JPH085250A - 直流アーク炉の炉底電極 - Google Patents
直流アーク炉の炉底電極Info
- Publication number
- JPH085250A JPH085250A JP6163085A JP16308594A JPH085250A JP H085250 A JPH085250 A JP H085250A JP 6163085 A JP6163085 A JP 6163085A JP 16308594 A JP16308594 A JP 16308594A JP H085250 A JPH085250 A JP H085250A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 寿命が長く、かつ安全性の高い直流アーク炉
の炉底電極を提供すること。 【構成】 直流アーク炉の炉底電極をコンタクトピン3
を多数配設した上部基盤7の下方に、中間連結部10を
介して下面に冷却水を流通させる冷却水パイプ11を配
設した下部基盤12を積層して構成する。
の炉底電極を提供すること。 【構成】 直流アーク炉の炉底電極をコンタクトピン3
を多数配設した上部基盤7の下方に、中間連結部10を
介して下面に冷却水を流通させる冷却水パイプ11を配
設した下部基盤12を積層して構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属精錬用の直流アーク
炉の炉底電極に関し、さらに詳しくは、コンタクトピン
を多数配設した基盤を有するマルチピン方式の炉底電極
に関するものである。
炉の炉底電極に関し、さらに詳しくは、コンタクトピン
を多数配設した基盤を有するマルチピン方式の炉底電極
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属精錬用の直流アーク炉は、炉底電極
の方式によって、マルチピン方式、導電煉瓦方式等に分
類されている。
の方式によって、マルチピン方式、導電煉瓦方式等に分
類されている。
【0003】このうち、マルチピン方式の直流アーク炉
は、図3及び図4に示すように、炉体2の底部にコンタ
クトピン3を多数配設した基盤4からなる炉底電極を有
するものである。
は、図3及び図4に示すように、炉体2の底部にコンタ
クトピン3を多数配設した基盤4からなる炉底電極を有
するものである。
【0004】ところで、このマルチピン方式の直流アー
ク炉は、他の導電煉瓦方式等の直流アーク炉と比較し
て、炉底電極の基盤4と外気との接触面積が小さいこと
から、炉底電極の寿命が短いという問題点を有してい
た。すなわち、直流アーク炉の炉底電極は、例えば製鋼
炉の場合、摂氏1500〜1700度に達する溶鋼との
接触及び電極を流れる高密度の電流によるジュール熱に
より高温に加熱される結果、炉底電極を構成する炉底電
極耐火物1及びコンタクトピン3を多数配設した基盤4
は、厳しい使用条件の下に置かれることになる。このた
め、炉底電極を構成する炉底電極耐火物1及びコンタク
トピン3を多数配設した基盤4の損耗が早く、炉底電極
の寿命を低下させる大きな要因となっていた。また、炉
底電極の寿命の末期には、炉底電極耐火物1等の層の厚
みが薄くなり、炉底電極耐火物1の浮上や異常損耗等に
よる溶鋼の漏洩の危険性があるため、炉底電極は、その
使用限界厚さまで損耗する前に安全のために新しい炉底
電極と交換するようにしているのが現状である。
ク炉は、他の導電煉瓦方式等の直流アーク炉と比較し
て、炉底電極の基盤4と外気との接触面積が小さいこと
から、炉底電極の寿命が短いという問題点を有してい
た。すなわち、直流アーク炉の炉底電極は、例えば製鋼
炉の場合、摂氏1500〜1700度に達する溶鋼との
接触及び電極を流れる高密度の電流によるジュール熱に
より高温に加熱される結果、炉底電極を構成する炉底電
極耐火物1及びコンタクトピン3を多数配設した基盤4
は、厳しい使用条件の下に置かれることになる。このた
め、炉底電極を構成する炉底電極耐火物1及びコンタク
トピン3を多数配設した基盤4の損耗が早く、炉底電極
の寿命を低下させる大きな要因となっていた。また、炉
底電極の寿命の末期には、炉底電極耐火物1等の層の厚
みが薄くなり、炉底電極耐火物1の浮上や異常損耗等に
よる溶鋼の漏洩の危険性があるため、炉底電極は、その
使用限界厚さまで損耗する前に安全のために新しい炉底
電極と交換するようにしているのが現状である。
