JPS6253917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、製錬などに用いる電気炉の電極に
給電するための電気炉における給電装置に関す
る。

例えば金属などを製錬する製錬用電気炉は、炉
内通電を図るための電極が設けられており電極へ
の通電は通常給電クランプにて行なつているが、
特殊な目的のため電極自体を回転する必要のある
場合は、電極への給電方法として電極の外周近傍
に固定させた給電ブラシを、回転する電極の周囲
に直接接触させるブラシ周囲接触方式が採用され
ている。ところが、この種従来の給電方式では、
電極の回転に伴う電極の心ぶれにより給電ブラシ
の接触不良を生じてアークを発生し、給電ブラシ
の焼損などの事故が生じやすいばかりか、事故が
発生しないまでも給電ブラシの摩耗が著しく頻繁
にその交換を行なわなければならず、電気炉稼動
効率向上の妨げとなつていた。

この発明は、以上の点に鑑み成されたものであ
つて、すなわちこの発明は、給電ブラシの焼損な
どの事故が発生するおそれがないばかりか給電ブ
ラシの摩耗を極力少なくし、かつ給電ブラシの接
触不良をなくして、電気炉稼動効率の向上が図れ
る電気炉における給電装置を提供することを目的
とする。

したがつて、この目的を達成するためにこの発
明の電気炉における給電装置は、電気炉の回転電
極に給電する電気炉における給電装置において、
上記回転電極の周囲に取り付けられた給電リング
と、該給電リングの上下面を弾発的に挾持する給
電ブラシ、とを少くとも具備することを特徴とす
る。

以下、図示の一実施例によりこの発明を説明す
る。

第１図は、この発明に係る電気炉の給電装置が
付設された電気炉としての亜鉛蒸留炉の正面方向
からの断面図であり、この亜鉛蒸留炉は、炉頂に
は数本の上部電極１が設けられていると共に、炉
底の排鉱皿２の中央位置には下方に突出して回転
電極としての単一の下部電極３が設けられてい
る。上記上部電極１は、炉頂に環状空隙を周囲に
残して垂直下方に向けて挿入されており、環状空
隙には例えば４つと云つた適宜数の装入物供給口
４が設けられていて、装入物は、図示しない供給
ホツパから適当な予熱器を経て例えば炉頂上に設
けられたホツパに送られ、そこから装入物供給口
４に通じる送入脚６を経て炉内に供給されるよう
になつている。

一方、上記下部電極３は、例えば直径800mmの
大きさを有し排鉱皿２の回転に伴い回転軸Ｇを中
心に回転されるようになつており、該下部電極３
の上端周囲には第１図と第２図に示すように電流
を分散する銅製リング３ａが付設されていて、炉
内通電状態を良好にし、また炉下部での余剰発熱
現象を回避する構成となつている。

次に、上記下部電極３を中心にして設けられる
給電装置を第３図から第６図により説明する。

上記下部電極３の下部周囲には、例えば銅鋳物
でできた円板状の給電リング７が取り付けられて
おり、この給電リング７のリング幅Ｌはこの実施
例では例えば300mm程度に設定されていて、下部
電極３の電流流出面積の拡大を図るために流出面
積が例えば1.77×10⁴cm²に設定されている。この
給電リング７の上部には、第４図に示すように少
くとも１箇所にスクレーパ８が吊下げられてお
り、このスクレーパ８により給電リング７上の粉
塵などの異物を給電リング７の回転に伴い除去で
きるようになつている。

上記給電リング７の近傍には、複数（この実施
例では９基）の給電ブラシ部９が床より絶縁して
支持されており、この各給電ブラシ部９は、第５
図に示すように水冷用給排水銅管Ｔに固定された
支持部材１０の二葉の支持端１０ａ，１０ａに
各々ボルトナツトで取り付けられた導電性材料よ
り成る可撓コーペル１１，１１と、この可撓コー
ペル１１，１１の先端に固着されて前記給電リン
グ７の上下面に摺接される給電ブラシ１２，１２
と、該給電ブラシ１２，１２を上記可撓コーペル
１１，１１に抗して給電リング７の上、下面に加
圧付勢する加圧装置１３，１４とより概略構成さ
れている。

