JPH0255707B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶融および出湯運転中底電極を冷却
装置により冷却し、それにより底電極を一定また
は徐々にのみ変化する動作温度に保つ、底電極を
もつ直流アーク炉の運転方法および装置に関す
る。

〔従来の技術〕 このような直流アーク炉は雑誌“電熱インタナ
シヨナル”41号（1983年）から公知である。この
ような炉の底電極の冷却装置もドイツ連邦共和国
特許第3106741号明細書に示されている。

このような炉の運転の際、底電極の耐用期間が
期待に応じないことがわかつた。すなわち底電極
の範囲において耐火材料に亀裂が生じ、この亀裂
へ溶湯が侵入する可能性のあることがわかつた。
したがつて底電極の比較的短い耐用期間の原因を
見出して、可能な限り除去するため、大きい努力
がなされた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の基礎となつている課題は、直流アーク
炉の耐用期間を改善することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題の本発明による解決策は、短い耐用期
間の決定的な原因が溶融および出湯運転中の状況
にあまり求められず、例えば週末における規則的
な運転休止中の状況に求められるという驚くべき
知見に基いている。

与えられた課題を解決するため本発明の方法に
よれば、長い運転休止の際運転休止の少なくとも
一部の間、冷却装置を減少された冷却出力で運転
する。

この方法を実施するための装置として、冷却装
置が冷却出力を制御する制御素子もち、底電極の
監視される温度に関係して制御素子を操作する制
御装置が設けられている。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面により以下に説明する。

第１図は直流アーク炉の容器の金属壁１の下部
を断面で示し、この容器の底範囲に保持板３が電
気絶縁して取付けられて、底電極として多数の電
極または接触ピン５を保持している。接触ピン５
は保持板３上にある耐火目地なし内張り材料７を
垂直に貫通して、溶湯（図示せず）に接触してい
る。炉壁１の範囲には耐火れんが積９が示されて
いる。

１つまたは複数またはなるべくすべての接触ピ
ン５はそれぞれ穴１１をもち、この穴の中に例え
ば熱電素子の形の（図示しない）温度センサが設
けられて、接触ピン５の温度を測定する。温度セ
ンサは適当な導線を介して、炉から適当に離れて
例えば運転室に設けられている表示または監視装
置１３に接続されている。表示または監視された
温度に基いて、規則正しし溶融運転を監視し、例
えば危険な状態が生じた際運転を中断することが
できる。さらに接触ピンの温度の継続的な監視に
より、耐火目地なし内張り材料７の摩耗がこれを
更新せねばならない程度に進行したことについて
の表示が行なわれる。

保持板３の下に離れて基板６があり、接触ピン
５の頸部がなるべく基板６を貫通している。基板
６と保持板３との間の空間したがつて接触ピン５
の頸部も、送風機１５から制御可能な弁１７およ
び可撓導管１９を経て基板６にある接続管片２１
へ供給される空気流により冷却可能である。

監視装置１３には制御装置２３が接続されて、
プログラム発生器２５から供給される目標値に関
係して送風機１５を制御するか、付勢または停止
し、かつ／または弁１６の開放断面を制御する。

例えば週末の運転休止中冷却出力を制御するた
めに、次の判断基準が主として重要である。すな
わち炉の冷却を全体としてできるだけ少なくして
エネルギー損失を少なくする。底電極の範囲にお
ける炉底の温度勾配をできるだけ小さくして、熱
応力を制限する。他方、場合によつては付加的な
温度センサ２６によつて検出することができる底
電極の外側の温度は、特定の最大値または最小値
を越えて上昇または低下してはならない。最後
に、熱衝撃を回避するため、底電極の冷却または
加熱ができるだけ徐々に行なわれるようにする。
これらのパラメータを考慮して、プログラム発生
器２５を介して制御装置２３へ、運転休止の経過
中に維持すべき適当な温度プロフイルを規定する
ことができる。

