JP3440267B2 - アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法 - Google Patents
アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法Info
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- C21C2005/5288—Measuring or sampling devices
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄スクラップ、直
接還元鉄等の冷鉄源を溶解し、溶鋼を製造するアーク炉
において、アークのスラグへの埋没状況を評価する方法
に関するものである。
接還元鉄等の冷鉄源を溶解し、溶鋼を製造するアーク炉
において、アークのスラグへの埋没状況を評価する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、資源および環境問題から発生量の
多い鉄鋼スクラップをアーク炉を用いて溶解するプロセ
スが増えている。このアーク炉では、スクラップの溶解
に多くの電力を消費するため、炉内の状況を把握して、
状況に適した電圧や電流の設定に切換え、電力の利用効
率を向上することが望まれている。
多い鉄鋼スクラップをアーク炉を用いて溶解するプロセ
スが増えている。このアーク炉では、スクラップの溶解
に多くの電力を消費するため、炉内の状況を把握して、
状況に適した電圧や電流の設定に切換え、電力の利用効
率を向上することが望まれている。
【０００３】ここで重要になるのが、アークの熱を効率
よく溶鋼に伝えるために、スラグフォーミングによりア
ークを包み隠すことである。このためには、炉内のスラ
グフォーミング状況を把握する必要がある。このスラグ
フォーミング状況の把握を行うのに、従来は目視により
炉内を観察する方法がとられているが、アーク発生中は
発塵や炎により観察が難しく、また酸素およびカーボン
の吹込み量や吹込み位置によりフォーミング状況が異な
るために何度もチェックする必要が生じていた。
よく溶鋼に伝えるために、スラグフォーミングによりア
ークを包み隠すことである。このためには、炉内のスラ
グフォーミング状況を把握する必要がある。このスラグ
フォーミング状況の把握を行うのに、従来は目視により
炉内を観察する方法がとられているが、アーク発生中は
発塵や炎により観察が難しく、また酸素およびカーボン
の吹込み量や吹込み位置によりフォーミング状況が異な
るために何度もチェックする必要が生じていた。
【０００４】この目視以外の方法としては、
（イ）炉体を冷却する冷却水の出口温度の推移によって
判定する方法 （ロ）炉外に設けた騒音計など音によって判定する方法 などが実用化されている。
判定する方法 （ロ）炉外に設けた騒音計など音によって判定する方法 などが実用化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の方法では以下の問題があった。前記（イ）の方法は、
炉体内壁にアークや送酸ランスにより発生した溶鋼のス
プラッシュが堆積し、地金層を形成すると断熱効果が現
れ、冷却水の出口温度を正しく検出できない。この地金
層は一定しておらず、従って同一条件で評価ができない
ため本方法の適用は困難である。さらに、送酸ランスか
らの酸素が内壁に当たることや、炉内の燃焼ガス流れの
影響により温度測定誤差を生じる。前記（ロ）の方法
は、作業ロの開閉でアーク音の検出レベルが大きく異な
り、また検出器設置位置の近辺に付帯設備がある場合
は、そのノイズの影響を受けるため、アーク音だけを正
しく検出する事は困難である。さらに、溶解炉が２炉近
接して設置されている場合も同様に、被検出炉のアーク
音を正しく検出することは出来ない。
の方法では以下の問題があった。前記（イ）の方法は、
炉体内壁にアークや送酸ランスにより発生した溶鋼のス
プラッシュが堆積し、地金層を形成すると断熱効果が現
れ、冷却水の出口温度を正しく検出できない。この地金
層は一定しておらず、従って同一条件で評価ができない
ため本方法の適用は困難である。さらに、送酸ランスか
らの酸素が内壁に当たることや、炉内の燃焼ガス流れの
影響により温度測定誤差を生じる。前記（ロ）の方法
