JPH09257370A - 直流電気炉の炉底部交換方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高価な油圧設備を用いずに、簡便でかつ迅速に
作業のできる直流電気炉の炉底部交換装置を提供するこ
とを目的としている。 【解決手段】炉底部を受けるサポート体及びそのサポー
ト体を昇降させるジャッキを載置し、クレーンで吊下げ
る下部ビームと、該下部ビームを移動する台車と、該台
車と下部ビーム間に抜き差し自在な架台とを備えた炉底
部交換装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流アークによっ
て金属を溶解、精錬する直流電気炉の炉底部交換方法及
び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、スクラップを溶解、精錬して金属
材料を得るには、交流電気炉の使用が一般的であった。
ところが、直流電気炉の炉上部に電極が少ないので、電
極周りがシンプル、且つ上部黒鉛電極の原単位や電力原
単位の低減、及びフリッカの減少も期待できるというこ
とで、近年は直流電気炉の使用が注目されている。製鉄
用の直流電気炉には、炉底電極形式を基準に２種類あっ
て、多数（５０〜２００本）の小径棒鋼を炉底耐火物中
に直立、埋設して使用するタイプ（小径多電極空冷方
式）と、１〜３本の水冷した大径棒鋼を炉底に配置する
タイプ（大径少電極水冷方式）が知られている。この両
者はそれぞれ長所、短所があり、どのタイプを採用する
のが最善かは、今のところ結論が出ていない。

【０００３】ところで、小径多電極空冷方式では、耐火
物に埋設された多数の炉底電極棒は、炉外で空気冷却さ
れ、また大径少電極水冷方式では、炉外で水冷却されて
いるが、いずれの方式でも、炉内の溶鋼と接触する部分
は操業中に溶解している。操業していない時は電極の温
度が下がり、耐火物中で凝固するので、電極自体の消耗
量は少ないが、周囲の炉底耐火物が減ってくると、炉底
電極棒も著しく損耗する。特に、直流電気炉において
は、炉底電極とスクラップとの導電性を良好に維持する
ために、炉内に前チャージの溶鋼を残す所謂ホットヒー
ル操業を行っている。そのため炉底耐火物の損耗速度は
他の部位よりも大きく、炉底電極を含む耐火物の更新、
交換等の全面的補修が３ケ月に一度の頻度で必要となる
のである。

【０００４】そこで、炉底電極の交換に関しては、従来
より炉底電極自体をクレーン、ジャッキ等を利用して取
り外し、新しいものに交換する方法や、図８に示すよう
に、電気炉の炉体下部３自体を交換する方法が行われて
いた。最近では、交換作業の能率、迅速性を考慮して、
特開平３−２７９７７８号公報や川崎製鉄技報、ｖｏ
ｌ．２４ Ｎｏ．４ １９９２に開示された油圧駆動の
炉底電極交換装置７も提案され、炉底電極１を含む炉底
部（以下、ボトムという）５の取り外しを効率良く実施
できるようになった。

【０００５】しかしながら、これら刊行物に記載の装置
（例えば、図９）は、油圧設備１１が必要のため高価で
あり、また該交換装置７それ自体の高さが低いときで３
ｍ以上もあり、使用上の不都合が多々存在した。１００
ｔｏｎ直流電気炉の場合、ボトム５の重量が５３ｔｏｎ
はあるので、ある程度大きな装置になることは避けられ
ないと考えられていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、高価な油圧設備を用いない、簡便で且つ迅速に
作業のできる直流電気炉のボトム交換方法及び装置を提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、油圧設備に頼らない点について種々検討を
重ね、短い距離を昇降する機械式ジャッキ、ボトムサポ
ート体及び一定高さの架台を有効に組合わせてボトム交
換作業を行うことに着眼した。本発明は、その着眼に基
づきなされたもので、直流電気炉の炉底部を炉体下部よ
り切り離して新しい炉底部に交換するに際し、下記の作
業を順次行うことを特徴とする直流電気炉の炉底部交換
方法である。 （１）上記炉底部を受けるサポート体、該サポート体を
昇降させるジャッキ及び該ジャッキを支える下部ビーム
を順次載置した台車を、前記炉体下部の直下に移動し、
引続きクレーンにて前記下部ビームを吊り上げ炉底部を
サポート体に密着させる。 （２）空になった台車を架台置場に移動し、一定高さの
架台を載せ、再び該台車を前記炉体下部の直下に戻す。 （３）クレーンで吊り上げ状態で炉体下部と炉底部の係
合を切離し、ジャッキのストロークを調整した後、該炉
底部をクレーンを下げて前記サポート体、ジャッキ及び
下部ビームごと上記架台の上に降ろす。 （４）再び、下部ビームごとクレーンで吊り、その間
に、台車を移動し、架台を台車から除く。 （５）架台のない台車を再び炉体下部直下に戻し、クレ
ーンを下げて炉底部を下部ビームごと台車に直接降ろ
し、載置する。 （６）該台車を、炉底部置場へ移動させ、炉底部の新旧
交換を行う。 （７）新炉底部、サポート体及び下部ビームを載置した
架台を載せた台車を、再び前記炉体下部に移動し、新炉
底部を下部ビームごとクレーンにて吊り、その上面をジ
ャッキの調整で炉体下部に密着させ、係止する。 （８）クレーンを下げて、サポート体及びジャッキを上
記下部ビームごと架台上に戻す。 （９）該台車を、炉体直下から移動、撤去する。

