JP3300080B2 - 電気炉設備 - Google Patents
電気炉設備Info
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Description
電気炉設備に関するものである。
熱溶解して精錬するものであるが、従来製鋼用の大容量
のものは電源からの給電がやり易いと共に電圧の制御が
容易な交流電気炉が主として用いられていたが、近年は
直流電気炉が注目されるようになってきた。
の上方から挿入し、主にスクラップや溶鋼を介して上記
電極間にアークを発生させるものであり、また直流電気
炉は通常1本の黒鉛製の上部電極を挿入し、炉底部を他
方の電極として直流アークを発生させるものである。交
流電気炉は3本電極のため炉の上部構造が複雑になると
共に3相アークが相互電磁力により外側に曲げられ放散
熱が多く熱効率が悪いという問題や、またアークの曲が
りにより炉壁が局部的に損傷されるという問題がある。
また電極消耗量が大きいばかりでなく騒音も大きく、フ
リッカが激しい等の問題点もある。これに対して直流電
気炉は、一般的には上部電極が少ないため炉上方の電極
周りはシンプルになり、交流電気炉に比べて黒鉛電極の
原単位や電力原単位の低減およびフリッカの減少が期待
できるという長所がある。このため半導体技術の進歩に
よって電力用半導体素子も大容量化が可能なこともあ
り、交流電気炉から直流電気炉に移行しつつある。
設備は交流式のものと同様であるが、炉用変圧器で高圧
から炉用電圧まで降圧した後、サイリスタ整流装置を用
いて交流を直流に変換する。そして直流回路に炉内短絡
時に過大な電流が流れるのを抑制する直流リアクトルが
設けてある。直流回路は炉底電極に至るまでの陽極側導
体と黒鉛からなる上部電極に至るまでの陰極側導体とか
ら給電用導体が形成されている。
2基の炉本体を有するツイン(Twin)式電気炉があり、
従来、このような2基の炉本体を有する電気炉では2
炉、2電源にしないで受電設備および炉用電気設備を一
系列とする一電源により2基の炉本体に電力を供給する
ものが知られている。この場合、図3に示すように2基
の炉本体1と炉本体2に電極棒昇降・旋回装置3の支持
アーム4に取り付けられた電極棒5を一方から他方に交
互に切り替えて操業していた。
し、交流電源6に開閉器7aを介して受電トランス8が
接続されており、並列に設けられた炉用変圧器9の二次
側には交流を直流に整流する位相制御可能なサイリスタ
整流装置9の交流入力端がそれぞれ接続されている。ま
たサイリスタ整流装置10の直流側出力端の陰極側−は電
極棒5に接続され、さらに陽極側+は炉底電極11に接続
されている。
は、開閉器7aを閉として電源6から受電トランス8に
受電して変圧し、さらに炉用トランス9で所定の炉用電
圧に降圧し、サイリスタ整流装置10で交流を直流に整流
する。開閉器7b、7dを閉とすれば直流電流の給電回
路により通電され電極棒5からの直流アークによりスク
ラップが溶解される。なお炉本体2を操業する場合に
は、開閉器7aの他に開閉器7c、7eを閉とすれば同
様にして炉本体2の電極棒5からの直流アークによりス
クラップを溶解することができる。
に切り替えて操業を行う場合の電力使用量の経時変化を
模式的に示す線図であり、それぞれ大まかにスクラップ
加熱期a、溶解期bおよび精錬期cとからなり、一般に
溶解期bの電力使用量が多く、たとえば一方の炉本体1
に通電してスクラップ溶解を行っている間には炉本体1
から発生する排ガスを利用してスクラップの予熱を行っ
ている。したがって集塵装置で集塵する排ガス系統も1
系列となっている。
イン式電気炉では2炉に対して1電源を有し、集塵装置
の排ガス系統も一系列になっている。このような1電源
のみ設置する場合には、2基の炉本体を完全な交互操業
しかできず、生産性を向上するためには出鋼完了から通
電開始までの間を有効に活用するのが限度である。した
がってトランスの負荷は2炉2電源の場合よりは良いが
図6に示すようにトランスの容量に対する負荷変動が大
きく負荷効率が悪いという問題点があった。
ラップを予熱する場合には、炉本体が傾動すること、排
ガスダクトが水冷方式であるため重量が嵩むこと、スク
ラップ装入時に炉蓋を旋回、追避させる必要があること
などにより、排ガスダクトの接続切り替え時間を要する
ことになる。本発明はこのような実状を考慮してなされ
たものであり2炉1電源方式を基本としながら、トラン
