JP2537574B2 - DC electric furnace with bottom electrode - Google Patents
DC electric furnace with bottom electrodeInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は直流アークによって金属
の溶解、精錬を行う炉底電極へ給電する導電体のうち、
炉体と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電体
を、当該炉体の下部に支持させると共に、前記炉底電極
を包含する耐火物および鉄皮を一体のブロックとして交
換するため、炉底電極側と給電側とに切り離し可能に接
続するように構成した炉底電極を有する直流電気炉に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductor for supplying power to a bottom electrode for melting and refining metal by direct current arc.
In order to support a movable-side conductor made of a rigid body that tilts integrally with the furnace body in the lower part of the furnace body, and to replace the refractory and the iron skin including the furnace bottom electrode as an integral block, The present invention relates to a DC electric furnace having a furnace bottom electrode configured to be detachably connected to a bottom electrode side and a power feeding side.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気炉には交流電気炉と直流電気炉とが
あり、交流電気炉は３本の黒鉛電極を炉の上方から挿入
し、主に溶鋼を介してアークを発生させるものであり、
また直流電気炉は通常１〜３本の黒鉛電極を炉の上方よ
り挿入し、炉底部を他方の電極として直流アークを発生
させるものである。2. Description of the Related Art Electric furnaces include an AC electric furnace and a DC electric furnace. An AC electric furnace is one in which three graphite electrodes are inserted from above the furnace and an arc is generated mainly through molten steel. ,
In a DC electric furnace, one to three graphite electrodes are usually inserted from above the furnace, and a DC arc is generated with the bottom of the furnace as the other electrode.
【０００３】交流電極は３本電極のため炉の上部構造が
複雑になると共に３相アークが相互電磁力により外側に
曲げられ放散熱が多く熱効率が悪い。またアークの曲が
りにより炉壁を局部的に損傷させる。更には電極消耗量
が大きいばかりでなく騒音が大きく、フリッカが激しい
等の問題点がある。これに対して直流電気炉は、電極本
数を少なくできるため炉上方の電極周りはシンプルにな
り、交流電気炉に比べて黒鉛電極の原単位や電力原単位
の低減およびフリッカの減少が期待できるという長所が
ある。Since the AC electrode has three electrodes, the upper structure of the furnace becomes complicated, and the three-phase arc is bent outward by mutual electromagnetic force, so that a large amount of heat is dissipated and the thermal efficiency is poor. Moreover, the bending of the arc locally damages the furnace wall. Further, there is a problem that not only the amount of electrode consumption is large but also noise is large and flicker is severe. On the other hand, in the DC electric furnace, since the number of electrodes can be reduced, the area around the electrodes above the furnace becomes simpler, and it can be expected to reduce the unit consumption of graphite electrodes and electric power consumption and flicker compared to the AC electric furnace. There are advantages.
【０００４】直流電気炉については、日本工業炉協会発
行、工業加熱炉、vol. 25 (1988)、No. ２、P 24〜33所
載の「直流アーク炉の現状と将来」と題する報文に述べ
られているように、直流電気炉の炉底電極には多数の小
径電極を炉底に内張りされた耐火物に直立して埋設する
小径多電極方式および大径の鋼丸棒を炉底に１本乃至３
本を直立して配設する大径電極方式が知られている。Regarding DC electric furnaces, an industrial heating furnace, vol. 25 (1988), No. 2, p. 24 to 33, published by the Japan Industrial Reactor Association, entitled "Current State and Future of DC Arc Furnace". As described in, a small-diameter multi-electrode system in which a large number of small-diameter electrodes are embedded vertically in a refractory lined in the furnace bottom and a large-diameter steel round bar 1 to 3
A large-diameter electrode system in which books are arranged upright is known.
【０００５】図10は直流電気炉の断面概略図であり、炉
体10は炉蓋12、炉壁14、炉底16から構成されていて、炉
蓋12を通して黒鉛製の上部電極18が１本挿入されてお
り、炉壁14には水冷パネル20が取付けられている。炉底
16の右側端部には精錬後の溶鋼を出鋼する出鋼口24が設
けてあり、炉底16の左側端部にスラグを排出する排滓口
25が設けてある。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a DC electric furnace. The furnace body 10 is composed of a furnace lid 12, a furnace wall 14 and a furnace bottom 16. One graphite upper electrode 18 is provided through the furnace lid 12. It is inserted and a water cooling panel 20 is attached to the furnace wall 14. Hearth
A steel outlet 24 for tapping the molten steel after refining is provided at the right end of 16 and a slag outlet for discharging slag at the left end of the furnace bottom 16.
There are 25.
【０００６】また炉底16には鋼棒製の１本の大径炉底電
極30が例えば炉底電極30を包含する最少限範囲の耐火物
28′の損耗が他の部位よりも著しいため損耗が進行した
段階で炉底鉄皮19′と共にブロックとして新しいものと
交換可能に炉底耐火物28に埋設されている。また、炉体
10は油圧シリンダ等の傾動装置（図示せず）によって左
右に傾動可能になっている。出鋼口24の直下には溶鋼の
排出を停止するためのストッパ26を開閉自在に設けてあ
る。Further, in the furnace bottom 16, one large-diameter furnace bottom electrode 30 made of a steel rod is included, for example, in the minimum range of refractory material including the furnace bottom electrode 30.
Since the wear of 28 'is more remarkable than other parts, it is buried in the bottom refractory 28 as a block together with the bottom iron shell 19' so that it can be replaced with a new one when the wear progresses. Also, the furnace body
A tilting device 10 (not shown) such as a hydraulic cylinder is capable of tilting left and right. Immediately below the tapping port 24, a stopper 26 for stopping the discharge of molten steel is provided to be freely openable and closable.
