JPH10509837A - 金属溶融物を生産するプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 金属溶融物，特にスクラップから鋼溶融物を生産するプラントであって，前記プラントは電気供給システムに接続された直流アーク炉が提供される。そして，本発明は，比較的小さな短絡容量で処理することが可能にするために，・少なくとも２つの電極を有する直流アーク炉と，・システム短絡容量Ｓ_kが少なくとも に等しい電気供給システムを備えたシステムを提供する。ここで，Ｓ_iは電極ごとの公称電力であり，ｉは１から電流アーク炉における電極の最大の数まで昇る電極のための指数を現わしている。

Description

【発明の詳細な説明】 金属溶融物を生産するプラント 本発明は，金属溶融物，特にスクラップから鋼溶融物を生産するプラントに関 し，なお，本明細書では，プラントは電気供給システムに接続された直流アーク 炉を含む。 金属溶融物の生産，特にスクラップの溶融のためのアーク炉の利用は，アーク 炉の作動の間，例えばスクラップ，スポンジ鉄などの崩落により短絡が生じるた め，アーク炉の負荷電流が広い範囲を超えて変動するので，電気供給システムが 適当な耐久力を有することを前提としている。この宿命的な必然は電気供給シス テムに影響を及ぼし，その最も好ましくない顕在化は，いわゆる「フリッカート ラブル(flicker trouble)」である。この現象は，アーク炉の電気供給システム により給電されている照明設備の，システム電圧変動のための発光強度における 変化に存在する（この点については，ラーデックス・ルントシャウ １９８２年 ，第１／２版，「電気アーク炉の電気的及び機械的配置」，第７２４頁〜第７５ ６頁，を参照のこと(Radex-Rundschau，issue 1/2，1982，"Die elektrische un d mechanische Auslegung des Elektrolichtbogenofens"，["Electrical and Me chanical Dimensioning of the Electric Arcfurnace",この論文は英文の要約を 含む],pp.724〜756))。 フリッキングを回避するために，一般公共にも給電して，電気供給システムと アーク炉との結合点を高い電圧レベルに上げること， いわゆるＰＣＣ(Point of Common Coupling)が知られており，これは電気供給シ ステムの容量レベルを高くすることと等しい。さらに，交流および三相交流アー ク炉の電気供給システムへの影響を減じるために動的補償を設けることも知られ ている（この点については，ラーデックス・ルントシャウ，１９８４年，第２版 ，「電気アーク炉実装の電気的配置及び装置」，第３６０頁〜第３７８頁を参照 のこと。(Radex-Rundschau，issue 2，1984，"Elektrische Auslegung und Ausr uestung von Lichtbogenofenanlagen"，["Electrical lay-out and equipment o f electric arc furnace installation",この論文は英文の短い序論を含む],pp. 360〜378))。フリッキングを回避するのに必要なシステム短絡容量が実現できな い場合には，ＰＣＣが電気供給システムの最高電圧レベルに設けられていたとし ても，アーク炉の急激に変動する無効電力需要を平均させるようなフリッカー補 償を欠くことはできない。 これらの考察はすべて回転電流アーク炉に向けられたものである。直流アーク 炉についての電気供給システムの影響は，直流工学であるため，回転電流アーク 炉に関するこれらとは異なっている。直流アーク炉については，例えば無効電力 における変動の減少が実現でき，これによりフリッカー効果はかなり減る。シス テム短絡容量を，同じ公称電力の交流もしくは回転電流アーク炉のシステム短絡 容量の少なくとも半分と計算することを保証することによって，直流アーク炉に ついてのフリッカー効果を回避できることは知られている。しかしながら，これ は比較的高いシステム短絡容量を前提としており，特に必要な容量レベルのＰＣ Ｃが使用できないような場合に困 難性を伴っている。この場合，困難性は架空線の付加を通じての電気供給システ ムの拡張，あるいは動的補償設備により対処され，その他に，炉の生産高を著し く減少させたり，複数のアーク炉の遅延運転が考慮される。しかしながら，これ らの選択すべては構造的に煩雑で高価につくと言わざるを得ない。 