JP2984173B2 - 取鍋精錬電極装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は取鍋に収納した金属溶湯
等の溶解材を加熱するアークを発生する黒鉛電極棒を３
本並設した取鍋精錬電極装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、取鍋に収納した溶鋼を黒鉛電極棒
によるアークで昇熱しつつ、スラグ精錬する取鍋精錬が
行われている。ここでアークを発生する取鍋精錬電極装
置として、アークを発生する黒鉛電極棒を保持する電極
保持部を設け、電極保持部の下面に防炎盤を配置し、防
炎盤により溶解材の熱から電極保持部を保護する様にし
たものが知られている。このものでは黒鉛電極棒は３本
並設されており、三相交流が給電される。

【０００３】このものでは図８に示す様に、円弧中心Ｐ
６の周りに仮想的に描かれる仮想円軌跡Ｐ７にそって、
３本の黒鉛電極棒８００の軸芯Ｐ５は略均等間隔で配置
されている。これにより３本の黒鉛電極棒８００による
均一加熱性が確保される。仮想円軌跡Ｐ７はＰＣＤ（Ｐ
ｉｔｃｈ−Ｃｉｒｃｌｅ−Ｄｉａｍｅｔｅｒ）と呼ばれ
る。

【０００４】上記した取鍋精錬電極装置では、各防炎盤
８０２の先端から第１突出耳部９００を設け、防炎盤８
０２の側面部から第２突出耳部９０１を設けている。そ
して図８から理解できる様に突出耳部９００及び９０１
のボルト挿通孔９００ｃ及び９０１ｃにボルト９０２を
通し、ナット９０３を締めて防炎盤８０２を電極保持部
９５０に固定している。

【０００５】このものでは、突出耳部９００及び９０１
が防炎盤８０２の外縁の外側に配置されている関係で、
ボルト９０２も防炎盤８０２の外縁の外側に配置されて
いる。そのためボルト９０２の着脱が容易である利点が
得られる。また上記した取鍋精錬電極装置では、隣設す
る防炎盤８０２同士におけるスパーク防止のため、隣設
する防炎盤８０２同士の距離Ｌ４（図７参照）を所定量
必要とするため、隣設する防炎盤８０２に第２突出耳部
９０１を接近させるには限度がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記装置で
は、第２突出耳部９０１が防炎盤８０２の外縁の外側に
配置されているため、仮想円軌跡Ｐ７の直径Ｄ１が大き
くなりがちである。この場合、それだけ黒鉛電極棒８０
０が外側方向に位置することになる。即ち、取鍋に内張
されている耐火物層の内周面に黒鉛電極棒８００がその
ぶん近づく。

【０００７】この場合、黒鉛電極棒８００から発生する
アークが取鍋の耐火物層に近づくことになり、取鍋の耐
火物層の損傷が促進され、耐火物層の寿命は必ずしも充
分ではない。一方、取鍋の耐火物層の損傷を抑制すべく
仮想円軌跡Ｐ７の直径Ｄ１を小さくすると、隣設する防
炎盤８０２同士の間でスパークが生じ易くなる。

【０００８】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、防炎盤同士のスパーク発生を抑制しつつ仮想円
軌跡の直径を小さくでき、これにより取鍋の耐火物層の
損傷を抑制し、耐火物層の長寿命化に貢献できる取鍋精
錬電極装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の取鍋精錬電極装
置は、取鍋内の溶解材を加熱するアークを発生する黒鉛
電極棒を保持する電極保持部と、黒鉛電極棒が挿通され
る電極挿通孔を有し電極保持部の下面に対向して配置さ
れた防炎盤と、防炎盤の先端部を電極保持部に固定する
第１固定部及び該防炎盤の側面部を電極保持部に固定す
る第２固定部とを備えた１組の電極装置を用い、電極装
置を３組近接させて構成され、各黒鉛電極棒の軸芯が仮
想円軌跡にそって配置された取鍋精錬電極装置におい
て、第１固定部及び該第２固定部のうち少なくとも第２
固定部は、電極保持部の下面に当接して固定される第１
当接板部と、防炎盤の上面に当接して固定される第２当
接板部と、第１当接板部及び第２当接板部を連設すると
共に防炎盤の上面と電極保持部の下面との間に隙間を形
成する連設立板部とで構成され、第１当接板部、第２当
接板部及び連設板部は、防炎盤の外縁から外側に突出し
ていない構成とされ、仮想円軌跡の径を小さくしたこと
を特徴とするものである。

