JPS5845156B2 - ア−ク炉の炉況検出方法ならびにその装置 - Google Patents
ア−ク炉の炉況検出方法ならびにその装置Info
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- JPS5845156B2 JPS5845156B2 JP51068057A JP6805776A JPS5845156B2 JP S5845156 B2 JPS5845156 B2 JP S5845156B2 JP 51068057 A JP51068057 A JP 51068057A JP 6805776 A JP6805776 A JP 6805776A JP S5845156 B2 JPS5845156 B2 JP S5845156B2
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- arc
- temperature
- furnace lid
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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
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Discharge Heating (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
近年製鋼用アーク炉は、生産性向上を目的としてますま
す大電力化される傾向にあると共に電極間のコールドゾ
ーンに助燃バーナ（酸素−灯油バーナ）を設置して鉄原
料の均一、迅速酵解を図る傾向にある。
す大電力化される傾向にあると共に電極間のコールドゾ
ーンに助燃バーナ（酸素−灯油バーナ）を設置して鉄原
料の均一、迅速酵解を図る傾向にある。
このような炉においては、鉄原料の溶解状況（炉況）の
変化が急激で、炉の操業者が刻々と変化する炉況を的確
に把握して最適な操業を行うことは極めて困難なことで
ある。
変化が急激で、炉の操業者が刻々と変化する炉況を的確
に把握して最適な操業を行うことは極めて困難なことで
ある。
特にアークやバーナ火炎を覆っていた鉄原料が溶は落ち
て炉壁や炉蓋がアークやバーナ火炎の影響を直接受ける
時期を的確に把腟して助燃バーナを停止したり、高電圧
ロングアーク操業から低電圧ショートアーク操業に切り
換えないと、著しい損傷を来たし、エネルギーを無駄に
使用して炉壁や炉蓋の原単位を悪くし、炉修時間が長く
なって炉の稼動率を低下させ、高能率化されたアーク炉
を真に効率よく操業することができない。
て炉壁や炉蓋がアークやバーナ火炎の影響を直接受ける
時期を的確に把腟して助燃バーナを停止したり、高電圧
ロングアーク操業から低電圧ショートアーク操業に切り
換えないと、著しい損傷を来たし、エネルギーを無駄に
使用して炉壁や炉蓋の原単位を悪くし、炉修時間が長く
なって炉の稼動率を低下させ、高能率化されたアーク炉
を真に効率よく操業することができない。
従来、酵解末期の検出方法としては、
■ 消費電力量、アークインピーダンスの変動量による
検出、 ■ 炉壁水冷ボックスの冷却水の温度上昇による検出、 り炉壁ホットスポットクーラーの温度上昇による検出、 等が行われているが、いずれも次のような欠点があった
。
検出、 ■ 炉壁水冷ボックスの冷却水の温度上昇による検出、 り炉壁ホットスポットクーラーの温度上昇による検出、 等が行われているが、いずれも次のような欠点があった
。
■の方法では、装入材の性状により消費電力量やアーク
インピーダンスの変動量が炉況に対応しない場合がある
。
インピーダンスの変動量が炉況に対応しない場合がある
。
■の方法では、冷却水の温度そのものが低いことと単位
時間当りの昌変上昇値が低いために的確に溶解末期の検
出ができに＜＜、且つこの方法は水冷ボックスそのもの
が水漏れの危険性を有し、実用的でない。
時間当りの昌変上昇値が低いために的確に溶解末期の検
出ができに＜＜、且つこの方法は水冷ボックスそのもの