【０００７】小径多電極方式の炉底電極は図示を省略し
たが50〜200 本の小径鋼丸棒製の炉底電極を包含する最
少限範囲の耐火物が侵食されたら同様にして鉄皮と共に
ブロックとして新しいものと交換可能に炉底耐火物中に
埋設されている。なお、前述のように最少限のブロック
としてではなく炉底電極30および耐火物28、28′を含め
た炉底16を一体で別途準備した新しいものと交換する方
式も行われている。いずれの交換方式を採用する場合に
も、炉底全体の耐火物のバランスを保ち炉底電極に掛か
る耐火物コストを低く抑えることができる。Although the small-diameter multi-electrode type furnace bottom electrode is not shown in the drawing, if the minimum range of refractory material including the furnace bottom electrodes made of 50 to 200 small-diameter steel round bars is eroded, it is similarly processed with the iron shell. It is buried in the bottom refractory so that it can be replaced with a new block. It is to be noted that a method of replacing the bottom 16 including the bottom electrode 30 and the refractories 28, 28 'with a separately prepared new one is also used instead of the minimum block as described above. Regardless of which exchange method is adopted, the refractory cost on the bottom electrode can be kept low while keeping the balance of the refractory material on the entire bottom of the furnace.
【０００８】なお大径電極方式、小径多電極方式の場合
を問わず、これらの炉底電極30が電極回路の陽極を形成
し、この陽極に炉蓋12より下方に突き出している黒鉛製
の上部電極18が陰極として対向している。ところで上部
電極18を１本だけ使用する場合には、前記図10に示すよ
うに、上部電極18は電極支持ポスト２の上端部から片側
に水平に張り出した電極支持フレーム４の先端部に上昇
自在に保持されていて、炉蓋12の中心部を貫通して炉体
10内に垂下され炉底電極30に対向しているのは前述の通
りである。上部電極18には水冷ケーブル13ａが接続され
ている。Regardless of whether it is a large-diameter electrode system or a small-diameter multi-electrode system, these furnace bottom electrodes 30 form the anode of the electrode circuit, and the graphite upper part projecting below the furnace lid 12 at this anode. The electrode 18 faces the cathode. By the way, when only one upper electrode 18 is used, as shown in FIG. 10, the upper electrode 18 can be raised from the upper end of the electrode support post 2 to the tip of the electrode support frame 4 which horizontally extends to one side. Is held in the furnace body by penetrating through the center of the furnace lid 12
As described above, it is suspended in the chamber 10 and faces the furnace bottom electrode 30. A water cooling cable 13a is connected to the upper electrode 18.
【０００９】一方、炉底電極30には、固定側導電体１
（例えば剛性体である裸の水冷銅パイプ）から絶縁体で
被覆してある水冷ケーブル13ｂを介して可動側導電体５
（例えば裸の水冷銅パイプ）が接続されている。この可
動側導電体５は炉底16の側面に固定された傾動側作業床
21および炉底鉄皮19の下部に取付けたブラケット３に絶
縁体６により絶縁した状態で支持してある。なお可動側
導電体５は例えば裸の水冷銅パイプを使用するのは、炉
底16の下方に存在するため高温に曝されるばかりでな
く、飛散した溶鋼に接触する危険性があるからである。
絶縁体で被覆されている水冷ケーブル13ｂは飛散した溶
鋼に接触する危険性のない場所に配設してある。On the other hand, the fixed bottom conductor 1 is attached to the furnace bottom electrode 30.
(For example, a bare water-cooled copper pipe which is a rigid body) and a movable-side conductor 5 through a water-cooled cable 13b covered with an insulator.
(Eg bare water cooled copper pipe) is connected. This movable-side conductor 5 is a tilt-side work floor fixed to the side surface of the furnace bottom 16.
It is supported in a state of being insulated by an insulator 6 on a bracket 3 attached to the lower part of 21 and the bottom iron shell 19. The movable conductor 5 is, for example, a bare water-cooled copper pipe because it is located below the furnace bottom 16 and is not only exposed to high temperatures, but also has a risk of coming into contact with scattered molten steel. .
The water-cooled cable 13b covered with an insulator is arranged in a place where there is no risk of contact with the scattered molten steel.
【００１０】ところで、前述のように炉底電極は大径電
極方式、小径電極方式を問わず炉底電極を包含する最少
限範囲の耐火物を鉄皮と共に局部的ブロックとして、あ
るいは炉底電極を包含する耐火物と共に炉底全体を一つ
のブロックとして交換するようになっている。このた
め、局部的ブロックとしてまたは全体的ブロックとして
交換し易くするため、可動側導電体５、５′は炉底電極
側と給電側とに切り離し可能にフランジ22でボルト等に
よって接続してある。By the way, as described above, the furnace bottom electrode may be either a large-diameter electrode system or a small-diameter electrode system. The entire furnace bottom is replaced as a single block with the refractory it contains. Therefore, in order to facilitate replacement as a local block or an entire block, the movable side conductors 5 and 5'are detachably connected to the furnace bottom electrode side and the power feeding side by a flange 22 or the like by a bolt or the like.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】たとえば図10におい
て、炉底電極30の耐火物28′が損耗して使用できなくな
った段階で、直流電気炉の操業を停止し可動側導電体
５、５′の接続部に設けたフランジ22のボルトをはずし
て、炉底電極側の可動側導電体５′を給電側の可動側導
電体５から分離する。そして炉内が冷却してきた段階
で、炉底電極30を包含する周辺の局部的な耐火物28′を
炉底鉄皮19′と共に交換装置を用いて炉内側に押し込
み、局部的ブロックとして炉底耐火物28から離脱させ
る。For example, in FIG. 10, when the refractory 28 'of the bottom electrode 30 is worn out and cannot be used, the operation of the DC electric furnace is stopped and the movable side conductors 5 and 5'are stopped. By removing the bolt of the flange 22 provided at the connection portion of the above, the movable side conductor 5'on the furnace bottom electrode side is separated from the movable side conductor 5 on the power feeding side. Then, when the inside of the furnace has cooled, the peripheral local refractory material 28 'including the bottom electrode 30 is pushed into the inside of the furnace together with the bottom iron shell 19' using an exchange device to form a local bottom of the furnace bottom. Remove from refractory 28.