は、作業ロの開閉でアーク音の検出レベルが大きく異な
り、また検出器設置位置の近辺に付帯設備がある場合
は、そのノイズの影響を受けるため、アーク音だけを正
しく検出する事は困難である。さらに、溶解炉が２炉近
接して設置されている場合も同様に、被検出炉のアーク
音を正しく検出することは出来ない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法は、アー
ク溶解炉におけるアークのスラグへの埋没状況を評価す
る方法において、熱源であるアークから発生して炉殻に
伝わる振動を検出するため、炉殻の溶解終了時点での溶
鋼上面にスラグ厚さを付加した高さ位置の近傍に振動セ
ンサを取付け、この振動センサの検出信号からアーク固
有の特定周波数帯域であるところの、１００Ｈｚ〜５０
０Ｈｚの周波数帯域、もしくは、交流アーク炉において
は商用電源周波数の２倍または６倍を中心とする周波数
帯域の信号のみを取出して計測手段によって計測振動レ
ベルに変換し、この特定周波数帯域における計測振動レ
ベルの低減変化に基づき精錬期におけるアークのスラグ
への埋没状況を評価するものである。
アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法は、アー
ク溶解炉におけるアークのスラグへの埋没状況を評価す
る方法において、熱源であるアークから発生して炉殻に
伝わる振動を検出するため、炉殻の溶解終了時点での溶
鋼上面にスラグ厚さを付加した高さ位置の近傍に振動セ
ンサを取付け、この振動センサの検出信号からアーク固
有の特定周波数帯域であるところの、１００Ｈｚ〜５０
０Ｈｚの周波数帯域、もしくは、交流アーク炉において
は商用電源周波数の２倍または６倍を中心とする周波数
帯域の信号のみを取出して計測手段によって計測振動レ
ベルに変換し、この特定周波数帯域における計測振動レ
ベルの低減変化に基づき精錬期におけるアークのスラグ
への埋没状況を評価するものである。
【０００７】本発明の請求項２に係るアーク溶解炉のス
ラグへのアーク埋没評価方法は、アーク溶解炉における
アークのスラグへの埋没状況を評価する方法において、
熱源であるアークから発生して炉殻に伝わる振動を検出
するため、炉殻の溶解終了時点での溶鋼上面にスラグ厚
さを付加した高さ位置の近傍に振動センサを取付け、こ
の振動センサの検出信号からアーク固有の特定周波数帯
域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数帯
域、もしくは、交流アーク炉においては商用電源周波数
の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信号のみを
取出して計測手段によって計測振動レベルに変換し、こ
の特定周波数帯域における計測振動レベルの低減変化に
基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没状況を評
価するものである。ある。
ラグへのアーク埋没評価方法は、アーク溶解炉における
アークのスラグへの埋没状況を評価する方法において、
熱源であるアークから発生して炉殻に伝わる振動を検出
するため、炉殻の溶解終了時点での溶鋼上面にスラグ厚
さを付加した高さ位置の近傍に振動センサを取付け、こ
の振動センサの検出信号からアーク固有の特定周波数帯
域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数帯
域、もしくは、交流アーク炉においては商用電源周波数
の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信号のみを
取出して計測手段によって計測振動レベルに変換し、こ
の特定周波数帯域における計測振動レベルの低減変化に
基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没状況を評
価するものである。ある。
【０００８】
【０００９】その結果、炉殻外壁に取付けた振動センサ
から計測される振動レベルにより、アークのスラグ中へ
の埋没状況を的確に把握することができ、アークを常に
スラグで覆い隠すことができる様になり、精錬期の無駄
な電力が抑制でき電力原単位が低減されると共に炉壁耐
火物の損傷も減らすことができる。
から計測される振動レベルにより、アークのスラグ中へ
