JPH0927390A - 耐折損性に優れた電気製鋼アーク炉用黒鉛電極 - Google Patents
耐折損性に優れた電気製鋼アーク炉用黒鉛電極Info
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- JPH0927390A JPH0927390A JP7197889A JP19788995A JPH0927390A JP H0927390 A JPH0927390 A JP H0927390A JP 7197889 A JP7197889 A JP 7197889A JP 19788995 A JP19788995 A JP 19788995A JP H0927390 A JPH0927390 A JP H0927390A
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- electrode
- breake
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- 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
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Discharge Heating (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製鋼用アーク炉、特に直流炉用の大型の
黒鉛電極の折損防止対策にすぐれた効果を呈するように
品質設計された黒鉛電極を提供する。 【解決手段】 製鋼用アーク炉用の黒鉛電極であっ
て直径が２４〜２６インチ、２８インチ、３０インチの
いずれかであって、前記各直径の黒鉛電極において曲げ
強さ、弾性率、固有抵抗、熱膨張係数の４項目の品質特
性を特定した黒鉛電極。
黒鉛電極の折損防止対策にすぐれた効果を呈するように
品質設計された黒鉛電極を提供する。 【解決手段】 製鋼用アーク炉用の黒鉛電極であっ
て直径が２４〜２６インチ、２８インチ、３０インチの
いずれかであって、前記各直径の黒鉛電極において曲げ
強さ、弾性率、固有抵抗、熱膨張係数の４項目の品質特
性を特定した黒鉛電極。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、電気製鋼アーク炉用黒鉛電極に
関し、特にその品質設計について耐折損性にすぐれるよ
うにした黒鉛電極に関する。
関し、特にその品質設計について耐折損性にすぐれるよ
うにした黒鉛電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鋼用アーク電気炉において、使用され
る黒鉛電極（以下電極という）は、原料の針状コークス
にバインダーピッチを混捏し、押し出し成形し、一次焼
成、含浸、再焼成、黒鉛化した後、所定の寸法に製品加
工される。
る黒鉛電極（以下電極という）は、原料の針状コークス
にバインダーピッチを混捏し、押し出し成形し、一次焼
成、含浸、再焼成、黒鉛化した後、所定の寸法に製品加
工される。
【０００３】この電極は、操業中に度々折損事故を生
じ、折損防止対策が望まれている。
じ、折損防止対策が望まれている。
【０００４】例えば、特公昭６３−４４２７８号には、
黒鉛電極において、電極の長さ方向に対する直角断面に
おける黒鉛化度が中心部より外周にむけて、漸減し、か
つ黒鉛化度の等高線分布が同心円状をなしているよう
に、設計して熱応力の発生を同心円的にすることによ
り、電極の破損、破壊を防止する技術が記載されてい
る。
黒鉛電極において、電極の長さ方向に対する直角断面に
おける黒鉛化度が中心部より外周にむけて、漸減し、か
つ黒鉛化度の等高線分布が同心円状をなしているよう
に、設計して熱応力の発生を同心円的にすることによ
り、電極の破損、破壊を防止する技術が記載されてい
る。
【０００５】かかる方法も電極折損防止の対策となる
が、熱応力による折損の他に、スクラップ崩落による折
損なども踏まえた上で、より確実、総合的に電極の折損
を防止する技術が望まれている。
が、熱応力による折損の他に、スクラップ崩落による折
損なども踏まえた上で、より確実、総合的に電極の折損
を防止する技術が望まれている。
【０００６】従来より電極の品質設計も、市場成績を確
認しながら、経験的になされているのが現状であり、折
損のメカニズムと品質設計の関係を十分考慮した対策は
なされていなかった。さらに近年には製鋼用電気アーク
炉は、省エネルギー高効率化をねらいとして交流炉より
直流炉（ＤＣ炉）への移行が急であり、これに伴い電極
も大型化してきており、以前は２４インチ程度のものだ
ったが、最近では２６インチ、２８インチのものが主流
となってきている。
認しながら、経験的になされているのが現状であり、折
損のメカニズムと品質設計の関係を十分考慮した対策は
なされていなかった。さらに近年には製鋼用電気アーク
炉は、省エネルギー高効率化をねらいとして交流炉より
直流炉（ＤＣ炉）への移行が急であり、これに伴い電極
も大型化してきており、以前は２４インチ程度のものだ
ったが、最近では２６インチ、２８インチのものが主流
となってきている。
【０００７】このような大型化に伴い電極に要求される
品質特性も一層きびしくなってきており、折損防止の技
