(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気炉本体の側方に昇降自在に配設される昇降マストの上端部に、水平方向へ張り出し且つ先端から電極が垂下されるアームを、補強リブを介して取り付けると共に、前記昇降マストの補強リブ下側における高さ位置に、マスト受部材上に載置されて昇降マストを支持可能なストッパを取り付けてなる電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造であって、
前記昇降マストの断面形状を中空矩形形状とすると共に、該昇降マストのアーム長手方向と平行で且つ曲げ中立面となる両側面に前記ストッパを取り付けたことを特徴とする電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造。
【請求項２】
前記昇降マストに対するストッパの取り付けを、該ストッパを貫通するボルトの前記昇降マストに穿設したネジ孔への締め付けにて行うようにした請求項１記載の電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図３及び図４に示される如く、製鋼用その他の金属精錬用のアーク炉等の電気炉１は、該電気炉本体２の側方に、図示していない昇降駆動装置により昇降自在に昇降マスト３を配設し、該昇降マスト３の上端部に、水平方向へ張り出すアーム４を補強リブ５，６を介して取り付け、該アーム４の先端に、スクラップＳを溶解させる電極７をホルダ８を介して垂下させるように取り付けてなる構成を有しており、前記昇降マスト３を昇降させることにより、前記電気炉本体２に対する電極７の高さ位置を調節できるようになっている。
【０００３】
前記電気炉１においては、通常の運転時、前記電気炉本体２側の補強リブ５には、電極７の自重により圧縮応力が作用し、反電気炉本体２側の補強リブ６には、電極７の自重により引張応力が作用しているが、電極７がスクラップＳに乗り上げて反力を受けた場合、前記電極７の自重が解放され、この動きが繰返し荷重として前記反電気炉本体２側の補強リブ６に作用することから、該補強リブ６の溶接箇所が特に疲労強度の面で非常に厳しい状況に晒される形となる。
【０００４】
ここで、仮に、前記補強リブ５，６を、日本鋼構造協会の鋼構造物の疲労設計指針に示されているような、ガセットを隅肉溶接した継手とした場合、その付け根は、角回し溶接になるので、継手の強度等級はＧ等級（２×１０6回基本許容応力範囲Δσf＝５０［ＭＰａ］）となり、疲労強度を低下させる要因となることが、本発明者等の研究により明らかとなっている。
【０００５】
この研究結果に基づき、図３及び図４に示される例では、前記補強リブ５，６を箱型にし、角回し溶接部をなくすことにより、前記日本鋼構造協会の鋼構造物の疲労設計指針に示されているような、止端仕上げした隅肉溶接継手となる横継手とし、継手の強度等級を前記Ｇ等級からＤ等級（２×１０6回基本許容応力範囲Δσf＝１００［ＭＰａ］）とし、疲労強度の低下を抑えるようにしている。
【０００６】
一方、前記昇降マスト３の補強リブ５，６下側における所望の高さ位置には、マスト受部材９上に載置されて昇降マスト３を支持可能なストッパ１０を溶接により取り付けるようになっており、メンテナンスを実施する際には、該ストッパ１０がマスト受部材９上に載置され、前記昇降マスト３を支持するようになっている。又、前記マスト受部材９は、前記電気炉１の運転時に昇降マスト３が下降する際のストロークエンドを規定する部材をも兼ねている。
【０００７】
尚、前述の如き電気炉と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１２３７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記ストッパ１０が溶接される昇降マスト３の断面形状は中空矩形形状であって、そのアーム４長手方向と直交する面は、曲げによる引張・圧縮を受け応力変動が大きくなっているため、該ストッパ１０の昇降マスト３に対する溶接箇所が疲労亀裂の起点となる虞があった。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ストッパの昇降マストに対する取付箇所に疲労亀裂が生じることを防止することができ、長期に亘って運転を安定して行い得る電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電気炉本体の側方に昇降自在に配設される昇降マストの上端部に、水平方向へ張り出し且つ先端から電極が垂下されるアームを、補強リブを介して取り付けると共に、前記昇降マストの補強リブ下側における高さ位置に、マスト受部材上に載置されて昇降マストを支持可能なストッパを取り付けてなる電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造であって、
