JPS6131876A - なべ炉の運転確実性を高める方法並びに装置 - Google Patents
なべ炉の運転確実性を高める方法並びに装置Info
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- JPS6131876A JPS6131876A JP14691185A JP14691185A JPS6131876A JP S6131876 A JPS6131876 A JP S6131876A JP 14691185 A JP14691185 A JP 14691185A JP 14691185 A JP14691185 A JP 14691185A JP S6131876 A JPS6131876 A JP S6131876A
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- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5229—Manufacture of steel in electric furnaces in a direct current [DC] electric arc furnace
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、少なくとも1つの出力電極と少なくとも1つ
の浴電極とを有し、該浴電極が少なくとも溶湯の加熱中
に直接又は間接的に外部冷却されるなべ炉の運転確実性
を高める方法並びに装置に関する。
の浴電極とを有し、該浴電極が少なくとも溶湯の加熱中
に直接又は間接的に外部冷却されるなべ炉の運転確実性
を高める方法並びに装置に関する。
発明が解決しようとする問題点
アーク炉ないしなべ炉では底電極ないし浴電極は継続的
に極めて高い熱負荷にさらされ、主に液冷装置によって
冷却される。特に、アーク炉では溶融段階においてない
しなべ炉では加熱段階において生じる損失熱は、底電極
ないし浴電極において炉底に向かって比較的大きな熱流
を発生させる。底電極ないし浴電極における異な、つた
熱流は底電極ないし浴電極の長さが一定の場合、該電極
の冷却区域と溶湯に接触している区域との間における異
なった温度差を意味する。しかしながら熱供給がさらに
大きい場合にはそれ程大きな温度差は生じない。それと
いうのは電極の内側は溶湯温度よりも熱くなり得ないか
らである。すなわち換言すれば、電極が短くなるつまり
溶解する場合にのみより多くの熱が運ばれ得るというこ
とである。冷却が不十分な場合又は冷却装置を外した場
合には炉の運転確実性はもはや完全には保証されていな
い。それというのはこのような場合電極が溶解して溶湯
流出のおそれが生じるからである。アーク炉では、アー
ク炉が定置であることに基づいて例えば液冷装置を用い
た底電極の強制的な冷却は連続的に維持され得る。
に極めて高い熱負荷にさらされ、主に液冷装置によって
冷却される。特に、アーク炉では溶融段階においてない
しなべ炉では加熱段階において生じる損失熱は、底電極
ないし浴電極において炉底に向かって比較的大きな熱流
を発生させる。底電極ないし浴電極における異な、つた
熱流は底電極ないし浴電極の長さが一定の場合、該電極
の冷却区域と溶湯に接触している区域との間における異
なった温度差を意味する。しかしながら熱供給がさらに
大きい場合にはそれ程大きな温度差は生じない。それと
いうのは電極の内側は溶湯温度よりも熱くなり得ないか
らである。すなわち換言すれば、電極が短くなるつまり
溶解する場合にのみより多くの熱が運ばれ得るというこ
とである。冷却が不十分な場合又は冷却装置を外した場
合には炉の運転確実性はもはや完全には保証されていな
い。それというのはこのような場合電極が溶解して溶湯
流出のおそれが生じるからである。アーク炉では、アー
ク炉が定置であることに基づいて例えば液冷装置を用い
た底電極の強制的な冷却は連続的に維持され得る。
これに対してなべ炉では運転状態が定置でないことに基
づいて浴電極の冷却には問題がある。
づいて浴電極の冷却には問題がある。
連鋳機における溶湯加熱ステーション及び場合によって
は設けられている冶金処理ステーションにおいて並びに
溶融炉の場合に、炉体は常に強制的な外部冷却装置に接
続しておくことができる。しかしながらしばしば空間的
に互いに離れている上述の個個の箇所に炉体を運ぶ間に
おける浴電極の冷却は面倒である。それというのは例え
ば冷却装置に必要な冷媒供給及び排出用ホースを常に炉
体と共に連行しなくてはならないからである。
は設けられている冶金処理ステーションにおいて並びに
溶融炉の場合に、炉体は常に強制的な外部冷却装置に接
続しておくことができる。しかしながらしばしば空間的
に互いに離れている上述の個個の箇所に炉体を運ぶ間に
おける浴電極の冷却は面倒である。それというのは例え
ば冷却装置に必要な冷媒供給及び排出用ホースを常に炉
体と共に連行しなくてはならないからである。
」J厖(送IL
ゆえに本発明の課題は、浴電極が少なくとも炉体の操作
中に外部冷却されることなしに所定の臨界温度以下に保
たれ得るように構成されているなべ炉の炉体の運転確実
性を高める方法並びにこの方法を実施する装置を提供す
ることである。
中に外部冷却されることなしに所定の臨界温度以下に保
たれ得るように構成されているなべ炉の炉体の運転確実
性を高める方法並びにこの方法を実施する装置を提供す
ることである。
き るための
