JPS6372836A - エレクトロスラグ再溶解用消耗電極保持装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、消耗電極をエレクトロスラグ再溶解法により
再溶解することによって高品質のインゴットを得るに際
し、前記消耗電極を良好な状態で保持するのに利用され
るエレクトロスラグ再溶解用消耗電極保持装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、金属材料の特殊溶解法としては。

真空銹導溶解（ＶＩＭ）法、真空アーク再溶解（ＶＡＲ
）法、エレクトロスラグ再溶解（Ｅ　Ｓ　Ｒ）法、プラ
ズマアーク溶解（ＰＡＭ。

ＰＩＭ、ＰＡＲ，ＰＰＣ）法、電子ビーム溶解（Ｅ　Ｂ
　Ｒ）法などの各種の方法があり、それぞれに長所およ
び短所を有している。

これらのうち、エレクトロスラグ再溶解（Ｅ　Ｓ　Ｒ）
法は、大気中または不活性ガス下で溶融スラグのジュー
ル熱により消耗電極を溶解し、当該溶融スラグ中を落下
した溶滴を水冷鋼るつぼ内で積層凝固させる方法である
。

このＥＳＲ法を実施する際に用いられるＥＳＲ炉として
は、大別して、■るつぼ固定方式、■インゴット引抜き
方式、■るつぼ移動方式、■多極電極方式などのものが
あり、適宜選択して採用される。

また、操業に際してはスラグを溶解させることから開始
されるが、この場合、るつぼ内に入れた粉末フラックス
をアークによって溶解させるコールドスタート方式と、
別途溶解したスラグをるつぼ内に移すホットスタート方
式とが大別してあり、ＥＳＲ法により高品質のインゴッ
トを得るためには、再溶解しようとする消耗電極の成分
組成に適したスラグの選定と消耗電極の再溶解条件の設
定とが重要である。

このようなＥＳＲ法では、溶融スラグ内に消耗電極を浸
漬して通電し、溶融スラグ中で発生するジュール熱によ
り消耗電極を溶解し、当該消耗電極の溶滴が溶融スラグ
中を落下するときに、当該スラグの精錬作用により不純
物が除去され、水冷鋼るつぼ中に順次鋳込まれて積層凝
固することにより高品質のインゴットとなる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したようなエレクトロスラグ再溶解において使用さ
れる消耗電極は、通常の場合に鋳造によって製作される
が、この消耗電極は必ずしもまっすぐのものになってい
るとは限らず、また鋳造後に熱的な影響によって曲がり
を生ずることもある。

したがって、消耗電極をエレクトロスラグ再溶解装置に
セットし、頭初はその下端をるつぼ内の中心位置に配設
したとしても、消耗電極に曲がりを生じていた場合には
、消耗電極を降下させるにしたがってその下端がるつぼ
の中心から次第にずれてしまい、安定したエレクトロス
ラグ再溶解を行なうことができなくなってしまうことが
ありうるという問題点があった。

（発明の目的） 本発明は、上述した従来の問題点に着目してなされたも
ので、消耗電極に曲がりを生じていたとしても、エレク
トロスラグ再溶解の過程において当該消耗電極の下端を
常にるつぼの中心に位置させておくことができ、安定し
たエレクトロスラグ再溶解を実施することが可能である
ようにすることを目的としているものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、溶融スラグのジュール熱により消耗電極を溶
解し、前記溶融スラグ中を落下した溶滴をるつぼ内で積
層凝固させることにより高品質のインゴットを得るエレ
クトロスラグ再溶解に使用される消耗電極保持装置に関
するものであって、旋回可能に設置し且つ先端側に前記
消耗電極固定部を有する電極支腕の基端側を縦方向に回
動可能に支持した構成としたことを特徴とするものであ
る。

