JPS5927185A - 金属の溶解方法とそれに使用するア−ク炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属、合金又はすべての導電性の材料の熔解の
ための電気アーク溶解技術に関する。

ｆｊＬ来より、熔ＩＨ′、ずべき金属さその上方の天ノ
１：電極との間に形成した少なくとも１本のアークによ
って導電性４Ａ事、１に電流を流すアーク炉技術が用い
られている。

実際のとごろ、この種の炉は溶解ずべき材料の上刃に配
置した３本の天井電極に３相交流を給電して運転される
。従って、中立である熔解材料と各々のｉｌ極との間の
各々３本にアークが形成され、これらのアークの各々は
交流電流として働き、各電極は交互に正極及び負極とな
る。しかしながら、この方法は電極の消耗が激しく、ア
ークを安定させるのが困難であることとあいまって不経
済であるという欠点を有する。

これらの問題を解決するため、給電を直流で行って単一
のアークを形成することが提案された。

しかしながら、この従来方法では溶解すべき材料の上方
に配置された電極の極性とは逆の極性の他の電極が炉床
を貫通し、被溶解側材と直接に電気的接触をして電流の
帰還を保証しなければならない。この場合、この電極の
数例り及び操作が困ゲ（Ｃであるという問題が生ずる。

電極を炉の耐火材料ででき′た壁部を貫通させねばなら
ないこと、熔解中の金属と接触させねばならないこと、
更に電極自体の寸法及び冷却の必要性等の制限条件があ
るので、大容量の炉に望ましい高電力の操業が著しく困
ゲ１ｔとなる。

本発明は炉床に出方電極を設えることを回避して直流電
流を給電することによって高電力の直流の操業を容易に
することを可能とする方法を目的とし、これによって従
来技術の上述の問題点を解決したものである。

本発明に従うと、溶解すべき金属装入物とその上方に配
置した電極との間に電流を流して金属を溶解する方法に
おいて、該金属装入物と対をなす２つの電極の各々との
間に２つのアークを形成し、該２つの電極の各々に２つ
の極性の相違する直流電流を供給することを特徴とする
上記金属の熔解方法が提供される。

更に本発明の別の態様に従うと、炉の天井部分から炉内
の上方部に延在して熔解すべき金属との間にアークを形
成する少なくとも一対の電極と、該一対の電極の各々に
それぞれ相違する極性で直流電流を供給する電源とを備
えることを特徴とず・る金属溶解炉が提供される。

本発明の好ましい態様に従うと、上記ｌ容解炉は炉底を
貫通して被熔解材と接触する導電性のゾンデを備え、ご
のゾンデにより被溶解材の電位を検出し、この検出信号
をアークの制御パラメータとして用い”ζ電極の１ｌｌ
ｄ　ｌを行う。

本発明の他の特徴及び効果は添イ」の図面を参（（べに
してなされる以下の本発明の実施例の記載により明らか
になろう。面、この実施例は本発明の車なる例示であっ
て本発明の技術的範囲を何隻制限するものではない。

添付のし１面に示す？８解炉は金属製の容器１を備え、
上方は着脱可能な天井部１８により蓋をされ、更に支持
部材２より支持され、下方部分５では耐火材料の内張り
３により補強され、上方部分１７では冷却パネル４によ
り補強されている。このようにして容器１は炉のいわい
る“′加熱室”を画成する。すなわちこの容器内には熔
解すべき固体の金属（一般的にはクズ鉄）を装入する。

溶解作業中に形成される液体金属ｌｏは下方部分５内に
溜まり、次いで溶解作業の終了まで序々に増大していく
。

天井部１８をＮ通ずる孔１９．２ｏによって電極６及び
７が炉の上方部分内に垂直に挿通される。金属装入物の
熔解は各電極とこの装入物との間に形成されるアークに
より流れる電流によって行われる。

本発明に従うと、電極６及び７はそれぞれザイリスタ８
を備えた直流電源の２つの対立する極性の端子に接続さ
れ、上記アーク電流は直流となる。

従って、熔解金属１０は容器のアース９に対しζ、対立
する極性の２つの電極の電位の中間の浮動する電位を自
する。

図示の溶解炉はこの浮動電位を検出し、その検出信号を
出力電極６．７の制御に用いることが可能に構成されて
いる。このため、導電性のゾンデ１１が炉底で容器ｌ及
び耐火性内張り３を貫通してその先端部が熔融材料１０
に接触するように配置される。ゾンデ１１は熔解に必要
な電力を与える役割ではないので、比較的小径（例えば
５又はＩＯＣｍ）の金属製棒体であって、浴と接触して
先端部か溶融するのを防止するため冷却ジャケットで外
方より取り囲んでもよい。

