JP2923085B2 - 溶鋼のプラズマ加熱方法 - Google Patents
溶鋼のプラズマ加熱方法Info
- Publication number
- JP2923085B2 JP2923085B2 JP15163891A JP15163891A JP2923085B2 JP 2923085 B2 JP2923085 B2 JP 2923085B2 JP 15163891 A JP15163891 A JP 15163891A JP 15163891 A JP15163891 A JP 15163891A JP 2923085 B2 JP2923085 B2 JP 2923085B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten steel
- plasma
- gas
- arc
- holding container
- 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
Links
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、鉄鋼業における取
鍋、タンディシュなどの溶鋼保持容器の内部に収容され
た溶鋼の加熱をプラズマトーチから発生させたプラズマ
アークによって行う、溶鋼のプラズマ加熱方法に関する
ものである。
鍋、タンディシュなどの溶鋼保持容器の内部に収容され
た溶鋼の加熱をプラズマトーチから発生させたプラズマ
アークによって行う、溶鋼のプラズマ加熱方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の溶鋼のプラズマ加熱方法
としては、図４に示すように、貫通孔51ｂを有する蓋体
51ａが配された溶鋼保持容器51の内部に、溶鋼Ｍの酸化
や窒化を防ぐための不活性シールドガスとしてのAr（ア
ルゴン）シールドガスを、上記蓋体51ａの別の貫通孔に
挿通されたシールドガス用配管52を通して一定量供給し
ながら、プラズマ作動用ガスとしてのArプラズマ作動用
ガスが供給され上記蓋体51ａの貫通孔51ｂに挿通された
複数のプラズマトーチ53から発生させたプラズマアーク
Ｐにより、溶鋼保持容器51内の溶鋼Ｍの加熱を行うよう
にしている。
としては、図４に示すように、貫通孔51ｂを有する蓋体
51ａが配された溶鋼保持容器51の内部に、溶鋼Ｍの酸化
や窒化を防ぐための不活性シールドガスとしてのAr（ア
ルゴン）シールドガスを、上記蓋体51ａの別の貫通孔に
挿通されたシールドガス用配管52を通して一定量供給し
ながら、プラズマ作動用ガスとしてのArプラズマ作動用
ガスが供給され上記蓋体51ａの貫通孔51ｂに挿通された
複数のプラズマトーチ53から発生させたプラズマアーク
Ｐにより、溶鋼保持容器51内の溶鋼Ｍの加熱を行うよう
にしている。
【０００３】すなわち、従来は、溶鋼保持容器51内に溶
鋼Ｍの酸化や窒化を防ぐために供給される不活性シール
ドガスと、プラズマトーチ53に供給されるプラズマ作動
用ガスとは、それぞれ独立にそのガス供給量が設定され
ていた。
鋼Ｍの酸化や窒化を防ぐために供給される不活性シール
ドガスと、プラズマトーチ53に供給されるプラズマ作動
用ガスとは、それぞれ独立にそのガス供給量が設定され
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマア
ークの加熱出力は、プラズマアーク電流（以下、単にア
ーク電流という。）とプラズマアーク電圧（以下、単に
アーク電圧という。）との積により定められる。そこ
で、溶鋼を能率よく加熱するためにプラズマアークによ
る高い加熱出力を得るには、アーク電流はプラズマトー
チの電極の溶損速度が大きくならないようにその電流密
度が制限されることから、アーク電圧を高くすることが
必要となる。
ークの加熱出力は、プラズマアーク電流（以下、単にア
ーク電流という。）とプラズマアーク電圧（以下、単に
アーク電圧という。）との積により定められる。そこ
で、溶鋼を能率よく加熱するためにプラズマアークによ
る高い加熱出力を得るには、アーク電流はプラズマトー
チの電極の溶損速度が大きくならないようにその電流密
度が制限されることから、アーク電圧を高くすることが
必要となる。
【０００５】この場合、アーク電圧を高くする手段とし
て２つの手段が考えられる。そのひとつは、プラズマ作
