JPH02302581A - 直流アーク炉 - Google Patents
直流アーク炉Info
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- JPH02302581A JPH02302581A JP1122793A JP12279389A JPH02302581A JP H02302581 A JPH02302581 A JP H02302581A JP 1122793 A JP1122793 A JP 1122793A JP 12279389 A JP12279389 A JP 12279389A JP H02302581 A JPH02302581 A JP H02302581A
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- furnace
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- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/144—Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Details (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〉
本発明は直流アーク炉に関するものである。
〈従来の技術・その課題〉
一般に製鋼用直流アーク炉は、炉用変圧器の二次側にサ
イリスタ整流器を接続し、このサイリスタ整流器の出力
側に陰陽電極（可動電極と炉底電極）を接続した構成を
有し、前記サイリスタ整流器を位相制御してアーク電流
を制御するとともに、可動電極の昇降駆動によってアー
ク電圧を制御して、炉へ電力を投入しスクラップの溶解
・精錬を行っている。なお、一般に、炉用変圧器は幅広
いアーク電圧の調整のためタップ切換機構を具備してい
る。
イリスタ整流器を接続し、このサイリスタ整流器の出力
側に陰陽電極（可動電極と炉底電極）を接続した構成を
有し、前記サイリスタ整流器を位相制御してアーク電流
を制御するとともに、可動電極の昇降駆動によってアー
ク電圧を制御して、炉へ電力を投入しスクラップの溶解
・精錬を行っている。なお、一般に、炉用変圧器は幅広
いアーク電圧の調整のためタップ切換機構を具備してい
る。
直流アーク炉は可動電極が１本で済むので、電極消耗工
１が大幅に低減され、電極保持昇降機構などの機械装置
や制御装置も簡単になるため、設備費も安く、保守も容
易である。
１が大幅に低減され、電極保持昇降機構などの機械装置
や制御装置も簡単になるため、設備費も安く、保守も容
易である。
しかしながら、通常の直流アーク炉においては可動電極
が１本であるため次のような問題が生ずる。
が１本であるため次のような問題が生ずる。
（１） 可動電極の下に電気的不導体である被溶解物が
装入されたとき、溶解の進行が困難である。
装入されたとき、溶解の進行が困難である。
（２） 炉内各所で装入被溶解物の片寄りなどによる溶
解進行の不均衡が発生したとき、これを修正することが
困難である。
解進行の不均衡が発生したとき、これを修正することが
困難である。
（３） 炉が大容量化するにつれて可動電極と炉内壁と
の距離が増大し、炉内壁近傍の被溶解物の溶解が困難と
なる。
の距離が増大し、炉内壁近傍の被溶解物の溶解が困難と
なる。
これらの問題点を解決するために可動電極を複数にする
提案ないし実施例がある。しかし可動電極を複数にする
ことは直流アーク炉のもつ大きな特長、即ち電極消耗量
の低減や機械設備の単純化が生かされないことになる。
提案ないし実施例がある。しかし可動電極を複数にする
ことは直流アーク炉のもつ大きな特長、即ち電極消耗量
の低減や機械設備の単純化が生かされないことになる。
また、炉底を広範囲な導電性耐火物で敷詰めて、アー
ク電流が電気不導体である被溶解物をバイパス出来るよ
うにする試みもあるが、この方法では溶解進行の不均衡
を修正することはできない。
ク電流が電気不導体である被溶解物をバイパス出来るよ
うにする試みもあるが、この方法では溶解進行の不均衡
を修正することはできない。
そこで、発明者らは１本の可動電極に対して複数箇所に
炉底電極を設け、その可動電極と各炉底電極との間に複
数のアーク回路を形成し、電気不導体のアーク電流のバ
イパス、各アーク回路毎のアーク電力の制御によって溶
解進行の不均衡を修正する方法に思いいたった。
