JPS63201484A - 製鋼用ア−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスクラップ又は還元鉄等をアーク熱により溶融
、精錬する製鋼用アーク炉に関するものである。

［従来の技術］ この種の製鋼用アーク炉は、第４図に示す如く形成され
ていた。図示するように、製鋼用アーク炉ａの炉体すは
鋼板等の外皮材にて円筒状に成形された胴部Ｃと、円形
状の鏡板によって形成された底部ｄとから成っており、
上記胴部Ｃの下部の一部分には出鋼樋ｅが形成されてい
る。

この炉体すの上部間口部には蓋体ｆが載置されている。

この炉体すはその下部を囲繞するように形成された支持
枠ｇ上に設けられており、この支持枠９の上記出鋼樋ｅ
と反対側の下縁部には油圧シリンダｈが取り付けられて
いる。この支持枠ｇの下面は曲面状に形成され、支持床
ｉ上に載置されている。そして、上記炉体すの内部には
耐火レンガ等の耐火材ｊが内装されている。

従来、上記製鋼用アーク炉ａの炉体す内でアーク熱によ
り溶融されたスクラップ又還元鉄等の溶ｉｋの出鋼作業
は操作員が出鋼状況を目視確認しながら手動操作により
上記油圧シリンダｈを伸張させ、支持床ｉ上にて支持枠
９と共に炉体すを傾動させて、出鋼樋ｅから取鋼β内に
溶湯を注入してなされていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述のごとき従来技術にあっては以下のよう
な問題点があった。

出鋼作業は操作員の経験的な感に頼って行なわれており
、危険を伴なっている。例えば炉体すを傾は過ぎた場合
には炉壁の水冷部分が溶湯ｋに漬り爆発する虞れがある
という問題があった。

また、出鋼作業の自動化が達成されていないという問題
があった。

更に、第５図に示すように出鋼口が炉中心より離れた炉
体の底部に設けられた偏芯式炉底出鋼型の製鋼用アーク
炉ｎにあってはスラグ０を炉内に残し、溶湯ｐのみを取
１ρに出鋼できることが特徴であるが、実際には残存層
１ｆｆｌの判定が困難であり、スラグ０が取ＩＮ内に注
入されてしまうか、或いは溶湯ｐが炉内に大量に残存し
てしまい、スラグ０のカットオフが適切に行なえないと
いう問題があった。

上述のごとき問題点に鑑みて第１の発明にあっては炉内
の残存層１ｆｆｉを把握することができるため安定した
出鋼作業を安全に行なうことができ、さらに第２の発明
にあっては出鋼作業を自動的に行なうことができる！１
Ｉｔｌｌ用アーク炉を提供することを目的とするもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ 従来技術における問題点を解決すべく第１の発明は製鋼
用アーク炉の炉体重量を検出する荷重検出器と、この荷
重検出器からの検出信号を受けて炉体内の残存層１ｆｆ
ｉを算出し、炉体の適正傾動角度を選定する演算装置と
、その適正傾動角度を表示する表示装置とを備えたもの
である。

また、第２の発明はスクラップ又は還元鉄等をアーク熱
により溶融、精練するＩ！！Ｊａ４用アーク炉において
、上記アーク炉の炉体重量を検出する荷重検出器と、こ
の荷重検出器からの検出信号を受けて炉体内の残存層１
１ｆｆｉを算出し、炉体の適正傾動角度を選定する演算
装置と、この演算装置からの出力信号により出鋼時の炉
体の傾動角度を制御する傾動角駆動手段と、この傾動角
駆動手段により傾動する炉体の傾動角度を検出して演算
装置にフィードバックする傾動角度検出器とを備えたも
のである。

［作　用］ 上述の如く構成され、第１の発明にあっては上記荷重検
出器によりｇｌＪ鋼用アーク炉の炉体重量を検出して、
上記演算装置により、空の炉体型■と比較することによ
り炉体内の残存溶濶量を算出して炉体の適正傾動角度を
選定し、上記表示装置によってこの適正傾動角度を表示
するものである。

また、第２の発明にあっては上記荷重検出器により製鋼
用アーク炉の炉体重量を検出して、上記演算装置により
、空の炉体重量と比較することにより炉体内の残存層１
ｆｆｉを算出して炉体の適正傾動角度を選定し、その出
力信号により上記傾動角度駆動手段を作動させて出鋼時
の傾動角度を制御し、傾動角度検出器により傾動した炉
体の傾動角度を検出して上記演算装置にフィードバック
して、自動的に安定した出鋼作業を安全に行なうもので
ある。

