JPH0752066B2 - 直流アーク炉の電極位置制御方法 - Google Patents
直流アーク炉の電極位置制御方法Info
- Publication number
- JPH0752066B2 JPH0752066B2 JP63268935A JP26893588A JPH0752066B2 JP H0752066 B2 JPH0752066 B2 JP H0752066B2 JP 63268935 A JP63268935 A JP 63268935A JP 26893588 A JP26893588 A JP 26893588A JP H0752066 B2 JPH0752066 B2 JP H0752066B2
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- Japan
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- electrode
- arc
- furnace
- arc furnace
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-
- 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
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制御方法に関す
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制御方法に関す
る。
第２図、第３図について直流アーク炉を説明すると、そ
の電源構成は第２図に示すように高圧３相交流電源を整
流器用変圧器１により数百ボルトに降圧し、サイリスタ
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。
の電源構成は第２図に示すように高圧３相交流電源を整
流器用変圧器１により数百ボルトに降圧し、サイリスタ
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22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23が設
けられる。
は電極昇降装置10により炉蓋22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23が設
けられる。
このような直流アーク炉でアーク長を制御するには、電
極昇降装置10の駆動を制御することになる。
極昇降装置10の駆動を制御することになる。
しかし、わが国においては直流アーク炉の実例がほとん
どなく、従って前記アーク長の制御方法について確立さ
れた技術はない。
どなく、従って前記アーク長の制御方法について確立さ
れた技術はない。
従来の交流アーク炉の方式を見た場合、アーク電流値お
よびアーク電圧値を検出してこれが設定電流となるよう
に昇降装置10の昇降制御を行う方式や、又は電流、電圧
値よりインピーダンスを算出し、この値の大小によって
昇降を行わせる方法などが推定し得る。
よびアーク電圧値を検出してこれが設定電流となるよう
に昇降装置10の昇降制御を行う方式や、又は電流、電圧
値よりインピーダンスを算出し、この値の大小によって
昇降を行わせる方法などが推定し得る。
しかし、直流アーク炉での直流アークによる溶解は従来
の交流アーク炉に比べて溶解速度がきわめて早いが故に
電極の先端直下のスクラップが高速且つ深く溶かされる
ようになるので、前記のごとき交流アーク炉における電
極の制御方法では特に初期のアークの発生直後にアーク
が不安定となり、アークが途切れてしまう場合があるこ
とが、実験によってわかった。
の交流アーク炉に比べて溶解速度がきわめて早いが故に
電極の先端直下のスクラップが高速且つ深く溶かされる
ようになるので、前記のごとき交流アーク炉における電
極の制御方法では特に初期のアークの発生直後にアーク
が不安定となり、アークが途切れてしまう場合があるこ
とが、実験によってわかった。
本発明の目的は前記直流アーク炉に特殊性を考慮して、
より安定したアーク発生を行わせることができる直流ア
ーク炉の電極制御方法を提供することにある。
より安定したアーク発生を行わせることができる直流ア
ーク炉の電極制御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、電流発生検知手段に
よりアーク電流値を検出し、この電流値に応じて電極昇
降装置により電極位置を制御するようにした直流アーク
炉の電極位置制御方法において、アーク発生直後のアー
ク電流値を検出したときには、前記電極昇降装置による
電極上昇量を一定値に制限するものである。
よりアーク電流値を検出し、この電流値に応じて電極昇
降装置により電極位置を制御するようにした直流アーク
炉の電極位置制御方法において、アーク発生直後のアー
ク電流値を検出したときには、前記電極昇降装置による
電極上昇量を一定値に制限するものである。
アーク発生時には電極先端がスクラップ等の上端に瞬時
に触れ、アークを発生させる。この発生したアークを安
定に保つために、電極昇降装置は電流が流れた後この電
流値を検知した上で、電極を流れた電流の値に応じて電
極を上昇させることによって電流値やアークインピーダ
ンス値の検出量を制御因子として上昇、下降を行なう。
しかるに直流アーク炉では、直流回路のリアクタンスが
小さく回路の抵抗値も損失低減の目的で極力小さく抑え
られているが故に電極がスクラップにタッチした瞬間に
流れる短絡電流が大きく電流値によって電極の昇降を制
