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JP7839399B2 - Method of supplying power to a mixed iron cart - Google Patents
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JP7839399B2 - Method of supplying power to a mixed iron cart - Google Patents

Method of supplying power to a mixed iron cart

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JP7839399B2
JP7839399B2 JP2022109712A JP2022109712A JP7839399B2 JP 7839399 B2 JP7839399 B2 JP 7839399B2 JP 2022109712 A JP2022109712 A JP 2022109712A JP 2022109712 A JP2022109712 A JP 2022109712A JP 7839399 B2 JP7839399 B2 JP 7839399B2
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  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Description

本発明は、特に、緊急時に停車した混銑車への電力供給方法に関する。 This invention relates, in particular, to a method for supplying power to a mixed iron truck that has stopped in an emergency.

トーピードカー等の混銑車の炉体内に高炉などから出銑された溶銑が装入されている状態で、停電などの緊急時にその混銑車が停止すると、混銑車の炉体内の溶銑温度が低下し、一定時間を経過すると溶銑が凝固して当該炉体内部に付着することがある。そのような凝固した溶銑からなる付着物は、当該炉体の容量を低下させ、場合によっては混銑車自体が使用不能となる場合がある。また、そのような凝固した溶銑が炉体内に付着した場合、液体状態の溶銑のみを傾動させる場合よりもより大きなエネルギーが必要となる。さらに、そのような付着により重量バランスが崩れた状態となるため、溶銑を払い出すために傾動装置を駆動して炉体を傾動させようとすると、混銑車が転倒するリスクが生じる。 When a torpedo truck or other metal mixing vehicle is loaded with molten iron from a blast furnace, and the vehicle stops due to an emergency such as a power outage, the temperature of the molten iron inside the furnace drops. After a certain period of time, the molten iron may solidify and adhere to the inside of the furnace. Such solidified molten iron deposits reduce the capacity of the furnace and, in some cases, may render the metal mixing vehicle unusable. Furthermore, when solidified molten iron adheres to the inside of the furnace, more energy is required to tilt it than when only liquid molten iron is being tilted. Additionally, because the weight balance is disrupted by such adhesion, attempting to tilt the furnace body by driving the tilting mechanism to discharge the molten iron carries the risk of the metal mixing vehicle tipping over.

そこで、停電などで混銑車が一定時間以上停止する場合は、停止位置で傾動装置を駆動して炉体を傾動させ、その場で溶銑を払い出すなどの対応を行う必要がある。しかしながら通常は、混銑車の傾動装置の駆動は、製鋼工場での溶銑鍋への払い出し時など、特定の場所でしか行われない。そのため、混銑車自体には傾動装置を駆動させる電源が搭載されていないのが通常であり、緊急時には当該炉体を停止位置で傾動させることができない。 Therefore, if a molten iron truck is stopped for a certain period of time due to a power outage or other reasons, it is necessary to drive the tilting device at the stopping position to tilt the furnace body and discharge the molten iron there. However, normally, the tilting device of a molten iron truck is only driven at specific locations, such as when discharging molten iron into a ladle at a steelmaking plant. Therefore, the molten iron truck itself usually does not have a power supply to drive the tilting device, and in an emergency, it is not possible to tilt the furnace body at the stopping position.

一方、停電などの緊急時に備えて電力を確保する技術として、特許文献1には、蓄電池(二次電池)を予め混銑車に搭載する技術が開示されている。また、特許文献2には、電気走行車の緊急時に、給電車により給電を行う緊急充電システムが開示されている。 On the other hand, as a technology for securing power in case of emergencies such as power outages, Patent Document 1 discloses a technology for pre-installing a storage battery (secondary battery) in a metal mixing truck. Furthermore, Patent Document 2 discloses an emergency charging system that supplies power to electric vehicles using a power supply train in the event of an emergency.

実開昭63-79267号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-79267 特開2000-102102号公報Japanese Patent Publication No. 2000-102102

しかしながら、特許文献1に記載の技術は、車軸から自己発電させて充電し、主に連結部など制御系を動作させるための技術であり、傾動装置を動作させるほどの電力供給は難しい。また、混銑車に大容量の非常用二次電池を搭載することは別途大きなスペースを確保する必要があり、かつ、非常時など発生頻度の低い場合にしか用いない二次電池を搭載するのはコスト面で効率的ではない。また、特許文献2に記載の技術は、電気走行車が充電スタンドまで走行できるように給電を行うものであり、数百トンの溶銑を含む炉体を傾動させるのに必要な電力を供給する技術ではない。 However, the technology described in Patent Document 1 is a technology that generates electricity from the axle to charge and mainly operates control systems such as coupling parts, and it is difficult to supply enough power to operate the tilting device. Furthermore, installing a large-capacity emergency secondary battery on a molten iron truck requires securing a large separate space, and installing a secondary battery that is only used in infrequently, such as during emergencies, is not cost-effective. Also, the technology described in Patent Document 2 supplies power to enable an electric vehicle to travel to a charging station, and is not a technology that supplies the power necessary to tilt a furnace body containing several hundred tons of molten iron.

