JP2946575B2 - 直流アーク炉炉底電極の補修方法 - Google Patents
直流アーク炉炉底電極の補修方法Info
- Publication number
- JP2946575B2 JP2946575B2 JP32092589A JP32092589A JP2946575B2 JP 2946575 B2 JP2946575 B2 JP 2946575B2 JP 32092589 A JP32092589 A JP 32092589A JP 32092589 A JP32092589 A JP 32092589A JP 2946575 B2 JP2946575 B2 JP 2946575B2
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- Japan
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- furnace
- bottom electrode
- electrode
- refractory
- arc furnace
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Description
本発明は、直流アーク炉の炉底電極の補修方法に関す
る。この方法は、電極数が少ない炉、とくに「単ピン
型」とよばれる炉底電極１本の炉に適用することが容易
である。
る。この方法は、電極数が少ない炉、とくに「単ピン
型」とよばれる炉底電極１本の炉に適用することが容易
である。
直流アーク炉は古くから知られており、電極の消耗が
交流炉にくらべて著しく少いこと、電力消費も低いこ
と、また騒音が少いことなどの利点をもっているが、主
として電源容量の制約から、従来はあまり大規模のもの
が建設されなかった。近年、サイリスタ技術の進歩によ
りこの制約がなくなり、それについて直流アーク炉が実
用されるようになって来た。 通常の直流アーク炉は、炉底電極と炉頂から下げた黒
鉛電極とをそなえている。炉底電極にはいくつかのタイ
プがあるが、金属製のピンを単数または複数本用いたも
のが多く、築炉および補修の観点からは単ピン型が有利
である。 アーク炉の炉底電極は、溶解−精錬の進行につれて溶
湯に接した面から次第に溶融し、多くの場合、操業中そ
の半ばは溶融状態で存在する。この溶融線が過度に下っ
てくると湯もれの危険が生じるので、電極下部を水冷す
るなどの対策がとられている。出湯に際し、炉体の傾動
につれて溶融した電極金属の一部が溶湯とともにとり出
されるが、正立位置に戻したとき炉内にわずかに残って
いた溶湯が電極の部分を満たすため、電極材料は自ら補
充される。 しかし、使用に伴って炉底耐火物もまた損耗し、それ
につれて炉底電極も短かくなるから、消耗がある限度に
達したところで、耐火物の補修とあわせて、炉底電極を
交換しなければならない。これは大規模改修となり時間
と費用がかかるから、最低限度に止めて、とりつけた電
極１本でなるべく多数回の溶解や精錬を行なうことが望
ましい。
交流炉にくらべて著しく少いこと、電力消費も低いこ
と、また騒音が少いことなどの利点をもっているが、主
として電源容量の制約から、従来はあまり大規模のもの
が建設されなかった。近年、サイリスタ技術の進歩によ
りこの制約がなくなり、それについて直流アーク炉が実
用されるようになって来た。 通常の直流アーク炉は、炉底電極と炉頂から下げた黒
鉛電極とをそなえている。炉底電極にはいくつかのタイ
プがあるが、金属製のピンを単数または複数本用いたも
のが多く、築炉および補修の観点からは単ピン型が有利
である。 アーク炉の炉底電極は、溶解−精錬の進行につれて溶
湯に接した面から次第に溶融し、多くの場合、操業中そ
の半ばは溶融状態で存在する。この溶融線が過度に下っ
てくると湯もれの危険が生じるので、電極下部を水冷す
るなどの対策がとられている。出湯に際し、炉体の傾動
につれて溶融した電極金属の一部が溶湯とともにとり出
されるが、正立位置に戻したとき炉内にわずかに残って
いた溶湯が電極の部分を満たすため、電極材料は自ら補
充される。 しかし、使用に伴って炉底耐火物もまた損耗し、それ
につれて炉底電極も短かくなるから、消耗がある限度に
達したところで、耐火物の補修とあわせて、炉底電極を
交換しなければならない。これは大規模改修となり時間
と費用がかかるから、最低限度に止めて、とりつけた電
