KR20110059128A - Electric furnance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아크의 편향을 감소시키는 전기로에 관한 것이다.The present invention relates to an electric furnace for reducing arc deflection.
전기로는 고철을 용해시키는 장치로써, 그 내부에 고철을 장입하고 아크를 발생시켜 아크열에 의해 고철을 용해시켜 용강을 제조하거나, 용강을 가열시킨다. 이러한 전기로는 일반적으로 소정의 내부공간을 갖는 몸체부, 몸체부의 상부에 배치되어 상기 몸체부의 상부를 개폐하는 커버부재, 커버부재의 상부를 관통하여 몸체부의 내부공간까지 연장되도록 장착된 상부 전극봉, 상부 전극봉의 일부와 접속되어 상기 상부 전극봉에 전원을 인가하는 상부 전극 라인, 상부 전극봉의 하측에 대응 위치하도록 몸체부의 하부에 장착된 하부 전극봉, 하부 전극봉의 일부와 접속되어 상기 하부 전극봉에 전원을 인가하는 하부 전극 라인, 몸체부의 내측면에 설치되어 상기 몸체부의 내부공간을 쿨링시키는 냉각부재를 포함한다. 여기서, 상부 전극 라인의 일단은 상부 전극봉과 접속되고, 타단은 몸체부 외측에 배치된 전원 공급부와 접속되도록 연장 설치된다. 또한, 하부 전극 라인의 일단은 하부 전극봉과 접속되고, 타단은 몸체부 외측에 배치된 전원 공급부와 접속되도록 연장 설치된다. 이때, 몸체부의 외측에 배치된 상부 전극 라인 및 하부 전극 라인은 통상적으 로 상부 전극봉 및 하부 전극봉과 수직을 이루도록 배치된다. 그리고, 아크를 발생시키는 상부 전극봉의 끝단과 하부 전극 라인과의 이격 거리는 상기 상부 전극봉의 끝단과 상부 전극 라인과의 이격 거리에 비해 가깝다.An electric furnace is a device for dissolving scrap iron, and the steel is charged therein to generate an arc to dissolve the scrap iron by arc heat to produce molten steel, or to heat the molten steel. Such an electric furnace generally has a body portion having a predetermined internal space, a cover member disposed on the upper portion of the body portion, an upper electrode rod mounted to extend through the upper portion of the cover member to the inner space of the body portion, and an upper portion. An upper electrode line connected to a part of an electrode to apply power to the upper electrode, a lower electrode mounted on a lower portion of the body part to correspond to a lower side of the upper electrode, and a portion of a lower electrode to apply power to the lower electrode It includes a lower electrode line, the cooling member is installed on the inner side of the body portion to cool the internal space of the body portion. Here, one end of the upper electrode line is connected to the upper electrode bar, the other end is extended to be connected to the power supply unit disposed outside the body portion. In addition, one end of the lower electrode line is connected to the lower electrode bar, and the other end is extended to be connected to the power supply unit disposed outside the body portion. At this time, the upper electrode line and the lower electrode line disposed on the outside of the body portion is usually arranged to be perpendicular to the upper electrode and the lower electrode. The distance between the end of the upper electrode bar and the lower electrode line generating the arc is closer than the distance between the end of the upper electrode and the upper electrode line.
상부 전극 라인을 이용하여 상부 전극봉에 음전압을 인가하고, 하부 전극 라인을 이용하여 하부 전극봉에 양전압을 인가하면, 상기 상부 전극봉으로부터 아크가 발생된다. 그리고, 상부 전극봉, 하부 전극봉, 상부 전극 라인 및 하부 전극 라인을 둘러싸도록 자기장이 형성된다. 이러한 자기장은 상부 전극봉의 끝단으로부터 발생되는 아크의 방향을 변하게 하는 요인이 된다. 특히, 상부 전극봉과 수직을 이루도록 배치되며, 상기 상부 전극봉의 끝단과의 이격 거리가 가까운 하부 전극 라인에 의해 발생된 자기장의 영향을 크게 받는다.When a negative voltage is applied to the upper electrode using the upper electrode line and a positive voltage is applied to the lower electrode using the lower electrode line, an arc is generated from the upper electrode. In addition, a magnetic field is formed to surround the upper electrode, the lower electrode, the upper electrode line, and the lower electrode line. This magnetic field is a factor that changes the direction of the arc generated from the end of the upper electrode. In particular, it is disposed to be perpendicular to the upper electrode, the separation distance from the end of the upper electrode is greatly affected by the magnetic field generated by the lower electrode line.