この課題を解決するために本発明の方法では、浴電極を
少なくとも炉体運搬中に外部冷却装置から遮断するよう
にした。
少なくとも炉体運搬中に外部冷却装置から遮断するよう
にした。
またこの方法を実施す−る本発明による装置の構成は特
許請求の範囲第3項に′記載されている。
許請求の範囲第3項に′記載されている。
発明の効果
本発明による方法の利点は、外部冷却装置の冷媒のため
の供給導管及び排出導管を連行することなしに炉体を簡
単に運べることにある。
の供給導管及び排出導管を連行することなしに炉体を簡
単に運べることにある。
また特許請求の範囲第3項に記載の式に基づいた浴電極
の寸法設定によって、外部冷却しない場合における所望
の操作時間をあらかじめ正確に算出することができる。
の寸法設定によって、外部冷却しない場合における所望
の操作時間をあらかじめ正確に算出することができる。
実施態様
本発明による方法の実施態様である特許請求の範囲第2
項の記載によって、浴電極が強制的に外部冷却されてい
ない中間時間における炉体の運転確実な操作が可能にな
る。
項の記載によって、浴電極が強制的に外部冷却されてい
ない中間時間における炉体の運転確実な操作が可能にな
る。
さらに、所定、の臨界温度が越えられないので。
電気的な接続部における接触面の酸化を回避することが
できる。
できる。
特許請求の範囲第4項から第10項には本発明による装
置の実施態様が示されており、特許請求の範囲第4項の
ように構成されていると。
置の実施態様が示されており、特許請求の範囲第4項の
ように構成されていると。
上に述べた課題を簡単な構造上の手段によって解決する
ことができる。
ことができる。
また特許請求の範囲第5項のように構成されていると、
浴電極の一体的な製作が可能になり、付加的な構成上の
結合手段は不要になる。
浴電極の一体的な製作が可能になり、付加的な構成上の
結合手段は不要になる。
特許請求の範囲第6項記載の実施態様によって、使い古
した浴電極の交換時に冷却体を再使用することが可能に
なる。
した浴電極の交換時に冷却体を再使用することが可能に
なる。
また特許請求の範囲第6項記載のように浴電極と冷却体
とが交換可能に結合されていると、既に熱くなった冷却
体を冷えた冷却体と交換することができる。これによっ
て、外部冷却されない場合における炉体の滞在時間が延
ばされ得る。この場合冷却体は油圧式の装置によって浴
電極に押し付けられてもよい。同様に、かしめ又は螺合
によって浴電極に冷却体を固定することも可能である。
とが交換可能に結合されていると、既に熱くなった冷却
体を冷えた冷却体と交換することができる。これによっ
て、外部冷却されない場合における炉体の滞在時間が延
ばされ得る。この場合冷却体は油圧式の装置によって浴
電極に押し付けられてもよい。同様に、かしめ又は螺合
によって浴電極に冷却体を固定することも可能である。
特許請求の範囲第7項記載のように冷却体が電気的な接
続部として構成されていると、2つの機能が1つの部分
にまとめられる。
続部として構成されていると、2つの機能が1つの部分
にまとめられる。
特許請求の範囲第8項記載のように構成されてψると、
所定の温度で溶ける塩を用いた場合溶融過程の際に冷却
体から熱が奪われ、温度を上昇させない冷却効果が得ら
れる。
所定の温度で溶ける塩を用いた場合溶融過程の際に冷却
体から熱が奪われ、温度を上昇させない冷却効果が得ら
れる。
特許請求の範囲第9項記載のように熱伝導率の比較的高
い冷却体を用いると、浴電極からの良好な熱連行が達成
される。
い冷却体を用いると、浴電極からの良好な熱連行が達成
される。
また特許請求の範囲第10項記載のように冷却体が構成
されていると、浴電極の端面における溶融限界の状態変
化(固体/液体)を小さく保つことができ、さらに冷却
面Aにおける温度・上昇を遅らせることができる。
されていると、浴電極の端面における溶融限界の状態変
化(固体/液体)を小さく保つことができ、さらに冷却
面Aにおける温度・上昇を遅らせることができる。
実施例
第1図にはなべ炉が略示されており、この場合本発明の
理解に直接関係ない部材はすべて省かれている。このな
べ炉は主として耐火性のライニング11を備えた炉体1
と炉蓋1n′とから成っており、この炉蓋11に設けら
れた孔を貫いて出力電極3が延びている。なべ炉の炉底
I11には浴電極2 、2II が配置されており、浴
電極2 、2INの下端部には冷却体111がねじ19
を用いて固定されている。符号2によって電極の固体部
分がかつ符号2 によって液体部分が示されている。第
1図に示された実施例では冷却体11 は同時に浴電極
2,2 の電気的な接続部として働き、従って電気的な
接続プレート11を有している。炉底1 には溶湯牛の
湯出しのために働く湯出し孔5が設けられており。
理解に直接関係ない部材はすべて省かれている。このな
べ炉は主として耐火性のライニング11を備えた炉体1
と炉蓋1n′とから成っており、この炉蓋11に設けら
れた孔を貫いて出力電極3が延びている。なべ炉の炉底
I11には浴電極2 、2II が配置されており、浴
電極2 、2INの下端部には冷却体111がねじ19
を用いて固定されている。符号2によって電極の固体部
分がかつ符号2 によって液体部分が示されている。第
1図に示された実施例では冷却体11 は同時に浴電極
2,2 の電気的な接続部として働き、従って電気的な
接続プレート11を有している。炉底1 には溶湯牛の