動用ガスとして電位傾度の大きいガスを用いることによ
りアーク電圧を高くすることである。溶鋼のプラズマ加
熱に際しては、プラズマ作動用ガスとしては、安定した
プラズマアークが形成できるとともに比較的安価でその
取扱いが簡便で、しかも溶鋼を酸化や窒化させないとい
うことから、上述したArガスが一般に用いられている。
このため、Arガスではプラズマアークの電位傾度が200
〜300V/mと小さく、アーク電圧を高めることができず、
従来の方法では、プラズマアークによる加熱出力が不足
する場合があるという欠点があった。
て２つの手段が考えられる。そのひとつは、プラズマ作
動用ガスとして電位傾度の大きいガスを用いることによ
りアーク電圧を高くすることである。溶鋼のプラズマ加
熱に際しては、プラズマ作動用ガスとしては、安定した
プラズマアークが形成できるとともに比較的安価でその
取扱いが簡便で、しかも溶鋼を酸化や窒化させないとい
うことから、上述したArガスが一般に用いられている。
このため、Arガスではプラズマアークの電位傾度が200
〜300V/mと小さく、アーク電圧を高めることができず、
従来の方法では、プラズマアークによる加熱出力が不足
する場合があるという欠点があった。
【０００６】一方、他の手段は、プラズマトーチに供給
するプラズマ作動用ガスの供給量を増やすことである。
これにより、サーマルピンチ効果によってアーク柱が絞
られてアークの断面積が減少し、一般に電位傾度が大き
くなる。ところが、溶鋼保持容器内にて溶鋼の加熱を行
う場合には、この手段によってもアーク電圧を十分に高
くできない。
するプラズマ作動用ガスの供給量を増やすことである。
これにより、サーマルピンチ効果によってアーク柱が絞
られてアークの断面積が減少し、一般に電位傾度が大き
くなる。ところが、溶鋼保持容器内にて溶鋼の加熱を行
う場合には、この手段によってもアーク電圧を十分に高
くできない。
【０００７】このことについて、溶鋼保持容器内での溶
鋼加熱におけるプラズマアークの様子を示す模式図の図
３、上記図４を参照して以下に説明すると、図３に示す
ように、プラズマアークＰにおけるプラズマトーチＴの
出口寄りの部分（図３のＡで示される部分）は、Arプラ
ズマ作動用ガスによって十分にシールドされているの
で、アークに溶鋼保持容器内の雰囲気が巻き込まれてい
ない状態となっている。これに対して、プラズマアーク
Ｐにおける溶鋼面寄りの部分（図３のＢで示される部
分）は、溶鋼保持容器とその蓋体との隙間やプラズマト
ーチを挿通するための貫通孔の隙間などから進入した大
気の酸素や窒素を含む雰囲気がアークに巻き込まれた状
態となっており、この酸素及び窒素はArに比べエネルギ
ー消費量が大きく電位傾度が大きいので、上記プラズマ
トーチＴの出口寄りの部分Ａよりもその電位傾度が大き
くなっている。
鋼加熱におけるプラズマアークの様子を示す模式図の図
３、上記図４を参照して以下に説明すると、図３に示す
ように、プラズマアークＰにおけるプラズマトーチＴの
出口寄りの部分（図３のＡで示される部分）は、Arプラ
ズマ作動用ガスによって十分にシールドされているの
で、アークに溶鋼保持容器内の雰囲気が巻き込まれてい
ない状態となっている。これに対して、プラズマアーク
Ｐにおける溶鋼面寄りの部分（図３のＢで示される部
分）は、溶鋼保持容器とその蓋体との隙間やプラズマト
ーチを挿通するための貫通孔の隙間などから進入した大
気の酸素や窒素を含む雰囲気がアークに巻き込まれた状
態となっており、この酸素及び窒素はArに比べエネルギ
ー消費量が大きく電位傾度が大きいので、上記プラズマ
トーチＴの出口寄りの部分Ａよりもその電位傾度が大き
くなっている。
【０００８】ところが、プラズマ作動用ガスの供給量を
増やすと、上記プラズマアークＰの溶鋼面寄りの部分Ｂ
の周辺における雰囲気中の酸素や窒素がかなりの程度排
除され、プラズマ作動用ガス供給量を増やす前に比べ、
この部分Ｂの電位傾度が小さくなり、トータルとしては
アーク電圧はほとんど増加しない。このことにより、従
来の方法では、プラズマアークによる加熱出力をより高
めることができず、加熱出力が不足する場合があった。
増やすと、上記プラズマアークＰの溶鋼面寄りの部分Ｂ
の周辺における雰囲気中の酸素や窒素がかなりの程度排
除され、プラズマ作動用ガス供給量を増やす前に比べ、
この部分Ｂの電位傾度が小さくなり、トータルとしては
アーク電圧はほとんど増加しない。このことにより、従