本発明によるエレクトロスラグ再溶解用消耗電極保持装
置は、るつぼ固定方式、インゴット引抜き方式、るつぼ
移動方式、多極電極方式などのいずれにも適用可使であ
り、また溶融スラグの種類においても特に限定されず１
例えばＣａＦ２にＣａＯ、ＡｆＬ２０３などを加えた２
元系や３元系のものなどが使用される。

本発明によるエレクトロスラグ再溶解用消耗電極保持装
置は、上記のように、旋回可能に設きし且つ先端側に前
記消耗電極固定部を有する電極支腕の基端側を縦方向（
上下方向）に回動可能に支持した構成をなすものである
が、上記電極支腕を旋回可能に設置するに際しては１例
えば、電極支腕の基端側を電極支持用マストに対して旋
回可能に取付けるようにしたり、電極支腕の基端側を取
付けた電極支持用マスト自体を旋回可能としたりする構
成を採用することができ、特に限定されないものである
。

また、電極支腕の先端に設けた消耗電極固定部において
もその構成はとくに限定されず、クランパによる把持固
定方式のものやボルトにょるねじ固定方式のものなど、
適宜のものが採用されうる。

さらに、電極支腕の基端側を縦方向（上下方・向）に回
動可能に支持する構造においても特に限定されず、例え
ば、歯車を介した回動駆動構造やパワーシリンダを用い
た回動駆動構造など、適宜のものが採用されうる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例による消耗電極保持装置を備
えたエレクトロスラグ再溶解装置の概略構成を示すもの
である。

図に示すエレクトロスラグ再溶解装置１において、水冷
構造のるつぼ２の下方側から引抜かれるインゴット３に
は、当該インゴット３を引抜くための第１クランパ４お
よび第２クランパ５がそれぞれ交互にクランプ可能に設
置しである。また、インゴット３の上部においてるつぼ
２の内部には溶融スラグ６が所定の深さで入れてあり、
この溶融スラグ６のジュール熱で溶解した消耗電極７の
金属ブール８が形成されている。

一方、基礎部分には電極支持用マスト１１が設置してあ
り、この電極支持用マスト１１の途中には電極支持体１
２が昇降可能に設けである。この電極支持体１２を電極
支持用でスト１１に沿って昇降させる機構は特に限定さ
れないが、例えば、電極支持用マスト１１と平行に電動
スクリューを設置し、この電動スクリューと電極支持体
１２に設けためねじ部とを螺合させる構造を採用するこ
とができる。

そして、電極支持体１２には、電極支持部材１３および
枢支軸１４を介して、電極支腕１５の基端側が回動可能
に連結しである。そして、電極支持体１２の上部にはパ
ワーシリンダ保持部材２１が固定してあり、このパワー
シリンダ保持部材２１の上端部分にはパワーシリンダ２
２の基部が枢支軸２３を介して枢着しである。また、こ
のパワーシリンダ２２のピストンロッド２２ａの先端は
、前記電極支腕１５の上面に固定した電極支腕回動部材
２４の上端部分と枢軸２５を介して連結してあり、パワ
ーシリンダ２２の作動によって電極支腕１５が枢支軸１
４を中心として縦方向すなわち上下方向に回動しうるよ
うに構成しである。

そして、この回動可能にした構成とともに、電極支腕１
５は水平方向に旋回可能としであるが、この場合には、
電極支持体１２を電極支持用マスト１１に対して回動可
能とすることによって電極支腕１５を旋回可能としたり
、電極支腕１５を電極支持体１２に対して旋回可能とし
たりする構造が採用されうる。

さらに、前記電極支腕１５の先端側には、前記消耗電極
７の上端部分を固定するための消耗電極固定部２７を有
している。この場合、消耗電極固定部２７の構造は特に
限定されないが、例えば、消耗電極７をクランプ式に把
持する構造のものや、ねじ止め式に固定する構造のもの
などが採用されうる。

