JPH0197394A - 直流アーク炉のアーク制御方法 - Google Patents
直流アーク炉のアーク制御方法Info
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- JPH0197394A JPH0197394A JP62255552A JP25555287A JPH0197394A JP H0197394 A JPH0197394 A JP H0197394A JP 62255552 A JP62255552 A JP 62255552A JP 25555287 A JP25555287 A JP 25555287A JP H0197394 A JPH0197394 A JP H0197394A
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- furnace
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
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- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Discharge Heating (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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
この発明は、直流アーク炉のアーク制御方法に関し、更
に詳細には、直流アーク炉において電極と炉殻中の金属
スクラップまたは金属スクラップを介して複数の電極間
に発生する直流アークの方向を制御して、前記金属スク
ラップの加熱および溶解に要する時間を短縮化すること
のできる直流アークの点弧方向の制御方法に関するもの
である。
に詳細には、直流アーク炉において電極と炉殻中の金属
スクラップまたは金属スクラップを介して複数の電極間
に発生する直流アークの方向を制御して、前記金属スク
ラップの加熱および溶解に要する時間を短縮化すること
のできる直流アークの点弧方向の制御方法に関するもの
である。
従来技術
例えば、金属スクラップを溶解するための手段として、
電源に三相交流を使用した交流アーク炉が広く使用され
ている。この交流アーク炉に対し、直流電源を使用する
直流アーク炉の開発がなされ、既に実用化の段階に入っ
て、一部の製鋼工場では稼動されるに至っている。
電源に三相交流を使用した交流アーク炉が広く使用され
ている。この交流アーク炉に対し、直流電源を使用する
直流アーク炉の開発がなされ、既に実用化の段階に入っ
て、一部の製鋼工場では稼動されるに至っている。
このように、在来の三相交流アーク炉に対し、直流アー
ク炉が採用の気運にある理由は、後者が前者に比し、電
極の酸化消耗量が小さく、アーク発生時の騒音やフリッ
カも抑制されることに起因する。例えば、交流アーク炉
では、電極に交流電圧を印加すると、導体断面の交流の
分布が表面に偏在する表皮効果を生じて、高電圧を掛け
る必要がある。しかるに直流アーク炉では、前述の表皮
効果を生じないので、電極の断面全体に電流が流れ、同
じ太さの電極でも表面温度が三相交流アーク炉の場合と
略同じになる。従って、三相交流アーク炉で3本の電極
を使用すると、その酸化消耗量は3倍となるが、直流ア
ーク炉では1本の電極である分だけ電極消耗が少ないこ
とになる。
ク炉が採用の気運にある理由は、後者が前者に比し、電
極の酸化消耗量が小さく、アーク発生時の騒音やフリッ
カも抑制されることに起因する。例えば、交流アーク炉
では、電極に交流電圧を印加すると、導体断面の交流の
分布が表面に偏在する表皮効果を生じて、高電圧を掛け
る必要がある。しかるに直流アーク炉では、前述の表皮
効果を生じないので、電極の断面全体に電流が流れ、同
じ太さの電極でも表面温度が三相交流アーク炉の場合と
略同じになる。従って、三相交流アーク炉で3本の電極
を使用すると、その酸化消耗量は3倍となるが、直流ア
ーク炉では1本の電極である分だけ電極消耗が少ないこ
とになる。
またアーク炉での騒音発生は、電極先端と金属スクラッ
プとの間でアークの消滅・点弧が繰返されることに起因
するが、直流アーク炉ではアーク長が相当長くなっても
切れることがないので、アーク炉稼動時の騒音が明らか
に低くなり、またフリッカも同様に小さくなる点に利点
がある。
プとの間でアークの消滅・点弧が繰返されることに起因
するが、直流アーク炉ではアーク長が相当長くなっても
切れることがないので、アーク炉稼動時の騒音が明らか
に低くなり、またフリッカも同様に小さくなる点に利点
がある。
前述した利点を有する直流アーク炉の構造は、従来の三
相交流アーク炉と基本的に異なるところはなく、上方か
ら炉殻中に垂下する電極と、炉底に他方の電極とを設け
た構成が一般的に知られている。この炉底電極としては
、炉床に銅板を埋込んで電極からのアーク電流を広い面
積で誘導する型式と、炉底に電極導体を埋込んだものと
があるが、それ以外に、−上方から炉殻中に垂下させた
