JPH086238Y2

JPH086238Y2 - 電極ホルダ清浄装置

Info

Publication number: JPH086238Y2
Application number: JP1993063193U
Authority: JP
Inventors: 昭則中村; 公哉坂元
Original assignee: アルコインダストリーズ株式会社
Priority date: 1993-10-30
Filing date: 1993-10-30
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2006-02-21
Also published as: JPH0732500U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は電極ホルダ清浄装置に係
り、電気アーク炉における電極ホルダ内面の清浄化作業
を自動化する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気アーク炉では黒鉛電極と溶解材料の
間に電気アークを発生させて材料の溶解を行うが、黒鉛
電極は電極ホルダで把持されており、その電極ホルダを
昇降制御することにより安定した電気アークを維持させ
る。そして、電気アーク炉の稼動中には電極ホルダと黒
鉛電極の接触面に高圧大電流(数万アンペア以上)が流れ
ているために、その接触面で局部的に電気的スパークが
発生し易く、また黒鉛電極は適宜継ぎ足されながら電極
ホルダ内を摺動せしめられることから電極ホルダにおけ
る電極接触側内面には黒鉛粒子等の固形ダストが付着す
る。

【０００３】その場合、前記の接触面には凹凸が形成さ
れ、電気的な接触状態を悪化させて更に大きなスパーク
を誘発させる。その結果、電極ホルダの内面に大きな溶
損が生じ、極端な場合には電極ホルダの内部に形成され
ている冷却水流路からの漏水事故を招き、電気アーク炉
の稼動停止を余儀なくされることがある。

【０００４】そこで、従来から、電気アーク炉による製
鋼が終了して一定の冷却時間が経過した後に電極ホルダ
の内面を清浄化する作業が日課として組込まれており、
現場の作業員が取手付きの研磨ブラシを用いて各電極ホ
ルダに付着した固形ダストを除去する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前記の清浄
化作業は、ブラッシングの際に塵埃が飛散し、また冷却
時間を考慮しているものの未だ現場には熱気が充満して
いることから極めて悪い作業環境の中で行われている。
また、前記の作業は、電極ホルダの上側から重い研磨ブ
ラシを支えながらそのブラシ部を電極ホルダの内面に摺
動させる態様で実行されるため、その作業効率が悪く、
通常２〜３時間を要し、その見込み時間分だけ電気アー
ク炉の稼動効率が低下する。更に、人手による作業にな
るために如何にしても清掃ムラが発生し、良好な電気的
接触面に修復することが困難である。

【０００６】そこで、本考案は、電極ホルダ内面の清浄
化作業を自動化できる電極ホルダ清浄装置を提供し、作
業者の労力と時間の負担をなくすると共に、次の製鋼稼
動時に電極ホルダと黒鉛電極の電気的接触条件が常に良
好に保たれるようにすることを目的として創作された。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、開放端側が電
気アーク炉の電極ホルダの外周部に係合・嵌着するフレ
ーム構造体と、前記電極ホルダの電極接触側内面の曲率
半径より僅かに大きい半径を有した研磨ブラシと、前記
研磨ブラシの中心に回転軸を固定させて前記研磨ブラシ
を回転させる回転駆動部と、前記フレーム構造体と前記
回転駆動部の間に構成された係合摺動機構であり、前記
研磨ブラシを前記電極ホルダ内へ案内するガイド部と、
前記フレーム構造体に固定されており、前記回転駆動部
を昇降移動させる昇降駆動部とからなる電極ホルダ清浄
装置に係る。

【０００８】また、前記フレーム構造体の開放端側以外
を板材で覆い、その板材に形成された穴を介して内側空
間から吸気・集塵する集塵装置を付加すれば、その作動
時における塵埃対策を図ることができる。

【０００９】

【作用】フレーム構造体の開放端側を電極ホルダの外周
部に係合・嵌着させ、回転駆動部を起動させた状態で、
昇降駆動部によって回転駆動部を電極ホルダ側へ移動さ
せる。尚、その移動の際に、ガイド部が回転駆動部を案
内し、研磨ブラシを電極ホルダの電極把持穴へ適合させ
る役割を果たす。そして、回転している研磨ブラシはそ
のブラシ部分が撓んで電気ホルダの内側に嵌入し、ブラ
シ部分が一定の面圧で電極ホルダの内面を擦過すること
によりその内面に付着した固形ダストを除去する。ま
た、昇降駆動部は回転駆動部をストロークさせ、研磨ブ
ラシを電極ホルダの内面全体に擦過させてその内面全体
を清浄化する。

