JP3180176B2 - 電気炉の炉体構造 - Google Patents
電気炉の炉体構造Info
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- JP3180176B2 JP3180176B2 JP7707395A JP7707395A JP3180176B2 JP 3180176 B2 JP3180176 B2 JP 3180176B2 JP 7707395 A JP7707395 A JP 7707395A JP 7707395 A JP7707395 A JP 7707395A JP 3180176 B2 JP3180176 B2 JP 3180176B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炉容器の突き出し部分
の底部に閉止可能な湯出し口が配設された電気炉の炉体
構造に関するものである。
の底部に閉止可能な湯出し口が配設された電気炉の炉体
構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気炉において、湯出し口部分の
底の高さを他の部分の高さよりはるかに高い位置に設け
た場合、金属溶湯を湯出ししている時に湯出し口の上に
おいて薄い金属溶湯の層しか形成されない。このため金
属溶湯の層の中で湯出し口に向かう渦流が生じ、この渦
流に伴ってスラグの一部が金属溶湯の中に運び込まれ
る。このため、鋳造された金属製品の品質が低下する恐
れもある。このような理由より、湯出し時に渦流が生じ
ない電気炉が望まれていた。
底の高さを他の部分の高さよりはるかに高い位置に設け
た場合、金属溶湯を湯出ししている時に湯出し口の上に
おいて薄い金属溶湯の層しか形成されない。このため金
属溶湯の層の中で湯出し口に向かう渦流が生じ、この渦
流に伴ってスラグの一部が金属溶湯の中に運び込まれ
る。このため、鋳造された金属製品の品質が低下する恐
れもある。このような理由より、湯出し時に渦流が生じ
ない電気炉が望まれていた。
【０００３】電気炉の内壁として炉容器を使用するより
も水冷パイプ等を備える冷却構造体を使用する方が製造
コスト及び維持コストが少ないので、電気炉の設計にあ
たり上部内壁に冷却構造体を使用する部分の比率（水冷
化率と呼ばれている）を高くする工夫がなされている。
金属溶湯と接触する内部部分は冷却構造体とすることが
できないので、傾動角度が大きい従来技術による傾動可
能な電気炉においては水冷化率を高くする上で限界があ
った。また従来の電気炉においては、湯出し閉止手段が
炉内側に設けられていたので、湯出し口の保守のために
作業員が予熱で暑い炉の中に断熱昇降機等を利用して入
らねばならないという、問題点を有していた。
も水冷パイプ等を備える冷却構造体を使用する方が製造
コスト及び維持コストが少ないので、電気炉の設計にあ
たり上部内壁に冷却構造体を使用する部分の比率（水冷
化率と呼ばれている）を高くする工夫がなされている。
金属溶湯と接触する内部部分は冷却構造体とすることが
できないので、傾動角度が大きい従来技術による傾動可
能な電気炉においては水冷化率を高くする上で限界があ
った。また従来の電気炉においては、湯出し閉止手段が
炉内側に設けられていたので、湯出し口の保守のために
作業員が予熱で暑い炉の中に断熱昇降機等を利用して入
らねばならないという、問題点を有していた。
【０００４】これらの問題点を解決するために、特公平
２−８２３７号公報に開示されている傾動可能なアーク
炉では、炉容器本体部分の内部と突き出し部分の内部が
連続的に移行するように、中間隔壁のない炉壁でアーク
炉の周囲を形成し、アーク溶解時には溶湯湯面が突き出
し部分の内部底面を覆うようにアーク炉本体部分の内部
底面と突き出し部分の内部底面の高さをほぼ同じ高さに
し、かつ炉容器本体部分の底がやや下方向に膨らみ、湯
出し口の上に比較的厚い金属溶湯の層を維持しながらア
ーク炉を徐々に傾動させることにより湯出しを行うこと
ができるように、湯出し口が突き出し部分の底に設けら
れ、湯出し口の閉止手段が突き出し部分の外壁底部の下
側に配設されている。
２−８２３７号公報に開示されている傾動可能なアーク
炉では、炉容器本体部分の内部と突き出し部分の内部が
連続的に移行するように、中間隔壁のない炉壁でアーク
炉の周囲を形成し、アーク溶解時には溶湯湯面が突き出
し部分の内部底面を覆うようにアーク炉本体部分の内部
底面と突き出し部分の内部底面の高さをほぼ同じ高さに