スの容量に対して負荷が最大限になるようにして活用
し、生産性を向上することができる電気炉設備を提供す
ることを目的とするものである。
の本発明は、2基の炉本体を備え、各々の炉本体に装入
されたスクラップを、炉本体に挿入された電極とスクラ
ップとの間に発生するアークにより各々溶解する電気炉
設備において、前記2基の炉本体に対し、受電設備は一
系列だけを設け、炉用電気設備は各々の炉本体に個別に
設け、前記受電設備は各々の炉用電気設備を用いた2基
の炉本体による加熱期、溶解期および精錬期からなるス
クラップ溶解における加熱期と精錬期とを交互にラップ
させるに足る容量とすることを特徴とする電気炉設備で
ある。
内への吹き込み装置、耐火物吹付装置のディスペンサ等
の付帯装置を炉本体の1基分の能力として、これを2炉
に共用するのが好ましい。
す図に基づいて説明する。本発明では図1に示すように
No1EFおよびNo2EFよりなる2基の直流電気炉の炉
本体1および炉本体2に対し、受電設備である開閉器7
a、受電トランス8および力率改善フィルタ、フリッタ
補償器等の受電補助具12は共用し得る容量の一系列だけ
を設けるが、炉用電気設備である2個並列の炉用トラン
ス9、サイリスタ整流装置10等は各々の炉本体1および
炉本体2に個別に設ける。そして各々の炉用電気設備で
ある並列の炉用トランス9、サイリスタ整流装置10等に
電力を供給する受電設備すなわち受電トランス8の容量
を2基の炉本体1、2による加熱器、溶解期および精錬
期からなるスクラップ溶解における加熱期と精錬期とを
交互にラップさせるに足る容量とするものである。
閉器7aを閉として交流電源6から受電トランス8に受
電して変圧し、炉本体1側の開閉器7f、7gを閉とし
て並列の炉用トランス9で所定の電圧に降圧し、サイリ
スタ整流装置10で交流を直流に整流する。並列のサイリ
スタ整流装置10の陰極側−は電極棒5に接続され、陽極
側+は炉底電極11に接続されているので直流電流の給電
回路が形成されて通電され、電極棒5からのアークによ
り炉内のスクラップの加熱が開始される。かくして加熱
期、溶解期および精錬期を経て溶鋼が精錬される。
は、開閉器7aを閉として交流電源6から受電トランス
8に受電して変圧するのは前述の場合と同じであるが、
ここでは炉本体2側の開閉器7h、7iを閉として前述
炉本体1の場合と同様にして並列の炉用トランス9で所
定の電圧に変圧し、サイリスタ整流装置で交流を直流に
整流して通電され、電極棒5からのアークにより炉内の
スクラップが溶解される。
るが炉用トランス等は各々の炉に一式づつ備えた構成で
あることから2基の炉による加熱期、溶解期および精錬
期からなるスクラップ溶解において、スクラップ溶解期
に比較して投入電力が少ない加熱期と精錬期とを交互に
ラップした通電を行うことを可能にするものである。す
なわち、図2に示すようにツイン式の1号直流電気炉
(No1EF)と2号直流電気炉(No2EF)において、
No1EFの加熱期とNo2EFの精錬期をラップさせ、No
1EFではaMWの電力を投入してスクラップの加熱を
行い、No2EFではCMWの電力を投入し、添加剤吹き
込み装置を用いてコークス(C)やAlaインジェクショ
ンにより溶鋼中に添加して精錬を行う。かくしてNo2E
Fの精錬が終了したら通電を停止して出鋼口から溶鋼を
出鋼する(Tap )。
では炉内のスクラップ加熱を終了するので投入電力をa
MWからbMWにパワーアップしてスクラップの溶解を
促進する。この時No2EFは操業を停止しているので、
耐火物吹付装置を用いて炉内に耐火物を吹きつけ補修を
行った後、次のスクラップ溶解に備えてスクラップの装
入を行う。No1EFでのスクラップ溶解が終了したら、
投入電力をbMWからCMWに落し精錬期に入るが、こ
のタイミングでNo2EFにaMWの電力を投入して炉内
のスクラップを加熱する。この時、精錬期にあるNo1E
FではC・Alをインジェクションにより添加して精錬を
行う。
精錬期とをラップさせて通電するときの2基の炉の合計
投入電力(a+c)MWがスクラップ溶解期の最大投入
電力bMWと同じレベルになるように電力を供給するの
で2炉で受電トランスの能力限界まで有効に使用できる
ことになる。したがって合計投入電力(a+c)MWは
1炉分の能力を上廻ることがなくフリッカも1炉分相当
に軽減することができる。
ガスを一系列の直引系集塵装置により集塵する場合の排