【００１２】かくして損耗したブロックの炉内からの撤
去が完了し、炉底に形成された撤去後の開口の手当てを
行ったら、新しい炉底電極30および耐火物28′を炉底鉄
皮19′と共にブロックとして炉内への取込みを行い、炉
底開口部にセットする。次に炉底電極30に接続してある
炉底電極側の可動側導電体５′と給電側の可動側導電体
５とを互いのフランジ22を接合してボルトにより接続す
る作業を行う。After the removal of the worn block from the furnace is completed, and after the removal opening formed on the bottom of the furnace is treated, a new bottom electrode 30 and refractory 28 'are attached to the bottom iron shell 19'. At the same time, it is taken into the furnace as a block and set in the furnace bottom opening. Next, the movable side conductor 5'on the furnace bottom electrode side connected to the furnace bottom electrode 30 and the movable side conductor 5 on the power feeding side are joined to each other by connecting the flanges 22 to each other by bolts.
【００１３】前述の方法で特に問題になるのは、炉底電
極側の可動側導電体５′と給電側の可動側導電体５との
フランジ22を介する切離し、または接続方法である。と
いうのも、新たに用意した交換する範囲の炉底電極30を
包含する耐火物28′と、炉底鉄皮19′とを局部的ブロッ
クとして、もしくは炉底電極30を包含する耐火物28、2
8′と、炉底16とを一体として所定の位置に精度よく取
付けないと、ブラケット３を介して炉底16と一体的に支
持してある給電側の可動側導電体５と炉底電極側の可動
側導電体５′の接続部、すなわちフランジ22にて隙間が
発生し、通電時にスパークして溶損する危険性があるか
らである。A particular problem in the above-described method is a method of separating or connecting the movable-side conductor 5'on the furnace bottom electrode side and the movable-side conductor 5 on the power feeding side via the flange 22. This is because the refractory 28 'containing the newly prepared furnace bottom electrode 30 in the range to be replaced and the furnace bottom iron shell 19' as a local block, or the refractory 28 containing the furnace bottom electrode 30, 2
If the 8'and the furnace bottom 16 are integrally mounted at a predetermined position with high precision, the movable side conductor 5 on the power feeding side and the furnace bottom electrode side that are integrally supported by the furnace bottom 16 via the bracket 3 This is because there is a risk that a gap will be generated at the connecting portion of the movable-side conductor 5 ', that is, the flange 22, which will spark and melt when energized.
【００１４】実際には、炉底電極30を包含する炉底鉄皮
19′、もしくは炉底16を所定の位置に高精度に取付ける
のは困難であり、可動側導電体５のフランジ22接続面間
の隙間がなくなるまで人力にてボルトをきつく締結する
ことにより対応している。電気炉炉底16下側での作業性
の低い空間での重筋作業であることは否めず能率よく作
業できない。さらに、可動側導電体５を冷却水により冷
却する場合にはフランジ22接続面からの水漏れのトラブ
ルの発生も考えられるため、導電体の接続面間を強引に
接続する従来の方法は電気的のみならず機械的な問題を
も含んでいる方法であった。In practice, the bottom iron shell including the bottom electrode 30
It is difficult to attach 19 'or the bottom 16 to a predetermined position with high accuracy, and it is necessary to manually tighten the bolts until the gap between the connecting surfaces of the flange 22 of the movable conductor 5 is eliminated. ing. It is unavoidable that the work is a heavy-duty work in a space below the electric furnace bottom 16 where workability is low, and work cannot be performed efficiently. Further, when cooling the movable-side conductor 5 with cooling water, water leakage from the connection surface of the flange 22 may occur. Therefore, the conventional method of forcibly connecting the connection surfaces of the conductors is an electrical method. It was a method that included not only mechanical problems.
【００１５】電流を流すことができると共に冷却水を供
給することが可能で、かつ可撓性を有する導電体として
水冷ケーブルが知られており、前記接続部に水冷ケーブ
ルを使用することが考えられる。水冷ケーブルは図９の
（ａ）で側面を示すようにコルゲートコイル部31、スト
レート部32、接触導電部33および給排水口34から構成さ
れている。35はアイボルトを示す。コルゲートコイル部
31の内部には図９の（ｂ）にＡ−Ａ矢視断面を示すよう
に中心部にラバーコア36が内蔵されており、その周囲に
複数本の導電体37が配置してある。A water-cooled cable is known as a flexible conductor capable of supplying an electric current and supplying cooling water, and it is conceivable to use a water-cooling cable for the connecting portion. . The water cooling cable is composed of a corrugated coil portion 31, a straight portion 32, a contact conductive portion 33 and a water supply / drainage port 34 as shown in the side view of FIG. 35 indicates an eyebolt. Corrugated coil section
A rubber core 36 is built in the center of the inside 31 as shown in the section taken along the line AA in FIG. 9B, and a plurality of conductors 37 are arranged around the rubber core 36.
【００１６】接触導電部33は接続相手側の鋼板継手部と
接触させ、ボルト孔39にボルトを通して締め込んで接続
する。給排水口34からの給排水される冷却水はコルゲー
トコイル部31と導電体37との空間部38を流れる。しかる
に水冷ケーブルは下記のような問題点があり、前記のよ
うな接続部に使用するには適していない。The contact conductive portion 33 is brought into contact with the steel plate joint portion on the other end of the connection, and bolts are passed through the bolt holes 39 to tighten the connection. The cooling water supplied and drained from the water supply / drain port 34 flows through the space 38 between the corrugated coil portion 31 and the conductor 37. However, the water-cooled cable has the following problems and is not suitable for use in the above-mentioned connecting portion.
