JPH0350489A - 直流アーク炉の炉壁電極 - Google Patents
直流アーク炉の炉壁電極Info
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- JPH0350489A JPH0350489A JP2074651A JP7465190A JPH0350489A JP H0350489 A JPH0350489 A JP H0350489A JP 2074651 A JP2074651 A JP 2074651A JP 7465190 A JP7465190 A JP 7465190A JP H0350489 A JPH0350489 A JP H0350489A
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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
- H05B7/06—Electrodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc 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〕
本発明は、金属材料の溶解．溶融金属の精錬等に使用さ
れる直流アーク炉の炉壁電極に関する。
れる直流アーク炉の炉壁電極に関する。
溶解，精錬用のアーク炉として、炉内に装入した溶融金
属の上方に配置した電極と、炉底，側壁等の炉壁に取り
付けられた電極との間に電流を流し、金属材料の溶解，
溶融金属の精錬等を行う直流アーク炉が知られている。
属の上方に配置した電極と、炉底，側壁等の炉壁に取り
付けられた電極との間に電流を流し、金属材料の溶解，
溶融金属の精錬等を行う直流アーク炉が知られている。
この種の直流アーク炉における炉壁電極は、炉内にある
高温の溶融金属からの受熱，供給電流が通過するときに
発生するジュール熱等によって、極めて苛酷な使用雰囲
気に曝される。
高温の溶融金属からの受熱，供給電流が通過するときに
発生するジュール熱等によって、極めて苛酷な使用雰囲
気に曝される。
そこで、この雰囲気に耐え、炉壁電極の耐久性を向上さ
せるため、各種の提案が行われている。
せるため、各種の提案が行われている。
たとえば、特開昭５７−１５２６９７号公報においては
、炉底を貫通して複数の棒状電極を炉底耐大物中に埋め
込み、この棒状電極が炉殼から突出した部分を冷却水等
の冷媒で冷却している。
、炉底を貫通して複数の棒状電極を炉底耐大物中に埋め
込み、この棒状電極が炉殼から突出した部分を冷却水等
の冷媒で冷却している。
ところが、炉殻から突出する電極の後端部を冷却し、熱
伝導により先端側から後端側に熱移動を行っても、電極
自体の抵抗等に起因して電極先端部を低温に維持するこ
とは困難である。また、電極自体がジュール発熱するこ
とによって、溶融することもある。この点、前掲公報で
例示されているような鉄等の金属製材料でできた電極を
使用するとき、その先端部が高温で且つ溶融金属に接触
するため、依然として電極の溶損を充分に抑制すること
ができない。しかも、電極後端邪に冷却機構を組み込む
ことが必要になるため、構造が複雉になることが避けら
れない。
伝導により先端側から後端側に熱移動を行っても、電極
自体の抵抗等に起因して電極先端部を低温に維持するこ
とは困難である。また、電極自体がジュール発熱するこ
とによって、溶融することもある。この点、前掲公報で
例示されているような鉄等の金属製材料でできた電極を
使用するとき、その先端部が高温で且つ溶融金属に接触
するため、依然として電極の溶損を充分に抑制すること
ができない。しかも、電極後端邪に冷却機構を組み込む
ことが必要になるため、構造が複雉になることが避けら
れない。
そこで、本発明は、炉壁に埋め込まれる電極として高融
点導電性材料を使用することにより、溶融金属による溶
損を抑え、且つ冷却機構を本質的に不要とした炉壁電極
を提供することを目的とする。
点導電性材料を使用することにより、溶融金属による溶
損を抑え、且つ冷却機構を本質的に不要とした炉壁電極
を提供することを目的とする。
本発明の炉壁電極は、その目的を達或するために、棒状
