JP2769328B2 - DC arc furnace power control method - Google Patents
DC arc furnace power control methodInfo
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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、可動電極に供給する電力量を制御する直流
アーク炉の電力制御方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power control method for a DC arc furnace for controlling the amount of power supplied to a movable electrode.
〔従来の技術〕 第３図は直流アーク炉の全体構成図であって、直流ア
ーク炉本体１は底部に炉底電極２が設けられるとともに
上部に炉蓋３が配置されて閉じられるようになってい
る。又、この炉蓋３の中央部には孔が形成され、この孔
４に可動電極５が配置されている。なお、この直流アー
ク炉本体１の内部には被溶解物であるスクラップ６が投
入される。又、可動電極５は昇降装置７によって直流ア
ーク炉１の内部において昇降されるようになっている。
すなわち、昇降装置７は、電極昇降用電動機８が設けら
れ、この電動機８の回転軸がウィンチ９と連結されてい
る。このウィンチ９には一端が固定されたワイヤ10が掛
けられ、このワイヤ10にマスト11のローラ12が掛けられ
ている。そして、マスト11にはホルダアーム13が設けら
れ、このホルダアーム13に前記可動電極５が設けられて
いる。[Prior Art] FIG. 3 is an overall configuration diagram of a DC arc furnace. A DC arc furnace main body 1 is configured such that a furnace bottom electrode 2 is provided on a bottom portion and a furnace lid 3 is disposed on an upper portion, and is closed. ing. A hole is formed in the center of the furnace cover 3, and the movable electrode 5 is disposed in the hole 4. In addition, a scrap 6 which is an object to be melted is charged into the DC arc furnace main body 1. The movable electrode 5 is moved up and down inside the DC arc furnace 1 by a lifting device 7.
That is, the lifting device 7 is provided with the electrode lifting motor 8, and the rotating shaft of the motor 8 is connected to the winch 9. A wire 10 having one end fixed thereto is hung on the winch 9, and a roller 12 of a mast 11 is hung on the wire 10. A holder arm 13 is provided on the mast 11, and the movable electrode 5 is provided on the holder arm 13.
一方、可動電極５への電力供給系は次のようになって
いる。炉用変圧器14の一次側には送電系統15が接続さ
れ、又同変圧器14の二次側にはサイリスタ変換器16が接
続されている。そして、このサイリスタ変換器16の出力
側にリアクトル17を介して前記可動電極５が接続されて
いる。又、この電力供給系にはアーク電圧及びアーク電
流の各制御系が設けられている。すなわち、アーク電圧
制御系は、炉底電極２と可動電極５との間に電圧検出器
18が接続され、この電圧検出器18から出力される検出電
圧つまりアーク電圧が加算器19に送られている。この加
算器19には電圧設定器20に設定された設定電圧Vsが入力
しており、加算器19は検出電圧と設定電圧Vsとの電圧偏
差を求めて調節部21に送出している。しかして、この調
節部21はPI制御に従って電圧偏差に応じた昇降制御信号
を求め，この信号を電極昇降用電動機８に送出する。こ
れにより可動電極５はスクラップ６とのギャップにアー
クを発生する如くその位置が制御される。On the other hand, the power supply system to the movable electrode 5 is as follows. A power transmission system 15 is connected to a primary side of the furnace transformer 14, and a thyristor converter 16 is connected to a secondary side of the transformer 14. The movable electrode 5 is connected to the output side of the thyristor converter 16 via a reactor 17. The power supply system is provided with an arc voltage and arc current control system. That is, the arc voltage control system includes a voltage detector between the bottom electrode 2 and the movable electrode 5.
