(57)【要約】【課題】  ニップルを損傷させることなく横倒し状態の電極を起こすことを可能にする簡易な吊上補助装置を提供する。【解決手段】  一端に突出した電極接続用のニップルＥａを有する横倒し状態の黒鉛製棒状電極Ｅを、他端側から吊り上げて起こす際に使用する電極吊上用補助装置１であって、ニップルＥａを載置する略Ｕ字状又は略凹状の載置部を有するニップル支持部材１０と、このニップル支持部材１０の載置部１１とニップルＥａとの間に配置した保護部材１２と、ニップル支持部材１０を棒状電極Ｅの起き上がりに応じて回動可能となるように軸支する架台２０とから構成されている。【選択図】  図１
2010020944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に突出した電極接続用のニップルを有する横倒し状態の黒鉛製棒状電極を、他端側から吊り上げて起こす際に使用する電極吊上用補助装置であって、ニップルを載置する略Ｕ字状又は略凹状の載置部を有するニップル支持部材と、該ニップル支持部材の載置部とニップルとの間に配置した保護部材と、該ニップル支持部材を棒状電極の起き上がりに応じて回動可能となるように軸支する架台とから構成されていることを特徴とする電極吊上用補助装置。
【請求項２】
前記架台は、前記ニップル支持部材の両端をそれぞれ回動可能に軸支する１対の支柱と、該１対の支柱を固定する基部とを有し、該１対の支柱は、該ニップル支持部材の回動の際に、該ニップル支持部材に支持されているニップルの先端が該基部に接触しない高さにニップル支持部材を軸支していることを特徴とする、請求項１に記載の電極吊上用補助装置。
【請求項３】
前記載置部の互いに対向する両側部が、ニップルの直径に前記保護部材の厚みの２倍を加えた距離以上で、かつ棒状電極の直径未満だけ離間していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電極吊上用補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉等で用いられる黒鉛製棒状電極を、水平に置かれた状態から片側を吊り上げて起こす際に用いる補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製錬などに用いられる電気炉では、黒鉛製の棒状電極を３本１組として炉の上部から貫通して炉内に縦向きに設置し、この電極の先端部と炉内に装入した被加熱物質との間に電流を流して被加熱物質を加熱している。このとき、電極自身も高温となり、先端部から次第に消耗していく。電極の先端部が消耗すると、被加熱物質との距離が開き、電流が流れ難くなって加熱が進まなくなるので、電極の先端部と被加熱物質との間の距離が一定に保たれるように、電極の位置を適宜調整する。さらに、各電極がすべて消耗されるまで使用できるように、使用中の電極に新規の電極を継ぎ足す操作を行なう。
【０００３】
このため、上記電気炉に用いる電極は、一端に突出したニップルを形成し、他端にこれと螺合するソケットを形成して、電極同士が継ぎ足せる形状になっている。電極を継ぎ足す際は、梱包状態でパレットに横倒しに載せて搬送された新規の電極を、ホイストクレーン等でソケット側から吊り上げて起こし、継ぎ足そうとする使用中の電極の上方までニップル側を下にして吊り下げた状態で搬送し、使用中の電極のソケットに新規の電極のニップルをねじ込んで継ぎ足す。
【０００４】
このような取り扱いに適した装置として、特許文献１には電極継ぎ足し装置が提示されている。この装置は、その本体部が、電極置き場と電気炉との間に往復可能に設けられており、該本体部には、電極置き場に横置きにされた新規の電極を横向きのまま把持する把持部と、該把持部の向きを電極が縦向きになるように変位させる姿勢変更機構と、電気炉において使用中の電極の上端部に継ぎ足す継ぎ足し機構とが備わっている。
【０００５】