湯出しのために働く湯出し孔5が設けられており。
この湯出し孔は閉鎖プレート51によって開閉され得る
。出力電極3は電極保持アーム3 によって保持されて
いる。出力電極3の先端と溶湯牛の表面との間において
アーク3 が形成される。第1図からはっきりとわかる
ように炉底I11には、浴電極2 、2IIを取り囲ん
でいる隆起部13が設けられている。例えばクレーンに
よる炉体1の運搬は傾倒可能な懸吊部6を用いて行われ
る。
。出力電極3は電極保持アーム3 によって保持されて
いる。出力電極3の先端と溶湯牛の表面との間において
アーク3 が形成される。第1図からはっきりとわかる
ように炉底I11には、浴電極2 、2IIを取り囲ん
でいる隆起部13が設けられている。例えばクレーンに
よる炉体1の運搬は傾倒可能な懸吊部6を用いて行われ
る。
第2a図には炉底1 に設けられた貫通孔7に位置して
いる浴電極2,2 と、該浴電極を取り囲む隆起部13
とが示されている。矢印で示された浴電極2,2 の面
17には液冷装置が設けられており、この液冷装置は主
として冷却通路8と液体供給管9と液体排出管10とか
ら成っている。浴電極2,2 の下端面には電気的な接
続ケーブル12が接続されている。符号lAでは炉床面
24から冷却面Aまでの浴電極2 、211の全長が示
されている。
いる浴電極2,2 と、該浴電極を取り囲む隆起部13
とが示されている。矢印で示された浴電極2,2 の面
17には液冷装置が設けられており、この液冷装置は主
として冷却通路8と液体供給管9と液体排出管10とか
ら成っている。浴電極2,2 の下端面には電気的な接
続ケーブル12が接続されている。符号lAでは炉床面
24から冷却面Aまでの浴電極2 、211の全長が示
されている。
第2b図には、冷却装置の連結時から遮断開始までにお
ける、冷却面Aから炉床面24−1での浴電極2 、2
II内部における温度経過が示されている。tKは冷却
面Aにおける浴電極2゜21の温度を示し、tmaxは
炉床面24における浴電極2,2nの温度を示している
。第2a図に示された浴電極2,2 の実施例では浴電
極2,2 内部における温度は1次関数的な経過を示す
。
ける、冷却面Aから炉床面24−1での浴電極2 、2
II内部における温度経過が示されている。tKは冷却
面Aにおける浴電極2゜21の温度を示し、tmaxは
炉床面24における浴電極2,2nの温度を示している
。第2a図に示された浴電極2,2 の実施例では浴電
極2,2 内部における温度は1次関数的な経過を示す
。
第3a図に示された浴電極2 、2IIはその冷却面へ
〇を越えて延びる延長部分21を有している。lAはこ
の場合も炉床面24から冷却面AI、Jでの浴電極2
、211部分の長さを示し、lzは浴電極2,2 の延
長部分2 の長さを示す。
〇を越えて延びる延長部分21を有している。lAはこ
の場合も炉床面24から冷却面AI、Jでの浴電極2
、211部分の長さを示し、lzは浴電極2,2 の延
長部分2 の長さを示す。
この延長部分2 には異なった電極面がB 。
CI 、 DIで示されている。これらの電極面に関
しては後で第4図を参照しながら詳しく触れる。電気的
な接続ケーブル12は浴電極2,2の延長部分2 の側
部に取り付けられている。
しては後で第4図を参照しながら詳しく触れる。電気的
な接続ケーブル12は浴電極2,2の延長部分2 の側
部に取り付けられている。
第3b図には第3a図に示された浴電極の温度経過が示
されており、この温度経過は第2b図におけると同様に
1次関数的である。
されており、この温度経過は第2b図におけると同様に
1次関数的である。
第4図に示された線図では、炉床面における最大温度t
maXと冷却面A、A における冷却装置遮断開始時
の温度tKとの間の温度差に対する、冷却装置遮断開始
後の時間T1における温度tと冷却面A 、 AIにお
ける冷却装置遮断開始時の温度tKとの間の温度差の比
が縦軸にとられており、横軸には時間T1〔分〕がとら
れている。
maXと冷却面A、A における冷却装置遮断開始時
の温度tKとの間の温度差に対する、冷却装置遮断開始
後の時間T1における温度tと冷却面A 、 AIにお
ける冷却装置遮断開始時の温度tKとの間の温度差の比
が縦軸にとられており、横軸には時間T1〔分〕がとら
れている。
曲線tAは第2a図に示された液冷装置において長さ0
.5mの鉄材料製の浴電極2 、2Ilの場合−におけ
る外部冷却中断後の冷却面Aの温度の時間的な経過を示
している。曲線tA■ は第2Q図に示された浴電極
2 、2IIが鉄材料製でかつ1mの長さを有する場合
における外部冷却中断後の冷却面Aの温度の時間的な経
過を示している。浴電極2 、2IIの長さが0.5m
から1゜01rLに延長されると1例えば温度差の比が
0.2つまり適当な構成において十分な高い運転確実性
が得られる数値において、外部冷却されない炉体1にお
ける浴電極2,2 の滞在時間は10分から40分に高
められ得る。
.5mの鉄材料製の浴電極2 、2Ilの場合−におけ
る外部冷却中断後の冷却面Aの温度の時間的な経過を示
している。曲線tA■ は第2Q図に示された浴電極
2 、2IIが鉄材料製でかつ1mの長さを有する場合
における外部冷却中断後の冷却面Aの温度の時間的な経
過を示している。浴電極2 、2IIの長さが0.5m
から1゜01rLに延長されると1例えば温度差の比が
0.2つまり適当な構成において十分な高い運転確実性