の埋没状況を的確に把握することができ、アークを常に
スラグで覆い隠すことができる様になり、精錬期の無駄
な電力が抑制でき電力原単位が低減されると共に炉壁耐
火物の損傷も減らすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】最初に本発明に係るアーク溶解炉
のスラグへのアーク埋没評価方法の原理について説明す
る。加熱源であるアークが発生する強力な雷鳴音による
振動は、精錬期（スクラップが溶けた後の溶鋼の成分調
整を行う期間）においてフォーミングされたスラグまた
は空気により炉殻に伝達される。そしてその振動レベル
は、アークがスラグで覆い隠されている場合は低い値を
示し、アークが露出すると高い値を示す。そこで本発明
においては、アーク炉の炉殻の外壁面又は炉蓋に振動セ
ンサを取付け、この振動センサの検出信号を計測振動レ
ベルに変換し、この計測振動レベルによりスラグフォー
ミング状況を評価し、計測振動レベルが上昇した場合に
はアークが露出したと判定するものである。
のスラグへのアーク埋没評価方法の原理について説明す
る。加熱源であるアークが発生する強力な雷鳴音による
振動は、精錬期（スクラップが溶けた後の溶鋼の成分調
整を行う期間）においてフォーミングされたスラグまた
は空気により炉殻に伝達される。そしてその振動レベル
は、アークがスラグで覆い隠されている場合は低い値を
示し、アークが露出すると高い値を示す。そこで本発明
においては、アーク炉の炉殻の外壁面又は炉蓋に振動セ
ンサを取付け、この振動センサの検出信号を計測振動レ
ベルに変換し、この計測振動レベルによりスラグフォー
ミング状況を評価し、計測振動レベルが上昇した場合に
はアークが露出したと判定するものである。
【００１１】さらに本発明においては、上記計測振動レ
ベルの周波数成分に着意し、スクラップ溶解時には、補
助エネルギーとして酸素の吹込みが行われるので、炉内
に吹込まれる酸素のジェット音を除外すると共に、振動
センサの検出信号から振動の発生源であるアーク固有の
特定周波数帯域の信号のみを取出すバンドパスフィルタ
を設け、この特定周波数帯域における計測振動レベルを
判断することによりアークのスラグへの埋没状況を評価
するようにしたので、さらに精度の高い評価結果が得ら
れる。
ベルの周波数成分に着意し、スクラップ溶解時には、補
助エネルギーとして酸素の吹込みが行われるので、炉内
に吹込まれる酸素のジェット音を除外すると共に、振動
センサの検出信号から振動の発生源であるアーク固有の
特定周波数帯域の信号のみを取出すバンドパスフィルタ
を設け、この特定周波数帯域における計測振動レベルを
判断することによりアークのスラグへの埋没状況を評価
するようにしたので、さらに精度の高い評価結果が得ら
れる。
【００１２】図１は本発明のアーク溶解炉のスラグへの
アーク埋没評価方法を実施するための構成図である。図
１において、１はアーク、２は溶鋼、３はスラグ、４は
炉床、５は黒鉛電極、６は炉殻、７は炉蓋、８は振動セ
ンサ（ピックアップ）、９はアンプ、１０はフィルタ、
１１は振動計測器、１２は評価装置、１３は電圧・電流
設定装置、１４は電極昇降制御装置、１５はアーク電流
制御装置、１６は付帯設備制御装置、１７は酸素吹精制
御装置、１８は炭粉吹込制御装置、１９はチャート表示
器である。
アーク埋没評価方法を実施するための構成図である。図
１において、１はアーク、２は溶鋼、３はスラグ、４は
炉床、５は黒鉛電極、６は炉殻、７は炉蓋、８は振動セ
ンサ（ピックアップ）、９はアンプ、１０はフィルタ、
１１は振動計測器、１２は評価装置、１３は電圧・電流
設定装置、１４は電極昇降制御装置、１５はアーク電流
制御装置、１６は付帯設備制御装置、１７は酸素吹精制
御装置、１８は炭粉吹込制御装置、１９はチャート表示
器である。
【００１３】図１を用いて本発明の構成及び作用を説明
する。アーク炉の炉殻６の外側で、溶鋼上面レベルから
スラグ厚み分だけ上の位置の近傍に振動センサ８を取付
ける。振動センサ８により検出され、電気信号に変換さ
れて出力された信号は、アンプ９により所定のゲインで
信号増幅される。アンプ９で増幅された信号はフィルタ
１０に入力される。
する。アーク炉の炉殻６の外側で、溶鋼上面レベルから
スラグ厚み分だけ上の位置の近傍に振動センサ８を取付
ける。振動センサ８により検出され、電気信号に変換さ
れて出力された信号は、アンプ９により所定のゲインで
