JPH03500107A - アーク炉の電極支持アーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鯛生産に使用されるアーク炉の電極は支持アームに保持され、この支持アームは その一端に電極挟持装置を有すると共に、垂直方向に調節可能な支柱°に保持さ れる。電極ホルダーとアーム自体は、冷却水供給装置により冷却される。電極に 電流を供給するため、支持アームは一般的に、互いに分離した高電流ラインを備 えている。このような装置は、生産時あるいはメインテナンス時にかなりの費用 がかかることから、全支持アームを銅で製作し電流を通すことが提案されている （ＵＳ−Ａ−２，４９４，７７５）。

支持アームを中空状に構成し、フランジ板によりその前端を閉塞する。

このフランジ板は、電極挟持装置に接続されるフランジ部を構成している。挟持 装置に供給される電流の一部は、フランジ部を介して流れる。

冷却液は支持アームの内部に形成された通路から外部配管を介して挟持装置に供 給されると共に、フランジ部を通過する。しかしながら、このような電極支持ア ームが実際に有効であるかどうかはまだよく分かつていない。少なくとも大形炉 に関するかぎり、支持アームの材料である銅の強度と重量の関係は、極めて好ま しくないようである。

二の欠点は他の公知の構造により解決する（ＥＰ−Ａ−０，１１１１４，１４０ ）。この構造においては、鋼製の支持アームはその外面を銅又はアルミニウムで 覆われている。これは非常に費用がかかる。従って、冷却液通路を内蔵するアー ムの端部にフランジ板を設け、このフランジ板を介して挟持装置の挟持部材と接 続すると共に、電流を供給すればよい。しかしながら、この構造においては実際 には、支持アームを覆う銅から挟持部材に向かって、フランジ部をバイパスして 電流は流れている。このことから、たとえ銅が使用されたとしても、フランジ部 を介して電流を供給することには問題があるようだ。特に、フランジ部の広範囲 にわたり一様に電流を流すのが困難であり、従って、局部的に過熱し早期破壊へ とつながる。

更に別の公知の電極支持アーム（ＦＲ−Ａ−１、３３６４２３）においては、支 持アームをアルミニウム製とすることにより、全体的に電流を通しうる構造とし ているが、フランジ部を介して電極挟持装置に接続されていない。

この支持アームの端部板部材は、挟持装置を形成している節部に溶接されている 。その結果、フランジ部において、フランジ板の接触による電流供給の問題はな い。しかしながら、挟持装置を支持アームより取り外部ないという問題が生じる 。このような問題は、出力、従って、熱の発生が小さい場合やメインテナンスに 対する要求が低い場合には許容できるかもしれない。

本発明の目的は、請求項１の前提項に記載の電極支持アームを提供することにあ り、銅あるいはアルミニウムで覆った鋼製アームに比較して安価で、しかもアー ム部と電極挟持装置の間に取り外し可能なフランジ部を設け、このフランジ部を 介して電流を供給している。

本発明の特徴は、請求項１の特徴項に記載されている。

アームを軽金属で製作することにより、鋼製コアの必要性がなくなると同時に、 装置が安定して作動するようになった。本発明によれば、特に高温において軽金 属が酸化しやすい傾向にあることに起因して発生するフランジ部の問題、及び、 フランジ部両面の接触が悪い場合の焼損の心配がない。これは、フランジ部を冷 却液の通路に近接して設け、冷却液が通過しうるオリフィスを形成したことによ り、フランジ部が良好に冷却されるからである。その結果、局部的な過熱により 危険な状態が発生することはない。更に、冷却液通過用のオリフィスを設けたた め、外部配管が不要となり、構造が簡単になった。

好ましくは、アーム部側のみならず電極挟持装置側においても、軽金属製のフラ ンジ板によりフランジ部を形成し、電極挟持装置の対応する部分の冷却液通路を 形成するに際し役立てるとよい。このような構造により、特にフランジ部の両側 の状態をほぼ同一にし、フランジ部を構成している部材が温度変化により変形す る危険性や、互いに接触して電流を流しているフランジ面が変化する危険性を減 少している。