が得られる数値において、外部冷却されない炉体1にお
ける浴電極2,2 の滞在時間は10分から40分に高
められ得る。
新しく設置される炉体1における炉底1 の耐火性のラ
イニング1 の厚さは通常3030−4Qであり、炉体
寸法に応じてこのライニング11は運転中に摩耗し、そ
の厚さは所定の運転時間後には例えば20〜30cmに
なってしまう。
イニング1 の厚さは通常3030−4Qであり、炉体
寸法に応じてこのライニング11は運転中に摩耗し、そ
の厚さは所定の運転時間後には例えば20〜30cmに
なってしまう。
浴電極2,2 はもちろん、炉底1 のライニング1
が著しく摩耗した場合にも外部冷却されることなく比較
的長い時間にわたって高い運転確実性をもって運転され
得るように設定されねばならない。これは炉底1 に隆
起部13を設けることによって達成される。このような
構造上の処置によって炉床面24から冷却面Aまでの浴
電極2,2 の長さも同様に増すことができる。等しい
温度条件下及び十分な運転確実性が保証されている場合
には、外部冷却されない浴電極2 、2IIの滞在時間
は浴電極2,2nの長さの2乗に正比例している。
が著しく摩耗した場合にも外部冷却されることなく比較
的長い時間にわたって高い運転確実性をもって運転され
得るように設定されねばならない。これは炉底1 に隆
起部13を設けることによって達成される。このような
構造上の処置によって炉床面24から冷却面Aまでの浴
電極2,2 の長さも同様に増すことができる。等しい
温度条件下及び十分な運転確実性が保証されている場合
には、外部冷却されない浴電極2 、2IIの滞在時間
は浴電極2,2nの長さの2乗に正比例している。
浴電極がその冷却面を越えてさらに延長されていると、
外部冷却されない場合における浴電極の滞在時間をさら
に延ばすことができる。例えば冷却面へ〇までの0.5
mの長さくlA)に延長部分2100.5 mの長さC
67−)を加えた長さを有する第3a図に示された浴電
極2,2゜2nの各面AI.B1.C1,Dlにそれぞ
れ対応する、第牛図の曲線tAI 、 tBI 、 t
cI 、 t□Iが示すように、外部冷却されない場合
における浴電極2,2 の運転確実性は高められる。こ
のことは炉体1の浴電極2,2 の所定の滞在時間にお
ける温度差の比が縦軸において下がっていることかられ
かる。
外部冷却されない場合における浴電極の滞在時間をさら
に延ばすことができる。例えば冷却面へ〇までの0.5
mの長さくlA)に延長部分2100.5 mの長さC
67−)を加えた長さを有する第3a図に示された浴電
極2,2゜2nの各面AI.B1.C1,Dlにそれぞ
れ対応する、第牛図の曲線tAI 、 tBI 、 t
cI 、 t□Iが示すように、外部冷却されない場合
における浴電極2,2 の運転確実性は高められる。こ
のことは炉体1の浴電極2,2 の所定の滞在時間にお
ける温度差の比が縦軸において下がっていることかられ
かる。
第5図には浴電極2,2 と、外部冷却装置の遮断開始
から遮断終了までにおける、炉床面24から冷却面Aま
での浴電極軸方向長さにわたる温度状態とが示されてい
る。第5図において2は浴電極の固体部分をかつ2 は
液体部分を示し、KNは外部冷却装置の遮断開始時にお
ける全電極固体部分2の端面をかつKEは外部冷却装置
の遮断終了時における全電極固体部分2の端面を示して
いる。lAは炉床面24から冷却面Aまでの浴電極2,
2 の全長を、lNは外部冷却装置の遮断開始時におけ
る全電極固体部分2の長さをかつlEは外部冷却装置の
遮断終了時における全電極固体部分の長さを示している
。またtKは遮断開始時における冷却面Aの温度、t*
は臨界温度、 t3は浴電極2 、2IIの溶融温度
及びtmaxは炉床面24における最大温度である。t
Nは外部冷却装置の遮断開始時における浴電極2,2
内部の軸方向温度分布であす、tEは遮断終了時におけ
る浴電極2゜2II内部の温度分布である。
から遮断終了までにおける、炉床面24から冷却面Aま
での浴電極軸方向長さにわたる温度状態とが示されてい
る。第5図において2は浴電極の固体部分をかつ2 は
液体部分を示し、KNは外部冷却装置の遮断開始時にお
ける全電極固体部分2の端面をかつKEは外部冷却装置
の遮断終了時における全電極固体部分2の端面を示して
いる。lAは炉床面24から冷却面Aまでの浴電極2,
2 の全長を、lNは外部冷却装置の遮断開始時におけ
る全電極固体部分2の長さをかつlEは外部冷却装置の
遮断終了時における全電極固体部分の長さを示している
。またtKは遮断開始時における冷却面Aの温度、t*
は臨界温度、 t3は浴電極2 、2IIの溶融温度
及びtmaxは炉床面24における最大温度である。t
Nは外部冷却装置の遮断開始時における浴電極2,2
内部の軸方向温度分布であす、tEは遮断終了時におけ
る浴電極2゜2II内部の温度分布である。
第5図に示されているように浴電極2 、2TJの固体
部分2nの長さはtNからtEへの温度上昇によってな
いしはtl<からt*への冷却面Aにおける温度の上昇
によってlNからlEに減じられる。
部分2nの長さはtNからtEへの温度上昇によってな
いしはtl<からt*への冷却面Aにおける温度の上昇
によってlNからlEに減じられる。
臨界温度t*のための別の基準は1例えば臨界温度t*
を越えた場合に変化することのある電気的な接続箇所に
おける温度である。
を越えた場合に変化することのある電気的な接続箇所に