信号増幅される。アンプ９で増幅された信号はフィルタ
１０に入力される。
【００１４】フィルタ１０は、バンドパスフィルタで構
成されており、入力信号から高、低周波帯域の不要振動
信号を除去し、アーク固有の周波数帯域（例えば実施形
態２で説明する１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの帯域、または
交流アーク炉の場合には、商用電源周波数の２倍または
６倍を中心とする通過帯域）のみを通過させ、その通過
出力を振動計測器１１へ供給する。振動計測器１１は、
フィルタ１０からの入力信号をそれぞれ計測振動レベル
（例えば変位又は速度、加速度等のレベル）に変換し、
これらの変換後の信号を評価装置１２及びチャート表示
器１９へそれぞれ出力する。
成されており、入力信号から高、低周波帯域の不要振動
信号を除去し、アーク固有の周波数帯域（例えば実施形
態２で説明する１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの帯域、または
交流アーク炉の場合には、商用電源周波数の２倍または
６倍を中心とする通過帯域）のみを通過させ、その通過
出力を振動計測器１１へ供給する。振動計測器１１は、
フィルタ１０からの入力信号をそれぞれ計測振動レベル
（例えば変位又は速度、加速度等のレベル）に変換し、
これらの変換後の信号を評価装置１２及びチャート表示
器１９へそれぞれ出力する。
【００１５】評価装置１２は、振動計測器１１の計測し
た精錬期における振動レベルが、所定の設定レベルを越
えるか否かを判別し、越える場合にはアークのスラグ中
への埋没が不完全であると判定し、このアーク埋没状況
判定信号を電圧・電流設定装置１３及び付帯設備制御装
置１６へ供給する。
た精錬期における振動レベルが、所定の設定レベルを越
えるか否かを判別し、越える場合にはアークのスラグ中
への埋没が不完全であると判定し、このアーク埋没状況
判定信号を電圧・電流設定装置１３及び付帯設備制御装
置１６へ供給する。
【００１６】この評価装置１２から供給されるアーク埋
没状況判定信号に基づいて、付帯設備制御信号１６は炭
粉の吹込みや溶鋼への酸素の吹込みの微調整を該当制御
装置１７，１８を介して行い、また電圧・電流設定装置
１３はアーク電圧を下げ電流を増加させてアークをスラ
グ中に潜るまで電極を下降させてショートアーク（放電
距離を短くして溶鋼への着熱を向上させる操業）に切換
えていくなど、炉況に適合した電圧・電流設定を該当制
御装置１４，１５を介して行うことが可能となる。この
ようにして精錬期にアーク熱を有効に溶鋼に伝えること
ができる。またチャート表示器１９は、振動計測器１１
の出力する計測振動レベルの時間的推移をチャートに記
録して表示する。
没状況判定信号に基づいて、付帯設備制御信号１６は炭
粉の吹込みや溶鋼への酸素の吹込みの微調整を該当制御
装置１７，１８を介して行い、また電圧・電流設定装置
１３はアーク電圧を下げ電流を増加させてアークをスラ
グ中に潜るまで電極を下降させてショートアーク（放電
距離を短くして溶鋼への着熱を向上させる操業）に切換
えていくなど、炉況に適合した電圧・電流設定を該当制
御装置１４，１５を介して行うことが可能となる。この
ようにして精錬期にアーク熱を有効に溶鋼に伝えること
ができる。またチャート表示器１９は、振動計測器１１
の出力する計測振動レベルの時間的推移をチャートに記
録して表示する。
【００１７】以下に具体的な本発明の実施形態１，２を
示す。 実施形態１ 実施形態１においては、炉径；７２００mm、高さ；６０
００mmのアーク炉にスクラップ１５０ｔを装入し、３０
インチの黒鉛電極５により、最大７５０Ｖ、１２０ｋＡ
の電源容量で溶解した。また、炉側壁に設けた作業口よ
り、水冷酸素ランスから６０００Ｎｍ３ ／ｈｒの送酸
をした。炉内に溶湯が溜まってきたら８０ｋｇ／ｍｉｎ
で炭粉をスラグ中に吹込み精錬を行った。なお炭粉は精
錬時に溶鋼成分調整及びスラグフォーミング形成のため
に使用される。この炉殻６の外側で、高さが溶解終了時
点での溶鋼上面にスラグ厚さを付加した付近に、振動セ
ンサ８を取付けて炉殻の振動を検出した。この検出信号
がアンプ９、フィルタ１０及び振動計測器１１を介して
振動レベルとして計測され、この計測振動レベルの時間
的推移をチャート表示器１９により記録したものが図２