第１図による実施例とは異なり、それぞれ互い
に無関係に制御可能な絞り弁をもち互いに無関係
に付勢および停止可能な複数の送風機も設けるこ
とができる。

週末の運転休止中典型的ただし例としてのみ解
すべき制御経過は、付属する弁をもつ２つの送風
機を使用して、例えば次のように行なうことがで
きる。すなわち炉の最後の出湯から始まつて10〜
12時間の第１の区間において、両方の送風機が付
勢され、その弁は開かれたままである。この区間
の終了後、炉の再始動の直前まで続く第２の区間
において、一方の送風機が停止され、他方の送風
機の弁が制御されて、接触ピン５の温度を250〜
350℃の範囲に保つ。この範囲を下回ることは第
２の送風機の停止によつて、またこの範囲の超過
は冷却出力の増大によつて修正される。再点弧後
約１〜２時間の第３の区間では、両方の送風機が
運転され、弁は一部閉じた位置から次第に全開位
置へもたらされて、徐々の温度上昇を行なう。続
く溶融運転では、両送風機が全出力で弁を開いて
運転される。

第２図において、本発明による方法を適用する
際の温度経過が実線で、これまで普通の運転態様
の破線および鎖線で示す変形例と比較して示され
ている。点Ａは金曜日夕方における最後の出湯の
時点を示している。破線の経過に従つて、週末休
止の間弁を全開して両送風機を運転したままにす
ると、時点Ｇにおいて底電極が極端に冷却されて
しまう。これを回避するため、鎖線で示す運転態
様に従つて、冷却装置を全出力で時点Ｂまでのみ
引続き運転し、それから完全に停止することがで
きる。しかし炉内に残る湯だめ床に蓄えられた熱
は、時点Ｂで通常の動作温度より著しく高い所に
ある休止温度へ底電極を急峻に温度上昇させ、そ
れから休止温度が再び次第に低下する。日曜日の
夕方ごろ時点Ｃで冷却装置が再び全出力で運転さ
れるので、急峻な温度低下が始まつて、運転開始
から数時間後月曜日の朝始めて通常の動作温度へ
移行する。本発明による運転態様では、実線に従
つて、最後の出湯から数時間後時点Ｄで、減少さ
れた冷却出力で冷却運転が開始されて、週末全体
にわたるか、または炉の強すぎる冷却を避けるた
め例えば日曜日午前の時点Ｅまで続行される。そ
れから冷却装置が完全に停止されると、非常に適
度な徐々の温度上昇のみが行なわれ、続いて時点
Ｆにおける新たな運転開始まで、あまり激しくな
い温度低下が行なわれる。

前述した実施例の変更は本発明の範囲内で可能
である。例えば制御可能な弁１７を省略すること
ができ、その代りに送風機１５の出力を連続的に
制御する。さらに本発明の簡単化した実施例で
は、制御装置２３をなくし、監視装置１３により
表示されるデータに基いて、送風機１５および／
または弁１７を手動操作することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御装置をもつ直流アー
ク炉の底電極部分の垂直断面図、第２図は本発明
による方法を適用した場合と適用しない場合にお
ける底電極の典型的な温度経過を示す線図であ
る。 ５……底電極（接触ピン）、１３……監視装置、
１５……送風機、１７……弁、２３……制御装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融および出湯運転中底電極を冷却装置によ
   り冷却し、それにより底電極を一定または徐々に
   のみ変化する動作温度に保つ方法において、長い
   運転休止の際運転休止の少なくとも一部の間、冷
   却装置を減少された冷却出力で運転することを特
   徴とする、底電極をもつ直流アーク炉の運転方
   法。 ２ 運転休止の始めまたは終りに冷却装置を設定
   または制御して、底電極の冷却速度または加熱速
   度が所定の最大値を越えないようにすることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 運転休止の大部分の間冷却装置を設定または
   制御して、底電極の温度を所定の休止温度範囲内
   に保つことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の方法。 ４ 底電極の１つ以上の個所で温度を測定し、測
   定された温度に関係して冷却出力を手動制御また
   は自動制御することを特徴とする、特許請求の範
   囲第３項に記載の方法。 ５ 底電極の休止温度の最大値を、底電極に使用
   される材料の許容動作温度の最大値よりあまり高
   くしないことを特徴とする、特許請求の範囲第３
   項に記載の方法。 ６ 直流アーク炉が、底電極を冷却する冷却装置
   と、底電極の温度を監視する１つ以上の温度セン
   サとを有するものにおいて、冷却装置が冷却出力
   を制御する制御素子１５，１７をもち、底電極５
   の監視される温度に関係して制御素子を操作する
   制御装置２３が設けられていることを特徴とす
   る、直流アーク炉の運転装置。 ７ 制御装置２３が底電極５の温度および冷却速
   度および加熱速度の少なくともいずれかの目標値
   を規定するプログラム発生器２５をもつているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第６項に記載の
   装置。