JP2009024941A - Power source damage preventive method for groove type induction heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉から出銑された溶銑を転炉で精錬する前に一旦貯蔵するための貯銑炉に設置される、溝型の流路を有する溝型誘導加熱装置における電源損傷防止方法に関するものである。 The present invention relates to a method for preventing power supply damage in a grooved induction heating apparatus having a grooved channel, which is installed in a storage furnace for temporarily storing hot metal discharged from a blast furnace before refining in a converter. Is.
高炉から出銑された溶銑は、トーピードカーや溶銑鍋などの溶銑搬送容器で受銑され、必要に応じて脱硫処理、脱燐処理などの予備処理が施された後に転炉へ輸送され、転炉で脱炭精錬が行われている。このとき、高炉からの出銑タイミングや転炉における処理量の変動などによって生ずる溶銑の過不足を調整するために、転炉で脱炭精錬する前に溶銑を一旦貯銑炉に貯蔵する場合がある。貯銑炉内の溶銑は、出銑口などの開口部からの放熱及び耐火物からの抜熱によって温度低下を招くため、溶銑の加熱が必要になっている。
この溶銑の加熱には、貯銑炉に設けた、溝型の流路を有する誘導加熱装置(以下、溝型誘導加熱装置ともいう)が用いられている。
The hot metal discharged from the blast furnace is received in a hot metal transfer container such as a torpedo car or hot metal ladle, and after being subjected to preliminary treatment such as desulfurization treatment and dephosphorization treatment as necessary, it is transported to the converter. Decarburization and refining is carried out. At this time, the hot metal may be temporarily stored in the storage furnace before decarburization and refining in the converter in order to adjust the excess and deficiency of the hot metal that occurs due to the timing of brewing from the blast furnace and fluctuations in the processing amount in the converter. is there. Since the hot metal in the storage furnace causes a temperature drop due to heat radiation from an opening such as a tap outlet and heat removal from the refractory, it is necessary to heat the hot metal.
In order to heat the hot metal, an induction heating device (hereinafter also referred to as a groove type induction heating device) having a groove type flow path provided in a storage furnace is used.
図5は、誘導加熱装置の加熱原理を説明する図である。鉄心80の誘導コイル81を一次回路とし、流路内を満たす溶銑により形成される1ターンの溶銑電路82を二次回路とする変圧器回路83により説明できる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the heating principle of the induction heating apparatus. This can be explained by a
つまり、誘導コイル81に電源装置84から通電することにより、鉄心80に磁束Fが発生し、この磁束Fが溶銑電路82と鎖交することにより誘導電流Iが発生し、溶銑がこの誘導電流Iによるジュール発熱によって加熱される。
That is, when the
一般に、流路内の溶銑中に生ずる誘導電流により、流路内の溶銑には流路の断面を収縮させる方向のローレンツ力(電磁気力)が作用する。このローレンツ力は、一般にピンチ力と称され、このピンチ力によって流路内の溶銑が収縮し、ピンチ力が大きい場合には流路内の溶銑が切断される状態にまで至る。ピンチ作用によって流路内の溶銑が収縮し、更に収縮によって流路内の溶銑が切断される現象を、ピンチ現象と称している。 In general, the Lorentz force (electromagnetic force) in the direction of contracting the cross section of the flow path acts on the hot metal in the flow path due to the induced current generated in the hot metal in the flow path. This Lorentz force is generally referred to as a pinch force, and the hot metal in the flow path contracts by this pinch force, and when the pinch force is large, the hot metal in the flow path is cut. A phenomenon in which the hot metal in the flow path contracts due to the pinch action and the hot metal in the flow path is cut by the contraction is referred to as a pinch phenomenon.
このようなピンチ現象が発生すると、鉄心に巻いた誘導コイルに流れる電流の変動が激しくなり、溶銑の加熱に必要な電力を安定して供給することができなくなるとともに、電源の負荷が増大し電気回路が損傷するトラブルに至ることもある。 When such a pinch phenomenon occurs, the current flowing through the induction coil wound around the iron core fluctuates severely, making it impossible to stably supply the power necessary for heating the hot metal, increasing the load on the power source and It may lead to troubles that damage the circuit.
また、溶銑中に巻き込まれた炉内のスラグや炉内で生成した酸化物が異物として流路の内壁に付着することから、流路の縮小や時には流路の閉塞が発生する。これにより、流路の断面積が狭くなるため、断面積当たりの溶銑に流れる誘導電流が増加し、上述のピンチ現象がより一層発生しやすくなるという問題が生ずる。 Further, since the slag in the furnace and the oxide generated in the furnace that are entrained in the hot metal adhere to the inner wall of the flow path as foreign substances, the flow path is reduced and sometimes the flow path is blocked. Thereby, since the cross-sectional area of the flow path becomes narrow, the induced current flowing in the hot metal per cross-sectional area increases, and there arises a problem that the above-described pinch phenomenon is more likely to occur.
