JPH02110286A - 直流アーク炉の電極測長方法 - Google Patents
直流アーク炉の電極測長方法Info
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- JPH02110286A JPH02110286A JP26122288A JP26122288A JPH02110286A JP H02110286 A JPH02110286 A JP H02110286A JP 26122288 A JP26122288 A JP 26122288A JP 26122288 A JP26122288 A JP 26122288A JP H02110286 A JPH02110286 A JP H02110286A
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Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
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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。
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〕
本発明は、スクラップまたは還元鉄等の原料を装入する
一方、電極に直流電圧を印加して電極と原料との間にア
ークを発生させ、そのアーク熱を利用して原料を溶解す
る、いわゆる直流アーク炉における電極の測長方法に関
する。
一方、電極に直流電圧を印加して電極と原料との間にア
ークを発生させ、そのアーク熱を利用して原料を溶解す
る、いわゆる直流アーク炉における電極の測長方法に関
する。
従来、交流アーク炉などの冶金用アーク炉の操業におい
ては、溶解に先立ってオペレーターが電極の長さを目測
で決定し、それにもとづき該電極をその下端位置を想定
しながらアーク炉中に下降させてアーク点弧を開始し、
その後も主としてオペレーターの勘による電極管理操業
を行っていた。
ては、溶解に先立ってオペレーターが電極の長さを目測
で決定し、それにもとづき該電極をその下端位置を想定
しながらアーク炉中に下降させてアーク点弧を開始し、
その後も主としてオペレーターの勘による電極管理操業
を行っていた。
しかし、電極長が正確にわからないと、スクラップ等の
溶解材料と電極下端間の距離も不明になり、これがアー
ク電力の有効的な投入を阻害する一要因となり、電力コ
ストを悪化させたり溶解効率を低下させたりする。
溶解材料と電極下端間の距離も不明になり、これがアー
ク電力の有効的な投入を阻害する一要因となり、電力コ
ストを悪化させたり溶解効率を低下させたりする。
また、前記の従来技術だと溶解終了後の正確な電極溶損
量を知ることができないため、電極の継ぎ足しのタイミ
ングや正確な電極原単位の把握を困難にしていた。
量を知ることができないため、電極の継ぎ足しのタイミ
ングや正確な電極原単位の把握を困難にしていた。
このような目測による電極測長の欠点を補うために、レ
ーザ装置にリミットスイッチや光電管を組合せた検出器
を炉外に設け、昇降に際してこの位置を通過する電極下
端を検出して電極長を算出することも考えられている。
ーザ装置にリミットスイッチや光電管を組合せた検出器
を炉外に設け、昇降に際してこの位置を通過する電極下
端を検出して電極長を算出することも考えられている。
しかし、前記のごとくレーザ装置による特別な検出器を
設けることは機構上複雑になり、コスト高となる。また
、このような装置を炉内に設けることは、技術的に不可
能に近い。
設けることは機構上複雑になり、コスト高となる。また
、このような装置を炉内に設けることは、技術的に不可
能に近い。
なお、わが国におけるアーク炉はそのほとんどが交流ア
ーク炉であり、電極が１本の直流アーク炉の実例がほと
んどなく、従って前記電極の測長も確立された技術はな
い。
ーク炉であり、電極が１本の直流アーク炉の実例がほと
んどなく、従って前記電極の測長も確立された技術はな
い。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、電極下端
の位置検知のための検出器を炉内に特別に設けることな
く正確に電極長を計測できる直流アーク炉の電極測長方
法を提供することにある。
の位置検知のための検出器を炉内に特別に設けることな
く正確に電極長を計測できる直流アーク炉の電極測長方
法を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するため、アーク発生のための
主電源回路に電流発生検知手段を有する小容量電源回路
