JPH0197394A - 直流アーク炉のアーク制御方法 - Google Patents
直流アーク炉のアーク制御方法Info
- Publication number
- JPH0197394A JPH0197394A JP62255552A JP25555287A JPH0197394A JP H0197394 A JPH0197394 A JP H0197394A JP 62255552 A JP62255552 A JP 62255552A JP 25555287 A JP25555287 A JP 25555287A JP H0197394 A JPH0197394 A JP H0197394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- furnace
- electrode
- coils
- furnace shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Discharge Heating (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving 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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、直流アーク炉のアーク制御方法に関し、更
に詳細には、直流アーク炉において電極と炉殻中の金属
スクラップまたは金属スクラップを介して複数の電極間
に発生する直流アークの方向を制御して、前記金属スク
ラップの加熱および溶解に要する時間を短縮化すること
のできる直流アークの点弧方向の制御方法に関するもの
である。
に詳細には、直流アーク炉において電極と炉殻中の金属
スクラップまたは金属スクラップを介して複数の電極間
に発生する直流アークの方向を制御して、前記金属スク
ラップの加熱および溶解に要する時間を短縮化すること
のできる直流アークの点弧方向の制御方法に関するもの
である。
従来技術
例えば、金属スクラップを溶解するための手段として、
電源に三相交流を使用した交流アーク炉が広く使用され
ている。この交流アーク炉に対し、直流電源を使用する
直流アーク炉の開発がなされ、既に実用化の段階に入っ
て、一部の製鋼工場では稼動されるに至っている。
電源に三相交流を使用した交流アーク炉が広く使用され
ている。この交流アーク炉に対し、直流電源を使用する
直流アーク炉の開発がなされ、既に実用化の段階に入っ
て、一部の製鋼工場では稼動されるに至っている。
このように、在来の三相交流アーク炉に対し、直流アー
ク炉が採用の気運にある理由は、後者が前者に比し、電
極の酸化消耗量が小さく、アーク発生時の騒音やフリッ
カも抑制されることに起因する。例えば、交流アーク炉
では、電極に交流電圧を印加すると、導体断面の交流の
分布が表面に偏在する表皮効果を生じて、高電圧を掛け
る必要がある。しかるに直流アーク炉では、前述の表皮
効果を生じないので、電極の断面全体に電流が流れ、同
じ太さの電極でも表面温度が三相交流アーク炉の場合と
略同じになる。従って、三相交流アーク炉で３本の電極
を使用すると、その酸化消耗量は３倍となるが、直流ア
ーク炉では１本の電極である分だけ電極消耗が少ないこ
とになる。
ク炉が採用の気運にある理由は、後者が前者に比し、電
極の酸化消耗量が小さく、アーク発生時の騒音やフリッ
カも抑制されることに起因する。例えば、交流アーク炉
では、電極に交流電圧を印加すると、導体断面の交流の
分布が表面に偏在する表皮効果を生じて、高電圧を掛け
る必要がある。しかるに直流アーク炉では、前述の表皮
効果を生じないので、電極の断面全体に電流が流れ、同
じ太さの電極でも表面温度が三相交流アーク炉の場合と
略同じになる。従って、三相交流アーク炉で３本の電極
を使用すると、その酸化消耗量は３倍となるが、直流ア
ーク炉では１本の電極である分だけ電極消耗が少ないこ
とになる。
またアーク炉での騒音発生は、電極先端と金属スクラッ
プとの間でアークの消滅・点弧が繰返されることに起因
するが、直流アーク炉ではアーク長が相当長くなっても
切れることがないので、アーク炉稼動時の騒音が明らか
に低くなり、またフリッカも同様に小さくなる点に利点
がある。
プとの間でアークの消滅・点弧が繰返されることに起因
するが、直流アーク炉ではアーク長が相当長くなっても
切れることがないので、アーク炉稼動時の騒音が明らか
に低くなり、またフリッカも同様に小さくなる点に利点
がある。
前述した利点を有する直流アーク炉の構造は、従来の三
相交流アーク炉と基本的に異なるところはなく、上方か
ら炉殻中に垂下する電極と、炉底に他方の電極とを設け