上記給電ブラシ１２，１２は、第７図と第８図
に示すように、例えば銅粉と黒鉛とを混ぜた材料
で直方体形状に成形されその厚みはH₃となつて
おり、この上面１２ａは、可撓コーペル１１が接
合される給電面でかつ加圧装置１３，１４により
加圧される加圧面とされていると共に、下面１２
ｂは、給電リング７の上面あるいは下面が摺動さ
れる摺動面とされていて、第５図に示すように給
電ブラシ１２，１２はコーペル押え板１２ｃ，１
２ｃを介して可撓コーペル１１，１１に対してボ
ルト締めして取り付けられている。また、上記加
圧装置１３，１４は、ボルトナツト１５ａ，１５
ａを介して座板１６に支持されて給電ブラシ１２
を覆うブラシ枠１７と、このブラシ枠１７に内蔵
されたスプリング１８の両端を受けるスプリング
受板１９及びスプリング押え板２０と、このスプ
リング受板１９と上記コーペル押え板１２ｃとの
間に介在される鋼球２１と、を有しており、上記
スプリング押え板２０を上下動操作する調節ボル
トナツト２２によりスプリング１８を介して給電
ブラシ１２を給電リング７の上面あるいは下面に
所定の面圧たとえば200ｇ／cm²〜650ｇ／cm²で加圧
できるようになつている。

しかして、各給電ブラシ部９の加圧装置１３，
１４の調節ボルトナツト２２を調節して給電ブラ
シ１２を加圧して給電リング７に摺接した状態で
は、第４図に示すように、加圧装置１３のスプリ
ング押え板２０の内面からコーペル押え板１２ｃ
の内面までの距離がH₁とされ、同様に加圧装置
１４のスプリング押え板２０の内面からコーペル
押え板１２ｃの内面までの距離がH₂とされてい
て、この実施例では給電ブラシ１２の面圧は第９
図に示すように上記H₁，H₂の値により設定でき
るようになつている。

次に、下部電極３の周囲に設けられて給電リン
グ７および各給電ブラシ部９を覆つて保護する防
塵カバー２３について説明する。

第３図と第５図に示すように、この実施例防塵
カバー２３は、給電リング７の円周方向に沿つて
５分割され、かつ床より絶縁支持されていて、各
給電ブラシ部９に対応する位置には該給電ブラシ
部９の点検蓋２３ａが着脱自在にとり付けられて
いる。

次に、以上の構成における作用を説明する。

排鉱皿２が回転駆動されると共に可撓コーペル
１１，１１がたとえば断面電流密度111A／cm²で
通電されると、下部電極３は給電ブラシ１２，１
２と給電リング７を介して給電され、この下部電
極３と上部電極１の組合せにより炉内には装入物
を通して一様な通電分布状態が得られ、炉内温度
が最適に保たれる。この際の給電ブラシ１２，１
２は、標準設定面圧が例えば450ｇ／cm²程度とさ
れていると共に接触電流密度が15.0A／cm²とされ
ている。

ところで、上述の通電状態において、下部電極
３が回転に伴い心ぶれをおこして給電リング７が
上下方向にふれを生じて給電ブラシ１２，１２に
無理な力が加わることが考えられるが、給電ブラ
シ１２，１２は給電リング７を弾発的に上下から
挾持しており、可撓コーペル１１，１１及び加圧
装置１３，１４内のスプリング１８，１８に抗し
て上下方向に移動して給電ブラシ１２，１２に加
わる無理な力を吸収できる。また給電リング７の
傾きに対しては、鋼球２１の周りに給電ブラシ１
２が回転することにより、吸収できる。したがつ
て、給電ブラシ１２，１２の摺動面１２ｂ，１２
ｂの摩耗を極力減少でき、かつ給電ブラシ１２，
１２の焼損などの事故を防げる共に、給電リング
７への摺接は確実に成され、給電ブラシ１２，１
２の接触不良が生ずることはない。また、防塵カ
バー２３により上方より落下する粉塵などの異物
から給電リング７および各給電ブラシ部９は保護
されると共に、たとえ防塵カバー２３の下方から
舞上つた異物が給電リング７にかかつてもスクレ
ーパ８により完全に除去することができる。した
がつて、給電ブラシ１２，１２と給電リング７と
の接触を常に良好に保つことができる。