この装置は、電極を横から挟み込んで持ち上げ、回転して縦向きに起こし、使用中の電極に継ぎ足す操作の全てを行うものである。このため、回転機構を持った大掛かりな装置をクレーンから吊り下げて用いる必要があり、取り扱いに手間がかかり、広い作業スペースが必要であり、高い設備コストが必要となる等の問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に示すような電極接続装置も提案されている。この装置は、新規の電極を縦向きに保持した状態で軸心周りに回転させて、電気炉に縦向きに装着されている使用中の電極に接続する電極接続装置であり、回転駆動するモーターと、該モーターの回転力を新規の電極に伝達する伝導軸と、該伝導軸の下端側に設けられた、伝導軸と新規の電極とを連結する連結部材と、該伝導軸の下端側部分を垂直姿勢から水平姿勢又はその逆に回動する手段とを有している。
【０００７】
この連結部材の先端部は、電極のソケットにねじ込み可能となるように、電極のニップルと同じ形状とサイズになっている。これにより、電極を起こす時には、この連結部材の先端部を新規の電極のソケットに取り付け、電極接続装置に接続したワイヤーを介してクレーンで電極のソケット側を吊り上げて起こし、ニップル側を下にして吊り下げた状態で使用中の電極の上方まで搬送して、使用中の電極に継ぎ足す。この電極接続装置を用いた場合、電極を簡易且つ確実に縦向きに吊り上げて使用中の電極に継ぎ足すことができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２７６８６号公報
【特許文献２】特開平５−２５１１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、電極の両端部は、他の電極との接続の役割を担う大切な部分であって、衝撃が加わらないように慎重に取り扱うことが必要であるが、特許文献２に示す方法では、ニップル側を支点として電極を吊り上げるため、ニップルのネジ溝が損傷したり磨耗したりするおそれがあった。このような損傷等が生じると、電極をスムーズに継ぎ足すことが出来なくなったり、使用中に不意に接続が外れて操業トラブルを生じたりすることがあった。このため、電極を吊り上げた後、ニップル部分の損傷の有無を目視で確認する作業が必要となり、作業効率が低下する原因になっていた。
【００１０】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、横倒し状態の電極を、ニップルを損傷することなく吊り上げて起こすことが可能な簡易な電極吊上用補助装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明が提供する電極吊上用補助装置は、一端に突出した電極接続用のニップルを有する横倒し状態の黒鉛製棒状電極を、他端側から吊り上げて起こす際に使用する電極吊上用補助装置であって、ニップルを載置する略Ｕ字状又は略凹状の載置部を有するニップル支持部材と、該ニップル支持部材の載置部とニップルとの間に配置した保護部材と、該ニップル支持部材を棒状電極の起き上がりに応じて回動可能となるように軸支する架台とから構成されている。
【００１２】
上記本発明が提供する電極吊上用補助装置は、上記架台が、ニップル支持部材の両端をそれぞれ回動可能に軸支する１対の支柱と、該１対の支柱を固定する基部とを有し、該１対の支柱は、該ニップル支持部材の回動の際に、該ニップル支持部材に支持されているニップルの先端が該基部に接触しない高さにニップル支持部材を軸支していることが好ましい。
【００１３】
また、上記本発明が提供する電極吊上用補助装置は、ニップル支持部材の載置部における互いに対向する両側部が、ニップルの直径に保護部材の厚みの２倍を加えた距離以上で、かつ棒状電極の直径未満だけ離間していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明よれば、横倒し状態に置かれた電極を、ニップルを損傷することなく簡易に起こすことができる。これにより、継ぎ足し不可能な不良品電極が発生したり、操業中に電極の接続が不意に外れたりするトラブルの頻度を著しく減少することができ、低コストで効率の良い継ぎ足し作業が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の電極吊上用補助装置の一具体例を、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の一具体例の電極吊上用補助装置１の斜視図であり、図２及び図３は、各々その正面図及び側面図である。これらの図からわかるように、電極吊上用補助装置１は、棒状電極ＥのニップルＥａを載置する略凹状の載置部１１を有するニップル支持部材１０と、ニップル支持部材１０の載置部１１とニップルＥａとの間に配置した保護部材１２と、ニップル支持部材１０を棒状電極Ｅの起き上がりに応じて回動可能となるように軸支する架台２０とから構成されている。