極１本でなるべく多数回の溶解や精錬を行なうことが望
ましい。
本発明の目的は、このような要望にこたえ、直流アー
ク炉の炉底耐火物の補修と同時に、消耗した炉底電極の
補修をも行なって、交換の必要が実質上ない程度まで低
減することのできる炉底電極補修方法を提供することに
ある。
ク炉の炉底耐火物の補修と同時に、消耗した炉底電極の
補修をも行なって、交換の必要が実質上ない程度まで低
減することのできる炉底電極補修方法を提供することに
ある。
本発明の直流アーク炉炉底電極の補修方法は、第１図
に示すように、炉底耐火物（２）および炉底電極（１）
が破線の位置まであったものが実線の位置まで溶損した
とすると、第２図に示すように、消耗部分（1A）とほぼ
同径かつ同長の電極補充材（３）を消耗部分にのせ、第
３図に示すように、その周囲を耐火物（４）で固定する
ことからなる。 電極補充材は、炉底電極に使用した金属と同質のもの
でよいことはもちろんであるが異質のものであってもよ
い。異質の場合は、高融点のものをえらぶと、電極の溶
解の進行が遅くなって好ましい。多くの場合、炉底電極
には構造用低炭素鋼が使用されており、補充材には同じ
材料か、または炭素含有量がより低い材料が適切であ
る。 炉が使用後に冷却されて常温の状態にあるときは、い
わゆるコールド補修であって作業が容易であるから、炉
底電極の端面をグラインダーなどで研削し、付着してい
ることのあるスラグを除去するとともに面を平滑にして
おくと、次のサイクルの開始が容易である。 炉が出湯後間もなくて高温の状態にあるときには上記
の手法はとれないが、補充材をクレーンで釣り下げて炉
底電極の端面にのせ、周囲に耐火物（不定形耐火物）を
吹きつける手法をとるとよい。 コールド補修の場合、本発明の別の態様として、第４
図に示すように、炉底電極の消耗部分に、それとほぼ同
径かつ同長の金属製円筒（５）をのせ、周囲を耐火物
（４）で固定するとともに、円筒内に細片状の電極補充
材（６）を充填するという手法も可能である。この細片
状の電極補充材の形状は、粒子状、粉末状、各種切断チ
ップ状など任意であるが、なるべく充填密度を高くでき
るものが好ましい。
に示すように、炉底耐火物（２）および炉底電極（１）
が破線の位置まであったものが実線の位置まで溶損した
とすると、第２図に示すように、消耗部分（1A）とほぼ
同径かつ同長の電極補充材（３）を消耗部分にのせ、第
３図に示すように、その周囲を耐火物（４）で固定する
ことからなる。 電極補充材は、炉底電極に使用した金属と同質のもの
でよいことはもちろんであるが異質のものであってもよ
い。異質の場合は、高融点のものをえらぶと、電極の溶
解の進行が遅くなって好ましい。多くの場合、炉底電極
には構造用低炭素鋼が使用されており、補充材には同じ
材料か、または炭素含有量がより低い材料が適切であ
る。 炉が使用後に冷却されて常温の状態にあるときは、い
わゆるコールド補修であって作業が容易であるから、炉
底電極の端面をグラインダーなどで研削し、付着してい
ることのあるスラグを除去するとともに面を平滑にして
おくと、次のサイクルの開始が容易である。 炉が出湯後間もなくて高温の状態にあるときには上記
の手法はとれないが、補充材をクレーンで釣り下げて炉
底電極の端面にのせ、周囲に耐火物（不定形耐火物）を
吹きつける手法をとるとよい。 コールド補修の場合、本発明の別の態様として、第４
図に示すように、炉底電極の消耗部分に、それとほぼ同
径かつ同長の金属製円筒（５）をのせ、周囲を耐火物
（４）で固定するとともに、円筒内に細片状の電極補充
材（６）を充填するという手法も可能である。この細片
状の電極補充材の形状は、粒子状、粉末状、各種切断チ
ップ状など任意であるが、なるべく充填密度を高くでき
るものが好ましい。
炉底電極の端面に接して置かれ、周囲を耐火物で固定
された電極補充材は、電気的に炉底電極に接続されてい
るから、次の溶解サイクルで通電すると、電極の延長部
分としてはたらき、アーク発生に役立つ。ホット補修の
場合には電極端面にスラグが存在していることがある
が、次のサイクルを開始して通電すると、局部的な抵抗
加熱により接合部が溶融し、間もなく電気的な接触は確
実になり、アークを発生させることができる。 円筒と細片状の電極補修材の組み合わせを採用したと
きは、電極端面に多少のスラグが残っていても、電気的
接触の問題は小さい。また、円柱状の補充材は、炉底電