The detection voltage output from the voltage detector 18, that is, the arc voltage is sent to the adder 19. The set voltage Vs set in the voltage setter 20 is input to the adder 19, and the adder 19 obtains a voltage deviation between the detected voltage and the set voltage Vs and sends it to the adjusting unit 21. Then, the control unit 21 obtains a lifting control signal corresponding to the voltage deviation according to the PI control, and sends this signal to the electrode lifting motor 8. Thereby, the position of the movable electrode 5 is controlled so as to generate an arc in the gap with the scrap 6.
一方、アーク電流制御系は、リアクトル17と可動電極
５との間に電流検出器22が接続され、この電流検出器22
から出力される検出電流つまりアーク電流が加算器23に
送られるようになっている。この加算器23には電流設定
器24に設定された設定電流（定格電流）Isが入力してお
り、加算器23には検出電流と設定電流Isとの偏差電流を
求めてゲート制御部25へ送出している。かくして、この
ゲート制御部25は偏差電流に応じてサイリスタ変換器16
のゲート点弧角を制御している。On the other hand, in the arc current control system, a current detector 22 is connected between the reactor 17 and the movable electrode 5.
The detection current, that is, the arc current output from the controller is sent to the adder 23. The set current (rated current) Is set in the current setter 24 is input to the adder 23, and the adder 23 calculates a deviation current between the detected current and the set current Is and sends the deviation current to the gate control unit 25. Sending out. Thus, the gate control unit 25 controls the thyristor converter 16 according to the deviation current.
Gate firing angle is controlled.
しかるに、以上の構成であれば、点弧が行われると可
動電極５とスクラップ６との間にアークＱが発生してス
クラップ６は溶解する。この溶解の状態を第４図を参照
して説明すると、先ず同図（ａ）は点弧時を示してお
り、この状態で点弧されるとスクラップ６は溶解され
る。そして、この溶解に従って可動電極５は下降する。
つまり、操業パターンにおけるボーリングである。そう
して、このボーリングが進むと可動電極５は同図（ｃ）
に示すように直流アーク炉本体１の底部に到達して安定
期となる。However, with the above configuration, when ignition is performed, an arc Q is generated between the movable electrode 5 and the scrap 6, and the scrap 6 is melted. This dissolving state will be described with reference to FIG. 4. First, FIG. 4A shows the time of ignition, and when the ignition is performed in this state, the scrap 6 is melted. Then, the movable electrode 5 descends in accordance with the melting.
That is, boring in an operation pattern. Then, as the boring proceeds, the movable electrode 5 becomes as shown in FIG.
As shown in (1), a stable period is reached upon reaching the bottom of the DC arc furnace main body 1.
ところで、以上のような操業パターンでスクラップ６
を溶解する場合、溶解の初期にあってはアーク電圧の変
動が激しく安定しないが、スクラップ６の溶解が進んで
くるとアーク電圧が安定してアークＱの発生状態が安定
する。これによって可動電極５に対する大電力供給が可
能となる。しかしながら、上記構成の直流アーク炉では
スクラップ６の溶解状況に係わらず常に設定電圧及び設
定電流でスクラップ６を溶解するものとなっている。従
って、スクラップ６の溶解状況に応じて可動電極５への
供給電力量を可変とするものでなく、このため溶解時間
が長くなって溶解の効率が悪いものであった。By the way, scrap 6
In the case of melting, the arc voltage fluctuates greatly in the early stage of melting and is not stable. However, as the melting of the scrap 6 progresses, the arc voltage is stabilized and the state of generation of the arc Q is stabilized. As a result, large power supply to the movable electrode 5 becomes possible. However, in the DC arc furnace having the above configuration, the scrap 6 is always melted at the set voltage and the set current regardless of the melting state of the scrap 6. Therefore, the amount of electric power supplied to the movable electrode 5 is not made variable depending on the dissolution state of the scrap 6, and therefore, the dissolution time becomes long and the dissolution efficiency is poor.
そこで本発明は、アークが安定したときから可動電極
に最大電力を供給して溶解時間を短縮できる直流アーク
炉の電力制御方法を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a power control method for a DC arc furnace that can supply the maximum power to the movable electrode and reduce the melting time after the arc is stabilized.
