JPH0817572A - アーク炉の電極支腕 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的小型で電極を支持するのに充分な強度
を有し、且つ耐久性に優れたアーク炉の電極支腕を提供
すること。 【構成】 アーク炉の電極支腕２３の内部を中空に形成
するとともに、この電極支腕内に、内部を中空、両端を
盲状に塞いだパイプ２４を固定配置した。これにより、
電極支腕２３は、外形断面をそれほど大きくしなくても
大きな剛性が得られ、複数本の電極２１も充分に支持す
ることができる。また、前記パイプが電極支腕の中空内
部を占めているため、この中空内部に供給される冷却水
は必要最少限に抑えることができ、電極支腕２３の重量
が大幅に増加することもない。このため、アーク炉の昇
降部の軽量化が図れ、電極の応答性がよくなるとともに
昇降のための動力が軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーク炉の電極支腕、
特に電極を支持するのに充分な強度を有し、且つ耐久性
に優れたアーク炉の電極支腕に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、簡易な方法で鉄などの金属の溶融
を行なう方法としてアーク炉がある。このようなアーク
炉の構成例としては、例えば図５に示すようなものがあ
る。図５において、符号１は内部で金属素材が溶融され
るアーク炉容器、２はアーク炉容器１内で高温により金
属素材を溶融させるためのアーク発生電極、３は電極を
把持するホルダー、４は電極２を支持する電極支腕、５
は電極昇降用のマスト、９は昇降用の電動機である。電
極昇降用マスト５の上端には電極支腕４が固設してあ
り、前記電極昇降用マスト５の外周は所定の組みのガイ
ド部材６によって案内されている。且つ電極昇降用マス
ト６の内部には前記流体圧シリンダ７が設置してある。

【０００３】昇降運動する電極昇降用マスト５とは別
に、固定側にはブラケット７が設けられており、電極昇
降用マスト５は、このブラケット７に固定されたワイヤ
ーロープ１１を電極昇降用マスト５の下端のワイヤーシ
ーブ８を介して、電動機９により駆動される減速機付ド
ラムウインチ１０に巻装することにより駆動される。

【０００４】かかる構成を有するアーク炉において、従
来から使用されている電極支腕４は、図６に示すよう
に、内部が中空の断面矩形または円形状の管構造体によ
り形成され、その内部には過熱をさけるための冷却水が
充填される。そのために、電極支腕４の長手方向両端部
分には冷却水用の流入口１８と流出口１９とが設けられ
ており、電極支腕４の中にたえず新たな水が供給されて
冷却水が循環するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアーク炉の電極支腕においては、当該電極支
腕４の内部に冷却水が充填される構造となっているた
め、電極支腕４は、その先端にホールドされた電極のみ
ならず、内部に満たされた冷却水までも支持しなければ
ならず、昇降部の重量は過大なものとなる。とりわけ、
近年においては、アーク炉は、より大量の金属の溶融を
行なえるよう大型化する傾向にあり、電極支腕４の断面
積はより大きくならざるを得ない。そのため当該電極支
腕４の内部空間も大きくなり、従来の構造のままでは、
電極支腕４の中に供給される冷却水も大量になる。ま
た、従来は３本の電極昇降用マスト５を取り付けていた
アーク炉において、近年は１本の電極昇降用マスト５に
３本の電極支腕４、ホルダー３、および３本の電極２が
取り付けられ一体化したものもあり、ドラムウインチ１
０にかかる重量負荷が膨大なものになってしまう。

【０００６】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、比較的小型の駆動装置で運転でき、加
熱効率の優れたアーク炉の電極支腕を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、アーク炉の電極支腕の内部を中空に形成
するとともに、この電極支腕内に、内部を中空、両端を
盲状に塞いだパイプを配置固定したことを要旨とする。
前記パイプは、合成樹脂、その他軽合金などの軽い材質
から構成され、また電極支腕の内部において、支腕の内
面との間に隙間を作って配置固定されているものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明は、上記の如く構成したことにより、パ
イプが電極支腕の中空内部を占めていることにより、こ
の中空内部に供給される冷却水は必要最少限に抑えるこ
とができ、このため、昇降部の軽量化が図れ、電極の応
答性がよくなるとともに昇降のための動力が軽減でき
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の第１の実施例におけるアーク炉の電極支腕
を示す平面図、図２はこの実施例に係る電極支腕の内部
構造を表す図１中Ａ−Ａにおける断面図、図３はこの実
施例に係る電極支腕の内部構造の他の例を表す図１中Ａ
−Ａにおける断面図である。図１において、符号２１は
電力によりアーク炉容器内で金属素材を溶融させるため
のアーク発生電極、２２は電極を把持するホルダー、２
３はホルダー２２および電極２１を支持する電極支腕で
ある。

