JPH01167572A - アーク炉 - Google Patents
アーク炉Info
- Publication number
- JPH01167572A JPH01167572A JP32792087A JP32792087A JPH01167572A JP H01167572 A JPH01167572 A JP H01167572A JP 32792087 A JP32792087 A JP 32792087A JP 32792087 A JP32792087 A JP 32792087A JP H01167572 A JPH01167572 A JP H01167572A
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- Pending
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Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
この発明は、主にスクラップを原料とした製鋼に利用さ
れる交流方式あるいは直流方式のアーク炉に関するもの
である。 （従来の技術） 従来、製鋼に際しては、鉄鉱石を原料とする高炉−転炉
方式が、大量生産に適するものとして広く採用されてい
るが、また他方では、スクラップを原料とするアーク炉
を用いた電気炉製鋼も広く採用されている。 この電気炉製鋼においては、通常、交流アーク炉が使用
されており、次第に大型化・大電力化が進んでＵＨＰ炉
（超高電力′炉）の開発にまで及び、高炉−転炉方式に
対するもうひとつの大量生産の製鋼方式として確立して
きている。 一方、ＵＨＰ操業による交流アーク炉では、高電力エネ
ルギーの有効利用のための回路インピーダンスの低減に
限界を有し、フリッカ−の問題も大きくなると共に、交
流特有の電極表皮作用による電極電流密度の限界を有し
ていることから、上部電極と炉底電極との間で直流を供
給する直流アーク炉の見なおしも一部においてなされて
きている。 この直流アーク炉は、作業性の理由からこれまではあま
り進展していなかったが、近年の高電力容量のＡＣ−Ｄ
Ｃ変換用整流設備の開発がその見なおしに大きく貢厭し
ており、従来知られている直流アーク炉は、炉壁および
炉殻などから構成される炉本体の上部に被せる炉蓋を貫
通して、直流電源の例えば陰極側に接続される上部電極
を昇降可能に設けると共に、炉本体の炉底部分に前記直
流電源の例えば陽極側に接続される炉底電極を設け、上
部電極と炉底電極との間で直流アークを発生させること
により、炉内に装入したスクラップ類をアーク加熱して
溶解させるようにしたものであった。 このような直流アーク炉では、従前の交流アーク炉に比
較して、同じ電流値での電極の細径化、この細径化によ
る電極表面酸化減量の低減ならびに交流に比べた電極先
端部の温度低下にもとづく黒鉛昇華の減少による電極原
単位の低下、フリッカ−レベルの低減およびアークノイ
ズの減少などといった利点をもたらすことが可能になる
。 （発明が解決しようとする問題点） このように、従来の直流アーク炉は、交流アーク炉に比
べていくつかの利点をもっているが、このような炉底電
極をもった直流アーク炉では、炉底電極をもった交流ア
ーク炉の場合も含めて、炉底電極を冷却するようにしな
ければ、過熱による酸化・焼損が多くなり、炉底電極の
寿命低下、炉底電極交換頻度の増大などの不具合がもた
らされるという問題点があった。また、電源装置から炉
底電極に至る導体を冷却しなければ、温度の上昇によっ
て電気抵抗が増大するため、電流密度を高めること゛が
できず、導体の断面積を大きくせねばならないという問
題点があった。さらに、炉底電極を冷却するために、ジ
ャケット方式にして内部に冷却水を流すようにしたもの
もあるが、構造が複雑になったり、溶鋼と冷却水との接
触の心配がないとはいえなかったりするという問題点が
あった。さらには電源装置から炉底電極に至る導体をゴ
ムホースなどで包み、ゴムホースの内部に冷却水を流し
て導体を冷却するようにしたものもあったが、コストが
大幅に増大するという問題点があり、コストの低減、溶
解効率の向上などのために、より一層の改善をはかるこ
とが要望されている。 （発明の目的） この発明は、このような要望にかんがみてなされたもの
で、炉底電極および導体の冷却を低コストでありながら
