KR940001766B1 - 직류 전기 아크로 - Google Patents

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내용 없음.

Description

직류 전기 아크로

제1도는 본 발명의 직류전기 아크로의 공급시스템의 실시예의 회로도.

제2도는 본 발명의 실시예의 공급시스템의 측단면도.

제3a도, 제3b도, 제3c도, 제3d도는 본 발명의 실시예의 공급 콘덕터의 수평 배열을 도시한 도면.

제4도는 본 발명의 실시예의 공급회로의 회로도.

제5도는 아크의 일탈에 대한 콘덕터의 효과를 설명하는 도면.

제6도는 종래의 직류전기아크로의 공급시스템을 설명하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 단로기 2 : 회로차단기

3 : 변압기 4 : 다이리스터

5 : 직류반응기 6, 8 : 공급콘덕트

7 : 가동전극 9 : 저분전극

10 : 홀더아암 11 : 강철욕

12 : 주 몸체 15 : 전류설정기

16 : 전류검출기 17 : 증폭기

18 : 분류설정기 19 : 상 제어기

20 : 전압설정기 21 : 전압검출기

22 : 전압증폭기 23 : 전극위치제어기

본 발명은 금속학의 분야에 관한 것이며, 특히 직류전기 아크로에 관한 것이다.

종래에는 금속의 용융과 정련을 수행하는 전기로에는 주로 교류전기 아크로가 이용된다.

전원용 반도체의 용량이 증대되고 그 가격이 낮아지기 때문에 최근에 전기로는 교류형에서 직류형으로 전환되고 있다. 직류 전기 아크로는 전력공급의 효율과 로의 전극의 소모와 전기의 소모의 면에 있어서 교류전기 아크로보다 우월하다.

직류 전기 아크로의 공급시스템은 변압기로의 전력공급에 있어서는 교류전기 아크로와 동일하다. 변압기에 의해 낮아지며, 교류는 다이리스터(thyrister)와 같은 정류기에 의해 직류로 정류된다. 다이리스터의 정류 시스템에서 시스템이 단락될때 전류가 빨리 증가하는 것을 방지하기 위해 직류 반응기가 직류회로에 부착되어 있다. 이 직류시스템은 로의 저부까지 이어지는 양극측 콘덕터와 로의 가동 탄소전극까지 이어지는 음극측 콘덕터로 구성된다.

정류회로는 전류를 2 또는 4로 분할하여 각각 12 또는 24상 전류를 구성하는 교류를 구성하는 교류를 정류하며 이것은 높은 전류의 부조화를 방지한다. 정류된 전류를 콘덕터에 병렬접속으로 연결된다.

3상 교류전류가 전극에 공급되는 교류전기 아크로의 경우 3개의 전극이 사용된다.

직류 전기 아크로의 경우 전류가 가동전극에 대한 허용치의 범위에 있는한 한개의 가동전극이 사용될 수 있다. 따라서 가동전극 주변의 전기설비는 간단하나 저부 전극이 필요하다. 직류전기 아크로에서, 하나의 전극을 로의 중심에 배치함으로써 전기와 내화물의 소모를 감소시키는 균일한 용융이 일어난다.

제6도는 종래의 직류전기 아크로의 공급시스템의 설명도이다. 제6도에 도시되어 있듯이 주 전원에서 공급되는 전기는 단로기(1)와 회로차단기(2)를 경유하여 변압기에 공급된다. 이것은 24상 교류가 전압을 낮추는 4세트의 변압기를 이용하여 정류되는 경우이다. 변압기(3)의 2차측단자는 상선택 다이리스터(4)의 입력단자에 연결된다. 다이리스터(4)의 음극측 단자는 공급콘덕터(6)를 경유하여 가동전극(7)에 연결되며 다이리스터(4)의 양극측 단자는 직류반응기(5)와 공급콘덕터(8)를 경유하여 저부전극(9)에 연결된다. 호울더 아암(10)은 가동전극(7)을 유지하며 위 아로 가동시킨다. 주 몸체(12)는 강철욕(11)을 수용한다.

이러한 종래의 직류전기 아크로에서 로의 용량이 증가하면 공급 콘덕터(6, 8)는 이들 콘덕터의 설치 비용이 감소하는 위치나 콘덕터(8)가 저부전극(9)의 근방에 부착된 냉각설비를 간섭하지 않는 위치에 배열되어야 한다.

이러한 배열에서 콘덕터(6, 8)를 흐르는 전류에 의해 유발되는 자기장과 가동전극(7)아래의 아크에 의해 발생되는 자기장은 상호간섭하여 아크가 일탈하게 된다. 이 경우 일탈은 공급설비로 향한다.