電極挟持装置により形成された電極クリップを作動させるため、テンションロッ ド、−組のスプリング及び油圧取り外し装置が一般に必要である。本発明によれ ば、これらはフランジ部と電極挟持装置のアーム部に設けられた電極クリップと の間に内蔵されている。このような構造により、電極挟持装置を交換する時に、 作動部材も交換できる利点がある。

アームの冷却液通路を確保するにあたり、フランジ部の冷却の必要性に鑑み、フ ランジ部に幾つかのオリフィスを設けることができる。挟持ブラケットに冷却液 を供給するため、フランジ部に冷却液の通路となるオリフィスを形成すると、更 に冷却効果は増大する。この通路はパイプあるいはホースにより形成することも でき、その一部をアームの外ニー、こ設けてもよい。あるいは、電極クリップの 作動部材の−っであるテンションロッドの中を貫通させてもよい。

本発明を、好ましい具体例を示す図面を参照して、以下詳細に説明する。

第１図は装置の側面図であり、第２図は支持アームの前部における縦断面図であ り、第３図は支持アームの前部の平面図である。

第１図は電気炉ｌの配置図を示しており、３本の電極の内の１本の電極２が図示 されている。各電極には保持装置が設けられており、この保持装置は垂直方向に 調節可能な支柱３、これに固定された支持アーム４、及び、電流と冷却水を供給 する設備５により構成されている。支持アーム４は、後部ア・−ム部１０と電極 挾持装置６を備えており、この電極挟持装置６は更に、アームに固定された部分 ７と挟持ブラケット８から構成されている。本発明において、電極挟持装置は、 その後部に位置するアーム部ｌＯとフランジ９を介して接続されており、互いに 分離することができる。

本発明によれば、支持アーム４の少なくとも一部ｌＯ５好ましくは部分７をアル ミニウムで構成することにより、電流を供給しやすくしている。

アーム部１０は、内部にリブを備えた中空体であり、その内部にハ冷却水が満た されると共に、冷却水を循環させるため、二つの通路が形成されている。その前 端部はフランジ板１１により構成され、これに電極ホルダー６の対応するフラン ジ板】２がねじ止めされ、フランジ結合９を形成している。フランジ板の接続面 においても、電流は伝達される。

フランジ板１１、Ｉ２はアーム部ｌＯあるいはアームに固定された部分７の一部 であるので、これらと同様、アルミニウム又はアルミニウム合金により構成され る。

電極挟持装置のアームに固定された部分は、アーム部ｌＯに接続される細長く延 びたアーム部１３と挾持部材１５を有するフォーク部１４から成り、挟持部材は 電極を挾持する１こめ電極と当接する。この時の両者間の電気抵抗は小さい。電 極ホルダーの挟持ブラケットは、圧力部材１６と連続的に環状に形成されている 。−組のスプリング板１８の作用により、テンションロッド１７を介して後方に 引っ張られると、電極に対し保持力が発生する。電極を交換する時には、スプリ ング板は油圧ピストン装置１９により圧縮され、挟持ブラケットは前方に押され る。アームに固定された部分７と電極ホルダー６の挟持ブラケット８は、公知の 方法で中空状に形成され、冷却水が通過できるようになっている。

アームに固定された部分７の支持部はアルミニウムで構成され、電流を通しやす いので、挟持ブラケット８は従来のように、例えば合金鋼等により形成してもよ い。

電極挟持装置のアームに固定された部分７の冷却水通路２０は、オリフィスを介 してアーム部１０の冷却水通路２９に連通している。オリフィスの一つは、第２ 図において２１で図示されており、このような連続した通路を介して、冷却水は 循環する。フランジ板１１．１２にオリフィス２１を設けたことにより、電極挟 持装置を容易に交換することができると共に、フランジ板も冷却される。対照的 に、ピストン装置１９の油圧ライン２２はフランジ結合部の外側に設けられてい る。