良好に行うことが可能であり、炉底電極および導体の酸
化損失や抵抗の増大をおさえ、炉底電極の交換頻度を低
くすると共に、導体の電流密度を高めることが可能であ
り、コストの低減、溶解効率の向上をはかることが可能
である交流方式または直流方式のアーク炉を提供するこ
とを目的としている。
れる交流方式あるいは直流方式のアーク炉に関するもの
である。 （従来の技術） 従来、製鋼に際しては、鉄鉱石を原料とする高炉−転炉
方式が、大量生産に適するものとして広く採用されてい
るが、また他方では、スクラップを原料とするアーク炉
を用いた電気炉製鋼も広く採用されている。 この電気炉製鋼においては、通常、交流アーク炉が使用
されており、次第に大型化・大電力化が進んでＵＨＰ炉
（超高電力′炉）の開発にまで及び、高炉−転炉方式に
対するもうひとつの大量生産の製鋼方式として確立して
きている。 一方、ＵＨＰ操業による交流アーク炉では、高電力エネ
ルギーの有効利用のための回路インピーダンスの低減に
限界を有し、フリッカ−の問題も大きくなると共に、交
流特有の電極表皮作用による電極電流密度の限界を有し
ていることから、上部電極と炉底電極との間で直流を供
給する直流アーク炉の見なおしも一部においてなされて
きている。 この直流アーク炉は、作業性の理由からこれまではあま
り進展していなかったが、近年の高電力容量のＡＣ−Ｄ
Ｃ変換用整流設備の開発がその見なおしに大きく貢厭し
ており、従来知られている直流アーク炉は、炉壁および
炉殻などから構成される炉本体の上部に被せる炉蓋を貫
通して、直流電源の例えば陰極側に接続される上部電極
を昇降可能に設けると共に、炉本体の炉底部分に前記直
流電源の例えば陽極側に接続される炉底電極を設け、上
部電極と炉底電極との間で直流アークを発生させること
により、炉内に装入したスクラップ類をアーク加熱して
溶解させるようにしたものであった。 このような直流アーク炉では、従前の交流アーク炉に比
較して、同じ電流値での電極の細径化、この細径化によ
る電極表面酸化減量の低減ならびに交流に比べた電極先
端部の温度低下にもとづく黒鉛昇華の減少による電極原
単位の低下、フリッカ−レベルの低減およびアークノイ
ズの減少などといった利点をもたらすことが可能になる
。 （発明が解決しようとする問題点） このように、従来の直流アーク炉は、交流アーク炉に比
べていくつかの利点をもっているが、このような炉底電
極をもった直流アーク炉では、炉底電極をもった交流ア
ーク炉の場合も含めて、炉底電極を冷却するようにしな
ければ、過熱による酸化・焼損が多くなり、炉底電極の
寿命低下、炉底電極交換頻度の増大などの不具合がもた
らされるという問題点があった。また、電源装置から炉
底電極に至る導体を冷却しなければ、温度の上昇によっ
て電気抵抗が増大するため、電流密度を高めること゛が
できず、導体の断面積を大きくせねばならないという問
題点があった。さらに、炉底電極を冷却するために、ジ
ャケット方式にして内部に冷却水を流すようにしたもの
もあるが、構造が複雑になったり、溶鋼と冷却水との接
触の心配がないとはいえなかったりするという問題点が
あった。さらには電源装置から炉底電極に至る導体をゴ
ムホースなどで包み、ゴムホースの内部に冷却水を流し
て導体を冷却するようにしたものもあったが、コストが
大幅に増大するという問題点があり、コストの低減、溶
解効率の向上などのために、より一層の改善をはかるこ
とが要望されている。 （発明の目的） この発明は、このような要望にかんがみてなされたもの
で、炉底電極および導体の冷却を低コストでありながら
良好に行うことが可能であり、炉底電極および導体の酸
化損失や抵抗の増大をおさえ、炉底電極の交換頻度を低
くすると共に、導体の電流密度を高めることが可能であ
り、コストの低減、溶解効率の向上をはかることが可能
である交流方式または直流方式のアーク炉を提供するこ
とを目的としている。
（問題点を解決するための手段）
この発明は、炉底電極を備えたアーク炉において、電源
装置から前記炉底電極に至る導体の一部を冷却ビット中
に置いた構成としたことを特徴としている。 （実施例） 第１図はこの発明に係るアーク炉の一実施例を示してい
る。 このアーク炉１は、基礎２上に設置した支柱３．４によ
ってその炉本体５が支持されており、この炉本体５には
炉蓋６が配設され、この炉蓋６は支持体７により吊り下
げ支持されていて、昇降および旋回が可能となっている
