熔化设备和该熔化设备的操作方法与流程

本发明涉及熔化设备和该熔化设备的操作方法，并且特别涉及通过使用两个直流电弧炉来熔化钢的熔化设备和该熔化设备的操作方法。

背景技术：

1、电弧炉在电极之间产生电弧，并且通过电弧加热来熔化诸如废金属等金属材料。

2、包括直流电源(用作产生电弧的电源)和直流电弧炉的熔化设备的基本构造是一个电源装置和一个直流电弧炉的组合。然而，在熔化钢的处理中，除了使用电力的熔化时段和精炼时段之外，还存在诸如排渣时段、加料时段、出钢(tapping)时段等基本不使用电力的其它时段。因此，存在难以将电源装置的操作速率提高至特定水平以上的问题。

3、作为包括使电源装置的操作速率提高的单元的熔化设备，已知存在一种双型直流电弧炉熔化设备，在该双型直流电弧炉熔化设备中，均具有50％容量的两个电源装置构造成能够经由切换装置来与两个直流电弧炉选择性地连接(例如，下述专利文献1)。

4、然而，由于在下述专利文献1中公开的熔化设备具有各个炉包括一个电极的构造，因此难以应对需要例如200mw以上熔化功率的大型炉。此外，由于存在两个电源装置，所以当同时向两个炉供电时，可以供应至每个炉的电力限制为最大是容量的50％(电源装置的总容量值的一半)，并且难以有效分配电力。

5、专利文献1：jp h6-331282a

技术实现思路

1、本发明是基于上述情况做出的，并且本发明的目的是提供一种可以为两个大型直流电弧炉有效供电的熔化设备，以及该熔化设备的操作方法。

2、本发明的第一方面的熔化设备限定如下。即，熔化设备包括：

3、两个直流电弧炉，两个直流电弧炉中的每个直流电弧炉包括两个以上的石墨电极；

4、电源单元，其包括四个以上的电源装置；

5、连接切换单元，其构造成将电源装置中的每一个选择性地连接至直流电弧炉中的一个；以及

6、电源控制单元，其构造成控制从电源装置中的每一个到直流电弧炉中的一个的供电，其中

7、能够选择仅向两个直流电弧炉中的任何一个供电或同时向两个直流电弧炉供电，并且在同时供电期间，向任何一个直流电弧炉供电超过所有电源装置的容量的50％(即，向两个直流电弧炉中的一个供电超过所有电源装置的容量的50％)。

8、根据如上所述限定的第一方面的熔化设备，每个炉具有包括两个以上的石墨电极的构造，并且还能够应对需要大功率的大容量炉(大型炉)。

9、此外，两个炉共用四个以上的电源装置，并且在必要时交换电源装置的电力，从而可以提高电源装置的操作速率。另外，在根据第一方面的熔化设备中，由于在同时供电期间，所有电源装置中可以有超过50％的电源装置向一个炉供电，因此，例如，即使在两个炉中需要大功率的熔化时段与仅需小功率的精炼时段发生重叠时，也能够根据每个炉时段向每个炉供应适当功率。

10、因此，根据第一方面的熔化设备，能够向两个大型直流电弧炉有效供电。

11、这里，可以使设置在电源单元中的电源装置的数量大于设置在两个直流电弧炉中的石墨电极的总数(第二方面)。

12、例如，在两个直流电弧炉中的每一个具有两个石墨电极并且电源单元具有六个电源装置的情况下，在同时供电期间，来自电源装置的电力可以以67％(四个电源装置的容量)和33％(两个电源装置的容量)的比率分配给对应炉(第三方面)。

13、在熔化设备中，除了为每个直流电弧炉供应最大输入功率所必需的电源装置之外，还可以以可供电的方式将备用电源装置与直流电弧炉连接(第四方面)。

14、通过此种方式，即使当任何电源装置发生故障时，用于供电的电源装置也可以在短时间内从发生故障的电源装置切换至备用电源装置，从而重新启动操作。

15、当在供电期间除了必要的电源装置之外还从备用电源装置向直流电弧炉供电时，在供电期间操作的电源装置的数量增加，能够使各个电源装置在具有裕度的状态(输出降低的状态)下操作，并且能够降低电源装置的故障率，延长使用寿命(第五方面)。

16、多个电源装置还可以分别安装在两个以上的机械室中。

17、通过此种方式，可以将多个电源装置的每组布置在不同区域(机械室)，并且可以提高设备布局的自由度(第六方面)。

18、根据本发明的第七方面的熔化设备在两个直流电弧炉中熔化钢的操作方法限定如下。即，该方法包括：

19、将直流电弧炉的炉时段划分为：包括供应最大输入功率的最大功率时段的熔化时段、供应小于最大输入功率的功率的精炼时段、排渣时段、使熔融金属出钢的出钢时段、以及加入金属原材料的加料时段；

20、当熔化时段的每炉的最大输入功率表示为sd，并且电源装置的总容量值表示为seqip时，将最大输入功率设定成满足seqip≥sd；以及

21、向直流电弧炉中的每一个供电，使得一个直流电弧炉的最大功率时段与另一个直流电弧炉的排渣时段、出钢时段和加料时段中的至少一个时段重叠，并且使得一个直流电弧炉的熔化时段中除了最大功率时段之外的时段和精炼时段与另一个直流电弧炉的熔化时段中除了最大功率时段之外的时段和精炼时段重叠。

22、根据如上所述限定的第七方面的操作方法，由于在两个直流电弧炉中供应最大输入功率的最大功率时段不重叠，所以可以通过节省(减少)电源装置的容量来降低设备成本。此外，当直流电弧炉的熔化时段中除了最大功率时段之外的时段与精炼时段重叠时，可以提高电源装置的操作速率，以执行有效供电。

技术特征：

1.一种熔化设备，包括：

2.根据权利要求1所述的熔化设备，其中，

3.根据权利要求2所述的熔化设备，其中，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔化设备，除了为每个直流电弧炉供应最大输入功率所必需的所述电源装置之外，还包括备用电源装置，

5.根据权利要求4所述的熔化设备，其中，

6.根据权利要求1至3中任一项所述的熔化设备，其中，

7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的熔化设备的操作方法，所述操作方法用于在所述两个直流电弧炉中熔化钢，所述方法包括：

技术总结本发明涉及一种熔化设备和该熔化设备的操作方法，该熔化设备包括：两个直流电弧炉，两个直流电弧炉中的每个直流电弧炉包括两个以上的石墨电极；电源单元，其包括四个以上的电源装置；连接切换单元，其构造成将电源装置中的每一个选择性地连接至直流电弧炉中的一个；以及电源控制单元，其构造成控制从电源装置中的每一个到直流电弧炉中的一个的供电，其中，能够选择仅向两个直流电弧炉中的任何一个供电或同时向两个直流电弧炉供电，并且在同时供电期间，向任何一个直流电弧炉供电超过所有电源装置的容量的50％。技术研发人员：堀哲,山内贵司,白鸟雅之,北林庄治,水谷航太,加藤正士受保护的技术使用者：大同特殊钢株式会社技术研发日：技术公布日：2024/11/14