し、かつ炉容器本体部分の底がやや下方向に膨らみ、湯
出し口の上に比較的厚い金属溶湯の層を維持しながらア
ーク炉を徐々に傾動させることにより湯出しを行うこと
ができるように、湯出し口が突き出し部分の底に設けら
れ、湯出し口の閉止手段が突き出し部分の外壁底部の下
側に配設されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、電気炉操業にお
いては、炉容器本体底部より不活性ガス（Ｎ2 ，Ａｒ
等）を吹き込んで溶湯を攪拌させることにより、炉容器
内に装入されたスクラップの溶解時間を短縮し、生産性
の向上を図る技術が注目されてきた。更にその技術の効
果を最大限に発揮させるため、炉容器本体内部の底面か
ら溶湯湯面までの高さＨを溶湯湯面の直径Ｄで割った値
が０．３〜０．４の範囲にある炉容器（深バス炉と呼ば
れている）にすることが有効であることが判明してき
た。
いては、炉容器本体底部より不活性ガス（Ｎ2 ，Ａｒ
等）を吹き込んで溶湯を攪拌させることにより、炉容器
内に装入されたスクラップの溶解時間を短縮し、生産性
の向上を図る技術が注目されてきた。更にその技術の効
果を最大限に発揮させるため、炉容器本体内部の底面か
ら溶湯湯面までの高さＨを溶湯湯面の直径Ｄで割った値
が０．３〜０．４の範囲にある炉容器（深バス炉と呼ば
れている）にすることが有効であることが判明してき
た。
【０００６】しかしながら、前述の公報に示される従来
の技術においては、炉容器本体部分の内部と突き出し部
分の内部が連続的に移行しており、かつアーク炉本体部
分の内部底面と突き出し部分の内部底面の高さをほぼ同
じ高さにしているため、突き出し部分の内部容積が大き
くなり、スクラップが全て溶けたときの溶湯高さＨが低
くなり、深バス炉にすることが困難になる。深バス炉に
するためには、耐火物で構成される金属溶湯と接触する
内側部分の内径を小さくする必要があるが、冷却構造体
の内径と耐火物の内径との差が大きくなり段差が生じる
ため、その段差の部分にスクラップが溶け残り、スクラ
ップを溶湯にする歩留まりが悪化するとともに、そのス
クラップを溶かすために電力、時間を多く費やすことに
なる。また、その溶け残りスクラップが溶湯の精錬を行
っているときに突然落下し、溶湯が炉容器の外に溢れる
問題があった。さらに、突き出し部の内部空間内にスク
ラップが入りやすく、上部電極下部のアーク部から遠い
ため、スクラップが溶けにくく、かつ突き出し部の金属
溶湯と炉容器本体内部の金属溶湯との温度差が大きくな
り湯出し時の金属溶湯の温度にバラツキが生じていた。
の技術においては、炉容器本体部分の内部と突き出し部
分の内部が連続的に移行しており、かつアーク炉本体部
分の内部底面と突き出し部分の内部底面の高さをほぼ同
じ高さにしているため、突き出し部分の内部容積が大き
くなり、スクラップが全て溶けたときの溶湯高さＨが低
くなり、深バス炉にすることが困難になる。深バス炉に
するためには、耐火物で構成される金属溶湯と接触する
内側部分の内径を小さくする必要があるが、冷却構造体
の内径と耐火物の内径との差が大きくなり段差が生じる
ため、その段差の部分にスクラップが溶け残り、スクラ
ップを溶湯にする歩留まりが悪化するとともに、そのス
クラップを溶かすために電力、時間を多く費やすことに
なる。また、その溶け残りスクラップが溶湯の精錬を行
っているときに突然落下し、溶湯が炉容器の外に溢れる
問題があった。さらに、突き出し部の内部空間内にスク
ラップが入りやすく、上部電極下部のアーク部から遠い
ため、スクラップが溶けにくく、かつ突き出し部の金属
溶湯と炉容器本体内部の金属溶湯との温度差が大きくな
り湯出し時の金属溶湯の温度にバラツキが生じていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】突き出し部分の内部の両
サイド面が炉容器本体部分の内部から、炉容器本体内部
の直径ｄの（０．１〜０．３）ｄの幅で平行状に突き出
すように、更に、炉容器本体部分の内部底面と突き出し
部分の内部底面との間に５°〜２０°の範囲で傾斜を設
ける構造とすることにより、上記問題点が解決された。
サイド面が炉容器本体部分の内部から、炉容器本体内部
の直径ｄの（０．１〜０．３）ｄの幅で平行状に突き出
すように、更に、炉容器本体部分の内部底面と突き出し
部分の内部底面との間に５°〜２０°の範囲で傾斜を設
ける構造とすることにより、上記問題点が解決された。