に或形した１本以上の高融点導電性材料を、不定形耐火
物で構築された直流アーク炉の炉壁に貫通させ、前記高
融点導電性材料を溶融金属に接する側の電極としたこと
を特徴とする。
に或形した１本以上の高融点導電性材料を、不定形耐火
物で構築された直流アーク炉の炉壁に貫通させ、前記高
融点導電性材料を溶融金属に接する側の電極としたこと
を特徴とする。
本発明で使用される高融点導電性材料としては、ＺｒＯ
，−Ｍｏ系サーメット及び炭素系．アルミナーグラファ
イト系．ｉＩ化チタニウム系，硼化ジルコニウム系，窒
化けい素系．サイアロン系などの各種セラミックス等が
ある。
，−Ｍｏ系サーメット及び炭素系．アルミナーグラファ
イト系．ｉＩ化チタニウム系，硼化ジルコニウム系，窒
化けい素系．サイアロン系などの各種セラミックス等が
ある。
第１図は、直流アーク炉の炉底に埋設した複数電極の近
傍を示す断面図である。第２図は同じく１本電極の近傍
を示す断面図である。しかし、本発明は、炉底に限らず
、側壁に対しても同様に適用されるものであることは勿
論である。
傍を示す断面図である。第２図は同じく１本電極の近傍
を示す断面図である。しかし、本発明は、炉底に限らず
、側壁に対しても同様に適用されるものであることは勿
論である。
直流アーク炉の炉底は、パーマレンガ１の内側に不定形
耐火物２をライニングし、外側を鉄皮３で支持した炉殼
をもっている。そして、これらパーマレンガｌ．不定形
耐火物２及び鉄皮３を貫通して炉底電極装着用孔４が形
或されている。
耐火物２をライニングし、外側を鉄皮３で支持した炉殼
をもっている。そして、これらパーマレンガｌ．不定形
耐火物２及び鉄皮３を貫通して炉底電極装着用孔４が形
或されている。
第１図において炉底電極装着用孔４の内部に、複数の高
融点導電性材料でできた棒状電極５を配置する。棒状電
極５の先端部は、不定形耐火物２の内壁面とほぼ同一平
面に成形し、後端部を鉄皮３の一部となる支持板３ａか
ら突出させる。棒状電極５が支持板３ａから炉外に出る
個所には、絶縁体６が支持板３ａに形威した孔部に装着
されており、棒状電極５に対し支持板３ａを絶縁してい
る。棒状電極５の後端部は、銅等の導電板７に固定され
、この導電板７を介して給電ケーブル８に接続される。
融点導電性材料でできた棒状電極５を配置する。棒状電
極５の先端部は、不定形耐火物２の内壁面とほぼ同一平
面に成形し、後端部を鉄皮３の一部となる支持板３ａか
ら突出させる。棒状電極５が支持板３ａから炉外に出る
個所には、絶縁体６が支持板３ａに形威した孔部に装着
されており、棒状電極５に対し支持板３ａを絶縁してい
る。棒状電極５の後端部は、銅等の導電板７に固定され
、この導電板７を介して給電ケーブル８に接続される。
このように複数の棒状電極５を炉底電極装着用孔４に立
設させた支持板３ａを、取付け具９によって鉄皮３に固
定する。そして、炉底電極装着用孔４の内部に、マグネ
シア系等の不定形耐火物ｌＯを充填し、ラミング或いは
振動付与することにより棒状電極５が埋設された状態で
不定形耐火物ｌＯを搗き固める。その結果、炉底電極装
着用孔４内に複数の棒状電極５が炉壁を貫通して配置さ
れる。
設させた支持板３ａを、取付け具９によって鉄皮３に固
定する。そして、炉底電極装着用孔４の内部に、マグネ
シア系等の不定形耐火物ｌＯを充填し、ラミング或いは
振動付与することにより棒状電極５が埋設された状態で
不定形耐火物ｌＯを搗き固める。その結果、炉底電極装
着用孔４内に複数の棒状電極５が炉壁を貫通して配置さ
れる。
第２図においては、棒状電極５が１本であるため、その
後端部を支持板３ａから突出させなくても取付けが可能
である。
後端部を支持板３ａから突出させなくても取付けが可能
である。
棒状電極５として高融点導電性材料を使用することによ
って、従来の棒状電極に比較し、耐熱性．耐溶損性等が
格段に向上し、耐久性に優れた炉底電極が得られる。ま
た、棒状電極５が高融点材料であるため、炉底電極装着
用孔４に充填された不定形耐火物ｌＯとの馴染みが良く
、湯差し等の原因となるギャップを棒状電極５と不定形
耐火物ｌＯとの間に生じることがない。しかも、高融点
材料製の棒状電極５は、鉄等の金屑製に比較し耐熱性も
優れているため、従来のように棒状電極５の後端部を冷
却する必要もなくなる。たとえば、棒状電極５としてモ