炉底電極を設け、その可動電極と各炉底電極との間に複
数のアーク回路を形成し、電気不導体のアーク電流のバ
イパス、各アーク回路毎のアーク電力の制御によって溶
解進行の不均衡を修正する方法に思いいたった。
しかしながら、１本の可動電極に対して複数の炉底電極
を設けると、その制御性の複雑さからタップ切換器付整
流用変圧器を各炉底電極毎に設けなければならないが、
設備費、設置場所および保守に余分な費用を必要とする
。そのうえ、サイリスタの位相制御によって発生ず高調
波が電源に帰還されたり、また場合によっては各炉底電
極回路毎の電力消費の不均衡が電源三相交流の不平衡の
原因になる。
を設けると、その制御性の複雑さからタップ切換器付整
流用変圧器を各炉底電極毎に設けなければならないが、
設備費、設置場所および保守に余分な費用を必要とする
。そのうえ、サイリスタの位相制御によって発生ず高調
波が電源に帰還されたり、また場合によっては各炉底電
極回路毎の電力消費の不均衡が電源三相交流の不平衡の
原因になる。
〈発明が解決しようとする課題〉
以上にのべたことを要約すれば解決すべき課題は、１本
の可動電極に対して複数の炉底電極を有する直流アーク
炉の電気設備を複雑化することなく各炉底電極毎の電力
制御を容易にし、かっ、電源側の三相が平衡し、そのう
え高調波の電源側への帰還の少ない直流アーク炉の電気
設備を提供することにある。
の可動電極に対して複数の炉底電極を有する直流アーク
炉の電気設備を複雑化することなく各炉底電極毎の電力
制御を容易にし、かっ、電源側の三相が平衡し、そのう
え高調波の電源側への帰還の少ない直流アーク炉の電気
設備を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
上記課題を達成するために、この発明は整流用変圧器の
二次側にサイリスタ整流器を接続し、このサイリスタ整
流器の出力側に電極を接続した直流アーク炉において、
１本の可動電極に供給する整流用変圧器の電源側巻線を
１組設け、負荷側巻線は同一鉄心に少なくとも炉底電極
の数に分割し、それぞれの出力に独立したサイリスタ整
流器を接続し、その出力側を可動電極と各炉底電極に接
続することを特徴とする。
二次側にサイリスタ整流器を接続し、このサイリスタ整
流器の出力側に電極を接続した直流アーク炉において、
１本の可動電極に供給する整流用変圧器の電源側巻線を
１組設け、負荷側巻線は同一鉄心に少なくとも炉底電極
の数に分割し、それぞれの出力に独立したサイリスタ整
流器を接続し、その出力側を可動電極と各炉底電極に接
続することを特徴とする。
く作用〉
この発明の直流アーク炉においては、複数の直流アーク
回路の整流用変圧器の電源側を］組とするので、整流用
変圧器・タップ切換器・炉用遮断器が簡便化できる。ま
た、負荷側の各相に各炉底電極用巻線を設けるので、電
源の三相平衡を乱丁ことなく、かつ、高調波発生の少な
い直流アーク炉が得られる。
回路の整流用変圧器の電源側を］組とするので、整流用
変圧器・タップ切換器・炉用遮断器が簡便化できる。ま
た、負荷側の各相に各炉底電極用巻線を設けるので、電
源の三相平衡を乱丁ことなく、かつ、高調波発生の少な
い直流アーク炉が得られる。
〈実施例〉
以下、この発明の一実施例を第１図に基ずいて説明する
。図において、１は直流アーク炉で、昇降可能な可動電
極ＩＩおよび複数（図では３）の炉底に固定された炉底
電極１２．１３．１４を具備している。２はサイリスタ
整流用変圧器で、その鉄心２＋、 ２２．２３と一次側
巻線２４．２５．２６は通常の三相変圧器に類似して構
成される。そして、−次側巻線２４．２５．２６は好ま
しくは三角形（デルタ）結線され、三相タップ切換機３
．三相遮断器４ を通して三相電源Ｒ，Ｓ、 Ｔに接続
される。周知のごとく、三相変圧器の各相の巻線を三角
形結線することによって、サイリスタ整流器およびアー
ク炉から発生する第３，６・・・３ｎ次高調波のベクト
ル量は相殺されて電源に帰還しない効果がある。
。図において、１は直流アーク炉で、昇降可能な可動電
極ＩＩおよび複数（図では３）の炉底に固定された炉底
電極１２．１３．１４を具備している。２はサイリスタ
整流用変圧器で、その鉄心２＋、 ２２．２３と一次側
巻線２４．２５．２６は通常の三相変圧器に類似して構
成される。そして、−次側巻線２４．２５．２６は好ま
しくは三角形（デルタ）結線され、三相タップ切換機３
．三相遮断器４ を通して三相電源Ｒ，Ｓ、 Ｔに接続
される。周知のごとく、三相変圧器の各相の巻線を三角
