JP2003130547A - 交流式電気炉 - Google Patents
交流式電気炉Info
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- JP2003130547A JP2003130547A JP2001330352A JP2001330352A JP2003130547A JP 2003130547 A JP2003130547 A JP 2003130547A JP 2001330352 A JP2001330352 A JP 2001330352A JP 2001330352 A JP2001330352 A JP 2001330352A JP 2003130547 A JP2003130547 A JP 2003130547A
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- molten metal
- electric furnace
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融金属を生成する交流式電気炉において、
溶融金属の攪拌により製品の生産性を向上する。 【解決手段】 内部に溶融金属を生成するための３相交
流電極を有する交流式電気炉槽１の底側に、外部から近
接して直線状（または円形状）の溶融金属攪拌装置４を
設け、該電磁攪拌装置４の多相電極アレイを電源供給手
段により交互に正転状態と逆転状態に周期的に切換えて
駆動する。更に、正転状態と逆転状態の相互の時間比と
その周期をタイミング決定手段によりプログラム等で決
定し、電源供給手段に周期的な切換えを行わせる。
溶融金属の攪拌により製品の生産性を向上する。 【解決手段】 内部に溶融金属を生成するための３相交
流電極を有する交流式電気炉槽１の底側に、外部から近
接して直線状（または円形状）の溶融金属攪拌装置４を
設け、該電磁攪拌装置４の多相電極アレイを電源供給手
段により交互に正転状態と逆転状態に周期的に切換えて
駆動する。更に、正転状態と逆転状態の相互の時間比と
その周期をタイミング決定手段によりプログラム等で決
定し、電源供給手段に周期的な切換えを行わせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溶融金属を生成する
交流式電気炉に関し、特にその製品の生産性を改善する
溶融金属の攪拌に使用して有効な電気炉に関する。
交流式電気炉に関し、特にその製品の生産性を改善する
溶融金属の攪拌に使用して有効な電気炉に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、交流式電気炉槽は円形状の底面を有
する円筒槽の中心線に沿って、その周辺に、底面に対向
した水平面上の仮想正三角形△の頂点に位置する垂直な
３本の電極円柱を平行して設け、これら３本の交流用電
極円柱により△形電極を形成したものである。交流式電
気炉では、槽内に溶融すべき金属材料を入れ、上記３本
の交流用電極円柱により△形に形成された３本の電極に
多相交流電圧を印加する。各電極円柱間には３相交流電
圧が印加され、この３相交流電圧に応じた交流電流が流
れる。金属材料は交流電流が流れるときの抵抗性発熱に
よって溶融する。このような交流式電気炉においては、
電気抵抗の低い部分を通って電流が槽内を流れるので、
電気炉槽内で底の円周部分では電流の流れが悪い。交流
式電気炉では３本の電極円柱により、△形電極が形成さ
れているので、直流式電気炉よりも電流は槽内の広い範
囲の領域に流れる。しかし、電気炉槽の底の円周部分で
は電流の流れがよくないため、槽内との間に溶融金属に
は温度差が存在する。
する円筒槽の中心線に沿って、その周辺に、底面に対向
した水平面上の仮想正三角形△の頂点に位置する垂直な
３本の電極円柱を平行して設け、これら３本の交流用電
極円柱により△形電極を形成したものである。交流式電
気炉では、槽内に溶融すべき金属材料を入れ、上記３本
の交流用電極円柱により△形に形成された３本の電極に
多相交流電圧を印加する。各電極円柱間には３相交流電
圧が印加され、この３相交流電圧に応じた交流電流が流
れる。金属材料は交流電流が流れるときの抵抗性発熱に
よって溶融する。このような交流式電気炉においては、
電気抵抗の低い部分を通って電流が槽内を流れるので、
電気炉槽内で底の円周部分では電流の流れが悪い。交流
式電気炉では３本の電極円柱により、△形電極が形成さ
れているので、直流式電気炉よりも電流は槽内の広い範
囲の領域に流れる。しかし、電気炉槽の底の円周部分で
は電流の流れがよくないため、槽内との間に溶融金属に
は温度差が存在する。
【０００３】一方、電気炉槽の底部で円周部分における
溶融金属の流れを改善するため、電気炉槽の底面に外側
から電磁攪拌装置を装着してある。この電磁攪拌装置は
リニアモーターを構成する直線状、或は誘導モーターを
形成する円形状としたものが公知である。しかし、一定
方向に一様な磁界の流れを形成しているため、溶融金属
流は十分ではない。このため、なお、槽内との間で溶融
金属の温度差が存在する。
溶融金属の流れを改善するため、電気炉槽の底面に外側
から電磁攪拌装置を装着してある。この電磁攪拌装置は