［実施例］ 以下に第１及び第２の発明の製鋼用アーク炉の各々の実
施例を添付図面に従って詳述する。

第１図に示す如く第１の発明に採用する製鋼用アーク炉
１の炉体２の形状は従来同様に形成されている。

この炉体２は前述した如く、炉体２の下部を囲繞するよ
うに形成された支持枠３上に設けられており、炉体２に
設けられた出鋼樋４と反対側の支持枠３の下縁部には上
下方向に伸縮する油圧シリンダ５が取り付けられている
。更に、この支持枠３の下面は曲面状に形成され、支持
床６上に載置されている。また上記炉体２の円筒状の胴
部７には炉体支持部材８がその周方向に例えば４ケ所配
置されている。この炉体支持部材８は上記支持枠３の上
縁部に支持固定されるようになっており、この炉体支持
部材８の下端部と上記支持枠３の上縁部との間には製鋼
用アーク炉１の炉体重量を検出するための荷重検出器９
が各々介設されている。

この荷重検出器９には例えばロードセル等を採用する。

そして、この荷重検出器９はこれにより検出した炉体重
量の検出信号を受けて炉体２内の残存溶湯量を算出し、
炉体２の適正傾動角度を選定するための演算装置１０に
結線されている。

この演算装置１０には例えばマイクロコンピュータ等を
採用する。更に、この演算装置１’ＩＯはこれにより選
定した傾動角度を表示する表示装置２６に接続されてい
る。この表示装置２６は例えばデジタル表示８置等を採
用し、上記演算ｉ置１０と一体的に、或いは別個に設け
られている。

次に上記実施例における作用を述べる。

上記炉体支持部材８の下端部と、上記支持枠３の上縁部
との間に介設された荷重検出器９により出鋼中の炉体重
量を検出し、上記演算装置１０に入力する。この演算装
置１０にはスクラップや還元鉄等の原料装入前の空の状
態の炉体重量を入力しておき、これより炉体２内の残存
溶湯量を算出する。

演算装置１０にはこの炉体２内の残存溶湯量と、その時
の炉体２の適正傾動角度との関係を炉体形状及び炉体容
積から予め求めて入力しておく。これにより、出鋼中の
炉体２の適正傾動角度が選定される。この演算装置１０
によって選定された適正傾動角度は上記表示装置２６に
よって例えばデジタル表示されるようになっている。

本実施例における出鋼作業は上記表示装置２６によって
表示された適正傾動角度を操作員が確認しながら上記油
圧シリンダ５を伸張させることにより人為的になされる
ものである。

このように、操作員が残存溶湯量に応じた炉体２の適正
傾動角度を把握することにより、安定した出鋼が行なわ
れ、操作ミスがなくなり、事故が防止されることになる
。

また、第２図は第２の発明の製鋼用アーク炉の一実施例
を示すものである。図示するように、第２の発明の製鋼
用アーク炉１の炉体２の形状は従来同様に形成されてお
り、第１の発明の製鋼用アーク炉１と同様の構成でその
発明の主要部である上記荷重検出器９及び演算装置１０
を備えている。

この演算装ｆｆ１１０はこの出力信号により出鋼時の炉
体２の傾動角度を制御する傾動角駆動手段１１と結線さ
れている。この傾動角駆動手段１１は、例えばコントロ
ールバルブ等を備えた油圧系にて形成され、上記油圧シ
リンダ５と接続されている。また上記支持枠３の適当な
個所に上記傾動角駆動手段゛１１及び油圧シリンダ５に
より傾動する炉体２の傾動角度を検出する傾動角度検出
器１３が取り付けられている。この傾動角度検出器１３
には例えば撮り子穴の角度測定器等を採用する。そして
、この傾動角度検出器１３は上記演算装置１０と結線さ
れており、角度検出値を演算装置１０にフィードバック
するようになっている。

次に上記実施例における作用を述べる。

上記炉体支持部材８の下端部と、上記支持枠３の上縁部
との間に介設された荷ｍ検出器９により出鋼中の炉体Ｗ
ｆｉを検出し、上記演算装置１０に入力する。この演算
装置２１０にはスクラップや還元鉄等の原料装入前の空
の状態の炉体重量を入力しておき、これより炉体２内の
残存溶湯量を算出する。

演算装置１０にはこの炉体２内の残存溶湯ｍと、その時
の炉体２の適正傾動角度との関係を炉体形状及び炉体容
積から予め求めて入力しておく。これにより、出鋼中の
炉体２の適正傾動角度が選定される。更にこの選定され
た傾動角度と、傾動角度検出器１３により検出された炉
体傾動角度との偏差量を出力信号としてｌｌ！ｉ動角駆
動子駆動手段１１する。この傾動角駆動手段１１は上記
出力信号により例えばコントロールバルブ等を徐々に開
放させる油圧系にて上記油圧シリンダ５を伸張させて出
鋼分に応じて炉体２の傾動角度を制御している。