【００１７】（１）流体の圧力損失が大きい。（２）水
冷ケーブル前後の導体との接続部の効果的な冷却が難し
いため接触面積が大きくなる。（３）長手方向の可撓性
がなくかつ短い長さで使用する時には、長手方向に垂直
な方向には充分な可撓性が得られない。本発明は前述の
事情に鑑みてなされたものであって、炉底電極を包含す
る耐火物および鉄皮を局部的あるいは全体的なブロック
として交換する際に、炉体と一体的に傾動する剛性体よ
りなる可動側導電体を、炉底電極側と給電側とに、切り
離しおよび接続作業を容易に行うことができる炉底電極
を備えた直流電気炉を提供することを目的とするもので
ある。(1) The pressure loss of the fluid is large. (2) Since it is difficult to effectively cool the connection part between the conductors before and after the water cooling cable, the contact area becomes large. (3) When used in a short length without flexibility in the longitudinal direction, sufficient flexibility cannot be obtained in the direction perpendicular to the longitudinal direction. The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a rigidity that tilts integrally with the furnace body when the refractory material including the furnace bottom electrode and the iron shell are replaced as a local or overall block. It is an object of the present invention to provide a direct current electric furnace having a hearth bottom electrode capable of easily separating and connecting a movable side conductor composed of a body to the hearth bottom electrode side and a power feeding side. .
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの本発明は、炉底電極へ給電する導電体のうち、炉体
と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電体を、当
該炉体の下部に支持させると共に、前記炉底電極を包含
する耐火物および鉄皮を一体のブロックとして交換する
ため、炉底電極側と給電側とに切り離し可能に接続する
ように構成した炉底電極を有する直流電気炉において、
前記炉体と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電
体の途中に可撓性を有する導電体を介在させて接続して
なることを特徴とする炉底電極を備えた直流電気炉であ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention for achieving the above-mentioned object is to provide a movable-side conductor made of a rigid body which tilts integrally with a furnace body, among conductors for supplying electric power to a furnace bottom electrode. A furnace configured to be detachably connected to the furnace bottom electrode side and the power supply side in order to support the lower part of the furnace body and to replace the refractory and the iron shell including the furnace bottom electrode as an integral block. In a DC electric furnace with a bottom electrode,
A direct current electric furnace equipped with a furnace bottom electrode, characterized in that a flexible conductor is connected in the middle of a movable conductor made of a rigid body that tilts integrally with the furnace body. is there.
【００１９】なお、本発明においては、炉底電極側と給
電側とに切り離し可能な剛性体よりなる可動側導電体の
接続部に長手方向および長手方向と直角方向のいずれの
方向にも可撓性を有する導電体と可撓性を有する冷却流
路体とを介在させて接続したり、あるいは可撓性を有す
る導電体と可撓性を有する冷却流路体とが両端部に設け
られたフランジで接続される構造とするのが好ましく、
さらには、可撓性を有する導電体と可撓性を有する冷却
流路体とが両端部に設けられたフランジの周縁部で接続
される銅製平網線と、中央部に接続された冷却流体を通
すゴム製伸縮継手とするのが好適である。両端部フラン
ジを、周縁部の銅製平網線と中央部のゴム製伸縮継手と
の間に配置したボルトで接続するようにしてもよい。In the present invention, the connecting portion of the movable-side conductor made of a rigid body that can be separated into the furnace bottom electrode side and the power feeding side is flexible in both the longitudinal direction and the direction perpendicular to the longitudinal direction. A conductive material having flexibility and a cooling flow passage body having flexibility are connected to each other, or a conductive body having flexibility and a cooling flow passage body having flexibility are provided at both ends. It is preferable to have a structure connected by a flange,
Further, a copper flat mesh wire in which a flexible conductor and a flexible cooling flow path body are connected at the peripheral portions of flanges provided at both ends, and a cooling fluid connected to the central portion It is preferable to use a rubber expansion joint through which the rubber passes. The flanges at both ends may be connected by a bolt arranged between the copper wire mesh wire at the peripheral portion and the rubber expansion joint at the central portion.
【００２０】以下、本発明の構成を作用と共に図１およ
び図２に基づいて説明する。なお図中、前述図10のもの
と同じものは同一符号を付して説明の簡略化を図ること
にする。先ず本発明では、図１に示すように直流電気炉
の炉体16と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電
体５の途中に可撓性導電体７を介在させて、前後のフラ
ンジ22によって給電側の可動側導電体５と炉底電極側の
可動側導電体５′が接続されている。なお、可撓性導電
体７を配設する位置は炉底鉄皮19に取付けられたブラケ
ット３の炉底電極側とする必要があり、可及的に炉底電
極30に近い位置とするのが、炉底電極30を包含する耐火
物28′および炉底鉄皮19′からなるブロックの取付誤差
の給電側導電体５に対する影響を少なくする上からみて
好ましい。The structure of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 together with its operation. In the figure, the same components as those shown in FIG. 10 are designated by the same reference numerals to simplify the description. First, in the present invention, as shown in FIG. 1, a flexible conductor 7 is interposed in the middle of a movable conductor 5 made of a rigid body that tilts integrally with a furnace body 16 of a DC electric furnace, and front and rear flanges are interposed. The movable side conductor 5 on the power feeding side and the movable side conductor 5'on the furnace bottom electrode side are connected by 22. The position where the flexible conductor 7 is disposed needs to be on the furnace bottom electrode side of the bracket 3 attached to the furnace bottom iron shell 19, and should be as close to the furnace bottom electrode 30 as possible. Is preferable from the viewpoint of reducing the influence of the mounting error of the block including the refractory 28 'including the bottom electrode 30 and the bottom iron shell 19' on the power supply side conductor 5.
