(57)【要約】【課題】  ブレーキが正常に作動しているかどうかを判定することのできるブレーキ作動監視機能を有するアーク炉の電極昇降制御装置を提供する。【解決手段】  アーク炉は、アーク炉本体２内に挿入したアーク電極３に電力を供給するとともにアーク電極３をブレーキ付き電動機５により昇降制御してアーク炉本体２内に充填したスクラップ１とアーク電極３端の間に発生するアークによりスクラップ１を加熱して溶融する。アーク電極３を昇降制御する電極昇降制御装置７には、ブレーキ付き電動機５に対する停止信号に基づくブレーキ作動信号によりブレーキ８が作動した際の作動状態を監視するブレーキ作動監視回路１２が設けられている。【選択図】  図１
2007026799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク炉本体内に挿入したアーク電極に電力を供給するとともに前記アーク電極をブレーキ付き電動機により昇降制御して前記アーク炉本体内に充填したスクラップと前記アーク電極端の間に発生するアークにより前記スクラップを加熱して溶融するアーク炉の電極昇降制御装置において、前記電極昇降制御装置に、前記ブレーキ付き電動機に対する停止信号に基づくブレーキ作動信号により前記ブレーキが作動した際の作動状態を監視するブレーキ作動監視回路を設けたことを特徴とするアーク炉の電極昇降制御装置。
【請求項２】
前記ブレーキ作動監視回路は、前記ブレーキ作動信号が入力され一定時間経過後に信号を出力するタイマー回路と、前記ブレーキ付き電動機の回転検出信号が入力されるＮＯＴ回路と、このＮＯＴ回路の出力信号および前記タイマー回路の出力信号が入力されるＡＮＤ回路とを具備し、このＡＮＤ回路の出力信号に基づき前記ブレーキの作動状態を制御回路により判定してなることを特徴とする請求項１に記載のアーク炉の電極昇降制御装置。
【請求項３】
前記ＡＮＤ回路の出力側に、その出力信号を一定時間継続させる遅延回路を設けたことを特徴とする請求項２に記載のアーク炉の電極昇降制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク電極とスクラップなどの原材料との間でアーク放電を発生させることにより原材料を溶解させるアーク炉の電極昇降制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鋼用アーク炉においては、アーク炉本体内に挿入したアーク電極に電力を供給するとともにアーク電極を電動機により昇降制御してアーク炉本体内に充填したスクラップとアーク電極端の間に発生するアークによりスクラップを加熱して溶融し、その後、必要な精錬作業を行なって所望の材質の鋼を製造している（特許文献１参照）。この種の製鋼用アーク炉においては、電極昇降制御装置によりブレーキ付き電動機を制御してアーク電極を昇降制御している。
【０００３】
アーク炉の運転には、自動運転と手動運転があり、自動運転中にはブレーキ付き電動機の電動機に対してブレーキが作動することはないが、運転が終了し、アーク電極が上部に持ち上げられて一定の位置範囲に収まった時点で、ブレーキ付き電動機に対して停止信号が発せられ、この停止信号に基づきブレーキが作動するようになっている。
【０００４】
手動運転の場合には、電極昇降制御装置に設けられている操作スイッチの押圧操作で、電動機が回転しブレーキが開放されてアーク電極が上昇または下降し、操作スイッチから手を離せば、電動機が停止しブレーキが作動するようになっている。
【０００５】
通常、アーク炉の電極昇降制御装置においては、ブレーキ付き電動機に停止信号を発して電動機の回転速度が定格の約５％以下になったことを検出してブレーキに作動信号を発してブレーキを作動させるようにしている。このため、基本的にはブレーキ付き電動機におけるブレーキは、電動機の回転がほぼ停止状態で作動されていることになる。
【特許文献１】特公平７−５２０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ブレーキ付き電動機のブレーキは、回転軸に連結されたブレーキドラムにブレーキシューが接離して電動機の回転を制御する構成が一般的である。
【０００７】