２つの電極６及び７は機構的にそれ自体公知の装置によ
って垂直方向に可動に構成される。図示の実施例では、
電極の支持構造体は、端Ｑｌ−に電極７　（又は６）が
固定され、モータ１４（又は２４）によって駆動される
シリンダシステムによりｌｉｄ整されて垂直な支柱１３
．２３を滑動する水平アーム１２（又は２２）を備えて
いる。まず、電極を移動することによってクズ鉄の近傍
でアークを発火して溶解を開始し、次いで電極を遠ざけ
、ゾンデ１１の検出信号に従ってアークの長さを調整す
る。

本実施例では２つの同一の制御装置が対立する極性の２
つの電極６．７にそれぞれ関連づけられる。各々の制御
装置は、電極７の（又は６）の給電導線をゾンデ１１の
炉外の端部との間に設けた電圧計１′５（又は２５）と
、電圧計１５（又は２５）によって測定した電位差を所
定値に保持するようモータ１４（又は２４）の回転を制
御する手段１６（又は２６）とを備えている。

本発明は上記の実施例の記載（、こ何隻制限されないこ
とは勿論である。更に、本発明の炉は２本以上の電極を
含んでもよい。ただし、電極の数が増えると消耗が激し
くなり、伝達容量が大きくなる程その消耗速度が高くな
るため好都合とはいえない。本発明において、溶融中の
材料の電位を検出するゾンデは実際上は消耗しないもの
であり、溶融するまで加熱しないよう効果的に冷却する
ことも容易である。

【図面の簡単な説明】

）お付の図面は本発明の一実施例に従う溶解炉の概略図
である。 （主な参照番号） １：金属製の容器、　３：耐火Ｈの内張り、６．７：電
極、　　　８：サイリスク、９、アース、　　　　１０
：被溶解金属、Ｉｆヅンデ、 １２．２２：電極を支持する水平アーム、１３．２３：
垂直支柱、 １５．２５：電圧計、 １６．２６：制御手段。 出願人　アンスチチュ　ト　ルシエルシュ　トラ　シデ
ルルジー　フランセース フレシム　エスアー 代理人　弁理士　新居　止爪 ４ ■、事件の表示　昭和５８年特許願第０８６７４２号２
８発明の名称　金属の溶解方法とそれに使用するアーク
炉３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　フランス国　プン列ル７ンーオンーレ７どｆＯＳ
リュ　プレジダン　ルーズベルト　１８５名称　アンス
チチュ　ド　ルシェルシュ　ド　ラシデルルジ−フラン
セーズ　（化１名）４、代理人 住所　■１０２東京都千代田区麹町３−３ニューベルモ
ードビル７０３ ５、補正命令の日付　昭和５８年８月３０日４１６−

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶解すべき金属装入物とその上方に配置した電極
   との間に電流を流して金属を熔解する方法において、該
   金属装入物と対をなす２つの電極の各々との間に２つの
   アークを形成し、該２つの電極の各々に２つの極性の相
   違する直流電流を供給することを特徴とする上記金属の
   熔解方法。
2. （２）熔解すべき金属によってとられる電位を検出する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の金属の
   熔解方法。
3. （３）熔解作業中、各電極と、該電極位置で熔解すべき
   金属体との間の電位差を所定値に保持することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の金属の溶解方法。
4. （４）炉の天井部分から炉内の上方部に延在して熔解す
   べき金属との間にアークを形成する少なくとも一対の電
   極と、該一対の電極の各々にそれぞれ相違する極性で直
   流電流を供給する電源とを備えることを特徴とする金属
   溶解炉。
5. （５）炉底を貫通して該金属体と電気的に接触して溶融
   金属体の電位を検出するゾンデを備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の金属溶解炉。
6. （６）上記電極の各々と上記ゾンデとの間の電位差を測
   定する手段と、上記電極の垂直方向位置を調整すること
   によって該電位差を所定値に保持する手段とを備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の金属溶解炉
   。