この対策として、例えば特許文献1には、鉄心に巻いた誘導コイルに、高出力の通電と低出力の通電とを交互に供給し、これによって異物による流路の閉塞を抑制する方法が提案されている。
しかしながら、上述した特許文献1に開示されている方法には、以下の問題点がある。即ち、特許文献1の方法は、液体である溶銑の流速の強度を変更して異物を洗い流すという方法であるため、比較的付着力の弱い異物しか洗い流すことはできず、流路の閉塞を十分には抑制することができずにピンチ現象が発生して電源を損傷してしまう場合があるという問題点がある。 However, the method disclosed in Patent Document 1 described above has the following problems. That is, the method of Patent Document 1 is a method in which the strength of the flow rate of the hot metal, which is a liquid, is changed to wash out foreign matter, so that only foreign matter with relatively weak adhesion can be washed away, and the flow path is sufficiently blocked. However, there is a problem that the power supply may be damaged due to a pinch phenomenon that cannot be suppressed.
本発明は、このような問題を鑑みなされたものであり、溝型の流路を有する溝型誘導加熱装置を用いて溶銑を加熱するに当たり、溶銑中に巻き込まれた炉内スラグや炉内で生成した酸化物などの異物が流路に付着して流路が閉塞しても、電流の変動を緩和するようにして電源の損傷を防止することのできる溝型誘導加熱装置における電源損傷防止方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and when heating hot metal using a groove-type induction heating device having a groove-type flow path, in the furnace slag or the furnace caught in the hot metal. Even if a foreign substance such as generated oxide adheres to the flow path and closes the flow path, the power supply damage prevention method in the groove type induction heating device can prevent the power supply damage by reducing the fluctuation of the current. The purpose is to provide.
本発明の請求項1に係る発明は、溝型の流路を有する誘導加熱装置を用いて貯銑炉に貯えられた溶銑を誘導加熱するにあたって、前記流路を形成する耐火物にあらかじめ鉄を含浸させておき、流路の閉塞時には前記鉄含浸領域に電流を逃がすことにより、電流が完全には遮断されないようにすることを特徴とする溝型誘導加熱装置の電源損傷防止方法である。 In the invention according to claim 1 of the present invention, when induction heating of molten iron stored in a storage furnace using an induction heating device having a groove-type flow path, iron is previously applied to the refractory forming the flow path. A method of preventing damage to a power source of a grooved induction heating apparatus, wherein the current is not completely cut off by impregnating and allowing the current to flow into the iron-impregnated region when the flow path is closed.
また本発明の請求項2に係る発明は、貯銑炉に貯えられた溶銑を誘導加熱する、溝型の流路を有する溝型誘導加熱装置であって、前記流路を形成する耐火物は、あらかじめ鉄を含浸するものであることを特徴とする溝型誘導加熱装置である。 The invention according to claim 2 of the present invention is a groove type induction heating device having a groove type flow path for induction heating of the hot metal stored in the storage furnace, wherein the refractory forming the flow path is The groove type induction heating apparatus is characterized by being impregnated with iron in advance.
本発明は、流路の閉塞時に鉄含浸領域に電流を逃がすことにより、電流が完全には遮断されないようにしたので、電源の負荷が異常に増大するのを防止し電源設備のトラブルを回避することが可能となる。その結果、溶銑の加熱効率が向上するなど安定した昇熱操業が達成され、工業上有益な効果がもたらされる。 The present invention prevents the current from being completely interrupted by letting the current flow into the iron-impregnated region when the flow path is closed, so that the load on the power supply is prevented from increasing abnormally and the trouble of the power supply equipment is avoided. It becomes possible. As a result, stable heating operation such as improvement in the heating efficiency of the hot metal is achieved, and industrially beneficial effects are brought about.
以下、図面を参照しながら、本発明を具体的に説明してゆく。図3は、本発明に係る溝型誘導加熱装置を備えた加熱式貯銑炉の概略断面を示す図である。図4は、図3のB−B矢視による概略断面を示す図である。図中、10は貯銑炉、11は鉄皮、12は溝型誘導加熱装置、14は受銑口、15は出銑口、18は溶銑、および19は耐火物をそれぞれ表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing a schematic cross section of a heating type storage furnace equipped with a grooved induction heating apparatus according to the present invention. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 3. In the figure, 10 is a storage furnace, 11 is an iron skin, 12 is a grooved induction heating device, 14 is a receiving port, 15 is a spout, 18 is hot metal, and 19 is a refractory.