おける温度である。
臨界温度t*のための別の基準は、遮断終了時つまり外
部冷却装置を再び連結した場合における冷却面の温度で
ある。温度が極めて高い場合には、再び流入する冷媒の
爆発的な蒸発に基づく温度衝撃又は障害によって冷却面
Aが損傷することもある。
部冷却装置を再び連結した場合における冷却面の温度で
ある。温度が極めて高い場合には、再び流入する冷媒の
爆発的な蒸発に基づく温度衝撃又は障害によって冷却面
Aが損傷することもある。
第6a図に示された別の実施例による浴電極14は円錐
形部分14 と円筒形部分14 と。
形部分14 と円筒形部分14 と。
浴電極14に一体結合された冷却体15とを有している
。冷却体15には冷却室16として働く礼状の切欠きが
設けられており、これらの切欠きは例えば所定の浴融温
度をもつ塩によって満たされている。冷却体15におい
て規定の限昇温度が越えられると塩は溶けて、その際に
必要とされる溶融熱が冷却体15から奪われ、冷却体1
5は冷える。
。冷却体15には冷却室16として働く礼状の切欠きが
設けられており、これらの切欠きは例えば所定の浴融温
度をもつ塩によって満たされている。冷却体15におい
て規定の限昇温度が越えられると塩は溶けて、その際に
必要とされる溶融熱が冷却体15から奪われ、冷却体1
5は冷える。
第6b図には浴電極14の全長IAにわたる温度分布が
示されている。外側におけるわずがな温度勾配に基づい
て、炉床面24に向かって横断面が減少している浴室極
内部における温度上昇には遅延効果が生じる。
示されている。外側におけるわずがな温度勾配に基づい
て、炉床面24に向かって横断面が減少している浴室極
内部における温度上昇には遅延効果が生じる。
第7図には冷却体18を備えた浴電極17の別の有利な
実施例が示されている。この場合冷却体18はねじ19
を用いて浴電極17と締結されており、これによって容
易に着脱可能でおる。冷却体18はまた同様にかしめ又
は差込みによって固定されていてもよい。冷却体18が
比較的容易に交換可能であることによって、浴電極17
が外部冷却されない間に、加熱した冷却体18を常温の
冷却体と交換することができる。
実施例が示されている。この場合冷却体18はねじ19
を用いて浴電極17と締結されており、これによって容
易に着脱可能でおる。冷却体18はまた同様にかしめ又
は差込みによって固定されていてもよい。冷却体18が
比較的容易に交換可能であることによって、浴電極17
が外部冷却されない間に、加熱した冷却体18を常温の
冷却体と交換することができる。
これによって外部冷却装置遮断後における浴電極17の
滞在時間は良好な運転確実性を保ちながら高められ得る
。
滞在時間は良好な運転確実性を保ちながら高められ得る
。
第8図に示された別の実施例による浴電極20では冷却
体22に液冷装置(8,9,10)が設けられており、
浴電極20は間接的に冷却される。外部冷却装置が設け
られているステーションでは液冷装置(8、9、10)
が連結されることによって冷却体22ひいては浴電極2
0が冷却され得る。しかしながらまた冷却体22を外し
て、液冷装置を有していない別の冷却体と交換すること
も可能である。浴電極20の内部を耐火性材料21によ
ってホラ・ξ状に満たすことは、炉床面24における浴
電極20の電導部分の端面を炉底1 外部における浴電
極20の横断面に対して減じるために役立ち、結果とし
て外部冷却装置遮断後における炉底1 方向での浴電極
20内部の温度上昇は遅らされる。
体22に液冷装置(8,9,10)が設けられており、
浴電極20は間接的に冷却される。外部冷却装置が設け
られているステーションでは液冷装置(8、9、10)
が連結されることによって冷却体22ひいては浴電極2
0が冷却され得る。しかしながらまた冷却体22を外し
て、液冷装置を有していない別の冷却体と交換すること
も可能である。浴電極20の内部を耐火性材料21によ
ってホラ・ξ状に満たすことは、炉床面24における浴
電極20の電導部分の端面を炉底1 外部における浴電
極20の横断面に対して減じるために役立ち、結果とし
て外部冷却装置遮断後における炉底1 方向での浴電極
20内部の温度上昇は遅らされる。
このことはさらに外部冷却されない炉体の操作時間にも
好都合に作用する。浴電極20との電気的な接続部は第
8図では図面を見やすくするために図示されていない。
好都合に作用する。浴電極20との電気的な接続部は第
8図では図面を見やすくするために図示されていない。
第9図に示された浴電極23の別の実施例では冷却体2
6はねじ19を用いて浴電極23の下側部分と交換可能
に結合されている。冷却体26は浴電極23を冷却し、
しかしながらまた同時に浴電極23のための電気的な接
続部としても働く。冷却体26は液冷装置(8,9,1
0)の他に冷却室25を有し、この冷却室25内には例
えば適当な塩混合物が挿入され、これは既に述べたよう
に冷却効果を高めるために働く。
6はねじ19を用いて浴電極23の下側部分と交換可能
に結合されている。冷却体26は浴電極23を冷却し、
しかしながらまた同時に浴電極23のための電気的な接
続部としても働く。冷却体26は液冷装置(8,9,1
0)の他に冷却室25を有し、この冷却室25内には例
えば適当な塩混合物が挿入され、これは既に述べたよう
に冷却効果を高めるために働く。
なべ炉の炉体1の浴電極2 、14 、17 、 ?○
の本発明による冷却形式はもちろんアーク加熱式のなべ