が水漏れの危険性を有し、実用的でない。
父、■の方法では、鉄原料の性状や炉内への装入状況に
関係なく確実に酵解末期の検出ができるが、クーラーが
溶鋼面に近０）炉壁ホットスポット部に取り付けられて
いるため、表面にスラグが多量に耐着しやや応答性に劣
る。
関係なく確実に酵解末期の検出ができるが、クーラーが
溶鋼面に近０）炉壁ホットスポット部に取り付けられて
いるため、表面にスラグが多量に耐着しやや応答性に劣
る。
本発明は、炉況検出要素として最も適した温度を検出要
素として迅速且つ正確な溶解末期の検出を行い、合理的
なアーク炉操業を可能とするもので、アーク炉の炉蓋と
して冷却水用管を鋳ぐるんだ金属製の炉蓋構造物を組み
込んだ炉蓋を使用し、該炉蓋構造物の温度に基づいてア
ーク炉操業における炉蓋への熱流束を検出し、電力及び
助燃バーナを制御することを特徴とするアーク炉の炉況
検出方法ならびにその装置に係るものである。
素として迅速且つ正確な溶解末期の検出を行い、合理的
なアーク炉操業を可能とするもので、アーク炉の炉蓋と
して冷却水用管を鋳ぐるんだ金属製の炉蓋構造物を組み
込んだ炉蓋を使用し、該炉蓋構造物の温度に基づいてア
ーク炉操業における炉蓋への熱流束を検出し、電力及び
助燃バーナを制御することを特徴とするアーク炉の炉況
検出方法ならびにその装置に係るものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図に本発明の方法を実施する装置の制御ブロック図
を示す如く、アーク炉の炉体１の炉蓋に、冷却水用鋼管
を鋳ぐるんだ金属製の炉蓋構造物２を組み込み、該炉蓋
構造物２に熱電対３を挿入して常に炉蓋構造物２の温度
を監視しその温度と温度勾配を検出するようにしく尚、
この炉蓋への熱電対３の挿入は、従来の耐火物製の炉蓋
では耐火物の寿命が短かく実用的に不可能である）、且
つ炉体１に助燃バーナ４を炉体１内の鼎鋼５に近付けて
取り付ける。
を示す如く、アーク炉の炉体１の炉蓋に、冷却水用鋼管
を鋳ぐるんだ金属製の炉蓋構造物２を組み込み、該炉蓋
構造物２に熱電対３を挿入して常に炉蓋構造物２の温度
を監視しその温度と温度勾配を検出するようにしく尚、
この炉蓋への熱電対３の挿入は、従来の耐火物製の炉蓋
では耐火物の寿命が短かく実用的に不可能である）、且
つ炉体１に助燃バーナ４を炉体１内の鼎鋼５に近付けて
取り付ける。
尚、６は熱電対３により炉蓋構造物２の温度を検出する
温度検出器、１は熱電対３により炉蓋構造物２の温度勾
配を検出する温度勾配検出器、８は比較器、９は比較器
８で予め設定されている条件に温度検出器６及び温度勾
配検出器７からの検出値を比較して条件を満足している
とき制御指令を出すプログラム設定器、１０は該設定器
９からの指令により電極１１の上下位置を制御する電極
制御装置、１２は同じくプログラム設定器９からの指令
により炉用変圧器１３を制御するタップ切換器、１４は
同じくプログラム設定器９からの指令により助燃バーナ
４を制御する助燃バーナ制御装置、１５はアークである
。
温度検出器、１は熱電対３により炉蓋構造物２の温度勾
配を検出する温度勾配検出器、８は比較器、９は比較器
８で予め設定されている条件に温度検出器６及び温度勾
配検出器７からの検出値を比較して条件を満足している
とき制御指令を出すプログラム設定器、１０は該設定器
９からの指令により電極１１の上下位置を制御する電極
制御装置、１２は同じくプログラム設定器９からの指令
により炉用変圧器１３を制御するタップ切換器、１４は
同じくプログラム設定器９からの指令により助燃バーナ
４を制御する助燃バーナ制御装置、１５はアークである
。
上記構成において、本発明の方法は、基本的には炉蓋構
造物２に挿入した熱電対３により炉蓋構造物２の温度と
温度勾配を検出して鉄原料の溶解状況を検出し、電力及
び助燃バーナを最適に制御するものである。
造物２に挿入した熱電対３により炉蓋構造物２の温度と
温度勾配を検出して鉄原料の溶解状況を検出し、電力及
び助燃バーナを最適に制御するものである。
具体的に説明するに、熱電対３により検出した炉蓋構造
物２の温度ならびに温度勾配に基づき炉蓋への熱流束を