2本の電極間で点弧させる型式も知られている。
相交流アーク炉と基本的に異なるところはなく、上方か
ら炉殻中に垂下する電極と、炉底に他方の電極とを設け
た構成が一般的に知られている。この炉底電極としては
、炉床に銅板を埋込んで電極からのアーク電流を広い面
積で誘導する型式と、炉底に電極導体を埋込んだものと
があるが、それ以外に、−上方から炉殻中に垂下させた
2本の電極間で点弧させる型式も知られている。
発明が解決しようとする問題点
直流アーク炉は、前述した如く交流アーク炉に比して優
れた利点を有しているが、その反面として、直流アーク
は@極と下方の金属スクラップとの間に最短距離で点弧
されるために、当該金属スクラップは電極の真下の部分
だけが集中的に加熱され、スクラップ全体が加熱並びに
溶解されるには長時間を要する欠点がある。
れた利点を有しているが、その反面として、直流アーク
は@極と下方の金属スクラップとの間に最短距離で点弧
されるために、当該金属スクラップは電極の真下の部分
だけが集中的に加熱され、スクラップ全体が加熱並びに
溶解されるには長時間を要する欠点がある。
発明の目的
この発明は、前述した直流アーク炉に内在している欠点
に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであ
って、直流アークの点弧方向を広−3= く移動制御し得るようにして、電極と金属スクラップと
の最短距離間で点弧されるのを回避し、もって金属スク
ラップの加熱並びに溶解に要する時間を有効に短縮し得
る手段を提供することを目的とする。
に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであ
って、直流アークの点弧方向を広−3= く移動制御し得るようにして、電極と金属スクラップと
の最短距離間で点弧されるのを回避し、もって金属スク
ラップの加熱並びに溶解に要する時間を有効に短縮し得
る手段を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
前記問題点を克服し、初期の目的を達成するため本発明
は、炉殻中に臨ませた電極に直流電圧を印加し、この電
極と炉殻中の金属スクラップまたは金属スクラップを介
して電極相互間に直流アークを発生させて、該金属スク
ラップの溶解を行なうようにした直流アーク炉において
、前記炉殻の周囲に複数のコイルを配設すると共に、こ
れら複数のコイルの夫々に通電した直流により発生する
磁界を、前記電極に生ずる直流アークに対して直交する
方向に作用させ、前記複数のコイルに通電される直流電
流の大きさおよび方向を制御することによって、直流ア
ークの発生方向を任意に移動制御可能としたことを特徴
とする。
は、炉殻中に臨ませた電極に直流電圧を印加し、この電
極と炉殻中の金属スクラップまたは金属スクラップを介
して電極相互間に直流アークを発生させて、該金属スク
ラップの溶解を行なうようにした直流アーク炉において
、前記炉殻の周囲に複数のコイルを配設すると共に、こ
れら複数のコイルの夫々に通電した直流により発生する
磁界を、前記電極に生ずる直流アークに対して直交する
方向に作用させ、前記複数のコイルに通電される直流電
流の大きさおよび方向を制御することによって、直流ア
ークの発生方向を任意に移動制御可能としたことを特徴
とする。
実施例
次に、本発明に係る直流アーク炉のアーク制御方法につ
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。
き、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以
下説明する。
第1図に示す直流アーク炉10は、炉殻12の底部12
aに炉底電極14を備え、この炉殻12に被着した炉蓋
16に1本の電極]−8が昇降自在に挿通されて、その
下端部を炉殻内の金属スクラップ2o上方に臨ませてい
る。この炉殻12の外壁面の周囲には、第2図に示す如
く、例えば120°の中心角をもって3つのコイル22
が配設され、夫々のコイル22は図示しない直流電源に
接続されて、所要電圧の直流が供給されるようになって
いる。このコイル22の巻線数および印加される直流電
圧値等は、各直流アーク炉10における炉殻12の厚み
や、コイル22と電極18との間隔寸法等の各種要素に
依存して1個別に決定される。
aに炉底電極14を備え、この炉殻12に被着した炉蓋
16に1本の電極]−8が昇降自在に挿通されて、その
下端部を炉殻内の金属スクラップ2o上方に臨ませてい
る。この炉殻12の外壁面の周囲には、第2図に示す如
く、例えば120°の中心角をもって3つのコイル22
が配設され、夫々のコイル22は図示しない直流電源に
接続されて、所要電圧の直流が供給されるようになって
いる。このコイル22の巻線数および印加される直流電
圧値等は、各直流アーク炉10における炉殻12の厚み
や、コイル22と電極18との間隔寸法等の各種要素に
依存して1個別に決定される。
これらのコイル22に直流電圧を印加することにより、
該コイル22からは所要の強度の磁界24が発生するが
、その際の磁界24の発生方向は、前記電極18と金属
