JPH012294A - Metal melting and refining method and electrode cooling device used therefor - Google Patents

Metal melting and refining method and electrode cooling device used therefor

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JPH012294A
JPH012294A JP62-157169A JP15716987A JPH012294A JP H012294 A JPH012294 A JP H012294A JP 15716987 A JP15716987 A JP 15716987A JP H012294 A JPH012294 A JP H012294A
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JP
Japan
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electrode
graphite electrode
graphite
cooling
circumferential surface
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Inventor
中本 八束
敏彦 森
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日本カ−ボン株式会社
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は金属の溶解および精錬法ならひにそれに供する
電極冷却装置に係り、詳しくは、アーク電気炉において
、ニップルを介して順次に接続される黒鉛電極に電流を
通電して金属を溶解・精錬する際に、電極ホルダによっ
て把持される上部の黒鉛電極の外周面に冷却水等の冷却
液を連続的に吹付けて冷却し、とくに、冷却液を水平レ
ベルに対して10〜35゛下向きに傾斜させて吹付け、
吹付時の冷却液の飛散を最小限におさえて黒鉛電極を効
果的に冷却し、黒鉛電極外周面の酸化消耗をおさえ、電
極原中位を大巾に低減でき、更に、冷加水の吹付けによ
って電気アーク炉ま炉箱耐用を向−卜させ、高電圧高力
率操業による金属の溶解および′R11!法ならびにそ
れに供する電極冷却装置に係る。
[Detailed Description of the Invention] <Object of the Invention> Industrial Field of Application The present invention relates to an electrode cooling device for use in metal melting and refining processes, and more particularly, it relates to an electrode cooling device for use in metal melting and refining processes. When melting and refining metal by passing current through the graphite electrode connected to the electrode, a cooling liquid such as cooling water is continuously sprayed onto the outer peripheral surface of the upper graphite electrode held by the electrode holder to cool it. In particular, spraying the coolant at a downward slope of 10 to 35 degrees with respect to the horizontal level,
The graphite electrode is effectively cooled by minimizing the scattering of the coolant during spraying, suppressing oxidation wear on the outer circumferential surface of the graphite electrode, and greatly reducing the electrode base level. By increasing the durability of the electric arc furnace furnace box, it is possible to melt metals by high voltage and high power factor operation, and to improve 'R11! method and the electrode cooling device used therefor.

従  来  の  技  術 従来から、製!I14ならびに金属の電気アーク溶解お
よび精錬においては、電気エネルギのコスト・の低下に
併せて、黒鉛電極の先端部ならびに外周面のI’i!l
ヒ消耗を抑制し、これによって電極原単位を低下させる
口とが望まれている。この酸化消耗抑制の手段として黒
鉛電極を冷却することが提案実施され、冷却法の一つと
して、順次に接続される黒鉛電極においてその上部の電
極は内部を冷却水により冷却する構造のもの、つまり、
水冷式の非消耗電極として構成し、この非消耗電極の下
端にニップルを介して黒鉛電極を接続し、溶解等の精錬
操業時には1部の非消耗電極を冷却することによって下
端の黒鉛電極を冷却し、黒鉛電極のみを消耗してt*m
する方法やその装置が提案されている。例えば、米国特
許4.41+3,014号、4.417.344号なら
びに4,451.92(3号の各明細書には、水冷式の
非消耗電極をアルミニウム製の中空円筒から構成し、こ
の非消耗電極内に冷却水を導入し、この冷却水によって
非消耗電極の壁面や、下端に接続される黒鉛電極を冷却
する構造のものが記載されている。
Made using conventional technology! In electric arc melting and refining of I14 and metals, as the cost of electrical energy decreases, I'i! l
There is a need for a method that suppresses wear and tear and thereby lowers the electrode unit consumption. As a means of suppressing this oxidation consumption, it has been proposed and implemented to cool graphite electrodes.As one of the cooling methods, in graphite electrodes that are connected in sequence, the upper electrode has a structure in which the inside is cooled with cooling water. ,
Configured as a water-cooled non-consumable electrode, a graphite electrode is connected to the lower end of this non-consumable electrode via a nipple, and during refining operations such as melting, part of the non-consumable electrode is cooled to cool the lower end graphite electrode. However, only the graphite electrode is consumed and t*m
Methods and devices have been proposed. For example, U.S. Pat. No. 4.41+3,014, U.S. Pat. A structure is described in which cooling water is introduced into the non-consumable electrode, and the cooling water cools the wall surface of the non-consumable electrode and the graphite electrode connected to the lower end.

また、日本国特開昭GO−501879号ならびに特開
昭GO−501880号の各明II書には、水冷式の非
消耗電極を黒鉛製の管状体から構成し、この非消耗電極
の中心孔内に冷却水を導入し、この冷却水によって、非
消耗電極の壁面や、それに接続される黒鉛電極を冷却す
る構造のものが記載されている。
In addition, Japanese Patent Application Publication No. Sho GO-501879 and Japanese Patent Application Publication No. Sho GO-501880 have a water-cooled non-consumable electrode composed of a tubular body made of graphite, and a central hole of the non-consumable electrode. A structure is described in which cooling water is introduced into the inside of the electrode, and the wall surface of the non-consumable electrode and the graphite electrode connected thereto are cooled by the cooling water.

このように上端の非消耗電極の冷却によって学部に接続
される黒鉛電極を冷却する場合は、黒鉛電極の先端部な
らびに外周部の酸化消耗がおさえられ、電極原単位の低
減が達成できる。
In this way, when the graphite electrode connected to the part is cooled by cooling the non-consumable electrode at the upper end, oxidative consumption of the tip and outer circumference of the graphite electrode is suppressed, and a reduction in electrode consumption can be achieved.

しかしながら、下部に接続される黒鉛電極が消耗され、
この黒鉛電極を外すときには、電気炉からオフラインに
移して使用済の黒鉛電極をニップルから外し、必要なと
きには、ニップルも非消耗′Fli極から外す。また、
新しい黒鉛電極を接続するときには、非消耗電極にニッ
プルを取付け、このニップルに新しい黒鉛電極を取付け
ることになる。従って、上記の如き水冷式の非消耗電極
によって下部に接続される黒鉛電極を冷却するときには
、黒鉛電極を交換のために、オフラインに移送し、そこ
で川筋労働の取外しや接続作業を行なう必要があって、
作業がきわめてはん雑化する。また、黒鉛2を橘の取外
しならびに接続がくり返されると、黒鉛電極、非消耗電
極、ニップル等のねU山が変形、つ、s;れ、破損し、
接続不良、電気抵抗の増加等が起こり、操業上に支障が
ある。
However, the graphite electrode connected to the bottom is consumed,
When this graphite electrode is removed, it is moved off-line from the electric furnace and the used graphite electrode is removed from the nipple, and if necessary, the nipple is also removed from the non-consumable 'Fli electrode. Also,
When connecting a new graphite electrode, a nipple is attached to the non-consumable electrode and a new graphite electrode is attached to this nipple. Therefore, when cooling the graphite electrode connected to the bottom using a water-cooled non-consumable electrode as described above, it is necessary to transport the graphite electrode off-line for replacement and perform the removal and connection work there. hand,
The work becomes extremely complicated. In addition, if the graphite 2 is repeatedly removed and connected, the threads of the graphite electrode, non-consumable electrode, nipple, etc. may be deformed, torn, or damaged.
Poor connections and increased electrical resistance may occur, causing operational problems.