来の方法では、プラズマアークによる加熱出力をより高
めることができず、加熱出力が不足する場合があった。
【０００９】この発明は、上記のような事情に鑑みてな
されたものであって、溶鋼保持容器の蓋体の貫通孔に挿
通されプラズマ作動用ガスが供給されるプラズマトーチ
から発生させたプラズマアークによって溶鋼保持容器内
の溶鋼を加熱するに際し、溶鋼の酸化や窒化を防ぐため
の溶鋼保持容器内に供給される不活性シールドガスのガ
ス供給量を、溶鋼保持容器内の酸素及び窒素の濃度が溶
鋼の酸化や窒化を防ぎ、かつプラズマ作動用ガスの供給
量を増加してもプラズマアークのアーク電圧を高めるこ
とができる範囲に保持されるように制御することによ
り、溶鋼保持容器内の溶鋼の酸化や窒化を防止しながら
プラズマアークによる高い加熱出力を得ることができ
る、溶鋼のプラズマ加熱方法の提供をその目的とする。
されたものであって、溶鋼保持容器の蓋体の貫通孔に挿
通されプラズマ作動用ガスが供給されるプラズマトーチ
から発生させたプラズマアークによって溶鋼保持容器内
の溶鋼を加熱するに際し、溶鋼の酸化や窒化を防ぐため
の溶鋼保持容器内に供給される不活性シールドガスのガ
ス供給量を、溶鋼保持容器内の酸素及び窒素の濃度が溶
鋼の酸化や窒化を防ぎ、かつプラズマ作動用ガスの供給
量を増加してもプラズマアークのアーク電圧を高めるこ
とができる範囲に保持されるように制御することによ
り、溶鋼保持容器内の溶鋼の酸化や窒化を防止しながら
プラズマアークによる高い加熱出力を得ることができ
る、溶鋼のプラズマ加熱方法の提供をその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明による溶鋼のプラズマ加熱方法は、貫通
孔を有する蓋体が配された溶鋼保持容器の内部に不活性
シールドガスを供給しつつ、プラズマ作動用ガスが供給
され前記貫通孔に挿通されたプラズマトーチから発生さ
せたプラズマアークにより、前記溶鋼保持容器内の溶鋼
を加熱する溶鋼のプラズマ加熱方法において、前記不活
性シールドガスのガス供給量を、前記溶鋼保持容器内の
酸素濃度が0.2 〜3.0％、窒素濃度が0.8 〜12.0％の範
囲に保持されるように制御しながら、前記プラズマアー
クにより前記溶鋼を加熱することを特徴とする。
めに、この発明による溶鋼のプラズマ加熱方法は、貫通
孔を有する蓋体が配された溶鋼保持容器の内部に不活性
シールドガスを供給しつつ、プラズマ作動用ガスが供給
され前記貫通孔に挿通されたプラズマトーチから発生さ
せたプラズマアークにより、前記溶鋼保持容器内の溶鋼
を加熱する溶鋼のプラズマ加熱方法において、前記不活
性シールドガスのガス供給量を、前記溶鋼保持容器内の
酸素濃度が0.2 〜3.0％、窒素濃度が0.8 〜12.0％の範
囲に保持されるように制御しながら、前記プラズマアー
クにより前記溶鋼を加熱することを特徴とする。
【００１１】
【作用】上記構成による溶鋼のプラズマ加熱方法では、
溶鋼保持容器の蓋体の貫通孔に挿通されプラズマ作動用
ガスが供給されるプラズマトーチから発生させたプラズ
マアークによって溶鋼保持容器内の溶鋼を加熱するに際
し、溶鋼の酸化や窒化を防ぐための溶鋼保持容器内に供
給される不活性シールドガスのガス供給量を、溶鋼保持
容器内の酸素及び窒素の濃度が溶鋼の酸化や窒化を防
ぎ、かつプラズマ作動用ガスの供給量を増加してもプラ
ズマアークのアーク電圧を高めることができる範囲に保
持されるように制御する。これにより、プラズマ作動用
ガスの供給量を増加することによるサーマルピンチ効果
と不活性シールドガスに比べ大きい電位傾度を有する酸
素及び窒素の作用とにより、アーク電圧を高めることが
でき、溶鋼の酸化や窒化を防止しながらプラズマアーク
による高い加熱出力を得ることができる。
溶鋼保持容器の蓋体の貫通孔に挿通されプラズマ作動用
ガスが供給されるプラズマトーチから発生させたプラズ
マアークによって溶鋼保持容器内の溶鋼を加熱するに際
し、溶鋼の酸化や窒化を防ぐための溶鋼保持容器内に供
給される不活性シールドガスのガス供給量を、溶鋼保持
容器内の酸素及び窒素の濃度が溶鋼の酸化や窒化を防
ぎ、かつプラズマ作動用ガスの供給量を増加してもプラ
ズマアークのアーク電圧を高めることができる範囲に保
持されるように制御する。これにより、プラズマ作動用
ガスの供給量を増加することによるサーマルピンチ効果
