bottom electrode, 10 ... Voltage detector, 11 ... Voltage setting device, 12 ... Adjustment unit, 18 ... Voltage setting device, 19 ... Function generator, 20 ... Switch 21: Voltage setting device, 22: Switch, 23: Fire detection unit, 24: Timer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 昭一 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 青 範夫 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 鶴田 正己 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−143994（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−13592（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−126050（ＪＰ，Ｕ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Shoichi Takahashi, 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Norio Blue 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Inside (72) Inventor Masami Tsuruta 1-1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-61-143994 (JP, A) JP-A-61-13592 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 53-126050 (JP, U)
Claims (2)
電極を，被溶解物または溶鋼に接触するまで下降し、短
絡によるアーク電流発生後、前記可動電極に印加される
電圧と予め定められた第１の設定電圧との電圧偏差がな
くなるまで，前記可動電極を上昇させるようにした直流
アーク炉の点弧方法において、 前記直流アーク炉の点弧時に，設定電圧を前記第１の設
定電圧よりも低い安定して点弧できる第２の設定電圧に
設定し、点弧を検出してから一定時間経過後に，設定電
圧を前記第１の設定電圧に戻すようにした ことを特徴とする直流アーク炉の点弧回路制御方法。1. A movable electrode for melting a material to be melted in a DC arc furnace is lowered until it comes into contact with the material to be melted or molten steel, and after an arc current is generated by a short circuit, a voltage applied to the movable electrode is determined in advance. In the method for starting a DC arc furnace, wherein the movable electrode is raised until the voltage deviation from the first set voltage is eliminated, the setting voltage is set to the first setting when the DC arc furnace is fired. A second set voltage lower than the voltage, which can be stably fired, and the set voltage is returned to the first set voltage after a lapse of a predetermined time from the detection of the ignition. A method for controlling a firing circuit of a DC arc furnace.
せながら戻すようにした ことを特徴とする請求項第（１）項記載の直流アーク炉
の点弧回路制御方法。2. The method of controlling a starting circuit of a DC arc furnace according to claim 1, wherein the set voltage is returned to the first set voltage while gradually changing the set voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63211739A JP2641914B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Ignition circuit control method for DC arc furnace |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP63211739A JP2641914B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Ignition circuit control method for DC arc furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0261989A JPH0261989A (en) | 1990-03-01 |
| JP2641914B2 true JP2641914B2 (en) | 1997-08-20 |
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ID=16610787
Family Applications (1)
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| JP63211739A Expired - Lifetime JP2641914B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | Ignition circuit control method for DC arc furnace |
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-
1988
- 1988-08-26 JP JP63211739A patent/JP2641914B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0261989A (en) | 1990-03-01 |
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