【0005】この解決策として、直流アーク炉の炉底電
極を強制的に空冷する方式が多く採用されているが、こ
の方式では炉底電極の寿命に寄与する十分な冷却効果を
得ることができなかった。
極を強制的に空冷する方式が多く採用されているが、こ
の方式では炉底電極の寿命に寄与する十分な冷却効果を
得ることができなかった。
【0006】一方、水冷方式は、従来の炉底電極の構造
では、万一溶鋼が漏洩した場合に水蒸気爆発を誘発する
危険性があるため、現実にはほとんど採用されていない
のが実情である。
では、万一溶鋼が漏洩した場合に水蒸気爆発を誘発する
危険性があるため、現実にはほとんど採用されていない
のが実情である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
マルチピン方式の直流アーク炉の炉底電極の有する問題
点を解決し、寿命が長く、かつ安全性の高い直流アーク
炉の炉底電極を提供することを目的とする。
マルチピン方式の直流アーク炉の炉底電極の有する問題
点を解決し、寿命が長く、かつ安全性の高い直流アーク
炉の炉底電極を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の直流アーク炉の炉底電極は、コンタクトピ
ンを多数配設した上部基盤の下方に中間連結部を介して
水冷構造を有する下部基盤を積層してなることを要旨と
する。
め、本発明の直流アーク炉の炉底電極は、コンタクトピ
ンを多数配設した上部基盤の下方に中間連結部を介して
水冷構造を有する下部基盤を積層してなることを要旨と
する。
【0009】
【作用】本発明の直流アーク炉の炉底電極の各構成要素
は、それぞれ以下の作用を奏する。 (上部基盤) 電流及び温度の分散の均一化を図り、コンタクトピ
ンの局部的な温度上昇を防止し、炉底電極の寿命を延ば
す。 炉底電極耐火物の異常消耗等による溶鋼の漏洩を食
い止める。 (中間連結部) 上部基盤と下部基盤を機械的に連結、固定すること
によって、電気的、熱的にも連結する。 溶鋼の漏洩を食い止める。 (下部基盤) 中間連結部を介して、炉底電極耐火物、コンタクト
ピン及び上部基盤の温度上昇を抑制する。 万一、上部基盤、中間連結部を越えて溶鋼が漏洩し
た場合に、溶鋼を急冷し、凝固させる。
は、それぞれ以下の作用を奏する。 (上部基盤) 電流及び温度の分散の均一化を図り、コンタクトピ
ンの局部的な温度上昇を防止し、炉底電極の寿命を延ば
す。 炉底電極耐火物の異常消耗等による溶鋼の漏洩を食
い止める。 (中間連結部) 上部基盤と下部基盤を機械的に連結、固定すること
によって、電気的、熱的にも連結する。 溶鋼の漏洩を食い止める。 (下部基盤) 中間連結部を介して、炉底電極耐火物、コンタクト
ピン及び上部基盤の温度上昇を抑制する。 万一、上部基盤、中間連結部を越えて溶鋼が漏洩し
た場合に、溶鋼を急冷し、凝固させる。
【0010】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
る。
【0011】図1は、本発明の直流アーク炉の炉底電極
の第1実施例を示す。この炉底電極は、150トン級の
直流アーク炉の炉体2の底部に配設されるもので、マグ
ネシア・カーボン製の炉底電極耐火物1及び普通鋼製の
コンタクトピン3を多数配設した普通鋼製の上部基盤7
からなる上部構造部と、その下方に設けた多数の普通鋼
製の連結ピン8と耐火物製充填材9からなる中間連結部
10と、下面に冷却水を流通させる冷却水パイプ11を
配設した普通鋼製の下部基盤12と、下部基盤12に配
設した給電ケーブル取付部5とから構成する。この炉底
電極において、中間連結部10を構成する連結ピン8
は、上部基盤7と下部基盤12を機械的に連結、固定す
るだけでなく、電気的、熱的にも所要の設計基準を満た
して連結されるように、その寸法及び本数を決定する。
の第1実施例を示す。この炉底電極は、150トン級の
直流アーク炉の炉体2の底部に配設されるもので、マグ
ネシア・カーボン製の炉底電極耐火物1及び普通鋼製の
コンタクトピン3を多数配設した普通鋼製の上部基盤7
からなる上部構造部と、その下方に設けた多数の普通鋼
製の連結ピン8と耐火物製充填材9からなる中間連結部
10と、下面に冷却水を流通させる冷却水パイプ11を
配設した普通鋼製の下部基盤12と、下部基盤12に配
設した給電ケーブル取付部5とから構成する。この炉底
