| 【発明の名称】 |
アーク炉用電極昇降装置の制御方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】春日 利明
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| 【要約】 |
【課題】アーク炉において、スクラップの山崩れ現象などが発生して、電極を急速に上昇させて、電極の電流を減流し、通常時の動作に戻るときの制御方法を提供する。
【解決手段】電極昇降装置８に内蔵する制御回路８ｂに、電極３の電流を検出する電流検出器６の検出値に対応して徐々に速度設定値を減少させる速度設定値演算回路２１を設け、電極３の電流が過電流になったときに、この速度設定値に基づいて電極３の上昇させ、電極３の電流が減流して通常動作に入るときのアーク切れや、減流し過ぎを回避する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】電極を昇降させることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク炉用電極昇降装置において、前記電極昇降装置は、前記電極とスクラップとの間の電流を監視し、該電流が予め定めた上限電流レベルを超えたときには、急速上昇速度設定値に基づいて前記電極の上昇動作を行い、前記急速上昇速度設定値に基づく前記電極の上昇動作中に、該電極とスクラップとの間の電流が前記上限電流レベル以下になったときには、前記電極とスクラップとの間のその都度の電流値に対応して、前記急速上昇速度設定値から徐々に低減させた上昇速度設定値に基づいて、該電極の上昇動作を行うことを特徴とするアーク炉用電極昇降装置の制御方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電極を昇降させることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク炉用電極昇降装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種のアーク炉として、交流アーク炉の構成を示す回路図である。図３において、１は炉用遮断器、２は負荷時タップ切換器を具備した炉用変圧器、３は人造黒鉛などから構成される電極、４は炉体、５は炉体４内の溶解原料としてのスクラップ、６は電極３に流れるアーク電流を検出する計器用変流器（ＣＴ），整流器などからなる電流検出器、７は電極３とスクラップ５との間のアーク電圧を検出する計器用変圧器（ＰＴ），整流器などからなる電圧検出器、８は電極３を昇降させるために、ワイヤ，電動機，該電動機の制御回路（参照符号８ａ又は８ｂ）などからなる電極昇降装置である。
【０００３】図４は、図３に示した電極昇降装置８に内蔵する従来の制御回路８ａの詳細回路構成図である。このアーク炉が通常運転時には、制御回路８ａは炉用変圧器２のタップ切換器によるタップ位置で電極３に印加された電圧を検出する電圧検出器７の検出値と、電極３とスクラップ５との間の間隔、すなわち、アーク長に基づく電流を検出する電流検出器６の検出値との乗算演算を電力演算器１１で行い、このアーク炉に投入された電力を求め、求めた電力と電力設定器１２で設定された電力設定値との偏差を零にする調節演算を電力調節器１３で行い、この調節演算値を電極３の上昇／下降の速度設定値として、切替スイッチ１４を介して半導体電力変換回路などで形成される電動機駆動回路１５に入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を前記速度設定値で正転／逆転させる動作を行って、電極３を上昇又は下降させる。
【０００４】このアーク炉において、例えば稼働開始直後の通常運転中には、電極３の周りのスクラップ５が溶け、電極３が穴を掘るようにして下降していく。このとき、いわゆる山崩れと呼ばれる現象が発生し、電極３の周りのスクラップ５が崩れて電極３にぶつかり、電極３の電流が過電流になることがある。
【０００５】そこで、電極３の電流が上限電流レベル（通常運転時の定格電流の１２０％程度）以上になると、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ１４の接点を図示の上側に閉路させ、速度設定器１７で設定される急速上昇速度設定値が電動機駆動回路１５へ入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を介して電極３を急速に上昇させ、その結果、電極３の電流が下限電流レベル（通常運転時の定格電流の８０％程度）以下になると、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ１４の接点を図示の下側に閉路させ、上述のアーク炉が通常運転時の動作に戻るようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のアーク炉用電極昇降装置の制御方法によると、電極３の電流が前記上限電流レベル以上になると急速に電極３を上昇させ、この急速上昇動作に伴い、電極３の電流が前記下限電流レベル以下になると、電極３の急速上昇動作を停止させているが、このときの応答遅れなどに起因して、電極３の引き上げ過ぎによるアーク切れ（アーク電流が零）や、減流し過ぎを起こし、これを回復させるために、このアーク炉の操業時間が長くなるという問題があった。