このところから、上記の如く、下部に接続される黒鉛電
極を冷却するために、水冷式の非消耗電極を用いること
なく、日本国実公昭59−23357号には、アーク電
気炉の炉蓋から上方に突出する黒鉛電極の表面に対して
冷部水を吹付けて冷却する冷FA装置が記載され、この
冷却装置は第1図に示す通りに構成されている。すなわ
ち、第1図において、符号1はアーク電気炉の炉蓋を示
し、この炉蓋1に黒鉛電極2が昇降自在に挿通され、こ
の黒鉛電極2の下部には黒鉛電極が接続され、この下部
の黒鉛がアーク電気炉内に位置し、製鋼等の精錬が行な
われる。炉M1の上方において、黒鉛電極2の上端部は
電極ホルダ3によって把持されている。電極ホルダ3の
下面には黒鉛電極2の外周を包囲する環状冷却管4が設
けられ、環状冷却管4から下向きに複数本の縦パイプ5
が突出されて、各縦パイプ5の内面には黒鉛電極表面に
指向するノズル6が設けられている。従って、環状冷却
管4に供給された冷却水は各縦パイプ5に沿って下降し
、内面の各ノズル6から冷却水が黒鉛電極外周面に吹付
けられて冷却される。
From this point on, as mentioned above, in order to cool the graphite electrode connected to the lower part, without using a water-cooled non-consumable electrode, the A cold FA device is described in which the surface of a graphite electrode protruding upward is cooled by spraying cold water thereon, and this cooling device is constructed as shown in FIG. That is, in FIG. 1, reference numeral 1 indicates a furnace lid of an arc electric furnace, a graphite electrode 2 is inserted into this furnace lid 1 so as to be able to rise and fall freely, a graphite electrode is connected to the lower part of this graphite electrode 2, Graphite is placed in an electric arc furnace and is used for refining purposes such as steel manufacturing. Above the furnace M1, the upper end of the graphite electrode 2 is held by an electrode holder 3. An annular cooling pipe 4 surrounding the outer periphery of the graphite electrode 2 is provided on the lower surface of the electrode holder 3, and a plurality of vertical pipes 5 extend downward from the annular cooling pipe 4.
A nozzle 6 is provided on the inner surface of each vertical pipe 5 and is directed toward the surface of the graphite electrode. Therefore, the cooling water supplied to the annular cooling pipe 4 descends along each vertical pipe 5, and the cooling water is sprayed onto the outer circumferential surface of the graphite electrode from each nozzle 6 on the inner surface, thereby cooling the graphite electrode.

しかしながら、第1図に示す冷却装置では各ノズル6か
ら冷却水が水平レベル若しくはそれと平行な方向に指向
して噴射される。このため、冷却水が黒鉛電極2の外周
面に衝突したときに相当品のものが反射されて飛散し、
この飛散した冷却水が多いことから、電極ホルダ3や炉
蓋1の汚染、破損が激しく、実用に供することができな
い。また、噴射された冷却水のうちで、冷却に寄与する
のは僅かであるため、冷却水の使用層が巽常に大きくな
り、きわめて不経済である。また、冷却管4から多数の
縦パイプ5が下向きに突出し、しかも、この突出長さが
きわめて長い。このために、電極交換のときに冷却装置
を取外す場合に、この長い縦パイプ5が障害になり、取
扱いがきわめてめんどうである。
However, in the cooling device shown in FIG. 1, the cooling water is injected from each nozzle 6 at a horizontal level or in a direction parallel to it. Therefore, when the cooling water collides with the outer circumferential surface of the graphite electrode 2, the equivalent material is reflected and scattered.
Since there is a large amount of this scattered cooling water, the electrode holder 3 and the furnace lid 1 are seriously contaminated and damaged, making it impossible to put them into practical use. Furthermore, since only a small amount of the injected cooling water contributes to cooling, the amount of cooling water used is constantly increasing, which is extremely uneconomical. Further, a large number of vertical pipes 5 protrude downward from the cooling pipe 4, and the length of this protrusion is extremely long. Therefore, when the cooling device is removed for electrode replacement, this long vertical pipe 5 becomes an obstacle, making handling extremely troublesome.

また、第1図に示す冷却装置は上記の如き欠点があるほ
かに、黒鉛電極2の外周を包囲して環状の冷却管4を設
けるため、この冷却管4が電磁力をシールドすることに
より黒鉛電極2に流れる電流の相当部分が遮断され、操
業に大きな支障が生じる。すなわち、アーク電気炉の操
業では通常3相交流i!腺に対応して3本の黒鉛電極が
用いられ、黒鉛電極を冷却するときには、各黒鉛電極に
それぞれ第1図に示す冷却装置を設ける。このため、各
冷却管4は環状である故に、黒鉛電極2相豆間により電
磁的影響が与えられる一方、各冷却管4が電磁力をシー
ルドすることによって黒鉛型[i2の電流が遮断され、
金属を十分に通電加熱できず、電力原甲位が大巾にアッ
プして好ましくない。
In addition to the above-mentioned drawbacks, the cooling device shown in FIG. A considerable portion of the current flowing through the electrode 2 is cut off, causing a major hindrance to operation. In other words, in the operation of an electric arc furnace, three-phase AC i! Three graphite electrodes are used corresponding to the glands, and when cooling the graphite electrodes, each graphite electrode is provided with a cooling device as shown in FIG. For this reason, since each cooling pipe 4 is annular, electromagnetic influence is exerted between the two phase graphite electrodes, while each cooling pipe 4 shields the electromagnetic force, so that the current of the graphite type [i2 is cut off,
The metal cannot be sufficiently heated by electricity, and the electric power level increases significantly, which is undesirable.

発明が解決しようとする問題点 本発明は、Cれらの問題点の解決を目的とし、具体的に
は、冷却液を水平レベルに対して10〜35℃F向きに
傾斜させて吹付けることを特徴とする金属の溶解・精錬
方法ならびにそれに供する電極冷却装置を提供する口上
を特徴とする。
Problems to be Solved by the Invention The present invention aims to solve these problems, and specifically, sprays the cooling liquid at an angle of 10 to 35 degrees Fahrenheit with respect to the horizontal level. The present invention is characterized by providing a method for melting and refining metal, and an electrode cooling device used therefor.

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は 1)ニップルを介して順次に接続された黒鉛電極の上端
部の外周面に、冷却液を吹付けて冷却して、金属を溶解
、精錬する際に、前記冷却液を水平レベルに対して10
〜35″上向きに傾斜させて吹付ける口とを特徴とする
金属の溶解・精錬法。
<Structure of the Invention> Means for Solving the Problems and Their Effects The present invention provides 1) cooling by spraying a cooling liquid onto the outer peripheral surfaces of the upper ends of graphite electrodes connected sequentially through nipples; When melting and refining metals, the cooling liquid is heated to a horizontal level of 10
A metal melting and refining method characterized by a ~35″ upwardly slanted spraying spout.

2)アーク電気炉の炉蓋と黒鉛電極の上端部を把持する
電極ホルダとの間に、この黒鉛電極の外周を包囲しかつ
冷却液が流動する環状の冷却管を配置し、この環状冷却
管の前記黒鉛電極の外周面に対向する内周面から前記冷
部液を吹付ける金属の溶解・精錬時に供する電極冷却装
置において、萌記環状冷却管の少なくとも1ケ所を切欠
いて切欠き部を構成し、前記環状冷却管の前記内周面に
、水平レベルに対してE向きに10〜35°傾斜しかつ
前記黒鉛電極の中心軸方向に指向して前記冷却液を噴射
する少なくとも1つの噴射孔を設けて成ることを特徴と
する。
2) An annular cooling pipe that surrounds the outer periphery of the graphite electrode and in which a cooling liquid flows is arranged between the furnace cover of the arc electric furnace and an electrode holder that holds the upper end of the graphite electrode, and the annular cooling pipe In the electrode cooling device used during melting and refining of metal, in which the cold liquid is sprayed from the inner circumferential surface opposite to the outer circumferential surface of the graphite electrode, at least one part of the Moeki annular cooling pipe is cut out to form a notch. and at least one injection hole on the inner circumferential surface of the annular cooling pipe that is inclined at 10 to 35 degrees in the direction E with respect to the horizontal level and that injects the cooling liquid in the direction of the central axis of the graphite electrode. It is characterized by the following.

以下、図面によって本発明の手段たる構成ならびに作用
を説明すると次の通りである。
Hereinafter, the configuration and operation of the means of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る冷却装置の横断面図であり、第2
図は従来例に係る冷却装置の斜視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a cooling device according to the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view of a cooling device according to a conventional example.