本発明はこれらの不利と困難性とを回避しようとするものであり，その目的は 金属溶融物を生産するプラントを提供することにあり，ここでは動的補償設備を 用いることなしに，比較的低い短絡容量の電気供給システムであっても使用する ことができる。電気供給システムあるいはＰＣＣと，直流アーク炉とは，最大限 可能な炉の生産高において相互に最適に調整される。 本発明によると，この目的は以下の組合わせにより達成される。 ・少なくとも２つの電極を有する直流アーク炉と， ・システム短絡容量Ｓ_kが少なくとも に等しい電気供給システム である。ここでＳ_iは電極ごとの公称電力であり，ｉは１から電流アーク炉にお ける電極の最大の数まで昇る電極のための指数を現わす。数個の電極を有する直 流アーク炉は，ＡＴ−Ｂ−３９６，４８３により知られている。 本発明は，少なくとも２つの電極を有する直流アーク炉については，ただ一つ の電極を有する直流アーク炉とはフリッカートラブルが著しく異なっているとい う結論に基づいている。これは，何らの フリッカートラブルをも伴わず，炉の生産高を有意に増加させることを実現でき ，あるいは直流アーク炉の数を少なくすることができる。これは，数個の電極を 含む直流アーク炉の各アークが全体の電流の一部しか担っていないためであり， また広範囲に渡る調査活動のうちに証明されたことだが，短絡によりすべての電 極が同時に影響を受けることがないためである。 直流アーク炉の特に好ましくない作動状態に直面した場合には，少なくとも に等しくなるように，システム短絡容量の大きさを変えることが得策である。 好適には，システム短絡容量は，同じ公称電力の回転あるいは交流電流アーク 炉のために計算される最小システム短絡容量の半分よりも少ない。 以下の説明は，本発明をより詳細に開示するものである。 従来技術（ラーデックス・ルントシャウ １９８２年，第１／２版，「電気ア ーク炉の電気的及び機械的配置」，第７２４頁〜第７５６頁（Radex-Rundschau ，issue 1/2，1982，"Die elektrische und mechanische Auslegung des Elektr olichtbogenofens"，pp.724〜756)）によると， １６０ＭＶＡの公称電力の回 転電流アーク炉は１２，８００ＭＶＡのシステム短絡容量Ｓ_kを有する供給シス テムを必要とし，これは以下のように計算される。 上で使用された記号の内容は， Ｋ_AC＝交流あるいは回転電流アーク炉用の係数＝８０ Ｓ_N＝回転電流アーク炉の公称電力 回転電流アーク炉の代わりに，等しい公称電力で，中心に配置された１つの電 極を有する直流アーク炉を使うとすると，このタイプの直流アーク炉のためには 最小システム短絡容量Ｓ_kは６，４００ＭＶＡとなる。このシステム短絡容量は 以下のように計算される。 Ｋ_DC＝直流アーク炉用の係数＝１／２×ｋ_AC=４０ Ｓ_N＝直流アーク炉の公称電力 本発明によると，等しい公称電力で４つの電極を有する直流アーク炉が使用さ れ，かつフリッカーなしの電気供給システムが保証されて，最小システム短絡容 量は３，２００ＭＶＡである。この最小システム短絡容量は以下のように計算さ れる。 このように，本発明によれば２つの事実が明らかになる。最初に，非常に高い システム短絡容量を有していない電気供給システムであっても，都合のいいこと に数個の電極を有する直流アーク炉ならば備えることができ，２つめに，複数の 電極を有する直流アーク炉ならば，低いシステム短絡容量しか有していない電気 供給システムを取り付け，あるいは電気供給システムのＰＣＣは比較的低い電圧 レベルに固定しておけば十分である。これは，電気供給システムが弱 いすべての区域において特に重要である。さらにまた，本発明は公益関係の会社 が非常に低い妨害レベルしか許容しない場合にも推薦される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．金属溶融物，特にスクラップから鋼溶融物を生産するプラントであって，前 記プラントは電気供給システムに接続された直流アーク炉を含んでおり， 以下の組合わせ ・少なくとも２つの電極を有する直流アーク炉と， ・システム短絡容量Ｓ_kが少なくとも に等しい電気供給システム を特徴とするプラント。 ここでＳ_iは電極ごとの公称電力であり，ｉは１から電流アーク炉における電極 の最大の数まで昇る電極のための指数を現わす。 ２．請求項１によるプラントであって，システム短絡容量Ｓ_kが少なくとも に等しいことを特徴とするプラント。 ３．請求項１もしくは２に記載のプラントであって，システム短絡容量は，同じ 公称電力の回転あるいは交流電流アーク炉のために計算される最小システム短絡 容量の半分よりも少ないことを特徴とするプラント。