御しようとするとスクラップにタッチした直後に電極が
過上昇してしまうという不具合が生ずる欠陥がある。
に触れ、アークを発生させる。この発生したアークを安
定に保つために、電極昇降装置は電流が流れた後この電
流値を検知した上で、電極を流れた電流の値に応じて電
極を上昇させることによって電流値やアークインピーダ
ンス値の検出量を制御因子として上昇、下降を行なう。
しかるに直流アーク炉では、直流回路のリアクタンスが
小さく回路の抵抗値も損失低減の目的で極力小さく抑え
られているが故に電極がスクラップにタッチした瞬間に
流れる短絡電流が大きく電流値によって電極の昇降を制
御しようとするとスクラップにタッチした直後に電極が
過上昇してしまうという不具合が生ずる欠陥がある。
本発明によれば、電流発生検知手段によりアークの発生
を知り、その直後は昇降量の検知手段で一定量のわずか
な上昇を検知した状態で電極の上昇を停止するので、電
極先端とスクラップ等のアーク発弧点とは離れすぎるこ
とはなく、その結果アークが途切れる危険を防止でき
る。
を知り、その直後は昇降量の検知手段で一定量のわずか
な上昇を検知した状態で電極の上昇を停止するので、電
極先端とスクラップ等のアーク発弧点とは離れすぎるこ
とはなく、その結果アークが途切れる危険を防止でき
る。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の直流アーク炉の電極位置製造方法の１
実施例を示す説明図で、電極昇降装置10は電極３をマス
ト11に沿って昇降するアーム12の先端に取付け、該アー
ム12をワイヤー13により吊り下げ、又は引き上げるもの
とした場合である。図中14はワイヤー13の巻取り及び繰
り出し用のドラム、15は該ドラム14の回転駆動を行う減
速機、16は減速機15が連結するモータを示す。
実施例を示す説明図で、電極昇降装置10は電極３をマス
ト11に沿って昇降するアーム12の先端に取付け、該アー
ム12をワイヤー13により吊り下げ、又は引き上げるもの
とした場合である。図中14はワイヤー13の巻取り及び繰
り出し用のドラム、15は該ドラム14の回転駆動を行う減
速機、16は減速機15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
手段として、減速機15にパルスジュネレーターかセルシ
ン検出計などを好適例とする電極昇降距離検出器17を設
け、その出力を制御装置18に導入するようにした。
手段として、減速機15にパルスジュネレーターかセルシ
ン検出計などを好適例とする電極昇降距離検出器17を設
け、その出力を制御装置18に導入するようにした。
一方、図中19は制御手段としての短絡電流検出装置で、
直流アーク５の発生時に電極３の先端が炉９内のスクラ
ップ又は溶鋼４に瞬時に触れた時に第２図に示す回路が
短絡状態となるがこれを検知するものである。この短絡
電流検出装置19は図示は省略するが、変流器や設定器な
どを用いて第２図回路に設けるものとする。なお、アー
ク発生時には第２図回路における整流器２の直流出力は
数十Ｖにまで落とされているので、前記短絡電流検出装
置19も大きな過電流を検知するものでなくともよい。
直流アーク５の発生時に電極３の先端が炉９内のスクラ
ップ又は溶鋼４に瞬時に触れた時に第２図に示す回路が
短絡状態となるがこれを検知するものである。この短絡
電流検出装置19は図示は省略するが、変流器や設定器な
どを用いて第２図回路に設けるものとする。なお、アー
ク発生時には第２図回路における整流器２の直流出力は
数十Ｖにまで落とされているので、前記短絡電流検出装
置19も大きな過電流を検知するものでなくともよい。
短絡電流検出装置19の検知出力も制御装置18に導入し、
この制御装置18の出力をモータ駆動回路20へ導入する。
この制御装置18の出力をモータ駆動回路20へ導入する。
このようにして、アーク５の発生時電極３がスクラップ
又は溶鋼４に瞬時に接触することで短絡状態となりその
時の発生電流を短絡電流検出装置20が検出し、制御装置
18へ出力する。
又は溶鋼４に瞬時に接触することで短絡状態となりその
時の発生電流を短絡電流検出装置20が検出し、制御装置
18へ出力する。
また、アーク５の発生と同時にモータ16が始動し、電極
昇降装置10は電極３を引き上げるように作用するが、そ
の移動量は電極昇降距離検出器17により検知され、制御
装置18はこの移動量が数ミリ又は数十ミリ程度のアーク
５の保持のための必要最少限の所でモータ駆動回路20へ
出力し、モータ16を停止してそれ以上の電極３の上昇を
制限する。
昇降装置10は電極３を引き上げるように作用するが、そ
の移動量は電極昇降距離検出器17により検知され、制御
装置18はこの移動量が数ミリ又は数十ミリ程度のアーク
５の保持のための必要最少限の所でモータ駆動回路20へ
出力し、モータ16を停止してそれ以上の電極３の上昇を
制限する。
なお、電極昇降距離検出器17は減速機15以外の個所、例
えばドラム14やワイヤー13若しくはモータ16に設けたも
のでもよく、また電極昇降装置10が液圧シリンダーによ
りアーム12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。
えばドラム14やワイヤー13若しくはモータ16に設けたも
のでもよく、また電極昇降装置10が液圧シリンダーによ
りアーム12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。
以上述べたように本発明の直流アーク炉の電極位置制御
方法は、直流アーク発生直後の昇降装置による電極上昇