まず、本発明は、例えば、日本国実公昭59−2335
7号に示す如く、ニップルを介して順次に接続された黒
鉛電極の上端部の外周面に、冷却液を直接吹付けて冷却
して、金属を溶解、精錬する方法であるが、この冷却液
を水平レベルで吹付けることなく、水平レベルに対して
10〜35”下向き若しくは上向きに傾斜させて吹付け
る口とを特徴とする。従って、冷却液は黒鉛電極の外周
面に当たると共に、その一部はあまり飛散せずに外周面
に沿って下降し、この冷却液フィルムによって黒鉛電極
の外周面は冷却され、その冷却は外周面で局部的に限ら
れることなく。
First, the present invention is based on, for example, the Japanese Act Publication No. 59-2335
As shown in No. 7, this method melts and refines metal by directly spraying a cooling liquid onto the outer peripheral surface of the upper end of graphite electrodes that are successively connected through nipples. The coolant does not spray at a horizontal level, but at an angle of 10 to 35 inches downward or upward with respect to the horizontal level. Therefore, the coolant hits the outer peripheral surface of the graphite electrode and also partially sprays the graphite electrode. falls along the outer circumferential surface without scattering much, and the outer circumferential surface of the graphite electrode is cooled by this cooling liquid film, and the cooling is not limited locally on the outer circumferential surface.

冷却されて黒色状態に保つ部分の長さが長くなり、接続
された黒鉛電極の酸化消耗が大巾に低減できる。
The length of the part that is cooled and maintained in a black state becomes longer, and the oxidation consumption of the connected graphite electrode can be greatly reduced.

また、冷却液を水とするか、この冷却液の中に耐酸化剤
を含有させることを特徴とする。従って、冷却液が黒鉛
電極外因面に沿って下降する際に、その中に含まれる耐
酸化剤が付着し、この付着によって形成された耐酸化剤
皮膜によって黒1alt極の酸化消耗が効果的に防1F
できる。
Further, it is characterized in that the cooling liquid is water or that an oxidizing agent is contained in the cooling liquid. Therefore, when the coolant descends along the outer surface of the graphite electrode, the oxidation resistant agent contained therein adheres, and the oxidation resistant film formed by this adhesion effectively prevents the oxidative wear and tear of the black 1-alt electrode. Defense 1F
can.

また、冷却液を噴射圧力0.5〜3 klJ 、’ C
I’、噴射吊0.8〜G、O1,’分で吹付けることを
特徴とする。
In addition, the coolant is injected at a pressure of 0.5 to 3 klJ,' C
It is characterized by spraying at I', injection length of 0.8 to G, O1,' minutes.

従って、この範囲で吹付けると、冷却液が吹付は時にほ
とんど飛散せず、冷却液が黒鉛電極の外周面に沿って下
降してたとえ炉内に入っても、冷却液は瞬時に蒸発気化
してしまうため、電気炉内の操業上障害 が起こらない。
Therefore, when spraying within this range, the coolant hardly scatters during spraying, and even if the coolant falls along the outer circumferential surface of the graphite electrode and enters the furnace, the coolant will instantly evaporate and vaporize. As a result, no operational problems occur within the electric furnace.

また、上記の如く、本発明を実施する際に、アーク電気
炉の炉蓋と黒鉛電極の上端部を把持する電極ホルダとの
間に、環状の冷却管を配置し、この環状冷却管の内周面
に吹付はノズルを設けて、これら吹付はノズルから黒鉛
電極の外周面に冷W液を吹付けるが、この環状冷却管の
少なくとも1ケ所を切欠いて切欠き部を構成する。従っ
て、黒鉛電極に流れる電流の電磁的影響をうけても、冷
却管には切欠き部の存在のために電流が流れることがな
く、これによって黒鉛電極に流れる電流が遮断される口
とはない。
Further, as described above, when carrying out the present invention, an annular cooling pipe is disposed between the furnace lid of the arc electric furnace and an electrode holder that grips the upper end of the graphite electrode, and an annular cooling pipe is disposed inside the annular cooling pipe. A spray nozzle is provided on the circumferential surface, and a cold W liquid is sprayed from these nozzles onto the outer circumferential surface of the graphite electrode, and at least one place of this annular cooling pipe is cut out to form a notch. Therefore, even if it is electromagnetically influenced by the current flowing through the graphite electrode, no current will flow through the cooling tube due to the presence of the notch, and there is no way that the current flowing through the graphite electrode will be cut off. .

また、環状冷却管の内周面に設けられる少なくとも1つ
の吹付はノズルは、水平レベルに対して下向きに10〜
35°傾斜しかつ前記黒鉛電極の中心軸方向に指向する
よう配置されるか、または、水平レベルに対して、F向
きに10〜35′傾斜しかつ前記黒鉛電極の中心軸に指
向するよう、冷却液を噴射する噴射孔を、環状冷却管に
設けている。従って、吹付はノズルからの冷FA液は黒
鉛電極の外周面に衝突したときには、周囲に飛散する口
となく外周面に沿って流下して冷却液闘を形成する。こ
のため、電極ホルダにより把持される黒鉛電極の外周面
は全長にわたって均一に冷却でき、黒鉛原単位は大巾に
低減できる。
In addition, at least one spray nozzle provided on the inner circumferential surface of the annular cooling pipe is arranged downwardly with respect to the horizontal level.
arranged so as to be inclined by 35° and directed toward the central axis of the graphite electrode, or inclined by 10 to 35′ in the F direction with respect to the horizontal level and directed toward the central axis of the graphite electrode; Injection holes for injecting cooling fluid are provided in the annular cooling pipe. Therefore, when the cold FA liquid from the nozzle collides with the outer circumferential surface of the graphite electrode, it flows down along the outer circumferential surface without scattering to the surroundings, forming a cooling liquid battle. Therefore, the outer circumferential surface of the graphite electrode held by the electrode holder can be uniformly cooled over its entire length, and the graphite consumption rate can be greatly reduced.

この発明を実施するための最良の実施態様まず、第2図
、第3図ならびに第4図において、符号10は黒鉛電極
を示すが、この黒鉛電極1oの上端は第1図に示す黒鉛
電極2と同様に電極ホルダによって把持されると共に、
下端はニップルを介して黒鉛電極が接続され、この接続
される黒鉛電極は炉蓋を通って電気炉内に入れられてい
る。しかし、第2図、第3図ならびに第4図、なかでも
、第3図ならびに第4図では電極ホルダ、炉蓋、ニップ
ル、接続される下部の黒鉛電極等は記載されていない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, in FIGS. 2, 3, and 4, reference numeral 10 indicates a graphite electrode, and the upper end of this graphite electrode 1o is connected to the graphite electrode 2 shown in FIG. is held by the electrode holder in the same way as
A graphite electrode is connected to the lower end via a nipple, and the connected graphite electrode is inserted into the electric furnace through the furnace lid. However, in FIGS. 2, 3, and 4, especially in FIGS. 3 and 4, the electrode holder, the furnace lid, the nipple, the graphite electrode at the bottom to be connected, etc. are not shown.

また、電気炉内に黒鉛型…10を配置する場合、電気炉
のセンターを中心として所定半径の円サークルを画き、
この円サークルの上に位置するよう、間隔をおいて3本
の黒鉛電極を配置する。ここで3本の黒鉛電極を配置す
るのは電源として3相交流が用いられるからである。し
かしながら、第2図、第3図ならびに第4図においては
、そのうちの代表例として、1本の黒鉛電極10を示し
ているが、3本の黒鉛電極において各黒鉛電極10には
それぞれ上記の如くニップルを介して下部に黒鉛電極が
接続され、電気炉内でこれら各電極に通電して製鋼等金
属の溶解および精錬が行なわれる。
In addition, when placing the graphite mold...10 in an electric furnace, draw a circle with a predetermined radius around the center of the electric furnace,
Three graphite electrodes are placed at intervals so as to be positioned above this circle. The reason why three graphite electrodes are arranged here is that three-phase alternating current is used as a power source. However, in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, one graphite electrode 10 is shown as a representative example, but among three graphite electrodes, each graphite electrode 10 has the above-mentioned structure. Graphite electrodes are connected to the lower part through nipples, and electricity is applied to each of these electrodes in an electric furnace to melt and refine metals such as steel.