・ また、この炉蓋６に貫通して、かつ同一電極ピッチサー
クル上に円周方向の等間隔（１２０゜間隔）で３本の例
えば黒鉛電極よＯなる上部電極１１が配設しである。 これらの上部電極１１は、それぞれ電極クランプ１２お
よび電極支腕１３などによって支持されていて、電極昇
降機構１４により昇降可能となっている。 さらに、上部電極１１は、電極母線１６゜可撓電線１７
および二次側母線１８を介して、電源装置１９に接続（
電源装置１９が直流電源であるときは例えばその陰極側
に接続）しである。 さらに、炉本体５の炉底部分には、同一電極ピッチサー
クル上に円周方向の等間隔（１２０°）で３木の例えば
導電性金属からなる炉底電極２１が貫通状態で設置して
あり、炉底電極２１は導体（この実施例では可撓性導体
）２２によって前記電源装置１９に接続（電源装置１９
が直流電源であるときは例えばその陽極側に接続）しで
ある、そして、この導体２２の一部は、基礎２において
第１図紙面垂直方向に設置され且つ冷却水２３を入れた
冷却ビット２４中に誼いである。 さらにまた、基礎２には炉体傾動機構２５が設けである
と共に、炉上部には排ガスダクト２６が設けである。 このような構成のアーク炉１では、電源装置１９から炉
底電極２１へ至る導体２２の一部を、冷却ピット２４に
入れた冷却水２３中に置くようにしているため、導体２
２および炉底電極２１が過熱されるのを防止することが
できるようになり、導体２２の過熱による酸化Φ焼損の
防止および温度低下による電流密度の増大をはかること
ができるとともに、炉底電極２１の過熱による酸化・焼
損の防止および寿命延長による交換頻度の低減をはかる
ことができるようになる。 次に、上記構造のアーク炉１において、容量２０ｔｏｎ
のものを用い、直流電源装置１９と炉底電極２１との間
を結ぶ可撓性導体２２を冷却ピット２４の冷却水２３中
に置いて溶解を行ったところ、従来の炉底電極（２１）
を自然空冷した場合には電極寿命が約５００回であった
のに対して、導体２２の一部を冷却ビット２４内の冷却
水２３中に置いた場合には電極寿命が約７００回へと大
幅に向上させることができた。また、導体２２の一部を
冷却ピット２４内の冷却水２３中に置いたことによる溶
解への悪影響は全くなかった。
装置から前記炉底電極に至る導体の一部を冷却ビット中
に置いた構成としたことを特徴としている。 （実施例） 第１図はこの発明に係るアーク炉の一実施例を示してい
る。 このアーク炉１は、基礎２上に設置した支柱３．４によ
ってその炉本体５が支持されており、この炉本体５には
炉蓋６が配設され、この炉蓋６は支持体７により吊り下
げ支持されていて、昇降および旋回が可能となっている
・ また、この炉蓋６に貫通して、かつ同一電極ピッチサー
クル上に円周方向の等間隔（１２０゜間隔）で３本の例
えば黒鉛電極よＯなる上部電極１１が配設しである。 これらの上部電極１１は、それぞれ電極クランプ１２お
よび電極支腕１３などによって支持されていて、電極昇
降機構１４により昇降可能となっている。 さらに、上部電極１１は、電極母線１６゜可撓電線１７
および二次側母線１８を介して、電源装置１９に接続（
電源装置１９が直流電源であるときは例えばその陰極側
に接続）しである。 さらに、炉本体５の炉底部分には、同一電極ピッチサー
クル上に円周方向の等間隔（１２０°）で３木の例えば
導電性金属からなる炉底電極２１が貫通状態で設置して
あり、炉底電極２１は導体（この実施例では可撓性導体
）２２によって前記電源装置１９に接続（電源装置１９
が直流電源であるときは例えばその陽極側に接続）しで
ある、そして、この導体２２の一部は、基礎２において
第１図紙面垂直方向に設置され且つ冷却水２３を入れた
冷却ビット２４中に誼いである。 さらにまた、基礎２には炉体傾動機構２５が設けである
と共に、炉上部には排ガスダクト２６が設けである。 このような構成のアーク炉１では、電源装置１９から炉
底電極２１へ至る導体２２の一部を、冷却ピット２４に
入れた冷却水２３中に置くようにしているため、導体２
２および炉底電極２１が過熱されるのを防止することが
できるようになり、導体２２の過熱による酸化Φ焼損の
防止および温度低下による電流密度の増大をはかること
ができるとともに、炉底電極２１の過熱による酸化・焼
損の防止および寿命延長による交換頻度の低減をはかる
ことができるようになる。 次に、上記構造のアーク炉１において、容量２０ｔｏｎ
