JPH04313682A - Method for preventing arc deflection in DC electric furnaces - Google Patents
Method for preventing arc deflection in DC electric furnacesInfo
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- JPH04313682A JPH04313682A JP270791A JP270791A JPH04313682A JP H04313682 A JPH04313682 A JP H04313682A JP 270791 A JP270791 A JP 270791A JP 270791 A JP270791 A JP 270791A JP H04313682 A JPH04313682 A JP H04313682A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、直流電気炉のアーク
偏向防止方法に関するものである。さらに詳しくは、こ
の発明は、炉壁耐火物の損傷や、スクラップの溶け残り
などの問題を抑制し、高生産性で溶解を行うことのでき
る直流電気炉のアーク偏向防止方法に関するものである
。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a method for preventing arc deflection in a DC electric furnace. More specifically, the present invention relates to a method for preventing arc deflection in a DC electric furnace, which suppresses problems such as damage to furnace wall refractories and unmelted scrap, and allows melting to be performed with high productivity.
【0002】0002
【従来の技術】従来より、スクラップ原料等の溶解に電
気炉が広く使用されてきており、この電気炉の方式とし
て直流方式によるものが開発され、鋼材溶製に用いるこ
とが検討されてきている。この直流電気炉は、たとえば
図1に示した通りの構成を有し、炉壁に耐火物等を配設
したDC炉に上部陰極と下部の炉底陽極との電極を配置
し、所定の電流、電圧等の条件によって操業するように
している。[Prior Art] Electric furnaces have been widely used for melting scrap raw materials, etc., and a DC type electric furnace has been developed, and its use in steel melting is being considered. . This DC electric furnace has, for example, the configuration shown in Fig. 1, in which electrodes such as an upper cathode and a lower bottom anode are arranged in a DC furnace with refractories arranged on the furnace wall, and a predetermined current is applied. The system operates according to conditions such as , voltage, etc.
【0003】この直流電気炉は、操業効率、生産性等の
点において注目されているものであるが、溶解時のアー
クが偏向するため、この問題に対処することが重大な課
題になっていた。すなわち、図2にたとえば示すことが
できように、直流電気炉において高電流操業時に、下部
2次導体によって発生する磁界の影響によって、フレミ
ング左手の法則に沿ったアークの偏向が生じる。そして
このアークの偏向は、溶解効率を上げるために電流を上
昇させるほど大きなものとなる。そして、このアークの
偏向は、炉蓋、炉壁部の耐火物の局部的溶損、損傷を生
じさせる。[0003] This DC electric furnace has attracted attention in terms of operational efficiency and productivity, but since the arc during melting is deflected, it has become a serious issue to deal with this problem. . That is, as can be seen for example in FIG. 2, during high current operation in a DC electric furnace, arc deflection occurs in accordance with Fleming's left-hand rule due to the influence of the magnetic field generated by the lower secondary conductor. This deflection of the arc becomes larger as the current is increased to increase the melting efficiency. The deflection of this arc causes local melting and damage to the refractories of the furnace lid and furnace wall.
【0004】この溶損、損傷は電気炉の耐火物修復等を
必要とするため、生産コストの増大と、生産効率の低減
を不可避とし、このことが大きな課題になっていた。こ
のようなアークの偏向は、たとえば図3の平面図に示し
た配置では、400V/200KAの探業で、約14N
の力が働き、下部2次導体がトランス側から角度αとし
て約68°で導入されている場合には、反トランス側か
ら出滓口方向に角度θが約37°のアークの偏向を示し
、この偏向による炉壁の溶損量は角度θ≒20〜40°
で極めて大きなものとなることが確認された。[0004] Since this melting loss and damage requires repair of the refractories of the electric furnace, an increase in production costs and a decrease in production efficiency are unavoidable, which has become a major problem. Such an arc deflection is, for example, approximately 14 N for the arrangement shown in the top view of FIG.
When the force acts and the lower secondary conductor is introduced from the transformer side at an angle α of about 68°, an arc is deflected from the anti-transformer side toward the slag outlet at an angle θ of about 37°, The amount of erosion on the furnace wall due to this deflection is at an angle θ≒20~40°
It was confirmed that it would be extremely large.