と不活性シールドガスに比べ大きい電位傾度を有する酸
素及び窒素の作用とにより、アーク電圧を高めることが
でき、溶鋼の酸化や窒化を防止しながらプラズマアーク
による高い加熱出力を得ることができる。
【００１２】この場合、溶鋼保持容器内の酸素濃度が0.
2 〜3.0 ％、かつ窒素濃度が0.8 〜12.0％の範囲に保持
されるように不活性シールドガスのガス供給量を制御す
ることが必要である。溶鋼保持容器内の酸素及び窒素の
濃度が上記範囲より低濃度では、電位傾度が大きくなる
ことによるプラズマアークのアーク電圧を高める効果が
十分発揮されず、上記範囲を超えると、溶鋼保持容器内
の溶鋼の酸化、窒化の程度が著しくなって溶鋼の品質が
低下し好ましくないからである。
2 〜3.0 ％、かつ窒素濃度が0.8 〜12.0％の範囲に保持
されるように不活性シールドガスのガス供給量を制御す
ることが必要である。溶鋼保持容器内の酸素及び窒素の
濃度が上記範囲より低濃度では、電位傾度が大きくなる
ことによるプラズマアークのアーク電圧を高める効果が
十分発揮されず、上記範囲を超えると、溶鋼保持容器内
の溶鋼の酸化、窒化の程度が著しくなって溶鋼の品質が
低下し好ましくないからである。
【００１３】
【実施例】以下、実施例に基づいてこの発明を説明す
る。図１はこの発明を実施するための装置の構成説明図
である。
る。図１はこの発明を実施するための装置の構成説明図
である。
【００１４】図１において、１は複数の貫通孔1bを有す
る蓋体1aが上部に配された溶鋼保持容器である。この溶
鋼保持容器１の蓋体1aには、溶鋼保持容器１内にArシー
ルドガスを供給するためのシールドガス用配管２が別の
貫通孔に挿通された状態で取り付けられる一方、複数の
プラズマトーチ（図においては２本）３が貫通孔1bにそ
れぞれ挿通された状態で取り付けられている。さらに、
蓋体1aには、この実施例では溶鋼保持容器１内のプラズ
マアークＰ周辺の雰囲気をサンプリングするための雰囲
気採取用配管４が取り付けられている。
る蓋体1aが上部に配された溶鋼保持容器である。この溶
鋼保持容器１の蓋体1aには、溶鋼保持容器１内にArシー
ルドガスを供給するためのシールドガス用配管２が別の
貫通孔に挿通された状態で取り付けられる一方、複数の
プラズマトーチ（図においては２本）３が貫通孔1bにそ
れぞれ挿通された状態で取り付けられている。さらに、
蓋体1aには、この実施例では溶鋼保持容器１内のプラズ
マアークＰ周辺の雰囲気をサンプリングするための雰囲
気採取用配管４が取り付けられている。
【００１５】５はプラズマトーチ３にプラズマ作動用ガ
スとしてのArプラズマ作動用ガスを供給するためのプラ
ズマ作動用ガス配管であり、このプラズマ作動ガス用配
管５の途中にはプラズマ作動ガス用バルブ６が配設され
ている。７は上記シールドガス用配管２の途中に配設さ
れたシールドガス用バルブ、８は、上記雰囲気採取用配
管４を通して得られた雰囲気サンプルから溶鋼保持容器
内１の酸素及び窒素の濃度を時々刻々、つまりオンライ
ンで測定し、酸素及び窒素の濃度を示す信号を制御装置
９に与えるガス分析測定装置である。
スとしてのArプラズマ作動用ガスを供給するためのプラ
ズマ作動用ガス配管であり、このプラズマ作動ガス用配
管５の途中にはプラズマ作動ガス用バルブ６が配設され
ている。７は上記シールドガス用配管２の途中に配設さ
れたシールドガス用バルブ、８は、上記雰囲気採取用配
管４を通して得られた雰囲気サンプルから溶鋼保持容器
内１の酸素及び窒素の濃度を時々刻々、つまりオンライ
ンで測定し、酸素及び窒素の濃度を示す信号を制御装置
９に与えるガス分析測定装置である。
【００１６】制御装置９は、溶鋼保持容器１内の溶鋼Ｍ
のプラズマ加熱が開始されると、ガス分析測定装置８か
らの酸素及び窒素の濃度をそれぞれ示す信号を受けて、
溶鋼保持容器１内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度
が0.8 〜12.0％の範囲に保持されるように、シールドガ
ス用バルブ７の開度を調節して溶鋼保持容器１内へのAr
シールドガスの供給量を制御する装置である。また、こ
の制御装置９は、不活性シールドガス初期供給量設定信
号S1を受けてシールドガス用バルブ７の開度を調節して
プラズマ加熱の開始時における溶鋼保持容器１内へのAr
シールドガスの供給量を制御し、プラズマ作動用ガス供
給量設定信号S2を受けてプラズマ作動ガス用バルブ６の