形結線することによって、サイリスタ整流器およびアー
ク炉から発生する第３，６・・・３ｎ次高調波のベクト
ル量は相殺されて電源に帰還しない効果がある。
三相変圧器２の二次側の各相巻線２７．２８．２９は少
なくとも炉底電極１２．１３．１４の数に合わせて分割
され、巻線２７１．２７２．２７３．２８１．２８２．
２８３．２９１．２９２１２９３とされ、巻線２７１と
２８１および２９１が三相結線されて、第一の炉底電極
１２用のサイリスタ整流器５１の三相電源とされる。同
様に、巻線２７２と２８２および２９２が三相結線され
て、第二の炉底電極１３用のサイリスタ整流器５２の三
相電源とされ、巻線２７３と２８３および２９３が三相
結線されて、第三の炉底電極１４用のサイリスタ整流器
５３の三相電源とされる。二次側巻線２７１と２８１
と２９１、 ２７２と２８２ と２９２および２７３
と２８３と２９３の三相結線は一般的に星形（スター）
とされる。
なくとも炉底電極１２．１３．１４の数に合わせて分割
され、巻線２７１．２７２．２７３．２８１．２８２．
２８３．２９１．２９２１２９３とされ、巻線２７１と
２８１および２９１が三相結線されて、第一の炉底電極
１２用のサイリスタ整流器５１の三相電源とされる。同
様に、巻線２７２と２８２および２９２が三相結線され
て、第二の炉底電極１３用のサイリスタ整流器５２の三
相電源とされ、巻線２７３と２８３および２９３が三相
結線されて、第三の炉底電極１４用のサイリスタ整流器
５３の三相電源とされる。二次側巻線２７１と２８１
と２９１、 ２７２と２８２ と２９２および２７３
と２８３と２９３の三相結線は一般的に星形（スター）
とされる。
サイリスタ整流器５１．５２．５３は各炉底電極１２゜
１３．１４と可動電極１１間に制御された直流電力を供
給するもので、図では三相ブリッジ方式のものを例示し
ているが、これに限定されるものではない。周知の如く
、三相整流方式は単相方式に比して、第３．６、・・・
３１次高調波の発生が著しく低減されるので好都合であ
る。
１３．１４と可動電極１１間に制御された直流電力を供
給するもので、図では三相ブリッジ方式のものを例示し
ているが、これに限定されるものではない。周知の如く
、三相整流方式は単相方式に比して、第３．６、・・・
３１次高調波の発生が著しく低減されるので好都合であ
る。
各炉底電極用変圧器の二次側巻線、例えば第一炉底電極
用変圧器の二次側巻線２７１．２８１．２９１をさらに
２．４・・・２ｎ分割してそれらの結線組合わせによっ
て、６．１２・・・６ｎ相交流を得て、これをサイリス
タ整流器によって６．１２・・・６ｎ相整流することに
よって、より平滑で高調波の発生の少ない直流を得るこ
とができる。
用変圧器の二次側巻線２７１．２８１．２９１をさらに
２．４・・・２ｎ分割してそれらの結線組合わせによっ
て、６．１２・・・６ｎ相交流を得て、これをサイリス
タ整流器によって６．１２・・・６ｎ相整流することに
よって、より平滑で高調波の発生の少ない直流を得るこ
とができる。
サイリスタ整流器５１．５２．５３は各点弧制御装置５
４、５５．５６によって可動電極と各炉底電極との間の
直流アーク電力を個別に制御する。各サイリスタ整流器
５１．５２．５３の陰極側５７．５８．５９はまとめら
れて、例えば可動電極に接続され、陽極側６０．６１．
６２はそれぞれ炉底電極１２．１３．１４に接続される
。
４、５５．５６によって可動電極と各炉底電極との間の
直流アーク電力を個別に制御する。各サイリスタ整流器
５１．５２．５３の陰極側５７．５８．５９はまとめら
れて、例えば可動電極に接続され、陽極側６０．６１．
６２はそれぞれ炉底電極１２．１３．１４に接続される
。
タップ切換器３は三相回路をまとめて切換えるように１
組とし、炉用遮断器４は三相３極用が１基装備される。
組とし、炉用遮断器４は三相３極用が１基装備される。
なお、本実施例は三相交流電源の場合のものであるが、
本発明は単相電源にも適用でき、炉用遮断器、タップ切
換器付サイリスタ整流変圧器が簡単化される。またさら
に９本発明は上記した製鋼用直流アーク炉に限定される
ものでわなくて、例えば各種金属の溶解・精錬用直流ア
ーク炉、連鋳設備のターンディツシュ加熱用直流アーク
加熱設備にも適用できるものである。
本発明は単相電源にも適用でき、炉用遮断器、タップ切
換器付サイリスタ整流変圧器が簡単化される。またさら
に９本発明は上記した製鋼用直流アーク炉に限定される
ものでわなくて、例えば各種金属の溶解・精錬用直流ア
ーク炉、連鋳設備のターンディツシュ加熱用直流アーク
