(57)【要約】【課題】炉内の状況に応じて不感帯幅を適切な値に切り換えることができ、炉操業及び不感帯幅の調整の効率化を図ることができる製鋼用アーク炉の電極昇降装置を得る。【解決手段】炉体１内のスクラップ２との間にアークを発生させてスクラップ２を溶解する電極３、電動機５を制御して、上記電極３を昇降動作させる電極昇降制御盤６、電極３に供給される実電流及び実電圧が設定値となるように、電動機５に対応の速度指令値を出力する比較器７、比較器７から出力された速度指令値に基づいて、電極昇降制御盤６に対して、所定の不感帯特性曲線に基づく指令値或いは零を出力する感度不感帯特性発生器１３を備える。また、感度不感帯特性発生器１３の不感帯幅を調整するための不感帯自動調整回路１５を備えることにより、電極３に対するチャージ開始後の経過時間に基づき、上記不感帯幅を自動的に調整する。【選択図】図１
2010014306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体内のスクラップを溶解するため、前記スクラップとの間にアークを発生させる電極と、
電動機を制御して、前記電極を昇降動作させる電極昇降制御盤と、
前記電極に供給される実電流及び実電圧が設定値となるように、前記電動機に対応の速度指令値を出力する比較器と、
前記比較器から出力された速度指令値に基づいて、前記電極昇降制御盤に対して、所定の不感帯特性曲線に基づく指令値或いは零を出力する感度不感帯特性発生器と、
前記電極に対するチャージ開始後の経過時間に基づいて、前記感度不感帯特性発生器が前記電極昇降制御盤に対して零を出力するための不感帯幅を調整する不感帯自動調整回路と、
を備えたことを特徴とする製鋼用アーク炉の電極昇降装置。
【請求項２】
不感帯自動調整回路は、電極に対するチャージ開始後の経過時間に基づいて、ボーリング期、溶解期、精錬期に応じた不感帯幅を設定することを特徴とする請求項１に記載の製鋼用アーク炉の電極昇降装置。
【請求項３】
不感帯自動調整回路が調整する不感帯幅とその不感帯幅に切り換えるための時間とに対し、種々の操業パターンに対応した任意の値が設定できることを特徴とする請求項１に記載の製鋼用アーク炉の電極昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電極とスクラップとの間でアーク放電を発生させることによりスクラップを溶解させる製鋼用アーク炉の電極昇降装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来の製鋼用アーク炉の電極昇降装置を示す構成図である。図３に基づき、従来の電極昇降装置について説明する。
製鋼用アーク炉では、炉体１内のスクラップ２と電極３との間にアークを発生させることによって、炉体１内のスクラップ２を溶解している。なお、電極３の昇降動作は、電動機５によって行われる。そして、比較器７から出力される速度指令値は、感度不感帯特性発生器１３を経由して電極昇降制御盤６に入力され、この電極昇降制御盤６によって上記電動機５の制御が行われる。なお、上記感度不感帯特性発生器１３は、電極３の昇降に関する過敏な反応を防ぐために備えられたものであり、所定の不感帯が設定されている。
【０００３】
また、製鋼用アーク炉の電極昇降装置に関する従来技術として、電極に対する速度フィードバック信号の振幅や、速度フィードバック信号の上昇信号及び下降信号の積分値、電極急速引き上げ回数等に基づいて、不感帯幅の調整を行うものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８３６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３に示すような従来の製鋼用アーク炉の電極昇降装置では、炉操業の前に不感帯幅が調整されると、操業中に不感帯幅を再度調整するようなことは一般に行われていなかった。また、不感帯幅の調整には、専用ソフトウェア等を利用しなければならず、上記調整を手作業で行わなければならなかった。
なお、この不感帯幅は、炉内の状況、即ち、チャージ開始直後の初期、その後のボーリング期、溶解期、精錬期によって最適値が変化する。このため、従来では、不感帯幅が最適値から外れると、その都度、不感帯特性の調整を行わなければならず、炉操業及び上記調整の効率化が図れないといった問題があった。