【００１０】ところで、研磨ブラシの擦過回転に伴って
回転駆動部に逆回転トルクが発生するが、フレーム構造
体がガイド機構を介してその逆回転トルクを受ける。し
かし、フレーム構造体は電極ホルダに係合・嵌着してい
るため、回転駆動部の前記トルク方向への回転は制止さ
れる。従って、回転駆動部が昇降駆動部に対して回転自
由度を有する連結構造になっていても支障はない、

【００１１】

【実施例】以下、本考案の電極ホルダ清浄装置の実施例
を図面を用いて詳細に説明する。先ず、図１は電極ホル
ダへ電極ホルダ清浄装置を装着した状態における断面図
(図２のＡ-Ａ矢視断面)、図２は同平面図を示す。各図
において、1は電気アーク炉の電極ホルダ、2は電極ホル
ダ清浄装置であり、電極ホルダ清浄装置2はその上部の
吊り金具4に繋着された４本のワイヤロープで懸吊さ
れ、構内クレーン等によって電極ホルダ1の上側へ搬送
された段階で下降せしめられて、図１に示すように電極
ホルダ1の上面に係合・嵌着される。

【００１２】そして、電極ホルダ清浄装置2は、フレー
ム構造体5と円盤状の研磨ブラシ6とモータ7とガイド機
構8とエアーシリンダ9とからなり、エアーシリンダ9は
その一端がフレーム構造体5の上側中央に固定された状
態で垂下されており、その作動ロッドにモータ7が連結・
垂下され、モータ7の回転軸に研磨ブラシ6が取付けられ
た構成を有している。但し、研磨ブラシ6の半径は電極
ホルダ1における電極接触側内面1aの曲率半径Ｒより僅
かに大きくなっている。

【００１３】ここに、フレーム構造体5は一対のコ字状
フレーム(鋼製)を各中間スパン部分に形成した切欠き部
で相互に組合せて溶接した４脚状構造体であり、その４
脚の開放側の下端面は研磨ブラシ6が電極ホルダ1の電極
把持穴に嵌装された状態で電極ホルダ1の上面に当接す
る位置関係になっており、且つ各脚の外側には電極ホル
ダ1の外周部に係合・嵌着する係合部材10a,10b(各一対)
が溶接されている。尚、11は各コ字状フレームの組合せ
溶接部分に付加溶接された補強板である。また、係合部
材10a,10bについてみると、図２に示すように通常の電
極ホルダ1が馬蹄形の平面形状をなしているため、電極
ホルダ1の先端側面に係合する部材10aは外向き部分が比
較的短く、電極ホルダ1の側面に係合する部材10bは長く
構成されており、４脚の各係合部材10a,10bで電極ホル
ダ1の外周面を拘持するようになっている。

【００１４】一方、ガイド機構8は、フレーム構造体5に
おける一本の脚の内側に長手方向に沿って付設された案
内棒8aと、両端部が逆方向へＬ字状に形成されて一端が
モータ7の側部に固定された係合フレーム8bとからな
り、その係合フレーム8bの他端には前記案内棒8aを貫通
させる孔が形成されており、モータ7自体の回転を制止
しながらモータ7を上下方向へ案内するようになってい
る。尚、12は係合フレーム8bの下端面に取付けられた小
型テレビカメラであり、その映像光の入射部にワイパー
(図示せず)を備えると共に、電極ホルダ1の内面を広角
撮影できるようになっている。

【００１５】そして、エアーシリンダ9に対する駆動用
エアー供給管13a,13b、及びモータ7とテレビカメラ12に
対する電気系ケーブル14はフレーム構造体5の脚部分を
貫通して外部の制御部(図示せず)へ導かれている。但
し、電気系ケーブル14はモータ7とフレーム構造体5の間
で伸縮自在なケーブルが用いられている。

【００１６】次に、他の実施例に係る電極ホルダ清浄装
置の構成を図３(電極ホルダへ電極ホルダ清浄装置を装
着した状態における平面図)及び図４(図３のＢ-Ｂ矢視
断面図)を用いて説明する。この実施例において、電極
ホルダ清浄装置2の基本的構成は前記の実施例とほぼ同
様であり、図１及び図２で付した符号と同一符号が付さ
れているものは同一の機素に相当するため、それらに係
る詳細な説明は省略する。

