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JPH07118384B2 - ア−ク炉の電極昇降装置 - Google Patents

ア−ク炉の電極昇降装置

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Publication number
JPH07118384B2
JPH07118384B2 JP61066976A JP6697686A JPH07118384B2 JP H07118384 B2 JPH07118384 B2 JP H07118384B2 JP 61066976 A JP61066976 A JP 61066976A JP 6697686 A JP6697686 A JP 6697686A JP H07118384 B2 JPH07118384 B2 JP H07118384B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arc
electrode
furnace
circuit
liquid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61066976A
Other languages
English (en)
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JPS62223999A (ja
Inventor
弘 今川
忠 市原
▲曉▼範 柴田
浩 水谷
哲久 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP61066976A priority Critical patent/JPH07118384B2/ja
Publication of JPS62223999A publication Critical patent/JPS62223999A/ja
Publication of JPH07118384B2 publication Critical patent/JPH07118384B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Discharge Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本願発明は次に述べる問題点の解決を目的とする。
(産業上の利用分野) この発明は交流又は直流のアー
ク炉においてアーク電極を昇降させるようにしてある昇
降装置に関するものである。
(従来の技術) 従来よりアーク炉にあっては、アーク
電極にアーク電力を供給して電極の自由端にアークを形
成させている。そして上記アーク長を一定にし、電力を
微妙に制御する為に小さなストロークの蓄圧器付液圧駆
動装置を用いた電極昇降装置を備えている。
また炉内において装入物が崩落し、アーク電極と炉内の
溶湯との間が崩落した装入物を介して短絡したときに対
応する為、上記電極を電動機を駆動源として用いた電極
昇降装置を切り換えて利用することにより大幅に上昇さ
せるようにしている(例えば特公昭49−20013号公報参
照)。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のような構成
のものにあっては、アークの変化に対応して電力調整す
る為の蓄圧器付液圧駆動装置と、上記短絡時に対応して
電極を大幅に上昇させる為の電動駆動の装置との2様の
装置を組合す必要があり、構成が複雑高価になる問題点
がある。
その上電動駆動は電動機の回転子からアーク電極に至る
可動部の慣性や駆動機構の摩擦等によって動作遅れが生
じ、装入物崩落の緊急時において応答性が悪いという欠
点があった。
この発明は上記従来のアーク炉における問題点を解決す
る為に提供するもので、1種類の構成簡易な液圧駆動の
装置であっても、アーク電極を微妙に昇降制御すること
ができて、極めて精度高くアーク長を一定長に制御して
電力を制御することができる特長があり、更にその上、
炉内における装入物崩落時の短絡状態に対応しては応答
性が極めて速く極めて短時間でもってアーク電極を大幅
に上昇できるようにし、電源トリップの防止を図ること
ができると共に、アーク電極自身の折損や先端部の欠落
の防止をも行ない得るようにしたアーク炉の電極昇降装
置を提供しようとするものである。
(問題点を解決する為の手段) 本願発明のアーク炉の
電極昇降装置は、炉の上方には昇降自在のアーク電極を
配設すると共に、該アーク電極にはアーク電力の供給回
路を接続し、更に上記アーク電極には、液体の供給を受
けることによって上記アーク電極を昇降させるよう構成
された昇降機構を付設し、上記アーク電力の供給回路か
らアーク電極にアーク電力を供給することによりアーク
電極から炉内の装入物に対しアークを発生させてそのア
ークにより炉内の装入物を溶解させると共に、上記昇降
機構によってアーク電極を昇降させるようにしてあるア
ーク炉において、上記昇降機構には、昇降機構に対し液
体を供給する為の可変容量定圧力形のポンプを、昇降機
構への液体の供給量を制御する為のサーボ弁を介して接
続し、一方、上記アーク電力の供給回路にはアーク電流
検出回路とアーク電力検出回路とを接続すると共に、そ
れらの回路には、アーク電流検出回路で検出されるアー
ク電流の変化及びアーク電力検出回路で検出されるアー
ク電力の変化に対応して上記サーボ弁を制御する制御信
号を出力するようにした比較回路を接続すると共に、該
比較回路は上記サーボ弁に上記制御信号を与え得るよう