を接続可能に付設し、また、電極の昇降装置に対し昇降
量を検知する移動量検知手段を設け、炉の出鋼後の残湯
中に電極先端を接触させた際に生じる小容量電源から与
えられた電圧に対する電流を前記電流発生手段で検出し
、この検出時に移動量検知手段が示す電極の昇降量から
電極の長さを導き出すことを要旨とするものである。
主電源回路に電流発生検知手段を有する小容量電源回路
を接続可能に付設し、また、電極の昇降装置に対し昇降
量を検知する移動量検知手段を設け、炉の出鋼後の残湯
中に電極先端を接触させた際に生じる小容量電源から与
えられた電圧に対する電流を前記電流発生手段で検出し
、この検出時に移動量検知手段が示す電極の昇降量から
電極の長さを導き出すことを要旨とするものである。
直流アーク炉は、数トンの溶鋼を残して出鋼することを
、通常の作業方法としている。
、通常の作業方法としている。
本発明によれば、電極とこの残湯に小容量電源により電
圧を与え、残湯に電極先端を接触させて短絡状態とした
時の短絡電流を電流発生検知手段で検出する。
圧を与え、残湯に電極先端を接触させて短絡状態とした
時の短絡電流を電流発生検知手段で検出する。
一方、電極の昇降装置には昇降量を検知する移動量検知
手段が電極の降下量を示すが、この量と電極の上限位置
と残湯面との距離（一定）により電極長さを求め、これ
により電極の消耗量を知ることができる。
手段が電極の降下量を示すが、この量と電極の上限位置
と残湯面との距離（一定）により電極長さを求め、これ
により電極の消耗量を知ることができる。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
先に直流アーク炉の概念を説明すると、その主回路電源
の回路構成は第２図に示すように高圧３相交流電源を整
流器用変圧器ｌにより数百ボルトに降圧し、サイリスク
を用いた整流器２により直流を得て直流リアクトル７及
び水冷ケーブル８を経て黒鉛電極３に直流電圧を印加し
、該電極３の先端と炉９内のスクラップ又は溶鋼４との
間に直流アーク５を発生させ、このアークエネルギーに
よってスクラップの溶解や溶鋼の昇温を行うものである
。図中６は、炉負荷開閉器である。
の回路構成は第２図に示すように高圧３相交流電源を整
流器用変圧器ｌにより数百ボルトに降圧し、サイリスク
を用いた整流器２により直流を得て直流リアクトル７及
び水冷ケーブル８を経て黒鉛電極３に直流電圧を印加し
、該電極３の先端と炉９内のスクラップ又は溶鋼４との
間に直流アーク５を発生させ、このアークエネルギーに
よってスクラップの溶解や溶鋼の昇温を行うものである
。図中６は、炉負荷開閉器である。
また、炉９側の構成としては第３図に示すように電極３
は電極昇降装置１０により炉蓋１１を貫通するようにし
て昇降自在に吊り下げられ、炉９の底部には炉底電極１
２が設けられる。
は電極昇降装置１０により炉蓋１１を貫通するようにし
て昇降自在に吊り下げられ、炉９の底部には炉底電極１
２が設けられる。
電極昇降装置１０には電動式、液圧式など種々のタイプ
があるが、第１図に電極３をマスト１３に沿って昇降す
るアーム１４の先端に取付け、該アーム１４をワイヤー
１５により吊り下げ、又は引き上げるものとした電動式
のものを示す。図中１６はワイヤー１３の巻取り及び繰
り出し用のドラム、１７は該ドラム１６の回転駆動を行
う減速機、１８は減速機Ｉ７が連結するモータを示す。
があるが、第１図に電極３をマスト１３に沿って昇降す
るアーム１４の先端に取付け、該アーム１４をワイヤー
１５により吊り下げ、又は引き上げるものとした電動式
のものを示す。図中１６はワイヤー１３の巻取り及び繰
り出し用のドラム、１７は該ドラム１６の回転駆動を行
う減速機、１８は減速機Ｉ７が連結するモータを示す。
本発明はこのような電極昇降装置１０の昇降量を検知す
る移動量検知手段として、減速機１７にパルスジュネレ
＝ターかセルシン発信器などを好適例とする電極昇降距
離検出器１９を設け、その出力を演算装置２０に導入す
るようにした。
る移動量検知手段として、減速機１７にパルスジュネレ
＝ターかセルシン発信器などを好適例とする電極昇降距
離検出器１９を設け、その出力を演算装置２０に導入す
るようにした。
なお、電極昇降距離検出器１９は減速機１７以外の個所
、例えばドラム１６やワイヤー１５若しくはモータ１８
に設けたものでもよ（、また電極昇降装置１０が液圧シ
リンダーによりアーム１４を上下動させる液圧式の場合
は、駆動のための油流量を計測する流量パルス発信器な
どを利用することが考えられる。
、例えばドラム１６やワイヤー１５若しくはモータ１８
に設けたものでもよ（、また電極昇降装置１０が液圧シ
リンダーによりアーム１４を上下動させる液圧式の場合
は、駆動のための油流量を計測する流量パルス発信器な
どを利用することが考えられる。