電極において、中間連結部10を構成する連結ピン8
は、上部基盤7と下部基盤12を機械的に連結、固定す
るだけでなく、電気的、熱的にも所要の設計基準を満た
して連結されるように、その寸法及び本数を決定する。
【0012】図2は、本発明の直流アーク炉の炉底電極
の第2実施例を示す。この炉底電極は、150トン級の
直流アーク炉の炉体2の底部に配設されるもので、マグ
ネシア・カーボン製の炉底電極耐火物1及び普通鋼製の
コンタクトピン3を多数配設した普通鋼製の上部基盤7
からなる上部構造部と、連結ピン8をその上面及び下面
に形成した普通鋼製の中間基盤13と耐火物製充填材9
からなる中間連結部10と、下面に冷却水を流通させる
冷却水水路14を形成した銅製の下部基盤12と、下部
基盤12に配設した給電ケーブル取付部5とから構成す
る。この炉底電極において、中間連結部10の中間基盤
13に形成した連結ピン8は、上部基盤7と下部基盤1
2を機械的に連結、固定するだけでなく、電気的、熱的
にも所要の設計基準を満たして連結されるように、その
寸法及び本数を決定する。
の第2実施例を示す。この炉底電極は、150トン級の
直流アーク炉の炉体2の底部に配設されるもので、マグ
ネシア・カーボン製の炉底電極耐火物1及び普通鋼製の
コンタクトピン3を多数配設した普通鋼製の上部基盤7
からなる上部構造部と、連結ピン8をその上面及び下面
に形成した普通鋼製の中間基盤13と耐火物製充填材9
からなる中間連結部10と、下面に冷却水を流通させる
冷却水水路14を形成した銅製の下部基盤12と、下部
基盤12に配設した給電ケーブル取付部5とから構成す
る。この炉底電極において、中間連結部10の中間基盤
13に形成した連結ピン8は、上部基盤7と下部基盤1
2を機械的に連結、固定するだけでなく、電気的、熱的
にも所要の設計基準を満たして連結されるように、その
寸法及び本数を決定する。
【0013】上記2つの実施例に示す直流アーク炉の炉
底電極は、いずれも、図4に示すような電極昇降調節装
置により自動的に昇降する電極6を備えた従来公知の構
造の直流アーク炉の炉体2の底部に取り付けて用いられ
るが、この炉底電極は、新規の直流アーク炉のみなら
ず、既設の直流アーク炉にも組み込むことが可能であ
る。
底電極は、いずれも、図4に示すような電極昇降調節装
置により自動的に昇降する電極6を備えた従来公知の構
造の直流アーク炉の炉体2の底部に取り付けて用いられ
るが、この炉底電極は、新規の直流アーク炉のみなら
ず、既設の直流アーク炉にも組み込むことが可能であ
る。
【0014】この場合において、炉底電極耐火物1、コ
ンタクトピン3を配設した上部基盤7、中間連結部1
0、下部基盤12は、それぞれ電気的、熱的に所要の設
計基準を満たす範囲において、その厚み等の形状及び材
質を任意に決定することができる。例えば、実施例1や
実施例2に示す連結ピン8と耐火物製充填材9からなる
中間連結部10に代えて、中間連結部10を単一材料
や、他の複合材料で構成したり、連結ピン8をフィン状
の板材で構成することができる。また、実施例2に示す
ように中間連結部10に中間基盤13を設け基盤を3段
以上の多段にしたり、基盤を銅製にすることもできる。
ンタクトピン3を配設した上部基盤7、中間連結部1
0、下部基盤12は、それぞれ電気的、熱的に所要の設
計基準を満たす範囲において、その厚み等の形状及び材
質を任意に決定することができる。例えば、実施例1や
実施例2に示す連結ピン8と耐火物製充填材9からなる
中間連結部10に代えて、中間連結部10を単一材料
や、他の複合材料で構成したり、連結ピン8をフィン状
の板材で構成することができる。また、実施例2に示す
ように中間連結部10に中間基盤13を設け基盤を3段
以上の多段にしたり、基盤を銅製にすることもできる。
【0015】また、下部基盤12に設ける水冷構造は、
実施例1に示すように下部基盤12の下面に冷却水を流
通させる冷却水パイプ11を配設したり、実施例2に示
すように下部基盤12の下面に冷却水を流通させる冷却
水水路14を形成するものに限定されず、例えば、冷却
水パイプを下部基盤内に配設してもよい。また、冷却水
パイプ等に代えて、下部基盤の下面に放熱フィンを形成
するとともに、この放熱フィンに冷却水をスプレイした
り、ミスト状にして吹き付けることにより、下部基盤を
介して炉底電極全体を強制的に冷却することもできる。
実施例1に示すように下部基盤12の下面に冷却水を流