本発明は、直流アーク炉の可動電極に対して直流電圧
を供給するとともにこの直流電圧と設定電圧との電圧偏
差に応じて可動電極を昇降させる直流アーク炉の電力制
御方法において、点弧されてから可動電極のボーリング
速度を検出し、このボーリング速度がボーリング開始の
速度より減速したときに設定電圧及び可動電極に流れる
電流に対する設定電流を最大許容値に設定変更して上記
目的を達成しようとする直流アーク炉の電力制御方法で
ある。The present invention provides a power control method for a DC arc furnace that supplies a DC voltage to a movable electrode of a DC arc furnace and raises and lowers the movable electrode according to a voltage deviation between the DC voltage and a set voltage. Detects the boring speed of the movable electrode from, and attempts to achieve the above object by changing the set voltage and the set current with respect to the current flowing through the movable electrode to the maximum allowable value when the boring speed is reduced from the boring start speed. It is a power control method of a DC arc furnace.
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。なお、第３図と同一部分には同一符号を付してそ
の詳しい説明は省略する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
第１図は直流アーク炉の電力制御方法を適用した直流
アーク炉の電力制御装置の全体構成図である。同図にお
いて30は電力制御手段であって、これは点弧されてから
可動電極５のボーリング速度を検出し、このボーリング
速度がボーリング開始より減速したときに設定電圧Vs及
び設定電流Isを最大許容値に設定変更する機能を有する
ものである。具体的な構成は次の通りである。31はパル
スジェネレータであって、このパルスジェネレータ31は
電極昇降用電動機８の回転軸と連結されて電動機８の回
転数と対応したパルス数のパルス信号を発生するもので
ある。又、ボーリング速度検出部82はパルスジェネレー
タ31からのパルス信号を所定のサンプリング同期毎に受
け、このパルス数のアップ及びダウンカウントを行なっ
て可動電極５の位置Ｈを求め、この位置と前回の位置と
の差及びサンプリング周期とから可動電極５のボーリグ
速度を算出する機能を有している。そして、このボーリ
ング速度dvは設定変更判定部33に送られるようになって
いる。この設定変更判定部33はボーリング速度検出部32
で求められたボーリング速度を受け、今回受けたボーリ
ング速度と前回受けたボーリング速度とを比較してボー
リング速度が減速したかを検出する機能を有している。
そして、この設定変更判定部33は減速したことを検出す
ると変更信号を設定電圧変更部34及び設定電流変更部35
へ送出する機能を有するものである。つまり、ボーリン
グ速度が減速したとき、スクラップ６の溶解は進んでア
ーク電圧の変動は少なくなる。設定電圧変更部34は通常
の「１」の信号を電圧設定器20と加算器19との間に接続
された乗算器36に送出しており、変更信号を受けると変
更率α１を同乗算器36へ送出して最大許容設定電圧Vs・
α１に設定変更するものとなっている。又、設定電流変
更部35は通常「１」の信号を電流設定器24と加算器23と
の間に接続された乗算器37に送出しており、変更信号を
受けると変更率α２を同乗算器37へ送出して最大許容設
定電流Is・α２に設定変更するものとなっている。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a DC arc furnace power control apparatus to which a DC arc furnace power control method is applied. In the figure, reference numeral 30 denotes a power control means, which detects the boring speed of the movable electrode 5 after being fired, and when the boring speed is reduced from the start of boring, the set voltage Vs and the set current Is are allowed to a maximum. It has a function of changing the setting to a value. The specific configuration is as follows. A pulse generator 31 is connected to the rotating shaft of the motor 8 for raising and lowering the electrode, and generates a pulse signal having a pulse number corresponding to the rotation speed of the motor 8. The boring speed detector 82 receives a pulse signal from the pulse generator 31 at every predetermined sampling synchronization, and counts up and down the number of pulses to obtain the position H of the movable electrode 5. Has a function of calculating the baud rate of the movable electrode 5 from the difference between the moving electrode 5 and the sampling period. The boring speed dv is sent to the setting change judging unit 33. The setting change judging section 33 includes a boring speed detecting section 32.