한편, 종래에 따른 하부 전극 라인의 일부는 하부 전극봉의 하단과 접속되고 다른 일부는 몸체부 하단으로부터 하측 방향으로 이격되어, 일방향으로 연장되도록 설치된다. 즉, 몸체부를 기준으로 어느 한쪽 방향으로만 하부 전극 라인이 배치되어, 어느 한쪽으로 자기장이 집중되어 형성되는 경향이 있었다. 이에, 상부 전극봉으로부터 발생된 아크가 어느 한쪽으로 편향되도록 형성되는 문제가 발생되었다. 이때, 아크가 편향되는 편향 각도가 커, 몸체부에 수용된 고철을 고르게 용해시키지 못하거나, 용강 전체를 고르게 승온시키지 못하는 문제가 있다. 또한, 어느 한쪽으로 편향된 아크의 열에 의해 몸체부 내측면에 설치된 냉각부재가 손상되는 문제가 발생된다.Meanwhile, a part of the lower electrode line according to the related art is connected to the lower end of the lower electrode bar and the other part is spaced downward from the lower end of the body part and installed to extend in one direction. That is, the lower electrode lines were arranged in only one direction with respect to the body portion, and the magnetic field was concentrated in one direction. Thus, a problem arises in that the arc generated from the upper electrode is deflected to either side. At this time, the deflection angle of the arc deflection is large, there is a problem that does not evenly dissolve the scrap iron contained in the body portion, or even the entire molten steel evenly raised. In addition, there is a problem that the cooling member installed on the inner surface of the body portion is damaged by the heat of the arc deflected to either side.
본 발명의 일 기술적 과제는 하부 전극 라인의 일부가 몸체부 하단부의 하측에 이격 배치되어, 상기 몸체부의 외측을 둘러싸도록 설치되도록 함으로써, 아크의 편향이 억제된 전기로를 제공하는데 있다.One technical problem of the present invention is to provide an electric furnace in which a part of the lower electrode line is spaced below the lower end of the body part so as to be installed to surround the outside of the body part, thereby preventing arc deflection.
본 발명에 따른 전기로는 내부공간을 가지는 몸체부, 상기 몸체부의 상부에 배치되어 일부가 상기 몸체부의 내부공간에 위치하는 상부 전극봉, 상기 상부 전극봉의 하측에 대응 위치하도록 상기 몸체부의 하부에 배치되어, 일부가 상기 몸체부의 내부공간에 위치하는 하부 전극봉, 일단이 상기 상부 전극봉에 접속되어 상기 상부 전극봉에 전원을 인가하는 상부 전극 라인 및 일단이 상기 하부 전극봉에 접속되어 상기 하부 전극봉에 전원을 인가하는 하부 전극 라인을 포함하며, 상기 하부 전극 라인의 일부는 몸체부 하단부의 하측에 이격 배치되어, 상기 몸체부의 외측을 둘러싸도록 설치된다.The electric furnace according to the present invention is disposed in the lower portion of the body portion so as to correspond to the body portion having an inner space, the upper electrode rod disposed in the upper portion of the body portion is located in the inner space of the body portion, the lower side of the upper electrode, A lower electrode part of which part is located in the inner space of the body part, an upper electrode line having one end connected to the upper electrode to apply power to the upper electrode, and a lower end connecting one end to the lower electrode to apply power to the lower electrode It includes an electrode line, a portion of the lower electrode line is disposed below the lower portion of the body portion, is installed to surround the outside of the body portion.
상기 몸체부의 외측에 배치되어 상기 상부 전극 라인의 타단 및 하부 전극 라인의 타단과 접속되는 전원 공급부를 포함한다.It is disposed outside the body portion and includes a power supply connected to the other end of the upper electrode line and the other end of the lower electrode line.