また、緊急時に混銑車が停止した際に、大型外部バッテリーを搭載した車を出動させ、混銑車に電力を供給して傾動装置を駆動させることも考えられるが、整備に精通した人物でないと接続が簡単にできないことに加えて、通常時において大型外部バッテリーは使用されないことからコスト面で効率的ではない。 Furthermore, in the event of an emergency where the iron mixing truck stops, it might be conceivable to deploy a vehicle equipped with a large external battery to supply power to the truck and drive the tilting mechanism. However, this would be inefficient from a cost perspective, as the connection would require someone highly skilled in maintenance, and large external batteries are not used under normal circumstances.

本発明は前述の問題点を鑑み、コスト面で効率よく、緊急時に停車した混銑車に対して、炉体の傾動装置を駆動させる電力を供給可能な混銑車への電力供給方法を提供することを目的とする。 In view of the aforementioned problems, the present invention aims to provide a method for supplying power to a mixed iron cart that is cost-effective and capable of supplying power to drive the furnace tilting device when the cart is stopped in an emergency.

本発明は、以下のとおりである。
(1)
受銑口を介して溶銑を受銑する炉体と、前記炉体を傾動させる傾動装置と、を有する混銑車への電力供給方法であって、
前記傾動装置は、
前記炉体を傾動させるための傾動用モータと、前記炉体の回転を制御する電磁ブレーキおよび渦流ブレーキと、前記傾動用モータの回転数を制御するギヤボックス内の潤滑油を循環させるギヤグリスポンプとを有し、
前記傾動装置を駆動させるために必要な電力を出力可能な電気自動車を前記混銑車に近接させ、第1のDC-DCコンバータを用いて前記電気自動車に搭載された二次電池からの電圧を、第1のDC-ACインバータへ入力する電圧に調整し、
前記電圧を調整してから、前記第1のDC-ACインバータを用いて直流から交流へ変換して前記傾動用モータへ電力を供給し、第2のDC-DCコンバータを用いて前記電磁ブレーキおよび前記渦流ブレーキへ直流電力を供給し、第2のDC-ACインバータを用いて直流から交流へ変換して前記ギヤグリスポンプへ電力を供給し、前記炉体を傾動させて溶銑を払い出すことを特徴とする混銑車への電力供給方法。
(2)
前記溶銑を払い出す前に、前記受銑口が真上よりも低い位置になるように前記傾動装置を駆動して前記炉体を傾動させ、溶銑を揺動させることを特徴とする上記(1)に記載の混銑車への電力供給方法。
(3)
前記溶銑を払い出す前に、主軸に対して第一の方向と、前記第一の方向とは逆の第二の方向とに、一定の時間間隔で前記炉体を傾動させるように前記傾動装置を駆動させることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の混銑車への電力供給方法。
The present invention is as follows:
(1)
A method for supplying power to a molten iron cart, comprising a furnace body that receives molten iron through a receiving port, and a tilting device for tilting the furnace body,
The tilting device is,
The system includes a tilting motor for tilting the furnace body, an electromagnetic brake and an eddy current brake for controlling the rotation of the furnace body, and a gear grease pump for circulating lubricating oil in a gearbox that controls the rotational speed of the tilting motor.
An electric vehicle capable of outputting the power necessary to drive the tilting device is brought close to the iron mixing vehicle, and the voltage from the secondary battery mounted on the electric vehicle is adjusted using a first DC-DC converter to a voltage to be input to the first DC-AC inverter.
A method for supplying power to a molten iron cart, characterized by adjusting the voltage, then using the first DC-AC inverter to convert from direct current to alternating current and supply power to the tilting motor, using the second DC-DC converter to supply direct current power to the electromagnetic brake and the eddy current brake, using the second DC-AC inverter to convert from direct current to alternating current and supply power to the gear grease pump , and tilting the furnace body to discharge the molten iron.
(2)
The method for supplying power to a molten iron cart according to (1) above, characterized in that, before discharging the molten iron, the tilting device is driven to tilt the furnace body so that the receiving port is in a position lower than directly above, thereby oscillating the molten iron.
(3)
A method for supplying power to a molten iron cart according to (1) or (2) above, characterized in that, before discharging the molten iron, the tilting device is driven to tilt the furnace body at regular time intervals in a first direction with respect to the main shaft and in a second direction opposite to the first direction.

本発明によれば、コスト面で効率よく、緊急時に停車した混銑車に対して、炉体の傾動装置を駆動させる電力を供給可能な混銑車への電力供給方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for supplying power to a molten iron cart that is cost-effective and capable of supplying power to drive the furnace tilting device when the cart is stopped in an emergency.

混銑車の外観を模式的に示した図である。This is a schematic diagram showing the external appearance of a mixed iron cart. 商用電源と接続した場合の回路構成を説明するための図である。This diagram illustrates the circuit configuration when connected to a commercial power supply. 電気自動車から電力を供給する場合の回路構成を説明するための図である。This diagram illustrates the circuit configuration when power is supplied from an electric vehicle.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態において、電力の供給対象となる混銑車について説明する。 The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the mixed iron cart to which power is supplied in this embodiment will be described.