Has a function of detecting whether the boring speed has been reduced by comparing the received boring speed with the previously received boring speed.
When the setting change determining unit 33 detects that the vehicle has decelerated, the setting change determining unit 33 sends a change signal to the set voltage changing unit 34 and the set current changing unit 35.
It has the function of sending to That is, when the boring speed is reduced, the melting of the scrap 6 proceeds, and the fluctuation of the arc voltage is reduced. Setting voltage changing unit 34 is sent to a multiplier 36 connected between the normal signal of "1" and the voltage setter 20 and an adder 19, the multiplication changing ratio alpha 1 and receiving a change signal The maximum allowable set voltage Vs
It has been assumed that the configuration changes to the α 1. Also, it is sent to a multiplier 37 connected between the set current changer 35 to signal normal "1" and the current setting unit 24 and an adder 23, a a change rate alpha 2 receives a change signal the It has become one that configuration changes to the maximum permissible set current is · alpha 2 and sent to the multiplier 37.
次に上記の如く構成された装置の作用について説明す
る。Next, the operation of the apparatus configured as described above will be described.
可動電極５に直流電圧が供給されて可動電極５とスク
ラップ６との間にアークＱが発生すると、このアークに
よりスクラップ６は溶解する。このとき、アーク電圧は
電圧検出器18によって検出され加算器19に送られて設定
電圧Vsとの電圧偏差が求められ、この電圧偏差が調節部
21に送られる。そして、この調節部21からは電圧偏差を
零とするような昇降制御信号が電極昇降用電動機８に送
られて可動電極５は昇降制御される。このようにして可
動電極５が昇降制御されながらスクラップ６が溶解され
ると、可動電極５は次第に下降する、つまりボーリング
に入る。このとき、パルスジェネレータ31は電極昇降用
電動機８の回転数に応じたパルス数のパルス信号を発生
する。ボーリング速度検出部32はこのパルス信号を所定
のサンプリング周期毎に受けてカウントを行い、このカ
ウント値からの可動電極５の現在位置を求める。そし
て、この現在位置と前回検出した位置との差及びサンプ
リング周期とから可動電極５のボーリング速度を算出す
る。そして、設定変更判定部33はボーリング速度検出部
32で求められたボーリング速度を受け、この速度と前回
受けた速度とを比較して減速したかを検出する。ところ
で、ボーリングの初期にあたってその速度は第２図に示
すようにv1となっている。従って、可動電極５はボーリ
ング速度v1で下降してスクラップ６を溶解している。な
お、このボーリング速度v1はスクラップ６の種類によっ
て異なる。When a DC voltage is supplied to the movable electrode 5 and an arc Q is generated between the movable electrode 5 and the scrap 6, the scrap 6 is melted by the arc. At this time, the arc voltage is detected by the voltage detector 18 and sent to the adder 19 to determine a voltage deviation from the set voltage Vs.
Sent to 21. Then, a lift control signal for reducing the voltage deviation to zero is sent from the adjuster 21 to the electrode lifting / lowering motor 8, and the movable electrode 5 is controlled to move up and down. When the scrap 6 is melted while the movable electrode 5 is controlled to move up and down in this way, the movable electrode 5 gradually descends, that is, enters the boring. At this time, the pulse generator 31 generates a pulse signal having a pulse number corresponding to the rotation speed of the electrode lifting / lowering motor 8. The boring speed detector 32 receives this pulse signal at every predetermined sampling period, performs counting, and obtains the current position of the movable electrode 5 from the count value. Then, the boring speed of the movable electrode 5 is calculated from the difference between the current position and the previously detected position and the sampling period. Then, the setting change determination unit 33 is a boring speed detection unit.
