JPH04132393U - 直流アーク炉のアーク偏向防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流アーク炉のアークが偏向しないようにす
る。 【構成】 電源１から直流アーク炉５に対して給電を行
なう導体４，７の周囲を強磁性体１３で囲い、磁気遮蔽
して、導体４，７から生ずる磁界でアーク９が偏向しな
いようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直流アーク炉において、アークが炉の中心から偏向しないようにし たアーク偏向防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、製鋼用アーク炉は、給電が容易であることから、交流式アーク炉が 主力になっていた。しかし近年では半導体技術の進歩によって電力用半導体素子 も大容量化が可能となり、これに伴ってアーク炉も交流式アーク炉から直流アー ク炉に移行しつつある。

【０００３】 従来の直流アーク炉の一例を図７によって説明すると、一次側が交流電源に接 続された炉用変圧器ａの二次側には、位相制御可能なサイリスタ変換器ｂの交流 側入力端が接続されている。また、サイリスタ変換器ｂの直流側出力端の負極側 （−）は、給電用の導体ｃにより直流リアクトルｄを介して直流アーク炉ｅの可 動電極ｆに接続され、さらにサイリスタ変換器ｂの直流側出力端の正極側（＋） は、給電用の導体ｃ’により直流アーク炉ｅの炉底電極ｇに接続され、直流電力 の給電回路が構成されている。なお、ｈは可動電極ｆを支持するためのホルダア ーム、ｉはスクラップ等の被溶解物である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

直流アーク炉ｅでは強力な１本のアークによりスクラップの均等溶解と溶鋼の 均等昇温が可能なように可動電極ｆを炉心に配置するようにしている。しかし、 電源から直流アーク炉ｅに至るまでの給電回路が作る磁場がアーク自身の電流に 作用して電磁力によって、アークが一方向に振られてしまい、その方向の炉壁の 熱負荷が増大して炉壁が損傷する。逆にその損傷を抑制するためアーク投入電力 を下げざるをえず生産力が落ちる。また均等溶解、均等昇温ができないといった 問題がある。すなわち給電回路Ｃ−Ｄ−Ａ−Ｂの作る磁場Ｅによる電磁力Ｆによ って、給電回路ループＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ａの外側（図では右側）にアークが振ら れてしまい、アークが向かう側の溶解・昇温が促進されて不均等な溶解・昇温と なる。また、炉底電極８の給電点を炉心に対して対称に配置しても、給電回路Ｃ −Ｄ−Ａ−Ｂの作る磁場Ｅを打消すことはできず、均等溶解、均等昇温の妨げと なり、炉壁に対する熱負荷が増大して炉壁が損傷する欠点があった。

【０００５】 本考案はこのような従来の欠点を除去し、アークが偏向しないようにした直流 アーク炉のアーク偏向防止装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の直流アーク炉のアーク偏向防止装置は、電源から直流アーク炉に対し て給電を行なう導体の周囲を強磁性体で囲い、磁気遮蔽したことを特徴とするも のである。

【０００７】

【作用】

直流アーク炉に対して給電を行なう導体が強磁性体で磁気遮蔽されているため 外側の磁界は減衰して、アークの偏向を抑制する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【０００９】 図１は本考案の一実施例の縦断側面図、図２は平面図であって、一次側が電源 （交流電源）１に接続された整流器用変圧器及び整流器２の負極側は、直流リア クトル３を介して給電用の導体４により、直流アーク炉５の電極６に接続されて おり、整流器用変圧器及び整流器２の正極側は、給電用の導体７により直流アー ク炉５の炉底電極８に接続されている。そして電極６から生ずるアーク９により スクラップを溶解して溶鋼１０を昇温、製練するようになっている。

【００１０】 アーク９を偏向させる原因となる磁力は、電極６、炉底電極８を除く全回路か ら発生しているが、磁界の大きさは距離に反比例するので、直流アーク炉５から 離れている電気室内の整流器用変圧器及び整流器２、直流リアクトル３等から発 生する磁界は、電気室壁１１に強磁性体を埋め込むことにより影響を除去するこ とができる。従って、アーク９に最も近い導体４，７から発生する磁界がアーク ９を偏向させる原因となり、図６において導体４，７に電流が図６の紙面裏側か ら表面の方向に流れると、磁束１２が発生する。

【００１１】 そこで図３、図４に示すように導体４，７の周囲をパーマロイ等の強磁性体１ ３で囲い、支持材１４で導体４，７と強磁性体１３とが同心になるようにしてい る。そして導体４，７内部１５に冷却水を流し、導体４，７を冷却する。

【００１２】 このように導体４，７を強磁性体１３で囲むことにより、図５において導体４ ，７に電流が図５の紙面裏側から表面の方向に流れると、強磁性体１３の中に強 磁性体内磁束１６が集中し、外部磁束１７が減少する。強磁性体１３の飽和磁束 は強磁性体１３の断面積に比例するため、強磁性体１３の断面積を適当な値とす ることにより、外部磁束１７を弱めて炉壁損耗と溶鋼１０の不均一昇温とを防ぐ ことができる。

【００１３】

【考案の効果】

本考案はアークの偏向を防止して炉壁への熱負荷を軽減させ、炉壁の損傷を少 なくして炉壁の寿命をのばし、均一で迅速な溶解・昇温を行なって直流アーク炉 の性能を十分に発揮させることができ、導体を強磁性体で囲むので、まわりの作 業者が感電する恐れがなく、感電防止設備としての効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の縦断側面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】強磁性体で周囲を囲んだ導体の縦断正面図であ
る。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。

【図５】強磁性体で周囲を囲んだ導体の磁束を示す縦断
正面図である。

【図６】従来の導体の磁束を示す縦断正面図である。

【図７】従来の直流アーク炉の断面図である。

【符号の説明】

１ 電源（交流電源） ２ 整流器用変圧器及び整流器 ４ 導体 ５ 直流アーク炉 ７ 導体 １３ 強磁性体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源から直流アーク炉に対して給電を行
   なう導体の周囲を強磁性体で囲い、磁気遮蔽したことを
   特徴とする直流アーク炉のアーク偏向防止装置。