JP2797152B2 - 金属溶解精錬用直流電気炉 - Google Patents

金属溶解精錬用直流電気炉

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JP2797152B2
JP2797152B2 JP3068077A JP6807791A JP2797152B2 JP 2797152 B2 JP2797152 B2 JP 2797152B2 JP 3068077 A JP3068077 A JP 3068077A JP 6807791 A JP6807791 A JP 6807791A JP 2797152 B2 JP2797152 B2 JP 2797152B2
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原 博 義 松
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トーア・スチール株式会社
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属溶解精錬用直流電気
炉とりわけ2炉体1電源方式の直流電気炉に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】製鋼用で代表される金属溶解精錬用の電
気炉には、従来一般に交流三相式アーク炉が使用されて
きたが、近年直流アーク炉が開発され、稼働されつつあ
る。この直流アーク炉は、カーボン電極が陰極専用の1
本で足りるため、電極原単位を大幅に向上することがで
き、電機効率と溶鋼撹拌がよく、放熱ロスが少ないため
電力原単位も向上することができ、ホットスポットがな
いため炉体耐火物原単位も向上することができ、フリッ
カーレベルも大幅に低減することができ、また騒音も小
さいなどの利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、直流アーク炉
は、三相交流アーク炉と違って炉底側に陽極を設置し陰
極のカーボン電極とでアークを生成させるものであるか
ら、炉底側電極は空冷または水冷を行っても短期間で寿
命に達し、交換を行わなければならない。また、電源設
備として炉用トランスフォーマーに加えてAD変換設備
を必要とするため、電気室が大型化する(交流式の2倍
以上)。ところが、従来一般に、直流アーク炉は1電源
1炉方式が採られていた。このため、炉底電極交換によ
る生産停止が生じ、これの対策として複数基を使用する
と各アーク炉ごとに電気室で場所をとられるため、全体
として大きな設置面積が必要となり、また、整流器と電
極との距離が離れるため送電損失が大きくなるという問
題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題点を解消するために創案されたもので、その目的とす
るところは、直流アーク炉の利点を十分に発揮させつ
つ、比較的小さな設置面積で直流アーク操業を効率よく
行うことができる金属溶解精錬用直流電気炉を提供する
ことにある。上記目的を達成するため本発明は、カーボ
ン電極と炉底側電極とでアークを形成する2炉体1電源
方式の直流電気炉において、2基の炉体を、電気室に接
近した位置でかつ電極位置と出鋼口とを結ぶ炉体軸が反
電気室側の2炉体相互間で交わるように配置し、しかも
2炉体共通のカーボン電極を旋回自在に支持させたもの
である。
【0005】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。図1は本発明を製鋼用直流電気炉に適用した概要
を示し、図2ないし図4は詳細を示している。1a,1
bは2基の電気炉の炉体であり、作業床を構成する支台
設備9に設置されている。それら炉体1a,1bは、公
知の炉体と同じように、それぞれ出鋼口10a,10b
とこれと180対称位置に排滓口11a,11bを有
し、上部は開閉自在な炉蓋2で交互に覆われるようにな
っており、出鋼口10a,10bの下方にはターンテー
ブル12で回転自在な複数の取鍋14が配置されてい
る。前記炉蓋2は集塵ダクト20を有している。前記各
炉体1a,1bの底部には陽極としての炉底電極13が
おのおの取付けられている。この炉底電極13は鋼製の
ピンなど任意であり、図示しない水冷または空冷装置で
冷却されるようになっている。
【0006】3は電気室であり、図1と図3に示すよう