一方、前記第２図に示したアーク発生のための主電源回
路の直流リアクトル７と水冷ケーブル８の間に、並列に
小容量電源２４を接続して小容量電源回路２５を形成し
、この小容量電源回路２５の主電源回路への接続部にス
イッチ３ Ｗ ｒ 、 Ｓ Ｗ ｚを設け、また過電流
発生の検知手段としてＣＴ（変流器）と電流レベル比較
器の組合せなどによる電流レベル検出器２２を前記回路
２５中に設けた。
路の直流リアクトル７と水冷ケーブル８の間に、並列に
小容量電源２４を接続して小容量電源回路２５を形成し
、この小容量電源回路２５の主電源回路への接続部にス
イッチ３ Ｗ ｒ 、 Ｓ Ｗ ｚを設け、また過電流
発生の検知手段としてＣＴ（変流器）と電流レベル比較
器の組合せなどによる電流レベル検出器２２を前記回路
２５中に設けた。
なお、小容量電源２４は直流電源及び交流電源のいずれ
でもよいが、１０Ｈｚ〜数百Ｈｚの高周波電源などが好
適である。また、電流レベル検出器２２は回路２５中で
はなく、主回路側に設けるようにしてもよい。
でもよいが、１０Ｈｚ〜数百Ｈｚの高周波電源などが好
適である。また、電流レベル検出器２２は回路２５中で
はなく、主回路側に設けるようにしてもよい。
電流レベル検出器２２の過電流検知出力も演算装置２０
に導入する。
に導入する。
ところで、直流アーク炉では出鋼後には次のヒートの運
転開始直後の電流の通流を容易にするため一定量（数ト
ン）の残湯４ａを炉９内に残すように運転されることが
通例であり、この残湯４ａのレベルはほぼ一定である。
転開始直後の電流の通流を容易にするため一定量（数ト
ン）の残湯４ａを炉９内に残すように運転されることが
通例であり、この残湯４ａのレベルはほぼ一定である。
従って、出鋼後に炉負荷開閉器６が開かれ整流器２が停
止した状態で、スイッチｓｗ、、ｓｗ、を閉じて小容量
電源回路２５を主回路へ接続すれば、電源２側へ回路の
インピーダンスと発生電圧、周波数によって決まる低レ
ベルの電流が与えられる。
止した状態で、スイッチｓｗ、、ｓｗ、を閉じて小容量
電源回路２５を主回路へ接続すれば、電源２側へ回路の
インピーダンスと発生電圧、周波数によって決まる低レ
ベルの電流が与えられる。
すなわち、電源側には直流リアクタンスが接続されてい
るため小容量電源に高周波電源を用いた場合にはこのリ
アクトルが高いリアクタンスとして働き電源側への電流
は極めて低いレベルとなる。
るため小容量電源に高周波電源を用いた場合にはこのリ
アクトルが高いリアクタンスとして働き電源側への電流
は極めて低いレベルとなる。
そして、モータ１６を始動させて電極３を降下していけ
ば、電極３の先端が残湯４ａに触れたときに短絡状態と
なり電源３側へ短絡電流が流れる。
ば、電極３の先端が残湯４ａに触れたときに短絡状態と
なり電源３側へ短絡電流が流れる。
この時に電流レベル検出器２２は電流検知によりこのこ
とを知る。この短絡電流は電極３側のインピーダンスが
電源側に比べて極めて小さいために、電源側へ分流する
値よりはるかに大きく検出は容易である。
とを知る。この短絡電流は電極３側のインピーダンスが
電源側に比べて極めて小さいために、電源側へ分流する
値よりはるかに大きく検出は容易である。
また、かかる電極３の降下による移動量は電極昇降距離
検出器１７により検知され、演算装置２０へ送られる。
検出器１７により検知され、演算装置２０へ送られる。
第４図において、ａ′は電極昇降装置１０におけるアー
ム１４の電極上限位置、ａは残１１４ａ面に電極３の先
端がタッチしたときのアーム１０の位置、ＤＨはアーム
１４の厚さであるが、前記のごとく電流レベル検出器２
２が短絡電流を検出したときに電極昇降距離検出器１７
で得られる電極３の上限位置ａ′からａまでの降下量Ｌ
Ｂを得て、下記の式より電極長さＬｅｔ を求めるこ
とができる。
ム１４の電極上限位置、ａは残１１４ａ面に電極３の先
端がタッチしたときのアーム１０の位置、ＤＨはアーム
１４の厚さであるが、前記のごとく電流レベル検出器２
２が短絡電流を検出したときに電極昇降距離検出器１７
で得られる電極３の上限位置ａ′からａまでの降下量Ｌ
Ｂを得て、下記の式より電極長さＬｅｔ を求めるこ
とができる。
電極長さＬｅｌ＝ＬＡ Ｌｍ Ｄ。
但し、ＬＡは残湯４ａ面と電極上限ａ′の距離なお、こ
れらの算出は演算装置２０で自動的に行なうことが可能
で、算出された電極３の消耗量が一定量を越えた場合は
警報を発し、電極３の継ぎ足し時期を報知することなど
もできる。
れらの算出は演算装置２０で自動的に行なうことが可能
で、算出された電極３の消耗量が一定量を越えた場合は
警報を発し、電極３の継ぎ足し時期を報知することなど
もできる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明の直流アーク炉の電極測長方法