【００１０】電極支腕２３は、鋼製、アルミニウム製ま
たは鋼−銅張り合わせ構造を持つ、内部が中空の断面矩
形または円形状の管構造体（或いはボックス構造体）に
より形成されている。また、この電極支腕２３は、その
先端部においてホルダー２２に一体的に連結されるとと
もに、その基端部において、先に図５を参照して説明し
たアーク炉の電極昇降用マスト５に昇降可能に連結支持
され、この電極昇降用マスト５、それに電極２１ととも
にアーク炉の昇降部を構成している。この電極支腕２３
は、図１および図２に示すように、断面矩形状の外径構
造を有する筒体からなり、その内部にはパイプ２４が設
置されている。このパイプ２４は、塩化ビニールその他
の合成樹脂、或いはアルミニウム等の軽量金属といった
材質からなり、内部を中空、両端を盲状に塞いだ構造に
作り上げられている。そして、このパイプ２４は、電極
支腕２３の内部において、当該電極支腕２３の内面との
間に一定の隙間２５を形成するようにして配置固定され
ている。本実施例においては、パイプ２４は円形断面に
成形され、電極支腕２３のほぼ中心軸に沿って配置され
ている。

【００１１】このようにパイプ２４を配置するために、
電極支腕２３の内部には、当該電極支腕２３の長手方向
に一定の間隔をおいて複数の板状部材すなわちパイプ固
定板２６が固定配置されている。パイプ固定板２６は、
その外形が電極支腕２３の内面に緊密に嵌合するよう矩
形状に成形されるとともに、中央部分にはパイプ２４が
嵌合する円形の穴２７がくり抜き形成されている。そし
てパイプ固定板２６は、複数枚が、電極支腕２３の内部
に一定の間隔をおいて、前記電極支腕２３の内部空間を
仕切るようにして配置され、且つ溶接によって電極支腕
２３の内面に強固に固定され、電極支腕２３の変形を防
止する役目をもっている。さらにパイプ固定板２６の上
辺および下辺、それに４つのコーナーが部分的に切り欠
かれることにより冷却水通路２９が形成されている。こ
の冷却水通路２９は、パイプ２４と電極支腕２３の内面
との間に作られた隙間２５を冷却水が円滑に流れること
ができれば１個所に設けられるのみであっても、或いは
複数個所に設けられていてもよい。

【００１２】また、電極支腕２３の基端側端部には冷却
水入口３０が設けられている一方、電極支腕２３の先端
側端部には冷却水出口３１が設けられている。したがっ
て、冷却水入口３０から冷却水出口３１までが、電極支
腕２３の内面とパイプ２４との間の隙間２５とパイプ固
定板２６に形成された冷却水通路２９とにより連通され
ることになり、ここに冷却水の流通経路が形成される。

【００１３】かかる構成を有する電極支腕２３の動作に
ついて、以下説明する。アーク炉を作動させるために電
極２１に電流が導通されると、この電極２１と金属素材
との間にアークを発生させてアーク炉容器内の金属素材
を溶融させる。アーク炉内にはあらかじめ鉄屑等の金属
素材が投入されている。電極支腕２３が高温になり過ぎ
るのを防止するため、電極支腕２３の冷却水入口３０か
ら冷却水が供給されると、この冷却水は、冷却水入口３
０から電極支腕２３内部へ流入し、電極支腕２３の内面
とパイプ２４との間の隙間２５および複数のパイプ固定
板２６に形成された冷却水通路２９により形成された冷
却水の流通経路を通りながら冷却水出口３１に到達し、
電極支腕２３の冷却を行なう。