【００１７】そして、この実施例装置における第一の特
徴は、フレーム構造体5の開放端側以外を板材(アルミニ
ウム板又は鋼板)で覆っている点にある。即ち、フレー
ム構造体5の４脚の外側を覆うように筒状板15が取付け
られており、また上面に円形板16が取付けられている。
また、第二の特徴は、前記の円形板16におけるフレーム
構造体5との接合領域以外の部分に穴17が形成されてお
り、その穴17にダクト18を介して小型集塵装置19が接続
されている点にある。尚、フレーム構造体5に対する筒
状板15と円形板16の覆設については、それほど完全な密
閉性を必要とせず、ボルト等による簡単な取付けで足り
る。

【００１８】以下、前記の実施例装置の動作状態を図５
を用いて説明する。但し、第一の実施例装置(図１及び
図２)と第二の実施例装置(図３及び図４)による電極ホ
ルダ1の清浄動作は同様であるため、ここでは第二の実
施例装置(図３及び図４)に関して説明する。先ず、図４
に示した状態でモータ7を起動させて研磨ブラシ6を回転
させ、また集塵装置19も起動させてフレーム構造体5の
内部空間20からの吸気状態にする。

【００１９】そして、初期状態においては、エアーシリ
ンダ9のロッドが引込まれた状態で研磨ブラシ6が電極ホ
ルダ1の上側に位置せしめられているが、駆動用エアー
供給管13a,13bに対するエアーの供給制御によってエア
ーシリンダ9のロッドを突出し方向へ作動させ、モータ7
を下方へ移動させる。このとき、モータ7はガイド機構8
によって案内されながら下方へ移動するが、それに伴っ
て回転状態にある研磨ブラシ6が電極ホルダ1の電極把持
穴に嵌入される。即ち、前記のように研磨ブラシ6の半
径は電極ホルダ1の内面1aの曲率半径Ｒより僅かに大き
く構成されているが、ブラシである性質上、電極ホルダ
1の内面1aと擦過して各線毛部分が回転方向と逆方向へ
靡くように撓み、研磨ブラシ6が電極ホルダ1の電極把持
穴に嵌入してゆく。

【００２０】エアーシリンダ9のロッド突出し工程が進
行し、研磨ブラシ6が完全に電極ホルダ1の電極把持穴に
嵌入された状態は図５に示される。同図に示すように、
その状態においては、研磨ブラシ6はブラシの外周部分
を一定の圧力で電極ホルダ1の内面1aに押圧させながら
回転しており、電極ホルダ1の内面1aを摺接・擦過する。
一方、その状態では、研磨ブラシ6の回転に伴う反作用
として逆回転トルクがモータ7自体へ作用することにな
るが、前記のガイド機構8はモータ7の垂直移動を案内す
ると共に係合フレーム8bをフレーム構造体5側の案内棒8
aに係合させており、且つフレーム構造体5は図３に示す
ように電極ホルダ1の外周面に係合・嵌着していることか
ら、前記の逆回転トルクによるモータ7自体の回転は制
止されることになる。

【００２１】従って、前記のように研磨ブラシ6のブラ
シが押圧状態で電極ホルダ1の内面1aを摺接・擦過するこ
とにより、同内面1aに付着している黒鉛電極の固形ダス
ト21が払拭される。そして、駆動用エアーの供給管13a,
13bに対するエアー供給制御によってエアーシリンダ9の
ロッドをストロークさせると、ガイド機構8で案内され
ながらモータ7と研磨ブラシ6が電極ホルダ1の電極把持
穴を往復し、所定回数の往復によりその電極接触側の内
面1aを完全に清浄化することができる。また、完全に固
形ダスト21が除去されているか否かは、テレビカメラ12
が撮影した映像を電気系ケーブル14を介してモニタ(図
示せず)に表示させることで確認でき、固形ダスト21が
強固に付着して通常の往復回数では払拭できないような
領域に関しては、モニタ画面からその領域確認して集中
的にブラッシングさせることもできる。

【００２２】ところで、研磨ブラシ6による固形ダスト2
1の払拭工程では、剥離された黒鉛粒子が空中に飛散す
ることになる。図１及び図２に示した第一の実施例装置
ではその対策を施していないが、この実施例装置(図３
〜図５)ではフレーム構造体5に筒状板15と円形板16がの
覆設されていると共に集塵装置19が付設されており、研
磨ブラシ6で剥離された黒鉛粒子は常にフレーム構造体5
の内部空間20側へ吸引され、更にその内部空間20からダ
クト18を介して集塵装置19で回収される。従って、清浄
化工程で飛散した黒鉛粒子によって電気アーク炉の設置
現場を汚すことがなく、製鋼後の清掃作業に要する負担
を軽減できる。