図1は、混銑車の外観を模式的に示した図である。図1に示すように、混銑車10は、炉体11と、台車12と、傾動装置13とを備えており、高炉から出銑された溶銑を炉体11に受洗して転炉などへ溶銑を運搬する。炉体11には受洗口(図示せず)が設けられており、150~300t程度の溶銑を受洗できる容量を有している。台車12は、炉体11を高炉から出銑場まで運搬するためのものであり、レール上を走行する。 Figure 1 is a schematic diagram showing the external appearance of a molten iron mixing truck. As shown in Figure 1, the molten iron mixing truck 10 is equipped with a furnace body 11, a trolley 12, and a tilting device 13. It receives molten iron tapped from the blast furnace into the furnace body 11 for washing and transports the molten iron to a converter or other furnace. The furnace body 11 is provided with a washing port (not shown) and has a capacity to receive and wash approximately 150 to 300 tons of molten iron. The trolley 12 is used to transport the furnace body 11 from the blast furnace to the tapping area and travels on rails.

傾動装置13は、炉体11を傾動させるための傾動用モータを備えており、炉体11を傾動させて溶銑を受洗口から排銑させる。つまり、傾動装置13は、炉体11の反対側の傾動装置13と結ぶ主軸に対して炉体11を時計回りの方向、または反時計回りの方向に傾動させ、受洗口が真上よりも低い位置になるようにして炉体11内の溶銑を排銑する。また、傾動装置13は、放熱を低減させ、溶銑の均熱化による凝固を遅らせるために、受洗口が真上よりも低い位置になるように炉体11を傾動して溶銑を揺動させたり、炉体11を時計回りの方向および反時計回りの方向に一定の時間間隔で傾動させたりすることも可能である。 The tilting device 13 is equipped with a tilting motor for tilting the furnace body 11, thereby tilting the furnace body 11 and discharging the molten iron from the washing port. In other words, the tilting device 13 tilts the furnace body 11 clockwise or counterclockwise relative to the main shaft connecting it to the tilting device 13 on the opposite side of the furnace body 11, so that the washing port is lower than directly above, thereby discharging the molten iron from within the furnace body 11. Furthermore, the tilting device 13 can also tilt the furnace body 11 to oscillate the molten iron by lowering the washing port to a position lower than directly above, or it can tilt the furnace body 11 clockwise and counterclockwise at regular time intervals, in order to reduce heat dissipation and slow solidification by ensuring uniform heating of the molten iron.

なお、傾動装置13を駆動させ、上述のように炉体11を傾動させるためには、外部からの電力が必要であり、本実施形態においては、出銑場などにある固定設備を介して電力を受電する場合のみならず、電気自動車から可搬設備を介して電力を受電する場合も対応できる。まず、固定設備を介して電力を受電する例について説明する。 Furthermore, in order to drive the tilting device 13 and tilt the furnace body 11 as described above, external power is required. In this embodiment, power can be received not only via fixed equipment in a tapping area, but also via portable equipment from an electric vehicle. First, an example of receiving power via fixed equipment will be described.

図2は、商用電源を用いて電力を供給するシステムを説明するための図である。混銑車10の傾動装置13には、接続プラグ203が設けられており、固定設備の接続コネクタ202と接続することにより、商用電源(3φ、200V)から電力が傾動装置13に供給される。 Figure 2 illustrates a system for supplying power using commercial power. The tilting device 13 of the mixing iron wheel 10 is equipped with a connection plug 203. By connecting this plug to the connection connector 202 of the fixed equipment, power is supplied to the tilting device 13 from the commercial power supply (3φ, 200V).

一方、傾動装置13には、傾動用モータ204、電磁ブレーキ205、渦流ブレーキ206およびギヤグリスポンプ207が設けられており、傾動用モータ204、電磁ブレーキ205および渦流ブレーキ206に電力が供給されると、これらが駆動することによりギヤボックス208が駆動するようになっている。 On the other hand, the tilting device 13 is equipped with a tilting motor 204, an electromagnetic brake 205, an eddy current brake 206, and a gear grease pump 207. When power is supplied to the tilting motor 204, the electromagnetic brake 205, and the eddy current brake 206, these components are driven, thereby driving the gearbox 208.

傾動用モータ204は、供給される交流電力により回転し炉体を傾動させる。電磁ブレーキ205は、供給される直流電力によりディスクブレーキを開放し炉体回転防止を解除する。渦流ブレーキ206は、供給される直流電力により回転を阻害する力を発生し炉体の傾動速度を調整する。ギヤグリスポンプ207は、ギヤボックス内の潤滑油を循環させる。ギヤボックス208は、傾動用モータの回転数を炉体傾動速度に合わせた回転数に減ずる。 The tilting motor 204 rotates using the supplied AC power to tilt the furnace body. The electromagnetic brake 205 releases the disc brake using the supplied DC power, disabling the furnace body rotation prevention mechanism. The eddy current brake 206 generates a force that inhibits rotation using the supplied DC power, adjusting the furnace body tilting speed. The gear grease pump 207 circulates the lubricating oil within the gearbox. The gearbox 208 reduces the rotational speed of the tilting motor to a speed matching the furnace body tilting speed.