상기 하부 전극 라인은 상기 몸체부 하단부의 하측으로 이격 배치되어, 몸체부 외측의 3/4을 둘러 싸도록 설치된다.The lower electrode line is spaced apart below the lower end of the body, and is installed to surround 3/4 of the outside of the body.
상기 몸체부의 외측을 둘러싸도록 설치된 하부 전극 라인은 복수의 절곡부를 포함하도록 제작된다.The lower electrode line installed to surround the outside of the body portion is manufactured to include a plurality of bent portions.
상기 몸체부의 외측을 둘러싸도록 설치된 하부 전극 라인은 절곡부를 포함하지 않는 곡선을 이루도록 제작되어, 몸체부의 외측을 둘러싸도록 제작된다.The lower electrode line installed to surround the outer side of the body portion is manufactured to form a curve not including the bent portion, and is manufactured to surround the outer side of the body portion.
상기 몸체부의 내측면에 설치되어 상기 몸체부의 내부공간을 쿨링시키는 쿨링부재를 포함한다.It is installed on the inner side of the body portion includes a cooling member for cooling the internal space of the body portion.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에서는 하부 전극 라인의 일부가 몸체부 하단부의 하측에 이격 배치되어, 상기 몸체부의 외측을 둘러싸도록 설치된다. 이로 인해, 아크의 편향을 감소시킬 수 있다. 이에, 몸체부 내부에 수용된 고철을 고르게 용해시킬 수 있고, 용강 전체를 고르게 가열할 수 있다. 또한, 아크의 편향을 감소시킴으로써, 몸체부의 내측면에 설치된 냉각부재의 손상을 효율적으로 감소시킬 수 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, a portion of the lower electrode line is disposed below the lower portion of the body portion, and is installed to surround the outside of the body portion. Due to this, the deflection of the arc can be reduced. Thus, the scrap metal contained in the body portion can be dissolved evenly, the entire molten steel can be heated evenly. In addition, by reducing the deflection of the arc, it is possible to efficiently reduce the damage of the cooling member provided on the inner side of the body portion.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기로는 소정의 내부공간을 갖는 몸체부(100), 몸체부(100)의 상부에 배치되어 상기 몸체부(100)의 상부를 개폐 하는 커버부재(200), 커버부재(200)의 상부를 관통하여 몸체부(100)의 내부공간까지 연장되도록 장착된 상부 전극봉(300), 상부 전극봉(300)의 일부와 접속되어 상기 상부 전극봉(300)에 전원을 인가하는 상부 전극 라인(310), 몸체부(100)의 하부를 관통하여 상부 전극봉(300)의 하측에 대응 위치하도록 장착된 하부 전극봉(400), 하부 전극봉(400)의 일부와 접속되어 상기 하부 전극봉(400)에 전원을 인가하는 하부 전극 라인(410), 몸체부(100)의 내측면에 설치되어 상기 몸체부(100)의 내부공간을 쿨링시키는 냉각부재(400)를 포함한다. 또한, 커버부재(200)의 상측으로 돌출된 상부 전극봉(300)의 일부와 접속되어 상기 상부 전극봉(300)을 승하강시키는 구동부(600)를 포함한다. 여기서, 냉각부재(400)는 몸체부(100)의 상측 내측면에 설치되는 것이 바람직하다.Referring to Figure 1, the electric furnace according to an embodiment of the present invention is disposed on the
몸체부(100)는 고철을 용해하여 용강을 생성하는 내부공간을 포함한다. 그리고 이러한 몸체부(100)의 상부에는 커버부재(200)가 배치되는데, 몸체부(100)의 내부공간으로 고철을 투입할 수 있도록 상기 몸체부(100)의 상부를 개폐하는 역할을 한다.
