JPH10509836A - 直流アーク炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 炉の容器（５）上に配置されるとともに該炉の容器（５）内に突出する２つあるいはそれ以上の電極（１０）を具備する冶金用の直流アーク炉（２）。電極（１０）に伝導される電流から引き出される磁場の影響および電気アークの偏位の影響を回避するために、各電極（１０）に配される電気供給手段（１４，１５）は、各々、供給すべき電極（１０）のすぐ近傍に配置され、１つの電極（１０）の電気供給手段（１４，１５）は、炉の容器（５）の方向に見た場合に、他の電極（１０）の電気供給手段（１４，１５）から空間的に離間して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】直流アーク炉 本発明は、炉の容器上に配置されるとともに該炉の容器内に突出する２つある いはそれ以上の電極を具備する冶金用の直流アーク炉に関する。 このタイプの直流アーク炉は、例えば、米国特許第３，９４９，１５１号明細 書により公知である。この炉は、該炉の基礎部において見られるように放射状に 対称的に配置されている３つの電極を具備している。前記電極に電気を供給する 電気供給手段は、前記炉の一側方に集中して配置されている。その各電極には、 電極から離間している１つの整流器によって電流が供給されており、高電流ライ ンが、炉の周囲において、前記炉の一側方に配置される整流器ステーションから 離れて、供給すべき各電極に連絡している。 前記高電流ラインは、電極チップ（ｔｉｐｓ）と溶融金属との間において発生 する電気アークの電気的アークの偏位を誘引する強い電場に囲まれている。これ により、電極の消耗に強い不均一が生じるだけではなく、炉の容器の煉瓦に熱的 な強い過負荷がかかることになる。このような現象を回避するために、米国特許 第３，９４９，１５１号明細書によれば、直流アーク炉の底部には、６つのアノ ードが設けられており、このアノードは、分離スイッチ機構によって上部から炉 の中へ突出する電極と接続されている。このような公知の電極装置およびその特 殊な回路は、構造的にかつ、回路的に高価であるとともに、前記炉を交流炉のよ うに機能させることになる。 本発明は、これらの欠点及び困難を回避することを目的としており、その目的 において、当初定義したような数個の電極を具備する直流アーク炉において、電 極に流れる電流に誘引される磁場の作用によって引き起こされる電気アークの偏 位を回避することである。電気アークは、炉の全動作期間を通して均一に燃焼さ れるべきであり、かつ、直流アーク炉内の熱的不均一を回避し、かつ炉の容器の 煉瓦の消耗が大きくなることを回避するために正確に定められた方向へ向けて発 生されるべきである。 本発明によれば、上記目的は、前記各電極のために設けられた電気供給手段が 、供給されるべき電極のすぐ近傍に各々配置され、１つの電極の電気供給手段が 、炉の容器の周囲の方向に見た際に、他の電極の電気供給手段から空間的に離間 されるように配置されることにより達成される。 前記電気供給手段を最短距離で直接引き出すようにされた高電流ラインの場合 にはなおさらであるが、例えば、整流器のスロットル等のような電気供給手段は 、各々、各電極のすぐ近傍にくるように、電極間の一方向だけの非対称な相互作 用を最小にするように配置される。 好ましい実施の形態によれば、直流アーク炉の基礎部において見られるように 、１つの電極に連絡された高電流ラインは、この電極に設けられている整流器ス テーションまで、前記炉の垂直中心軸に対して略放射状の方向に延びるように配 置されている。 好ましくは、前記電極および前記高電流ラインは、略放射状に対称に配置され る。それによって、電極の電気アークに対して非対称に作用する磁場の一方向だ けの力は、完全になくなる。 好ましくは、直流アーク炉の基礎部に見られるように、各電極には、それぞれ 別個の整流器ステーションが設けられ、この整流器ステーションは、前記電極の 放射状の延長部の領域に各々配置される。 好ましい実施の形態によれば、電気供給手段の節約を実現するためには、各電 極には、それぞれ別個の整流器ステーションが設けられ、少なくとも２つの整流 器ステーションが、各々、共通の変圧器ステーションに連結されている。 次に、本発明は、添付図面に示されている実施の形態によりさらに詳細に説明 される。この添付図面は、基礎部における直流アーク炉を模式的に示したもので ある。 符号１は炉のプラットフォームである。このプラットフォーム１内には、鋼鉄 を生産するための直流アーク炉２が挿入されている。この電気アーク炉２は、炉 の蓋部３から垂直に立ち上がるとともに、炉の容器５の直径よりも小さい直径の 中心充填軸４を具備している。 