しかしながら、従来のアーク炉の電極昇降制御装置においては、ブレーキが正常に作動しているかどうかの判定が行なわれていなかった。このため長期間の使用によりブレーキシューが減耗していたり、何らかの原因でブレーキシューに劣化や破損が発生していたりすると、電動機に対する停止指令に基づいてブレーキが作動していても、電動機の回転を確実に拘束できなくなることから、アーク電極が自重で徐々に下がってくる現象が発生し、場合によってはアーク電極がアーク炉本体に衝突して折損することになるおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ブレーキが正常に作動しているかどうかを判定することのできるブレーキ作動監視機能を有するアーク炉の電極昇降制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明によるアーク炉の電極昇降制御装置は、アーク炉本体内に挿入したアーク電極に電力を供給するとともにアーク電極をブレーキ付き電動機により昇降制御してアーク炉本体内に充填したスクラップなどの原材料とアーク電極端との間に発生するアークにより原材料を加熱して溶融するアーク炉の電極昇降制御装置において、電極昇降制御装置に、ブレーキ付き電動機に対する停止信号に基づくブレーキ作動信号によりブレーキが作動した際の作動状態を監視するブレーキ作動監視回路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アーク炉の電極昇降制御において、ブレーキ付き電動機を停止した際に、ブレーキの作動状態が監視できるので、ブレーキが正常に作動しているかどうかを判定することができる。これにより、ブレーキの効きが悪くなっている場合には、ブレーキを含む予備の電動機に交換することによって、アーク電極が自重で徐々に下がってきてアーク炉本体に衝突して折損するような現象を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明における第１の実施の形態に係るアーク炉の電極昇降制御装置を示す概略構成図である。図１において、内部にスクラップ１が充填されているアーク炉本体２には、アーク電極３が昇降可能に挿入されている。このアーク電極３に炉用変圧器４を介して電力が供給されると、アーク炉本体２内に充填されたスクラップ１とアーク電極３端の間にアークが発生し、このアークによりスクラップ１が加熱されて溶融する。
【００１２】
アーク電極３は、ブレーキ付き電動機５の回転軸５ａに巻き付けられたロープ６を介して吊下げられ、上下方向に昇降されるようになっている。このアーク電極３の昇降制御は、電極昇降制御装置７によりブレーキ付き電動機５を制御して行なわれる。ブレーキ付き電動機５には、回転軸５ａにブレーキ８およびレゾルバ９が設けられており、アーク電極３の位置保持や昇降制御に利用される。
【００１３】
ブレーキ８は、詳細を図示しないが、回転軸５ａに連結されたブレーキドラムおよびブレーキドラムに接離するブレーキシューが設けられており、ブレーキ付き電動機５が停止状態にあるときには、ブレーキシューがブレーキドラムに押し付けられて回転軸５ａの回転を抑止するように作動し、電極昇降制御装置７からブレーキ付き電動機５に対して運転信号が発せられて運転が開始されたときには、その運転信号に基づきブレーキシューがブレーキドラムから開放されて回転軸５ａの回転を可能にする一般的な構成のものである。
【００１４】
レゾルバ９は、回転軸５ａの回転状態を検出し、その検出信号を電極昇降制御装置７に出力するようになっている。
【００１５】
電極昇降制御装置７には、ブレーキ付き電動機５を運転制御する制御回路１０のほかに操作スイッチや表示器を有する入出力回路１１およびブレーキ作動監視回路１２が設けられている。制御回路１０は、入出力回路１１の図示しない操作スイッチからの操作信号やレゾルバ９からの検出信号などの信号に基づきブレーキ付き電動機５を運転制御してアーク炉本体２内の内部状況に応じてアーク電極３を昇降させるようになっている。
【００１６】
ブレーキ作動監視回路１２は、ブレーキ付き電動機５に対して停止信号が発せられたときに、この停止信号に基づき電動機の回転速度が約５％以下になったときに発せられるブレーキ作動信号によりブレーキ８が作動した際に、その作動状態を監視する機能を有している。
【００１７】