상부 전극봉(300)은 커버부재(200)의 상부를 관통하도록 삽입 장착되어 그 일부가 몸체부(100)의 내부공간에 위치하도록 한다. 즉, 상부 전극봉(300)의 일부는 커버부재(200)의 상부 외측으로 돌출되고 일부는 커버부재(200) 및 몸체부(100)의 내부공간에 위치하게 된다. 이때, 상부 전극봉(300)은 용강 표면 중심의 상측에 대응 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 하부 전극봉(400)은 상부 전극봉(300)의 하측에 대응 위치하도록 몸체부(100)의 하부에 삽입 장착되어 그 일부가 몸체 부(100)의 내부공간에 위치한다. 이에, 상부 전극봉(300)과 하부 전극봉(400)은 상호 마주보도록 배치되며, 상기 상부 전극봉(300) 및 하부 전극봉(400) 각각은 용강의 표면과 수직을 이루도록 배치된다. 이러한 상부 전극봉(300)에 음전압을 인가하고, 하부 전극봉(400)에 양전압을 인가하면 상기 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 아크(Arc)가 발생하게 되고, 상기 아크열에 의해 고철을 용해시키거나 고철이 용해된 용강을 가열한다. 이러한 상부 전극봉(300) 및 하부 전극봉(400)은 통상 흑연으로 제작된 것을 사용하나, 이에 한정되지 않고 다양한 재료를 이용하여 제작될 수 있다. The
상부 전극 라인(310)은 상부 전극봉(300)에 전원을 인가하는 역할을 한다. 여기서 상부 전극 라인(310)의 일단은 커버부재(200) 상부 외측으로 돌출된 상부 전극봉(300)과 접속되고 타단은 전기로 외부에 배치된 전원 공급부(700)에 접속되도록 연장 설치된다. 통상적으로 상부 전극봉(300)으로부터 전원 공급부(700)로 연장 설치된 상부 전극 라인(310)의 적어도 일부는 상부 전극봉(300)과 수직을 이루도록 배치된다. 즉, 직립 상태인 몸체부(100)와 수직을 이루도록 배치된다. 그리고, 아크가 발생하는 상부 전극봉(300)의 끝단과 상부 전극 라인(310) 사이의 이격 거리는 15m 내지 20m이다. 이러한 상부 전극 라인(310)은 금속 예를 들어, 구리로 제작된 것을 사용하나, 이에 한정되지 않고 상부 전극 라인(310)은 상부 전극봉(300)에 전원을 공급할 수 있는 다양한 금속 재료를 사용할 수 있다.The
하부 전극 라인(410)은 하부 전극봉(400)에 전원을 인가하는 역할을 한다. 여기서, 하부 전극 라인(410)의 일단은 하부 전극봉(400)의 일단과 접속되고, 타단 은 전기로 외부에 배치된 전원 공급부(700)와 접속된다. 이때, 몸체부(100) 외측에 위치하는 하부 전극 라인(410)은 상기 몸체부(100) 하단부로부터 하측으로 이격되어 몸체부(100)의 외측을 둘러싸도록 설치된다. 바람직하게는 몸체부(100) 외부에 위치하는 하부 전극 라인(410)이 상기 몸체부(100) 하단부로부터 하측으로 이격되어 몸체부(100) 외측의 3/4을 둘러싸도록 연장 설치된다. 이는 하부 전극 라인(410)으로 인해 발생되는 자기장에 의해 아크가 편향되는 것을 감소시키기 위함이다. 하부 전극 라인(410)의 배치에 따른 아크의 편향 각도에 대한 상세한 설명은 하기에서 하기로 한다. 그리고 통상적으로 하부 전극봉(400)으로부터 전원 공급부(700)로 연장된 하부 전극 라인(410)의 적어도 일부는 하부 전극봉(400)과 수직을 이루도록 배치된다. 즉, 직립 상태인 몸체부(100)와 수직을 이루도록 배치된다. 그리고, 아크가 발생하는 상부 전극봉(300)의 끝단과 하부 전극 라인(410) 사이의 이격 거리는 15m 내지 20m이다. 이러한 하부 전극 라인(410)은 상기에서 전술한 상부 전극 라인(310)과 마찬가지로 금속 예를 들어, 구리로 제작된 것을 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고 하부 전극 라인(410)은 하부 전극봉(400)에 전원을 공급할 수 있는 다양한 금속 재료를 사용할 수 있다.The
상부 전극 라인(310) 및 하부 전극 라인(410)을 이용하여 상부 전극봉(300) 및 하부 전극봉(400) 각각에 전원을 인가하면, 상기 상부 전극 라인(310), 하부 전극 라인(410), 상부 전극봉(300) 및 하부 전극봉(400)의 주변에 자기장이 형성된다. 즉, 플레밍의 오른나사 법칙에 의해 상기 상부 전극 라인(310), 하부 전극 라인(410), 상부 전극봉(300) 및 하부 전극봉(400)을 감싸도록 자기장이 형성된다. 그리고 아크는 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 발생되어 상기 상부 전극봉(300)의 하측에 배치된 용강을 향하도록 형성된다. 이러한 아크는 주위에 형성된 자기장에 영향을 받아 그 진행 방향이 바뀔 수 있다. 즉, 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 용강으로 향하는 아크의 중심 연장선과 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 용강의 수평면에 대하여 수직을 이루는 기준선이 일치하지 않을 수 있다. 이는, 아크가 어느 한쪽으로 편향되도록 형성되었음을 의미한다. 