JPS61290692A

JPS61290692A - 電気炉

Info

Publication number: JPS61290692A
Application number: JP61137236A
Authority: JP
Inventors: ゲルハルト・フープヴェーバー; マクシミリアン・メイリンガー
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1986-12-20
Also published as: EP0207929A1; US4651326A

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】（産業上の利用分野）本発明は、電極保持手段、特にプラズマバーナ、の、中
で軸方向に移動可能で且つ揺動可能である電極を備えた
電気炉、特にプラズマ炉、に関する。

（従来の技術）この種のプラズマ炉は、英国特許第１，３９０゜３５１
号から知られている。この電気炉においては、電極は、
その軸を垂直線に関して傾けて、炉に相対的に回転可能
な円筒状ブッシングに挿入されている。これにより、円
筒状ブッシングが円錐面にそって回転するとき、電極の
軸は動く。圧力媒体シリンダのピストンロッドは、ユニ
バーサル継ぎ手により電極にちょうつがいで結合された
テンシジンロツドの中間部により、電極の上側で外側の
端部に係合していて、これにより、円筒状ブッシングに
関して電極を昇降させる。

（発明が解決しようとする問題点）この周知の電気炉の欠点は、その構造が比較的大きな高
さを要することと、炉容器の上に大きな開放空間を必要
とすることである。さらに、電極は、予め定められ変更
できない開口角を有する円錐にそってのみ移動でき、こ
のため、電極のマウスピースは、電極を所定の高さに位
置させたとき、一定の直径を有する円にそってのみ移動
できる。

加熱され溶解されるべき材料への熱の導入は、アークが
材料に当たる場所で有効になる。もし電極が該材料に関
して十分な運動の自由度をもっていないと、溶解した材
料の望ましくない局所的な過熱が発生し得る。

本発明の目的は、初めに定義された種類の電気炉におい
て、電極が出来るだけ大きな自由度を持ち、かつ、加熱
すべき材料の局所的な過熱が確かに防止できる電気炉を
提供することである。

（問題点を解決するための手段）この目的は、本発明により、次のように実現できる。電
極は、球状ベアリングにより電極支持手段に取り付けら
れているため、自在に動かせる。

この電極は、ベアリングの中で軸方向に変位可能に案内
され、そして、一端をベアリングに他端を電極に係合し
た少なくとｔ１一つの補正手段によってベアリングに相
対的に動かせる。さらに、電極の軸方向に見たときに相
互にある角度をなす少なくとも二つの補正手段が、それ
ぞれ、一端を電極保持手段に他端をベアリングにちょう
つがいで結合される。

（発明の効果）本発明に係る電気炉により、材料の表面の主要な部分に
わたって出来るだけ一様な熱の導入が可能になる。さら
に、電気炉は小型になり、その構造的高さは低い。

（実施例）好ましい実施例においては、球状ベアリングは、球状継
ぎ手として作られる。この球状継ぎ手において、球は、
電極の軸方向の長さの一部で電極を囲むスリーブに延長
されるように作られ、そのスリーブにおいて、電極を軸
方向に移動する補正手段とベアリングを揺動するための
補正手段とが係合している。

好ましくは、電極は、炉のふたの中で案内される。ずな
わら、炉のふたは、電極保持手段とじて機能する。

操作による電極の移動が長くなるにつれ電気炉のカソー
ドから底電極への電流経路が長くなるのを補償するため
（そして、浴に生じる電圧降下を避けるため）、底電極
は、好ましくは、底のトラフ状の凹部の最低点に配置さ
れる。このトラフ状四部の深さは、好ましくは、底の他
の部分に関して、底から測定される浴の最大の深さにほ
ぼ等しい。

電流供給ケーブルにねじれ歪みを与えないようにするた
め、ベアリングは、好ましくは、ねじれ防止手段により
、特にベアリングに固く取り付けられ且つ電極保持手段
に動きうるように支持されている保持手段により、電極
の軸の回りの回転を確実に生じさせない。

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

プラズマ炉Ｉは、耐熱性のライニング２を備えふた４で
おおわれた炉容器３よりなる。ふた４には開口５が中央
に設けられていて、水冷された電極７すなわちプラズマ
バーナが、この間口５を通って炉の内部８へ突き出る。

この電極７は、ふた４の上に近接して位置する電極保持
手段６に取り付けられる。

電極７は、案内スリーブ９の中で案内され、軸ＩＯの方
向に動かせる。案内スリーブ９は、その低い方の端部に
、球状ベアリング部１１を備えていて、この球状ベアリ
ング部１１は電極保持手段　　′６の水平に分割可能な
球状の頂部（表面）１２に、自在に揺動可能に取り付け
られる。これにより、電極７は、垂直線に関して任意の
必要な角度の位置に傾けることができる。二つの補正手
段は、圧力媒体シリンダ１３．１４として作られ、好ま
しくは底面で９０°の角度をなしていて、電極７を揺動
させるために用いる。この圧力媒体シリンダ１３．１４
は、一端で電極保持手段６に、他端で、そこから縦の位
置で案内スリーブ９の上端に、ちょうつがいで結合され
ている。

２個の圧力媒体シリンダ１５．１６は、電極７の軸方向
の移動のために用いる。この圧力媒体シリンダ１５．１
６は、それぞれ、案内スリーブ９とブラケット１７を介
して電極７にちょうつがいで結合されていて、両シリン
ダ１５．１６の軸は、電極７の軸に平行に整列されてい
る。