炉に限定されるものではなく1例えばプラズマ加熱式の
なべ炉においても同様な効果をもって用いることができ
る。
の本発明による冷却形式はもちろんアーク加熱式のなべ
炉に限定されるものではなく1例えばプラズマ加熱式の
なべ炉においても同様な効果をもって用いることができ
る。
第1図はなべ炉の炉体を概略的に示す鉛直縦断面図、第
2a図は第1実施例による浴電極範囲における炉底を示
す部分鉛直縦断面図、第2b図は第2a図に示された実
施例における温度と長さの関係を示す線図、第3a図は
第2実施例による浴電極範囲における炉底を示す部分鉛
直縦断面図、第3b図は第3a図に示された実施例にお
ける温度と長さの関係を示す線図、第4図は第2a図及
び第3a図に示された実施例における温度差と時間との
関係を示す線図、第5図は外部冷却装置の遮断開始及び
遮断終了のための温度と時間との関係を示す線図、第6
a図は冷却体を備えた浴電極の第1実施例を示す鉛直縦
断面図、第6b図は第6a図に示された実施例における
温度と長さとの関係を示す線図。 第7図は冷却体を備えた浴電極の第2実施例を示す鉛直
縦断面図、第8図は冷却体を備えた浴電極の第3実施例
を示す鉛直縦断面図、第9図は冷却体を備えた浴電極の
第4実施例を示す鉛直縦断面図である。 1・・・炉体、11・・・ライニング、1 ・・・炉底
。 111・・・炉蓋、2・・・浴電極の固体部分、2 ・
・・延長部分、211冑液体部分、3・・・出力電極、
31・・・電極保持アーム 311・・・アーク、4・
・・溶湯、5・・・湯出し孔、51・・・閉鎖プレート
、6・・・懸吊部。 7・・・貫通孔、8・・・冷却通路、9・・・液体供給
管。 10・・・液体排出管、11・・・接続プレート、11
1・・・冷却体、12・・・接続ケーブル、13・・・
隆起部、14・・・浴電極、14 ・・・円錐形部分、
14 ・・・円筒形部分、15・・・冷却体、16・・
・冷却室、17・・・浴電極、18・・・冷却体、19
・・・ねじ、20・・・浴電極、21・・・耐火性材料
、22・・・冷却体、23・・・浴電極、24・・・炉
床面、25・・・冷却室、26・・・冷却体、t*・・
・臨界温度、A、AI・・・冷却面FIG、2a FIG、2b 2・・・浴電極 手・・・溶 湯 13・・・隆起部
2a図は第1実施例による浴電極範囲における炉底を示
す部分鉛直縦断面図、第2b図は第2a図に示された実
施例における温度と長さの関係を示す線図、第3a図は
第2実施例による浴電極範囲における炉底を示す部分鉛
直縦断面図、第3b図は第3a図に示された実施例にお
ける温度と長さの関係を示す線図、第4図は第2a図及
び第3a図に示された実施例における温度差と時間との
関係を示す線図、第5図は外部冷却装置の遮断開始及び
遮断終了のための温度と時間との関係を示す線図、第6
a図は冷却体を備えた浴電極の第1実施例を示す鉛直縦
断面図、第6b図は第6a図に示された実施例における
温度と長さとの関係を示す線図。 第7図は冷却体を備えた浴電極の第2実施例を示す鉛直
縦断面図、第8図は冷却体を備えた浴電極の第3実施例
を示す鉛直縦断面図、第9図は冷却体を備えた浴電極の
第4実施例を示す鉛直縦断面図である。 1・・・炉体、11・・・ライニング、1 ・・・炉底
。 111・・・炉蓋、2・・・浴電極の固体部分、2 ・
・・延長部分、211冑液体部分、3・・・出力電極、
31・・・電極保持アーム 311・・・アーク、4・
・・溶湯、5・・・湯出し孔、51・・・閉鎖プレート
、6・・・懸吊部。 7・・・貫通孔、8・・・冷却通路、9・・・液体供給
管。 10・・・液体排出管、11・・・接続プレート、11
1・・・冷却体、12・・・接続ケーブル、13・・・
隆起部、14・・・浴電極、14 ・・・円錐形部分、
14 ・・・円筒形部分、15・・・冷却体、16・・
・冷却室、17・・・浴電極、18・・・冷却体、19
・・・ねじ、20・・・浴電極、21・・・耐火性材料
、22・・・冷却体、23・・・浴電極、24・・・炉
床面、25・・・冷却室、26・・・冷却体、t*・・
・臨界温度、A、AI・・・冷却面FIG、2a FIG、2b 2・・・浴電極 手・・・溶 湯 13・・・隆起部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも1つの出力電極(3)と少なくとも1つ
の浴電極(2、14、17、20)とを有し、該浴電極
が少なくとも溶湯(4)の加熱中に直接又は間接的に外
部冷却されるなべ炉の運転確実性を高める方法であって
、浴電極(2、14、17、20)を少なくとも炉体(
1)運搬中に外部冷却装置から遮断することを特徴とす
る、なべ炉の運転確実性を高める方法。 2、浴電極(2、14、17、20)が外部冷却装置か
ら遮断されている時間中に該浴電極を電気接続部(11
)及び(又は)冷却面(A、A^ I )の範囲において
臨界温度(t^*)下に保ち、この温度条件を、浴電極
(2、14、17、20)の寸法及び(又は)冷却体(
11^ I 、15、18、22、26)の取付け形式に
関連して維持しかつ(又は)、前記処置によって浴電極
(2、14、17、20)の端面における液体と固体の
境界層を遮断開始に関連した遮断の所定の時間終了時に
位置安定的に保つ、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、少なくとも1つの出力電極(3)と少なくとも1つ
の浴電極(2、14、17、20)とを有し、該浴電極