術が切望されていた。
品質特性も一層きびしくなってきており、折損防止の技
術が切望されていた。
【０００８】
【発明の課題】上記の問題点に鑑み、本発明者は、製鋼
用アーク炉、特に直流炉用の大型の黒鉛電極の折損防止
対策にすぐれた効果を呈するように品質設計された黒鉛
電極を提供しようとする
用アーク炉、特に直流炉用の大型の黒鉛電極の折損防止
対策にすぐれた効果を呈するように品質設計された黒鉛
電極を提供しようとする
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明者が提供するのは、製鋼用アーク炉用の黒鉛
電極であって直径が、２４〜２６インチ、２８インチ、
３０インチのいずれかで、前記各直径の黒鉛電極におい
て、曲げ強さ、弾性率、固有抵抗、熱膨張係数の４項目
の品質特性が下記の表１記載のうち少なくとも３項目を
満足する黒鉛電極である。
め、本発明者が提供するのは、製鋼用アーク炉用の黒鉛
電極であって直径が、２４〜２６インチ、２８インチ、
３０インチのいずれかで、前記各直径の黒鉛電極におい
て、曲げ強さ、弾性率、固有抵抗、熱膨張係数の４項目
の品質特性が下記の表１記載のうち少なくとも３項目を
満足する黒鉛電極である。
【表１】
【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。電極にお
ける折損原因は、大きく言えば スクラップ崩落によるもの。 熱応力によるスポーリング。 の２つに大別される。のスクラップ崩落による折損に
対しては、電極の品質特性のうち、曲げ強さ、弾性率を
最適に定めることが必要である。この点については、電
極に加わる衝撃エネルギー（ＥS ）をスクラップの落下
角度（θ）、スクラップ相互の融着度（ａ）の実測値に
基き統計計算し、電極の許容吸収エネルギーより折損荷
重を求め、電極の許容曲げ強さ、及び弾性率を最適にし
た。
ける折損原因は、大きく言えば スクラップ崩落によるもの。 熱応力によるスポーリング。 の２つに大別される。のスクラップ崩落による折損に
対しては、電極の品質特性のうち、曲げ強さ、弾性率を
最適に定めることが必要である。この点については、電
極に加わる衝撃エネルギー（ＥS ）をスクラップの落下
角度（θ）、スクラップ相互の融着度（ａ）の実測値に
基き統計計算し、電極の許容吸収エネルギーより折損荷
重を求め、電極の許容曲げ強さ、及び弾性率を最適にし
た。
【００１１】その結果、電極の最適の曲げ強さは、２４
〜２６インチのものでは、１３５kg/cm2以上、２８イン
チでは１２０Kg/cm2以上、３０インチでは１１０Kg/cm2
以上である。また最適の弾性率については、２４〜２６
インチのものでは、１２５０kg/mm2以下、２８インチで
は、１１５０kg/mm2以下、３０インチでは１１００kg/m
m2以下である。
〜２６インチのものでは、１３５kg/cm2以上、２８イン
チでは１２０Kg/cm2以上、３０インチでは１１０Kg/cm2
以上である。また最適の弾性率については、２４〜２６
インチのものでは、１２５０kg/mm2以下、２８インチで
は、１１５０kg/mm2以下、３０インチでは１１００kg/m
m2以下である。
【００１２】曲げ強さが上記の範囲以下であると、耐折
損モーメントが低く、電極への衝撃エネルギーによる折
損の確率が増加するので問題がある。また弾性率が、上
記の範囲以上であると吸収エネルギーが低下し、衝撃エ
ネルギーを弾性体として吸収できない確率が増加するの
で問題がある。
損モーメントが低く、電極への衝撃エネルギーによる折
損の確率が増加するので問題がある。また弾性率が、上
記の範囲以上であると吸収エネルギーが低下し、衝撃エ
ネルギーを弾性体として吸収できない確率が増加するの
で問題がある。
【００１３】の熱応力によるスポーリングについて
は、ジュール発熱による電極温度の内外差で発生する熱
応力に起因する破壊である。この熱応力を解析し、電極
の品質特性として、熱膨張係数と固有抵抗の最適化を試
みた。その結果、熱膨張係数は２４〜２６インチのもの
では、１．２５×１０-7／℃以下、２８インチのもので
は１．２×１０-7／℃以下、３０インチのものでは、
１．１５×１０-7／℃以下が最適である。熱膨張係数が
上記以上であるとジュール発熱による熱応力に耐えられ
ず電極表面に亀裂（クラック）が発生し部分的に落下す
る問題が生じる。
は、ジュール発熱による電極温度の内外差で発生する熱
応力に起因する破壊である。この熱応力を解析し、電極
の品質特性として、熱膨張係数と固有抵抗の最適化を試
みた。その結果、熱膨張係数は２４〜２６インチのもの
では、１．２５×１０-7／℃以下、２８インチのもので
は１．２×１０-7／℃以下、３０インチのものでは、
１．１５×１０-7／℃以下が最適である。熱膨張係数が
上記以上であるとジュール発熱による熱応力に耐えられ
ず電極表面に亀裂（クラック）が発生し部分的に落下す
る問題が生じる。
【００１４】固有抵抗については、２４〜２６インチの
ものでは、５．２×１０-4Ωｃｍ以下、２８インチでは
５．０×１０-4Ωｃｍ以下、３０インチでは、４．８×
１０-4Ωｃｍ以下が最適である。 固有抵抗が上記以上
であると、ジュール発熱量が増加し、熱応力が大きくな
る問題が生じる。
ものでは、５．２×１０-4Ωｃｍ以下、２８インチでは