に、炉用トランス30、30のほか、サイリスタ装置3
1,31と直流リアクトル32,32を備え、前部には
上下に、直流リアクトル32,32からの導体機構3
3,34が垂直軸線の周りで旋回可能に設けられてい
る。下部の導体機構34は各炉体1a,1bにそれぞれ
設けられ、それら2次導体340は前記炉底電極に接続
されている。
【0007】4は陰極としてのカーボン電極、5,5は
炉蓋吊持開閉装置であり、本発明は1本のカーボン電極
4を2基の炉体1a,1bに共用させて交互に使用す
る。前記電気室3は2基の炉体1a,1bに接近した位
置に設けられ、かつ、2基の炉体1a,1bは、平面的
に見て、電極位置a,bと出鋼口10a,10bを結ぶ
各炉体軸a’,b’が、反電気室側の炉体相互間で角度
αで交わるように配置されている。したがって、排滓口
11a,11bは平面的に、電気室3と正対せずに斜め
に位置している。前記カーボン電極4は、単一の電極支
持装置6により支えられ、垂直軸線の周りで旋回自在で
かつ炉体半径方向に位置変位可能となっている。
【0008】まず、炉蓋吊持開閉装置5,5を説明する
と、支台設備9には電気室3に近接した位置でかつ前記
炉体軸の交点と電気室3を結ぶ線上に平面弧状の案内レ
ール91,91が敷設されており、それら案内レール9
1,91に各々駆動機構92により移動自在に移動台
7,7が配され、移動台7,7の上にそれぞれ立設され
た架台70,70におのおの炉蓋吊りビーム71が設け
られ、その炉蓋吊りビーム71に炉蓋昇降機構710が
設けられ、炉蓋2が吊持されている。次に電極支持装置
6として、前記2基の架台70,70間の支台設備9
に、ギアなどの旋回駆動機構66により垂直軸線の回り
で旋回可能な旋回架台65が配置され、その旋回架台6
5には、下方の昇降駆動機構60により昇降自在にマス
ト61が立架されるとともに、そのマスト61の上端部
に電極アーム62が水平状に設けられ、前記カーボン電
極4は電極アーム62の自由端に垂直軸線の周りに旋回
自在に設けた保持器620で支持されている。カーボン
電極4には導体機構33に接続した2次導体330が接
続されている。
【0009】そして、前記電極吊りアーム62を炉体半
径方向に位置変位可能(伸縮自在)にしている。具体的に
は図3と図4のように、マスト61の上端部に筒状のホ
ルダ63を固設し、電極アーム62を前記ホルダ63に
軸受630を介して摺動可能に配するとともに、電極ア
ーム62の側面など任意の領域にラック62aを設け、
ホルダ63には、前記ラック62aと噛み合うピニオン
などの歯車63aとこれを駆動するアクチュエータ63
bを設けている。勿論、ラックと歯車方式に限定される
ものではなく、油圧シリンダで例示されるような入子式
構造を採用してもよい。なお、電極吊りアーム62を炉
体半径方向に位置変位させる機構は、旋回架台65をさ
らに架台に搭載し、その架台そのものを図3において左
右に移動自在にする方式を採用してもよい。その場合に
は、架台の下部を台車に構成し、移動台7に図3の左右
方向に伸びる案内レールを設け、これに沿って架台を移
動できるようにすればよい。
【0010】図5は本発明を適用した場合の作業サイク
ルを示しており、一方の炉体1aに対しカーボン電極4
をセットして通電しているあいだ、他方の炉体1bでは
補修と原料の装入と予熱とが行われており、炉体1aで
の精錬が完了すると、前記の操作により炉蓋2とカーボ
ン電極4は炉体1b側に移動され、通電と溶解精錬が開
始される。そして開放された炉体1aでは出鋼、補修、
装入、予熱が順次行われる。
【0011】次に実施例の作用を説明すると、駆動機構
92を作動すれば、移動台7が案内レール91により電
気室3に近接した位置で旋回し、それによって炉蓋吊持
開閉装置5と電極支持装置6が2炉体1a,1b間で移
動する。そして、一方の炉体1aの上で炉蓋昇降機構7
10を作動すれば、炉蓋2が上下に動いて炉体1aまた
は1bの上部を開閉する。また、昇降駆動機構60を作
動すれば、カーボン電極4を保持している電極アーム6
2が昇降し、カーボン電極4が炉蓋2の厚さ方向に移動
する。そして、アクチュエータ63bを作動すれば、歯
車62bとラック62aにより電極アーム62が炉蓋の
電極挿通穴とのクリアランスを限度として半径方向に伸
縮し、炉体1a,1bに対するセット位置が変化され
る。