開度を調節してプラズマトーチ３へのArプラズマ作動用
ガスの供給量が設定値になるように制御するようになっ
ている。
のプラズマ加熱が開始されると、ガス分析測定装置８か
らの酸素及び窒素の濃度をそれぞれ示す信号を受けて、
溶鋼保持容器１内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度
が0.8 〜12.0％の範囲に保持されるように、シールドガ
ス用バルブ７の開度を調節して溶鋼保持容器１内へのAr
シールドガスの供給量を制御する装置である。また、こ
の制御装置９は、不活性シールドガス初期供給量設定信
号S1を受けてシールドガス用バルブ７の開度を調節して
プラズマ加熱の開始時における溶鋼保持容器１内へのAr
シールドガスの供給量を制御し、プラズマ作動用ガス供
給量設定信号S2を受けてプラズマ作動ガス用バルブ６の
開度を調節してプラズマトーチ３へのArプラズマ作動用
ガスの供給量が設定値になるように制御するようになっ
ている。
【００１７】以下、図１を参照しながら動作を説明する
と、溶鋼Ｍのプラズマ加熱を開始するに際し、溶鋼保持
容器１内へは不活性シールドガス初期供給量設定信号S1
に基づいて所定量のArシールドガスが連続的に供給され
ている。そして、プラズマ作動用ガス供給量設定信号S2
を受けてプラズマトーチ３へプラズマ加熱条件に応じて
設定された量のArプラズマ作動用ガスが供給され、図示
しないプラズマ加熱装置によってプラズマトーチ３から
プラズマアークＰが発生される。
と、溶鋼Ｍのプラズマ加熱を開始するに際し、溶鋼保持
容器１内へは不活性シールドガス初期供給量設定信号S1
に基づいて所定量のArシールドガスが連続的に供給され
ている。そして、プラズマ作動用ガス供給量設定信号S2
を受けてプラズマトーチ３へプラズマ加熱条件に応じて
設定された量のArプラズマ作動用ガスが供給され、図示
しないプラズマ加熱装置によってプラズマトーチ３から
プラズマアークＰが発生される。
【００１８】プラズマアークＰが発生すると、制御装置
９は、ガス分析測定装置８からの溶鋼保持容器１内の酸
素及び窒素の濃度をそれぞれ示す信号を受けて、溶鋼保
持容器１内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度が0.8
〜12.0％の範囲に保持されるように、シールドガス用バ
ルブ７の開度を調節して溶鋼保持容器１内へのArシール
ドガスの供給量を制御する。例えば、プラズマアークＰ
による加熱出力を高めるために、プラズマ作動用ガス供
給量設定信号S2が変更されてプラズマトーチ３へのArプ
ラズマ作動用ガス供給量が増加されると、溶鋼保持容器
１内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度が0.8 〜12.0
％の範囲に保持されるように、溶鋼保持容器１内へ供給
されるArシールドガスの供給量が減少される。
９は、ガス分析測定装置８からの溶鋼保持容器１内の酸
素及び窒素の濃度をそれぞれ示す信号を受けて、溶鋼保
持容器１内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度が0.8
〜12.0％の範囲に保持されるように、シールドガス用バ
ルブ７の開度を調節して溶鋼保持容器１内へのArシール
ドガスの供給量を制御する。例えば、プラズマアークＰ
による加熱出力を高めるために、プラズマ作動用ガス供
給量設定信号S2が変更されてプラズマトーチ３へのArプ
ラズマ作動用ガス供給量が増加されると、溶鋼保持容器
１内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度が0.8 〜12.0
％の範囲に保持されるように、溶鋼保持容器１内へ供給
されるArシールドガスの供給量が減少される。
【００１９】その結果、Arシールドガスのガス供給量
が、溶鋼保持容器１内の酸素及び窒素の濃度が溶鋼Ｍの
酸化や窒化を防ぎ、かつArプラズマ作動用ガス供給量を
増加してもプラズマアークＰのアーク電圧を高めること
ができる範囲に保持されるように制御されるので、Arプ
ラズマ作動用ガスの供給量を増加することによるサーマ
ルピンチ効果とArシールドガスに比べ大きい電位傾度を
有する酸素及び窒素の作用とにより、アーク電圧を高め
ることができ、溶鋼保持容器１内の溶鋼Ｍの酸化や窒化