通させる冷却水パイプ11を配設したり、実施例2に示
すように下部基盤12の下面に冷却水を流通させる冷却
水水路14を形成するものに限定されず、例えば、冷却
水パイプを下部基盤内に配設してもよい。また、冷却水
パイプ等に代えて、下部基盤の下面に放熱フィンを形成
するとともに、この放熱フィンに冷却水をスプレイした
り、ミスト状にして吹き付けることにより、下部基盤を
介して炉底電極全体を強制的に冷却することもできる。
【0016】さらに、上部基盤7、中間連結部10及び
下部基盤12の適宜位置に熱電対等の温度検出装置を設
置し、常時自動的に上部基盤7、中間連結部10及び下
部基盤12の各部位の温度を測定し、正常値と比較する
ことにより、溶鋼の漏洩等の異常事態の発生を速やかに
検知し、直流アーク炉の稼働を停止する等、直流アーク
炉の稼働状態を自動的に制御することが望ましい。
下部基盤12の適宜位置に熱電対等の温度検出装置を設
置し、常時自動的に上部基盤7、中間連結部10及び下
部基盤12の各部位の温度を測定し、正常値と比較する
ことにより、溶鋼の漏洩等の異常事態の発生を速やかに
検知し、直流アーク炉の稼働を停止する等、直流アーク
炉の稼働状態を自動的に制御することが望ましい。
【0017】本発明の直流アーク炉の炉底電極は、冷却
水パイプ11、冷却水水路14等の水冷構造を有する下
部基盤12を介して炉底電極全体を強制的に冷却するこ
とにより、溶鋼と接触する炉底電極耐火物1及びコンタ
クトピン3の温度を低下させることにより、炉底電極耐
火物1及びコンタクトピン3の損耗の度合いを低減する
ことができる。この結果、炉底電極の寿命は従来の炉底
電極の場合の400〜500チャージに対して、本発明
の炉底電極ではチャージ数を従来の3〜4倍と飛躍的に
向上できることが明らかとなった。さらに、使用後の炉
底電極を観察した結果、従来の炉底電極の場合、炉底電
極耐火物1及びコンタクトピン3の局部的な異常損耗が
観察されたのに対して、本発明の炉底電極ではかかる局
部的な異常損耗は観察されず、所期の目的を十分に達成
できることが確認された。
水パイプ11、冷却水水路14等の水冷構造を有する下
部基盤12を介して炉底電極全体を強制的に冷却するこ
とにより、溶鋼と接触する炉底電極耐火物1及びコンタ
クトピン3の温度を低下させることにより、炉底電極耐
火物1及びコンタクトピン3の損耗の度合いを低減する
ことができる。この結果、炉底電極の寿命は従来の炉底
電極の場合の400〜500チャージに対して、本発明
の炉底電極ではチャージ数を従来の3〜4倍と飛躍的に
向上できることが明らかとなった。さらに、使用後の炉
底電極を観察した結果、従来の炉底電極の場合、炉底電
極耐火物1及びコンタクトピン3の局部的な異常損耗が
観察されたのに対して、本発明の炉底電極ではかかる局
部的な異常損耗は観察されず、所期の目的を十分に達成
できることが確認された。
【0018】また、本発明の炉底電極の場合、万一溶鋼
が漏洩しても、上部基盤7、中間連結部10で溶鋼の漏
洩を食い止めることができ、さらにこれらを越えて溶鋼
が漏洩しても、水冷構造を有する下部基盤12において
溶鋼を急冷し、凝固させることができ、溶鋼の漏洩によ
る水蒸気爆発のおそれをなくすことができる。
が漏洩しても、上部基盤7、中間連結部10で溶鋼の漏
洩を食い止めることができ、さらにこれらを越えて溶鋼
が漏洩しても、水冷構造を有する下部基盤12において
溶鋼を急冷し、凝固させることができ、溶鋼の漏洩によ
る水蒸気爆発のおそれをなくすことができる。
【0019】
【発明の効果】本発明の直流アーク炉の炉底電極によれ
ば、高い安全性を維持しながら直流アーク炉の炉底電極
の耐久性を向上することができ、これによって、直流ア
ーク炉の稼働効率を向上し、コストを低減することがで
きる。
ば、高い安全性を維持しながら直流アーク炉の炉底電極
の耐久性を向上することができ、これによって、直流ア
ーク炉の稼働効率を向上し、コストを低減することがで
きる。
【図1】本発明の直流アーク炉の炉底電極の第1実施例
を示す図。
を示す図。
【図2】本発明の直流アーク炉の炉底電極の第2実施例
を示す図。
を示す図。
【図3】従来の直流アーク炉の炉底電極を示す図。
【図4】従来の直流アーク炉の全体を示す図。
1 炉底電極耐火物 2 炉体 3 コンタクトピン 4 基盤 5 給電ケーブル取付部 6 電極 7 上部基盤 8 連結ピン 9 耐火物製充填材 10 中間連結部 11 冷却水パイプ 12 下部基盤 13 中間基盤 14 冷却水水路