極の径や損耗の状況によっても異なるが、重量がしばし
ば100Kg〜200Kgにのぼるのでクレーンで取扱わなければ
ならないのに対し、補充材円筒と細片状の充填物に分け
た態様に従えば、１個で重量の大きい対象物がないか
ら、取扱いが容易である。 上記いずれの場合も、補充材の部分は溶解−精錬の進
行につれて溶融し、はじめに記したように出湯に伴って
一部は失われ、代って残湯がその他位を占める。
された電極補充材は、電気的に炉底電極に接続されてい
るから、次の溶解サイクルで通電すると、電極の延長部
分としてはたらき、アーク発生に役立つ。ホット補修の
場合には電極端面にスラグが存在していることがある
が、次のサイクルを開始して通電すると、局部的な抵抗
加熱により接合部が溶融し、間もなく電気的な接触は確
実になり、アークを発生させることができる。 円筒と細片状の電極補修材の組み合わせを採用したと
きは、電極端面に多少のスラグが残っていても、電気的
接触の問題は小さい。また、円柱状の補充材は、炉底電
極の径や損耗の状況によっても異なるが、重量がしばし
ば100Kg〜200Kgにのぼるのでクレーンで取扱わなければ
ならないのに対し、補充材円筒と細片状の充填物に分け
た態様に従えば、１個で重量の大きい対象物がないか
ら、取扱いが容易である。 上記いずれの場合も、補充材の部分は溶解−精錬の進
行につれて溶融し、はじめに記したように出湯に伴って
一部は失われ、代って残湯がその他位を占める。
【実施例１】 容量25トンの直流アーク炉を築造した。炉底電極は、
構造用低炭素鋼製の直径3500mmの円柱１本である。 使用により炉底耐火物が溶損し、電極付近で12mmほど
薄くなり、電極もそれに応じて短くなったので、同質の
材料で直径350mm×長さ120mmの円柱状の補充材を用意し
た。 炉を冷却してから炉底電極端面をグラインダーで研削
し、上記の補充材をのせ、周囲に耐火物をスタンプして
固定した。 スクラップを装入し、通電したところ、補修前と変ら
なくアークが発生して溶解を開始できた。
構造用低炭素鋼製の直径3500mmの円柱１本である。 使用により炉底耐火物が溶損し、電極付近で12mmほど
薄くなり、電極もそれに応じて短くなったので、同質の
材料で直径350mm×長さ120mmの円柱状の補充材を用意し
た。 炉を冷却してから炉底電極端面をグラインダーで研削
し、上記の補充材をのせ、周囲に耐火物をスタンプして
固定した。 スクラップを装入し、通電したところ、補修前と変ら
なくアークが発生して溶解を開始できた。
【実施例２】 上記の直流アーク炉において、ホット補修を試みた。
実施例１でコールド補修を行なったときとほぼ同数のチ
ャージののち、上記と同じ補充材をクレーンで吊り下げ
て炉底電極端面にのせ、不定形耐火物を吹きつけて補充
材を固定するとともに、炉底耐火物の溶損を補修した。 スクラップを装入して通電したところ、アーク発生に
至るまで約１分間を要したが、以後は円滑に昇温でき
た。
実施例１でコールド補修を行なったときとほぼ同数のチ
ャージののち、上記と同じ補充材をクレーンで吊り下げ
て炉底電極端面にのせ、不定形耐火物を吹きつけて補充
材を固定するとともに、炉底耐火物の溶損を補修した。 スクラップを装入して通電したところ、アーク発生に
至るまで約１分間を要したが、以後は円滑に昇温でき
た。
【実施例３】 同じ直流アーク炉のコールド補修において、厚さ1.2m
mの鋼板を曲げて溶接し、外径350mm×長さ120mmを円筒
にしたものを使用した。 実施例１とちがって、炉底電極端面をグラインダー研
削することなく上記円筒をのせ、周囲に耐火物をスタン
プして固定した。 円筒内部にチップ屑（釘製造時の先端加工屑）を充填
した。円筒上端までに充填したダライ粉は約3Kgで、カ
サ密度にして約30％である。 スクラップを装入して通電したところ、容易にアーク
が発生し、溶解を進めることができた。
mの鋼板を曲げて溶接し、外径350mm×長さ120mmを円筒
にしたものを使用した。 実施例１とちがって、炉底電極端面をグラインダー研
削することなく上記円筒をのせ、周囲に耐火物をスタン
プして固定した。 円筒内部にチップ屑（釘製造時の先端加工屑）を充填
した。円筒上端までに充填したダライ粉は約3Kgで、カ
サ密度にして約30％である。 スクラップを装入して通電したところ、容易にアーク
が発生し、溶解を進めることができた。
本発明の補修方法を適用すれば、直流アーク炉の炉底