ガス量は、その最大値がNo1EFおよびNo2の各々の最
大値に相当する値となるので、集塵装置の容量は、炉1
基分で足りることになる。なお、前記実施例では、直流
電気炉に適用する場合について説明したが、本発明は交
流電気炉にも適用可能であり、この場合にはサイリスタ
整流装置などの整流に必要な装置が不要となるのは云う
までもない。
連続的に使用できるので、その使用効率は従来のツイン
炉の70%以下から95%以上に向上することができ、この
割合は2炉の生産性とほぼ一致するものである。加熱期
と精錬期とのラップ操業時でも発生するフリッカは1炉
の最大値以下に抑制することができる。電気炉の排ガス
量は2炉ラップ操業時にも、1炉の最大値を上廻ること
がないので1炉分の処理設備で対応できることになる。
同様にコークス、Alのインジェクション装置、ディスペ
ンサを含む耐火物吹き付け装置等の付帯装置が1炉分で
共用できる。必要な作業員も従来のツイン炉を越えるこ
とはない。
となり、また電力コストは昼夜連続操業による生産量を
前提とすると従来の0.65倍以下に低減できる。ただし設
備費は 100t/ch規模の電気炉で従来の 1.1倍程度と若
干の増加となる。
イン式電気炉の生産性向上および電力コストの削減が達
成できると共に、付帯装置を炉本体1基分の能力とする
ことができ、その得られる効果は多大である。
す説明図である。
である。
図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 2基の炉本体を備え、各々の炉本体に装
入されたスクラップを、炉本体に挿入された電極とスク
ラップとの間に発生するアークにより各々溶解する電気
炉設備において、前記2基の炉本体に対し、受電設備は
一系列だけを設け、炉用電気設備は各々の炉本体に個別
に設け、前記受電設備は、各々の炉用電気備を用いた2
基の炉本体による加熱期、溶解期および精錬期からなる
スクラップ溶解における加熱期と精錬期とを交互にラッ
プさせるに足る容量とすることを特徴とする電気炉設
備。 - 【請求項2】 付帯装置を炉本体1基分の能力とするこ
とを特徴とする請求項1記載の電気炉設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34488592A JP3300080B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 電気炉設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34488592A JP3300080B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 電気炉設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06194051A JPH06194051A (ja) | 1994-07-15 |
JP3300080B2 true JP3300080B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=18372754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34488592A Expired - Fee Related JP3300080B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 電気炉設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3300080B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010109972A (ko) * | 2000-06-05 | 2001-12-12 | 이구택 | 전기로의 전력량 제어장치 및 제어방법 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34488592A patent/JP3300080B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH06194051A (ja) | 1994-07-15 |
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