である。
示す。 実施形態１ 実施形態１においては、炉径；７２００mm、高さ；６０
００mmのアーク炉にスクラップ１５０ｔを装入し、３０
インチの黒鉛電極５により、最大７５０Ｖ、１２０ｋＡ
の電源容量で溶解した。また、炉側壁に設けた作業口よ
り、水冷酸素ランスから６０００Ｎｍ３ ／ｈｒの送酸
をした。炉内に溶湯が溜まってきたら８０ｋｇ／ｍｉｎ
で炭粉をスラグ中に吹込み精錬を行った。なお炭粉は精
錬時に溶鋼成分調整及びスラグフォーミング形成のため
に使用される。この炉殻６の外側で、高さが溶解終了時
点での溶鋼上面にスラグ厚さを付加した付近に、振動セ
ンサ８を取付けて炉殻の振動を検出した。この検出信号
がアンプ９、フィルタ１０及び振動計測器１１を介して
振動レベルとして計測され、この計測振動レベルの時間
的推移をチャート表示器１９により記録したものが図２
である。
【００１８】図２は本発明の実施形態１における振動レ
ベルの計測例を示す図であり、この図には同時に、作業
口から観察した炉内のスラグフォーミング状況と、炭粉
吹込、酸素吹込及び印加電圧変更のタイミングも示され
ている。図２から観察されるように、溶解期においては
振動レベルは、装入原料の溶解が進行するにつれて次第
にそのレベルが低下してくる。そして溶解末期が終了し
スクラップがすべて溶けた時（Melt Down 、ＭＤと言
う）から精錬期に入る。
ベルの計測例を示す図であり、この図には同時に、作業
口から観察した炉内のスラグフォーミング状況と、炭粉
吹込、酸素吹込及び印加電圧変更のタイミングも示され
ている。図２から観察されるように、溶解期においては
振動レベルは、装入原料の溶解が進行するにつれて次第
にそのレベルが低下してくる。そして溶解末期が終了し
スクラップがすべて溶けた時（Melt Down 、ＭＤと言
う）から精錬期に入る。
【００１９】この精錬期において、アークが覆い隠され
ている良好なスラグフォーミングが観察されたときに
は、振動レベルがある低い値で推移している。ここで、
溶鋼の測温またはサンプリングのために炭粉および酸素
の吹込みを停止した場合、すなわちスラグフォーミング
が不十分でアークを露出させた状態が観察されたときに
は、振動レベルが上記の値より高い値を示している。こ
の結果、炉殻振動レベルが非常に良くアークのスラグへ
の埋没状況に対応していることがわかった。
ている良好なスラグフォーミングが観察されたときに
は、振動レベルがある低い値で推移している。ここで、
溶鋼の測温またはサンプリングのために炭粉および酸素
の吹込みを停止した場合、すなわちスラグフォーミング
が不十分でアークを露出させた状態が観察されたときに
は、振動レベルが上記の値より高い値を示している。こ
の結果、炉殻振動レベルが非常に良くアークのスラグへ
の埋没状況に対応していることがわかった。
【００２０】以上の様に、振動レベルの値に基づくアー
クのスラグへの埋没状況の把握により、常にアークをス
ラグにより覆い隠すことができ、その結果、それまでの
アークの熱ロスを最小に抑える事が出来る。具体的には
電力原単位で１５〜２０ｋＷｈ／ｔの向上が図られる。
また振動レベルの計測においては、粉塵や火炎、スプラ
ッシュによるトラブルも皆無であり保守上も全く問題が
無いことが分かった。
クのスラグへの埋没状況の把握により、常にアークをス
ラグにより覆い隠すことができ、その結果、それまでの
アークの熱ロスを最小に抑える事が出来る。具体的には
電力原単位で１５〜２０ｋＷｈ／ｔの向上が図られる。
また振動レベルの計測においては、粉塵や火炎、スプラ
ッシュによるトラブルも皆無であり保守上も全く問題が
無いことが分かった。
【００２１】実施形態２
上記実施形態１の溶解炉において、振動センサ８は、振
動周波数が２ｋＨｚ以上の高周波領域に対しても感度の
良いものを使用し、検出周波数帯域を変えて観察した結
果、５００Ｈｚ付近の信号が最もよくスラグフォーミン
グの状況をとらえていることがわかった。振動周波数が
１ｋＨｚ以上の高い周波数領域の信号は変化が現れにく
いのに加えて、酸素ランスのジェット音の影響が現れ
る。また逆に、低い周波数域では電極の昇降系や炉に付
帯する設備の動きによる振動が重畳する。従って、アー
クパワーの小さい炉においては、これらの振動を除去す
るために、アーク固有の周波数帯域のみを通過させるバ
ンドパスフィルタを組込んだアンプ９（例えばアクティ