ここで、電磁ブレーキ205および渦流ブレーキ206は、直流電流によって駆動するものであるため、固定設備には、DCブレーキ用AC-DCコンバータ201が設けられている。商用電源200からの電力の一部は、DCブレーキ用AC-DCコンバータ201により交流から直流へ変換され、直流による電力が電磁ブレーキ205および渦流ブレーキ206に供給されるようになっている。 Here, since the electromagnetic brake 205 and eddy current brake 206 are driven by direct current, the stationary equipment is equipped with an AC-DC converter 201 for DC brakes. A portion of the power from the commercial power supply 200 is converted from alternating current to direct current by the AC-DC converter 201, and this direct current power is supplied to the electromagnetic brake 205 and eddy current brake 206.

通常時においては、混銑車10が出銑場まで走行し、出銑場にある固定設備の接続コネクタ202と傾動装置13の接続プラグとを接続し、商用電源200から電力が供給されることにより傾動装置13が駆動し、炉体11を傾動させて溶銑を払い出しする。しかしながら、地震や台風などの自然災害が発生し、倒木などによって混銑車10が走行できなくなった場合には、復旧して出銑場に到着するまで数時間以上も溶銑が炉体11に収容されたままとなる。 Under normal circumstances, the molten iron mixer 10 travels to the tapping area, connects the connection connector 202 of the fixed equipment at the tapping area to the connection plug of the tilting device 13, and drives the tilting device 13 when power is supplied from the commercial power supply 200, tilting the furnace body 11 and releasing the molten iron. However, in the event of a natural disaster such as an earthquake or typhoon, and if the molten iron mixer 10 becomes unable to travel due to fallen trees or other obstacles, the molten iron will remain contained in the furnace body 11 for several hours or more until it is restored and arrives at the tapping area.

そこで本実施形態では、このような緊急時においては、一般に普及している電気自動車から電力を受電することによって、溶銑が凝固する前に非常用の排銑場で溶銑を払い出すことを可能とする。次に、電気自動車から電力を受電する例について説明する。 Therefore, in this embodiment, in such an emergency, it is possible to remove the molten iron from an emergency ironworks before it solidifies by receiving power from a commonly available electric vehicle. Next, an example of receiving power from an electric vehicle will be described.

図3は、電気自動車を用いて電力を供給するシステムを説明するための図である。ここで、混銑車側の構成は図2と同様であるため、詳細な説明は省略する。 Figure 3 illustrates a system for supplying power using an electric vehicle. The configuration on the mixed-pig truck side is the same as in Figure 2, so a detailed explanation is omitted.

電気自動車300は、例えばCHAdeMO規格Ver.2.0以上に準拠し、傾動装置13を駆動させるために必要な電力として、10kW以上の電力を出力可能な電気自動車とする。なお、CHAdeMO規格では、車載の二次電池を保護する目的で、車種によっては電力の供給制限がかかっており、10kW以上の電力を供給できない車種も存在する。ここで、10kW以上の電力を出力可能とする理由は、出力が10kW未満では、溶銑を収容した炉体を傾動させるために必要な電力が不足し、炉体を傾動させることができないからである。本実施形態では、CHAdeMO規格には限定されず、他規格準拠のコネクタを用意し通信ソフト改造等を行えば、他の規格に準拠した10kW以上の電力を出力可能な電気自動車であってもよい。また、電気自動車300は、いわゆるEV(Electric Vehicle)車のみならず、傾動装置に電力を供給することが可能であれば、燃料電池車等であってもよい。 The electric vehicle 300 is, for example, an electric vehicle that conforms to the CHAdeMO standard Ver. 2.0 or higher and is capable of outputting 10 kW or more of power as the power required to drive the tilting device 13. Note that, in order to protect the on-board secondary battery, the CHAdeMO standard imposes power supply limitations on some vehicle models, and some vehicle models may not be able to supply 10 kW or more of power. The reason for requiring an output of 10 kW or more is that if the output is less than 10 kW, there will be insufficient power to tilt the furnace body containing the molten iron, making it impossible to tilt the furnace body. In this embodiment, the invention is not limited to the CHAdeMO standard; by providing connectors conforming to other standards and modifying the communication software, an electric vehicle capable of outputting 10 kW or more of power conforming to other standards may also be used. Furthermore, the electric vehicle 300 is not limited to so-called EVs (Electric Vehicles); it may also be a fuel cell vehicle or the like, as long as it is capable of supplying power to the tilting device.

次に、可搬設備について説明する。可搬設備は主に電気自動車のトランクなどに収納されており、電気自動車300の二次電池とCHAdeMO規格のコネクタ301とを接続し、さらに接続コネクタ306と混銑車側の接続プラグ203とを接続する。これにより電気自動車から電力が傾動装置13に供給される。但し、商用電源とは異なり、電気自動車300は直流電源であるため、インバータ、コンバータの組合せが図2の固定設備と異なっている。 Next, the portable equipment will be described. The portable equipment is mainly stored in the trunk of an electric vehicle. It connects the secondary battery of the electric vehicle 300 to a CHAdeMO standard connector 301, and further connects the connection connector 306 to the connection plug 203 on the mixing truck side. This supplies power from the electric vehicle to the tilting device 13. However, unlike commercial power, the electric vehicle 300 is a DC power source, so the combination of inverter and converter differs from the fixed equipment shown in Figure 2.