【００１４】電極支腕２３の内部には盲構造のパイプ２
４が配置固定されており、前記冷却水の流通経路の断面
積は必要最小限に抑えられているため、電極支腕２３の
中に冷却水が大量に流れ込んで全体の重量を増大させる
ことはなくなる。また電極支腕２３の内部にはパイプ２
４とこれを固定する複数のパイプ固定板２６が配置され
ることにより電極支腕２３はねじれ力に対しても、また
長手方向の撓みを生じさせる曲げ応力に対しても強度が
増大する。またこれとは異なり、従来と同じ外観構造で
従来よりも大型の電極２１を支持することができる。

【００１５】図３は電極支腕の断面形状の別の例を示す
図１中Ａ−Ａ断面図である。この例においては電極支腕
３３は円形断面を有しており、この円形断面の電極支腕
３３の内部にパイプ２４がパイプ固定板３６によって固
定支持されている。パイプ固定板３６は先の例のパイプ
固定板２６と同様、中央部分にはパイプ２４が嵌合する
円形の穴２７がくり抜き形成されており、また複数枚が
電極支腕３３の長手方向に一定の間隔をおいて配置され
ている。さらに、パイプ固定板３６の円周方向に所定の
間隔をおいて冷却水通路２９が形成されており、冷却水
入口３０から冷却水出口３１まで、電極支腕３３の内面
とパイプ２４との間の隙間２５および複数のパイプ固定
板３６に形成された冷却水通路２９を通って延びる冷却
水経路を形成している。

【００１６】図４は本発明の第２の実施例におけるアー
ク炉の電極支腕を示す平面図である。この実施例におい
ては、電極支腕２３の先端に電極クランプシリンダー３
８が設けられ、この電極クランプシリンダー３８の先端
にホルダー２２および電極２１を支持するような構成を
とっている。そして、冷却水経路はこの電極クランプシ
リンダー３８の接続部付近まで延びており、当該電極ク
ランプシリンダー３８に隣接した位置に冷却水出口が設
けられている。その他の構成については前記第１の実施
例と同様である。

【００１７】なお、この第２の実施例においても電極支
腕は、図２に示すように矩形状の断面構造を有していて
もよいし、或いは図３に示すように円形状の断面構造を
有していてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アーク炉の電極支腕の内部を中空に形成するとともに、
この電極支腕内に、内部を中空、両端を盲状に塞いだパ
イプを配置固定したため、前記パイプが電極支腕の内部
空間を占め、この内部空間の冷却水量は必要最少限に抑
えることができるから、昇降部の軽量化が図れ、電極の
応答性がよくなるとともに昇降のための動力が軽減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるアーク炉の電極
支腕の概略平面図

【図２】前記アーク炉の電極支腕の内部構造を説明する
ための図１中Ａ−Ａ断面図

【図３】前記アーク炉の電極支腕の内部構造の別の例を
説明するための図１中Ａ−Ａ断面図

【図４】本発明の第２の実施例におけるアーク炉の電極
支腕の概略平面図

【図５】本発明が適用されるアーク炉の全体図

【図６】従来におけるアーク炉の電極支腕の一例を示す
概略平面図

【符号の説明】

２１ 電極 ２２ ホルダー ２３、３３ 電極支腕 ２４ パイプ ２５ 隙間 ２６、３６ パイプ固定板 ２７ 穴 ２９ 冷却水通路

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【手続補正書】

【提出日】平成６年７月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来、簡易な方法で鉄などの金属の溶融
を行なう方法としてアーク炉がある。このようなアーク
炉の構成例としては、例えば図５に示すようなものがあ
る。図５において、符号１は内部で金属素材が溶融され
るアーク炉容器、２はアーク炉容器１内で高温により金
属素材を溶融させるためのアーク発生電極、３は電極を
把持するホルダー、４は電極２を支持する電極支腕、５
は電極昇降用のマスト、９は昇降用の電動機である。電
極昇降用マスト５の上端には電極支腕４が固設してあ
り、前記電極昇降用マスト５の外周は所定の組みのガイ
ド部材６によって案内されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーク炉の電極支腕の内部を中空に形成
   するとともに、この電極支腕内に、内部を中空、両端を
   盲状に塞いだ合成樹脂製のパイプを配置したことを特徴
   とするアーク炉の電極支腕。
2. 【請求項２】 パイプは、電極支腕の内部において、支
   腕の内壁との間に冷却水の通路となる隙間を作って配置
   固定されていることを特徴とする請求項１記載のアーク
   炉の電極支腕。