【0005】このようなアーク偏向による溶損等の障害
を抑制するために、耐火物炉壁を冷却するなどの方策も
検討されてきているが、解決策としては満足できる状態
にはないのが実情である。この発明は、以上の通りの事
情に鑑みてなされたものであり、従来の直流電気炉の欠
点を改善し、耐火物溶損、その損傷を抑制し、生産性に
優れた直流電気炉溶解方法、特に、そのためのアーク偏
向防止方法を提供することを目的としている。In order to suppress problems such as melting damage caused by such arc deflection, measures such as cooling the refractory furnace wall have been considered, but there is no satisfactory solution. This is the reality. This invention was made in view of the above circumstances, and provides a DC electric furnace melting method that improves the shortcomings of conventional DC electric furnaces, suppresses melting and damage to refractories, and has excellent productivity. In particular, the object is to provide a method for preventing arc deflection.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明、上記の課題を
解決するものとして、単数または複数のピン構造からな
る炉底陽極電極を、反アーク偏向側に偏在させて配置す
ることを特徴とする直流電気炉のアーク偏向防止方法を
提供する。以下、詳しくこの発明の方法について説明す
るに、この発明の方法においては、たとえば図3に対応
して図4に示したように、炉底電極に接続する下部2次
導体(1)(αは約68°)によって生じる磁界のため
に、アーク(2)は、トランス(3)側と反対側から出
滓口側へとθ=30〜40°の角度方向に偏向するため
、この不可避なアーク(1)の偏向が炉壁(4)の耐火
物を溶損させることがないように、下部の炉底陽極電極
(5)を、炉底中心(5’)から反アーク偏向方向側へ
偏在させる。これにより、アーク(1)が炉壁(4)に
直接到達することがなく、耐火物を溶損、損傷させるこ
とがないようにする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that a furnace bottom anode electrode having a single or plural pin structure is arranged unevenly on the anti-arc deflection side. A method for preventing arc deflection in a DC electric furnace is provided. The method of the present invention will be described in detail below. In the method of the present invention, for example, as shown in FIG. 4 corresponding to FIG. 3, the lower secondary conductor (1) (α is The arc (2) is deflected from the side opposite to the transformer (3) side to the slag outlet side in an angular direction of θ = 30 to 40 degrees due to the magnetic field generated by the angle (approximately 68 degrees), so this unavoidable arc In order to prevent the deflection of (1) from eroding the refractories on the furnace wall (4), the lower furnace bottom anode electrode (5) is unevenly located from the center of the furnace bottom (5') to the side opposite to the arc deflection direction. let This prevents the arc (1) from directly reaching the furnace wall (4), thereby preventing melting and damage to the refractory.
【0007】この場合、電気炉の炉底陽極電極(5)に
は、大別すると、図5に示したような単一ピン(51)
からなるイルシド(Irsid)型と、図6に示したよ
うな複数のピン(52)からなるケラー(Keller
)型のものとがあるが、このいずれのタイプの電極(5
)の場合も、反アーク偏向方向側へこれらの電極(5)
を偏在させる。この場合、図6のケラー型電極の場合に
は、図7に例示したように、アーク偏向方向側のピン(
52)の数を減らしたり、あるいは反アーク偏向方向側
へピン(52)の配置密度を増大させることによって、
上記した通りの電極(5)の偏在が可能となる。In this case, the bottom anode electrode (5) of the electric furnace has a single pin (51) as shown in FIG.
and the Keller type, which consists of a plurality of pins (52) as shown in Figure 6.
) type, but any of these types of electrodes (5
), these electrodes (5) are also moved toward the opposite arc deflection direction.
be unevenly distributed. In this case, in the case of the Keller type electrode shown in FIG. 6, as illustrated in FIG.
By reducing the number of pins (52) or increasing the arrangement density of pins (52) in the direction opposite to the arc deflection direction,
The electrodes (5) can be unevenly distributed as described above.
【0008】アーク偏向の方向と、炉底電極(5)を配
置させる反アーク偏向方向とは、図2にも示したように
、電気炉に配設する下部2次導体の位置によって決まっ
てくるので、この下部2次導体の位置を考慮して、アー
クの偏向と反対側に炉底陽極電極(5)が偏在するよう
に電気炉を構成する。もちろん、この発明の方法におい
ては、アーク偏向側の炉壁等に水冷手段等を採用して、
アークによる損傷を抑制し、これと併用してアーク偏向
による障害をより効果的に除去するようにしてもよい。The direction of arc deflection and the anti-arc deflection direction in which the bottom electrode (5) is arranged are determined by the position of the lower secondary conductor arranged in the electric furnace, as shown in FIG. Therefore, in consideration of the position of the lower secondary conductor, the electric furnace is configured so that the bottom anode electrode (5) is unevenly distributed on the side opposite to the deflection of the arc. Of course, in the method of this invention, water cooling means etc. are employed on the furnace wall etc. on the arc deflection side.
Damage caused by arcs may be suppressed, and in combination with this, obstacles caused by arc deflection may be more effectively removed.
【0009】このような場合にも、炉底陽極電極(5)
の偏在は極めて有効な手段となる。この電極(5)の偏
在の度合いは、電気炉の大きさ、能力によっても相違す
るが、電極径の大きさの約1.0〜3.0倍程度とする
のが好ましい。ケラー型電極の場合には、複数ピンの想
定中心の偏在の大きさをこの程度とするとができる。も
ちろん、この数値は臨界的なものではない。[0009] Also in such a case, the furnace bottom anode electrode (5)
The uneven distribution of can be an extremely effective means. Although the degree of uneven distribution of the electrode (5) varies depending on the size and capacity of the electric furnace, it is preferably about 1.0 to 3.0 times the diameter of the electrode. In the case of a Keller type electrode, the magnitude of the uneven distribution of the assumed centers of the plurality of pins can be set to this level. Of course, this number is not critical.