を防ぎながらプラズマアークＰによる高い加熱出力が得
られる。
が、溶鋼保持容器１内の酸素及び窒素の濃度が溶鋼Ｍの
酸化や窒化を防ぎ、かつArプラズマ作動用ガス供給量を
増加してもプラズマアークＰのアーク電圧を高めること
ができる範囲に保持されるように制御されるので、Arプ
ラズマ作動用ガスの供給量を増加することによるサーマ
ルピンチ効果とArシールドガスに比べ大きい電位傾度を
有する酸素及び窒素の作用とにより、アーク電圧を高め
ることができ、溶鋼保持容器１内の溶鋼Ｍの酸化や窒化
を防ぎながらプラズマアークＰによる高い加熱出力が得
られる。
【００２０】図２は、この発明に係るArプラズマ作動用
ガス供給量とアーク電圧との関係の一例を示す図であ
る。同図に示すように、プラズマアークＰの周辺におけ
る酸素濃度が約 ％、窒素濃度が約 ％になるよう
にArシールドガスの供給量を制御しながら、Arプラズマ
作動用ガス供給量を20 Nm3／時間から60〜 100 Nm3／時
間に増加することにより、アーク電圧を約20％程度を高
めることができ、これにより、従来に比べ約20％程度高
いプラズマアークによる加熱出力を得ることができた。
ガス供給量とアーク電圧との関係の一例を示す図であ
る。同図に示すように、プラズマアークＰの周辺におけ
る酸素濃度が約 ％、窒素濃度が約 ％になるよう
にArシールドガスの供給量を制御しながら、Arプラズマ
作動用ガス供給量を20 Nm3／時間から60〜 100 Nm3／時
間に増加することにより、アーク電圧を約20％程度を高
めることができ、これにより、従来に比べ約20％程度高
いプラズマアークによる加熱出力を得ることができた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による溶
鋼のプラズマ加熱方法によれば、溶鋼保持容器の蓋体の
貫通孔に挿通されプラズマ作動用ガスが供給されるプラ
ズマトーチから発生させたプラズマアークによって溶鋼
保持容器内の溶鋼を加熱するに際し、溶鋼の酸化や窒化
を防ぐための溶鋼保持容器内に供給される不活性シール
ドガスのガス供給量を、溶鋼保持容器内の酸素及び窒素
の濃度が溶鋼の酸化や窒化を防ぎ、かつプラズマ作動用
ガスの供給量を増加してもプラズマアークのアーク電圧
を高めることができる範囲に保持されるように制御する
ようにしたので、プラズマ作動用ガスの供給量を増加す
ることによるサーマルピンチ効果と不活性シールドガス
に比べ大きい電位傾度を有する酸素及び窒素の作用とに
より、アーク電圧を高めることができ、溶鋼の酸化や窒
化を防止しながら従来に比べプラズマアークによる高い
加熱出力を得ることが可能となり、これにより、能率よ
く溶鋼をプラズマ加熱することができる。
鋼のプラズマ加熱方法によれば、溶鋼保持容器の蓋体の
貫通孔に挿通されプラズマ作動用ガスが供給されるプラ
ズマトーチから発生させたプラズマアークによって溶鋼
保持容器内の溶鋼を加熱するに際し、溶鋼の酸化や窒化
を防ぐための溶鋼保持容器内に供給される不活性シール
ドガスのガス供給量を、溶鋼保持容器内の酸素及び窒素
の濃度が溶鋼の酸化や窒化を防ぎ、かつプラズマ作動用
ガスの供給量を増加してもプラズマアークのアーク電圧
を高めることができる範囲に保持されるように制御する
ようにしたので、プラズマ作動用ガスの供給量を増加す
ることによるサーマルピンチ効果と不活性シールドガス
に比べ大きい電位傾度を有する酸素及び窒素の作用とに
より、アーク電圧を高めることができ、溶鋼の酸化や窒
化を防止しながら従来に比べプラズマアークによる高い
加熱出力を得ることが可能となり、これにより、能率よ
く溶鋼をプラズマ加熱することができる。
【図１】この発明を実施するための装置の構成説明図で
ある。
ある。
【図２】この発明に係るArプラズマ作動用ガス供給量と
アーク電圧との関係の一例を示す図である。
アーク電圧との関係の一例を示す図である。
【図３】溶鋼保持容器内での溶鋼加熱におけるプラズマ
アークの様子を示す模式図である。
アークの様子を示す模式図である。
【図４】従来の技術を説明するための図である。
１…溶鋼保持容器 1a…蓋体 1b…蓋体の貫通孔 ２…
シールドガス用配管 ３…プラズマトーチ ４…雰囲気採取用配管 ５…プラ
ズマ作動用ガス配管 ６…プラズマ作動ガス用バルブ ７…シールドガス用バ
ルブ ８…ガス分析測定装置 ９…制御装置 Ｐ…プラ
ズマアーク Ｍ…溶鋼