そこで、これら3本の黒鉛電極のうちで少なくとも1つ
の黒鉛電極10の外周面10a、 Q体内には、電極ホ
ルダと炉蓋との間で黒鉛電極10の外周面10aに例え
ば実質的に水から成る冷却液11を連続的に吹付けるが
、口のときに、冷W液11は水平レベル[−[と平行で
なく水平レベル[−[に対して下向きに10〜35′傾
斜させて吹付けて冷却する。
Therefore, the outer circumferential surface 10a of at least one graphite electrode 10 among these three graphite electrodes, the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10 between the electrode holder and the furnace cover, is substantially free from water, for example, inside the body. The cooling liquid 11 consisting of Cool.

すなわち、黒鉛電極10の外周面10aに冷却液11を
吹付けて冷却する場合、何れの方法で吹付けて冷却でき
るが、冷却液11を水平レベルL−Lと略々平行に噴射
して黒鉛電極10の外周面10aに吹付けると、吹付は
時の衝突エネルギーが高くなって、冷却液11の相当部
分が外部に飛散し、黒鉛電極10の外周面10aでも衝
突部分のみしか局部的に冷却できない。更に、飛散した
玲W水によって電極ホルダや炉蓋の損耗が早められる。
That is, when cooling the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10 by spraying the coolant 11, it can be sprayed and cooled by any method, but the graphite electrode 10 can be cooled by spraying the coolant 11 substantially parallel to the horizontal level L-L. When spraying onto the outer circumferential surface 10a of the electrode 10, the collision energy of the spray becomes high, and a considerable portion of the coolant 11 is scattered to the outside, and even on the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10, only the collided portion is locally cooled. Can not. Furthermore, the scattered ReiW water accelerates wear and tear on the electrode holder and furnace cover.

この点から、本発明では黒鉛型wA10の外側に冷却管
12を配置し、この冷却管12の導入ダク]・12aか
ら冷却液11を導入し、冷却液11は傾斜角θ=10〜
35°で下向きに傾斜させて吹付ける。この冷却管12
は、黒鉛電極10の上端を把持する電極ホルダとアーク
電気炉の上M(図示せず)との間、好ましくは、冷却管
12は電極ホルダの直下に配置する。
From this point of view, in the present invention, the cooling pipe 12 is arranged outside the graphite type wA10, and the cooling liquid 11 is introduced from the introduction duct of this cooling pipe 12].
Spray at a downward angle of 35°. This cooling pipe 12
Preferably, the cooling pipe 12 is disposed directly below the electrode holder between the electrode holder that grips the upper end of the graphite electrode 10 and the upper M (not shown) of the electric arc furnace.

冷FII管12は、黒鉛電極10の外周面10aから所
定の距離だけ離間するよう、黒鉛電極10と同心円状を
なして環状に構成す るが、このI状冷FA管12の一部を切欠いて少なくと
も1つの切欠、き部13を設ける′。すなわち、上記の
通り、例えば、3本の黒鉛電極10がアーク電気炉の中
心部を中心とする同心円状に配置され、それぞれに黒鉛
電極を接続して操業する場合に、各黒鉛電極10ならび
にそれに接続される黒鉛電極に流れる電流によって各黒
鉛型411i+0を包囲する各冷却管12は単独または
イ[1互に電磁気的影響をうける。この冷FiI管12
のうける電磁気的影響によって黒鉛電極10ならびにそ
れに接続する黒鉛電極に流れる電流の一部はJIl断さ
れて電気炉操業が損なわれる。このため、この電磁気的
影響を考慮して、冷FA管12の一部に切欠き部13を
設け、冷却管12に電磁気的影¥jがうえられないよう
構成する。平たく云うと、に述の如く、アーク電気炉に
おいては、3相交流を電源するため、各交流会に対応さ
せて、3本の黒鉛゛電極10が同心円状に配置されてい
る。従っ−(、これら各黒鉛電極10相互間では互いに
電t1気的に影響し合っており、この影響を周囲の各冷
却管12がうけて、冷却管12が暉状で連続しCいると
、電流が流れ、この電流にもとずく電磁気的影響によっ
て黒鉛電極10に流れる電流が影響され、操業に支障h
(生じる。しかしながら、冷却管12の一部に切欠き部
13を設けると、内部の黒鉛電極10つ周囲の黒鉛電極
10からの電磁気的影響をうけても冷却管12の中には
電流が誘起されて流れることがなく、操業上に全く支障
がない。
The cold FII tube 12 is formed in an annular shape concentrically with the graphite electrode 10 so as to be spaced a predetermined distance from the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10. At least one notch or hole 13 is provided. That is, as described above, for example, when three graphite electrodes 10 are arranged concentrically around the center of an electric arc furnace and a graphite electrode is connected to each for operation, each graphite electrode 10 and its The cooling pipes 12 surrounding each graphite mold 411i+0 are electromagnetically influenced individually or mutually by the current flowing through the connected graphite electrodes. This cold FiI tube 12
Due to the electromagnetic influence, part of the current flowing through the graphite electrode 10 and the graphite electrode connected thereto is cut off, impairing the operation of the electric furnace. Therefore, in consideration of this electromagnetic influence, a notch 13 is provided in a part of the cold FA pipe 12 so that the cooling pipe 12 is configured to be free from electromagnetic influence. In layman's terms, as mentioned above, in an arc electric furnace, three phase alternating current is used as a power source, so three graphite electrodes 10 are arranged concentrically corresponding to each exchange meeting. Therefore, each of these graphite electrodes 10 influences each other electrically, and each of the surrounding cooling pipes 12 receives this influence, and if the cooling pipes 12 are continuous in a winding shape, A current flows, and the electromagnetic influence based on this current affects the current flowing through the graphite electrode 10, which hinders operation.
However, if a notch 13 is provided in a part of the cooling pipe 12, a current will be induced in the cooling pipe 12 even if it is electromagnetically influenced by the graphite electrodes 10 surrounding the 10 internal graphite electrodes. There is no flow and there is no problem in operation.

なお、冷却管12は電磁気的影響を受けずかつ耐酸を牲
にすぐれ、しかも、成型加工性に優れる材質から構成し
、例えば、成型わロエ性から金属材料がら構成するとき
には非磁性材料であるステンレス鋼などから構成するこ
とが好ましい。
The cooling pipe 12 is made of a material that is not affected by electromagnetism, has excellent acid resistance, and has excellent moldability. Preferably, it is made of steel or the like.

金属材料以外であっても、例えば、セラミックなどの如
く電磁気的影響を受けず、しかも、耐酸化性を持つ材料
からも構成することができる。
Even if it is made of a material other than metal, it may be made of a material that is not affected by electromagnetism and has oxidation resistance, such as ceramic.

また、冷却管12の内周面から冷却液11を噴射して吹
付けるために、冷却管12の内周面には間隔をおいて複
数個、例えば、4〜8個の吹付はノズル14を設ける。
Further, in order to inject and spray the cooling liquid 11 from the inner peripheral surface of the cooling pipe 12, a plurality of spray nozzles 14, for example, 4 to 8 spray nozzles, are arranged at intervals on the inner peripheral surface of the cooling pipe 12. establish.