リニアモーターを構成する直線状、或は誘導モーターを
形成する円形状としたものが公知である。しかし、一定
方向に一様な磁界の流れを形成しているため、溶融金属
流は十分ではない。このため、なお、槽内との間で溶融
金属の温度差が存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の交流式電気炉で
はこのような槽底の円周部分で、槽内との間で溶融金属
の温度差が生ずるため、槽内での溶融金属温度の一様性
が劣り、生産性が低下する。本発明は、溶融金属を十分
に攪拌して上記課題を解決し、高い生産性を発揮するこ
とができる交流式電気炉を提供することを目的とする。
はこのような槽底の円周部分で、槽内との間で溶融金属
の温度差が生ずるため、槽内での溶融金属温度の一様性
が劣り、生産性が低下する。本発明は、溶融金属を十分
に攪拌して上記課題を解決し、高い生産性を発揮するこ
とができる交流式電気炉を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による交流式電気
炉は、内部に溶融金属を生成するための多相交流電極を
有する交流式電気炉槽と、交流式電気炉槽の下部に外側
から近接して直線状または円形状に配置された溶融金属
撹伴装置とを設けて構成した交流式電気炉において、溶
融金属攪拌装置を交互に正転状態と逆転状態に駆動する
電源供給手段を備えたことを特徴とするものである。
炉は、内部に溶融金属を生成するための多相交流電極を
有する交流式電気炉槽と、交流式電気炉槽の下部に外側
から近接して直線状または円形状に配置された溶融金属
撹伴装置とを設けて構成した交流式電気炉において、溶
融金属攪拌装置を交互に正転状態と逆転状態に駆動する
電源供給手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】また、本発明は、上記交流式電気炉におい
て、正転状態と逆転状態の保持時間比、及び上記各状態
間の切換え周期を決定し、上記電源供給手段に周期的な
切換えを行わせるタイミング決定手段を備えたものであ
る。
て、正転状態と逆転状態の保持時間比、及び上記各状態
間の切換え周期を決定し、上記電源供給手段に周期的な
切換えを行わせるタイミング決定手段を備えたものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明につ
いて詳細に説明する。図１は、正転状態で動作している
直線状（または円形状）に配置された溶融金属攪拌装置
を交流式電気炉槽と共に示した本発明の一実施例の構成
図である。同図において、１は交流式電気炉槽、２は△
形に配置された３本の３相交流電極、３は溶融金属材
料、４は直線状（または円形状）に配置された溶融金属
攪拌装置である。溶融金属攪拌装置４は直線状（または
円形状）に配列された多相電極から成立っている。
いて詳細に説明する。図１は、正転状態で動作している
直線状（または円形状）に配置された溶融金属攪拌装置
を交流式電気炉槽と共に示した本発明の一実施例の構成
図である。同図において、１は交流式電気炉槽、２は△
形に配置された３本の３相交流電極、３は溶融金属材
料、４は直線状（または円形状）に配置された溶融金属
攪拌装置である。溶融金属攪拌装置４は直線状（または
円形状）に配列された多相電極から成立っている。
【０００８】交流式電気炉槽１の外部下側に、直線状
（または円形状）の多相電極アレイより成立つ溶融金属
攪拌装置４が設けられている。交流式電気炉槽１の外部
直下に取付けられた溶融金属撹伴装置４に３相交流電圧
を印加すると、発生する磁界は交流電圧の位相に応じて
定められた方向に進行する。そこで、溶融している金属
材料はこの磁界の進行に同期して引張られ、磁界の進行
方向に進む。これによって、溶融金属には攪拌力が与え
らる。このような磁界の進行方向の溶融金属の流れによ
り溶融金属に与えられる攪拌力によって、槽内の底に滞
留している溶融金属は流れるが、十分な攪拌力が与えら
れると云うわけではない。図２は図１の溶融金属攪拌装
置４の構造を、Ａ−Ａ′で切断した多相電極を示す展開
図である。図２において、７は正転状態と逆転状態とを
切換える切換え手段、８はインバーターである。これら
の要素は、図３の電源供給手段１０に含まれる。正転状
態では、３相電極には３相交流電圧がＵＶＷの順に印加
されている。従って、溶融金属は正転状態で右向き方向
に駆動される。次に３相交流電圧が逆転状態に印加され
ると、溶融金属は左向き方向に駆動される。逆転状態で
は、図１においてＶ相とＷ相とを逆に接続して、交流電
圧はＵＷＶの順に印加される。本発明では図３（ａ）に
示すように、３相交流電圧が正転状態と逆転状態とに交
互に溶融金属攪拌装置の各電極へ印加される。
（または円形状）の多相電極アレイより成立つ溶融金属
攪拌装置４が設けられている。交流式電気炉槽１の外部
直下に取付けられた溶融金属撹伴装置４に３相交流電圧
を印加すると、発生する磁界は交流電圧の位相に応じて
定められた方向に進行する。そこで、溶融している金属
材料はこの磁界の進行に同期して引張られ、磁界の進行
方向に進む。これによって、溶融金属には攪拌力が与え
らる。このような磁界の進行方向の溶融金属の流れによ
り溶融金属に与えられる攪拌力によって、槽内の底に滞