挟持ブラケット８に冷却水を供給するため、アーム部１０の内部には配管が設け られており、フランジ板１１．１２には互いに連通ずるオリフィスが設けられて いる。このオリフィスは、ホース２４を介して公知の方法で挟持ブラケットに接 続されている外部配管２３と連通している。

テンションロッド１７を利用して冷却水を運搬できれば、外部配管は不要である 。このため、第２図の一点鎖線で示すように、中間室２５を設け、これを供給部 と排出部に分離し、図示されてはいないが、それぞれ冷却水の供給管及び排出管 に接続すればよい。中間室２５の内壁は、テンションロッド１７の表面に密接し て形成される。テンションロッド１７には、二つの通水路が長手方向に形成され 、それぞれ供給及び排出オリフィスを介して中間室２５と連通ずると共に、その 通水路はテンションロッド１７の前端において、挟持ブラケット８の冷却水通路 ２６に接続され、第２図の一点鎖線の矢印で示される流路が形成されている。

図示されている実施例においては、挟持部材１５は一体的に電極ホルダーに接続 されている。即ち、挟持部材１５を電極ホルダーに堅固に溶接するか、電極と同 じ側に位置するフォーク１４の壁部の一部により形成することもできる。この壁 部はその外表面も含めて、通水路により十分に冷却されており、アルミニウムは 熱伝導性に優れているところから、従来の着脱可能な挟持部材に比較して、構造 が簡単である。本発明において、挟持部材を分離可能に構成しても、フォーク部 １４に対し絶縁する必要がないので、やはりその構造を簡単にできる。

国際調査報告 国際調査報告 ＰＣＴ／ＥＰ　８９１００４Ｂ０ Ｓ＾　２８２８１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．アーム部（１０）及び電極挾持装置（６）を備え、高導電材料からの電流を 伝えると共に、アーム部（１０）と電極挾持装置（６）との間には導電性フラン ジ部（９）が投げられ、アーム部（１０）に形成された冷却媒体用通路はフラン ジ部に隣接する電極挾持装置の部分（７）に形成された冷却媒体用通路（２０） と連通してなるアーク炉の電極支持アームにおいて、アーム部（１０）は軽金属 により構成され、アーム部のフランジ板（１１）により冷却媒体用通路（２９） の端部を形成し、アーム部（１０）とフランジ部（９）に隣接する電極挾持装置 の部分（７）の冷却媒体用通路（２０，２９）はフランジ部（９）に形成された オリフィス（２１）を介して互いに連通していることを特徴とする電極支持アー ム。
2. ２．フランジ部（９）に隣接する電極挾持装置の部分（７）も又、軽金属により 構成された請求項１記載の電極支持アーム。
3. ３．電極挾持装置は電極クリップ（８，１４，１５，１６）とアーム部（１３） を備え、該アーム部はフランジ部（９）と電極クリップの間に配設されると共に 、電極クリップを作動させる部材（１７，１８，１９）を備えた請求項１又は２ 記載の電極支持アーム。
4. ４．電極クリップはアーム部（１３）に接続された挾持部材（１５）と作動部材 （１７，１８，１９）に接続された挾持ブラケット（８）を備え、挾持ブラケッ トと作動部材はアーム部に対し電気的に絶縁されている請求項３記載の電極支持 アーム。
5. ５．フランジ部（９）に挾持ブラケットの冷却媒体が通過するオリフィスを形成 した請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電極支持アーム。
6. ６．アーム部（１３）の内部に設けられたテンションロッド（１７）を介して、 冷却媒体は挾持ブラケット（８）へ流入あるいは該ブラケットより流出する請求 項５記載の電極支持アーム。