電極を交換するまでに多数回の溶解サイクルを実施する
ことができる。
電極を交換するまでに多数回の溶解サイクルを実施する
ことができる。
第１図ないし第３図は、本発明の補修方法の工程を説明
するための、直流アーク炉炉底電極付近の縦断面図であ
って、第１図は使用により炉底耐火物および炉底電極が
溶損した状況を、第２図は炉底電極の溶損部分に補充材
をのせたところを、そして第３図は耐火物で補充材の周
囲を固定するとともに、炉底耐火物の補修をした段階
を、それぞれ示す。 第４図は、本発明の補修方法の別の態様を説明するため
の、第３図に対応する縦断面図である。 １……炉底電極、1A……炉底電極消耗部分 ２……炉底耐火物 ３……電極補充材 ４……耐火物 ５……金属製円筒 ６……細片状の電極補充材
するための、直流アーク炉炉底電極付近の縦断面図であ
って、第１図は使用により炉底耐火物および炉底電極が
溶損した状況を、第２図は炉底電極の溶損部分に補充材
をのせたところを、そして第３図は耐火物で補充材の周
囲を固定するとともに、炉底耐火物の補修をした段階
を、それぞれ示す。 第４図は、本発明の補修方法の別の態様を説明するため
の、第３図に対応する縦断面図である。 １……炉底電極、1A……炉底電極消耗部分 ２……炉底耐火物 ３……電極補充材 ４……耐火物 ５……金属製円筒 ６……細片状の電極補充材
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F27D 11/08 - 11/10 F27B 3/08
Claims (4)
- 【請求項１】直流アーク炉の炉底電極の消耗部分に、そ
れとほぼ同径かつ同長の電極補充材をのせ、周囲を耐火
物で固定することからなる直流アーク炉炉底電極の補修
方法。 - 【請求項２】炉が常温の状態にあるとき、補充材をのせ
るに先立って炉底電極の端面を研削し、スラグを除去す
るとともに平滑にする工程を加えた請求項１の補修方
法。 - 【請求項３】炉が高温の状態にあるとき、補充材をクレ
ーンで吊り下げて炉底電極の端面にのせ、周囲に耐火物
を吹きつけて実施する請求項１の補修方法。 - 【請求項４】直流アーク炉の炉底電極の消耗部分に、そ
れとほぼ同径かつ同長の金属製円筒をのせ、周囲を耐火
物で固定するとともに、円筒内に細片状の電極補充材を
充填することからなる直流アーク炉炉底電極の補修方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32092589A JP2946575B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 直流アーク炉炉底電極の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32092589A JP2946575B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 直流アーク炉炉底電極の補修方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03181785A JPH03181785A (ja) | 1991-08-07 |
| JP2946575B2 true JP2946575B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=18126813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32092589A Expired - Lifetime JP2946575B2 (ja) | 1989-12-11 | 1989-12-11 | 直流アーク炉炉底電極の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946575B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-11 JP JP32092589A patent/JP2946575B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03181785A (ja) | 1991-08-07 |
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