JP2811842B2 - How to start operation of DC arc furnace - Google Patents
How to start operation of DC arc furnaceInfo
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Description
本発明は、直流アーク炉にスクラップを装入し通電し
て溶解するに当り、点弧すなわちアークの発生を円滑に
行なえるようにする操業開始方法に関する。この方法
は、いわゆるコールドスタート時に適用したとき、とく
に有用である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for starting operation which enables smooth firing, ie, generation of an arc, when charging a scrap into a DC arc furnace and melting it by energizing. This method is particularly useful when applied during a so-called cold start.
直流アーク炉は古くから知られており、電極の消耗が
交流炉にくらべて著しく小いこと、電力消費も低いこ
と、また騒音が少いことなどの利点をもっているが、主
として電源容量の制約から、従来はあまり大規模のもの
が建設されなかった。 近年、サイリスタ技術の進歩によりこの制約がなくな
り、それにつれて直流アーク炉が実用されるようになっ
てきた。 通常の直流アーク炉は、炉底電極と炉頂から下げた黒
鉛電極とをそなえている。炉底電極にはいくつかのタイ
プがあるが、金属製のピンを単数または複数本用いたも
のが多く、築炉および補修の観点からは単ピン型が有利
である。 ところが単ピン型の炉底電極をもつ直流アーク炉にス
クラップを装入して通電したとき、しばしば点弧不良す
なわちアークが円滑に発生しないという問題がある。ア
ークが発生しない場合、対策としては抵抗発熱による温
度上昇を待って若干の溶湯をつくり、それにより点弧を
可能にすることができるが、長時間を要する。積極的に
溶湯をつくる手段として、スクラップ中に鉄粉と火種を
投入し、酸素ガスを吹き込んで温度を高める方法があ
る。しかし、これも面倒で、いずれにしても溶解サイク
ルを長びかせて、他の工程たとえば連続鋳造とのマッチ
ングを悪くする。 溶湯が存在すれば点弧不良が生じないから、炉がホッ
トの状態になったのちはチャージごとに少量の溶湯を残
す、いわゆるヒール溶解を行なえばよいが、ヒール溶解
は炉底耐火物の損傷状況がわかりにくいし、残湯による
汚染の問題から、多品種の少量生産には不適当である。
ヒール溶解をするにしても、炉がコールドの状態にある
スタート時は、点弧不良の問題を避けられない。DC arc furnaces have been known for a long time, and have the advantages of significantly lower electrode wear, lower power consumption, and lower noise compared to AC furnaces. In the past, not very large ones were built. In recent years, advances in thyristor technology have eliminated this limitation, and DC arc furnaces have become practical. A typical DC arc furnace has a furnace bottom electrode and a graphite electrode lowered from the furnace top. Although there are several types of furnace bottom electrodes, many use one or more metal pins, and a single pin type is advantageous from the viewpoint of furnace construction and repair. However, when a scrap is charged into a DC arc furnace having a single-pin type bottom electrode and energized, there is a problem that ignition failure often occurs, that is, an arc is not generated smoothly. If an arc does not occur, as a countermeasure, a small amount of molten metal can be prepared after the temperature rise due to resistance heating, thereby enabling ignition, but it takes a long time. As a means of positively producing molten metal, there is a method in which iron powder and a spark are introduced into scrap and oxygen gas is blown to increase the temperature. However, this is also cumbersome, in any case prolonging the melting cycle and poorly matching other processes, such as continuous casting. If there is molten metal, ignition failure will not occur, so if the furnace is hot, a small amount of molten metal should be left for each charge, so-called heel melting may be performed, but heel melting damages the furnace bottom refractory The situation is difficult to understand, and it is not suitable for small-scale production of many varieties due to the problem of residual hot water contamination.
Even if heel melting is performed, the problem of poor ignition cannot be avoided at the start when the furnace is in a cold state.
本発明の目的は、直流アーク炉とくに単ピン型の炉底
電極を有するアーク炉を使用して、コールドスタート時
にも、また溶湯を残さないヒールレス溶解を行なった場
合にも、点弧不良を避けて確実にアークを発生させるこ
とができ、予定した溶解サイクルを実現できるような、
直流アーク炉の操業開始方法を提供することにある。It is an object of the present invention to avoid ignition failure even at the cold start and when performing heelless melting without leaving molten metal by using a DC arc furnace, particularly an arc furnace having a single-pin type bottom electrode. To generate an arc reliably and to achieve the planned melting cycle.
An object of the present invention is to provide a method for starting operation of a DC arc furnace.