이때, 아크는 상기 아크의 진행 방향과 다른 방향 즉, 교차하도록 형성된 자기장의 영향을 받는다. 이때, 아크의 진행 방향과 교차하도록 형성된 자기장은 상부 전극 라인(310) 및 하부 전극 라인(410)에 의해 형성된 자기장일 수 있다. 이는 상부 전극 라인(310) 및 하부 전극 라인(410)의 적어도 일부가 몸체부(100)의 외측에서 상부 전극봉(300)과 수직을 이루도록 설치되어 있기 때문이다. 또한, 비오 사바르(Biot-savart) 법칙에 의하면 자기장은 전류에 비례하며 거리의 제곱에 반비례한다. 이때, 상기에서 전술한 바와 같이 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 상부 전극 라인(310) 간의 이격 거리는 통상적으로 15mm 내지 20mm이다. 그리고 하부 전극봉(400)으로부터 하부 전극 라인(410) 간의 이격 거리는 통상적으로 1mm 내지 2mm이다. 따라서, 아크는 상부 전극 라인(310)에 의해 생성된 자기장에 비해 하부 전극 라인(410)에 의해 생성된 자기장에 영향을 크게 받는다. 즉, 아크가 하부 전극 라인(410)에 의해 형성된 자기장에 영향을 받아 어느 한쪽으로 편향될 수 있다.When power is applied to each of the
따라서, 실시예에서는 하부 전극 라인(410)의 배치를 개선하여 아크의 편향이 감소되도록 한다.Therefore, in the embodiment, the arrangement of the
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)의 배치를 설명하기 위하여 몸체부(100)의 하측에서 바라본 도시한 전기로의 상면도이다.2 is a top view of the electric furnace shown from the lower side of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 하부 전극 라인(410)은 일단은 몸체부(100) 내로 삽입되어 하부 전극봉(400)과 접속되고, 타단은 몸체부(100)의 외측에 배치된 전원 공급부(700)와 접속된다. 이때, 몸체부(100)의 외측에 배치된 하부 전극 라인(410)의 일부는 상기 몸체부(100)의 하측으로 이격된 상태에서, 상기 몸체부(100)의 외측 외측의 주위를 둘러싸도록 설치된다. 즉, 몸체부(100)의 하측에 상기 몸체부(100) 외측의 주위를 둘러싸는 하부 전극 라인(410)이 배치된다. 여기서, 본 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)은 4개의 지점이 절곡되도록 하여, 4개의 절곡부를 기준으로 제 1 내지 제 5 영역(410a 내지 410e)을 포함하도록 제작된다. 즉, 하부 전극 라인(410)의 제 1 내지 제 5 영역(410a 내지 410e)이 몸체부(100)의 외측을 둘러싸도록 설치된다. 이로 인해, 하부 전극 라인(410)의 제 1 영역(410a), 제 2 영역(410b), 제 3영역(410c), 제 4 영역(410d) 및 제 5 영역(410e) 각각에서 발생되는 자기장이 서로 상쇄됨에 따라, 자기장이 어느 한쪽으로 집중되는 것을 감소시킬 수 있다. 따라서, 아크가 어느 한쪽으로 편향되는 것을 감소시킬 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고 하부 전극 라인(410)은 4개 이상의 절곡부를 갖는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 하부 전극 라인(410)은 절곡부를 포함하지 않는 곡선으로 몸체부(100) 외측의 주면을 둘러싸도록 제작할 수도 있다.1 and 2, one end of the
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)의 배치를 설명하기 위하여 몸체부(100)의 하측에서 바라본 도시한 전기로의 상면도이다.3 is a top view of the electric furnace shown from the lower side of the
도 1 및 도 3을 참조하면, 하부 전극 라인(410)은 일단은 몸체부(100) 내로 삽입되어 하부 전극봉(400)과 접속되고, 타단은 몸체부(100)의 외측에 배치된 전원 공급부(700)와 접속된다. 이때, 몸체부(100)의 외측에 배치된 하부 전극 라인(410)의 일부는 상기 몸체부(100)의 하측으로 이격된 상태에서, 상기 몸체부(100) 외측의 3/4을 둘러싸도록 설치된다. 여기서, 본 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)은 3개의 지점이 절곡되도록 하여, 3개의 절곡부에 의해 분리된 제 1 내지 제 4 영역을 갖도록 제작된다. 즉, 하부 전극 라인(410)의 제 1 내지 제 4 영역이 몸체부(100) 외측의 3/4을 둘러싸도록 연장 설치된다. 이로 인해, 하부 전극 라인(410)의 제 1 영역(410a), 제 2 영역(410b), 제 3 영역(410c) 및 제 4 영역(410d) 각각에서 발생되는 자기장이 서로 상쇄됨에 따라, 자기장이 어느 한쪽으로 집중되는 것을 더욱 감소시킬 수 있다. 따라서, 아크가 어느 한쪽으로 편향되는 것을 더욱 감소시킬 수 있다.1 and 3, one end of the