【００２３】そして、電極ホルダ清浄装置2の搬送と電
極ホルダ1への嵌着、及び上記の動作制御は全て制御室
等からの遠隔操作によって実行させることができ、作業
者が現場に立ち会うことを要しない。尚、各実施例で示
したフレーム構造体5は電極ホルダ1の外周部に係合・嵌
着して固定される機能を有していればよく、例えば、３
脚構造を採用したり、脚の要所に補強用円環体を付設す
る等の構成を採用してもよく、前記の機能を果たすもの
であればその変形は任意である。また、エアーシリンダ
9に関しては油圧シリンダや電動昇降装置を適用するこ
とができ、ガイド機構8に関しても各実施例に示した機
構だけでなく、垂直案内機能と回転トルクに対する係合
制止機能を併有した各種の機構を採用できる。

【００２４】

【考案の効果】本考案の電極ホルダ清浄装置は、以上の
構成を有していることにより、次のような効果を奏す
る。請求項１の考案は、電気アーク炉による製鋼作業が
終了した後に劣悪な作業環境の中で行われていた電極ホ
ルダの内面の清浄化作業を自動化し、作業員の労力と時
間の負担を大幅に軽減する。また、電極ホルダの内面に
付着した固形ダストを完全に除去できるため、黒鉛電極
との電気的接触状態を常に良好に保て、電気的スパーク
の発生による電極ホルダの溶損とそれに伴う冷却水の漏
水事故を防止でき、結果的に電極ホルダの寿命を長くす
ることが可能になる。請求項２の考案は、電極ホルダの
内面の清浄動作中に飛散する黒鉛粒子等を効率的に集塵
し、作業現場が汚れることを防止して清掃作業に要する
負担を軽減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例に関して、電極ホルダへ電極ホル
ダ清浄装置を装着した状態における断面図(図２のＡ-Ａ
矢視断面)である。

【図２】第一の実施例に関して、電極ホルダへ電極ホル
ダ清浄装置を装着した状態における平面図である。

【図３】第二の実施例に関して、電極ホルダへ電極ホル
ダ清浄装置を装着した状態における平面図である。

【図４】第二の実施例に関して、電極ホルダへ電極ホル
ダ清浄装置を装着した状態における断面図(図３のＢ-Ｂ
矢視断面)である。

【図５】第二の実施例に関して、研磨ブラシが電極ホル
ダ1の内面に嵌入されて、清浄化動作実行中の状態を示
す断面図(図３のＢ-Ｂ矢視断面)である。

【符号の説明】

1…電極ホルダ、1a…電極ホルダの電極接触側内面、2…
電極ホルダ清浄装置、3…ワイヤロープ、4…吊り金具、
5…フレーム構造体、6…研磨ブラシ、7…モータ(回転駆
動部)、8…ガイド機構(ガイド部)、9…エアーシリンダ
(昇降駆動部)、10a,10b…係合部材、11…補強板、12…
小型テレビカメラ、13a,13b…駆動用エアー供給管、14
…電気系ケーブル、15…筒状板、16…円形板、17…穴、
18…ダクト、19…集塵装置、20…内部空間、21…固形ダ
スト、Ｒ…電極ホルダの電極接触側内面の曲率半径。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】開放端側が電気アーク炉の電極ホルダの
外周部に係合・嵌着するフレーム構造体と、前記電極ホ
ルダの電極接触側内面の曲率半径より僅かに大きい半径
を有した研磨ブラシと、前記研磨ブラシの中心に回転軸
を固定させて前記研磨ブラシを回転させる回転駆動部
と、前記フレーム構造体と前記回転駆動部の間に構成さ
れた係合摺動機構であり、前記研磨ブラシを前記電極ホ
ルダ内へ案内するガイド部と、前記フレーム構造体に固
定されており、前記回転駆動部を昇降移動させる昇降駆
動部とからなる電極ホルダ清浄装置。
【請求項２】フレーム構造体の開放端側以外を板材で
覆い、その板材に形成された孔を介して内側空間から吸
気・集塵する集塵装置を付加した請求項１の電極ホルダ
清浄装置。