【００１０】

【作用】第２固定部は、防炎盤の外縁から外側へは突出
していない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。電極装置１は、図１に示す様に、黒鉛電極棒１０
と、黒鉛電極棒１０の外周部を保持する略筒状の銅系の
電極保持部１１と、電極保持部１１を支持する基部１２
と、電極保持部１１を金属溶湯の熱から保護する防炎盤
１２とを備えている。電極保持部１１には、黒鉛電極棒
１０に給電する給電管１５が装備されている。電極保持
部１１にはクランパー１７が装備されている。クランパ
ー１７は、保持軸１７０により回動可能に枢支されたク
ランプレバー１７１と、クランプレバー１７１にピン１
７１ｋにより連設された作動レバー１７２とを備えてい
る。作動レバー１７２によりクランプレバー１７１が矢
印Ｘ１方向に回動すると、クランパー１７の挟持作用が
得られる。クランパー１７の挟持作用により黒鉛電極棒
１０が電極保持部１１に保持されてる。なお黒鉛電極棒
１０を下降する際にはクランパー１７を緩める。

【００１２】図２は防炎盤１２の平面図を示し、図３は
防炎盤１２の断面図を示す。防炎盤１２はステンレス鋼
製であり、図２に示す様に電極挿通孔１２０を有するリ
ング部１２２と、リング部１２２の基端部１２２ｘ側に
連設された２個の脚部１２４とを備えている。防炎盤１
２のリング部１２２及び脚部１２４には冷却水通路１２
６が形成されており、冷却水通路１２６には給水パイプ
１２７から冷却水が供給され、防炎盤１２は冷却され
る。これにより電極保持部１１の高温化抑制に有利であ
る。

【００１３】防炎盤１２の縦孔１２ｃには、ボルト挿通
孔２０を有すると共に補強をも兼ねる比較的厚肉の座筒
部２１が液密的に溶接等で固定されている。座筒部２１
の上端２１ｍ及び下端２１ｎは微量ながら防炎盤１２の
表出面から突出している。防炎盤１２のリング部１２２
の先端部１２２ｙ側には、第１固定部としての突出耳部
２３が固定されている。突出耳部２３は断面Ｌ字形状を
なし、ボルト挿通孔２３０を有する水平板部２３１と、
防炎盤１２に固定されている垂直板部２３２とを備えて
いる。

【００１４】更に図５に示す様に、防炎盤１２の脚部１
２４には第２固定部としての固定ブラケット３が設けら
れている。固定ブラケット３はステンレス鋼製であり、
防炎盤１２の外縁１２ｉから外側には突出しない非突出
型である。図４に示す様に、固定ブラケット３は、電極
保持部１１の下面１１ｅに当接して固定される水平状の
第１当接板部３０と、防炎盤１２の上面１２ｅに当接し
て固定される水平状の第２当接板部３２と、第１当接板
部３０及び第２当接板部３２を連設する垂直状の連設立
板部３３とで構成されている。第１当接板部３０はボル
ト挿通孔３０ｃをもち、第２当接板部３２はボルト挿通
孔３２ｃをもつ。

【００１５】そして図１に示す様に、突出耳部２３のボ
ルト挿通孔２３０にボルト２３５を挿通してナット２３
６を締めることにより、防炎盤１２のリング部１２２の
先端部は電極保持部１１に固定されている。また図４に
示す様に、座筒部２１のボルト挿通孔２０にボルト２０
０を挿通しナット２０２を締めることにより、固定ブラ
ケット３は防炎盤１２に固定され、更に、固定ブラケッ
ト３のボルト挿通孔３０ｃにボルト２４０を挿通して締
めることにより、防炎盤１２の脚部１２４は電極保持部
１１の下面１１ｅに固定されている。これにより防炎盤
１２は電極保持部１１の下面１１ｅに対面する様に保持
されている。

【００１６】この様に防炎盤１２を保持した状態におい
て、防炎盤１２の上面１２ｅと電極保持部１１の下面１
１ｅとの間に隙間３９が形成されている。隙間３９には
工具を挿入するのが容易となり、ボルト２００、２４０
の脱着が容易となる。また隙間３９は空気断熱層として
も機能するので、電極保持部１１に対する保護性が増
す。

【００１７】更に図６に示す様に固定台５には昇降部６
が矢印Ｙ１、Ｙ２方向に昇降可能に保持されている。昇
降部６には上記した電極装置１が固定されている。そし
て固定台５に固定したウィンチ５０が一方向に作動する
と、ワイヤ５２を介して昇降部６の縦軸部６ａが下降
し、電極装置１ひいては黒鉛電極棒１０が下降する。こ
れにより取鍋の蓋の電極挿入口に黒鉛電極棒１０の下端
が挿通され、黒鉛電極棒１０の下端は取鍋の金属溶湯に
対面する。下降量、即ち黒鉛電極棒１０の下端と金属溶
湯との距離は適宜選択される。なおウィンチ５０が他方
向に作動すると、黒鉛電極棒１０が上昇する。

【００１８】昇降台６にはシリンダ５５が配置されてい
る。シリンダ５５のロッド５５ｅは作動レバー１７２に
連設されており、シリンダ５５の駆動に伴い作動レバー
１７２が作動し、前記クランパー１７が作動する。な
お、黒鉛電極棒１０と溶湯との間で発生するアークによ
り溶湯は昇熱される。このとき、取鍋の溶湯面に浮んで
いるスラグにより、溶湯は精錬され、成分調整される。