도 4는 종래의 하부 전극 라인에 전원을 인가하였을 때, 아크가 편향되는 각도를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 도 5는 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인에 전원을 인가하였을 때, 아크가 편향되는 각도를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 도 6은 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인에 전원을 인가하였을 때, 아크가 편향되는 각도를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다. 표 1은 종래의 하부 전극 라인, 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인 및 제 2 하부 전극 라인(410) 각각에 100KA의 전류를 인가하였을 때, Bx, By, Bz, 아크 편향 각도(θ1, θ2. θ3) 및 아크 편향 길이(D1, D2, D4)를 비교한 표이다.4 is a cross-sectional view illustrating an angle at which an arc is deflected when power is applied to a conventional lower electrode line. 5 is a cross-sectional view illustrating an angle at which an arc is deflected when power is applied to the lower electrode line according to the first embodiment. 6 is a cross-sectional view illustrating an angle at which an arc is deflected when power is applied to the lower electrode line according to the second embodiment. Table 1 shows Bx, By, Bz, arc deflection angles θ 1 , when a current of 100KA is applied to each of the conventional lower electrode line, the lower electrode line according to the first embodiment, and the second
여기서, 비교예에 따른 하부 전극 라인은 도시되지는 않았지만 일부는 전극봉의 일단과 접속되고 다른 일부는 몸체부(100)의 하측으로 이격되어 일방을 향하도록 연장 설치된다. 그리고 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)은 도 2에 도시된 바와 같이 일부는 하부 전극봉(400)의 일단과 접속되고 다른 일부는 몸체부(100) 하측으로 이격되어 상기 몸체부(100) 외측을 둘러 싸도록 설치된다. 또한 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)은 도 3에 도시된 바와 같이 일부는 전극봉의 일단과 접속되고 다른 일부는 몸체부(100)의 하측으로 이격되어 상기 몸체부(100) 외측의 3/4을 둘러싸도록 설치된다. 실험을 위하여 비교예, 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인(410) 각각에 100KA의 동일한 전류를 인가한다. 또한, 비교예, 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 상부 전극봉(300)의 끝단과 용강 표면 사이의 거리를 580mm로 한다.Here, although the lower electrode line according to the comparative example is not shown, a part is connected to one end of the electrode bar and the other part is spaced below the
하기에서는 x 방향의 자기장의 크기를 Bx, y 방향의 자기장의 크기를 By, z 방향의 자기장의 크기를 Bz, xy 평면의 자기장의 크기를 Bxy라 정의한다. 여기서 xy 평면은 용강의 표면과 수평이 되는 면을 의미한다. 또한, 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 발생된 아크가 용강 표면으로 향하는 아크의 중심 연장선이 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 용강의 표면에 대하여 수직을 이루도록 하는 기준선과 이루는 각을 아크의 편향 각도(θ1, θ2. θ3)라 정의한다. 