スクラップ20との間に発生する直流アーク26に対し
略直角方向に作用する向きに設定される。またコイル2
2に供給される直流電流の大きさおよび方向は、この磁
界24により該アーク26を移動させ得るような値が設
定される。
該コイル22からは所要の強度の磁界24が発生するが
、その際の磁界24の発生方向は、前記電極18と金属
スクラップ20との間に発生する直流アーク26に対し
略直角方向に作用する向きに設定される。またコイル2
2に供給される直流電流の大きさおよび方向は、この磁
界24により該アーク26を移動させ得るような値が設
定される。
第3図および第4図は、本発明に係るアーク制御方法を
好適に実施し得る第2実施例に係る直流アーク炉を示し
ている。この直流アーク炉10では2本の電極18.1
8を使用し、両電極間に直流電圧を印加することにより
、画電極18.18と金属スクラップ20との間に直流
アーク26が発生する。この2本の電極18.18の場
合は、第4図に平面図で示す如く、炉外壁の周囲に中心
角90°で合計4個のコイル22を配設するのが好適で
ある。
好適に実施し得る第2実施例に係る直流アーク炉を示し
ている。この直流アーク炉10では2本の電極18.1
8を使用し、両電極間に直流電圧を印加することにより
、画電極18.18と金属スクラップ20との間に直流
アーク26が発生する。この2本の電極18.18の場
合は、第4図に平面図で示す如く、炉外壁の周囲に中心
角90°で合計4個のコイル22を配設するのが好適で
ある。
第5図および第6図は、本発明に係るアーク制御方法を
実施する更に別の構成に係る直流アーク炉を示すもので
あって、炉殻12の底部に炉底電極14を配設すると共
に、上方から3本の電極18を炉殻12に臨ませた構成
を有している。この場合は、炉殻12の外壁周囲に中心
角60°の間隔で、合計6個のコイル22が配設され、
夫々のコイル22は前述した例と同様に直流電源に接続
される。
実施する更に別の構成に係る直流アーク炉を示すもので
あって、炉殻12の底部に炉底電極14を配設すると共
に、上方から3本の電極18を炉殻12に臨ませた構成
を有している。この場合は、炉殻12の外壁周囲に中心
角60°の間隔で、合計6個のコイル22が配設され、
夫々のコイル22は前述した例と同様に直流電源に接続
される。
夫々の実施例において、各コイル22に直流電圧を印加
すると、このコイル22が励磁されて磁界24が発生す
る。この場合に前記電極18と金属スクラップ20との
間に生じている直流アーク26には、その点弧方向に対
し略直交する方向に、前記コイル22からの磁界24が
作用しているために、当該アーク26に流れる直流電流
には所定の力が働く。この力の大きさおよび向きは、フ
レミングの左手の法則から明らかな如く、コイル22に
供給される電流の大きさおよびその方向によって決定さ
れる。従って、前記コイル22に印加される直流電流の
大きさと、その電流の方向とを制御することによって、
電極と金属スクラップ20との間に発生している直流ア
ーク26の方向を色々に変化させることができる。
すると、このコイル22が励磁されて磁界24が発生す
る。この場合に前記電極18と金属スクラップ20との
間に生じている直流アーク26には、その点弧方向に対
し略直交する方向に、前記コイル22からの磁界24が
作用しているために、当該アーク26に流れる直流電流
には所定の力が働く。この力の大きさおよび向きは、フ
レミングの左手の法則から明らかな如く、コイル22に
供給される電流の大きさおよびその方向によって決定さ
れる。従って、前記コイル22に印加される直流電流の
大きさと、その電流の方向とを制御することによって、
電極と金属スクラップ20との間に発生している直流ア
ーク26の方向を色々に変化させることができる。
なお、図示の例に係る直流アーク炉では、コイル22を
炉の外壁周囲に配設しているが、所要の耐熱構造の下に
、コイル22を炉の内壁周囲に配設するようにしてもよ
い。この場合は、炉殻12中で生ずる直流アーク26に
、該コイル22からの磁界24を一層直接的に作用させ
ることが可能である。
炉の外壁周囲に配設しているが、所要の耐熱構造の下に
、コイル22を炉の内壁周囲に配設するようにしてもよ
い。この場合は、炉殻12中で生ずる直流アーク26に
、該コイル22からの磁界24を一層直接的に作用させ
ることが可能である。
発明の詳細
な説明した如く、本発明に係る直流アーク炉のアーク制
御方法によれば、電極と金属スクラップとの間に生ずる
直流アークの方向を、コイルに通電される直流電流の大
きさおよび方向を制御するだけで、広汎に移動させるこ
とができる。このため、従来の直流アーク炉では、電極
から発生する直流アークは金属スクラップとの最短距離
を結ぶ方向に発生して、該スクラップを加熱溶解するの
に多くの時間を要していたが、本発明の方法では、金属
スクラップを均一に加熱して溶解する時間を短縮させる
ことができ、その稼動効率を向上させ得るものである。
御方法によれば、電極と金属スクラップとの間に生ずる
直流アークの方向を、コイルに通電される直流電流の大
きさおよび方向を制御するだけで、広汎に移動させるこ