た構成が一般的に知られている。この炉底電極としては
、炉床に銅板を埋込んで電極からのアーク電流を広い面
積で誘導する型式と、炉底に電極導体を埋込んだものと
があるが、それ以外に、−上方から炉殻中に垂下させた
２本の電極間で点弧させる型式も知られている。
相交流アーク炉と基本的に異なるところはなく、上方か
ら炉殻中に垂下する電極と、炉底に他方の電極とを設け
た構成が一般的に知られている。この炉底電極としては
、炉床に銅板を埋込んで電極からのアーク電流を広い面
積で誘導する型式と、炉底に電極導体を埋込んだものと
があるが、それ以外に、−上方から炉殻中に垂下させた
２本の電極間で点弧させる型式も知られている。
発明が解決しようとする問題点
直流アーク炉は、前述した如く交流アーク炉に比して優
れた利点を有しているが、その反面として、直流アーク
は＠極と下方の金属スクラップとの間に最短距離で点弧
されるために、当該金属スクラップは電極の真下の部分
だけが集中的に加熱され、スクラップ全体が加熱並びに
溶解されるには長時間を要する欠点がある。
れた利点を有しているが、その反面として、直流アーク
は＠極と下方の金属スクラップとの間に最短距離で点弧
されるために、当該金属スクラップは電極の真下の部分
だけが集中的に加熱され、スクラップ全体が加熱並びに
溶解されるには長時間を要する欠点がある。
発明の目的
この発明は、前述した直流アーク炉に内在している欠点
に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであ
って、直流アークの点弧方向を広−３＝ く移動制御し得るようにして、電極と金属スクラップと
の最短距離間で点弧されるのを回避し、もって金属スク
ラップの加熱並びに溶解に要する時間を有効に短縮し得
る手段を提供することを目的とする。
に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであ
って、直流アークの点弧方向を広−３＝ く移動制御し得るようにして、電極と金属スクラップと
の最短距離間で点弧されるのを回避し、もって金属スク
ラップの加熱並びに溶解に要する時間を有効に短縮し得
る手段を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
前記問題点を克服し、初期の目的を達成するため本発明
は、炉殻中に臨ませた電極に直流電圧を印加し、この電
極と炉殻中の金属スクラップまたは金属スクラップを介
して電極相互間に直流アークを発生させて、該金属スク
ラップの溶解を行なうようにした直流アーク炉において
、前記炉殻の周囲に複数のコイルを配設すると共に、こ
れら複数のコイルの夫々に通電した直流により発生する
磁界を、前記電極に生ずる直流アークに対して直交する
方向に作用させ、前記複数のコイルに通電される直流電
流の大きさおよび方向を制御することによって、直流ア
ークの発生方向を任意に移動制御可能としたことを特徴
とする。
は、炉殻中に臨ませた電極に直流電圧を印加し、この電
極と炉殻中の金属スクラップまたは金属スクラップを介
して電極相互間に直流アークを発生させて、該金属スク
ラップの溶解を行なうようにした直流アーク炉において
、前記炉殻の周囲に複数のコイルを配設すると共に、こ
れら複数のコイルの夫々に通電した直流により発生する
磁界を、前記電極に生ずる直流アークに対して直交する
方向に作用させ、前記複数のコイルに通電される直流電
流の大きさおよび方向を制御することによって、直流ア
ークの発生方向を任意に移動制御可能としたことを特徴
とする。
実施例
次に、本発明に係る直流アーク炉のアーク制御方法につ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。
第１図に示す直流アーク炉１０は、炉殻１２の底部１２
ａに炉底電極１４を備え、この炉殻１２に被着した炉蓋
１６に１本の電極］−８が昇降自在に挿通されて、その
下端部を炉殻内の金属スクラップ２ｏ上方に臨ませてい
る。この炉殻１２の外壁面の周囲には、第２図に示す如
く、例えば１２０°の中心角をもって３つのコイル２２
が配設され、夫々のコイル２２は図示しない直流電源に
接続されて、所要電圧の直流が供給されるようになって
いる。このコイル２２の巻線数および印加される直流電
圧値等は、各直流アーク炉１０における炉殻１２の厚み
や、コイル２２と電極１８との間隔寸法等の各種要素に
依存して１個別に決定される。
ａに炉底電極１４を備え、この炉殻１２に被着した炉蓋
１６に１本の電極］−８が昇降自在に挿通されて、その
下端部を炉殻内の金属スクラップ２ｏ上方に臨ませてい
る。この炉殻１２の外壁面の周囲には、第２図に示す如
く、例えば１２０°の中心角をもって３つのコイル２２
が配設され、夫々のコイル２２は図示しない直流電源に