各吹付はノズル14は半径方向に黒鉛電極10の中心に
向って指向させ、各吹付はノズル14の先端ノズル部1
4aは、第4図ならびに第5図に示す通り、斜め下向き
に、傾斜角θ=10〜35°の如く傾斜させる。この範
囲で傾斜させて冷却液を吹付けると、導入ダクl−12
aから連続的に供給される冷却液11は冷却管12の各
吹付はノズル14から第3図に示す如く、斜め下向きに
噴削される。すなわち、冷l、Il液11を下向きに傾
斜させて吹付けると、黒鉛電極10の外周面10aに衝
突するときに、その衝突1ネルギーは緩和され、冷却液
11はほとんど飛散せず、しかも、下向きに指向してい
るため、黒鉛型1動10の外周面10aに沿って薄い冷
却液フィルム118が形成される。従って、このフィル
ム11af黒鉛    ゛電極10の外周面10aに沿
って下向きに下降りる間に、冷却液11は黒鉛電極10
の内部の熱により気化され、その気化熱によって黒鉛電
極10の保有熱はうばわれてその全長にわたって良好に
冷却される。このように上部の黒鉛電極10が冷却され
ると、その下端部に接続されている黒鉛電極は上部の黒
鉛電極によっ て冷却され、下部の黒鉛電極の酸化消耗はおさえられる
。換言すると、黒鉛電極は導電性に(豐れるため、電極
ホルダは把持される上部の黒鉛電極が冷却され、とくに
、なるべく下端まで広範囲に冷却されると、下部に接続
される黒鉛電極まで良好に冷却され、大巾に電極原単位
が減少する。
For each spray, the nozzle 14 is directed radially toward the center of the graphite electrode 10, and for each spray, the nozzle 14 is directed toward the center of the graphite electrode 10.
4a is inclined diagonally downward at an inclination angle θ=10 to 35°, as shown in FIGS. 4 and 5. If the coolant is sprayed at an angle within this range, the introduction duct l-12
The cooling liquid 11 continuously supplied from the cooling pipe 12 is sprayed diagonally downward from the nozzle 14 as shown in FIG. That is, when the cold l, l liquid 11 is sprayed at a downward angle, when it collides with the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10, the impact 1 energy is relaxed, and the coolant 11 is hardly scattered. Since it is directed downward, a thin coolant film 118 is formed along the outer circumferential surface 10a of the graphite mold 10. Therefore, while this film 11af descends downward along the outer peripheral surface 10a of the graphite electrode 10, the cooling liquid 11 flows into the graphite electrode 10.
The graphite electrode 10 is vaporized by the internal heat, and the heat retained in the graphite electrode 10 is absorbed by the heat of vaporization, and the graphite electrode 10 is cooled well over its entire length. When the upper graphite electrode 10 is cooled in this manner, the graphite electrode connected to its lower end is cooled by the upper graphite electrode, and oxidative consumption of the lower graphite electrode is suppressed. In other words, since graphite electrodes become conductive, if the upper graphite electrode that is gripped by the electrode holder is cooled, and especially if it is cooled as widely as possible to the lower end, the graphite electrode connected to the lower part will also be well-conducted. It is cooled and the electrode consumption rate is greatly reduced.

また、このように冷却するときに、冷却液11はフィル
ム Haとして電極ホルダに把持される@鉛電極10の外周
面10Bに形成され、その一部は、電気炉のFMの中ま
で入るが、このときに、電気炉内が非常に高温であって
、入った冷却水が多聞でないときは蒸発し、操業上にあ
まり支VJh’−ないが、上蓋がマグネシア等の耐火物
から成るときには、水分を含浸して潤滑し、ぜい性が劣
化するので好ましくない。このためには、冷却液11の
噴射圧力は0.5〜3kg/#、噴射量を0.8〜G、
O471分の範囲に調整するのが好ましい。
Moreover, when cooling in this way, the cooling liquid 11 is formed as a film Ha on the outer circumferential surface 10B of the @lead electrode 10 held by the electrode holder, and a part of it enters into the FM of the electric furnace. At this time, the temperature inside the electric furnace is very high, and if the cooling water that has entered the furnace is not large enough, it will evaporate and will not be of much help to the operation, but if the top cover is made of refractory material such as magnesia This is not preferable because it impregnates it with lubrication and deteriorates its brittleness. For this purpose, the injection pressure of the coolant 11 should be 0.5 to 3 kg/#, the injection amount should be 0.8 to G,
It is preferable to adjust the temperature to a range of 0471 minutes.

一般に、電気炉で溶解およびII中の溶湯などに冷却水
が達すると、その中に含まれる水分が高温溶湯に接触し
、水素爆発を発生し、甚だ危険である。この点から、黒
鉛電極10の外周面10aに冷却水等の冷却液を吹付け
ることなく、電極ホルダに保持される上部の電極は、上
記の如く、内部に冷却水が導入できる非消耗電極として
構成し、具体的には、その中心軸に沿って冷却通路を形
成し、口の冷却通路によって冷却されている。
Generally, when cooling water reaches the molten metal in an electric furnace, the water contained therein comes into contact with the high-temperature molten metal, causing a hydrogen explosion, which is extremely dangerous. From this point of view, the upper electrode held in the electrode holder can be used as a non-consumable electrode into which cooling water can be introduced, as described above, without spraying a cooling liquid such as cooling water onto the outer peripheral surface 10a of the graphite electrode 10. Specifically, a cooling passage is formed along its central axis, and the mouth is cooled by the cooling passage.

これに反し、本発明の如く冷却液11を黒鉛電極10の
外周面10aに吹付けるときには、その冷却液11によ
って黒鉛電極10の外周面10aを冷却し、なるべく広
範囲にわたって冷却し、更に、冷却液11の吹付は吊は
最小限にとどめて、冷却水11が上蓋内に入っても炉内
で速やかに蒸発し、上記の如き障害を起きないようにす
ることが必要である。
On the other hand, when the coolant 11 is sprayed onto the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10 as in the present invention, the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10 is cooled by the coolant 11, and is cooled over as wide a range as possible. It is necessary to keep the spraying of the cooling water 11 to a minimum so that even if the cooling water 11 enters the upper lid, it quickly evaporates in the furnace and does not cause the above-mentioned trouble.

更に詳しく説明すると、非消耗電極を用いることなく、
黒鉛電極を上部から順次に接続して、上部のwA鉛電極
のみを冷却するときには、電極の接続が通常の操業と変
るところがない。このため、現場操業に最適である。ま
た、−上部や下部の黒鉛電極の黒鉛が極めて良好な熱伝
導性材料であることを利用しているため、きわめて優れ
た冷却法である。しかしながら、上部の黒鉛電極によっ
て下部の黒vi電極を冷却することから、下部の黒鉛電
極の冷却効果は上部の黒鉛電極の冷却効果によって左右
されることになる。
To explain in more detail, without using non-consumable electrodes,
When the graphite electrodes are connected sequentially from the top and only the upper wA lead electrode is cooled, the connection of the electrodes is no different from normal operation. Therefore, it is ideal for on-site operation. Furthermore, it is an extremely excellent cooling method because it takes advantage of the fact that the graphite in the upper and lower graphite electrodes is a material with extremely good thermal conductivity. However, since the lower black VI electrode is cooled by the upper graphite electrode, the cooling effect of the lower graphite electrode is influenced by the cooling effect of the upper graphite electrode.

換言すると、上部の黒鉛電極の長さ方向にどの程度冷却
されるかによって黒鉛NFiA原単位の低減の割合が決
まる。ちなみに、従来から言われていることがあるが、
上部の黒鉛電極の一部、例えば、上端部のみが赤熱せず
に黒色状態に保っている状態であっても、その下に接続
されている下部の黒鉛電極の外周部ならびに先端部の酸
・ 化消耗は相当おさえられると云われている。例えば
、上部の黒鉛電極においてその長さに対して10%程度
が黒色状態を保ち、他が赤熱状態のときには、下部の黒
鉛電極では酸化消耗の抑制によって電極原単位の割合は
12%以上に低減されると言われている。
In other words, the rate of reduction in graphite NFiA basic unit is determined by how much the upper graphite electrode is cooled in the longitudinal direction. By the way, it has been said before,
Even if a part of the upper graphite electrode, for example only the upper end, remains black without becoming red hot, the outer periphery and tip of the lower graphite electrode connected below it may be exposed to acid. It is said that deterioration and wear and tear can be considerably suppressed. For example, when about 10% of the length of the upper graphite electrode remains black and the rest remains red-hot, the electrode consumption rate of the lower graphite electrode is reduced to over 12% by suppressing oxidation consumption. It is said that it will be done.