【００２１】前述の構成により、炉底電極30には固定側
導電体１、水冷ケーブル13ｂ、給電側の可動側導電体
５、可撓性導電体７および炉底電極側の可動側導電体
５′を通して上部電極18との間に電圧を印加してスクラ
ップの溶解および精錬を行う。炉底電極30の耐火物28′
が損耗して使用できなくなった段階で、直流電気炉の操
業を停止し、可動側導電体５に介在させた可撓性導電体
７の炉底電極側に設けたフランジ22のボルトをはずし
て、炉底電極側の可動側導電体５′を可撓性導電体７か
ら分離する。そして炉内が冷却してきた段階で、炉底電
極30を包含する周辺の局部的な耐火物28′を炉底鉄皮1
9′と共に交換装置を用いて炉内側に押し込み、局部的
ブロックとして炉底耐火物28から離脱させる。With the above-described structure, the fixed-side conductor 1, the water cooling cable 13b, the movable-side conductor 5 on the power feeding side, the flexible conductor 7, and the movable-side conductor 5 on the bottom-side electrode 30 are provided on the furnace bottom electrode 30. A voltage is applied between the upper electrode 18 and the upper electrode 18 to melt and refine the scrap. Refractory 28 'of the bottom electrode 30
When it becomes worn and cannot be used, the operation of the DC electric furnace is stopped, and the bolts of the flange 22 provided on the furnace bottom electrode side of the flexible conductor 7 interposed in the movable conductor 5 are removed. The movable conductor 5 ′ on the furnace bottom electrode side is separated from the flexible conductor 7. Then, when the inside of the furnace has cooled, the local refractory 28 'around the bottom electrode 30 including the bottom electrode 30 is removed from the bottom shell 1
It is pushed into the inside of the furnace by using an exchange device together with 9 ', and is removed from the bottom refractory 28 as a local block.
【００２２】かくして損耗したブロックの炉内からの撤
去が完了し、炉底に形成された撤去後の開口の手当てを
行ったら、新しい炉底電極30および耐火物28′を炉底鉄
皮19′と共にブロックとして炉内への取込みを行い、炉
底開口部にセットする。次に、炉底電極30に接続してあ
る炉底電極側の可動側導電体５′と給電側の可動側導電
体５に接続してある可撓性導電体７の炉底電極側のフラ
ンジ22を接合してボルトにより接続する作業を行う。When the removal of the worn block from the furnace is completed and the opening after removal formed in the furnace bottom is treated, a new furnace bottom electrode 30 and refractory 28 'are attached to the furnace bottom iron shell 19'. At the same time, it is taken into the furnace as a block and set in the furnace bottom opening. Next, the movable-side conductor 5 ′ on the furnace-bottom electrode side connected to the furnace-bottom electrode 30 and the flexible conductor 7 connected to the movable-side conductor 5 on the power feeding side are flanges on the furnace-bottom electrode side. Join 22 and connect with bolts.
【００２３】本発明は前述のように直流電気炉の炉体16
と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電体５の途
中に可撓性を有する導電体７を介在させてある。このた
め、炉底電極30を包含する耐火物28′および炉底鉄皮1
9′を局部的ブロックとして取付ける際に、所定の取付
け位置に高精度に取付けることができない場合でも、給
電側の可動側導電体５に対する炉底電極側の可動側導電
体５′のずれを可撓性を有する導電体７によって吸収す
ることができるので、取付作業が容易となる。The present invention is, as described above, a furnace body 16 of a DC electric furnace.
A flexible conductor 7 is interposed in the middle of a movable conductor 5 made of a rigid body that tilts integrally with the movable conductor 5. Therefore, the refractory 28 'including the bottom electrode 30 and the bottom iron shell 1
When 9'is mounted as a local block, even if it cannot be mounted at a predetermined mounting position with high accuracy, the movable conductor 5'on the furnace bottom electrode side can be displaced from the movable conductor 5 on the power feeding side. Since it can be absorbed by the conductor 7 having flexibility, the mounting work becomes easy.
【００２４】なお、図２に示すように、給電側の可動側
導電体５の先端に可撓性導電体７を一体的に接続してお
き、炉底電極30を包含する耐火物28′および炉底鉄皮1
9′を局部的に着脱する際に可撓性導電体７のフランジ2
2と炉底電極側の可動側導電体５′のフランジ22とを接
続または切り離すようにしても同様の作用効果のもとに
作業を行うことができる。As shown in FIG. 2, the flexible conductor 7 is integrally connected to the tip of the movable conductor 5 on the power feeding side, and the refractory 28 'including the furnace bottom electrode 30 and Hearth 1
Flange 2 of flexible conductor 7 when 9'is locally attached and detached
Even if 2 and the flange 22 of the movable-side conductor 5'on the bottom electrode side are connected or disconnected, the work can be performed under the same effect.
【００２５】可動側導電体５が冷却水等の流体により内
部から冷却されている場合には、図３に示すように可動
側導電体５の途中に可撓性導電体７が介在しているの
で、給電側の可動側導電体５と炉底電極側の可動側導電
体５′とを別途冷却流路体としてホース８等によって接
続し、可撓性導電体７の部分をバイパスさせて冷却水９
を給電側の可動側導電体５からホース８を介して炉底電
極側の可動側導電体５′に供給するようにすればよい。When the movable conductor 5 is cooled from the inside by a fluid such as cooling water, the flexible conductor 7 is interposed in the middle of the movable conductor 5 as shown in FIG. Therefore, the movable-side conductor 5 on the power supply side and the movable-side conductor 5'on the bottom electrode side are separately connected by a hose 8 or the like as a cooling flow path body, and the flexible conductor 7 is bypassed for cooling. Water 9
May be supplied from the movable side conductor 5 on the power feeding side to the movable side conductor 5'on the furnace bottom electrode side via the hose 8.