が少なくとも溶湯(4)の加熱中に直接又は間接的に外
部冷却されるなべ炉(1)の運転確実性を高める装置で
あって、臨界温度(t^*)の発生が浴電極(2)及び
該浴電極を取り囲む炉体(1)の隆起部(13)を延長
させることによって遅延させられており、浴電極(2)
の冷却面(A)を臨界温度(t^*)下に保つ時間が以
下の式によって規定されており: (t^*−t_K)/(t_m_a_x−t_K)=1
−{8/π^2〔1^−^2・e^−^(1^2・π^
2・λ・T)^/^(4・c・1_A^2)+3^−^
2・e^−^(3^2・π^2・λ・T)^/^(4・
c・1_A^2)+5^−^2・e^−^(5^2・π
^2・λ・T)^/^(4・c・1_A^2)+・・・
・・・〕}式中においてt^*が冷却面(A)における
臨界温度(°K)、t_m_a_xが炉床面(24)に
おける浴電極(2、2^II)の温度(°K)、t_Kが
外部冷却装置遮断開始時における冷却面(A)の温度(
°K)、Tが遮断時間(秒)、l_Aが炉床面(24)
と冷却面(A)との間の浴電極(2、2^II)の長さ(
m)、λが熱伝導率(W/K・m)及びcが固有の熱容
量(W・S/m^2・K)を示すことを特徴とする、な
べ炉の運転確実性を高める装置。 4、浴電極(2)が炉床面(24)から冷却面(A^
I )までの長さ(l_A)を越えて長さ(l_Z)の延
長部分(2^ I )を有しており、浴電極(2、2^II
)の冷却面(A^ I )を臨界温度(t^*)の下に保
つ時間が以下の式によって規定されており; (t^*−t_K)/(t_m_a_x−t_K)=1
−{8/π^2・(1_A+1_Z)/1_A・〔si
n^2(π・1_A)/[2(1_A+1_Z)]・1
^−^2・e^−^(1^2・π^2・λ・T)^/^
[4c(1_A+1_Z)^2]+sin^2(3・π
・1_A)/[2(1_a+1_Z)]・3^−^2・
e^−^(3^2・π^2・λ・T)^/^[4c(1
_A+1_Z)^2]+sin^2(5・π・1_A)
/[2(1_A+1_Z)・5^−^2・e^−^(5
^2・π^2・λ・T)^/^[4c(1_A+1_Z
)^2]+・・・・・・・・〕}式中においてt^*が
冷却面(A^ I )における臨界温度(°K)、t_m
_a_xが外部冷却装置遮断開始時における冷却面(A
^ I )の温度(°K)、Tが遮断時間(秒)、l_A
が炉床面(24)と冷却面(A^ I )との間の浴電極
(2、2^II)の長さ(m)、l_Zが冷却面(A^
I )を越えた浴電極(2、2^II)の延長部分(2^
I )の長さ(m)、λが熱伝導率(W/K・m)及びc
が固有の熱容量(W・S/m^2・K)を示す、特許請
求の範囲第3項記載の装置。 5、冷却体(15)が浴電極(14)の外側部分によっ
て形成されている、特許請求の範囲第3項記載の装置。 6、冷却体(18、22、26)が浴電極(17、20
、23)の外側部分と交換可能に結合されておりかつ(
又は)、冷却体(22)が外部冷却されるようになって
いる、特許請求の範囲第3項記載の装置。 7、冷却体(11^ I 、26)が電気的な接続部分を
形成している、特許請求の範囲第5項又は第6項記載の
装置。 8、冷却体(15、26)が、所定の限界温度で溶ける
材料を収容する少なくとも1つの冷却室(16、25)
を有している、特許請求の範囲第5項から第7項までの
いずれか1項記載の装置。 9、冷却体(11^ I 、15、18、22、26)が
、比較的高い熱伝導率をもつ材料から成っている、特許
請求の範囲第5項から第8項までのいずれか1項記載の
装置。 10、浴電極(2、2^II)の電導性の横断面がその溶
湯(4)に向いた端面から炉底(1^II)に向かって増
大しかつ(又は)浴電極(20)の直径が炉床面(24
)から炉床(1^II)に向かって減少している、特許請
求の範囲第3項から第9項までのいずれか1項記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH327484 | 1984-07-06 | ||
CH3274/84-8 | 1984-07-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6131876A true JPS6131876A (ja) | 1986-02-14 |
Family
ID=4252444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14691185A Pending JPS6131876A (ja) | 1984-07-06 | 1985-07-05 | なべ炉の運転確実性を高める方法並びに装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4715041A (ja) |
EP (1) | EP0167037B1 (ja) |
JP (1) | JPS6131876A (ja) |
AT (1) | ATE53273T1 (ja) |
DE (1) | DE3578028D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4947405A (en) * | 1989-05-24 | 1990-08-07 | Daidotokushijo Kabushikikaisha | DC arc furnace |