この点、上部の黒鉛電極の外周面に直接冷部液を吹付け
て冷却する際に、上記の例の如く、下向きに傾斜させて
冷却液を吹付けると、黒鉛電極の長さ方向にわたって広
範囲に冷却でき°る。
In this regard, when cooling the upper graphite electrode by spraying the coolant directly onto the outer circumferential surface of the graphite electrode, if the coolant is sprayed at a downward angle as in the example above, it will spread over a wide area along the length of the graphite electrode. It can be cooled to

つまり、冷却液を直接吹付ける上部の黒鉛電極の10%
以上の部分が赤熱せずに黒色状態に保持できるために、
電極原単位は大巾に低減できる。
That is, 10% of the upper graphite electrode where the coolant is directly sprayed.
Because the above parts can be maintained in a black state without becoming red hot,
Electrode consumption can be significantly reduced.

また、以上の如く、黒鉛′i!1極外周面外周面液を吹
付けて外因面に冷部液フィルムを形成する場合、第7図
に示す如く、冷却液11は水平レベルL−Lに対して上
向きに傾斜させて(傾斜角θ=10〜35”)噴射し、
冷却液11はループさけて黒鉛電極10の外周面10a
に接触させる。このように冷却液11を吹付けると、冷
却液11を無駄なく黒鉛電極外周面10aに吹付けるこ
とができ、アーク電気炉の上蓋15が水分の含浸により
もろくなるマグネシア系耐火物から構成されていても、
はとんど上蓋15に冷却液11がか・5;ることなく、
操業、ト支障がない。また、上蓋15が水分に対して耐
久性を持つアルミナ系耐火物から成る場合でも、冷却液
11を1向きに無駄な(吹付けると、第3図ならびに第
4図に示す如く冷却液11を下向きに吹付ける場合に比
べて上蓋15の寿命に1.5〜2.0倍程度更にそれ以
上まで向−ヒする。
Moreover, as mentioned above, graphite'i! When spraying liquid on the outer peripheral surface of one pole to form a cold liquid film on the external surface, as shown in FIG. θ=10~35''),
The coolant 11 is applied to the outer peripheral surface 10a of the graphite electrode 10, avoiding the loop.
contact with. By spraying the coolant 11 in this manner, the coolant 11 can be sprayed onto the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode without waste, and the upper cover 15 of the electric arc furnace is made of a magnesia-based refractory that becomes brittle when impregnated with moisture. Even though
The coolant 11 does not leak onto the top lid 15.
There is no problem with operation. Furthermore, even if the upper cover 15 is made of an alumina-based refractory material that is resistant to moisture, if the coolant 11 is sprayed in one direction, the coolant 11 will be sprayed in one direction. Compared to the case of downward spraying, the life span of the upper lid 15 is increased by about 1.5 to 2.0 times, and even more.

また、第7図に示す如く、冷却液11を上向きに傾斜さ
せて吹付tプる冷却管1Gには、吹付はノズルを設ける
こともできるが、通常は、少なくとも1つの噴射孔16
aを−E向きに傾斜角θ=10〜35°の条件で傾斜さ
せて設けることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the cooling pipe 1G through which the cooling liquid 11 is sprayed in an upwardly inclined manner may be provided with a spray nozzle, but usually there is at least one injection hole 16.
A can be provided so as to be inclined in the -E direction at an inclination angle θ of 10 to 35 degrees.

この冷却管1Gには第2図ならびに第6図に示すものと
同様に一部に切欠き部(第7図には示していない。)が
形成されている。更に、冷却時には、冷却管16は黒鉛
電極10を把持する電極ホルダの直下に配置することも
できるが、上蓋15の表面に配置することもできる。
A notch (not shown in FIG. 7) is formed in a part of the cooling pipe 1G, similar to those shown in FIGS. 2 and 6. Furthermore, during cooling, the cooling pipe 16 can be placed directly under the electrode holder that holds the graphite electrode 10, but it can also be placed on the surface of the upper lid 15.

また、以、ヒの通りに、冷却管12や冷IA管16を用
いて冷部するときに、黒鉛電極10の外周面10aと吹
付はノズル14の先端ノズル14a費噴射孔16aまで
の距離は5〜20c+a程度離間するのが好ましく、ノ
ズル14や噴射孔IGaは冷部液11が水平レベルL−
Lに対する傾斜角θ(第5図ならびに第7図参照)10
〜35°の範囲で噴射されるよう構成し、更に、冷却液
11は圧力0.5〜3 klJ t’ CI’で吹付け
fio、8〜G、Ol、’分で噴射するのが好ましい。
In addition, as described below, when cooling the part using the cooling pipe 12 or the cold IA pipe 16, the distance between the outer peripheral surface 10a of the graphite electrode 10 and the tip nozzle 14a of the spray nozzle 14 and the injection hole 16a is It is preferable that the distance between the nozzle 14 and the injection hole IGa is about 5 to 20c+a, and the cold part liquid 11 is at a horizontal level L-
Inclination angle θ with respect to L (see Figures 5 and 7) 10
It is preferable that the cooling liquid 11 is sprayed at a pressure of 0.5 to 3 klJ t'CI' and sprayed at a time of 8 to 35°.

このような好適条件であると、アーク電気炉の寸法や、
デメンション、容量がある程度変化しても、現在実用化
されているアーク電気炉であれば、冷却′a11は無駄
なく黒鉛電極10の外周面10aを良好に冷却でき、電
極ホルダやLHの上にあまり飛散せず、寿命が大巾に向
上できる。
Under these favorable conditions, the dimensions of the electric arc furnace,
Even if the dimension and capacity change to some extent, in the case of arc electric furnaces currently in practical use, the cooling 'a11 can cool the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10 well without any waste, and there is no need to cool the outer peripheral surface 10a of the graphite electrode 10. There is no scattering, and the service life can be greatly improved.

すなわち、下向きに傾斜させて冷却液を吹付けるときに
、吹付はノズル14の傾斜角θ(第5図参照)を10〜
35°の範囲にするのは、上記の理由のほかに、仮りに
吹付は角O′として、吹付はノズル14から水平ノズル
し−[と平1jに冷却液11を吹付けると、冷却液11
の石を大巾に増加させ4Cい限りは、黒鉛電極10を局
部的にしか冷却できず、せいぜい長さの5%程度しか黒
色程度に保持できない。また、吹付は時に、冷lJI液
11の相当部分が電極ホルダ側に飛散し、電極ホルダそ
のものを傷めやすく、この点からも下限は10゛にする
のが好ましい。また、傾斜角θを35′以ト傾斜させる
と、冷却液11が拡がって、その一部が電気炉の上蓋に
かかり、上蓋そのものの損耗を早めて好ましくない。
That is, when spraying the coolant with the nozzle 14 tilted downward, the inclination angle θ (see FIG. 5) of the nozzle 14 is set to 10 to
The reason for setting the angle to 35° is in addition to the above-mentioned reasons.If the spray is set to the angle O' and the spray is made from the nozzle 14 horizontally and the coolant 11 is sprayed onto the flat surface 1j, then the coolant 11
As long as the number of stones is greatly increased to 4C, the graphite electrode 10 can only be locally cooled, and at most only about 5% of its length can be kept black. Further, when spraying, a considerable portion of the cold lJI liquid 11 sometimes scatters toward the electrode holder, which tends to damage the electrode holder itself. From this point of view as well, it is preferable to set the lower limit to 10°. Furthermore, if the inclination angle θ is greater than 35', the cooling liquid 11 will spread and a portion of it will cover the top cover of the electric furnace, which will accelerate the wear and tear of the top cover itself, which is undesirable.

また、上向きに傾斜させて冷却液を吹付けるときには、
噴射孔16a(第7図参照)の傾斜角θが10〜35°
の範囲外であると、冷却液11に下向きのループtf−
良好に形成されず、冷却液11の吹付は陽のうち外部に
飛散するものがきわめて多くなる。
Also, when spraying the coolant with an upward tilt,
The inclination angle θ of the injection hole 16a (see Fig. 7) is 10 to 35°.
If it is outside the range of , a downward loop tf-
It is not formed well, and when the coolant 11 is sprayed, a large amount of the coolant is scattered outside.