絶縁型DC-DCコンバータ302は、電気自動車の二次電池からの電圧を、傾動用モータ用DC-ACインバータ303へ入力する電圧に調整するためのものである。傾動用モータ用DC-ACインバータ303は、交流で駆動する傾動用モータ204へ電力を供給するために、直流から交流へ変換するためのインバータである。DCブレーキ用DC-DCコンバータ304は、電磁ブレーキ205および渦流ブレーキ206へ直流電力を供給するためのものである。ギヤグリスポンプ用DC-ACインバータ305は、交流で駆動するギヤグリスポンプ207へ電力を供給するために、直流から交流へ変換するためのインバータである。 The isolated DC-DC converter 302 adjusts the voltage from the electric vehicle's secondary battery to the voltage input to the DC-AC inverter 303 for the tilting motor. The DC-AC inverter 303 for the tilting motor is an inverter that converts DC to AC to supply power to the AC-driven tilting motor 204. The DC-DC converter 304 for the DC brake supplies DC power to the electromagnetic brake 205 and the eddy current brake 206. The DC-AC inverter 305 for the gear grease pump is an inverter that converts DC to AC to supply power to the AC-driven gear grease pump 207.

なお、図2及び図3に示した混銑車側の構成以外にも、混銑車側の他の装置に対して電力を供給することも可能である。その場合、必要に応じて固定設備または可搬設備側にコンバータまたはインバータを追加したものを用いることになる。 In addition to the configuration shown in Figures 2 and 3 for the mixing tank side, it is also possible to supply power to other equipment on the mixing tank side. In that case, a converter or inverter will be added to the fixed or portable equipment side as needed.

続いて、災害時が発生した場合に電気自動車等により電力を供給するシミュレーションを行い、炉体内での溶銑の凝固を防止できたかどうかを調査した。災害の種類としては、台風の通過で強風により混銑車(トーピードカー)の走行路線上に倒木が多数発生した場合と、製鉄所内で震度6の地震が発生し、建物の一部倒壊などにより走行不能で緊急停止した場合とを想定した。そして、強風による倒木の被害では、復旧(この場合は出銑場までの移動)までにかかる時間を5時間とし、地震による被害では、復旧までにかかる時間を10時間とした。 Next, a simulation was conducted to investigate whether the solidification of molten iron inside the furnace could be prevented by supplying power using electric vehicles in the event of a disaster. The types of disasters considered were: a typhoon causing numerous fallen trees on the route of the torpedo truck due to strong winds, and a magnitude 6 earthquake occurring within the steelworks, resulting in the truck becoming immobile and forced to make an emergency stop due to partial building collapse. For the damage caused by fallen trees due to strong winds, the recovery time (in this case, moving to the tapping area) was assumed to be 5 hours, and for the damage caused by the earthquake, the recovery time was assumed to be 10 hours.

また、商用電源で電力を供給する場合は、出銑場まで混銑車を移動し、出銑場の商用電源を用いて傾動装置を駆動させ、炉体内の溶銑を払い出ししたものとする。また、電気自動車または大型外部バッテリーから電力を供給する場合は、受洗鍋を搬送し、電気自動車または大型外部バッテリーからの電力により傾動装置を駆動させ、受洗鍋をクレーンで定位置に据えて炉体内の溶銑の払い出しを行ったものとする。さらに、混銑車には、150tの溶銑が収容されているものとする。シミュレーション結果を表1に示す。 Furthermore, when power is supplied from commercial power, the molten iron mixer is moved to the tapping area, the tilting device is driven using the tapping area's commercial power supply, and the molten iron is discharged from the furnace. When power is supplied from an electric vehicle or a large external battery, the washing pan is transported, the tilting device is driven using power from the electric vehicle or large external battery, the washing pan is positioned using a crane, and the molten iron is discharged from the furnace. Additionally, the molten iron mixer is assumed to contain 150 tons of molten iron. The simulation results are shown in Table 1.

参考例は、災害が発生していない通常時の操業を表している。この場合は出銑場の固定電源を用いて傾動装置を駆動し、炉体を傾動して溶銑の払い出しを行っており、溶銑は凝固せずに溶銑排出量は100%であった。 The example illustrates normal operation when no disaster has occurred. In this case, the tilting device was driven using the fixed power supply in the tapping area to tilt the furnace body and discharge the molten iron. The molten iron did not solidify, and 100% of the molten iron was discharged.