그리고 용강 표면으로 향하는 아크의 중심 연장선과 상부 전극봉(300)의 끝단으로부터 용강의 표면에 대하 여 수직을 이루도록 하는 기준선의 끝단 사이의 이격 거리를 아크 편향 길이(D1, D2, D4)라 정의한다.Hereinafter, the magnitude of the magnetic field in the x direction is defined as Bx, the magnitude of the magnetic field in the y direction, the magnitude of the magnetic field in the z direction is defined as Bz, and the magnitude of the magnetic field in the xy plane is Bxy. Here, the xy plane means a plane that is parallel to the surface of the molten steel. In addition, an arc deflection angle (an angle formed by a center line of the arc from which the arc generated from the end of the
도 4 및 표 1을 참조하면, 비교예에 따른 하부 전극 라인(410)에 100KA의 전류를 인가하였을 때, Bx= 975 N/A·m, By=1542 N/A·m, Bz= 2116 N/A·m이다. 그리고 Bx 및 By를 이용하여 Bxy 값을 계산하면 1824 N/A·m가 된다. 여기서 Bxy는 용강 표면과 수평인 방향에서의 자기장의 세기이므로, 상기 Bxy 값이 클수록 아크의 편향 각도(θ1) 및 아크 편향 길이(D1)가 증가한다. 이때, Bx, By, Bz 및 Bxy 값을 이용하여 산출된 아크 편향 각도(θ1)는 41°이고, 아크 편향 길이(D1)는 500mm이다.4 and Table 1, when 100KA current is applied to the
도 5 및 표 1을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)에 100KA의 전류를 인가하였을 때, Bx= 418 N/A·m, By=-1564 N/A·m, Bz= -5901 N/A·m이다. 그리고 Bx 및 By를 이용하여 Bxy 값을 계산하면 Bxy는 1619 N/A·m가 된다. 이와 같은 Bx, By, Bz 및 Bxy 값을 이용하여 산출된 아크 편향 각도(θ2)는 20°이고, 아크 편향 길이(θ2)는 211mm이다. 즉, 제 1 실시예에 따른 아크 편향 각도(θ2)는 비교예에 따른 아크 편향 각도(θ1)에 비해 21°작다. 또한, 제 1 실시예에 따른 아크 편향 길이(θ2)는 비교예에 따른 아크 편향 길이(D1)에 비해 289mm작다. 이는, 도 2에 도시된 바와 같이 하부 전극 라인(410)의 적어도 일부가 몸체부(100) 외측을 둘러싸도록 함으로써, 하부 전극 라인(410)에 의한 자기장이 어느 한쪽으로 집중되는 것을 감소시켰기 때문이다.5 and Table 1, when 100KA current is applied to the
도 6 및 표 1을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인(410)에 100KA의 전류를 인가하였을 때, Bx= 418 N/A·m, By=981 N/A·m, Bz= 1066 N/A·m이다. 그리고 Bx 및 By를 이용하여 Bxy 값을 계산하면 Bxy는 1066 N/A·m가 된다. 이와 같은 Bx, By, Bz 및 Bxy 값을 이용하여 산출된 아크 편향 각도(θ)는 12°이고, 아크 편향 길이(D)는 127mm이다. 즉, 제 2 실시예에 따른 아크 편향 각도(θ3)는 비교예에 따른 아크 편향 각도(θ1)에 비해 29°작다. 또한, 제 2 실시예에 따른 아크 편향 길이(D3)는 비교예에 따른 아크 편향 길이(D1)에 비해 373mm작다. 이는, 도 3에 도시된 바와 같이 하부 전극 라인(410)의 적어도 일부가 몸체부(100) 외측의 3/4을 둘러싸도록 함으로써, 하부 전극 라인(410)에 의한 자기장이 어느 한쪽으로 집중되는 것을 감소시켰기 때문이다. 6 and Table 1, when 100KA current is applied to the
이와 같이 하부 전극 라인(410)이 몸체부(100)의 외측을 둘러싸도록 설치함으로써, 아크가 어느 한쪽으로 편향되는 아크 편향 각도(θ2, θ3) 및 아크 편향 길이(D2, D3)를 감소시킬 수 있다. 이로 인해, 종래에 비하여 아크가 몸체부(100)의 내부공간에 수용된 용강 표면의 중심과 가깝도록 형성됨에 따라, 상기 용강 전체를 고르게 승온시킬 수 있다. 또한, 종래에 비하여 아크가 몸체부(100) 내측면에 장착된 냉각부재(400)와의 이격 거리가 멀어져, 아크 열에 의해 냉각부재(400)가 손상되는 것을 효율적으로 감소시킬 수 있다.As such, the
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기로를 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing an electric furnace according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인의 배치를 설명하기 위하여 몸체부의 하측에서 바라본 도시한 전기로의 상면도2 is a top view of the electric furnace shown from the lower side of the body portion for explaining the arrangement of the lower electrode line according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인의 배치를 설명하기 위하여 몸체부의 하측에서 바라본 도시한 전기로의 상면도3 is a top view of the electric furnace shown from the lower side of the body to explain the arrangement of the lower electrode line according to the second embodiment of the present invention.