炉の容器５は、窓６を有しており、この炉の容器５は、通常の場合と同様にボ トムタップを備えている。溶融金属は、このボトムタップを通って炉の容器５の 下に設置可能なトリベ７中に流れる。ガス排気装置８は、前記充填軸４に接続さ れている。 各々、電極把持手段１１の上に支持されている４つのグラファイト製の電極１ ０は、この電極支持手段１１の助けにより、それらの縦軸方向に移動可能とされ るとともに、電極チップ（ｔｉｐｓ）周りあるいは炉の中心１２周りにわずかに 回動可能とされている。好ましくは、電極１０は、各矢印１３によって示されて いるように水平方向および垂直方向の両方向であって、側部から水平面に対して 傾けられた方向、すなわち、炉の水平面に対して垂直な側壁９を通過するような 方向に向けて、炉の容器５内へ突出している。これらの電極１０のうち各々の電 極には、それぞれ固有の整流器ステーション１４が設けられている。電極１０は 、各々、高電流ライン１５を通して整流器ステーション１４に接続されている。 この高電流ライン１５は、電極１０のすぐ近傍に各々配置されている。それゆえ 、電極１０と前記整流器ステーション１４とを、短い高電流ライン１５によって 接続することが可能になる。基礎部をみると、高電流ライン１５は、電極１０の 延長部とほぼ同方向に延長されている。これは、特に電極１０が、その回動範囲 の中心位置にある場合にそうである。 図面から明らかなように、電極１０および高電流ライン１５の両者は、基礎部 を見ると、放射状に対称に配置されている。電極１０および高電流ライン１５の 両者が放射状に対称な配置からわずかにずれても、許容できる。なぜなら、単に 電極が水平方向にも回動可能であるからである。例えば、斜線部１６内に高電流 ライン１５を配置すれば、隣接する電極１０の電気アークに対しては、いかなる 影響も及ぼさないであろう。 図示されている実施の形態によれば、各整流器ステーション１４には、それぞ れ別個の変圧器ステーション１７が設けられている。整流器ステーション１４お よび変圧器ステーション１７の両者は、炉のプラットフォーム１の下、すなわち 、炉の容器５の下のレベルに配置される。２つの隣接配置された整流器ステーシ ョン１４に電流を供給するために単一の変圧器ステーション１７を設けることも 可能である。 本発明は、図面に示されている例示的な実施例に限定されるものではなく、様 々な範囲に変更可能である。例えば、３個、６個、あるいは８個の電極１０を備 えた直流アーク炉２を形成してもよい。そのような場合には、電極１０が放射状 に対称に配置される高電流ライン１５は、基礎部に見られるのと同様に、略放射 状の方向に、電極１０から各整流器ステーション１４へ連絡していることに注意 しなければならない。本発明は、炉の蓋部３から垂直方向に突出する電極を具備 する直流アーク炉についても適用できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．炉の容器（５）に配置されるとともに炉の容器（５）内に突出する２つある いはそれ以上の電極（１０）を具備する冶金用の直流アーク炉（２）であって、 前記各電極（１０）に対して各々設けられている電気供給手段（１４，１５） が、それぞれ供給されるべき電極（１０）のすぐ近傍に配置され、 前記炉の容器（５）の周辺方向を見た際には、１つの電極（１０）の電気供給 手段（１４，１５）が、他の電極（１０）の電気供給手段（１４，１５）から空 間的に離間されるように設けられていることを特徴とする直流アーク炉（２）。 ２．前記直流アーク炉（２）の基礎部を見た際に、１つの電極（１０）に連絡し ている高電流ライン（１５）は、この電極（１０）に設けられた整流器ステーシ ョン（１４）まで、前記炉の垂直中心軸（１２）に対して略放射状の方向に延び るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載された直流アーク炉。 ３．前記電極（１０）および前記高電流ライン（１５）は、略放射状に対称に配 置されていることを特徴とする請求項２に記載された直流アーク炉。 ４．前記直流アーク炉（２）の基礎部を見た際に、各電極（１０）には、それぞ れ別個の整流器ステーション（１４）が設けられ、 整流器ステーション（１４）は、各々、前記電極（１０）の放射状の延長方向 の領域に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載された直流ア ーク炉（２）。 ５．前記各電極（１０）には、それぞれ別個の整流器ステーション（１４）が設 けられ、少なくとも２つの整流器ステーション（１４）には、各々、１つの共通 の変圧器ステーション（１７）が設けられていることを特徴とする請求項４に記 載された直流アーク炉。