シールドガス用配管 ３…プラズマトーチ ４…雰囲気採取用配管 ５…プラ
ズマ作動用ガス配管 ６…プラズマ作動ガス用バルブ ７…シールドガス用バ
ルブ ８…ガス分析測定装置 ９…制御装置 Ｐ…プラ
ズマアーク Ｍ…溶鋼
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 英明 明石市人丸町１−71 (56)参考文献 特開 昭62−234654（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−33324（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−21005（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭43−26987（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21C 7/00 B22D 41/015 F27D 11/08
Claims (1)
- 【請求項１】 貫通孔を有する蓋体が配された溶鋼保持
容器の内部に不活性シールドガスを供給しつつ、プラズ
マ作動用ガスが供給され前記貫通孔に挿通されたプラズ
マトーチから発生させたプラズマアークにより、前記溶
鋼保持容器内の溶鋼を加熱する溶鋼のプラズマ加熱方法
において、前記不活性シールドガスのガス供給量を、前
記溶鋼保持容器内の酸素濃度が0.2 〜3.0 ％、窒素濃度
が0.8〜12.0％の範囲に保持されるように制御しなが
ら、前記プラズマアークにより前記溶鋼を加熱すること
を特徴とする溶鋼のプラズマ加熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15163891A JP2923085B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 溶鋼のプラズマ加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15163891A JP2923085B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 溶鋼のプラズマ加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051317A JPH051317A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2923085B2 true JP2923085B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=15522931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15163891A Expired - Lifetime JP2923085B2 (ja) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | 溶鋼のプラズマ加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923085B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002307160A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-22 | Nippon Steel Corp | 移行型プラズマ加熱用陽極 |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP15163891A patent/JP2923085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051317A (ja) | 1993-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5525778A (en) | Apparatus for welding with a current waveform controlled by sensing arc voltage | |
| CA2191208A1 (en) | Method and apparatus for plasma cutting | |