電極７の回転を、したがって、電流供給ケーブル１８や
冷却剤ダクトのねじれ歪みを防止するために、半径方向
に外側へ伸びるフォーク状のねじれ防止手段１９が、案
内スリーブ９に取り付けられ、電極保持手段に固定され
たビン２０がこのねじれ防止手段１９に係合する。

炉容″ａ３は、中央のトラフ状の凹部２Ｉを備えた底部
２２を有する。底電極（アノード）２３は、凹部２１の
最低位置に配置される。球状の凹部２１は、はぼ水平な
底部の残りの部分２２に比べて、はぼ水平な底部２２か
ら測定して、浴２６の最大の深さ２５にほぼ等しい深さ
を有する。底電極２３を中央の凹部２Ｉに配置すること
により、電流経路は、操作による電極７の移動につれ長
くなるが、凹部２１を備えていない底部２２に比べてよ
りわずかな爪だけ長くなる。これにより、長くなった電
流経路から生じる浴２６中の電圧降下は、アノードにく
ぼみを持たない底部に比べて、より低く保つことができ
る。

電極７を交換するために、圧力媒体シリンダ１５゜１６
またはブラケット１７が、電極７からはずされる。続い
て、電極７は、案内スリーブ９から引き抜くことができ
る。

第４図によれば、球状ベアリング部＋１を備えた案内ス
リーブ９は、プラズマ炉ｌのふた４に直接取り付けられ
る。さらに、電極７°は、電極７゜のシャフト２８より
大きな直径を有するマウスピース２７を備えている。電
極７゛を簡単に取りはずせるように、滑動体２９が、案
内スリーブ９の中に挿入され、案内スリーブ９に急速ク
ランプ手段３０で固定されている。電極７°を交換する
には、急速クランプ手段３０を取りはずし、電極７゜を
案内スリーブ９から滑動体２９と共に引き出すだけで十
分である。

本発明は、以上に説明した実施例に限定されず、種々の
点で変更できる。たとえば、補正スピンドルのような他
の補正手段が、圧力媒体シリンダ１３゜１４と１５．１
６の一方または双方の代わりに使用できる。さらに、独
立に揺動可能な複数の（たとえば、３個の）電極を備え
ることができる。本発明は、プラズマバーナだけでなく
、通常の電極に対しても有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、図式的に示されたプラズマ炉の断面図である
。第２図は、第１図の■−■線での断面図である。第３図は、第２図の矢印■方向の図である。第４図は、別実施例の第２図に類似した断面図である。！・・・プラズマ炉、　　６・・・電極保持手段、７・
・・電極、　　　　　１１・・・球状ベアリング、１３
．１４．１５．１６・・・シリンダ。特許出願人　ホエストーアルビン・アクチェンゲゼルシ
ャフト代　理　人　弁理士　青　山　葆　ほか２名ＦＩＧ、　
２　・Ｉ” ＦＩＧ、　４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電極保持手段と、この電極保持手段で軸方向に移
動可能で且つ揺動可能な電極とを備えた電気炉において
、上記の電極を上記の電極保持手段に自在に動かせるよう
に取り付けるための球状ベアリングと、この球状ベアリ
ングの中に軸方向に移動できるように案内される上記の
電極と、第１の端部で上記の球状ベアリングに第２の端部で上記
の電極に係合され、且つ、上記の球状ベアリングに相対
的に移動できる少なくとも１個の第１補正手段と、上記の電極の軸方向に見たときに相互にある角度をなし
ていて、且つ、第１の端部を上記の電極保持手段に第２
の端部を上記のベアリングにそれぞれちょうつがいで結
合されている少なくとも２個の第２補正手段を有する電
気炉。
（２）特許請求の範囲第１項に記載された電気炉におい
て、上記の炉がプラズマ炉として設計され、上記の電極がプ
ラズマバーナである電気炉。
（３）特許請求の範囲第１項に記載された電気炉におい
て、上記の球状ベアリングは、上記の電極の軸方向にスリー
ブに接続されている球を含む球状継ぎ手として設計され
、このスリーブは、上記の電極を長手方向の一部で囲み
、且つ、上記の電極を軸方向に移動するために使用され
る上記の第１補正手段と上記のベアリングを揺動するた
めに使用される上記の第２補正手段とにそれぞれ係合し
ている電気炉。
（４）特許請求の範囲第１項に記載された電気炉におい
て、炉のふた部を備え、上記の電極がこのふた部を通って案
内される電気炉。
（５）特許請求の範囲第１項に記載された電気炉におい
て、底電極と、最低位置にこの底電極を収容するトラフ状凹
部を備えた炉底部とを備える電気炉。
（６）特許請求の範囲第５項に記載された電気炉におい
て、浴で満たされ、且つ、上記のトラフ状凹部以外の他の底
部から測られた浴の最大深さが上記のトラフ状凹部の上
記の他の部分に対する深さにほぼ等しい電気炉。
（７）特許請求の範囲第１項に記載された電気炉におい
て、上記の電極の軸の回りの回転を確実に生じさせないよう
に上記ベアリングを上記の電極保持手段に保つねじれ防
止手段を備える電気炉。
（８）特許請求の範囲第７項に記載された電気炉におい
て、上記のねじれ防止手段が、上記の球状ベアリングに固く
取り付けられ且つ上記の電極保持手段に移動可能に支持
される保持手段より形成される電気炉。