【０００８】
【作用】本発明による電気炉の炉体構造においては、湯
出し口が設けられた突き出し部分の内部容積が炉容器本
体部分の内部容積に比べて非常に少ないため、スクラッ
プが全て溶けたときの溶湯のほとんどが炉容器本体部分
の内部に溜めることが可能となった。従って、溶湯高さ
Ｈを十分に確保することができ、深バス形状が容易に可
能となる。また、炉容器本体部分の内部底面と突き出し
部分の内部底面との間の傾斜は５°〜２０°の範囲で十
分であるため出鋼停止後の電気炉を正立位置に戻したと
きにスラグと金属溶湯からなる残留溶湯を炉容器本体部
分の内部底面部分に保持することができる。更に、傾斜
は５°〜２０°の範囲で良いため、突き出し部分部分の
内部底面状の金属溶湯の高さも十分に確保できるため、
スラグと金属溶湯を確実に分離し、湯出しの際の渦流発
生を防止することができるとともに、傾斜角度も大きく
する必要がないため、水冷化率も高くすることができ
る。
出し口が設けられた突き出し部分の内部容積が炉容器本
体部分の内部容積に比べて非常に少ないため、スクラッ
プが全て溶けたときの溶湯のほとんどが炉容器本体部分
の内部に溜めることが可能となった。従って、溶湯高さ
Ｈを十分に確保することができ、深バス形状が容易に可
能となる。また、炉容器本体部分の内部底面と突き出し
部分の内部底面との間の傾斜は５°〜２０°の範囲で十
分であるため出鋼停止後の電気炉を正立位置に戻したと
きにスラグと金属溶湯からなる残留溶湯を炉容器本体部
分の内部底面部分に保持することができる。更に、傾斜
は５°〜２０°の範囲で良いため、突き出し部分部分の
内部底面状の金属溶湯の高さも十分に確保できるため、
スラグと金属溶湯を確実に分離し、湯出しの際の渦流発
生を防止することができるとともに、傾斜角度も大きく
する必要がないため、水冷化率も高くすることができ
る。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例について図１、図２を参照し
て詳しく説明する。図１および図２は本発明の直流電気
炉における実施例の縦断面図および横断面図を示す。ま
た、図３、図４は従来技術を示す。
て詳しく説明する。図１および図２は本発明の直流電気
炉における実施例の縦断面図および横断面図を示す。ま
た、図３、図４は従来技術を示す。
【００１０】図１に示されている直流電気炉における実
施例においては、炉容器１の上部は炉蓋２により閉鎖さ
れており、該炉蓋２の中央部を通って上部電極３が挿入
されている。炉容器１は揺動脚部４上に載置されてい
て、油圧シリンダー５を操作することにより、炉容器１
の突き出し部６の方に炉容器１を傾動させて、金属溶湯
７を湯出し口８から湯出しすることができるようになっ
ている。揺動脚部４は基礎９の上部表面１０上を転動す
るように構成されている。
施例においては、炉容器１の上部は炉蓋２により閉鎖さ
れており、該炉蓋２の中央部を通って上部電極３が挿入
されている。炉容器１は揺動脚部４上に載置されてい
て、油圧シリンダー５を操作することにより、炉容器１
の突き出し部６の方に炉容器１を傾動させて、金属溶湯
７を湯出し口８から湯出しすることができるようになっ
ている。揺動脚部４は基礎９の上部表面１０上を転動す
るように構成されている。
【００１１】直流電気炉の場合、炉容器１の底部には炉
底電極１１が取り付いており、上部電極３と炉底電極１
１との間にアークを発生させスクラップ（図示せず）を
溶かし、金属溶湯７を炉容器１の底部に形成していき、
スクラップが全て溶けたときの金属溶湯７の上面は１２
の位置となり、その上にスラグ１３が金属溶湯７より比
重が軽いため、該金属溶湯７の上に浮いた状態となる。
炉容器１の内部底面１４と突き出し部の内部底面１５と
の間には傾斜θを形成させており、５°〜２０°の範囲
に保つようにしている。出鋼停止後の電気炉を正立位置
に戻したときの金属溶湯７の上面は１６の位置となり、
スラグ１３の上面は１７の位置となるため、湯出し口８
から出ることはない。
底電極１１が取り付いており、上部電極３と炉底電極１
１との間にアークを発生させスクラップ（図示せず）を
溶かし、金属溶湯７を炉容器１の底部に形成していき、
スクラップが全て溶けたときの金属溶湯７の上面は１２
の位置となり、その上にスラグ１３が金属溶湯７より比
重が軽いため、該金属溶湯７の上に浮いた状態となる。
炉容器１の内部底面１４と突き出し部の内部底面１５と
の間には傾斜θを形成させており、５°〜２０°の範囲