更に、冷却液11は通常得られる水道水などをそのまま
用い、冷却水とすることもできるが、口の冷却液11の
中に例えばリン酸カルシウムの如き耐酸化剤を混合して
吹付けることもできる。
Further, the cooling liquid 11 can be made of commonly available tap water or the like as it is, but it is also possible to mix an oxidizing agent such as calcium phosphate into the cooling liquid 11 and spray it.

このように耐酸化剤を混入すると、吹付けのときに冷却
液中の耐酸化剤が、E部黒鉛電極10の外周面に凝縮付
着し耐酸化皮膜を形成し、その外周面からの酸化消耗を
一層効果的に防止できる。
If an oxidizing agent is mixed in in this way, the oxidizing agent in the coolant will condense and adhere to the outer peripheral surface of the E section graphite electrode 10 during spraying, forming an oxidizing resistant film, which will cause oxidative wear and tear from the outer peripheral surface. can be prevented even more effectively.

このように外周面に耐酸化剤が付着した上部黒鉛電極を
下部黒鉛電極として用いたときには、外周面からの酸化
消耗が一層効果的におさえられ、電極原単位は一層向上
する。なお、このような効果を達成するのには耐酸化剤
を1〜T5wt%程度添加するのが好ましい。
When the upper graphite electrode having the oxidizing agent adhered to the outer circumferential surface is used as the lower graphite electrode, oxidative consumption from the outer circumferential surface is more effectively suppressed, and the electrode consumption rate is further improved. In order to achieve such an effect, it is preferable to add an oxidizing agent in an amount of about 1 to T5 wt%.

また、上向きに傾斜させて冷却液を吹付ける場合、吹付
はノズル14の先端ノズル14aは第2図に示す如く、
黒鉛電極10の外周面10aに平均して冷却液11が当
たるよう構成するのが好ましい。
In addition, when spraying the coolant while tilting it upward, the tip nozzle 14a of the nozzle 14 is sprayed as shown in FIG.
It is preferable to configure the cooling liquid 11 so that the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10 is hit on the average.

この好適例としては、先端ノズル14aは冷1.I]′
1a11f先拡がすな扇形をなすよう、吹付けられる形
状に構成し、更に、吹付はノズル14の一部にはフィル
タ141)を設けて冷却液11中のゴミなどの異物を除
去できるようにするのが好ましい(第5図参照)。更に
、第7図に示す如く、冷fill液11を−L向きに傾
斜させて吹付けるときにも、−h記のところと同様に、
各噴射孔IGaは冷却液11が黒鉛電極外周面10aに
平均して当たるよう構成するか又は配置するのが好まし
い。
In this preferred example, the tip nozzle 14a is a cold 1. I]′
1a11f It is configured to be sprayed so that it does not widen at the tip and forms a fan shape, and furthermore, a filter 141) is installed in a part of the nozzle 14 to remove foreign substances such as dust in the cooling liquid 11. It is preferable to do so (see Figure 5). Furthermore, as shown in FIG. 7, when spraying the cold fill liquid 11 with an inclination in the -L direction, similarly to -h,
It is preferable that each injection hole IGa is configured or arranged so that the coolant 11 evenly hits the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode.

また、第2図に示す例では冷却管12は切欠き部13を
中心にして対称的に構成しているh(、この切欠き8I
S13はどの部分に設けることもできる。
In addition, in the example shown in FIG.
S13 can be provided at any part.

例えば、第6図に示す例では、導入ダクh12aの近傍
に切欠き部13を設けた例で、この冷却管12Cあると
、加工が極めて容易である。更に、第7図に示すi<i
 FA管1Gであっても、切欠き部は同様に同れのとこ
ろにも設けることができる。
For example, in the example shown in FIG. 6, a notch 13 is provided near the introduction duct h12a, and the presence of this cooling pipe 12C makes machining extremely easy. Furthermore, i<i shown in FIG.
Even in the case of the FA pipe 1G, the cutout portion can be provided at the same location.

実施例1゜ まず、第1表の通りの各種の@鈴電摸をニップルを介し
C接続し、上部の黒鉛°心棒はその上+席を電極ホルダ
で把持し、第2図ならびに第3図に示す如く、冷却管1
2の吹付はノズル14から冷」allを下向きに傾斜さ
せて吹付けて、アーク°1・6気炉でスクラップ材を溶
融してアーク精錬を行なった。この冷即液として水道水
を用い、口の冷却水を連続的に供給し、各吹付はノズル
14から黒鉛電極10の外周面10aに向けて噴射した
Example 1゜ First, various types of Suzudenshu as shown in Table 1 are connected via nipples, and the upper graphite core is held with an electrode holder, and the electrodes shown in Figs. 2 and 3 are connected. As shown, cooling pipe 1
In the spraying step 2, the cold "all" was sprayed downward from the nozzle 14, and the scrap material was melted in an arc °1.6 furnace to perform arc refining. Tap water was used as the cold instant liquid, cooling water was continuously supplied at the mouth, and each spray was made from the nozzle 14 toward the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode 10.

また、比較のために、従来例として冷却水を噴射させる
ことなく同条件でアーク精錬を行なって、この従来例と
本発明の場合との電極原単位を求めて、その改善効果を
調べたところ、第1表の通りであった。
In addition, for comparison, arc refining was performed under the same conditions without injecting cooling water as a conventional example, and the electrode consumption rate between this conventional example and the case of the present invention was determined, and the improvement effect was investigated. , as shown in Table 1.

第1表 この際、冷却管11は電極ホルダの直下に配置し、黒鉛
電極外周面10aと吹付はノズル14との間の距離は1
5〜20cm程度、吹付はノズル14の下向きの傾斜角
θは10□−35”の範囲、冷却水の圧力は1〜3kl
lI’C1l’の範囲、水石は1〜21?゛分の範囲と
し、ノズルの個数は4〜8個で、変化させた。
Table 1 At this time, the cooling pipe 11 is placed directly below the electrode holder, and the distance between the graphite electrode outer peripheral surface 10a and the spray nozzle 14 is 1.
About 5~20cm, the downward inclination angle θ of the nozzle 14 is in the range of 10□-35'', and the pressure of the cooling water is 1~3kl.
lI'C1l' range, Suiseki is 1 to 21? The number of nozzles was varied from 4 to 8.

その結果、第1表に示す通り改善効果は少なくとも11
%以上であって、冷却水によって水素爆発などの危険も
全くおこらなかった。
As a result, as shown in Table 1, the improvement effect was at least 11
% or more, and there was no danger of a hydrogen explosion caused by the cooling water.

更に、試験番号4の場合は聞P電極を用いる高角荷操業
であったが、その改善効果は19%と極めて大きいもの
であった。また、本発明により冷却水を吹付けたときに
は通常の黒鉛電極を用いる操業に切り換えることができ
る。その改善効果は19%と極めて大きいものであった
Furthermore, in the case of Test No. 4, a high angle load operation was performed using a P electrode, and the improvement effect was extremely large at 19%. Further, when cooling water is sprayed according to the present invention, it is possible to switch to operation using a normal graphite electrode. The improvement effect was extremely large at 19%.

更に、冷却水の中にリン酸カルシウム10wt’、6を
均一に混合し、上記の場合にそれぞれ吹付けたところ、
そのリン酸カルシウムは電極上に白い薄いフィルムを形
成して残り、耐酸化性が大目】に向上した。この結果、
改善効果は第1表の各場合において少なくとも1〜2%
程麿1昇し、電極原単位が一閤低減できる口とがわかっ
た。
Furthermore, when calcium phosphate 10wt', 6 was uniformly mixed in the cooling water and sprayed in each of the above cases,
The calcium phosphate remained on the electrode as a thin white film, greatly improving its oxidation resistance. As a result,
The improvement effect is at least 1-2% in each case in Table 1.
It was found that Hodomaro improved by one level and the electrode consumption rate could be reduced by one kilogram.