ブフィルタ）を使用するか、またはバンドパスフィルタ
を振動計測器１１の前に設けることが有効である。アー
ク固有の周波数は１００Ｈｚ〜５００Ｈｚ程度の範囲に
あり、特に交流アーク炉では商用電源周波数の２倍また
は６倍を中心にバンドパスフィルタの通過帯域を選ぶと
良い。
動周波数が２ｋＨｚ以上の高周波領域に対しても感度の
良いものを使用し、検出周波数帯域を変えて観察した結
果、５００Ｈｚ付近の信号が最もよくスラグフォーミン
グの状況をとらえていることがわかった。振動周波数が
１ｋＨｚ以上の高い周波数領域の信号は変化が現れにく
いのに加えて、酸素ランスのジェット音の影響が現れ
る。また逆に、低い周波数域では電極の昇降系や炉に付
帯する設備の動きによる振動が重畳する。従って、アー
クパワーの小さい炉においては、これらの振動を除去す
るために、アーク固有の周波数帯域のみを通過させるバ
ンドパスフィルタを組込んだアンプ９（例えばアクティ
ブフィルタ）を使用するか、またはバンドパスフィルタ
を振動計測器１１の前に設けることが有効である。アー
ク固有の周波数は１００Ｈｚ〜５００Ｈｚ程度の範囲に
あり、特に交流アーク炉では商用電源周波数の２倍また
は６倍を中心にバンドパスフィルタの通過帯域を選ぶと
良い。
【００２２】アーク炉の炉内は非常に高温で火炎やダス
トの影響があるために、これまで泡立ったスラグへのア
ークの埋没状況を検出する適切なセンサーが無く評価が
困難であった。しかし上記の本実施形態１及び２によれ
ば、アーク溶解処理において特に重要な精錬期のスラグ
フォーミングを的確に把握することができ、また炉殻の
振動を検出する検出器および各装置は炉殻の外側に配置
されており、スプラッシュや火炎などによるトラブルが
発生しないので、保守上の問題が無い。また振動検出器
取付位置（溶解終了時点での溶鋼上面にスラグ厚さを付
加した付近）では地金付着が殆ど無く、これらの影響を
受けずにフォーミングに応じた振動が再現性良く検出で
きるので、スラグフォーミング状況に応じ適切な酸素お
よび炭粉の吹込みやアークの設定が可能となり、精錬期
効率を向上できる。
トの影響があるために、これまで泡立ったスラグへのア
ークの埋没状況を検出する適切なセンサーが無く評価が
困難であった。しかし上記の本実施形態１及び２によれ
ば、アーク溶解処理において特に重要な精錬期のスラグ
フォーミングを的確に把握することができ、また炉殻の
振動を検出する検出器および各装置は炉殻の外側に配置
されており、スプラッシュや火炎などによるトラブルが
発生しないので、保守上の問題が無い。また振動検出器
取付位置（溶解終了時点での溶鋼上面にスラグ厚さを付
加した付近）では地金付着が殆ど無く、これらの影響を
受けずにフォーミングに応じた振動が再現性良く検出で
きるので、スラグフォーミング状況に応じ適切な酸素お
よび炭粉の吹込みやアークの設定が可能となり、精錬期
効率を向上できる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アーク溶
解炉におけるアークのスラグへの埋没状況を評価する方
法において、熱源であるアークから発生して炉殻に伝わ
る振動を検出するため、炉殻又は炉蓋に振動センサを取
付け、この振動センサの検出信号からアーク固有の特定
周波数帯域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの
周波数帯域、もしくは、交流アーク炉においては商用電
源周波数の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信
号のみを取出して計測手段によって計測振動レベルに変
換し、この特定周波数帯域における計測振動レベルの低
減変化に基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没
状況を評価するようにしたので、その結果精錬期におけ
るアークのスラグ中への埋没状況を的確に把握すること
ができ、アークを常にスラグで覆い隠すことができる様
になり、精錬期の無駄な電力が抑制でき電力原単位が低
減されると共に炉壁耐火物の損傷も減らすことができ
る。
解炉におけるアークのスラグへの埋没状況を評価する方
法において、熱源であるアークから発生して炉殻に伝わ
る振動を検出するため、炉殻又は炉蓋に振動センサを取
付け、この振動センサの検出信号からアーク固有の特定