Claims (1)
- 【請求項1】 直流アーク炉の炉底電極において、コン
タクトピンを多数配設した上部基盤の下方に中間連結部
を介して水冷構造を有する下部基盤を積層してなること
を特徴とする直流アーク炉の炉底電極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163085A JPH085250A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 直流アーク炉の炉底電極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163085A JPH085250A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 直流アーク炉の炉底電極 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH085250A true JPH085250A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15766904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6163085A Pending JPH085250A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 直流アーク炉の炉底電極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH085250A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018503789A (ja) * | 2014-11-27 | 2018-02-08 | ダニエリ アンド シー.オフィス メカニケ エスピーエーDanieli&C.Officine Meccaniche Spa | 冶金プラント用の直流アーク炉 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0212195B2 (ja) * | 1980-05-30 | 1990-03-19 | Gee Aa Oo G Fuyuuru Automatsuioon Unto Oruganizatsuioon Mbh | |
JPH04273986A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-30 | Daido Steel Co Ltd | 直流アーク溶解炉における炉底電極 |
JPH0618182A (ja) * | 1991-01-25 | 1994-01-25 | Kyoei Seiko Kk | 直流電気炉の炉床電極 |
JPH0666483A (ja) * | 1992-08-14 | 1994-03-08 | Nkk Corp | 直流アーク炉 |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP6163085A patent/JPH085250A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0212195B2 (ja) * | 1980-05-30 | 1990-03-19 | Gee Aa Oo G Fuyuuru Automatsuioon Unto Oruganizatsuioon Mbh | |
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JP2018503789A (ja) * | 2014-11-27 | 2018-02-08 | ダニエリ アンド シー.オフィス メカニケ エスピーエーDanieli&C.Officine Meccaniche Spa | 冶金プラント用の直流アーク炉 |
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Date | Code | Title | Description |
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