製鋼用アーク炉電源設備
新電極昇降制御システム

鉄鋼産業のみならず、国内外のもの作り産業を広く支えている
製鋼用アーク炉の操業では大きな電気エネルギーを必要とし、
膨大な電気料金がかかります。

国内の電力多消費産業における電気料金の値上げ問題は電力事情の悪化が進む中、
改善の兆しも見えていません。

苦境に立たされている各メーカー様は最も取り組むべき最重要課題として、
従来技術の効率・省エネ化に取り組まれています。

従来の電極昇降制御システム

電極昇降制御システムは、アーク放電によりスクラップを加熱して溶解する製鋼アーク炉設備において、
溶解過程で高さが激変するスクラップに対し、黒鉛電極を昇降させてアーク長を制御し、投入電力を安定させる役割を持ちます。

この制御システムは、インピーダンス一定制御という熟成された技術を用いており、
操業時間の更なる短縮化は困難とされておりました。

TMEICの技術

TMEICは、この電極昇降制御システムにおいて、アーク長が急変する
状況においても投入電力の改善を実現する、新制御方式を開発しました。

単位時間当りのスクラップ溶解速度4%アップ(従来比)。

※新制御方式を某ユーザ様に適用し、長期フィールド試験を実施した結果

また、アーク炉の溶解期など、炉内状況における電力系統の模擬が可能な
数値解析モデルも開発し、電極昇降制御の分析に適用しています。

将来性

新制御方式の開発に用いられたアーク炉電源システムの数値解析モデルは、
電極昇降の制御のみならず、電力系統の諸問題における評価・分析にも活用が可能です。

アーク炉用電極昇降装置システム詳細:

電極昇降制御盤
インバータ盤(TMdrive10e2)

 
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電極昇降主幹盤
(表示画面搭載)

炉用変圧器二次のアーク電流及びアーク電圧からインピーダンス(アーク抵抗)を算出し、この値が設定値と一致する様、各相の黒鉛電極を個別に昇降制御させ、アーク炉に安定した電力投入を行うシステム。
電極の昇降により投入電力を制御するだけでなく、各電極の下降時に電極が炉底やスクラッブに接触した際、電極を折損させない様に該当電極のみ下降を停止させる電圧検出方法や、アーク電流の超過が発生した際、過電流検出による炉用変圧器の電源遮断をできるだけ回避するため、電流超過した該当電極だけを急速に引き上げる制御も行う。


新電極昇降装置 外観

電炉設備、国内No.1の納入実績を誇るTMEICは電炉業界のお客様のパートナーとして、お客様の抱えている課題をこれからも一緒に解決していきます。

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