周波数帯域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの
周波数帯域、もしくは、交流アーク炉においては商用電
源周波数の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信
号のみを取出して計測手段によって計測振動レベルに変
換し、この特定周波数帯域における計測振動レベルの低
減変化に基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没
状況を評価するようにしたので、その結果精錬期におけ
るアークのスラグ中への埋没状況を的確に把握すること
ができ、アークを常にスラグで覆い隠すことができる様
になり、精錬期の無駄な電力が抑制でき電力原単位が低
減されると共に炉壁耐火物の損傷も減らすことができ
る。
【００２４】また本発明によれば、アーク溶解炉におけ
るアークのスラグへの埋没状況を評価する方法におい
て、熱源であるアークから発生して炉殻に伝わる振動を
検出するため、炉殻の溶解終了時点での溶鋼上面にスラ
グ厚さを付加した高さ位置の近傍に振動センサを取付
け、この振動センサの検出信号からアーク固有の特定周
波数帯域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの周
波数帯域、もしくは、交流アーク炉においては商用電源
周波数の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信号
のみを取出して計測手段によって計測振動レベルに変換
し、この特定周波数帯域における計測振動レベルの低減
変化に基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没状
況を評価するようにしたので、精錬期におけるアークの
スラグ中への埋没状況をきわめて的確に把握することが
でき、アークを常にスラグで覆い隠すことができる様に
なり、精錬期の無駄な電力が抑制でき電力原単位が低減
されると共に炉壁耐火物の損傷も減らすことができる。
るアークのスラグへの埋没状況を評価する方法におい
て、熱源であるアークから発生して炉殻に伝わる振動を
検出するため、炉殻の溶解終了時点での溶鋼上面にスラ
グ厚さを付加した高さ位置の近傍に振動センサを取付
け、この振動センサの検出信号からアーク固有の特定周
波数帯域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの周
波数帯域、もしくは、交流アーク炉においては商用電源
周波数の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信号
のみを取出して計測手段によって計測振動レベルに変換
し、この特定周波数帯域における計測振動レベルの低減
変化に基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没状
況を評価するようにしたので、精錬期におけるアークの
スラグ中への埋没状況をきわめて的確に把握することが
でき、アークを常にスラグで覆い隠すことができる様に
なり、精錬期の無駄な電力が抑制でき電力原単位が低減
されると共に炉壁耐火物の損傷も減らすことができる。
【００２５】
【図１】本発明のアーク溶解炉のスラグへのアーク埋没
評価方法を実施するための構成図である。
評価方法を実施するための構成図である。
【図２】本発明の実施形態１における振動レベルの計測
例を示す図である。
例を示す図である。
１ アーク
２ 溶鋼
３ スラグ
４ 炉床
５ 黒鉛電極
６ 炉殻
７ 炉蓋
８ 振動センサ
９ アンプ
１０ フィルタ
１１ 振動計測器
１２ 評価装置
１３ 電圧・電流設定装置
１４ 電極昇降制御装置
１５ アーク電流制御装置
１６ 付帯設備制御装置
１７ 酸素吹精制御装置
１８ 炭粉吹込制御装置
１９ チャート表示器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 谷尾 憲
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−37279（ＪＰ，Ａ)
特開 昭49−1407（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F27B 3/08