とができる。このため、従来の直流アーク炉では、電極
から発生する直流アークは金属スクラップとの最短距離
を結ぶ方向に発生して、該スクラップを加熱溶解するの
に多くの時間を要していたが、本発明の方法では、金属
スクラップを均一に加熱して溶解する時間を短縮させる
ことができ、その稼動効率を向上させ得るものである。
第1図は本発明に係る直流アーク炉のアーク制御方法を
好適に実施し得る直流アーク炉の縦断面図、第2図は第
1図に示す直流アーク炉の横断面図、第3図は本発明に
係る方法を好適に実施し得る別の構成に係る直流アーク
炉の縦断面図、第4図は第3図に示す直流アーク炉の横
断面図、第5図は本発明に係る方法を好適に実施し得る
更に別の構成に係る直流アーク炉の縦断面図、第6図は
第5図に示す直流アーク炉の横断面図である。 10・・・直流アーク炉 12・・・炉殻12a・・・
炉殻底部 14・・・炉底電極16・・・炉蓋
18・・・電極20・・・金属スクラップ 22・・・コイル 24・・・磁界26・・・直
流アーク
好適に実施し得る直流アーク炉の縦断面図、第2図は第
1図に示す直流アーク炉の横断面図、第3図は本発明に
係る方法を好適に実施し得る別の構成に係る直流アーク
炉の縦断面図、第4図は第3図に示す直流アーク炉の横
断面図、第5図は本発明に係る方法を好適に実施し得る
更に別の構成に係る直流アーク炉の縦断面図、第6図は
第5図に示す直流アーク炉の横断面図である。 10・・・直流アーク炉 12・・・炉殻12a・・・
炉殻底部 14・・・炉底電極16・・・炉蓋
18・・・電極20・・・金属スクラップ 22・・・コイル 24・・・磁界26・・・直
流アーク
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕炉殻中に臨ませた電極に直流電圧を印加し、この
電極と炉殻中の金属スクラップまたは金属スクラップを
介して電極相互間に直流アークを発生させて、該金属ス
クラップの溶解を行なうようにした直流アーク炉におい
て、 前記炉殻の周囲に複数のコイルを配設すると共に、これ
ら複数のコイルの夫々に通電した直流により発生する磁
界を、前記電極に生ずる直流アークに対して直交する方
向に作用させ、 前記複数のコイルに通電される直流電流の大きさおよび
方向を制御することによって、直流アークの発生方向を
任意に移動制御可能とした ことを特徴とする直流アーク炉のアーク制御方法。 〔2〕前記複数のコイルは、前記炉殻の外壁周囲に配設
される特許請求の範囲第1項記載の直流アーク炉のアー
ク制御方法。 〔3〕前記複数のコイルは、前記炉殻の内壁周囲に配設
される特許請求の範囲第1項記載の直流アーク炉のアー
ク制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62255552A JPH0197394A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 直流アーク炉のアーク制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62255552A JPH0197394A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 直流アーク炉のアーク制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0197394A true JPH0197394A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17280308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62255552A Pending JPH0197394A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 直流アーク炉のアーク制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0197394A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH682281A5 (ja) * | 1991-06-20 | 1993-08-13 | Asea Brown Boveri |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP62255552A patent/JPH0197394A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH682281A5 (ja) * | 1991-06-20 | 1993-08-13 | Asea Brown Boveri | |
US5317591A (en) * | 1991-06-20 | 1994-05-31 | Asea Brown Boveri Ltd. | Direct-current arc furnace |
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