このブレーキ作動監視回路１２は、図２に示す構成を有している。図２は、本発明における第１の実施の形態で用いられるブレーキ作動監視回路を示す回路図である。図２において、ブレーキ作動監視回路１２は、ブレーキ作動信号の入力により一定時間経過後に信号を出力するタイマー回路１２ａと、レゾルバ９により検出されたブレーキ付き電動機５の回転検出信号が入力されるＮＯＴ回路１２ｂと、このＮＯＴ回路１２ｂの出力信号およびタイマー回路１２ａの出力信号が入力されるＡＮＤ回路１２ｃを具備している。このＡＮＤ回路１２ｃの出力信号は、制御回路１０に入力されて制御回路１０においてブレーキ８の作動状態が判定され、その結果が入出力回路１１に出力されるようになっている。
【００１８】
しかるに、自動運転または手動運転により制御回路１０によるアーク電極３の昇降制御を行なっている際に、ブレーキ付き電動機５に対して回転停止信号が出力されると、その回転停止信号に基づきブレーキ８にブレーキ作動信号が発せられてブレーキ８が作動する。ブレーキ作動信号は、出力「１」信号としてタイマー回路１２ａに入力され、一定時間経過後に、タイマー回路１２ａからＡＮＤ回路１２ｃに出力される。
【００１９】
一方、レゾルバ９による回転検出信号は、回転軸５ａが回転している間は、出力「１」信号を出力し、回転が停止した時点でＮＯＴ回路１２ｂにより反転されて出力「０」信号が出力される。したがって、タイマー回路１２ａによる一定時間内に回転軸５ａの回転が停止した場合には、ＡＮＤ回路１２ｃには出力「１」と出力「０」の信号が入力されることになり、ＡＮＤ回路１２ｃは出力「０」となり異常信号を発することがない。このとき制御回路１０は、ブレーキ８が正常に作動していると判定して入出力回路１１に出力し表示する。
【００２０】
これに対し、タイマー回路１２ａによる一定時間経過後に回転軸５ａの回転が停止した場合、あるいは回転が継続している場合には、ＡＮＤ回路１２ｃには出力「１」と出力「１」の信号が入力されることになり、ＡＮＤ回路１２ｃは、出力「１」を異常信号として発することになる。このとき制御回路１０は、ブレーキ８が異常で、効きが悪化していると判定して入出力回路１１に出力し表示する。
【００２１】
このようにしてブレーキ付き電動機５を停止した際におけるブレーキ８の作動状態を監視することにより、ブレーキ８が正常に作動しているかどうかを判定し表示することができる。そしてブレーキ８の効きが悪くなっていると判定された場合には、ブレーキ８を含む予備の電動機に交換することができる。それにより、アーク電極３が自重で徐々に下がってきてアーク炉本体２に衝突して折損するような現象を未然に防止することができる。タイマー回路１２ａによる一定時間は、任意に設定することができ、より短く設定することによりブレーキ８の作動確認の精度を向上させることもできる。
【００２２】
図３は本発明における第２の実施の形態で用いられるブレーキ作動監視回路を示す回路図である。本実施の形態が第２の実施の形態と異なる点は、ＡＮＤ回路１２ｃの出力側に検出ディレイ回路１２ｄを設けたところにある。これにより、タイマー回路１２ａによる一定時間経過後にレゾルバ９による回転軸５ａの回転検出が停止した場合、あるいは回転検出が継続している場合には、ＡＮＤ回路１２ｃが出力「１」を異常信号として発するとともに、その出力が検出ディレイ回路１２ｄにより継続して制御回路１０に入力されることになり、検出ミスを防止することができて第１の実施の形態よりも判定の精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明における第１の実施の形態に係るアーク炉の電極昇降制御装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明における第１の実施の形態で用いられるブレーキ作動監視回路を示す回路図である。
【図３】本発明における第２の実施の形態で用いられるブレーキ作動監視回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…スクラップ、２…アーク炉本体、３…アーク電極、４…炉用変圧器、５…ブレーキ付き電動機、５ａ…回転軸、６…ロープ、７…電極昇降制御装置、８…ブレーキ、９…レゾルバ、１０…制御回路、１１…入出力回路、１２…ブレーキ作動監視回路、１２ａ…タイマー回路、１２ｂ…ＮＯＴ回路、１２ｃ…ＡＮＤ回路、１２ｄ…検出ディレイ回路
【図１】
2007026799.tif 000003
【図２】
2007026799.tif 000004
【図３】
2007026799.tif 000005