【００１９】さて本実施例の取鍋精錬電極装置では、上
記した構成の１組の電極装置１を３組用い、図５に示す
様に３組近接させて構成されている。３本の黒鉛電極棒
１０の軸芯Ａ１は、従来と同様に、円弧中心Ｐ１の周り
の仮想円軌跡Ｐ３にそってかつ正三角形を構成する様に
均等間隔で配置されている。但し図５に示す様に防炎盤
１２の側面部には、従来使用されていた『突出型』の突
出耳部９０１ではなく、防炎盤１２の外縁１２ｉから外
方には突出しない『非突出型』の固定ブラケット３が使
用されている。そのため、隣設する防炎盤１２間の距離
Ｌ４を所要量確保しつつ仮想円軌跡Ｐ３の直径Ｄ２を小
さくすることができる。具体的には直径１４インチ（３
５６ｍｍ）の黒鉛電極棒１０を用いる場合において、Ｐ
ＣＤ（直径）は従来７５０ｍｍ程度であったものが、本
実施例では６９５ｍｍ程度となった。よって、金属溶湯
を貯溜した取鍋に内張されている耐火物層を黒鉛電極棒
１０からそのぶん遠ざけることができ、取鍋の耐火物層
の損傷抑制、耐火物の長寿命化、金属溶湯の清浄化や高
品質化に貢献できる。

【００２０】なお、本例では（ＰＣＤ／黒鉛電極棒径）
の値は（６９５／３５６）＝１．９５であり、２以下に
することができた。 （他の例）上記した実施例では防炎盤１２の先端部には
突出耳部２３が設けられているが、これに限らず固定ブ
ラケット３と同じ形態のものを採用しても良い。

【００２１】

【発明の効果】本発明の装置によれば、防炎盤の側面部
には、従来使用されていた『突出型』の突出耳部ではな
く、防炎盤の外縁から外方には突出しない『非突出型』
の固定部が使用されている。そのため、隣設する防炎盤
間の距離を確保しつつ仮想円軌跡（ＰＣＤ）の径を小さ
くすることができる。そのため溶湯を貯溜した取鍋の耐
火物層を黒鉛電極棒から遠ざけるのに有利となり、取鍋
の耐火物層の損傷抑制、耐火物の長寿命化、金属溶湯の
清浄化に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電極保持部付近の要部の断面図である。

【図２】防炎盤の平面図である。

【図３】防炎盤の断面図である。

【図４】固定ブラケット付近の断面図である。

【図５】黒鉛電極棒及び防炎盤の配置関係を示す平面図
である。

【図６】昇降部付近の側面図である。

【図７】従来技術に係り、黒鉛電極棒及び防炎盤の配置
関係を示す平面図である。

【図８】従来技術に係り、防炎盤の取付構造の断面にし
て示す側面図である。

【符号の説明】 図中、１は電極装置、１０は黒鉛電極棒、１１は電極保
持部、１２は防炎盤、１２ｉは外縁、３は固定ブラケッ
ト、３０は第１当接板部、３２は第２当接板部、３３は
連設立板部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 龍己 愛知県東海市荒尾町ワノ割１番地 愛知 製鋼株式会社内 (72)発明者 伊藤 清春 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の 59 新日本製鐵株式会社 機械・プラン ト事業部内 (72)発明者 小永吉 稔 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の 59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者 内田 正裕 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の 59 日鐵プラント設計株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F27D 11/08 C21C 7/00 F27B 3/00 - 3/28 H05B 7/00 - 7/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】取鍋内の溶解材を加熱するアークを発生す
   る黒鉛電極棒を保持する電極保持部と、黒鉛電極棒が挿
   通される電極挿通孔を有し該電極保持部の下面に対向し
   て配置された防炎盤と、該防炎盤の先端部を該電極保持
   部に固定する第１固定部及び該防炎盤の側面部を該電極
   保持部に固定する第２固定部とを備えた１組の電極装置
   を用い、 該電極装置を３組近接させて構成され、各該黒鉛電極棒
   の軸芯が仮想円軌跡にそって配置された取鍋精錬電極装
   置において、 該第１固定部及び該第２固定部のうち少なくとも第２固
   定部は、 該電極保持部の下面に当接して固定される第１当接板部
   と、該防炎盤の上面に当接して固定される第２当接板部
   と、該第１当接板部及び該第２当接板部を連設すると共
   に該防炎盤の上面と該電極保持部の下面との間に隙間を
   形成する連設立板部とで構成され、 該第１当接板部、該第２当接板部及び該連設板部は、該
   防炎盤の外縁から外側に突出していない構成とされ、該
   仮想円軌跡の径を小さくしたことを特徴とする取鍋精錬
   電極装置。