また、比較のために、各試験番号の場合において、傾斜
角θ=0°(水平レベルと同方向)として圧力1〜3k
Q、’CI?、水w11〜211′分で冷却水を吹付け
たところ、その改善効果は従来例に比べると、5〜8%
程度であった。また、口のときには、冷却水の相当の部
分が電極ホルダに飛散し、実際上操業を続けることはき
わめてむづかしかった。
Also, for comparison, in the case of each test number, the pressure was 1 to 3 k with the inclination angle θ = 0° (same direction as the horizontal level).
Q.'CI? When cooling water was sprayed for 11 to 211 minutes of water w, the improvement effect was 5 to 8% compared to the conventional example.
It was about. Furthermore, during the operation, a considerable portion of the cooling water splashed onto the electrode holder, making it extremely difficult to continue operation.

実施例2゜ 冷却水11を上向きに傾斜させて噴射させることを除い
て、実施例1に示す条件と同じ条件で、冷却水11を下
向きにループさせて黒鉛電極外周面10aに吹付けて冷
却し、実施例1に示す従来例に比較してその改善効果を
求めたとCろ、第2表に示す通りであった。
Example 2 Cooling water 11 was looped downward and sprayed onto the outer circumferential surface 10a of the graphite electrode under the same conditions as in Example 1, except that the cooling water 11 was sprayed at an upward angle. However, the improvement effect was determined in comparison with the conventional example shown in Example 1, and the results are as shown in Table 2.

口の場合、試9番号Gならびに8はマグネシア系耐火物
から成る上蓋を用いたが、試験番号7はアルミナ系耐火
物から成る上蓋を用いた。
In the case of the mouth, Test Nos. 9 and 8 used upper lids made of magnesia-based refractories, while Test No. 7 used upper lids made of alumina-based refractories.

また、この操業では通常の通り単位ヂャージが約2時間
程度で行なって、この操業であると、実施例1の如く、
冷却水を下向きに吹付けたときには、アルミナ耐火物の
上詰でもそのrf命が150チヤ一ジ程度であったが、
試験番号7の場合には150チヤージから600チ1ア
ージまで450チヤ一ジ程度の如く人IDにのびた。
In addition, in this operation, the unit charge is carried out in about 2 hours as usual, and in this operation, as in Example 1,
When cooling water was sprayed downward, the RF life was only about 150 cycles even with alumina refractories.
In the case of test number 7, the person ID increased from 150 charges to 600 charges and about 450 charges.

〈発明の効甲〉 以ト詳しく説明した通り、本発明は、ニップルを介して
順次に接続された黒鉛電極の上端部の外周面に、冷却液
を直接吹付けて冷却して、金属を溶解、精錬する方法に
おいて、この冷却液を水平レベルに対して10〜35°
上向きまたは下向きに傾斜させて吹付ける。従って、冷
却液は黒鉛電極の外周面に当たると共に、その一部は飛
散せずに外周面に沿って下降し、この冷部液フィルムに
よって黒鉛電極の外周面はほとんど全長にわたって冷却
される。なかでも、上向きに傾斜させるときに、冷却液
はループして黒鉛電極に接触し、冷却液は外部に飛散す
る口となく冷却液フィルムが形成できる。このため、電
極ホルダや上蓋が破損、損耗する口となく、に酉がマグ
ネシア系耐火物であっても、寿命が向上する。
<Advantageous Effects of the Invention> As explained in detail above, the present invention cools the outer peripheral surface of the upper end of graphite electrodes connected sequentially through nipples by directly spraying the cooling liquid to melt the metal. , in the refining method, the cooling liquid is heated at an angle of 10 to 35° to the horizontal level.
Spray at an upward or downward angle. Therefore, the cooling liquid hits the outer circumferential surface of the graphite electrode, and a part of it descends along the outer circumferential surface without scattering, and the outer circumferential surface of the graphite electrode is cooled over almost the entire length by this cooling liquid film. Among other things, when tilting upward, the coolant loops and contacts the graphite electrode, and the coolant can form a coolant film without any spouting to the outside. Therefore, the electrode holder and the top cover do not have to be damaged or worn out, and the lifespan is improved even if the electrode holder is made of magnesia-based refractories.

また、口のように冷部液を直接吹付けて冷却しつつ、精
錬すると、製鋼のほか金胛精錬一般において大巾に黒鉛
電極の原j1位を低減できる。
In addition, by directly spraying the cold liquid to cool the material and refining it, the amount of graphite electrodes can be greatly reduced not only in steelmaking but also in metal refining in general.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本昆明に係る冷I、Il装置の横断面図、第2
図は従来例に係る冷rA装置の斜視図である。 符号1・・・・・・炉蓋     2・・・・・・黒鉛
電極3・・・・・・電極ホルダ  4・・・・・・環状
冷却管5・・・・・・縦バイブ   6・・・・・・ノ
ズル7・・・・・・黒鉛電極 10a・・・・・・黒鉛電極の外周面 11・・・・・・冷」液    15・・・・・・炉蓋
16・・・・・・冷却管    IGa・・・・・・噴
射孔特許出願人  日本カーボン株式会社 代  理  人  弁理士  松  t  義  勝弁
護士 副 島 文 雄 第1図 第2図
Figure 1 is a cross-sectional view of the cold I and Il equipment according to Kunming, and Figure 2
The figure is a perspective view of a conventional cold rA device. Code 1... Furnace lid 2... Graphite electrode 3... Electrode holder 4... Annular cooling pipe 5... Vertical vibrator 6... ... Nozzle 7 ... Graphite electrode 10a ... Outer peripheral surface of graphite electrode 11 ... Cold liquid 15 ... Furnace lid 16 ... ... Cooling pipe IGa ... Injection hole patent applicant Nippon Carbon Co., Ltd. Agent Patent attorney Yoshikatsu Matsu Attorney Fumihiro Soejima Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)ニップルを介して順次に接続された黒鉛電極の上端
部の外周面に、冷却液を吹付けて冷却して、金属を溶解
、精錬する際に、前記冷却液を水平レベルに対して10
〜35°上向きに傾斜させて吹付けることを特徴とする
金属の溶解・精錬法。 2)アーク電気炉の炉蓋と黒鉛電極の上端部を把持する
電極ホルダとの間に、この黒鉛電極の外周を包囲しかつ
冷却液が流動する環状の冷却管を配置し、この環状冷却
管の前記黒鉛電極の外周面に対向する内周面から前記冷
却液を吹付ける金属の溶解・精錬時に供する電極冷却装
置において、前記環状冷却管の少なくとも1ヶ所を切欠
いて切欠き部を構成し、前記環状冷却管の前記内周面に
、水平レベルに対して上向きに10〜35°傾斜しかつ
前記黒鉛電極の中心軸方向に指向して前記冷却液を噴射
する少なくとも1つの噴射孔を設けて成ることを特徴と
する金属の溶解・精錬時に供する電極冷却装置。
[Claims] 1) When melting and refining metal by spraying a cooling liquid onto the outer circumferential surface of the upper end of graphite electrodes that are successively connected through nipples, the cooling liquid is cooled. 10 for horizontal level
A metal melting and refining method characterized by spraying at an upward angle of ~35°. 2) An annular cooling pipe that surrounds the outer periphery of the graphite electrode and in which a cooling liquid flows is arranged between the furnace cover of the arc electric furnace and an electrode holder that holds the upper end of the graphite electrode, and the annular cooling pipe In the electrode cooling device used during melting and refining of metal, in which the cooling liquid is sprayed from the inner peripheral surface opposite to the outer peripheral surface of the graphite electrode, at least one part of the annular cooling pipe is cut out to form a notch, At least one injection hole is provided on the inner circumferential surface of the annular cooling pipe, and the injection hole is inclined upward by 10 to 35 degrees with respect to the horizontal level and injects the cooling liquid in a direction toward the center axis of the graphite electrode. An electrode cooling device used during melting and refining of metals.
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