図3及び図4に示すように、円筒状の貯銑炉10は、外殻を鉄皮11とし、この鉄皮11の内側に耐火物19が施工されていて、溶銑鍋やトーピードカーなどの溶銑搬送容器(図示せず)から溶銑18を受銑するための受銑口14、及び、貯蔵した溶銑18を装入鍋などの溶銑保持容器(図示せず)に排出するための出銑口15が、貯銑炉10の側壁に設置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
また、貯銑炉10の側壁下部には、4基の溝型誘導加熱装置12が配置されている。高炉から出銑された溶銑18は、必要に応じて脱硫処理、脱燐処理などの溶銑予備処理を施した後、受銑口14から貯銑炉10に装入され、溝型誘導加熱装置12で加熱しながら貯蔵される。そして、貯銑炉10からの出銑時は貯銑炉10を傾動し、出銑口15から溶銑18を出銑する。
Further, four groove type
図1は、本発明に係る溝型誘導加熱装置の概略断面を示す図である。図2は、図1のA−A矢視による概略断面を示す図である。図中、20は誘導コイル、21は鉄心、22は異物、23は流路、および24は鉄含浸領域をそれぞれ表す。なお、その他の符号は、図1および2と同様である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a grooved induction heating apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In the figure, 20 is an induction coil, 21 is an iron core, 22 is a foreign object, 23 is a flow path, and 24 is an iron-impregnated region. Other reference numerals are the same as those in FIGS.
溝型誘導加熱装置12は、図1及び図2に示すように、溶銑18が通るための径路となる流路23を形成する耐火物製の箱体に、誘導コイル20の巻かれた鉄心21を配置した構成であり、流路23は貯銑炉10の内部と連通している。誘導コイル20に交流電流を流すことによって、ループ状の流路23と鎖交する交流磁束を生じさせ、ループ状の流路23の内部の溶銑18に誘導電流を発生させ、この誘導電流により発生するジュール熱によって溶銑18を加熱する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the groove type
また、この誘導電流と、誘導コイル20による交流磁束とによって流路23の内部の溶銑18にはローレンツ力が働き、溶銑18は流路23の内部を移動し、それにより流路23の流入口から流出口に向かう流れが形成される。つまり、加熱された溶銑18は流出口から排出され、代わって貯銑炉10の内部の溶銑18が流入口から溝型誘導加熱装置12に流入して、溶銑18は順次加熱される。なお、図1における流路内の矢印は、溶銑18の流れの方向を示している。
In addition, the Lorentz force acts on the
溝型誘導加熱装置12によって溶銑18を加熱する際には、溶銑18に巻き込まれたスラグや貯銑炉10の内部で生成した酸化物などが流路23の内壁に付着堆積して、異物22を形成する。この形成・成長した異物22によって、流路23が縮小・閉塞するピンチ現象が生ずることにより起こる誘導電流の急激な変動または遮断により電源装置が破損する。
When the
本発明では、図1に示すように、流路を形成する耐火物19の一部または全部に鉄を含浸させた鉄含浸領域24を設けることを特徴としている。流路23が縮小・閉塞に至る場合には、鉄含浸領域24に電流が流れることで誘導電流の変動が緩和し、完全遮断に至ることがない。この間に電源装置を停止する(電源装置を停止する時間的余裕が生まれる)ことにより、電源装置が損傷することを防止できる。
As shown in FIG. 1, the present invention is characterized in that an iron-impregnated
10 貯銑炉
11 鉄皮
12 溝型誘導加熱装置
14 受銑口
15 出銑口
18 溶銑
19 耐火物
20 誘導コイル
21 鉄心
22 異物
23 流路
24 鉄含浸領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記流路を形成する耐火物にあらかじめ鉄を含浸させておき、流路の閉塞時には前記鉄含浸領域に電流を逃がすことにより、電流が完全には遮断されないようにすることを特徴とする溝型誘導加熱装置の電源損傷防止方法。 In induction heating of hot metal stored in a storage furnace using an induction heating device having a groove-type flow path,
A groove type characterized in that the refractory forming the flow path is impregnated with iron in advance, and the current is not completely cut off by letting the current flow into the iron-impregnated region when the flow path is closed. A method for preventing power supply damage of an induction heating device.
前記流路を形成する耐火物は、あらかじめ鉄を含浸するものであることを特徴とする溝型誘導加熱装置。 A groove-type induction heating apparatus having a groove-type flow path for induction-heating hot metal stored in a storage furnace,
The groove type induction heating apparatus characterized in that the refractory forming the flow path is impregnated with iron in advance.
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JP2007188904A JP2009024941A (en) | 2007-07-20 | 2007-07-20 | Power source damage preventive method for groove type induction heating device |
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WO2011005466A3 (en) * | 2009-06-21 | 2011-04-14 | Inductotherm Corp. | Electric induction heating and stirring of an electrically conductive material in a containment vessel |
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2007
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WO2011005466A3 (en) * | 2009-06-21 | 2011-04-14 | Inductotherm Corp. | Electric induction heating and stirring of an electrically conductive material in a containment vessel |
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