に保つようにしている。出鋼停止後の電気炉を正立位置
に戻したときの金属溶湯７の上面は１６の位置となり、
スラグ１３の上面は１７の位置となるため、湯出し口８
から出ることはない。
【００１２】炉容器１の内部底面１４から斜線で示す傾
斜面１７は、図１のさらに９０°方向の断面における金
属溶湯７に接する側面を示し、金属溶湯７の高さＨを該
金属溶湯７の上面における直径Ｄで割った値が０．３〜
０．４にあるものを深バス炉と称する。図２は、図１の
横断面図で、炉容器１の突き出し部６の内部において、
両サイド面１８、１９が炉容器１の内部から、炉容器１
内部の直径ｄの（０．１〜０．３）ｄの幅Ｂで平行状に
突出するように形成させる。例えば、１３０ＴＯＮ炉電
気炉では炉容器１内部の直径ｄは一般に７０００ｍｍで
あるため、炉容器１内部の直径ｄは７００〜２１００ｍ
ｍとなるが、湯出し口８の直径は約２００ｍｍであるた
め、金属溶湯７は炉容器１を傾動させたときに湯出し口
８側に十分に導かれる。このように、突き出し部６の内
部の幅Ｂが小さいため、該突き出し部６の内部容積が炉
容器１の内部容積よりはるかに少なくすることができる
ので、突き出し部６の内部に対流する金属溶湯７が少な
いため、炉容器１の内部の金属溶湯７の高さＨを高くす
ることが可能となる。
斜面１７は、図１のさらに９０°方向の断面における金
属溶湯７に接する側面を示し、金属溶湯７の高さＨを該
金属溶湯７の上面における直径Ｄで割った値が０．３〜
０．４にあるものを深バス炉と称する。図２は、図１の
横断面図で、炉容器１の突き出し部６の内部において、
両サイド面１８、１９が炉容器１の内部から、炉容器１
内部の直径ｄの（０．１〜０．３）ｄの幅Ｂで平行状に
突出するように形成させる。例えば、１３０ＴＯＮ炉電
気炉では炉容器１内部の直径ｄは一般に７０００ｍｍで
あるため、炉容器１内部の直径ｄは７００〜２１００ｍ
ｍとなるが、湯出し口８の直径は約２００ｍｍであるた
め、金属溶湯７は炉容器１を傾動させたときに湯出し口
８側に十分に導かれる。このように、突き出し部６の内
部の幅Ｂが小さいため、該突き出し部６の内部容積が炉
容器１の内部容積よりはるかに少なくすることができる
ので、突き出し部６の内部に対流する金属溶湯７が少な
いため、炉容器１の内部の金属溶湯７の高さＨを高くす
ることが可能となる。
【００１３】図３および図４は、従来技術の縦断面図お
よび横断面図を示す。図３において、炉容器１の内部底
面１４と突出部分の内部底面１５との高さはほぼ同じ高
さであり、図４においては、炉容器１の内部と突き出し
部６の内部が連続的に移行するように形成されている。
従って、突き出し部６の内部容積が大きくなり金属溶湯
７の内、相当部分が突き出し部６の内部に対流するよう
になるため、金属溶湯７の高さＨが低くなり、深バス炉
にすることが困難であった。
よび横断面図を示す。図３において、炉容器１の内部底
面１４と突出部分の内部底面１５との高さはほぼ同じ高
さであり、図４においては、炉容器１の内部と突き出し
部６の内部が連続的に移行するように形成されている。
従って、突き出し部６の内部容積が大きくなり金属溶湯
７の内、相当部分が突き出し部６の内部に対流するよう
になるため、金属溶湯７の高さＨが低くなり、深バス炉
にすることが困難であった。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、炉容器の突き出し部の内
部容積が炉容器の内部容積よりはるかに少なくすること
ができ、突き出し部の内部に対流する溶湯が少ないた
め、炉容器の内部の金属溶湯の高さＨを高くすることが
できるため、深バス炉にすることが容易となり、吹き込
みガスによる効果を十分に発揮することが可能となる。
また、突き出し部の内部容積内にスクラップが入り込ん
で、溶け残ることもなくなり、炉容器の内部の金属溶湯
と突き出し部の内部の金属溶湯との温度差も少なくなる
など、本発明による効果は多大なものがある。尚、本発
明の実施例は直流電気炉の場合を示したが、上部電極を
３本有する交流電気炉においても適用可能であることは
言うまでもない。
部容積が炉容器の内部容積よりはるかに少なくすること
ができ、突き出し部の内部に対流する溶湯が少ないた
め、炉容器の内部の金属溶湯の高さＨを高くすることが
できるため、深バス炉にすることが容易となり、吹き込
みガスによる効果を十分に発揮することが可能となる。
また、突き出し部の内部容積内にスクラップが入り込ん