【００１６】
より具体的に説明すると、ニップル支持部材１０は、その回動軸１０ｏ方向の中央部に、棒状電極ＥのニップルＥａを載置する略凹状の載置部１１を有している。この載置部１１は、例えば、水平方向に延在する棒状部材と、その両端に接続された垂直方向に延在する１対の棒状部材とから形成される。これにより、ニップルＥａの回動軸１０ｏ方向の移動を制限しながら載置部１１にニップルＥａを載置することが可能となり、載置部１１に載置されているニップルＥａが載置部１１から外れて落下したり、載置部１１上で横滑りして架台２０に激しくぶつかったりして破損することが回避される。
【００１７】
回動軸１０ｏ方向におけるニップル支持部材１０の両端には、回動軸１０ｏ方向に延びた１対の回動棒１３が設けられている。これら１対の回動棒１３は、後述する１対の支柱２１の上部にそれぞれ回動可能に軸支されている。
【００１８】
載置部１１のうち少なくともニップルＥａが接触する部分には、ニップルＥａを保護する保護部材１２が設けられている。これにより、ニップルＥａが載置部１１に直接接触することがなくなるので、ニップルＥａに螺刻されているネジ溝が損傷したり磨耗したりすることを防止できる。この保護部材１２には、ゴム、合成樹脂、布などの黒鉛より軟らかい材質を用いることが好ましいが、この中で、耐久性や衝撃の吸収力等の点からゴムが好ましい。
【００１９】
載置部１１を略凹状にすることによって、回動軸１０ｏ方向におけるニップルＥａの移動が制限されるとともに、載置部１１に載置されるニップルＥａの中心軸方向の位置決めが確実に行われる。すなわち、図３に示されるように、ニップルＥａを載置部１１上に載置する際、ニップルＥａ側の棒状電極Ｅの端面Ｅｂを、載置部１１の側部に当接させることによって、ニップルＥａをその中心軸Ｅｏ方向に関して確実に位置決めすることが可能となる。これにより、ニップルＥａが載置部１１から落下するトラブルを防ぐことができる。
【００２０】
上記位置決めを確実に行うためには、載置部１１の互いに対向する両側部１１ａが、ニップルＥａの直径に保護部材１２の厚みの２倍を加えた距離以上で、かつ棒状電極Ｅの直径未満だけ回動軸１０ｏ方向において離間しているのが好ましい。
【００２１】
上記一具体例においては、ニップル支持部材１０の載置部１１が、略凹状に形成されていたが、ニップルＥａを確実に支持することが可能であれば、上記形状に限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すような、下に凸の弓形部材と、その両端から垂直に延びる１対の棒状部材とからなる全体として略Ｕ字状の載置部１１１からなるニップル支持部材１１０であっても良い。
【００２２】
また、上記一具体例では、載置部１１が回動軸１０ｏの下方側に位置する構造であったが、例えば、図４（ｂ）に示すような、１対の棒状部材を回動軸１０ｏから上方に延在することによって形成される載置部２１１からなるニップル支持部材２１０であっても良い。更に、図４（ｃ）に示すような、全体として略Ｕ字形状の載置部３１１が回動軸１０ｏの上方に設けられたニップル支持部材３１０であっても良い。
【００２３】
尚、上記図４（ｂ）や（ｃ）のような載置部を回動軸の上方に設ける構造は、図２や図４（ａ）のような載置部を回動軸の下方に設ける構造に比べて、棒状電極を吊り上げる前と後でソケット側端部の水平方向の移動距離が大きくなるため、吊り上げる際にソケットが載置部から落下する危険性が高い。このため、棒状電極を吊り上げる際に、ホイストクレーンをニップルの中心軸方向に沿ってニップル側に適宜横移動させることが必要となる。このことを考慮すると、載置部を回動軸の下方に設ける構造のほうがより好ましい。