【０００６】
なお、特許文献１に記載のものは、炉内の状況に応じて不感帯幅が調整される訳ではなく、かかる記載からでは上記問題を解決することはできなかった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、炉内の状況に応じて不感帯幅を適切な値に切り換えることができ、炉操業及び不感帯幅の調整の効率化を図ることができる製鋼用アーク炉の電極昇降装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る製鋼用アーク炉の電極昇降装置は、炉体内のスクラップを溶解するため、スクラップとの間にアークを発生させる電極と、電動機を制御して、電極を昇降動作させる電極昇降制御盤と、電極に供給される実電流及び実電圧が設定値となるように、電動機に対応の速度指令値を出力する比較器と、比較器から出力された速度指令値に基づいて、電極昇降制御盤に対して、所定の不感帯特性曲線に基づく指令値或いは零を出力する感度不感帯特性発生器と、電極に対するチャージ開始後の経過時間に基づいて、感度不感帯特性発生器が電極昇降制御盤に対して零を出力するための不感帯幅を調整する不感帯自動調整回路と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、炉内の状況に応じて不感帯幅を適切な値に切り換えることができ、炉操業及び不感帯幅の調整の効率化を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における製鋼用アーク炉の電極昇降装置を示す構成図、図２はこの発明の実施の形態１における製鋼用アーク炉の電極昇降装置の機能を説明するための図である。
図１及び図２において、１は製鋼用アーク炉の炉体、２は炉体１内のスクラップ、３はスクラップ２を溶解するための電極である。即ち、製鋼用アーク炉では、スクラップ２と電極３との間にアークを発生させることにより、上記スクラップ２を溶解している。具体的に、炉用変圧器４の二次側タップに上記電極３が、一次側タップに交流電源が接続される。そして、上記交流電源から供給される電圧を炉用変圧器４で降圧し、その二次電圧をスクラップ２と電極３との間に印加することによって、スクラップ２及び電極３間にアークを発生させている。
なお、５は電極３を昇降駆動するための電動機、６は電動機５を制御して、電極３を昇降動作させる電極昇降制御盤である。
【００１２】
７は電極３に供給される実電流及び実電圧が設定値となるように、電動機５に対する速度指令値を出力する比較器である。具体的に、この比較器７には、アーク電流検出用のトランスデューサ８からアーク電流実測値が、アーク電圧検出用のトランスデューサ９からアーク電圧実測値が入力される。また、１０は電流調整器であり、比較器７に対してアーク電流設定値を出力する。そして、比較器７は、入力されたアーク電流実測値、アーク電流設定値、アーク電圧実測値を比較演算することにより、インピーダンス一定制御によって負荷の垂下特性に合わせた電流電圧比が一定になるように、電動機５に対応の速度指令値を出力する。
【００１３】
なお、１１は炉内変圧器４に内蔵された変流器であり、上記トランスデューサ８が接続されている。また、１２は炉内変圧器４の二次側に設けられた補助変圧器であり、その二次側に上記トランスデューサ９が接続されている。
【００１４】
上記比較器７からの速度指令値は、電極３の昇降特性を決定する感度不感帯特性発生器１３に入力される。感度不感帯特性発生器１３は、電極３の昇降に関する過敏な反応を防ぐために備えられたものであり、所定の不感帯が設定されている。そして、感度不感帯特性発生器１３は、比較器７からの速度指令値に基づき、電極昇降制御盤６に対して、所定の不感帯特性曲線に基づく指令値或いは零を出力し、電極昇降制御盤６に電動機５の制御を行わせる。
【００１５】