따라서 로의 반응은 일탈된 위치에서 증가되고 반대편에서 저하된다. 따라서 균일한 반응이 얻어질 수 없다. 아크 아래에서 부터의 일탈거리는 아크전류의 세기에 비례한다. 아크전류가 40킬로암페어를 넘으면 일탈된 거리는 중요하다. 저부전극(9)과 공급콘덕터(6, 8)를 수평과 수직위치에 대해 각각 대칭적으로 배열하는 일은 매우 어렵다. 따라서 아크의 일탈에 기인하여 균일한 용융은 불가능하다.

본 발명의 목적은 직류전기 아크로를 제공하는 것이다. 아크가 로의 중심에서 안정되는 직류전기 아크로를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은 원료를 수용하는 상기 직류 전기 아크로의 주몸체와, 상기 가동전극 아래에서 아크를 발생시키는 직류전기 아크로의 루프의 중심에 부착된 가동전극과, 직류전기 아크로의 저부의 중심에 부착된 전극과, 상기 주몸체의 외부에서 발생한 자기장에 의해 유발된 상기 아크의 일탈이 전류가 다수의 콘덕터에 공급될때 상기 다수의 콘덕터에 의해 유발된 두번째 자기장에 의해 상쇄되도록 상기 저부전극에 연결된 다수의 콘덕터와, 상기 다수의 콘덕터에 다수의 직류를 공급하는 수단으로 구성된 전기 아크로를 제공하는 것이다.

콘덕터의 수평 향배는 직류전기아크로의 상기 저부의 중심에 대해 대칭일 수 있다.

상기 다수의 직류를 제어하는 수단이 부가될 수 있다.

다수의 콘덕터의 수는 2 또는 4일수 있다.

전기 아크로의 강철 제조공정은 두단계로 나뉘어진다; 고철같은 원료가 용융되는 용융단계와 강철이 정련되는 정련단계로 나뉘어진다. 일반적으로 아크의 방사열이 이용되는 용융단계에서 긴 아크 작업에 의해 원료의 용융이 가속된다. 이 작업단계에서, 아크가 로의 중심에서 일탈될때 원료의 용융은 로의 일탈된 위치에서 증가되며 이로 인해 불균일한 용융이 일어나가거나 내화물이 손상된다.

아크의 일탈을 피하기 위해 본 발명은 로의 중심에 대해 대칭이거나 무작위적일 수 있는, 저부 전극근방에 배열된 다수의 공급콘덕터를 제공한다. 공급콘덕터에서 흐르는 전류는 로의 공급시스템의 설계에 의해 유발된 일탈을 피하기 위해 분류설정기에 의해 설정된다.

이들 콘덕터에 전류를 공급하여, 이 전류에 의해 유발되는 자기장이 로의 외부에서 발생한 자기장을 상쇄할 수 있다.

상기 다수의 직류를 제어하는 수단이 부가될 수 있다. 다수의 콘덕터의 수는 2 또는 4일 수 있다. 콘덕터의 수가 홀수이면 전원의 설치에 기술적인 어려움이 있다. 그 수가 4보다 크면 설치비용이 투자를 정당화하기에는 과하다.

제1도는 본 발명의 직류전기 아크로의 공급시스템의 실시예의 회로도이다. 제1도에서 1에서 12까지의 부호는 제6도에 도시한 동일 요소나 해당요소를 표시한다.

제2도는 본 발명의 실시예의 공급 시스템의 측단면도이다. 제3a, 3b, 3c, 3d도는 본 발명의 실시예의 공급콘덕터의 수행배열의 도시이다. 제1도, 제2도, 제3a 내지 3d도에 나타나 있듯이 공급콘덕터(8)는 8a, 8b, 8c, 8d로 나뉘어진다. 콘덕터(8a, 8d)는 기저부(14)를 경유하여 저부전극에 이어져 있고 콘덕터(8c, 8d)는 직접 저부전극(9)에 이어져 있다. 저부전극의 근방의 4개의 콘덕터의 방향은 로의 중심에 대해 대칭이거나 임의대로 배치될 수 있다. 제3a도와 제3b도에 도시된 콘덕터의 접속의 경우 공급 콘덕터(8a 내지 8d)는 저부전극 아래에서 공급 콘덕터의 일부를 상호 평행하거나 교차되도록 배치함이 없이 저부전극의 단자(8e)에 연결된다. 제3c도와 제3d도에 도시된 콘덕터의 접속의 경우 공급콘덕터(8a 내지 8d)는 저부전극 아래에서 공급콘덕터의 일부를 상호 평행하거나 교차되도록 배치하면서 저부전극의 단자(8e)에 연결된다.