【００２４】
上記本発明の一具体例のニップル支持部材１０においては、載置部１１にニップルＥａを保護する保護部材１２が設けられていたが、例えば筒状の保護部材で予めニップルＥａを覆ってから載置部１１に載置しても良い。この場合は、ニップル支持部材１０の載置部１１に保護部材１２を装着する必要がなくなるが、棒状電極Ｅを吊り上げて起こす作業の前後に筒状の保護部材を着脱する作業が必要となる。
【００２５】
次に、上記ニップル支持部材１０が棒状電極Ｅの起き上がりに応じて回動可能となるように軸支されている架台２０について具体的に説明する。架台２０は、ニップル支持部材１０の両端をそれぞれ回動可能に軸支する１対の支柱２１と、これら１対の支柱２１を固定する基部２２とを有している。
【００２６】
１対の支柱２１は、ニップル支持部材１０を挟むように、床面に設置されている基部２２の両端部からそれぞれ立設している。１対の支柱２１の上端部では、ニップル支持部材１０両端の回動棒１３をそれぞれ回動自在に軸支している。尚、基部２２の４隅には、電極吊上用補助装置１が倒れないように、転倒防止具２３が設けられている。この転倒防止具２３は必要に応じてアンカーボルト等の固定手段によって床面に固定されても良い。
【００２７】
ニップル支持部材１０の回動棒１３を支える機構は、本具体例では図３に示すように、支柱２１の上端部の略中央部を切り欠いた溝になっているが、このような機構に限定されるものではなく、例えば、ベアリング等の軸受け機構を支柱２１に設けて回動棒１３を支える構造や、支柱２１の上にアングルなどを設置して回動棒１３を支える構造としても良い。
【００２８】
１対の支柱２１が互いに離間する距離は、棒状電極Ｅの直径より大きいことが好ましいが、側面から見たときの支柱２１の幅を載置部１１の幅より狭くして、１対の支柱２１の間に棒状電極Ｅの先端部が入り込まないようにすることによって、１対の支柱２１が互いに離間する距離を、載置部１１が納まる程度の大きさにすることができる。基部２２から上記回動棒１３を支える機構部分までの高さは、ニップル支持部材１０の回動の際に、ニップル支持部材１０に支持されているニップルＥａの先端が、基部２２に接触しないような高さになっている。
【００２９】
尚、載置部１１にニップルＥａを載せる際に、載置部１１がニップルＥａから離れる方向に揺動して誤ってニップルＥａを落とすことがないように、載置部１１の回動範囲を制限する手段を１対の支柱２１の少なくとも一方に設けても良い。例えば、突出部材を図３に示す位置にある載置部１１の側面に当接する位置に設けて、載置部１１が図３に示す点線の位置を越えて時計回りに回動するのを制限することが好ましい。
【００３０】
次に、上記の電極吊上用補助装置１を用いて棒状電極Ｅを起こす操作方法について説明する。先ず、梱包されている横倒し状態の黒鉛製の棒状電極Ｅを開梱し、図３における紙面右側から横倒し状態のまま横移動させて、そのニップルＥａを保護部材１２が装着されている載置部１１の上に載置する。次に、この棒状電極Ｅのソケットに吊上用冶具を取り付け、該冶具の環状部にホイストクレーンのワイヤー又はフックを掛ける。
【００３１】
この状態で、ホイストクレーンを巻き上げ、ソケット側から棒状電極Ｅを吊り上げて起こす。図５には、棒状電極Ｅがソケット側から吊り上げられて起き上りつつある状態が示されている。棒状電極Ｅが起き上がるのに応じて、ニップルＥａを支持しているニップル支持部材１０が、図５に示すように反時計回りに回動する。更にホイストクレーンを巻き上げ、図５の２点鎖線で示す略垂直位置まで棒状電極Ｅが起き上がると、ニップル支持部材１０の載置部１１はニップルＥａから離される。ニップル支持部材１０は自重により逆回転して、図３において点線で示す元にあった位置に戻る。
【００３２】
このようにして起こされた新規の棒状電極Ｅは、その後、ニップルＥａ側を下にして吊り下げた状態のままホイストクレーンによって使用中の棒状電極の上方まで搬送され、使用中の棒状電極の上端部に継ぎ足される。