５．０×１０-4Ωｃｍ以下、３０インチでは、４．８×
１０-4Ωｃｍ以下が最適である。 固有抵抗が上記以上
であると、ジュール発熱量が増加し、熱応力が大きくな
る問題が生じる。
【００１５】このようにスクラップ崩落による折損性へ
の対策としては、曲げ強度と弾性率を、熱応力によるス
ポーリングについては、熱膨張係数と固有抵抗をそれぞ
れ黒鉛電極の品質特性で最適値にすることにより、黒鉛
電極の確実な折損防止がなされる。上記の４つの品質特
性を全て具えた電極が最も好ましいが、少なくとも３つ
を満足させることが必要である。
の対策としては、曲げ強度と弾性率を、熱応力によるス
ポーリングについては、熱膨張係数と固有抵抗をそれぞ
れ黒鉛電極の品質特性で最適値にすることにより、黒鉛
電極の確実な折損防止がなされる。上記の４つの品質特
性を全て具えた電極が最も好ましいが、少なくとも３つ
を満足させることが必要である。
【００１６】
【本発明の効果】本発明によると、製鋼用アーク電気炉
において、電極の折損防止に品質特性の面より総合的な
対策がなされ、折損率の低減に効果が大である。その結
果、電極原単位においても大きな効果を発揮し、工業上
非常に重要である。
において、電極の折損防止に品質特性の面より総合的な
対策がなされ、折損率の低減に効果が大である。その結
果、電極原単位においても大きな効果を発揮し、工業上
非常に重要である。
【００１７】
【実施例】直径が２４インチ、２８インチ、３０インチ
の黒鉛電極につき、表２のように本発明品と従来品で、
曲げ強さ、弾性率、固有抵抗、熱膨張係数の４つの特性
につき、設計した。折損率とスポーリング指数は同表の
通りであり、本発明が従来品より顕著な効果を有してい
るとわかる。
の黒鉛電極につき、表２のように本発明品と従来品で、
曲げ強さ、弾性率、固有抵抗、熱膨張係数の４つの特性
につき、設計した。折損率とスポーリング指数は同表の
通りであり、本発明が従来品より顕著な効果を有してい
るとわかる。
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】製鋼用アーク炉用の黒鉛電極であって直径
が、２４〜２６インチ、２８インチ、３０インチのいず
れかで、前記各直径の黒鉛電極において、曲げ強さ、弾
性率、固有抵抗、熱膨張係数の４項目の品質特性が下記
表１の記載のうち少なくとも３項目を満足する黒鉛電
極。 【表１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7197889A JPH0927390A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 耐折損性に優れた電気製鋼アーク炉用黒鉛電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7197889A JPH0927390A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 耐折損性に優れた電気製鋼アーク炉用黒鉛電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927390A true JPH0927390A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16381985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7197889A Pending JPH0927390A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 耐折損性に優れた電気製鋼アーク炉用黒鉛電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0927390A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104837233A (zh) * | 2013-05-24 | 2015-08-12 | 河北顺天电极有限公司 | 一种增强型复合石墨电极的制作方法 |
| CN111517792A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-11 | 焦作市东星炭电极有限公司 | 一种直径1320mm的特大规格石墨电极及其制备方法 |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP7197889A patent/JPH0927390A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104837233A (zh) * | 2013-05-24 | 2015-08-12 | 河北顺天电极有限公司 | 一种增强型复合石墨电极的制作方法 |
| CN111517792A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-11 | 焦作市东星炭电极有限公司 | 一种直径1320mm的特大规格石墨电极及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000815 |