検出し、これを検出器６，７より比較器８に入れ、スク
ラップの追加装入及び酵解末期の条件として予め設定さ
れた比較器８にて比較し、条件を満足している場合には
、プログラム設定器９に指令を送り、熱流束が規定以下
になるよう次のように制御する。
物２の温度ならびに温度勾配に基づき炉蓋への熱流束を
検出し、これを検出器６，７より比較器８に入れ、スク
ラップの追加装入及び酵解末期の条件として予め設定さ
れた比較器８にて比較し、条件を満足している場合には
、プログラム設定器９に指令を送り、熱流束が規定以下
になるよう次のように制御する。
（ａ） スクラップの追加装入の条件を満足している
場合には、プログラム設定器９より助燃バーナ制御装置
１４に助燃バーナ停止指令を出して助燃バーナ４を停止
し、又追加装入指令を炉前の作業者に出す。
場合には、プログラム設定器９より助燃バーナ制御装置
１４に助燃バーナ停止指令を出して助燃バーナ４を停止
し、又追加装入指令を炉前の作業者に出す。
（ｂ） ！解末期の条件を満足している場合には、プ
ログラム設定器９より助燃バーナ制御装置１４に助燃バ
ーナ停止指令を出して助燃バーナ４を停止し、又炉用変
圧器のタップ切換藩１２や電極制御装置１０に指令を出
して予め設定された炉用変圧器１３の二次電圧、アーク
電流、電極昇降制御悪寒になるよう電力関係を調整する
。
ログラム設定器９より助燃バーナ制御装置１４に助燃バ
ーナ停止指令を出して助燃バーナ４を停止し、又炉用変
圧器のタップ切換藩１２や電極制御装置１０に指令を出
して予め設定された炉用変圧器１３の二次電圧、アーク
電流、電極昇降制御悪寒になるよう電力関係を調整する
。
即ち、熱源であるアークやバーナ火炎を覆っていた鉄原
料が溶は落ちて炉壁や炉蓋がアークやバーナ火炎の影響
を直接受けるような状態でなお助燃バーナ４を運転して
いたり、あるいは高電圧ロングアーク操業をしていると
、炉壁や炉蓋の損耗が激しくしかも熱効率の低下を来た
す。
料が溶は落ちて炉壁や炉蓋がアークやバーナ火炎の影響
を直接受けるような状態でなお助燃バーナ４を運転して
いたり、あるいは高電圧ロングアーク操業をしていると
、炉壁や炉蓋の損耗が激しくしかも熱効率の低下を来た
す。
そこで、このような時期には助燃バーナ制御装置１４に
指令を出して助燃バーナ４の運転を停止し、又炉用変圧
器１３の二次電圧を下げて低電圧ショートアーク操業に
切り換え、アークエネルキーが炉壁や炉蓋の方へ飛散し
な０１ように操業する。
指令を出して助燃バーナ４の運転を停止し、又炉用変圧
器１３の二次電圧を下げて低電圧ショートアーク操業に
切り換え、アークエネルキーが炉壁や炉蓋の方へ飛散し
な０１ように操業する。
これにより省資源、省エネルギ・−化が図れ、合理的な
操業ができる。
操業ができる。
本発明の実施データを第２図に示す。
第２図において、イは電力、口は炉蓋に組み込まれた炉
蓋構造物２の温度、ハは助燃バーナ４の運転期間を示し
、又４点はアーク炉の送電開始点、Ｂ点は第１回スクラ
ップ追加装入時期、Ｃ点は第２回スクラップ追加装入時
期、Ｄ点は酵解末期、Ｅ点は出鋼点である。
蓋構造物２の温度、ハは助燃バーナ４の運転期間を示し
、又４点はアーク炉の送電開始点、Ｂ点は第１回スクラ
ップ追加装入時期、Ｃ点は第２回スクラップ追加装入時
期、Ｄ点は酵解末期、Ｅ点は出鋼点である。
送電開始後においては炉蓋構造物２の温度口は下がり続
けているが、その理由は、アーク及びバーナ火炎がスク
ラップに覆われており一方炉蓋構造物２が水で冷却され
ているからである。
けているが、その理由は、アーク及びバーナ火炎がスク
ラップに覆われており一方炉蓋構造物２が水で冷却され
ているからである。
又スクラップ装入の時期（Ｂ点及びＣ点つ及び酵解末期
（Ｄ点）に温度が上昇しているのは、スクラップが鼎は
落ちて炉蓋構造物２がアークやバーナ火炎の影響を受け
て来たからであり、そして出鋼の点（Ｅ点）で最高温度
となる。
（Ｄ点）に温度が上昇しているのは、スクラップが鼎は
落ちて炉蓋構造物２がアークやバーナ火炎の影響を受け
て来たからであり、そして出鋼の点（Ｅ点）で最高温度
となる。
又前記した炉蓋構造物２の温度勾配を検出する方法は、