接続したものである。
(作用) アーク電極にアーク電力が供給されることに
よりアーク電極から炉内の装入物に対しアークが発生す
る。そしてそのアークにより上記装入物が溶解される。
上記炉内でのアーク長の変化はアーク電流及びアーク電
圧の変化として検出され、その変化に応じてサーボ弁が
制御される。すると電極昇降機構への液体の供給量が上
記サーボ弁によって制御され、上記アーク電極が昇降制
御され、その結果、電力制御が行われる。また炉内にお
いて装入物が崩落しアーク電極と炉内の溶湯との間が崩
落した装入物を介して短絡したときには上記と同様にし
てサーボ弁が制御され、電極昇降機構に対し液体を供給
する為の可変容量定圧力形のポンプから大量の液体が昇
降機構へ供給されて上記アーク電極を大きく、かつ急上
昇させる。
(実施例)以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。第1図において、1は炉、2はその内部における装
入物で、溶解初期においてはその殆どが銃鉄やスクラッ
プである。3は炉の上方に配設されたアーク電極で、昇
降が自在となっている。4は電極3に接続したアーク電
力の供給回路、5は電極3に付設したアーク電極の昇降
機構を示す。この昇降機構は後に詳しく述べるように液
体(油或いは水)の供給を受けることにより電極3を昇
降制御できるように構成してある。次に、7はアーク電
流検出回路を示し、アーク電力の供給回路4に付設した
電流トランス8及びその出力を降圧する為の変圧器9と
から成る。10はアーク電圧の検出回路を示し、前記供給
回路4及び炉1に接続した接続回路11とその接続回路に
得られる電圧を降圧する為の変圧器12とから成る。14は
比較回路を示し、上記変圧器9,12の夫々2次側に接続し
たブリッジ整流回路15,16から成る。これらのブリッジ
整流回路15,16は相互に逆接続されて、各整流回路の直
流出力値の差値を制御信号として出力するようになって
いる。17は感度調節器、18はサーボ弁におけるソレノイ
ドを夫々示す。
次に、電極昇降装置5が示される第2図において、21は
昇降機構5における支柱で、複数のガイドローラ22によ
り昇降動自在に支えられている。23は支柱21に固定した
支腕で、その自由端部に前記アーク電極3が取付てあ
る。24はシリンダで、その一端24aはアーク路における
固定部に連結され、他端24bは支柱21に連結してある。2
5はサーボ弁で、シリンダ24への液体の供給量を制御す
る為のものである。なお本件明細書中において上記供給
とは正の供給即ちシリンダ24への液体の送り込みと、負
の供給即ちシリンダ24からの液体の排出との両方を示す
用語として用いる。26はシリンダ24に液体を供給する為
のポンプで、可変容量定圧力形のピストンポンプが用い
てある。このポンプ26は、第4図に示されるように吐出
圧力一定の状態で吐出量を大きくしかも瞬時に変化させ
られる特性、即ちサーボ弁によって制御される必要流量
を吐出圧一定の状態で瞬時に発生することのできる特性
を有している。27はポンプ26を駆動する為のモータであ
る。
上記構成のものは、例えば第3図に示されるように、比
較回路14の出力値が正の値で大きくなると、サーボ弁25
を通してシリンダ24に送り込まれる液体の流量が多くな
って、電極3の上昇速度が大きくなり、比較回路の出力
値が負の値で大きくなると、シリンダ24からサーボ弁25
を通して排出される液体の量が多くなって電極3の下降
速度が大きくなるように設定される。
上記のような装置においては、炉1内に銑鉄やスクラッ
プ等の装入物2が装入され、供給回路4を通してアーク
電極3にアーク電力が供給される。するとアーク電極3
から装入物2に向けてアークが発生し、そのアークによ
り上記装入物が溶解され、それは順次溶湯となる。
この状態においてアーク電流及びアーク電圧が夫々の検
出回路7,10で検出され、比較回路14はそれらの検出値に
基づいて両者の差値を出力する。この差値が0の場合に
はサーボ弁25は作動せず、従って昇降装置5も作動せ
ず、電極3はそのままの状態に位置する。一方炉1内に
おいて、装入物2が溶け、それと電極3との間の距離が
大きくなってアーク長が長くなると、アーク電流検出回
路7によって検出されるアーク電流値が減少すると共に
アーク電圧検出回路10によって検出されるアーク電圧値
が上昇する。その結果比較回路4の出力は負となる(例
えば第3図のa参照)。なおその大きさは上記アーク電
流値及びアーク電圧値の夫々の大きさによって定まる。
するとその比較回路の出力に応じてサーボ弁25が作動
し、シリンダ24内の液体が吐き出され、電極3は第3図
においてa′で示される点の速度で下降する。その下降
の結果アーク長が所定の大きさになると、アーク電流及
びアーク電圧が夫々所定の値となる為、比較回路14の出
力は0となり、その点でアーク電極3の下降が停止す
る。一方炉内における装入物の崩落等により装入物2と
電極3との間の距離が縮まり、アーク長が短くなった場
合には、上記検出されるアーク電流が増加すると共にア
ーク電圧が低下する。すると比較回路14の出力は正の値
(例えば第3図b参照)となる。するとサーボ弁25は比
較回路14からのこのような制御信号に応じて作動し、ポ
ンプ26からの液体がサーボ弁25を通してシリンダ24に送
り込まれる。その結果電極3は第3図にb′で示される
ような速度で上昇する。その上昇の結果アーク長が所定
の長さとなると、前記の場合と同様に電極3の上昇が停
止する。
上記のような電極3の昇降操作が絶えず敏感に行われる
ことにより、炉1内においては電極3と装入物2との間