Receiving the boring speed obtained in step 32, the speed is compared with the speed previously received to detect whether the speed has been reduced. Incidentally, the speed has become v 1 as shown in FIG. 2 initial boring when. Therefore, the movable electrode 5 are dissolved scrap 6 descends boring speed v 1. Note that the boring speed v 1 depends on the type of scrap 6.
このようにしてスクラップ６の溶解 その溶鋼等により可動電極５のボーリング速度がv2に減
速する。これにより、ボーリング速度検出部32で検出さ
れるボーリング速度はv2となる。従って、設定変更判定
部33は前回のボーリング速度v1と今回のボーリング速度
v2とを比較することによってボーリング速度が減速した
ことを検出する。このとき、アーク電圧の変動は少なく
なったときであり、設定変更判定部33は減速の判定結果
から変更信号を設定電圧変更部34及び設定電圧変更部35
へ送出する。かくして、設定電圧変更部34は乗算器36へ
変更率α１を送出することによって設定電圧Vsを最大許
容設定電圧Vs・α１に設定変更する。又、これと同時に
設定電流変更部35は乗算器37へ変更率α２を送出するこ
とによって設定電流Isを最大許容設定電流Is・α２に設
定変更する。この結果、可動電極５には最大許容電力が
供給されてスクラップ６の溶解が行われる。しかるに、
最大許容電力が供給されれば、スクラップ６の溶解速度
は速くなる。Boring speed of the movable electrode 5 by dissolving the molten steel such scrap 6 in this way is reduced to v 2. Thus, boring speed detected by the boring speed detector 32 is v 2. Therefore, this boring speed setting change determining unit 33 the previous boring speed v 1
v detects that boring speed is decelerated by comparing the 2. At this time, the change in the arc voltage is reduced, and the setting change determining unit 33 outputs a change signal from the determination result of the deceleration to the setting voltage changing unit 34 and the setting voltage changing unit 35.
Send to Thus, the set voltage changing unit 34 changes the set voltage Vs to the maximum allowable set voltage Vs · α 1 by sending the change rate α 1 to the multiplier 36. At the same time, the set current changing unit 35 changes the set current Is to the maximum allowable set current Is · α 2 by sending the change rate α 2 to the multiplier 37. As a result, the maximum allowable power is supplied to the movable electrode 5, and the scrap 6 is melted. However,
When the maximum allowable power is supplied, the melting speed of the scrap 6 increases.
このように上記一実施例においては、点弧されてから
可動電極５のボーリング速度を検出し、このボーリング
速度がボーリング開始の速度より減速したときに設定電
圧Vs及び設定電流Isを最大許容値に設定変更するように
したので、アークＱの発生が安定したとから可動電極５
に供給する電力量を設備の最大許容電力量にできる。従
って、スクラップ６の溶解時間を短縮できて溶解の効率
を向上でき、さらに可動電極５に供給する電力に無駄が
生じない。As described above, in the above-described embodiment, the boring speed of the movable electrode 5 is detected after the ignition, and the set voltage Vs and the set current Is are set to the maximum allowable values when the boring speed is reduced from the boring start speed. Since the setting was changed, the generation of the arc Q became stable,
To the maximum allowable power of the equipment. Therefore, the melting time of the scrap 6 can be shortened, the melting efficiency can be improved, and the power supplied to the movable electrode 5 is not wasted.
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなく
その主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、
可動電極５のボーリング速度は電極昇降用電動機８の回
転数を検出するのでなく可動電極５の変位を直接検出し
てもよい。又、設定電圧及び設定電流の変更設定は、乗
算器を用いずに別途最大許容電圧及び電流の各設定器を
設けて変更設定するようにしてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified without departing from the gist thereof. For example,
The boring speed of the movable electrode 5 may directly detect the displacement of the movable electrode 5 instead of detecting the number of rotations of the electrode lifting / lowering motor 8. Further, the change setting of the set voltage and the set current may be changed and set by separately providing each setter of the maximum allowable voltage and current without using the multiplier.