本発明の直流アーク炉の操業開始方法は、第1図に示
すように、直流アーク炉(1)にスクラップ(5)を装
入し炉頂電極(2)と炉底電極(3)との間に通電して
溶解を始めるに至り、少くとも最初に装入するスクラッ
プとして微細片からなるスクラップ(5A)を使用して炉
底電極付近を覆ったのち、残りのスクラップ(5B)を装
入して実施することを特徴とする。 微細片からなるスクラップ(5A)の代表は、いわゆる
「ダライ粉」すなわち施盤切削屑であるが、そのほかに
も、ドリル切削屑はもちろんのこと、「チョッパー」と
よばれる冷延鋼板の端部切落片など、サイズにして数mm
から高々20〜30mmのものであれば、いずれも使用でき
る。残りのスクラップは、ビレット屑のように、サイズ
が数十mmのものを使用できる。全量が微細片からなるス
クラップであってもよいことは、いうまでもない。As shown in FIG. 1, a method for starting operation of a DC arc furnace according to the present invention comprises charging a DC arc furnace (1) with a scrap (5), and connecting a scrap top electrode (2) and a furnace bottom electrode (3). As soon as electricity was supplied to start melting, at least the first scrap was charged using scrap (5A) made of fine pieces to cover the area near the bottom electrode, and the remaining scrap (5B) was charged. It is characterized by being carried out. A typical example of scrap (5A) consisting of fine pieces is so-called “Dalai powder”, that is, cutting chips, but in addition to drill cutting chips, the edge cutting of cold-rolled steel plates called “choppers” Several mm in size, such as chips
Any height of 20 to 30 mm can be used. The remaining scrap can be several tens of mm in size, such as billet scrap. It goes without saying that the scrap may be composed entirely of fine pieces.
点弧不良の原因を追求したところ、装入スクラップと
炉底電極との接触不良にあることが確認された。単ピン
型であっても、炉底電極は直径がおおよそ300mm程度は
あり、常用のスクラップでも電極端面に接触する機会は
十分あるはずであるが、現実には、第2図に示すような
配置が生じたりして、接触が不十分になることがある。
金属棒である炉底電極は、スクラップ溶解の進行に伴っ
て自身の上部が溶解し、溶湯とともに失われる。溶解に
より減少した分は、わずかでも残った溶湯が補充する形
となるが、部分的にせよスラグが表面をおおう可能性も
あり、大型のスクラップを装入した場合は接触不良とな
る原因は尽きない。 これに対して、最初に微細片からなるスクラップを装
入すれば、第3図に示すように、必らず炉底電極と接触
し、さらにスクラップの各微細片ごとに接触が保たれて
いて、それらと大型のスクラップとの電気的接触もまた
確実であるから、全体として電気的な接触不良はなく、
アークの発生が円滑にできる。 なお、微細片からなるスクラップと大型のスクラップ
とを同時に炉内に投入した場合、前者が炉底電極に接触
するという保証はなく、通常は後者の方が先に落下して
炉底電極付近をふさぐことが多いから、分けて装入すべ
きである。In pursuit of the cause of the ignition failure, it was confirmed that there was a poor contact between the charged scrap and the bottom electrode. Even with a single pin type, the hearth electrode has a diameter of about 300 mm, and there should be enough opportunity to contact the electrode end face even with ordinary scrap, but in reality, the arrangement shown in Fig. 2 Or contact may be insufficient.
The furnace bottom electrode, which is a metal rod, melts at its upper part with the progress of scrap melting and is lost together with the molten metal. The amount reduced by melting is replaced by a small amount of the remaining molten metal, but the slag may cover the surface even partially, and the cause of poor contact when large scrap is charged is exhausted. Absent. On the other hand, if a scrap made of fine pieces is first charged, the scrap is always in contact with the bottom electrode, as shown in FIG. 3, and the contact is maintained for each fine piece of scrap. Since the electrical contact between them and the large scrap is also secure, there is no electrical contact failure as a whole,
Arc can be generated smoothly. In addition, when a scrap made of fine pieces and a large scrap are put into the furnace at the same time, there is no guarantee that the former comes into contact with the bottom electrode, and the latter usually falls first and falls near the bottom electrode. Because they are often blocked, they should be charged separately.