さらにまた、消耗電極７（消耗電極固定部２７）とるつ
ぼ２および両クランパ４．５との間には交流電源３１が
接続してあり、るつぼ２とインゴット３とに同時給電す
ることにより当該るつぼ２とインゴット３との間でのア
ークの発生を防止して操業の安定化をはかるようにしで
ある。

さらにまた、前記るつぼ２の上面部分には、前記消耗電
極７の下端寄り部分の側面と対峙する位と検出用センサ
３２が設けである。この場合、位置検出用センサ３２は
例えば９０＠間隔で合計４個設置される。

なお１図において３３はダミーパー、３４はプラズマ切
断機である。

このような構成の消耗電極保持装置を備えたエレクトロ
スラグ再溶解装ｒ１１において、消耗電極７に曲がりを
生じている場合には、当該消耗電極７の下端が常にるつ
ぼ２の中心位置に存在しないこととなるので、電極支腕
１５を適宜水平方向に旋回させると共にパワーシリンダ
２２を作動させて電極支腕１５を縦方向（上下方向）に
回動させることによって、消耗電極７の下端が常にるつ
ぼ２の中心位置に存在するように適宜手動調整する。

また、消耗電極７の下端寄り部分に位置検出用センサ３
２を対峙させるようにしたときには、この位置検出用セ
ンサ３２からの出力に応じて、自動制御技術においては
容易に構成しうる制御回路を介して、上記電極支腕１５
の水平方向旋回機構および縦方向回動機構（すなわち、
パワーシリンダ２２）を作動させることにより、消耗電
極７の下端部分をるつぼ２の中心に自動的に位置させる
。

第２図は消耗電極７の下端部分の位置調整可能範囲を示
しており、円弧方向（すなわち、角度θ）は電極支腕１
５の水平方向旋回機構によって調整可能であり、半径方
向（すなわち、Ｉｌｌ！Ｗ）は縦方向旋回機構（すなわ
ち、パワーシリンダ２２）によって調整可能であって、
消耗電極７の曲がりに対して十分に対処できるものとな
る。

［発明の効果］ 以上説明してきたように１本発明によるエレクトロスラ
グ再溶解用消耗電極保持装置は、溶融スラグのジュール
熱により消耗電極を溶解し、前記溶融スラグ中を落下し
た溶滴をるつぼ内で積層凝固させるエレクトロスラグ再
溶解に使用される消耗電極保持装置であって、旋回可能
に設置し且つ先端側に前記消耗電極固定部を有する電極
支腕の基端側を縦方向に回動可能に支持した構成とした
ものであるから、消耗電極に曲がりを生じていたとして
も、エレクトロスラグ再溶解の過程において当該消耗電
極の下端を手動調整によりあるいは自動調整によりるつ
ぼの中心に常に位置させておくことが可能となるので、
安定したエレクトロスラグ再溶解を実施することができ
るという非常に優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるエレクトロスラグ再溶解装
置の概略構成を示す説明図、第２図は消耗電極の下端部
分の位置調整可能な範囲を示す説明図である。 １・・・エレクトロスラグ再溶解装置、２・・・るつぼ
、 ３・・・インゴット、 ６・・・溶融スラグ、 ７・・・消耗電極、 １１・・・電極支持用マスト、 １２・・・電極支持体、 １４・・・枢支軸、 １５・・・電極支腕、 ２２・・・パワーシリンダ、 ２７・・・消耗電極固定部。 ３２・・・位置検出用センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融スラグのジュール熱により消耗電極を溶解し
   、前記溶融スラグ中を落下した溶滴をるつぼ内で積層凝
   固させるエレクトロスラグ再溶解に使用される消耗電極
   保持装置であって、旋回可能に設置し且つ先端側に前記
   消耗電極固定部を有する電極支腕の基端側を縦方向に回
   動可能に支持したことを特徴とするエレクトロスラグ再
   溶解用消耗電極保持装置。
2. （２）消耗電極は、その下端寄り部分において位置検出
   用センサを対峙していることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載のエレクトロスラグ再溶解用消耗電極
   保持装置。