特開2024-177686IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電気炉の炉内温度計測方法、電気炉の炉内温度計測装置、電気炉の制御方法、電気炉の制御装置、電気炉の炉内温度計測プログラム、電気炉の炉内温度計測プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体、及び金属材料の製造方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】電気炉が大型化した場合であっても電気炉の炉内温度を精度よく計測可能な電気炉の炉内温度計測方法、炉内温度計測装置、炉内温度計測プログラム、及び炉内温度計測プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供すること。
【解決手段】本発明に係る電気炉の炉内温度計測方法は、アーク放電によって炉内で金属材料を溶解させる電極を備える電気炉の炉内温度計測方法であって、少なくとも炉内における溶融金属量、炉体の形状、及び電極に供給する電力量を用いて、炉内の電流密度分布及び磁場分布を計算する電磁場計算ステップと、少なくとも電磁場計算ステップにおいて計算された炉内の磁場分布を用いて、炉内における溶融金属及びガスの流速を計算する流体計算ステップと、少なくとも電磁場計算ステップにおいて計算された炉内の電流密度分布と流体計算ステップにおいて計算された炉内における溶融金属及びガスの流速を用いて、炉内の温度を計算する温度計算ステップと、を含む。
【選択図】図3

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、特許文献1に記載の方法によれば、大型化した電気炉の炉内温度を予測することは困難である。具体的には、特許文献1に記載の方法では、溶鉄温度を事前に測定する必要があるが、大型化した電気炉では溶鉄温度に分布があり、ある一点の溶鉄温度が溶鉄全体の温度を代表するとは限らない。このため、特許文献1に記載の方法を利用する場合には、溶鉄温度を複数点で測定する必要がある。ところが、電気炉は高温であるために、温度計測器の定期的な更新が不可欠である。このため、溶銑温度を複数点で測定する場合、定期的に更新しなければならない温度計測器が多くなり、メンテナンスコストが大幅に増加する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

(1)本発明に係る電気炉の炉内温度計測方法は、アーク放電によって炉内で金属材料を溶解させる電極を備える電気炉の炉内温度計測方法であって、少なくとも炉内における溶融金属量、炉体の形状、及び前記電極に供給する電力量を用いて、炉内の電流密度分布及び磁場分布を計算する電磁場計算ステップと、少なくとも前記電磁場計算ステップにおいて計算された炉内の磁場分布を用いて、炉内における溶融金属及びガスの流速を計算す・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る電気炉の炉内温度計測方法、炉内温度計測装置、炉内温度計測プログラム、及び炉内温度計測プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体によれば、電気炉が大型化した場合であっても電気炉の炉内温度を精度よく計測することができる。また、本発明に係る電気炉の制御方法及び制御装置によれば、電気炉の操業効率を向上させることができる。また、本発明に係る金属材料の製造方法によれば、金属材料を製造歩留まりよく製造することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、本発明の一実施形態である電気炉の炉内温度計測方法が適用される交流電気炉の構成を示す模式図である。
【図2】 図2は、本発明の一実施形態である電気炉の炉内温度計測方法が適用される直流電気炉の構成を示す模式図である。
【図3】 図3は、本発明の一実施形態である電気炉の炉内温度計測方法が適用された温度計測装置の構成を示すブロック図である。
【図4】 図4は、本発明の一実施形態である温度計測処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】 図5は、計算格子の一例を示す図である。
【図6】 図6は、図4に示す温度計測処理の変形例の流れを示すフローチャートである。
【図7】 図7は、図4に示す温度計測処理の変形例の流れを示すフローチャートである。

選択図 図3出願人が指定した本件の代表的な図

1 交流電気炉 2 炉 3,3a,3b,3c,3d,3e 電極 4 耐火物 5 上蓋 6 副熱源 10 直流電気炉 20 温度計測装置 21 表示装置 22 入力装置 23 計測装置 24 計算準備部 25 電磁場計算部 26 流体計算部 27 温度計算部 28 記憶部 29 温度計測プログラム S 溶鉄

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