【0012】本発明においては、前記炉体1a,1bと
電気室3は最短に接近した関係位置にある。このため、
サイリスタ装置31,31に対するカーボン電極4と炉
底電極13の距離が短くなり、送電損失を低減すること
ができる。また、2基の炉体1a,1bが電気室3と接
近した位置関係にあることに加えて、電極位置a,bと
出鋼口10a,10bとを結ぶ炉体軸a’,b’が相互
に交わるように配置されているため、炉蓋2の開閉時の
干渉が防止されると共に、出鋼時の取鍋位置も最適なも
のとすることができ、さらに、炉体周辺特に排滓側に、
十分な面積の作業床A,Bを確保することができる。こ
れは、酸素の吹込みや炉床の補修などを行う上で有利で
ある。さらに、直流電気炉の電極位置は、誘導電流によ
りアークの曲がる傾向があるため、炉体の中心よりもや
やずれた位置にセットすることが望ましい。2炉体で交
互に同じカーボン電極4を使用する場合、その電極位置
は相似位置になるとは限らない。しかし、本発明では前
記のようにカーボン電極4を支える電極アーム62がア
クチュエータ63bにより伸縮制御される。このため、
アークの状態をに応じて2基の炉体1a,1bの最適位
置にカーボン電極4を正確にセットすることができる。
【0013】
【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、カ
ーボン電極と炉底側電極とでアークを形成する2炉体1
電源方式の直流電気炉において、2基の炉体1a,1b
を、電気室3に接近した位置でかつ電極位置a,bと出
鋼口10a,10bとを結ぶ炉体軸a’,b’が反電気
室側の2炉体相互間で交わるように配置し、しかも2炉
体共通のカーボン電極4を旋回自在に支持させたので、
フリッカーの大幅減少、電極原単位の向上、電力原単位
の向上、炉体耐火物原単位向上、騒音低下という直流電
気炉のメリットと2炉体1電源方式の直流電気炉である
ことによる、炉底電極の交換を2炉体で別々のタイミン
グで行うことができ、炉底電極交換による生産停止が生
じないというメリットに加えて、各炉体1a,1bにお
いて出鋼口10a,10bと180度対称位置にある排
滓口11a,11bが電気室3と正対せず斜めにずれる
ことになり、したがって、電気室3と電極4との距離を
きわめて接近させることができながら同時に酸素吹込
み、炉床の補修などを行なうために必要な炉体排滓口側
に十分な作業面積を取ることができ、また、反電気室側
では出鋼口10a,10bが相互に接近する関係とする
ことができるため、出鋼時の取鍋位置も移動距離を少な
くし能率よく出鋼を行なうことができ、これらにより直
流アーク炉の利点を十分に発揮させつつ、比較的小さな
設置面積で直流アーク操業を効率よく行うことができる
というすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による金属溶解精錬用直流電気炉の概要
を示す平面図、
【図2】同じくその詳細を示す平面図、
【図3】同じくその側面図、
【図4】本発明における電極位置変位機構の一例を示す
断面図、
【図5】本発明を適用した作業サイクルの説明図であ
る。
【符号の説明】
1a,1b…炉体 3…電気室 4…カーボン電極 10a,10b…出鋼口 11a,11b…排滓口 13…炉底電極 a’,b’…炉体軸

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カーボン電極と炉底側電極とでアークを形
    成する2炉体1電源方式の直流電気炉において、2基の
    炉体を、電気室に接近した位置でかつ電極位置と出鋼口
    とを結ぶ炉体軸が反電気室側の2炉体相互間で交わるよ
    うに配置し、しかも2炉体共通のカーボン電極を旋回自
    在に支持させたことを特徴とする金属溶解精錬用直流電
    気炉。
JP3068077A 1991-03-07 1991-03-07 金属溶解精錬用直流電気炉 Expired - Lifetime JP2797152B2 (ja)

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CN103114170A (zh) * 2012-12-06 2013-05-22 通裕重工股份有限公司 提高电弧炉收得率的冶炼工艺

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