実施例1は、強風による倒木で混銑車が走行不能となった場合に、製鉄所内で移動用の業務車両として使用している10kW以上の電力を出力可能な電気自動車(車種A)が直ちに到着し、さらに、受洗鍋を搬送し、クレーンで炉体の近くまで据える準備と、可搬設備を用いて電気自動車から混銑車へ電力を供給する準備とを併せて1時間で達成したシミュレーション結果である。この場合、炉体内の溶銑はまだ凝固していなかったことから、溶銑排出量は100%であり、炉体内に凝固した付着物はなかった。 Example 1 is a simulation result showing that, in a situation where a molten iron truck became immobile due to fallen trees caused by strong winds, an electric vehicle (vehicle type A) capable of outputting more than 10 kW of power, used as a mobile service vehicle within the steelworks, immediately arrived. Furthermore, preparations for transporting the washing pan, setting it up near the furnace body with a crane, and supplying power from the electric vehicle to the molten iron truck using portable equipment were all completed within one hour. In this case, since the molten iron inside the furnace body had not yet solidified, the molten iron discharge rate was 100%, and there were no solidified deposits inside the furnace body.

実施例2は、震度6の地震で走行不能となった場合に、製鉄所内にある実施例1と同じ電気自動車(車種A)が直ちに到着し、さらに、受洗鍋を搬送し、クレーンで炉体の近くまで据える準備と、可搬設備を用いて電気自動車から混銑車へ電力を供給する準備とを併せて1時間で達成したシミュレーション結果である。この場合、炉体内の溶銑はまだ凝固していなかったことから、溶銑排出量は100%であり、炉体内に凝固した付着物はなかった。 Example 2 is a simulation result showing that, in the event of a magnitude 6 earthquake rendering a vehicle immobile, the same electric vehicle (model A) as in Example 1, located within the steelworks, immediately arrived. Furthermore, preparations for transporting the washing ladle, positioning it near the furnace body with a crane, and supplying power from the electric vehicle to the molten iron mixer using portable equipment were all completed within one hour. In this case, since the molten iron inside the furnace body had not yet solidified, the molten iron discharge rate was 100%, and there were no solidified deposits inside the furnace body.

実施例3は、震度6の地震で走行不能となった場合に、製鉄所内にある実施例1と同じ電気自動車(車種A)が直ちに到着したが、受洗鍋を搬送してクレーンで炉体の近くまで据えるまでの準備が実施例2よりも多くの時間がかかり、混銑車へ電力を供給する準備とを併せて1.5時間かかったシミュレーション結果である。この例では、受洗鍋をクレーンで炉体の近くに据えるまでの間、電気自動車からの電力を用いて、受銑口が真上より低い位置になるように炉体を傾け、溶銑が漏れない範囲の角度内で揺動させることで溶銑の凝固を遅らせた。その結果、溶銑の払い出しで溶銑排出量は100%であり、炉体内に凝固した付着物はなかった。 Example 3 simulated a scenario where, in the event of a magnitude 6 earthquake rendering the vehicle immobile, the same electric vehicle (model A) as in Example 1 arrived immediately within the steelworks. However, the preparation for transporting the washing ladle and positioning it near the furnace body using a crane took more time than in Example 2, totaling 1.5 hours including preparation for supplying power to the mixing truck. In this example, while positioning the washing ladle near the furnace body with a crane, power from the electric vehicle was used to tilt the furnace body so that the receiving port was lower than directly above, and the solidification of the molten iron was delayed by oscillating within an angle that prevented molten iron leakage. As a result, 100% of the molten iron was discharged, and no solidified deposits were found inside the furnace body.

実施例4は、震度6の地震で走行不能となった場合に、製鉄所内にある実施例1と同じ電気自動車(車種A)が直ちに到着したが、受洗鍋を搬送してクレーンで炉体の近くまで据えるまでの準備が実施例3よりもさらに多くの時間がかかり、混銑車へ電力を供給する準備とを併せて2時間かかったシミュレーション結果である。この例では、受洗鍋をクレーンで炉体の近くに据えるまでの間、電気自動車からの電力を用いて、炉体を時計回りの方向および反時計回りの方向に一定の時間間隔で傾動させ、溶銑の凝固を遅らせた。その結果、溶銑の払い出しで溶銑排出量は100%であり、炉体内に凝固した付着物はなかった。 Example 4 simulated a scenario where, in the event of a magnitude 6 earthquake rendering the vehicle immobile, the same electric vehicle (model A) as in Example 1 arrived immediately within the steelworks. However, the preparation for transporting the washing pan and positioning it near the furnace body using a crane took significantly longer than in Example 3, totaling two hours including preparation for supplying power to the mixing truck. In this example, while positioning the washing pan near the furnace body with a crane, power from the electric vehicle was used to tilt the furnace body clockwise and counterclockwise at regular time intervals, delaying the solidification of the molten iron. As a result, 100% of the molten iron was discharged, and no solidified deposits were found inside the furnace body.

比較例1は、強風による倒木で混銑車が走行不能となった場合に、製鉄所外から大型外部バッテリーを準備したシミュレーション結果である。この例では、大型外部バッテリーの運搬および接続等の準備に多くの時間がかかり、受洗鍋を搬送し、クレーンで炉体の近くまで据える準備と併せて3時間かかった。混銑車へ電力を供給するまでに多くの時間を要したことから、炉体を傾動して溶銑の凝固を遅らせることもできず、溶銑の払い出しで炉体内の溶銑のうちの50%が凝固し、溶銑排出量は50%であった。 Comparative Example 1 presents the simulation results of a scenario where a large external battery was prepared from outside the steelworks in a situation where a molten iron truck became immobile due to fallen trees caused by strong winds. In this example, the transportation and connection of the large external battery took a considerable amount of time, totaling three hours including the transportation of the washing pan and preparation for positioning it near the furnace body using a crane. Because so much time was required to supply power to the molten iron truck, it was not possible to tilt the furnace body to delay the solidification of the molten iron. As a result, 50% of the molten iron inside the furnace body solidified during the discharge, and the amount of molten iron discharged was 50%.

