[实用新型]电弧熔化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连续地供给废铁、直接还原铁等铁源并通过电弧进行熔化以制造熔融金属的电弧熔化设备以及使用该电弧熔化设备的熔融金属制造方法。

背景技术

在对废铁等铁源进行熔化、精炼的分批式电炉中，采用打开配置在上方的炉盖将所处理的废铁通过铲斗装入炉中的方法，然而存在以下问题：在打开炉盖时必须暂时停止熔化作业，而且因打开炉盖所造成的热损失较大，进而产生的灰尘会使环境恶化。对此，提出有在装入废铁时不打开炉盖就能够连续地向炉内供给废铁的电炉(例如，参照专利文献1、专利文献2)。

图8是表示在专利文献1中提出的废铁连续供给式电炉(电弧熔化设备22)的构成的简略图。其构成为在电炉(熔化室)1的侧面设置废铁装入口，在其上连接废铁供给装置(铁源供给装置)8来连续地向炉内供给废铁(铁源)15。

图9是表示在专利文献2中提出的废铁连续供给式电炉(电炉熔化设备22)的构成的简略图。其具有将预热室16直接连接到电炉1的侧面，使推进器(推送装置)17进出预热室16内，向电炉1内供给废铁15的构造。

在这样的连续供给废铁的方式的电炉中，是通过在炉内保持熔融金属并利用该熔融金属所具有的能量将所供给的废铁熔化。供给能量被用于保持熔融金属的温度，熔融金属温度被调整为能够保持在废铁的熔点以上。因此，在连续供给废铁的方式的电炉中，废铁的供给量速度与熔融金属温度亦即用于熔化的供给能量的平衡变得非常重要。

因此，作为这样的连续供给废铁的方式的电炉的操作方法，公知有以下方法：在废铁连续装入式电弧炉中，用根据废铁累积装入量计算出的炉内熔融金属总量和熔融金属的测量温度值，来精确地推定装入废铁后的熔融金属温度，由此以成为适宜的熔融金属范围内的方式来控制废铁供给速度的方法(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：日本特表昭61-502899号公报

专利文献2：日本特开平11-257859号公报

专利文献3：日本特开平7-286208号公报

如果采用专利文献8所记载的方法，虽然能够在某种程度上精确地推定炉内熔融金属量，并能够与其配合进行废铁输送装置的速度控制，然而实际上并未观察电弧炉内的状态，因此存在无法对供给到电炉的能量进行最佳的调整的问题。

即，供给到电炉中的废铁有多种，包括铁以外的成分，在成为熔融金属时的量不同的废金属也被装入。因此根据废铁的装入量计算推定出的炉内熔融金属量与实际的精炼熔融金属量会产生巨大误差。而且熔融金属温度的推定也与实际的温度产生误差。

另外，在供给形状和体积比重不同的废铁的情况下，虽然在某长期范围内能够推定所供给的量，但在短时间的情况下，实际上供给到炉内的废铁量时变动的。在短时间内供给了大量废铁的情况下，则打破与用于熔化的供给能量的平衡，使废铁在炉内成为堆积如山的状态，因此要将它们熔化就需要大量的能量，并且熔化时间也需要长时间。因此使其与在电弧炉内的废铁的熔化速度相应均衡地控制废铁的装入速度，在顺利地进行熔化的基础上使非常重要的。

因此，期望能够连续地测量有时供给到电炉但未熔化的状态的铁源的量以及熔融金属的量，并根据它们的量来调整铁源的供给量和供给到电炉的能量。然而，如上所述在铁源时刻变化的情况下，实际上连续测量电炉内的铁源的量以及熔融金属的量是困难的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，解决上述以往技术的问题而提供一种即使在电炉中特别是作为熔化室使用电弧炉的情况下，在连续地向电弧炉供给铁源进行熔化时能够检测供给到炉内的铁源的状态变化，并能够以稳定的状态保持电弧炉内的熔融金属的、电弧熔化设备以及电弧熔化设备的操作方法。

本实用新型涉及的一个方式的电弧熔化设备，具备：熔化室，其利用由电极产生的电弧放电来熔化铁源；铁源供给装置，其向上述熔化室连续供给上述铁源，该电弧熔化设备的特征在于，包括：状态变化检测部，其检测由上述电极产生上述电弧放电时上述熔化室的状态变化；控制装置，其基于上述状态变化检测部的检测结果来调整在上述铁源供给装置将上述铁源供给到上述熔化室时的供给速度。

根据本实用新型的一个方式，在将铁源连续地供给到成为熔化室的电弧炉来制造熔融金属时，能够间接且迅速地检测炉内铁源的状态变化，并能够根据该检测结果来调整铁源的供给速度。能够以稳定的状态保持电弧炉内的熔融金属。

另外，在本实用新型的一个方式中，上述状态变化检测部可以检测供给到上述电极的电流以及电压的至少任意一个的变动，作为上述熔化室的状态变化。