【０００８】また、本発明は、直流電気炉の炉底部を炉
体下部より切離して新しい炉底部に入れ替える直流電気
炉の炉底部交換装置であって、上記炉底部を受けるサポ
ート体及びそのサポート体を昇降させるジャッキを載置
し、クレーンで吊下げる下部ビームと、該下部ビームを
移動させる台車と、該台車と該下部ビームの間に抜き差
し自在の一定高さの架台とを備えたことを特徴とする直
流電気炉の炉底部交換装置でもある。

【０００９】なお、本発明は、大径炉底電極を炉底部と
切り離して単独に交換する際にも、利用できるものであ
る。その場合には、大径炉底電極及びその周囲耐火物を
容易に取り外すように工夫しておく必要がある。例え
ば、炉底電極の１ユニットにフランジを設けて、取り外
し自在にするとか、電極周囲の耐火レンガを容易に取り
外せる構造とする。

【００１０】本発明では、直流電気炉の所謂ボトムを、
一時的にクレーンで支える上吊りビームと、これまた一
時的に該ボトムを支えるサポート体、該サポート体をわ
ずかな距離昇降させる機械式ジャッキ、これらを支える
下部ビームとで、直流電気炉を挟むように設けると共
に、下部ビームと搬送台車との間に抜き差し自在な架台
を配置するようにしたので、従来のボトム交換装置の欠
点であった高価で大型の油圧装置を利用せずとも、容易
で迅速にボトム交換ができるようになる。

【００１１】以下、実施例において、本発明の内容を、
ボトム交換装置を使用する手順を追って説明する。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜７は、本発明に係る装置の
使い方を、ボトムの取り外す場合で模式的に示したもの
である。まず、補修のため空にした１００ｔ直流電気炉
（炉体支持構造は図示せず）の炉体直下に、図１に示す
ように、予め準備したジャッキ１２、ボトム５のサポー
ト体１３を載置した下部ビーム１４を台車８で搬送し、
位置決めを行う。ここで、台車８は、操業時に出鋼した
溶鋼を入れた取鍋を運ぶもので良い。ジャッキ１２は、
機械式で重量５０ｔのボトム５をサポート体１３ごとほ
んのわずかな距離だけ昇降させるものであれば良い。

【００１３】つぎに、直流電気炉の直上に、上吊りビー
ム９をクレーン（図示せず）でセットし、上吊りビーム
９に付帯のチェーン１０で上記サポート体１３等を下部
ビーム１４ごと吊り上げる。その際、空になった台車８
は、その後の作業で用いる架台（デッキ付き）１５を取
りに行き、それを上記懸垂状態にある下部ビーム１４の
下側に台車８ごとセットする（図２）。そして、ジャッ
キ１２を調整して、該架台１５上にボトム５も含めて下
部ビーム１４を載せる（図３）。なお、図２〜図７で
は、電気炉の炉体を上下に２分する線は省略し、また図
１も含めて各図に炉底電極が描かれていない。

【００１４】引続いて、ボトム５を炉体下部３に係止し
てある止め金具（図示せず）を外し、チェーン１０を若
干ゆるめて、該ボトム５を炉体下部３から切り離す（図
４）。その後、チェーン１０を巻き上げて、台車８を移
動できるように、架台１５と下部ビーム１４の間に隙間
をあける（図５）。最後に、架台１５を取り外してきた
台車８を元の位置に戻し、上吊りビーム９のチェーン１
０を弛めて、ボトム５を下部ビーム１４ごと台車上に直
接載せる（図６）。そして、チェーン１０を下部ビーム
１４からはずして、ボトム５等をボトム置場（補修場
所）に移動する（図７）。