【0010】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の方法について説明する。[0010] Hereinafter, the method of the present invention will be explained in more detail by way of examples.
【0011】[0011]
【実施例】まず、図1に示した構成で、従来の単ピン構
造の炉底陽極電極からなる直流電気炉を用いてアーク溶
解を行った。この場合の電気炉の仕様と操業条件は以下
の通りとした。
・炉容(実操) 25t
・炉殻径 4,000mm
・上部陰極 14インチ×1本
・トランス(実操) 15MVA
・2次電流 MA×40KA
・投入電力 10MW
・鋼 種 SUS304
・出鋼温度 1550℃
・平均溶解量 23t/ch
・Tap−Tap(%) 95
・アーク電圧 400V
・アーク電流 25KA
・概略アーク長 〜370mm
・下部2次導体導入角(α) 約68°図3に示した
通りにアークの偏向が生じ、θが30°の場合、耐火物
の溶損は、欠損厚みで最大220mmにも達し、天場厚
320mmに比べて極めて大きなものとなった。[Example] First, arc melting was carried out using a DC electric furnace having the configuration shown in FIG. 1 and having a conventional single-pin bottom anode electrode. The specifications and operating conditions of the electric furnace in this case were as follows.・Furnace capacity (actual operation) 25t ・Furnace shell diameter 4,000mm ・Upper cathode 14 inches x 1 ・Transformer (actual operation) 15MVA ・Secondary current MA×40KA ・Input power 10MW ・Steel type SUS304 ・Tapping temperature 1550 ℃ ・Average melting amount 23t/ch ・Tap-Tap (%) 95 ・Arc voltage 400V ・Arc current 25KA ・Approximate arc length ~370mm ・Lower secondary conductor introduction angle (α) Approximately 68°As shown in Figure 3 When arc deflection occurred and θ was 30°, the melting loss of the refractory reached a maximum defect thickness of 220 mm, which was extremely large compared to the top thickness of 320 mm.
【0012】そこで、炉底中心に配置していた陽極電極
を、その径の約2倍だけ、反アーク偏向方向側へ偏在さ
せた。その結果、アーク偏向による壁面耐火物の溶損は
抑止された。生産性は大幅に向上した。もちろん、この
発明は、以上の側に限定されるものではない。細部につ
いては様々な態様が可能である。[0012] Therefore, the anode electrode, which had been placed at the center of the furnace bottom, was unevenly distributed in the direction opposite to the arc deflection direction by about twice its diameter. As a result, erosion of wall refractories due to arc deflection was suppressed. Productivity has improved significantly. Of course, this invention is not limited to the above sides. Various details are possible.
【0013】[0013]
【発明の効果】この発明の方法により、炉壁等の耐火物
の損傷や、スクラップの溶け残りなどの問題を抑制し、
高い生産性で溶解を行うことができる。[Effects of the Invention] The method of this invention suppresses problems such as damage to refractories such as furnace walls and unmelted scrap.
Melting can be performed with high productivity.
【図1】直流電気炉の構成を例示した断面ブロック図で
ある。FIG. 1 is a cross-sectional block diagram illustrating the configuration of a DC electric furnace.
【図2】アークの偏向について示した斜視断面図である
。FIG. 2 is a perspective cross-sectional view showing deflection of an arc.
【図3】アークの偏向と炉壁損傷の位置関係を示した平
面図である。FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between arc deflection and furnace wall damage.
【図4】この発明方法の炉底電極の偏在を示した平面図
である。FIG. 4 is a plan view showing uneven distribution of hearth bottom electrodes in the method of this invention.
【図5】イルシド型電極を示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an ilcid type electrode.
【図6】ケラー型電極を示した断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a Keller type electrode.
【図7】ケラー型電極の場合の偏在を例示した平面図で
ある。FIG. 7 is a plan view illustrating uneven distribution in the case of a Keller type electrode.
1 下部2次導体 2 アーク 3 トランス 4 炉 壁 5 炉底陽極電極 51 単一ピン 52 複数ピン 1 Lower secondary conductor 2 Arc 3 Transformer 4 Furnace wall 5 Hearth bottom anode electrode 51 Single pin 52 Multiple pins
Claims (1)
底陽極電極を、反アーク偏向側に偏在させて配置するこ
とを特徴とする直流電気炉のアーク偏向防止方法。1. A method for preventing arc deflection in a DC electric furnace, characterized in that a furnace bottom anode composed of one or more pin structures is arranged unevenly on the side opposite to arc deflection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270791A JPH04313682A (en) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | Method for preventing arc deflection in DC electric furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP270791A JPH04313682A (en) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | Method for preventing arc deflection in DC electric furnaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313682A true JPH04313682A (en) | 1992-11-05 |
Family
ID=11536768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP270791A Pending JPH04313682A (en) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | Method for preventing arc deflection in DC electric furnaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04313682A (en) |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP270791A patent/JPH04313682A/en active Pending
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