のアークの長さが常に一定の長さに保たれる。なおアー
ク長の変化に対する電極3の昇降の応答性およびその昇
降速度の性能の一例を示せば上記応答性は例えば0.2
秒、昇降速度は例えば6m/分である。また上記のような
電極昇降装置は取鍋精錬装置に適用してもよい。
(発明の結果) 以上のように本発明にあっては、アー
ク電極3へアーク電力を供給してアーク電極3からアー
クを発生させそのアークによって炉内の装入物を加熱し
溶解させる場合、昇降機構によってアーク電極3を昇降
調節することにより、アーク炉への溶解電力の投入を安
定化させ、溶解時間の短縮及び溶解電力量原単位の低減
を図り得る効果がある。
しかも上記の場合、アーク電流及びアーク電圧の変化を
検出しその変化に基づいてアーク電極3を昇降調節する
から、溶解中に炉内において刻々変化する電極先端と装
入物間のアーク長を調節してそれを一定長さに制御する
ことができ、炉内における溶解を安定に行なわせ得る効
果がある。
更にその場合、サーボ弁25により昇降機構5への液体の
供給量を制御するから、上記アーク電流及びアーク電圧
の微妙な変化に対応してアーク電極3の昇降を微妙に制
御でき、上記アーク長の制御を極めて精度高く行なって
電力の制御を安定性高く行ない得る効果がある。
更に上記の如くアーク電流及び電圧の微妙な変化に対応
するようにしたものであっても、炉内において装入物が
崩落しアーク電極3と炉内の溶湯との間が崩落した装入
物を介して短絡したときには、アーク電流の急増とアー
ク電圧の急低下に即対応して、サーボ弁25の迅速な応答
と併せて、可変容量定圧力形のポンプ26が必要流量の液
体を素早くかつ大量継続的に昇降機構5に供給するとい
う二者の協動動作でもって、アーク電極3を素早く大き
く上昇させて対応し、上記短絡状態にある時間を極く短
時間とすることができ、異常な電流値を素早く正常化さ
せて電流トリップを防止できる効果があり、併せて、ア
ーク電極への炉内装入物の寄りかかり量の増加によるア
ーク電極3への荷重増を素早く解消して、アーク電極3
の折損あるいは電極先端の欠落を防止できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本願の実施例を示すもので、第1図はアーク炉及
びそれに係わる電気系統の略示図、第2図は電極昇降装
置の説明図、第3図は比較回路の出力と電極の昇降速度
との関係の一例を示すグラフ、第4図はポンプの吐出圧
力と吐出量との関係を示すグラフ。 1……炉、3……アーク電極、5……昇降機構、7……
アーク電流検出回路、10……アーク電圧検出回路、25…
…サーボ弁、26……ポンプ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−96598(JP,A) 特公 昭49−20013(JP,B1) 特公 昭52−41893(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炉の上方には昇降自在のアーク電極を配設
    すると共に、該アーク電極にはアーク電力の供給回路を
    接続し、更に上記アーク電極には、液体の供給を受ける
    ことによって上記アーク電極を昇降させるよう構成され
    た昇降機構を付設し、上記アーク電力の供給回路からア
    ーク電極にアーク電力を供給することによりアーク電極
    から炉内の装入物に対しアークを発生させてそのアーク
    により炉内の装入物を溶解させると共に、上記昇降機構
    によってアーク電極を昇降させるようにしてあるアーク
    炉において、上記昇降機構には、昇降機構に対し液体を
    供給する為の可変容量定圧力形のポンプを、昇降機構へ
    の液体の供給量を制御する為のサーボ弁を介して接続
    し、一方、上記アーク電力の供給回路にはアーク電流検
    出回路とアーク電圧検出回路とを接続すると共に、それ
    らの回路には、アーク電流検出回路で検出されるアーク
    電流の変化及びアーク電圧検出回路で検出されるアーク
    電圧の変化に対応して上記サーボ弁を制御する制御信号
    を出力するようにした比較回路を接続すると共に、該比
    較回路は上記サーボ弁に上記制御信号を与え得るよう接
    続したことを特徴とするアーク炉の電極昇降装置。
JP61066976A 1986-03-25 1986-03-25 ア−ク炉の電極昇降装置 Expired - Lifetime JPH07118384B2 (ja)

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JPS62223999A JPS62223999A (ja) 1987-10-01
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4920013A (ja) * 1972-06-15 1974-02-22
JPS598046B2 (ja) * 1975-09-30 1984-02-22 富士写真フイルム株式会社 ジキキロクタイ
DE2901198C2 (de) * 1979-01-13 1988-07-28 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Elektrodenregelung von Lichtbogenöfen unter Verwendung hydraulischer Hubzylinder

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