【実施例】
【００３３】
図１に示す電極吊上用補助装置１を使用して棒状電極Ｅを吊り上げて起こす作業を行った。断面１５０ｍｍ×７５ｍｍのチャンネル鋼を溶接して組み立てて架台２０とした。この架台２０の基部２２の長さは１０８０ｍｍ、基部２２から支柱２１の軸支部までの高さは７５０ｍｍ、支柱２１同士の内側間隔は７８０ｍｍであった。また、架台の転倒防止具２３として、幅１００ｍｍ×１５０ｍｍの金属板を基部２２の４隅に溶接して取り付けた。
【００３４】
一方、幅３５ｍｍ×長さ３００ｍｍ×厚さ１５ｍｍの鋼材を３枚使用してニップル支持部材１０の略凹状の載置部１１を組み立て、その両端部に直径２５ｍｍの鉄製丸棒を溶接して回動棒１３とした。
【００３５】
支柱２１の上端の幅３０ｍｍを溝型に切り欠いて軸支部とし、ここに回動棒１３を載せた。ニップル支持部材１０が回動棒１３を中心にして回転できるように、軸支部は固定しなかった。載置部１１には、軽自動車用の古タイヤをおよそ半分に切断したものをかぶせ、直径３ｍｍの針金で固定して保護部材１２とした。
【００３６】
黒鉛製の棒状電極Ｅには、直径４０５ｍｍ、全長１８００ｍｍ、重量約４００ｋｇのものを用いた。この棒状電極Ｅの一端にはニップルＥａが形成されている。ニップルＥａの長さは１６０ｍｍであり、根元側の直径が２３０ｍｍで先端側の直径が１５０ｍｍのテーパー形状になっている。棒状電極Ｅの他端には、このニップルＥａに対応したソケットが形成されている。
【００３７】
複数の上記棒状電極Ｅが、パレット上に新規の棒状電極Ｅとして横倒しに載せられており、それらのうちの１本をフォークリフトで差し上げ、ニップルＥａの部分を載置部１１に載せた。棒状電極Ｅをフォークリフトで差し上げたまま、棒状電極Ｅのソケットにねじ込める形状のワイヤー掛け用冶具をソケットねじ込み、冶具端部に設けられた輪状部にワイヤーを掛けて、ホイストクレーンでソケット側を吊り上げた。
【００３８】
棒状電極Ｅがホイストクレーンで吊り上げられて垂直に起こされるのに伴って、ニップル支持部材１０は架台２０の軸支部を中心にして回転した。このとき、棒状電極ＥのニップルＥａが床面や基部２２と接することはなかった。また、回動棒１３が架台２０から外れたり、架台２０が吊り上げ中に動いたりすることはなかった。
【００３９】
棒状電極Ｅを垂直に起こしてから、さらに吊り上げて、ニップルＥａをニップル支持部材１０の載置部１１から離した。ニップルＥａ部分の損傷の有無を目視で確認後、棒状電極Ｅを電気炉まで搬送して、電気炉に取り付けられている使用中の黒鉛製の棒状電極に継ぎ足した。
【００４０】
電気炉の操業では半年間に１５０から２００本前後の棒状電極を使用する。ニップルの損傷によって継ぎ足しの出来なかった棒状電極は、本発明の電極吊上用補助装置を使用する前の半年間では１０から１５本程度発生した。しかし、本発明の電極吊上用補助装置を用い始めてから半年間では１本しか発生せず、本発明の効果が裏付けられた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一具体例の電極吊上用補助装置の斜視図である。
【図２】図１の電極吊上用補助装置の正面図である。
【図３】図１の電極吊上用補助装置の側面図である。
【図４】本発明の一具体例の電極吊上用補助装置に用いるニップル支持部材の代替例である。
【図５】本発明の一具体例の電極吊上用補助装置を用いて棒状電極を起こしている様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｅ      黒鉛製の棒状電極
Ｅａ    ニップル
１      電極吊上用補助装置
１０    ニップル支持部材
１０ｏ  回動軸
１１    載置部
１２    保護部材
１３    回動棒
２０    架台
２１    支柱
２２    基部
２３    転倒防止具
【図１】
2010020944.tif 000003
【図２】
2010020944.tif 000004
【図３】
2010020944.tif 000005
【図４】
2010020944.tif 000006
【図５】
2010020944.tif 000007