【００１５】以上がボトム取り外し手順であるが、取付
け作業は上記のほぼ逆の手順で行えば良い。なお、説明
に図面を多数用いたので、上記作業は非常に厄介な感じ
を与えるが、実際には通常の重量物搬送の玉掛作業程度
の労力（３名）と時間（２．５時間）で十分である。ま
た、別の機会にボトム５ではなく、ボトム５に３本設け
られている炉底電極１自体を１本ずつ本発明に係る装置
を利用して実施してみた。本発明に係る装置は、これら
炉底電極１を１本ずつ交換するには、装置が大掛かりで
もったいないが、その点を除くと何ら不都合はなく、使
用できた。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、従来の
油圧を利用した直流電気炉のボトム交換装置を用いず
に、クレーン及び台車を利用できるボトム支えの下部ビ
ームをベースにして、簡便で且つ迅速に作業のできる方
法及び装置の提供に成功した。その結果、装置費用が従
来の１／３ですみ、また電気炉設置高さを従来より１．
５ｍは低くできるので、新しい工場の建設において初期
投資の大幅な軽減が期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る炉底部交換装置を炉体下部に配置
した模式図である。

【図２】架台を載せた台車を、炉体下部に配置した状況
を示す図である。

【図３】ジャッキを伸ばすと共に、チェーンを緩め、下
部ビームを架台に安定させた状態を示す図である。

【図４】ボトムを炉体下部から切離し、ジャッキを調整
して、それらの間に空間を形成した様子を示す図であ
る。

【図５】ジャッキを縮め、架台と下部ビーム間に空隙を
設けた状況を示す図である。

【図６】台車上の架台を撤去するため、台車を移動させ
ることを示す図である。

【図７】切離したボトムを台車上に下部ビームごと直接
載せる状況を示す図である。

【図８】従来のボトム交換方法を示す図であり、炉体下
部ごと交換する場合の例である。

【図９】油圧設備を備えた従来の炉底電極交換装置の側
面図である。

【符号の説明】

１ 炉底電極 ２ 水冷ジャケット ３ 炉体下部 ４ 炉体上部 ５ 炉底部（ボトム） ６ 回転台 ７ 従来の炉底電極交換装置 ８ 台車 ９ 上吊りビーム １０ チェーン １１ 油圧設備 １２ ジャッキ １３ サポート体 １４ 下部ビーム １５ 架台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電気炉の炉底部を炉体下部より切り
   離して新しい炉底部に交換するに際し、下記の作業を順
   次行うことを特徴とする直流電気炉の炉底部交換方法。 （１）上記炉底部を受けるサポート体、該サポート体を
   昇降させるジャッキ及び該ジャッキを支える下部ビーム
   を順次載置した台車を、前記炉体下部の直下に移動し、
   引続きクレーンにて前記下部ビームを吊り上げ炉底部を
   サポート体に密着させる。 （２）空になった台車を架台置場に移動し、一定高さの
   架台を載せ、再び該台車を前記炉体下部の直下に戻す。 （３）クレーンで吊り上げ状態で炉体下部と炉底部の係
   合を切離し、ジャッキのストロークを調整した後、該炉
   底部をクレーンを下げて前記サポート体、ジャッキ及び
   下部ビームごと上記架台の上に降ろす。 （４）再び、下部ビームごとクレーンで吊り、その間
   に、台車を移動し、架台を台車から除く。 （５）架台のない台車を再び炉体下部直下に戻し、クレ
   ーンを下げて炉底部を下部ビームごと台車に直接降ろ
   し、載置する。 （６）該台車を、炉底部置場へ移動させ、炉底部の新旧
   交換を行う。 （７）新炉底部、サポート体及び下部ビームを載置した
   架台を載せた台車を、再び前記炉体下部に移動し、新炉
   底部を下部ビームごとクレーンにて吊り、その上面をジ
   ャッキの調整で炉体下部に密着させ、係止する。 （８）クレーンを下げて、サポート体及びジャッキを上
   記下部ビームごと架台上に戻す。 （９）該台車を、炉体直下から移動、撤去する。
2. 【請求項２】 直流電気炉の炉底部を炉体下部より切離
   して新しい炉底部に入れ替える直流電気炉の炉底部交換
   装置であって、上記炉底部を受けるサポート体及びその
   サポート体を昇降させるジャッキを載置し、クレーンで
   吊下げる下部ビームと、該下部ビームを移動させる台車
   と、該台車と下部ビームの間に抜き差し自在の一定高さ
   の架台とを備えたことを特徴とする直流電気炉の炉底部
   交換装置。