接続されて、所要電圧の直流が供給されるようになって
いる。このコイル２２の巻線数および印加される直流電
圧値等は、各直流アーク炉１０における炉殻１２の厚み
や、コイル２２と電極１８との間隔寸法等の各種要素に
依存して１個別に決定される。
これらのコイル２２に直流電圧を印加することにより、
該コイル２２からは所要の強度の磁界２４が発生するが
、その際の磁界２４の発生方向は、前記電極１８と金属
スクラップ２０との間に発生する直流アーク２６に対し
略直角方向に作用する向きに設定される。またコイル２
２に供給される直流電流の大きさおよび方向は、この磁
界２４により該アーク２６を移動させ得るような値が設
定される。
該コイル２２からは所要の強度の磁界２４が発生するが
、その際の磁界２４の発生方向は、前記電極１８と金属
スクラップ２０との間に発生する直流アーク２６に対し
略直角方向に作用する向きに設定される。またコイル２
２に供給される直流電流の大きさおよび方向は、この磁
界２４により該アーク２６を移動させ得るような値が設
定される。
第３図および第４図は、本発明に係るアーク制御方法を
好適に実施し得る第２実施例に係る直流アーク炉を示し
ている。この直流アーク炉１０では２本の電極１８．１
８を使用し、両電極間に直流電圧を印加することにより
、画電極１８．１８と金属スクラップ２０との間に直流
アーク２６が発生する。この２本の電極１８．１８の場
合は、第４図に平面図で示す如く、炉外壁の周囲に中心
角９０°で合計４個のコイル２２を配設するのが好適で
ある。
好適に実施し得る第２実施例に係る直流アーク炉を示し
ている。この直流アーク炉１０では２本の電極１８．１
８を使用し、両電極間に直流電圧を印加することにより
、画電極１８．１８と金属スクラップ２０との間に直流
アーク２６が発生する。この２本の電極１８．１８の場
合は、第４図に平面図で示す如く、炉外壁の周囲に中心
角９０°で合計４個のコイル２２を配設するのが好適で
ある。
第５図および第６図は、本発明に係るアーク制御方法を
実施する更に別の構成に係る直流アーク炉を示すもので
あって、炉殻１２の底部に炉底電極１４を配設すると共
に、上方から３本の電極１８を炉殻１２に臨ませた構成
を有している。この場合は、炉殻１２の外壁周囲に中心
角６０°の間隔で、合計６個のコイル２２が配設され、
夫々のコイル２２は前述した例と同様に直流電源に接続
される。
実施する更に別の構成に係る直流アーク炉を示すもので
あって、炉殻１２の底部に炉底電極１４を配設すると共
に、上方から３本の電極１８を炉殻１２に臨ませた構成
を有している。この場合は、炉殻１２の外壁周囲に中心
角６０°の間隔で、合計６個のコイル２２が配設され、
夫々のコイル２２は前述した例と同様に直流電源に接続
される。
夫々の実施例において、各コイル２２に直流電圧を印加
すると、このコイル２２が励磁されて磁界２４が発生す
る。この場合に前記電極１８と金属スクラップ２０との
間に生じている直流アーク２６には、その点弧方向に対
し略直交する方向に、前記コイル２２からの磁界２４が
作用しているために、当該アーク２６に流れる直流電流
には所定の力が働く。この力の大きさおよび向きは、フ
レミングの左手の法則から明らかな如く、コイル２２に
供給される電流の大きさおよびその方向によって決定さ
れる。従って、前記コイル２２に印加される直流電流の
大きさと、その電流の方向とを制御することによって、
電極と金属スクラップ２０との間に発生している直流ア
ーク２６の方向を色々に変化させることができる。
すると、このコイル２２が励磁されて磁界２４が発生す
る。この場合に前記電極１８と金属スクラップ２０との
間に生じている直流アーク２６には、その点弧方向に対
し略直交する方向に、前記コイル２２からの磁界２４が
作用しているために、当該アーク２６に流れる直流電流
には所定の力が働く。この力の大きさおよび向きは、フ
レミングの左手の法則から明らかな如く、コイル２２に
供給される電流の大きさおよびその方向によって決定さ
れる。従って、前記コイル２２に印加される直流電流の
大きさと、その電流の方向とを制御することによって、
電極と金属スクラップ２０との間に発生している直流ア
ーク２６の方向を色々に変化させることができる。
なお、図示の例に係る直流アーク炉では、コイル２２を
炉の外壁周囲に配設しているが、所要の耐熱構造の下に
、コイル２２を炉の内壁周囲に配設するようにしてもよ
い。この場合は、炉殻１２中で生ずる直流アーク２６に
、該コイル２２からの磁界２４を一層直接的に作用させ
ることが可能である。
炉の外壁周囲に配設しているが、所要の耐熱構造の下に
、コイル２２を炉の内壁周囲に配設するようにしてもよ
い。この場合は、炉殻１２中で生ずる直流アーク２６に