留している溶融金属は流れるが、十分な攪拌力が与えら
れると云うわけではない。図２は図１の溶融金属攪拌装
置４の構造を、Ａ−Ａ′で切断した多相電極を示す展開
図である。図２において、７は正転状態と逆転状態とを
切換える切換え手段、８はインバーターである。これら
の要素は、図３の電源供給手段１０に含まれる。正転状
態では、３相電極には３相交流電圧がＵＶＷの順に印加
されている。従って、溶融金属は正転状態で右向き方向
に駆動される。次に３相交流電圧が逆転状態に印加され
ると、溶融金属は左向き方向に駆動される。逆転状態で
は、図１においてＶ相とＷ相とを逆に接続して、交流電
圧はＵＷＶの順に印加される。本発明では図３（ａ）に
示すように、３相交流電圧が正転状態と逆転状態とに交
互に溶融金属攪拌装置の各電極へ印加される。
【０００９】正転状態と逆転状態とはプログラム等で定
められた等しい時間の周期、或は予めプログラム等で定
められた正転／逆転時間比の周期で切換えられる。例え
ば、切換えの時定数は１０〜１００秒であり、正転と逆
転とで任意に設定できる。プログラム等はコンピュータ
等で使用され、プログラム等とコンピュータ等及び制御
機器等とにより、タイミング決定手段９を構成する。切
換えは、メカニカル式電力スイッチ或は半導体式電力切
換えスイッチなどの切換え手段７が内蔵された電源供給
手段１０によって行われる。図３（ｂ）は、上記制御を
行うタイミング決定手段９を電源供給手段１０と共に示
した系統図である。このように正転状態と逆転状態とを
繰返すことによって、溶融金属は交互に右方向と左方向
に駆動され、正転状態と逆転状態との切換え時には過渡
的に溶融金属に擾乱が発生して攪拌が進む。正転状態と
逆転状態との各保持時間及び周期は、それぞれの電気炉
に入れられている金属材料の状態によって、タイミング
決定手段９を使って選択的に決定することができる。
められた等しい時間の周期、或は予めプログラム等で定
められた正転／逆転時間比の周期で切換えられる。例え
ば、切換えの時定数は１０〜１００秒であり、正転と逆
転とで任意に設定できる。プログラム等はコンピュータ
等で使用され、プログラム等とコンピュータ等及び制御
機器等とにより、タイミング決定手段９を構成する。切
換えは、メカニカル式電力スイッチ或は半導体式電力切
換えスイッチなどの切換え手段７が内蔵された電源供給
手段１０によって行われる。図３（ｂ）は、上記制御を
行うタイミング決定手段９を電源供給手段１０と共に示
した系統図である。このように正転状態と逆転状態とを
繰返すことによって、溶融金属は交互に右方向と左方向
に駆動され、正転状態と逆転状態との切換え時には過渡
的に溶融金属に擾乱が発生して攪拌が進む。正転状態と
逆転状態との各保持時間及び周期は、それぞれの電気炉
に入れられている金属材料の状態によって、タイミング
決定手段９を使って選択的に決定することができる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は交流式電気炉槽に入れられた溶
融金属に攪拌作用を与えるため、円形電気炉槽の底面に
近接して外部下側に直線状または円形状の溶融金属攪拌
装置を設け、溶融金属攪拌装置に印加する多相交流電圧
を正転状態と逆転状態とに周期的に切換えて駆動するこ
とにより、溶融金属に対して十分な攪拌力を付与するの
で、攪拌力不足によって発生する生産効率低下を未然に
防ぎ、生産性を向上できると云う効果がある。
融金属に攪拌作用を与えるため、円形電気炉槽の底面に
近接して外部下側に直線状または円形状の溶融金属攪拌
装置を設け、溶融金属攪拌装置に印加する多相交流電圧
を正転状態と逆転状態とに周期的に切換えて駆動するこ
とにより、溶融金属に対して十分な攪拌力を付与するの
で、攪拌力不足によって発生する生産効率低下を未然に
防ぎ、生産性を向上できると云う効果がある。
【図１】正転状態で動作している直線状（または円形
状）の溶融金属攪拌装置を交流式電気炉と共に示した本
発明の一実施例を示す構成図である。
状）の溶融金属攪拌装置を交流式電気炉と共に示した本
発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１に示す溶融金属攪拌装置の構造をＡ−Ａ′
で切断して、平面に展開した模様を電源供給手段と共に
示す展開図である。
で切断して、平面に展開した模様を電源供給手段と共に
示す展開図である。
【図３】正転状態と逆転状態とを交互に実現する多相交
流電圧の切換えタイミング、並びにタイミング決定の系
統を示す説明図である。
流電圧の切換えタイミング、並びにタイミング決定の系
統を示す説明図である。
１……電気炉槽
２……電極
３……溶融金属
４……溶融金属攪拌装置
７……切換え手段
８……インバーター
９……タイミング決定手段
１０……電源供給手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K059 AB16 AC66 AD03 CD07 CD13
CD65
3K084 AA15
4K045 AA03 BA01 GB02 RB02
4K063 AA12 BA02 BA03 CA01 CA03
Claims (2)
- 【請求項１】 内部に溶融金属を生成するための多相交