リブデン含有率６０％以上のＺｒ ０２ −Ｍｏ材料を
使用するとき、その溶融点が２０００℃以上であるため
、炉内側が１５００℃程度の溶鋼温度になった場合にお
いても、棒状電極５に何らの損傷も認められなかった。
って、従来の棒状電極に比較し、耐熱性．耐溶損性等が
格段に向上し、耐久性に優れた炉底電極が得られる。ま
た、棒状電極５が高融点材料であるため、炉底電極装着
用孔４に充填された不定形耐火物ｌＯとの馴染みが良く
、湯差し等の原因となるギャップを棒状電極５と不定形
耐火物ｌＯとの間に生じることがない。しかも、高融点
材料製の棒状電極５は、鉄等の金屑製に比較し耐熱性も
優れているため、従来のように棒状電極５の後端部を冷
却する必要もなくなる。たとえば、棒状電極５としてモ
リブデン含有率６０％以上のＺｒ ０２ −Ｍｏ材料を
使用するとき、その溶融点が２０００℃以上であるため
、炉内側が１５００℃程度の溶鋼温度になった場合にお
いても、棒状電極５に何らの損傷も認められなかった。
棒状電極５は、アーク炉に供給される電力を考慮して、
１本の場合は２００〜５００ ａｕｓ ，複数の場合は
３０〜６０ｍｓの径のものを使用することが好ましい。
１本の場合は２００〜５００ ａｕｓ ，複数の場合は
３０〜６０ｍｓの径のものを使用することが好ましい。
棒状電極５の径がこの範囲にあるとき、電気抵抗を高め
ることなく給電が可能となり、棒状電極５自体の強度も
確保できる。また、棒状電極５が複数の場合は、炉底電
極装着用孔４の断面に関して均等に通電路が形威される
ように、等間隔で配置することが好ましい。このサイズ
及び配置によって、各棒状電極５に均等に電流が流れ、
棒状電極５に対する偏熱が抑えられる。
ることなく給電が可能となり、棒状電極５自体の強度も
確保できる。また、棒状電極５が複数の場合は、炉底電
極装着用孔４の断面に関して均等に通電路が形威される
ように、等間隔で配置することが好ましい。このサイズ
及び配置によって、各棒状電極５に均等に電流が流れ、
棒状電極５に対する偏熱が抑えられる。
また、溶融金属に対する耐溶損性は、不定形耐火物１０
よりも棒状電極５の方が優れている。そのため、炉底電
極装着用孔４の内部に配置した棒状電極５は、不定形耐
火物ＩＯに対する補強材としても働き、溶損による不定
形耐火物ＩＯの欠け落ちも抑制される。これに対し、鉄
等の金属材料を棒状電極５とした場合には、不定形耐火
物ｌＯに優先して棒状電極５が溶損されるため、棒状電
極５のあった個所に深い断面Ｖ型の凹窪部が生じ、この
凹窪部を起点として不定形耐火物ｌＯの欠け落ちが生じ
る。
よりも棒状電極５の方が優れている。そのため、炉底電
極装着用孔４の内部に配置した棒状電極５は、不定形耐
火物ＩＯに対する補強材としても働き、溶損による不定
形耐火物ＩＯの欠け落ちも抑制される。これに対し、鉄
等の金属材料を棒状電極５とした場合には、不定形耐火
物ｌＯに優先して棒状電極５が溶損されるため、棒状電
極５のあった個所に深い断面Ｖ型の凹窪部が生じ、この
凹窪部を起点として不定形耐火物ｌＯの欠け落ちが生じ
る。
以上に説明したように、本発明においては、１本以上の
棒状高融点導電性材料を炉壁に貫通させて溶融金属に接
する側の電極とすることにより、耐熱性，耐溶損性に優
れた炉壁電極としている。
棒状高融点導電性材料を炉壁に貫通させて溶融金属に接
する側の電極とすることにより、耐熱性，耐溶損性に優
れた炉壁電極としている。
この炉壁電極は、冷却機構が本質的に不要であるため、
炉体回りの構造が簡単なものとなる。しかも、電極周囲
に充填される不定形耐火物より耐溶損性の優れた材料で
作った電極にあっては、この棒状電極自体が充填された
不定形耐火物に対する補強材として働き、炉壁電極の耐
久性が一層向上する。
炉体回りの構造が簡単なものとなる。しかも、電極周囲
に充填される不定形耐火物より耐溶損性の優れた材料で
作った電極にあっては、この棒状電極自体が充填された
不定形耐火物に対する補強材として働き、炉壁電極の耐
久性が一層向上する。
第１図は直流アーク炉の炉底に適用した本発明の複数炉
壁電極を示す断面図であり、第２図は同じく１本炉壁電
極を示す断面図である。 ｌ；パーマレンガ ２：不定形耐火物３；鉄皮
３ａ：支持板４：炉底電極装着用孔