は、電極先端の検出装置を特別に炉に設けることなく電
極長さを正確に把握できるものであり、安価に実現でき
るものである。
は、電極先端の検出装置を特別に炉に設けることなく電
極長さを正確に把握できるものであり、安価に実現でき
るものである。
そして、このように電極長を正確に知ることにより、電
力消費量および溶解処理時間が安定して電力コストの低
減が図れる上、電極継ぎ足しのタイミングも把握でき、
１チヤージ当たりの電極原単位も正確に知ることができ
るものである。
力消費量および溶解処理時間が安定して電力コストの低
減が図れる上、電極継ぎ足しのタイミングも把握でき、
１チヤージ当たりの電極原単位も正確に知ることができ
るものである。
第１図は本発明の直流アーク炉の電極測長方法のｌ実施
例を示す説明図、第２図は同上回路図、第３図は直流ア
ーク炉の全体構造を示す縦断側面図、第４図は測長の演
算内容を示す説明図である。 １・・・整流器用変圧器 ２・・・整流器３・・・電極
４・・・スクラップ又は溶鋼４ａ・・・残
湯 ５・・・直流アーク６・・・炉負荷開閉器 ７・・・直流リアクトル ８・・・水冷ケーブル９・・
・炉 １０・・・電極昇降装置１１・・・
炉蓋 １２・・・炉底電極１３・・・マスト
１４・・・アーム１５・・・ワイヤー
１６・・・ドラム１７・・・減速機 １８・
・・モータ１９・・・電極昇降距離検出器
例を示す説明図、第２図は同上回路図、第３図は直流ア
ーク炉の全体構造を示す縦断側面図、第４図は測長の演
算内容を示す説明図である。 １・・・整流器用変圧器 ２・・・整流器３・・・電極
４・・・スクラップ又は溶鋼４ａ・・・残
湯 ５・・・直流アーク６・・・炉負荷開閉器 ７・・・直流リアクトル ８・・・水冷ケーブル９・・
・炉 １０・・・電極昇降装置１１・・・
炉蓋 １２・・・炉底電極１３・・・マスト
１４・・・アーム１５・・・ワイヤー
１６・・・ドラム１７・・・減速機 １８・
・・モータ１９・・・電極昇降距離検出器
Claims (1)
- アーク発生のための主電源回路に電流発生検知手段を有
する小容量電源回路を接続可能に付設し、また、電極の
昇降装置に対し昇降量を検知する移動量検知手段を設け
、炉の出鋼後の残湯中に電極先端を接触させた際に生じ
る小容量電源から与えられた電圧に対する電流を前記電
流発生手段で検出し、この検出時に移動量検知手段が示
す電極の昇降量から電極の長さを導き出すことを特徴と
する直流アーク炉の電極測長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26122288A JPH02110286A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 直流アーク炉の電極測長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26122288A JPH02110286A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 直流アーク炉の電極測長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110286A true JPH02110286A (ja) | 1990-04-23 |
Family
ID=17358840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26122288A Pending JPH02110286A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | 直流アーク炉の電極測長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02110286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016213072A (ja) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 大同特殊鋼株式会社 | アーク炉の電極折損防止装置 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP26122288A patent/JPH02110286A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016213072A (ja) * | 2015-05-11 | 2016-12-15 | 大同特殊鋼株式会社 | アーク炉の電極折損防止装置 |
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