【００２６】なお、可撓性導電体７としては図４に示す
ように例えば銅の平網線、撚線ワイヤ、ジャバラ管など
可撓性を有すると共に、十分な電流を供給し得る断面を
有する導電体であれば使用可能である。その形状につい
ても、管状、撚線状、網線状、平板状など各種形状のも
のが使用できる。また、可撓性導電体７を介在させる位
置は炉底電極を包含するブロックの範囲や交換手段等に
応じ適宜の箇所を選択することができ、剛性体よりなる
可動側導電体に可撓性導電体を介在させることがポイン
トになる。As the flexible conductor 7, as shown in FIG. 4, for example, a copper flat mesh wire, a stranded wire, a bellows tube, etc. are flexible and have a cross section capable of supplying a sufficient current. Any conductor can be used. Regarding the shape, various shapes such as a tubular shape, a twisted wire shape, a net wire shape, and a flat plate shape can be used. In addition, the flexible conductor 7 can be interposed at any appropriate position depending on the range of the block including the furnace bottom electrode, the replacement means, etc., and the movable conductor made of a rigid body is flexible. The point is to interpose a conductor.
【００２７】図５に示すように可撓性導電体７の内側に
冷却流路体として、ゴム製伸縮継手11を配置し、導電性
および可撓性を有すると共に冷却流体を流せる構造とす
る。可撓性導電体７に銅製平網線を用いる場合には、長
手方向に大きな可撓性を持たせると共に長手方向に直角
な平面内のいかなる方向にも可撓性を持たせる点および
小断面で大電流を流せる点の両者を充足するために、平
網線の各１本の断面は小さくし、本数を多くして必要な
電流を確保するように構成するのが有利である。As shown in FIG. 5, a rubber expansion joint 11 is arranged inside the flexible conductor 7 as a cooling flow path body so as to have conductivity and flexibility and to allow a cooling fluid to flow. When a copper flat wire is used for the flexible conductor 7, it has a large flexibility in the longitudinal direction and a flexibility in any direction within a plane perpendicular to the longitudinal direction, and a small cross section. In order to satisfy both of the points that a large current can be applied, it is advantageous to make the cross section of each one of the flat mesh wires small and increase the number to secure a necessary current.
【００２８】可撓性導電体７は図６に示すようにフラン
ジ22、22′を用いて接続する構造にして、取外し、メン
テナンス等ができるようにするのが好ましい。というの
も、例えば、可撓性導電体７として平網線を用いた場合
には素線切れが発生し、断面が減少してしまった場合に
は交換する必要があり、かつまた平網線の内側にあるゴ
ム製伸縮継手11も腐食、膨潤等の劣化が発生した場合に
は交換する必要があるからである。これらメンテナンス
の容易なように構成できるのは水冷ケーブルにはない長
所の１つでもある。It is preferable that the flexible conductor 7 has a structure in which it is connected using flanges 22 and 22 'as shown in FIG. 6 so that it can be removed and maintained. This is because, for example, when a flat wire is used as the flexible conductor 7, a wire breakage occurs, and when the cross section is reduced, it needs to be replaced, and the flat wire is again used. This is because the expansion joint 11 made of rubber on the inside also needs to be replaced when deterioration such as corrosion and swelling occurs. One of the advantages that water-cooled cables do not have is that they can be configured to be easily maintained.
【００２９】フランジ22、22′間はボルト15による接続
が確実であり、かつ信頼性が高いが可撓性導電体７側の
フランジ22′を小さくするためには、図７に示すように
可撓性導電体７（ここでは平網線）とゴム製伸縮継手11
との間にボルト15を通した構造にするのが有利である。
しかし内側に手を入れてナットを固定するのが難しいた
め、可撓性導電体７側のフランジ22′にはヘリサイト23
を埋め込み、フランジ22、22′間をボルト15により締結
するのが望ましい。というのも、フランジ22、22′は銅
製のため鋼製、あるいはステンレス製のボルト15で締込
んでいった場合フランジ22′のネジ山がつぶれてしまう
可能性があり、その場合フランジ22′は再度新作する必
要があるからである。The connection between the flanges 22 and 22 'by the bolt 15 is reliable and highly reliable, but in order to make the flange 22' on the flexible conductor 7 side smaller, it is possible to make it as shown in FIG. Flexible conductor 7 (flat wire here) and rubber expansion joint 11
It is advantageous to have a structure in which a bolt 15 is inserted between and.
However, since it is difficult to put a hand inside and fix the nut, the helicite 23 is attached to the flange 22 'on the flexible conductor 7 side.
It is desirable to embed and to fasten the flanges 22 and 22 'with bolts 15. Because the flanges 22 and 22 'are made of copper, if they are tightened with steel or stainless steel bolts 15, the threads of the flange 22' may be crushed. This is because it is necessary to make a new work again.
【００３０】[0030]
【実施例】炉底電極を有する公称 100トンの直流電気炉
において、炉底電極を包含する炉底耐火物および炉底鉄
皮を局部的なブロックとして交換するのに備えて可撓性
導電体を使用した場合について説明する。図８に示すよ
うに剛性を有する導電体として裸の銅水冷管を用い、給
電側の可動側導電体（銅水冷管）５と炉底電極側の可動
側導電体（銅水冷管）５′との間を可撓性導電体７とし
て銅製平網線を介在させる。EXAMPLE In a nominal 100 ton DC electric furnace with a bottom electrode, a flexible conductor was prepared for replacement of the bottom refractory containing the bottom electrode and the bottom shell as a local block. The case of using will be described. As shown in FIG. 8, a bare copper water-cooled pipe is used as a rigid conductor, and a movable side conductor (copper water-cooled pipe) 5 on the power feeding side and a movable side conductor (copper water-cooled pipe) 5'on the bottom electrode side. A copper flat wire is interposed as a flexible conductor 7.