５：棒状電極６：絶縁体 ７：導電板 ８：給電ケーブル ９：取付け具ｌＯ：不定形耐
火物（充填材）
壁電極を示す断面図であり、第２図は同じく１本炉壁電
極を示す断面図である。 ｌ；パーマレンガ ２：不定形耐火物３；鉄皮
３ａ：支持板４：炉底電極装着用孔
５：棒状電極６：絶縁体 ７：導電板 ８：給電ケーブル ９：取付け具ｌＯ：不定形耐
火物（充填材）
Claims (1)
- １、棒状に成形した１本以上の高融点導電性材料を、不
定形耐火物で構築された炉壁に貫通させ、前記高融点導
電性材料を溶融金属に接する側の電極としたことを特徴
とする直流アーク炉の炉壁電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2074651A JPH0350489A (ja) | 1989-04-04 | 1990-03-24 | 直流アーク炉の炉壁電極 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-40246 | 1989-04-04 | ||
| JP4024689 | 1989-04-04 | ||
| JP2074651A JPH0350489A (ja) | 1989-04-04 | 1990-03-24 | 直流アーク炉の炉壁電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350489A true JPH0350489A (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=26379694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2074651A Pending JPH0350489A (ja) | 1989-04-04 | 1990-03-24 | 直流アーク炉の炉壁電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350489A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5479433A (en) * | 1992-12-07 | 1995-12-26 | Nkk Corporation | Direct current arc furnace |
| WO2016084028A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Direct current electric arc furnace for metallurgical plant |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604787A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | 直流ア−ク炉の炉底電極 |
-
1990
- 1990-03-24 JP JP2074651A patent/JPH0350489A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604787A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-11 | 石川島播磨重工業株式会社 | 直流ア−ク炉の炉底電極 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5479433A (en) * | 1992-12-07 | 1995-12-26 | Nkk Corporation | Direct current arc furnace |
| WO2016084028A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Danieli & C. Officine Meccaniche S.P.A. | Direct current electric arc furnace for metallurgical plant |
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