제3a도와 제3b도에 도시된 콘덕터의 접속의 경우 저부전극 아래의 콘덕터(8a 내지 8d)의 일부분 중에는 자기간섭이 없다. 제3c도와 제3d도에 도시된 콘덕터의 접속의 경우 저부전극 아래의 콘덕터(8a 내지 8d)의 일부분 중에는 자기간섭이 있다. 따라서 제3c도와 제3d도에 도시된 콘덕터의 접속의 경우 저부전극 아래의 자기장은 이들 콘덕터에 의해 상쇄되며 콘덕터의 자기장의 세기는 저부전극의 단자에 콘덕터의 접속을 바꾸어서 변화시킬 수 있다.

제4도는 본 발명의 실시예의 공급회로의 회로도이다. 제4도의 부호(4, 5, 8, 9, 11)는 제1도에 도시한 동일 요소나 해당요소를 표시한다. 부호(15)는 양극 공급회로의 전류세터를 표시한다. (16)은 전류검출기, (17)은 증폭기, (18)은 분류설정기, (19)는 상 제어기, (20)은 전압 설정기, (21)은 전압검출기, (22)는 전압증폭기, 그리고 (23)은 전극위치제어기이다.

전압세터(20)는 가동전극(7)의 위치를 제어하는데 필요한 전압의 전치설정된 값의 신호를 전치설정된 값이 전압검출기(21)에 의해 검출된 실제값과 비교되는 비교기에 보내며 전치설정된 값과 실제 값의 차이는 증폭기(22)에 보내진다. 증폭기의 출력은 가동전극(7)의 위치를 제어하는 전극위치 제어기(23)에 보내진다.

가동전극(7) 아래의 아크는 전자기 흐름(fluid)이며 공급콘덕터에 의해 유발되는 자기장에 의해 일탈된다. 직류전기 아크로에서의 아크의 일탈은 콘덕터가 아크의 근방에 있기 때문에 저부전극(9)의 근방에 위치하는 콘덕터(8)에 의해 유발되는 자기장에 의해 강한 영향을 받는다.

제1도 내지 제4도에 도시된 직류전기 아크로에서 저부전극의 중심에 대해 대칭적으로 배열된 저부전극의 단자(8e)에 이르는 공급전류의 값은, 전치설정된 값으로 공급전류를 조절하는 비례전류 세터를 조정하여 일정하게 유지된다. 전치설정된 값과 전류의 실제 값 사이의 바이어스 신호는 전류세터(15)와 전류 검출기(18)에 의해 검출되며 증폭기(17)를 경유하여 제어신호로서 비례전류 세터(18)로 보내진다.

비례전류 세터(18)는 제어신호를 전치설정된 값에 중첩시키며 증가된 값을 상 제어기(19)를 경유하여 다이리스터에 보낸다. 다이리스터(4)는 직류를 직류반응기(5a 내지 5d)와 공급콘덕터(8a-8d)를 경유하여 공급단자(8e)에 보낸다.

제5도는 아크의 일탈에 대한 콘덕터의 효과를 기술하는 설명도이다. 제5도에 도시되어 있듯이 공급 콘덕터는 가동전극(7)과 강철욕(11) 사이의 아크의 전류(I)에 영향을 미치며 아크위에 힘(F)을 작용하는 자기장(B)을 발생시키며 제 위치에서 일탈한다. 이 경우 일탈방향은 전류의 방향과 동일하다.

제5도에 설명된 원리에 따라서 공급콘덕터(8a 내지 8d)의 전류가 아크의 일탈을 방지하기 위해 제어될때 강철욕(11)의 균일한 용융이 이루어진다.

Claims (9)

1. 원료(11)를 수용하는 상기 직류전기 아크로의 주 몸체(12)와; 상기 가동전극 아래에서 아크를 발생시키는 직류전기 아크로의 루프의 중심에 부착된 가동전극(7)과; 직류전기 아크로의 저부의 중심에 부착된 저부전극(9)과; 상기 주몸체의 외부에서 발생한 자기장에 의해 유발된 상기 아크의 일탈이 전류가 다수의 콘덕터에 공급될때 상기 다수의 콘덕터에 의해 유발된 두번째 자기장에 의해 상쇄되도록 상기 저부전극(9)에 연결된 다수의 콘덕터(8)와; 상기 다수의 콘덕터에 다수의 직류를 공급하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
2. 제1항에 있어서, 콘덕터의 수평 향배는 직류전기 아크로의 상기 저부의 중심에 대해 대칭적인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 직류를 제어하는 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
4. 제1항에 있어서, 다수의 콘덕터의 수가 4인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
5. 제2항에 있어서, 다수의 콘덕터의 수가 4인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
6. 제3항에 있어서, 다수의 콘덕터의 수가 4인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
7. 제1항에 있어서, 다수의 콘덕터의 수가 2인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
8. 제2항에 있어서, 다수의 콘덕터의 수가 2인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.
9. 제3항에 있어서, 다수의 콘덕터의 수가 2인 것을 특징으로 하는 직류전기 아크로.