【００３１】すなわち、銅製平網線（可撓性導電体７）
は両端のフランジ22′にそれぞれ取付けてあり、両端の
フランジ22′、22′は給電側の可動側導電体（銅水冷
管）５に設けたフランジ22および炉底電極側の可動側導
電体（銅水冷管）５′に設けたフランジ22にボルト15を
用いて接続されている。また両端のフランジ22′、22′
の間はゴム製伸縮継手11によって接続してあり、給電側
の可動側導電体（銅水冷管）５の内部からゴム製伸縮継
手11を介して炉底電極側の可動側導電体（銅水冷管）
５′の内部に冷却水９を供給するようになっている。That is, a copper flat wire (flexible conductor 7)
Are attached to the flanges 22 'on both ends, and the flanges 22', 22 'on both ends are the flange 22 provided on the movable side conductor (copper water cooling pipe) 5 on the power feeding side and the movable side conductor on the furnace bottom electrode side ( It is connected to the flange 22 provided on the copper water cooling pipe) 5'using bolts 15. Also, flanges 22 ', 22' on both ends
Are connected by a rubber expansion joint 11 and the movable side conductor (copper water cooling) from the inside of the power supply side movable conductor (copper water cooling pipe) 5 is inserted through the rubber expansion joint 11. tube)
Cooling water 9 is supplied to the inside of 5 '.
【００３２】直流電流 35000Ａ、直流電圧1000Ｖ（多少
の脈流有）の電流を流してテストした。可動側導電体
５、５′の断面形状は外径 140mmφ、内径 100mmφ、可
撓性導電体７は平網線200mm2×32本、ゴム製伸縮継手11
の内径は80mmφ、構造はフランジ22、22′で接続する構
造で、ボルト15締結にはヘリサイト23を用い、両端のフ
ランジ22′と22′間寸法は 600mm、フランジ22′の外径
は約 400mmφ、雰囲気温度は約50℃、冷却流体には水を
用い、冷却水温度は35℃である。The test was conducted by applying a current of 35000 A DC and 1000 V DC (with some pulsating current). The cross-sectional shapes of the movable side conductors 5 and 5'are 140 mmφ in outer diameter and 100 mmφ in inner diameter, and the flexible conductor 7 is 200 mm 2 × 32 flat mesh wires, and the rubber expansion joint 11
Has an inner diameter of 80 mmφ, the structure is such that the flanges 22 and 22 'are connected, the helixite 23 is used to fasten the bolt 15, the distance between the flanges 22' and 22 'at both ends is 600 mm, and the outer diameter of the flange 22' is The temperature is 400 mmφ, the ambient temperature is about 50 ° C, water is used as the cooling fluid, and the cooling water temperature is 35 ° C.
【００３３】１時間通電した結果、スパーク、温度の異
常上昇などの異常は発生せず、長手方向に±35mm、長手
方向に直角な面のいかなる方向にも±30mmの可撓性を持
たせることができた。また冷却水の圧力損失も 500mm水
頭程度であり、充分大流量の流体を低圧損で流すことが
できる。さらにフランジ22、22′間で取外してオフライ
ンでメンテナンスでき、銅製フランジ22′のヘリサイト
23の損傷もなく、充分多頻度で交換できる。As a result of energizing for 1 hour, no abnormalities such as sparks and abnormal temperature rise occur, and flexibility of ± 35 mm in the longitudinal direction and ± 30 mm in any direction perpendicular to the longitudinal direction should be provided. I was able to. Also, the pressure loss of the cooling water is about 500 mm head, and it is possible to flow a sufficiently large amount of fluid with low pressure loss. Furthermore, it can be removed between the flanges 22 and 22 'for off-line maintenance, and the copper flange 22' helicite
23 can be replaced frequently enough without damage.
【００３４】前述の構成にすることによって炉底電極30
を包含する耐火物28′および炉底鉄皮19′と共に局部的
ブロックとして取付けるに際し、銅製平網線等の可撓性
導電体を使用しない従来法においては炉底鉄皮の取付精
度を±５mm以内にして、かつ通電テスト及び接続部の増
締めを少なくとも３回以上行う必要があった。これに対
して本発明を採用したところ、取付誤差が10mmもあった
にもかかわらず、所定の締結力でボルトの締付けを完了
し、１回の通電テストで次の作業に移ることができた。
実操業中も次の炉底電極を交換するまで全くトラブルを
起こすことはなく、該可撓性導電体は再度使用すること
が可能であった。作業時間も従来法で要していた時間の
約１／５に短縮され、前述のように過剰な重筋作業も不
要になり、本発明がもたらす生産性、安全性の向上は非
常に大きい。With the above-mentioned configuration, the furnace bottom electrode 30
When installing as a local block together with the refractory 28 'and the bottom iron shell 19', the accuracy of the bottom iron shell mounting is ± 5 mm in the conventional method that does not use a flexible conductor such as a copper flat wire. It was necessary to perform the energization test and retighten the connection portion at least three times or more. On the other hand, when the present invention was adopted, even though the mounting error was 10 mm, the tightening of the bolt was completed with a predetermined tightening force, and it was possible to move to the next work in one energization test. .