比較例2は、強風による倒木で混銑車が走行不能となった場合に、復旧するまで待機したシミュレーション結果である。この例では、混銑車が走行可能になるまで5時間を要し、復旧後に出銑場にて溶銑の払い出しを行ったところ、炉体内の溶銑のうちの70%が凝固し、溶銑排出量は30%であった。 Comparative Example 2 presents the simulation results of a situation where a molten iron truck became immobile due to fallen trees caused by strong winds, and waited until it could be restored. In this example, it took 5 hours for the molten iron truck to become operational again. After restoration, when the molten iron was discharged at the tapping plant, 70% of the molten iron in the furnace solidified, and 30% of the molten iron was discharged.

比較例3は、強風による倒木で混銑車が走行不能となった場合に、10kW未満の電力しか出力できない電気自動車(車種B)が直ちに到着し、さらに、受洗鍋を搬送し、クレーンで炉体の近くまで据える準備と、可搬設備を用いて電気自動車から混銑車へ電力を供給する準備とを併せて1時間で達成したシミュレーション結果である。しかしながら、電源出力の不足により傾動装置を駆動させることができなかったため、復旧するまで待機し、混銑車が走行可能になるまで5時間を要した。その結果、復旧後に出銑場にて溶銑の払い出しを行ったところ、炉体内の溶銑のうちの70%が凝固し、溶銑排出量は30%であった。 Comparative Example 3 presents the results of a simulation in which, when a molten iron truck became immobilized due to fallen trees caused by strong winds, an electric vehicle (vehicle type B) capable of outputting less than 10 kW of power arrived immediately. Furthermore, preparations for transporting the washing ladle, positioning it near the furnace body with a crane, and supplying power from the electric vehicle to the molten iron truck using portable equipment were all completed within one hour. However, due to insufficient power output, the tilting device could not be driven, requiring a five-hour wait until power was restored and the molten iron truck became drivable again. As a result, when molten iron was discharged at the tapping area after restoration, 70% of the molten iron in the furnace body had solidified, and the discharge volume was 30%.

比較例4は、震度6の地震で走行不能となった場合に、復旧するまで待機したシミュレーション結果である。この例では、混銑車が走行可能になるまで10時間を要し、復旧後に出銑場にて溶銑の払い出しを試みたところ、炉体内の溶銑の100%が凝固し、溶銑として排出できなかった。 Comparative Example 4 shows the simulation results of a situation where a vehicle became immobile due to an earthquake of magnitude 6 and waited until it was restored. In this example, it took 10 hours for the molten iron truck to become operational again. After restoration, an attempt was made to discharge molten iron at the tapping plant, but 100% of the molten iron inside the furnace had solidified and could not be discharged as molten iron.

以上のように本実施形態によれば、緊急時に混銑車が停止した場合であっても、製鉄所内で移動用の業務車両として使用している電気自動車から電力を供給できるようにしたので、炉体内の溶銑が凝固する前に迅速に傾動装置を駆動して炉体から溶銑を払い出しすることができる。これにより、災害時などにおいても、炉体内で溶銑が凝固することを防止することができ、混銑車が使用不能になることを簡単に防止することができる。 As described above, according to this embodiment, even if the molten iron mixing truck stops in an emergency, power can be supplied from an electric vehicle used as a mobile service vehicle within the steelworks. Therefore, the tilting device can be quickly driven to discharge the molten iron from the furnace before it solidifies. This prevents the molten iron from solidifying inside the furnace, even in the event of a disaster, and easily prevents the molten iron mixing truck from becoming unusable.

(その他の実施形態)
本実施形態の開示は、以下の方法を含む。
(Other embodiments)
This embodiment includes the following methods.

(方法1)
受銑口を介して溶銑を受銑する炉体と、前記炉体を傾動させる傾動装置と、を有する混銑車への電力供給方法であって、前記傾動装置を駆動させるために必要な電力を出力可能な電気自動車を前記混銑車に近接させ、前記電気自動車に搭載された二次電池から前記混銑車へ電力を供給し、前記炉体を傾動させて溶銑を払い出すことを特徴とする混銑車への電力供給方法。
(Method 1)
A method for supplying power to a molten iron mixing vehicle having a furnace body that receives molten iron through a receiving port and a tilting device for tilting the furnace body, characterized in that an electric vehicle capable of outputting the power necessary to drive the tilting device is brought close to the molten iron mixing vehicle, power is supplied to the molten iron mixing vehicle from a secondary battery mounted on the electric vehicle, and the furnace body is tilted to discharge the molten iron.