、該コイル２２からの磁界２４を一層直接的に作用させ
ることが可能である。
発明の詳細
な説明した如く、本発明に係る直流アーク炉のアーク制
御方法によれば、電極と金属スクラップとの間に生ずる
直流アークの方向を、コイルに通電される直流電流の大
きさおよび方向を制御するだけで、広汎に移動させるこ
とができる。このため、従来の直流アーク炉では、電極
から発生する直流アークは金属スクラップとの最短距離
を結ぶ方向に発生して、該スクラップを加熱溶解するの
に多くの時間を要していたが、本発明の方法では、金属
スクラップを均一に加熱して溶解する時間を短縮させる
ことができ、その稼動効率を向上させ得るものである。
御方法によれば、電極と金属スクラップとの間に生ずる
直流アークの方向を、コイルに通電される直流電流の大
きさおよび方向を制御するだけで、広汎に移動させるこ
とができる。このため、従来の直流アーク炉では、電極
から発生する直流アークは金属スクラップとの最短距離
を結ぶ方向に発生して、該スクラップを加熱溶解するの
に多くの時間を要していたが、本発明の方法では、金属
スクラップを均一に加熱して溶解する時間を短縮させる
ことができ、その稼動効率を向上させ得るものである。
第１図は本発明に係る直流アーク炉のアーク制御方法を
好適に実施し得る直流アーク炉の縦断面図、第２図は第
１図に示す直流アーク炉の横断面図、第３図は本発明に
係る方法を好適に実施し得る別の構成に係る直流アーク
炉の縦断面図、第４図は第３図に示す直流アーク炉の横
断面図、第５図は本発明に係る方法を好適に実施し得る
更に別の構成に係る直流アーク炉の縦断面図、第６図は
第５図に示す直流アーク炉の横断面図である。 １０・・・直流アーク炉 １２・・・炉殻１２ａ・・・
炉殻底部 １４・・・炉底電極１６・・・炉蓋
１８・・・電極２０・・・金属スクラップ ２２・・・コイル ２４・・・磁界２６・・・直
流アーク
好適に実施し得る直流アーク炉の縦断面図、第２図は第
１図に示す直流アーク炉の横断面図、第３図は本発明に
係る方法を好適に実施し得る別の構成に係る直流アーク
炉の縦断面図、第４図は第３図に示す直流アーク炉の横
断面図、第５図は本発明に係る方法を好適に実施し得る
更に別の構成に係る直流アーク炉の縦断面図、第６図は
第５図に示す直流アーク炉の横断面図である。 １０・・・直流アーク炉 １２・・・炉殻１２ａ・・・
炉殻底部 １４・・・炉底電極１６・・・炉蓋
１８・・・電極２０・・・金属スクラップ ２２・・・コイル ２４・・・磁界２６・・・直
流アーク
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔１〕炉殻中に臨ませた電極に直流電圧を印加し、この
電極と炉殻中の金属スクラップまたは金属スクラップを
介して電極相互間に直流アークを発生させて、該金属ス
クラップの溶解を行なうようにした直流アーク炉におい
て、 前記炉殻の周囲に複数のコイルを配設すると共に、これ
ら複数のコイルの夫々に通電した直流により発生する磁
界を、前記電極に生ずる直流アークに対して直交する方
向に作用させ、 前記複数のコイルに通電される直流電流の大きさおよび
方向を制御することによって、直流アークの発生方向を
任意に移動制御可能とした ことを特徴とする直流アーク炉のアーク制御方法。 〔２〕前記複数のコイルは、前記炉殻の外壁周囲に配設
される特許請求の範囲第１項記載の直流アーク炉のアー
ク制御方法。 〔３〕前記複数のコイルは、前記炉殻の内壁周囲に配設
される特許請求の範囲第１項記載の直流アーク炉のアー
ク制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255552A JPH0197394A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 直流アーク炉のアーク制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62255552A JPH0197394A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 直流アーク炉のアーク制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197394A true JPH0197394A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17280308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62255552A Pending JPH0197394A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 