US5550353A (en) * | 1990-01-31 | 1996-08-27 | Inductotherm Corp. | Induction heating coil assembly for prevent of circulating current in induction heating lines for continuous-cast products |
US5272720A (en) * | 1990-01-31 | 1993-12-21 | Inductotherm Corp. | Induction heating apparatus and method |
FR2658277B1 (fr) * | 1990-02-09 | 1992-04-30 | Siderurgie Fse Inst Rech | Recipient metallurgique equipe d'au moins une electrode traversant sa paroi. |
IT1267237B1 (it) * | 1994-05-11 | 1997-01-28 | Danieli Off Mecc | Elettrodo di fondo raffreddato per un forno elettrico in corrente continua |
US6038246A (en) * | 1997-02-26 | 2000-03-14 | Nkk Steel Engineering, Inc. | Method and apparatus for operating a furnace |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US17954A (en) * | 1857-08-04 | Improvement in cleaning and carding moss | ||
US1100993A (en) * | 1912-10-28 | 1914-06-23 | Frederick T Snyder | Contact for electric furnaces. |
US1271093A (en) * | 1917-03-01 | 1918-07-02 | Frederick T Snyder | Electric-furnace contact. |
US2789152A (en) * | 1955-06-01 | 1957-04-16 | Nat Res Corp | Electric furnace for production of metals |
CH452730A (de) * | 1966-04-26 | 1968-03-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Mit einer Metallschmelze in Berührung stehende Elektrodenanordnung an einem elektrischen Ofen |
JPS5036407B1 (ja) * | 1970-05-19 | 1975-11-25 | ||
SE419929B (sv) * | 1974-11-25 | 1981-08-31 | Asea Ab | Smeltkontaktelektrod for likstromsmatad ljusbagsugn |
FR2381987A1 (fr) * | 1977-02-23 | 1978-09-22 | Asea Ab | Connexion de sole pour un four a arc alimente en courant continu |
US4477911A (en) * | 1982-12-02 | 1984-10-16 | Westinghouse Electric Corp. | Integral heat pipe-electrode |
-
1985
- 1985-06-13 DE DE8585107284T patent/DE3578028D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-06-13 EP EP85107284A patent/EP0167037B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-06-13 AT AT85107284T patent/ATE53273T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-06-20 US US06/746,882 patent/US4715041A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-05 JP JP14691185A patent/JPS6131876A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE53273T1 (de) | 1990-06-15 |
DE3578028D1 (de) | 1990-07-05 |
EP0167037B1 (de) | 1990-05-30 |
EP0167037A1 (de) | 1986-01-08 |
US4715041A (en) | 1987-12-22 |
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