−例を第３図に示す如く、炉蓋構造物２の温度（第２図
における口）を一定時間経過後に検出して比較し温度の
勾配を検出する。
−例を第３図に示す如く、炉蓋構造物２の温度（第２図
における口）を一定時間経過後に検出して比較し温度の
勾配を検出する。
第３図中、■印及び・印は温度のサンプリング時期を示
す。
す。
この方法では、■印のＪの点で温度を検出して記憶し、
一定時間経過後に検出した・印の１′の点の温度と比較
して勾配を検出する要領で行って行く。
一定時間経過後に検出した・印の１′の点の温度と比較
して勾配を検出する要領で行って行く。
本発明においては、上述のように炉蓋の温度をとらえて
いるため、炉壁の場合のそれに比べてスクラップ溶解の
場合の大きなスクラップの炉壁へのもたれかかりや還元
ペレット操業の場合のスラグのフォーミング現象が起き
た場合にも上から（炉蓋から）熱源であるアークをみて
いる形であり、従って常にＥ確に炉況の検出ができ、し
かも炉壁に比べて炉蓋はスラグの付着が少ないため、応
答性がよく、温度上昇率も高い。
いるため、炉壁の場合のそれに比べてスクラップ溶解の
場合の大きなスクラップの炉壁へのもたれかかりや還元
ペレット操業の場合のスラグのフォーミング現象が起き
た場合にも上から（炉蓋から）熱源であるアークをみて
いる形であり、従って常にＥ確に炉況の検出ができ、し
かも炉壁に比べて炉蓋はスラグの付着が少ないため、応
答性がよく、温度上昇率も高い。
以上述べたように本発明によれば、炉蓋構造物の温度を
検出要素としているので、スクラップの性状や炉内への
装入状況に関係なく迅速且つ確実に酵解末期の検出が可
能で、ロングアーク操業からショートアーク操業への切
り換え、ならびに助燃バーナの停止を的確に行うことが
でき、又炉蓋に組み込まれた金属製の炉蓋構造物に熱電
対を挿入して炉内の温度変化をとらえているため、（１
）炉壁に絹み込んだ場合のそわに比して炉蓋構造物表面
へのスラグの付着が少ないため応答性がよく、しかも温
度上昇率が高し）。
検出要素としているので、スクラップの性状や炉内への
装入状況に関係なく迅速且つ確実に酵解末期の検出が可
能で、ロングアーク操業からショートアーク操業への切
り換え、ならびに助燃バーナの停止を的確に行うことが
でき、又炉蓋に組み込まれた金属製の炉蓋構造物に熱電
対を挿入して炉内の温度変化をとらえているため、（１
）炉壁に絹み込んだ場合のそわに比して炉蓋構造物表面
へのスラグの付着が少ないため応答性がよく、しかも温
度上昇率が高し）。
（１１）スクラップ酷イの場合の大きなスクラップの炉
壁へのもたれかかり等が起きても誤検出の心配がない。
壁へのもたれかかり等が起きても誤検出の心配がない。
（ｉｉｉ） 還元ペレット溶解の場合のスラグのフォ
ーミング現象が起きた場合にも熱源であるアークを上か
ら賭でいる形であり、常に１Ｅ確な炉況検出ができる。
ーミング現象が起きた場合にも熱源であるアークを上か
ら賭でいる形であり、常に１Ｅ確な炉況検出ができる。
（ｉＸＪ）熱電交・」は炉内に出ていないため炉内の雰
囲気に直接さらされておらず、スプラッシュ等の付着が
なｌ／）。
囲気に直接さらされておらず、スプラッシュ等の付着が
なｌ／）。
（Ｖ） 熱電対が炉蓋に組み込まれて０）るためスク
ラップ装入時にたたかれて破損するようなことがな（１
）。
ラップ装入時にたたかれて破損するようなことがな（１
）。
（Ｖｌｌ 長期間安定して温度検出が可能である。
等の効果も奏し得る。
第１図は本発明の装置の制御ブロック図、第２図は本発
明の実施データを示す図、第３図は炉蓋構造物の温度勾
配検出方法の一例を示す図である。 １・・・・・・炉体、２・・・・・・炉蓋構造物、３・
・・・・・熱電対、４・・・・・・助燃バーナ、６・・
・・・・渦変検出器、Ｔ・・・・・・温度勾配検出器、
８・・・・・・比較器、９・・・・・・プログラム設定
器、１１・・・・・・電極、１２・・・・・・炉用変圧
器のタップ切換器、１４・・・・・・助燃バーナ制御装
置。
明の実施データを示す図、第３図は炉蓋構造物の温度勾
配検出方法の一例を示す図である。 １・・・・・・炉体、２・・・・・・炉蓋構造物、３・