加熱設備にも適用できるものである。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明は、整流用変圧器の二次側
にサイリスタ整流器を接続し、このサイリスタ整流器の
出力側に電極を接続した直流アーク炉において、１本の
可動電極に供給する整流用変圧器の電源側巻線を１組設
け、負荷側巻線は同一鉄心に少なくとも炉底電極の数に
分割し、それぞれの出力に独立したサイリスタ整流器を
接続し、その出力側を可動電極と各炉底電極に接続した
ので、１基の炉用遮断器と１基のタップ切換器付サイリ
スタ整流用変圧器で事足り、設置スペースの縮小化、設
備費の低減、操業・制御の簡便化、保守の容易化に効果
がある。
にサイリスタ整流器を接続し、このサイリスタ整流器の
出力側に電極を接続した直流アーク炉において、１本の
可動電極に供給する整流用変圧器の電源側巻線を１組設
け、負荷側巻線は同一鉄心に少なくとも炉底電極の数に
分割し、それぞれの出力に独立したサイリスタ整流器を
接続し、その出力側を可動電極と各炉底電極に接続した
ので、１基の炉用遮断器と１基のタップ切換器付サイリ
スタ整流用変圧器で事足り、設置スペースの縮小化、設
備費の低減、操業・制御の簡便化、保守の容易化に効果
がある。
また、三相変圧器の巻線が三角形に結線され得るのでサ
イリスタ整流器や炉から発生する第３．６・・・３ｎ次
高調波の電源側への影響を少なくし、多相交流サイリス
タ整流が可能となるので平滑な高調波発生の少ない直流
が得られる。加えて可動電極と各炉底電極間に消費され
る電力は電源の三相の各相が平等に分担するようになし
うるので、電源の不平衡化が防止される。
イリスタ整流器や炉から発生する第３．６・・・３ｎ次
高調波の電源側への影響を少なくし、多相交流サイリス
タ整流が可能となるので平滑な高調波発生の少ない直流
が得られる。加えて可動電極と各炉底電極間に消費され
る電力は電源の三相の各相が平等に分担するようになし
うるので、電源の不平衡化が防止される。
第１図は本発明の一実施例を示す直流アーク炉の要部機
器系統図である。 １・・・直流アーク炉 １１・・・可動電極 ！２．１３．１４・・・炉底電極 ２・・・サイリスタ整流用変圧器 ３・・・タップ切換器 ４・・・炉用遮断器 ５１、５２．５３・・・サイリスタ整流器特許出願人
大同特殊鋼株式会社 「−え、■と市Ｉに、リ くプｊ−Ａ：、＞甲成 几年
ＱＪＩ ／／ ｔ＋ 持、、′Ｆ１１Ｊ〈宜 殿 １、’ｔｆｌｌの表示 特願゛ド ｌ−１２２７Ｑ ３号 ２ 発明の名神 ］白滝アーク炉 ３ ンｌ１ｉ１１をｆる名 １１件との関係 特許出願人 ＩＦ 所 名書１ｉ市中区錦−丁［１１１番１８
号〒４５７名古屋市南区人同町２’ｒ［ｌＯ番地大同特
殊鋼株式会社 中央研究所内 技術部特許課 １：１ｆ０５２１６１＋−２５ｎ （大代表）４ 補
正命令の日付
器系統図である。 １・・・直流アーク炉 １１・・・可動電極 ！２．１３．１４・・・炉底電極 ２・・・サイリスタ整流用変圧器 ３・・・タップ切換器 ４・・・炉用遮断器 ５１、５２．５３・・・サイリスタ整流器特許出願人
大同特殊鋼株式会社 「−え、■と市Ｉに、リ くプｊ−Ａ：、＞甲成 几年
ＱＪＩ ／／ ｔ＋ 持、、′Ｆ１１Ｊ〈宜 殿 １、’ｔｆｌｌの表示 特願゛ド ｌ−１２２７Ｑ ３号 ２ 発明の名神 ］白滝アーク炉 ３ ンｌ１ｉ１１をｆる名 １１件との関係 特許出願人 ＩＦ 所 名書１ｉ市中区錦−丁［１１１番１８
号〒４５７名古屋市南区人同町２’ｒ［ｌＯ番地大同特
殊鋼株式会社 中央研究所内 技術部特許課 １：１ｆ０５２１６１＋−２５ｎ （大代表）４ 補
正命令の日付
Claims (1)
- 整流用変圧器の二次側にサイリスタ整流器を接続し、こ
のサイリスタ整流器の出力側に電極を接続した直流アー
ク炉において、１本の可動電極に供給する整流用変圧器
の電源側巻線を１組設け、負荷側巻線は同一鉄心に少な
くとも炉底電極の数に分割し、それぞれの出力に独立し
たサイリスタ整流器を接続し、その出力側を可動電極と
各炉底電極に接続してなる直流アーク炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1122793A JP2910052B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 直流アーク炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1122793A JP2910052B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 直流アーク炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302581A true JPH02302581A (ja) | 1990-12-14 |