直流アーク炉のアーク制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197394A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH682281A5 (ja) * | 1991-06-20 | 1993-08-13 | Asea Brown Boveri |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62255552A patent/JPH0197394A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH682281A5 (ja) * | 1991-06-20 | 1993-08-13 | Asea Brown Boveri | |
| US5317591A (en) * | 1991-06-20 | 1994-05-31 | Asea Brown Boveri Ltd. | Direct-current arc furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3949151A (en) | Arc furnaces | |
| JP2641140B2 (ja) | くず鉄の溶融方法及びこの方法を実施するための電気炉 | |
| US3835230A (en) | D.c. arc furnace for steelmaking | |
| US4856021A (en) | Electric direct-current scrap-melting furnace | |
| BR8500386A (pt) | Forno de arco voltaico de corrente continua | |
| US2589301A (en) | Electric melting furnace | |
| JPH0197394A (ja) | 直流アーク炉のアーク制御方法 | |
| US3792185A (en) | Channel-type induction furnace | |
| US4531037A (en) | Process and means to control the average heating power induced in a flat conducting product maintained electromagnetically in position without contact | |
| US3398229A (en) | Nonconsumable arc electrode | |
| JPH04227466A (ja) | 直流アーク炉 | |
| US3857697A (en) | Method of continuously smelting a solid material rich in iron metal in an electric arc furnace | |
| JP3094035B2 (ja) | 直流電気炉 | |
| JPS6213982A (ja) | 直流電気炉 | |
| US4034146A (en) | Method and apparatus for equalizing the wall lining wear in three phase alternating current electric arc furnaces | |
| JPH0361318B2 (ja) | ||
| JPS61150758A (ja) | 連続鋳造用タンデイツシユにおける溶融金属加熱方法 | |
| JP2613805B2 (ja) | 直流アーク炉 | |
| SU996126A1 (ru) | Способ трехфазной дуговой сварки | |
| US3383450A (en) | Electric melt vessel having means for reducing cold spot areas therein | |
| RU2088674C1 (ru) | Способ ведения плавки в трехэлектродной дуговой печи | |
| JPH06302398A (ja) | プラズマトーチの電極構造 | |
| JPH10134957A (ja) | 電気アーク炉の電極支持梁及び電極昇降用マスト | |
| RU2227881C2 (ru) | Электродуговая плавильная печь (варианты) | |
| SU830105A1 (ru) | Трехфазна электродугова уста-HOBKA |