F27B 3/28
F27D 21/00
Claims (2)
- 【請求項１】 アーク溶解炉におけるアークのスラグへ
の埋没状況を評価する方法において、 熱源であるアークから発生して炉殻に伝わる振動を検出
するため、炉殻又は炉蓋に振動センサを取付け、この振
動センサの検出信号からアーク固有の特定周波数帯域で
あるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数帯域、
もしくは、交流アーク炉においては商用電源周波数の２
倍または６倍を中心とする周波数帯域の信号のみを取出
して計測手段によって計測振動レベルに変換し、この特
定周波数帯域における計測振動レベルの低減変化に基づ
き精錬期におけるアークのスラグへの埋没状況を評価す
ることを特徴とするアーク溶解炉のスラグへのアーク埋
没評価方法。 - 【請求項２】 アーク溶解炉におけるアークのスラグへ
の埋没状況を評価する方法において、 熱源であるアークから発生して炉殻に伝わる振動を検出
するため、炉殻の溶解終了時点での溶鋼上面にスラグ厚
さを付加した高さ位置の近傍に振動センサを取付け、こ
の振動センサの検出信号からアーク固有の特定周波数帯
域であるところの、１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの周波数帯
域、もしくは、交流アーク炉においては商用電源周波数
の２倍または６倍を中心とする周波数帯域の信号のみを
取出して計測手段によって計測振動レベルに変換し、こ
の特定周波数帯域における計測振動レベルの低減変化に
基づき精錬期におけるアークのスラグへの埋没状況を評
価することを特徴とするアーク溶解炉のスラグへのアー
ク埋没評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17797897A JP3440267B2 (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17797897A JP3440267B2 (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123157A JPH1123157A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3440267B2 true JP3440267B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=16040408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17797897A Expired - Fee Related JP3440267B2 (ja) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | アーク溶解炉のスラグへのアーク埋没評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440267B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080022585A (ko) | 2005-07-22 | 2008-03-11 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 전기 아크로의 하나 이상의 상태 변수의 결정 방법 |
| CN102216713A (zh) * | 2008-11-19 | 2011-10-12 | 斯特拉塔技术有限公司 | 炉子和使炉子冷却的方法 |
| KR101190670B1 (ko) | 2010-02-26 | 2012-10-15 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 전기로 내부의 상황분석장치 |
-
1997
- 1997-07-03 JP JP17797897A patent/JP3440267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1123157A (ja) | 1999-01-26 |
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