次に、給電装置のメインテナンスについて説明
する。

まず、給電ブラシ１２，１２の摩耗に伴う交換
手順を説明する。止電していることと、排鉱皿２
の回転が停止していることを確認の上、防塵カバ
ー２３を分割して取りはずしたあと、調節ボルト
ナツト２２、ボルトナツト１５ａ、座板１６を取
り、スプリング押え板２０およびスプリング１８
を抜き取る。そして、可撓コーペル１１，１１の
ボルトナツトを緩めて、給電ブラシ１２、可撓コ
ーペル１１、コーペル押え板１２ｃ、鋼球２１お
よびスプリング受板１９をブラシ枠１７の正面の
開口部（図示せず）より抜き取り、給電ブラシ１
２、可撓コーペル１１およびコーペル押え板１２
ｃを締めているボルトを緩めて、給電ブラシ１２
の厚みH₃が所定の厚み以下となつている場合は
新しい給電ブラシ１２と交換する。尚、給電ブラ
シ１２の交換後の組立は上述した分解手順と逆の
手順により行なえばよい。

つづいて、給電ブラシ１２の摺動面圧の調整に
ついて説明する。

止電していることと、排鉱皿２の回転が停止し
ていることを確認の上、事前に防塵カバー２３の
点検蓋２３ａをはずしておく。摺動面圧の調整
は、調節ボルトナツト２２により行い、その面圧
の確認は加圧装置１３，１４の各距離H₁，H₂で
行なわれる。すなわち、給電ブラシ１２の面圧と
H₁，H₂の関係を示す第９図において、距離H₁，
H₂の大きさにより、各々の給電ブラシ１２の面
圧が設定できるようになつており、たとえば面圧
を標準設定面圧450ｇ／cm²にするには、H₁を220.9
mm、H₂を208.2mmにすればよいことが判る。

更に、スクレーパ８は、その下端が、給電リン
グ７に対して正しく当たる様に調整し、摩耗によ
り給電リング７の粉塵などの異物が除去できなく
なる直前にスクレーパ８を交換すれば、給電ブラ
シ１２が粉塵などの異物により損傷されたり、接
触不良を生じたりするおそれはない。

以上説明したようにこの発明によれば、電気炉
の回転電極の周囲に取り付けられた給電リング
と、該給電リングの上下面を弾発的に挾持する給
電ブラシ、とを少くとも具備する構成としたの
で、電極が回転に伴い心ぶれをおこしても、給電
ブラシは追随して弾発的にその位置を変えること
から給電ブラシに加わる無理な力を吸収でき、し
たがつて給電ブラシの摩耗を極力減少でき、かつ
アークを発生することなく給電ブラシの焼損など
の事故を防ぐことができると共に、給電リングに
対し確実に給電ブラシを摺接して接触不良をなく
することができることから、電気炉稼動効率の向
上が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る電気炉の給電装置が
付設された電気炉としての亜鉛蒸留炉の正面方向
からの断面図、第２図は、下部電極付近に付設さ
れた給電装置の拡大断面図、第３図は、同給電装
置及び防塵カバーの平面図、第４図は、同防塵カ
バーを取つた状態を示す平面図、第５図は、同給
電装置の要部拡大図、第６図は、同要部平面図、
第７図は、給電ブラシの平面図、第８図は、第７
図の―線における断面図、第９図は、給電ブ
ラシの面圧と距離との関係を示す説明図である。 ３…下部電極、７…給電リング、８…スクレー
パ、９…給電ブラシ部、１１…可撓コーペル、１
２…給電ブラシ、１３，１４…加圧装置、２３…
防塵カバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電気炉の回転電極に給電する電気炉における
   給電装置において、上記回転電極の周囲に取り付
   けられた給電リングと、該給電リングの上下面を
   弾発的に挾持する給電ブラシ、とを少くとも具備
   することを特徴とする電気炉における給電装置。