・・・・・熱電対、４・・・・・・助燃バーナ、６・・
・・・・渦変検出器、Ｔ・・・・・・温度勾配検出器、
８・・・・・・比較器、９・・・・・・プログラム設定
器、１１・・・・・・電極、１２・・・・・・炉用変圧
器のタップ切換器、１４・・・・・・助燃バーナ制御装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アーク炉の炉蓋として冷却水用管を鋳ぐるんだ金属
製の炉蓋構造物を組み込んだ炉蓋を使用し、該炉蓋構造
物の温度に基づいてアーク炉操業における炉蓋への熱流
束を検出し、電力及び助燃バーナを制御することを特徴
とするアーク炉の炉況検出方法。 ２ アーク炉の炉蓋に、冷却水用管を鋳ぐるんだ金属製
の炉蓋構造物を組み込み、且つ該炉蓋構造物に熱電対を
挿入すると共に炉蓋構造物の温度を検出する機構を設け
、該機構に熱電対を接続して炉蓋構造物の温度に基づき
アーク炉操業における炉蓋への熱流束を検出し得るよう
にし、更に上記検出される熱流束が規定以下になるよう
アーク炉の電力及びアーク炉炉体に備えた助燃バーナを
制御する機構を設けてなるアーク炉の炉況検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51068057A JPS5845156B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ア−ク炉の炉況検出方法ならびにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51068057A JPS5845156B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ア−ク炉の炉況検出方法ならびにその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52150311A JPS52150311A (en) | 1977-12-14 |
| JPS5845156B2 true JPS5845156B2 (ja) | 1983-10-07 |
Family
ID=13362761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51068057A Expired JPS5845156B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ア−ク炉の炉況検出方法ならびにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845156B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6291769U (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-11 | ||
| JPS6337458U (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-10 | ||
| JPH0119480Y2 (ja) * | 1983-08-22 | 1989-06-06 |
-
1976
- 1976-06-10 JP JP51068057A patent/JPS5845156B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0119480Y2 (ja) * | 1983-08-22 | 1989-06-06 | ||
| JPS6291769U (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-11 | ||
| JPS6337458U (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52150311A (en) | 1977-12-14 |
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