도 4는 제 1 실시예에 따른 하부 전극 라인에 전원을 인가하였을 때, 아크가 편향되는 각도를 설명하기 위하여 도시한 단면도4 is a cross-sectional view illustrating an angle at which an arc is deflected when power is applied to the lower electrode line according to the first embodiment.
5는 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인에 전원을 인가하였을 때, 아크가 편향되는 각도를 설명하기 위하여 도시한 단면도 5 is a cross-sectional view illustrating the angle at which the arc is deflected when power is applied to the lower electrode line according to the second embodiment.
도 6은 제 2 실시예에 따른 하부 전극 라인에 전원을 인가하였을 때, 아크가 편향되는 각도를 설명하기 위하여 도시한 단면도6 is a cross-sectional view illustrating an angle at which an arc is deflected when power is applied to the lower electrode line according to the second embodiment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 몸체부 200: 커버부재100: body 200: cover member
300: 상부 전극봉 310: 상부 전극 라인300: upper electrode 310: upper electrode line
400: 하부 전극봉 410: 하부 전극 라인400: lower electrode bar 410: lower electrode line
Claims (6)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20090115764A KR20110059128A (en) | 2009-11-27 | 2009-11-27 | Electric furnance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR20090115764A KR20110059128A (en) | 2009-11-27 | 2009-11-27 | Electric furnance |
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Publication Number | Publication Date |
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KR20110059128A true KR20110059128A (en) | 2011-06-02 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR20090115764A KR20110059128A (en) | 2009-11-27 | 2009-11-27 | Electric furnance |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20110059128A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190065706A (en) | 2017-12-04 | 2019-06-12 | 주식회사 포스코 | electric furnace |
CN112460991A (en) * | 2020-11-03 | 2021-03-09 | 贵州金源锰业有限公司 | Complete device of high-power direct-current heating furnace |
-
2009
- 2009-11-27 KR KR20090115764A patent/KR20110059128A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190065706A (en) | 2017-12-04 | 2019-06-12 | 주식회사 포스코 | electric furnace |
CN112460991A (en) * | 2020-11-03 | 2021-03-09 | 贵州金源锰业有限公司 | Complete device of high-power direct-current heating furnace |
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