| JP2910052B2 JP2910052B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=14844767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1122793A Expired - Fee Related JP2910052B2 (ja) | 1989-05-18 | 1989-05-18 | 直流アーク炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2910052B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0600362A1 (de) * | 1992-12-04 | 1994-06-08 | VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH | Gleichstrom-Lichtbogenofen und Verfahren zu dessen Betreibung |
| US5410564A (en) * | 1990-03-19 | 1995-04-25 | Kawasaki Steel Corporation | Direct current electric furnace for melting metal |
| US7212561B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-01 | Hatch Ltd. | System and method for controlling electrical power across multiple furnaces using variable reactors |
| CN106556249A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-05 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种矿热炉电极电弧调整的方法、装置及电子设备 |
-
1989
- 1989-05-18 JP JP1122793A patent/JP2910052B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410564A (en) * | 1990-03-19 | 1995-04-25 | Kawasaki Steel Corporation | Direct current electric furnace for melting metal |
| EP0600362A1 (de) * | 1992-12-04 | 1994-06-08 | VOEST-ALPINE Industrieanlagenbau GmbH | Gleichstrom-Lichtbogenofen und Verfahren zu dessen Betreibung |
| US7212561B2 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-01 | Hatch Ltd. | System and method for controlling electrical power across multiple furnaces using variable reactors |
| CN106556249A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-04-05 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种矿热炉电极电弧调整的方法、装置及电子设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2910052B2 (ja) | 1999-06-23 |
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