で、溶け残ることもなくなり、炉容器の内部の金属溶湯
と突き出し部の内部の金属溶湯との温度差も少なくなる
など、本発明による効果は多大なものがある。尚、本発
明の実施例は直流電気炉の場合を示したが、上部電極を
３本有する交流電気炉においても適用可能であることは
言うまでもない。
【図１】本発明の直流電気炉における実施例の縦断面図
を示す。
を示す。
【図２】本発明の直流電気炉における実施例の横断面図
を示す。
を示す。
【図３】従来技術の直流電気炉における実施例の縦断面
図を示す。
図を示す。
【図４】従来技術の直流電気炉における実施例の横断面
図を示す。
図を示す。
１ 炉容器 ２ 炉蓋 ３ 上部電極 ４ 揺動脚部 ５ 油圧シリンダー ６ 突き出し部 ７ 金属溶湯 ８ 湯出し部 ９ 基礎 １０ 基礎の上部表面 １１ 炉底電極 １２ 金属溶湯の上面位置 １３ スラグ １４ 炉容器の内部底面 １５ 突き出し部の内部底面 １６ 金属溶湯の上面位置 １７ スラグの上面 １８，１９ 突き出し部の両サイド面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27B 3/00 - 3/28 C21C 5/52
Claims (1)
- 【請求項１】炉を傾動させて炉容器の突き出し部分に設
けられた閉止可能な湯出し口から溶湯を湯だしする電気
炉において、突き出し部分の内部の両サイド面が炉容器
本体部分の内部から、炉容器本体内部の直径ｄの（０．
１〜０．３）ｄの幅で平行状に突き出すように、突き出
し部分の上部に中間隔壁のない炉壁で電気炉の炉容器本
体が形成され、炉容器本体部分の内部底面と突き出し部
分の内部底面との間に５°〜２０°の範囲で傾斜を設け
たことを特徴とする電気炉の炉体構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7707395A JP3180176B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 電気炉の炉体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7707395A JP3180176B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 電気炉の炉体構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08247657A JPH08247657A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3180176B2 true JP3180176B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=13623628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7707395A Expired - Fee Related JP3180176B2 (ja) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | 電気炉の炉体構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180176B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5926229B2 (ja) | 2013-11-01 | 2016-05-25 | 株式会社オプティム | ソフトウェア提供システム及び、ソフトウェア提供方法 |
-
1995
- 1995-03-09 JP JP7707395A patent/JP3180176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5926229B2 (ja) | 2013-11-01 | 2016-05-25 | 株式会社オプティム | ソフトウェア提供システム及び、ソフトウェア提供方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08247657A (ja) | 1996-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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