のものを用い、直流電源装置１９と炉底電極２１との間
を結ぶ可撓性導体２２を冷却ピット２４の冷却水２３中
に置いて溶解を行ったところ、従来の炉底電極（２１）
を自然空冷した場合には電極寿命が約５００回であった
のに対して、導体２２の一部を冷却ビット２４内の冷却
水２３中に置いた場合には電極寿命が約７００回へと大
幅に向上させることができた。また、導体２２の一部を
冷却ピット２４内の冷却水２３中に置いたことによる溶
解への悪影響は全くなかった。
以上説明してきたように、この発明では、炉底電極を備
えたアーク炉において、電源装置から前記炉底電極に至
る導体の一部を冷却ピット中に置いた構成としたから、
従来の水冷ジャケットや水冷ケーブルを用いる場合より
もかなり低コストなものにすることが可能でありながら
、炉底電極および導体の冷却を著しく良好に行うことが
可能であり、炉底電極および導体の酸化損失や抵抗の増
大をおさえ、炉底電極の交換頻度を低くすると共に、導
体の電流密度を高めることが可能であり、コストの低減
ならびに溶解効率の向上をはかることが可能になるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
えたアーク炉において、電源装置から前記炉底電極に至
る導体の一部を冷却ピット中に置いた構成としたから、
従来の水冷ジャケットや水冷ケーブルを用いる場合より
もかなり低コストなものにすることが可能でありながら
、炉底電極および導体の冷却を著しく良好に行うことが
可能であり、炉底電極および導体の酸化損失や抵抗の増
大をおさえ、炉底電極の交換頻度を低くすると共に、導
体の電流密度を高めることが可能であり、コストの低減
ならびに溶解効率の向上をはかることが可能になるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
第１図はこの発明に係るアーク炉の一実施例を示す説明
図である。 １・・・アーク炉、 １１・・・上部電極 １９・・・電源装置。 ２１・・・炉底電極、 ２２・・・導体、 ２４・・・冷却ピット。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊
図である。 １・・・アーク炉、 １１・・・上部電極 １９・・・電源装置。 ２１・・・炉底電極、 ２２・・・導体、 ２４・・・冷却ピット。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊
Claims (1)
- （１）炉底電極を備えたアーク炉において、電源装置か
ら前記炉底電極に至る導体の一部を冷却ピット中に置い
た構成としたことを特徴とするアーク炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32792087A JPH01167572A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | アーク炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32792087A JPH01167572A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | アーク炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167572A true JPH01167572A (ja) | 1989-07-03 |
Family
ID=18204476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32792087A Pending JPH01167572A (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | アーク炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01167572A (ja) |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP32792087A patent/JPH01167572A/ja active Pending
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