以上の如く第２の発明によれば、自動的に安定した出鋼
作業が安全に行なわれるものである。

尚、第１及び第２の発明に採用する演算装置１０にあっ
ては炉体１１ｆｆｉをＷ１傾動角度をθとすると、上記
荷重検出器９に掛かる荷重はＷ　ｃｏｓθとなり、この
荷重は傾動に従って減少してくるの゛で、検出値／　Ｃ
ＯＳθにより補正しＷを求める。また、単位時間当りの
出１ｆｆｉ（出鋼速ａ）を適正値に保つため、単位時間
当りの残存溶湯缶の減少聞く減少速瓜）が適正値になる
ように、先に求められた傾動角度に対して安全上許容さ
れる範囲内において補正することもできる。

また、第３図は偏芯式炉底出鋼型の製鋼用アーク炉２０
を示すものである。この種の’！Ｊｔｌｌ用アーク炉２
０にあっては、安定した出鋼を行なうためには図示する
ように出鋼口２１上部の溶湯２２の深さＨを適正な値に
保持する必要がある。この種の製鋼用アーク炉２０につ
いても、炉体２３内の残存溶瀾量と、炉体２３の傾動角
度と、出鋼口２１上部の溶湯２２の深さト１との関係は
炉体形状及び炉体容積から予め求めることができる。そ
こで、この種の製鋼用アーク炉２０にあっても、第１及
び第２の発明の如く構成すれば炉体２３の傾動角度を適
正に人為的或いは自動的に制御することができ、安定し
た出鋼を行なうことができるものである。

特に、偏芯式炉底出鋼型の製鋼用アーク炉２゜にあって
は、残存溶湯伍を正確に把握することにより、スラグ２
４のカットオフを確実に行なうことができるものである
。尚、この種の製鋼用アーク炉２０の場合、耐火材の摩
耗によって出鋼口２１の口径が拡大されていくが、上述
した如く炉体２３の傾動角度を補正することにより、出
鋼口２１の上部の溶湯２２の深さＨを変え単位時間当り
の出鋼ｍを適正値に保つことができるものである。尚図
中２５は取鍋である。

［発明の効果〕 以上要するに第１及び第２の発明によれば次のごとき優
れた効果を発揮する。

（１）　　第１及び第２の発明にあっては製鋼用アーク
炉に荷重検出器及び演算装置を備えることにより、安定
した出鋼を行なうことができ、操作ミスがなくなり、事
故を防止することができる。

〔２）　　第２の発明にあっては出鋼の自動化、及び無
人化を図ることができる。

（３）　　特に、偏心式炉底出鋼型の製鋼用アーク炉を
第１及び第２の発明の如く構成すると、スラブのカット
オフを確実に行なうことができ、非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の製鋼用アーク炉の一実施例を示す
概略図、第２図は第２の発明の！ｌＩ鋼用アーク炉の一
実施例を示す概略図、第３図は第１及び第２の発明の製
鋼用アーク炉の作用を説明するための概略図、第４図及
び第５図は従来例を示す°側断面図である。 図中、１はＩＩ用アーク炉、２は炉体、９は荷重検出器
、’Ｉ　Ｏは演算装置、２６は表示装置、１１は傾動角
駆動手段、１３は傾動角度検出器である。 特許出願人　　石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
　　絹　　谷　　信　　雄第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スクラップ又は還元鉄等をアーク熱により溶融、
   精錬する製鋼用アーク炉において、上記アーク炉の炉体
   重量を検出する荷重検出器と、該荷重検出器からの検出
   信号を受けて炉体内の残存溶湯量を算出し、炉体の適正
   傾動角度を選定する演算装置と、その適正傾動角度を表
   示する表示装置とを備えたことを特徴とする製鋼用アー
   ク炉。
2. （２）スクラップ又は還元鉄等をアーク熱により溶融、
   精錬する製鋼用アーク炉において、上記アーク炉の炉体
   重量を検出する荷重検出器と、該荷重検出器からの検出
   信号を受けて炉体内の残存溶湯量を算出し、炉体の適正
   傾動角度を選定する演算装置と、該演算装置からの出力
   信号により出鋼時の炉体の傾動角度を制御する傾動角駆
   動手段と、該傾動角駆動手段により傾動する炉体の傾動
   角度を検出して演算装置にフィードバックする傾動角度
   検出器とを備えたことを特徴とする製鋼用アーク炉。