この発明の目的は、上記問題点を解決するアーク炉用電極昇降装置の制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、電極を昇降させることにより炉内のスクラップを溶解させるアーク炉用電極昇降装置の制御方法において、前記電極昇降装置は、前記電極とスクラップとの間の電流を監視し、該電流が予め定めた上限電流レベルを超えたときには、急速上昇速度設定値に基づいて前記電極の上昇動作を行い、前記急速上昇速度設定値に基づく前記電極の上昇動作中に、該電極とスクラップとの間の電流が前記上限電流レベル以下になったときには、前記電極とスクラップとの間のその都度の電流値に対応して、前記急速上昇速度設定値から徐々に低減させた上昇速度設定値に基づいて、該電極の上昇動作を行うことを特徴とし、その結果、前記電極の引き上げ過ぎによるアーク切れや、減流し過ぎを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例を示す図３に示した電極昇降装置８に内蔵する制御回路８ｂの詳細回路構成図であり、図４に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。すなわち、図１に示した制御回路８ｂには、図４に示した速度設定器１７に換えて、速度設定値演算回路２１を備えている。
【０００９】この制御回路８ｂによるアーク炉の通常運転時の動作は先述の制御回路８ａと同様である。従って、ここでは速度設定値演算回路２１の動作を中心に、図２に示した特性曲線図を参照しつつ、説明をする。
【００１０】このアーク炉において、例えば稼働開始直後の通常運転中には、電極３の周りのスクラップ５が溶け、電極３が穴を掘るようにして下降していく。このとき、いわゆる山崩れと呼ばれる現象が発生し、電極３の周りのスクラップ５が崩れて電極３にぶつかり、電極３の電流が過電流になることがある。
【００１１】そこで、電極３の電流が上限電流レベル（通常運転時の定格電流の１２０％程度）以上になると、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ１４の接点を図示の上側に閉路させ、速度設定値演算回路２１で設定される上昇速度設定値（１００％＝速度設定器１７の急速上昇速度設定値）が電動機駆動回路１５へ入力され、電動機駆動回路１５により前記電動機を介して電極３を急速に上昇させて電極３の電流を減流させ、この減流した電流が前記上限電流レベル以下になると、電流検出器６の検出値に対応して、図２に示す如く、前記上昇速度設定値（１００％）から徐々に低減させた上昇速度設定値に基づいて、電極３の上昇動作を行い、その結果、電極３の電流が下限電流レベル（通常運転時の定格電流の８０％程度）以下になると、電流監視回路１６がこれを検知して、切替スイッチ１４の接点を図示の下側に閉路させ、このアーク炉が上述の通常運転時の動作に戻るようにしている。
【００１２】このとき、電極３の電流が前記下限電流レベル付近では、図２に示す如く、速度設定値演算回路２１が出力する上昇速度設定値は初期値の５０％程度となり、応答遅れなどに起因する電極３の引き上げ過ぎによるアーク切れや、減流し過ぎを防止することができる。
【００１３】なお、図２に示した速度設定値演算回路２１の特性例では下に凸の状態に、電流検出器６の検出値に対応して上昇速度設定値を変化させているが、例えば、ほぼ直線状に変化させてもよい。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、例えば前記山崩れ現象が発生したときには、これを検知して電極を急速に上昇させることにより、該電極の過電流継続期間をより短くして、このアーク炉に備える過電流継電器が動作して溶解動作を停止させるのを回避し、さらに、減流した電極の電流値に対応して電極の上昇速度を徐々に減少させることにより、電極の引き上げ過ぎによるアーク切れや、減流し過ぎを防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２３４
【氏名又は名称】富士電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月２４日（１９９９．６．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８３３９
【弁理士】
【氏名又は名称】篠部 正治
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４２８１（Ｐ２００１−４２８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１２日（２００１．１．１２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１７７５７０ |
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