流電極を有する交流式電気炉槽と、該交流式電気炉槽の
下部に外側から近接して直線状または円形状に配置され
た溶融金属攪拌装置とを設けて構成した交流式電気炉で
あって、前記溶融金属攪拌装置を交互に正転状態と逆転
状態に駆動する電源供給手段を備えたことを特徴とする
交流式電気炉。 - 【請求項２】 請求項１項記載の交流式電気炉であっ
て、前記正転状態と前記逆転状態の保持時間比、及び前
記各状態間の切換え周期を決定し、前記電源供給手段に
周期的な切換えを行わせるタイミング決定手段を備えた
ことを特徴とする交流式電気炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330352A JP2003130547A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 交流式電気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330352A JP2003130547A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 交流式電気炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003130547A true JP2003130547A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19146083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001330352A Pending JP2003130547A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 交流式電気炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003130547A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013539851A (ja) * | 2010-09-14 | 2013-10-28 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 電気アーク炉内電磁撹拌用装置および方法 |
| JP2014519551A (ja) * | 2011-07-18 | 2014-08-14 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 熔融プロセスを制御するための方法及び制御システム |
| JP2014210972A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-13 | エービービーテクノロジーエルティーディー． | 溶融および精錬プロセスを制御するための方法および制御システム |
-
2001
- 2001-10-29 JP JP2001330352A patent/JP2003130547A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013539851A (ja) * | 2010-09-14 | 2013-10-28 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 電気アーク炉内電磁撹拌用装置および方法 |
| JP2014519551A (ja) * | 2011-07-18 | 2014-08-14 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 熔融プロセスを制御するための方法及び制御システム |
| US8888888B2 (en) | 2011-07-18 | 2014-11-18 | Abb Research Ltd. | Method and a control system for controlling a melting process |
| US9572203B2 (en) | 2011-07-18 | 2017-02-14 | Abb Research Ltd. | Control system for a melting process |
| TWI609970B (zh) * | 2011-07-18 | 2018-01-01 | 艾寶研究有限公司 | 控制於熔化金屬材料之電弧爐（eaf）中之熔融製程之控制系統 |
| JP2014210972A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-13 | エービービーテクノロジーエルティーディー． | 溶融および精錬プロセスを制御するための方法および制御システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050901 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070416 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070828 |