量を一定量に制限することにより、安定したアーク発生
を行わせることができるものである。
方法は、直流アーク発生直後の昇降装置による電極上昇
量を一定量に制限することにより、安定したアーク発生
を行わせ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位置制御方法の１
実施例を示す説明図、第２図は直流アーク炉の電源構成
を示す回路図、第３図は直流アーク炉の構造を示す縦断
側面図である。 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 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……マスト、12……アーム 13……ワイヤー、14……ドラム 15……減速機、16……モータ 17……電極昇降距離検出器 18……制御装置、19……短絡電流検出装置 20……モータ駆動回路、22…炉蓋 23……炉底電極
実施例を示す説明図、第２図は直流アーク炉の電源構成
を示す回路図、第３図は直流アーク炉の構造を示す縦断
側面図である。 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 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……マスト、12……アーム 13……ワイヤー、14……ドラム 15……減速機、16……モータ 17……電極昇降距離検出器 18……制御装置、19……短絡電流検出装置 20……モータ駆動回路、22…炉蓋 23……炉底電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 敏道 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 高橋 昭一 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 岡崎 金造 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−143994（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−5671（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】電流発生検知手段によりアーク電流値を検
出し、この電流値に応じて電極昇降装置により電極位置
を制御するようにした直流アーク炉の電極位置制御方法
において、アーク発生直後のアーク電流値を検出したと
きには、前記電極昇降装置による電極上昇量を一定値に
制限することを特徴とする直流アーク炉の電極位置制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268935A JPH0752066B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 直流アーク炉の電極位置制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268935A JPH0752066B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 直流アーク炉の電極位置制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115684A JPH02115684A (ja) | 1990-04-27 |
| JPH0752066B2 true JPH0752066B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17465328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63268935A Expired - Lifetime JPH0752066B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 直流アーク炉の電極位置制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752066B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020018709A (ko) * | 2000-09-04 | 2002-03-09 | 이구택 | 전기로의 전극 위치 조정용 홀더장치 및 이를 이용한 전극하강거리 제어방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61143994A (ja) * | 1984-12-18 | 1986-07-01 | 川崎製鉄株式会社 | 精錬用ア−ク炉における初期操業監視方法 |
| JPS635671A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Sony Corp | 電子ビ−ム録画装置 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63268935A patent/JPH0752066B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02115684A (ja) | 1990-04-27 |
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