容量25トンの直流アーク炉において、スクラップ溶解
を行なった。この炉の炉底電極は、SUS304の直径350mm
のピン1本が、炉底中央に設けてある。 スクラップは、初装10トン、追装15トンの割合で、初
装分10トンをつぎのように装入した。 A.1〜2トンをダライ粉、残り9〜8トンをビレット屑
(長さ30〜120cm,平均50cm)として、別々のバケットに
用意し、前者を投入したのち後者を投入する。 B.スクラップの構成はAと同じであるが、両者を同じバ
ケットから同時に投入する。 C.10トン全部をビレット屑とする。 ホットスタートにおいては、少量の溶湯を残すヒール
溶解と、全量出湯するヒールレス溶解とを比較した。 それぞれの場合における点弧不良率(通電と同時にア
ークを発生させることができなかった割合)は、つぎの
とおりである。 Scrap melting was performed in a 25 ton DC arc furnace. The bottom electrode of this furnace is SUS304 with a diameter of 350mm
Is provided at the center of the furnace bottom. The scrap was initially charged 10 tons and the additional load was 15 tons. A. 1-2 tons of Dalai powder and the remaining 9 to 8 tons as billet chips (length 30 to 120 cm, average 50 cm) are prepared in separate buckets, and the latter is loaded after the former is loaded. B. Scrap configuration is the same as A, but both are thrown in simultaneously from the same bucket. C. All 10 tons shall be billet waste. In the hot start, heel melting, which leaves a small amount of molten metal, and heelless melting, in which the entire amount is melted, were compared. The firing failure rate (the rate at which an arc could not be generated simultaneously with energization) in each case is as follows.
本発明の操業開始方法に従えば、直流アーク炉でスク
ラップを溶解するに当って、アークの発生が確実に起
り、円滑に溶解を開始できる。点弧不良のとき従来しば
しば行なわれていたような、火種を入れて酸素ガスを吹
きつけるとか、抵抗発熱による温度上昇を待つといった
対策は不要になり、溶解サイクルに狂いが出る心配がな
い。 従って、直流アーク炉が交流アーク炉に対してもって
いる有利さを、十分に享受することができる。According to the operation start method of the present invention, in melting a scrap in a DC arc furnace, an arc is reliably generated and melting can be started smoothly. In the event of poor ignition, there is no need to take measures such as blowing an oxygen gas with a fire or waiting for a rise in temperature due to resistance heating, which is often performed in the past, and there is no fear that the melting cycle will be out of order. Therefore, the advantages that the DC arc furnace has over the AC arc furnace can be fully enjoyed.
第1図は、本発明の操業開始方法を説明するための、通
電直前の状態にある直流アーク炉の縦断面図である。 第2図および第3図は、ともに本発明の操業開始方法の
作用機構を説明するための、第1図における炉底電極付
近の詳細図であって、第2図は比較例を、第3図は本発
明に従った場合を、それぞれ示す。 1……直流アーク炉 2……炉頂電極 3……炉底電極 5……スクラップ 5A……微細片スクラップFIG. 1 is a longitudinal sectional view of a DC arc furnace in a state immediately before energization, for explaining an operation start method of the present invention. 2 and 3 are detailed views of the vicinity of the bottom electrode in FIG. 1 for explaining the operation mechanism of the operation start method of the present invention. FIG. 2 shows a comparative example, and FIG. The figures each show a case according to the invention. 1 DC arc furnace 2 Furnace top electrode 3 Furnace bottom electrode 5 Scrap 5A Fine scrap
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21C 5/52 C22B 9/20 F27D 11/08──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C21C 5/52 C22B 9/20 F27D 11/08
Claims (2)
して溶解を始めるに当り、少くとも最初に装入するスク
ラップとして微細片からなるスクラップを使用して炉底
電極付近を覆ったのち、残りのスクラップを装入して実
施することを特徴とする直流アーク炉の操業開始方法。When a scrap is charged into a direct current arc furnace and melting is started by energizing, a scrap made of fine pieces is used as a scrap to be charged at least first, and the vicinity of the bottom electrode is covered. And starting the operation of the DC arc furnace, wherein the remaining scrap is charged.
たはドリルの切削屑を使用する請求項1の操業開始方
法。2. The method according to claim 1, wherein cutting scraps from a lathe or a drill are used as the scraps made of fine pieces.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32003489A JP2811842B2 (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | How to start operation of DC arc furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32003489A JP2811842B2 (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | How to start operation of DC arc furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180407A JPH03180407A (en) | 1991-08-06 |
| JP2811842B2 true JP2811842B2 (en) | 1998-10-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP32003489A Expired - Fee Related JP2811842B2 (en) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | How to start operation of DC arc furnace |
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|---|---|---|---|---|
| JP5318520B2 (en) * | 2008-10-17 | 2013-10-16 | 東邦チタニウム株式会社 | Titanium alloy ingot melting method |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP32003489A patent/JP2811842B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH03180407A (en) | 1991-08-06 |
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