(方法2)
前記溶銑を払い出す前に、前記受銑口が真上よりも低い位置になるように前記傾動装置を駆動して前記炉体を傾動させ、溶銑を揺動させることを特徴とする方法1に記載の混銑車への電力供給方法。
(Method 2)
A method for supplying power to a molten iron cart according to Method 1, characterized in that, before discharging the molten iron, the tilting device is driven to tilt the furnace body so that the receiving port is in a position lower than directly above, thereby oscillating the molten iron.

(方法3)
前記溶銑を払い出す前に、主軸に対して第一の方向と、前記第一の方向とは逆の第二の方向とに、一定の時間間隔で前記炉体を傾動させるように前記傾動装置を駆動させることを特徴とする方法1または2に記載の混銑車への電力供給方法。
(Method 3)
A method for supplying power to a molten iron cart according to method 1 or 2, characterized in that, before discharging the molten iron, the tilting device is driven to tilt the furnace body at regular time intervals in a first direction with respect to the main shaft and in a second direction opposite to the first direction.

10 混銑車
11 炉体
12 台車
13 傾動装置
200 商用電源
201 DCブレーキ用AC-DCコンバータ
202、306 接続コネクタ
203 接続プラグ
204 傾動用モータ
205 電磁ブレーキ
206 渦流ブレーキ
207 ギヤグリスポンプ
208 ギヤボックス
300 電気自動車
301 コネクタ
302 絶縁型DC-DCコンバータ
303 傾動用モータ用DC-ACインバータ
304 DCブレーキ用DC-DCコンバータ
305 ギヤグリスポンプ用DC-ACインバータ
10 Mixing iron cart 11 Furnace body 12 Cart 13 Tilting device 200 Commercial power supply 201 AC-DC converters for DC brakes 202, 306 Connection connector 203 Connection plug 204 Tilting motor 205 Electromagnetic brake 206 Vortex brake 207 Gear grease pump 208 Gearbox 300 Electric vehicle 301 Connector 302 Isolated DC-DC converter 303 DC-AC inverter for tilting motor 304 DC-DC converter for DC brake 305 DC-AC inverter for gear grease pump

Claims (3)

受銑口を介して溶銑を受銑する炉体と、前記炉体を傾動させる傾動装置と、を有する混銑車への電力供給方法であって、
前記傾動装置は、
前記炉体を傾動させるための傾動用モータと、前記炉体の回転を制御する電磁ブレーキおよび渦流ブレーキと、前記傾動用モータの回転数を制御するギヤボックス内の潤滑油を循環させるギヤグリスポンプとを有し、
前記傾動装置を駆動させるために必要な電力を出力可能な電気自動車を前記混銑車に近接させ、第1のDC-DCコンバータを用いて前記電気自動車に搭載された二次電池からの電圧を、第1のDC-ACインバータへ入力する電圧に調整し、
前記電圧を調整してから、前記第1のDC-ACインバータを用いて直流から交流へ変換して前記傾動用モータへ電力を供給し、第2のDC-DCコンバータを用いて前記電磁ブレーキおよび前記渦流ブレーキへ直流電力を供給し、第2のDC-ACインバータを用いて直流から交流へ変換して前記ギヤグリスポンプへ電力を供給し、前記炉体を傾動させて溶銑を払い出すことを特徴とする混銑車への電力供給方法。
A method for supplying power to a molten iron cart, comprising a furnace body that receives molten iron through a receiving port, and a tilting device for tilting the furnace body,
The tilting device is,
The system includes a tilting motor for tilting the furnace body, an electromagnetic brake and an eddy current brake for controlling the rotation of the furnace body, and a gear grease pump for circulating lubricating oil in a gearbox that controls the rotational speed of the tilting motor.
An electric vehicle capable of outputting the power necessary to drive the tilting device is brought close to the iron mixing vehicle, and the voltage from the secondary battery mounted on the electric vehicle is adjusted using a first DC-DC converter to a voltage to be input to the first DC-AC inverter.
A method for supplying power to a molten iron cart, characterized by adjusting the voltage, then using the first DC-AC inverter to convert from direct current to alternating current and supply power to the tilting motor, using the second DC-DC converter to supply direct current power to the electromagnetic brake and the eddy current brake, using the second DC-AC inverter to convert from direct current to alternating current and supply power to the gear grease pump , and tilting the furnace body to discharge the molten iron.
前記溶銑を払い出す前に、前記受銑口が真上よりも低い位置になるように前記傾動装置を駆動して前記炉体を傾動させ、溶銑を揺動させることを特徴とする請求項1に記載の混銑車への電力供給方法。 The method for supplying power to a molten iron cart according to claim 1, characterized in that, before discharging the molten iron, the tilting device is driven to tilt the furnace body so that the receiving port is lower than directly above, thereby oscillating the molten iron. 前記溶銑を払い出す前に、主軸に対して第一の方向と、前記第一の方向とは逆の第二の方向とに、一定の時間間隔で前記炉体を傾動させるように前記傾動装置を駆動させることを特徴とする請求項1または2に記載の混銑車への電力供給方法。 A method for supplying power to a molten iron cart according to claim 1 or 2, characterized in that, before discharging the molten iron, the tilting device is driven to tilt the furnace body in a first direction relative to the main shaft and in a second direction opposite to the first direction at regular time intervals.
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