以上詳記したように本発明によれば、アークが安定し
たときから可動電極に最大電力を供給して溶解時間を短
縮できる直流アーク炉の電力制御方法を提供できる。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a power control method for a DC arc furnace that can reduce the melting time by supplying the maximum power to the movable electrode after the arc is stabilized.
第１図は本発明に係わる直流アーク炉の電力制御方法の
一実施例を適用した直流アーク炉の電力制御装置の全体
構成図、第２図は可動電極のボーリング速度を示す図、
第３図は従来技術を説明するための図、第４図は直流ア
ーク炉の操業パターンを示す図である。 １……直流アーク炉本体、２……炉底電極、５……可動
電極、６……スクラップ、７……昇降装置、16……サイ
リスタ変換器、18……電圧検出器、19……加算器、20…
…電圧設定器、21……調節器、22……電流設定器、23…
…加算器、24……電流設定器、25……ゲート制御部、30
……電力変更手段、31……パルスジェネレータ、32……
ボーリング速度検出部、33……設定変更部、34……設定
電圧変更部、35……設定電流変更部、36,37……乗算
器。1 is an overall configuration diagram of a DC arc furnace power control device to which an embodiment of a DC arc furnace power control method according to the present invention is applied, FIG. 2 is a diagram showing a boring speed of a movable electrode,
FIG. 3 is a diagram for explaining the prior art, and FIG. 4 is a diagram showing an operation pattern of the DC arc furnace. 1 ... DC arc furnace main body, 2 ... furnace bottom electrode, 5 ... movable electrode, 6 ... scrap, 7 ... lifting device, 16 ... thyristor converter, 18 ... voltage detector, 19 ... addition Vessels, 20…
... Voltage setting device, 21 ... Controller, 22 ... Current setting device, 23 ...
... Adder, 24 ... Current setting device, 25 ... Gate control unit, 30
…… Power changing means, 31 …… Pulse generator, 32 ……
Boring speed detection section, 33: setting change section, 34: set voltage change section, 35: set current change section, 36, 37 ... multiplier.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 敏道 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 加藤 清 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52−48854（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F27B 3/08,3/28 F27D 11/08 H05B 7/148────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Toshimichi Maki 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Norio Blue 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan (72) Inventor: Kiyoshi Kato 1-1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Fuji Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-52-48854 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 6 , DB name) F27B 3 / 08,3 / 28 F27D 11/08 H05B 7/148
Claims (1)
を供給するとともにこの直流電圧と設定電圧との電圧偏
差に応じて前記可動電極を昇降させる直流アーク炉の電
力制御方法において、点弧されてから前記可動電極のボ
ーリング速度を検出し、このボーリング速度がボーリン
グ開始の速度より減速したときに前記設定電圧及び前記
可動電極に流れる電流に対する設定電流を最大許容値に
設定変更することを特徴とする直流アーク炉の電力制御
方法。1. A power control method for a DC arc furnace in which a DC voltage is supplied to a movable electrode of the DC arc furnace and the movable electrode is raised and lowered in accordance with a voltage deviation between the DC voltage and a set voltage. After that, the boring speed of the movable electrode is detected, and when the boring speed is reduced from the boring start speed, the set current for the set voltage and the current flowing through the movable electrode is changed to a maximum allowable value. A power control method for a DC arc furnace.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63211736A JP2769328B2 (en) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | DC arc furnace power control method |
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Publications (2)
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2010139203A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Daido Steel Co Ltd | Furnace interior state determination device for arc furnace |
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1988
- 1988-08-26 JP JP63211736A patent/JP2769328B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH0261489A (en) | 1990-03-01 |
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