| JP2923085B2 (ja) | 溶鋼のプラズマ加熱方法 | |
| US4345746A (en) | Apparatus for refining ferrous melt with slag conditioning | |
| US5772428A (en) | Method and apparatus for heat treatment including H2 /H2 O furnace region control | |
| PL326635A1 (en) | Method of and apparatus for decarburising steel casts | |
| EP0178480A2 (en) | Method and apparatus for controlled melt refining | |
| EP0403413B1 (fr) | Procédé et dispositif pour mesurer l'instabilité d'un arc dans un four électrique de traitement de métal liquide | |
| JPS6213410B2 (ja) | ||
| US5822357A (en) | Process for melting a charge in a furnace | |
| JPH0364412A (ja) | アークプロセスにおけるフラックス滓化判定方法 | |
| RU2031138C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали | |
| Kuwana et al. | Effect of Additional Elements on Oxygen Absorption by Steel Weld Metal During Arc Welding. I. Oxygen Absorption by Fe--Si Weld Metal | |
| JP2619403B2 (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理終点判定方法 | |
| Fitterer et al. | Oxygen in Steel Refining as Determined by Solid Electrolyte Techniques | |
| JPH09253805A (ja) | 連続鋳造用タンデイッシュ内溶鋼のプラズマ加熱方法 | |
| Drobyshevskii et al. | Selection of the Optimum Oxygen Lance Nozzle Configuration for Metal Blowing in the Ladle | |
| JP2001064718A (ja) | 高Ｓｉ含有溶鋼のＡｌ濃度調整方法 | |
| JPH0837088A (ja) | プラズマアークの制御方法 | |
| JP2001099825A (ja) | 分析試料中の酸素分析法 | |
| Bogushevskii et al. | Slag Control in Basic Oxygen Steelmaking | |
| Marafini | New Metallurgical Operations on Steel Baths by Plasma Arc | |
| JPS6199583A (ja) | 気密溶接装置 | |
| Meyendorf | Reaction-Kinetic Model for the Calculation of the Chemical Composition of Weld Metals in Shielding Gas Arc Welding Processes | |
| JPS62139809A (ja) | 減圧下での溶鋼の精錬方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990413 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120430 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120430 Year of fee payment: 13 |