また、図１に示す製鋼用アーク炉の電極昇降装置には、時間カウント回路１４と不感帯自動調整回路１５とが備えられている。時間カウント回路１４は、スクラップ２を溶解する際に、電極３に対してチャージを開始してからの経過時間をカウントする。そして、不感帯自動調整回路１５は、時間カウント回路１４によってカウントされた経過時間に基づいて、感度不感帯特性発生器１３が電極昇降制御盤６に対して零を出力するための不感帯幅を調整する。不感帯幅は、炉内の状況、即ちチャージ開始直後の初期、初期からボーリング期、ボーリング期から溶解期、溶解期から精錬期といったチャージ開始後の経過時間に応じて、その最適値が大きく変化する。このため、不感帯自動調整回路１５は、チャージ開始後の経過時間に応じた不感帯幅を設定し、感度不感帯特性発生器１３内の不感帯特性（不感帯幅）を調整すべく、感度不感帯特性発生器１３に対して不感帯指令値を出力する。
【００１６】
例えば、時間カウント回路１４には、図２に示すように、第１設定時間Ｔ１、第２設定時間Ｔ２、第３設定時間Ｔ３が予め設定されている。ここで、第１設定時間Ｔ１は初期の満了時に相当する時間、第２設定時間Ｔ２はボーリング期の満了時に相当する時間、第３設定時間Ｔ３は溶解期の満了時に相当する時間である。そして、時間カウント回路１４は、カウント時間Ｔが、Ｓ１乃至Ｓ４の何れに該当するのかを判定して、その判定結果を不感帯自動調整回路１５に対して出力する。不感帯自動調整回路１５では、時間カウント回路１４からの入力信号に基づいて、入力信号（チャージ開始後の経過時間）に対応する不感帯幅を選択し、その選択したものを不感帯指令値として感度不感帯特性発生器１３に出力する。なお、不感帯自動調整回路１５には、上記入力信号に対応する各不感帯幅が予め設定されている。
【００１７】
図２は、感度不感帯特性発生器１３内の不感帯幅が、上記時間カウント回路１４及び不感帯自動調整回路１５の各機能によって、以下のように設定される場合を一例として示したものである。
ａ．チャージ開始からの経過時間Ｔが第１設定時間Ｔ１以下の時（初期）：不感帯幅１５％（不感帯幅維持）
ｂ．チャージ開始からの経過時間Ｔが第１設定時間Ｔ１を超えて第２設定時間Ｔ２以下の時（ボーリング期）：不感帯幅１５％（不感帯幅維持）
ｃ．チャージ開始からの経過時間Ｔが第２設定時間Ｔ２を超えて第３設定時間Ｔ３以下の時（溶解期）：不感帯幅１０％（不感帯幅変更）
ｄ．チャージ開始からの経過時間Ｔが第３設定時間を超える時（精錬期）：不感帯幅５％（不感帯幅変更）
【００１８】
なお、図２に示す不感帯の比率等は一例を示したものであり、これに限るものではない。また、上記時間カウント回路１４及び不感帯自動調整回路１５の機能において、不感帯幅とその不感帯幅に切り換えるための時間とに対し、任意の値が設定できるようにしても良い。かかる構成によれば、様々な操業パターンに対応した最適な不感帯幅を適用することが可能になる。即ち、図２に示す例では、第１設定時間Ｔ１、第２設定時間Ｔ２、第３設定時間Ｔ３、Ｓ１乃至Ｓ４においてＹｅｓの場合の不感帯幅（不感帯の比率）の各値を任意に変更できるように構成しておく。
【００１９】
この発明の実施の形態１によれば、炉内の状況に応じて不感帯幅を適切な値に切り換えることができ、炉操業及び不感帯幅の調整の効率化を図ることができるようになる。
即ち、チャージ開始後の経過時間から炉内の状況を推測して、その状況に応じた最適な不感帯幅が自動的に設定される。このため、チャージ開始直後の初期、初期からボーリング期、ボーリング期から溶解期、溶解期から精錬期の各期間において、炉操業の安定化を図ることができる。また、不感帯幅やその不感帯幅に切り換えるための時間を予め設定しておくことにより、人手による不感帯特性の調整が不要になり、手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１における製鋼用アーク炉の電極昇降装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における製鋼用アーク炉の電極昇降装置の機能を説明するための図である。
【図３】従来の製鋼用アーク炉の電極昇降装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  炉体
２  スクラップ
３  電極
４  炉用変圧器
５  電動機
６  電極昇降制御盤
７  比較器
８、９  トランスデューサ
１０  電流調整器
１１  変流器
１２  補助変圧器
１３  感度不感帯特性発生器
１４  時間カウント回路
１５  不感帯自動調整回路
【図１】
2010014306.tif 000003
【図２】
2010014306.tif 000004
【図３】
2010014306.tif 000005