During the actual operation, no trouble occurred until the next furnace bottom electrode was replaced, and the flexible conductor could be reused. The working time is shortened to about 1/5 of the time required by the conventional method, and the excessive heavy muscle work becomes unnecessary as described above, and the productivity and safety of the present invention are greatly improved.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、可
撓性導電体が短い長さで十分な可撓性を有するので小型
軽量化できる。また冷却流体の圧力損失が小さいので、
例えば水等の液体を多量に流すことができる。また、炉
底電極を含むブロックを直流電気炉の炉底に取付ける際
の、取付精度に余り左右されることなく、炉体と一体的
に傾動する剛性体よりなる給電側の可動側導電体と炉底
電極側の可動側導電体とを容易に接続することができ、
その作業時間の大幅短縮が達成できる。As described above, according to the present invention, since the flexible conductor has a short length and sufficient flexibility, the size and weight can be reduced. Also, because the pressure loss of the cooling fluid is small,
For example, a large amount of liquid such as water can be flowed. In addition, when the block including the bottom electrode is attached to the bottom of the DC electric furnace, the movable side conductor, which is a rigid body that tilts integrally with the furnace body, is not significantly affected by the mounting accuracy. It is possible to easily connect the movable side conductor on the furnace bottom electrode side,
The working time can be greatly shortened.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の全体構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the present invention.
【図２】本発明の他の構成を示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing another structure of the present invention.
【図３】本発明のさらに他の構成を示す部分断面図であ
る。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing still another configuration of the present invention.
【図４】本発明の別の構成を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing another configuration of the present invention.
【図５】図４のＡ−Ａ矢視を示す断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図６】本発明のさらに別の構成を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing still another configuration of the present invention.
【図７】図６の変形例を示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a modified example of FIG.
【図８】本発明の一実施例に係る直流電気炉の部分断面
図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view of a DC electric furnace according to an embodiment of the present invention.
【図９】従来の水冷ケーブルを示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a conventional water-cooled cable.
【図10】従来例の全体構成を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a conventional example.
１ 固定側導電体 ２ 電極支持ポスト ３ ブラケット ４ 電極支持フレーム ５ 可動側導電体 ６ 絶縁体 ７ 可撓性導電体 ８ ホース ９ 冷却水 10 炉体 11 ゴム製伸縮継手 12 炉蓋 13 水冷ケーブル 14 炉壁 15 ボルト 16 炉底 18 上部電極 19 炉底鉄皮 21 傾動側作業床 22 フランジ 23 ヘリサイト 24 出鋼口 25 排滓口 26 ストッパ 28 炉底耐火物 30 炉底電極 31 コルゲートコイル部 32 ストレート部 33 接触導電部 34 給排水口 35 アイボルト 36 ラバーコア 37 導電体 38 空間部 39 ボルト孔 1 Fixed Side Conductor 2 Electrode Support Post 3 Bracket 4 Electrode Support Frame 5 Movable Side Conductor 6 Insulator 7 Flexible Conductor 8 Hose 9 Cooling Water 10 Furnace Body 11 Rubber Expansion Joint 12 Furnace Lid 13 Water Cooling Cable 14 Furnace Wall 15 Bolt 16 Bottom 18 Upper electrode 19 Bottom iron skin 21 Tilt side working floor 22 Flange 23 Helicite 24 Steel tap 25 Waste slag 26 Stopper 28 Bottom refractory 30 Bottom electrode 31 Corrugated coil 32 Straight section 33 Contact conductive part 34 Water supply / drain port 35 Eye bolt 36 Rubber core 37 Conductor 38 Space 39 Bolt hole
Claims (5)
と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電体を、当
該炉体の下部に支持させると共に、前記炉底電極を包含
する耐火物および鉄皮を一体のブロックとして交換する
ため、炉底電極側と給電側とに切り離し可能に接続する
ように構成した炉底電極を有する直流電気炉において、
前記炉体と一体的に傾動する剛性体よりなる可動側導電
体の途中に可撓性を有する導電体を介在させて接続して
なることを特徴とする炉底電極を備えた直流電気炉。1. A movable-side conductor made of a rigid body that tilts integrally with a furnace body among conductors that feed electricity to the furnace bottom electrode is supported at a lower portion of the furnace body, and includes the furnace bottom electrode. In order to replace the refractory and the iron skin as an integral block, in a DC electric furnace having a bottom electrode configured to be detachably connected to the bottom electrode side and the power feeding side,
A direct current electric furnace having a furnace bottom electrode, characterized in that a flexible conductor is connected in the middle of a movable conductor made of a rigid body that tilts integrally with the furnace body.
剛性体よりなる可動側導電体の接続部に長手方向および
長手方向と直角方向のいずれの方向にも可撓性を有する
導電体と可撓性を有する冷却流路体とを介在させて接続
してなる請求項１記載の炉底電極を有する直流電気炉。2. A conductor having flexibility in a longitudinal direction and in any direction perpendicular to the longitudinal direction at a connecting portion of a movable-side conductor made of a rigid body that can be separated into a furnace bottom electrode side and a power feeding side. A DC electric furnace having a furnace bottom electrode according to claim 1, wherein the DC flow path and the flexible cooling flow path body are connected to each other.
冷却流路体とが両端部に設けられたフランジで接続され
る構造とした請求項１または２記載の炉底電極を備えた
直流電気炉。3. The furnace bottom electrode according to claim 1, wherein the flexible conductor and the flexible cooling channel body are connected by flanges provided at both ends. DC electric furnace.
冷却流路体とが両端部に設けられたフランジの周縁部で
接続される銅製平網線と、中央部に接続された冷却流体
を通すゴム製伸縮継手とからなる請求項３記載の炉底電
極を備えた直流電気炉。4. A copper wire mesh wire having flexible conductors and flexible cooling flow path bodies connected at the peripheral portions of flanges provided at both ends, and a central portion. A DC electric furnace equipped with a bottom electrode according to claim 3, comprising a rubber expansion joint through which a cooling fluid is passed.
と中央部のゴム製伸縮継手との間に配置したボルトで接
続してなる請求項４記載の炉底電極を備えた直流電気
炉。5. A DC electric apparatus with a furnace bottom electrode according to claim 4, wherein the flanges at both ends are connected by a bolt arranged between the copper wire mesh wire at the peripheral portion and the rubber expansion joint at the central portion. Furnace.
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