前記昇降マストの断面形状を中空矩形形状とすると共に、該昇降マストのアーム長手方向と平行で且つ曲げ中立面となる両側面に前記ストッパを取り付けたことを特徴とする電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造にかかるものである。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
前述の如く、前記昇降マストの断面形状を中空矩形形状とすると共に、該昇降マストのアーム長手方向と平行で且つ曲げ中立面となる両側面に前記ストッパを取り付けると、ストッパの昇降マストに対する取付箇所が疲労亀裂の起点となることが避けられ、昇降マストが損傷することを防いで長期に亘り運転を安定して行うことが可能となる。
【００１４】
前記電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造においては、前記昇降マストに対するストッパの取り付けを、該ストッパを貫通するボルトの前記昇降マストに穿設したネジ孔への締め付けにて行うようにすることもでき、このようにすると、前記昇降マストに対するストッパの取付箇所の継手の種類は、日本鋼構造協会の鋼構造物の疲労設計指針に示されているような、非溶接継手の円孔を有する母材に相当するとみなすことができるので、継手の強度等級はＣ等級（２×１０6回基本許容応力範囲Δσf＝１２５［ＭＰａ］）となり、疲労強度の低下を更に抑える上で有効となる。この場合、ボルトが最弱部になると予想されるが、万一破損したとしても、ボルトであれば交換は容易であり、問題は生じない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造によれば、ストッパの昇降マストに対する取付箇所に疲労亀裂が生じることを防止することができ、長期に亘って運転を安定して行い得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例を示す概要側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】従来例を示す概要側面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１及び図２は本発明の実施例であって、図中、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３及び図４に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、断面形状を中空矩形形状としてある昇降マスト３のアーム４長手方向と平行で且つ応力変動の少ない曲げ中立面となる両側面にストッパ１０を取り付けた点にある。
【００１９】
本実施例の場合、前記昇降マスト３に対するストッパ１０の取り付けは、該ストッパ１０を貫通するボルト１１の前記昇降マスト３に穿設したネジ孔１２への締め付けにて行うようにしてある。
【００２０】
又、前記ストッパ１０は、二枚の鋼板を図２に示す如くＬ字状に溶接して形成してあるが、Ｌ字状の形鋼を用いることもできる。
【００２１】
次に、上記実施例の作用を説明する。
【００２２】
前述の如く、断面形状を中空矩形形状としてある昇降マスト３のアーム４長手方向と平行で且つ応力変動の少ない曲げ中立面となる両側面に前記ストッパ１０を取り付けると、ストッパ１０の昇降マスト３に対する取付箇所が疲労亀裂の起点となることが避けられ、昇降マスト３が損傷することを防いで長期に亘り運転を安定して行うことが可能となる。
【００２３】
しかも、本実施例の場合、前記昇降マスト３に対するストッパ１０の取り付けを、該ストッパ１０を貫通するボルト１１の前記昇降マスト３に穿設したネジ孔１２への締め付けにて行うようにしてあるため、前記昇降マスト３に対するストッパ１０の取付箇所の継手の種類は、日本鋼構造協会の鋼構造物の疲労設計指針に示されているような、非溶接継手の円孔を有する母材に相当するとみなすことができるので、継手の強度等級はＣ等級（２×１０6回基本許容応力範囲Δσf＝１２５［ＭＰａ］）となり、疲労強度の低下を更に抑える上で有効となる。この場合、ボルト１１が最弱部になると予想されるが、万一破損したとしても、ボルト１１であれば交換は容易であり、問題は生じない。
【００２４】
但し、前記昇降マスト３の肉厚が薄く、ネジ孔１２を設けられないような場合には、前記昇降マスト３に対するストッパ１０の取り付けをボルト１１の代わりに溶接にて行うようにすることも可能であり、このようにすると、前記昇降マスト３に対するストッパ１０の取り付けをボルト１１で行った場合に比べ疲労強度は若干劣るものの、前記昇降マスト３の曲げ中立面となる両側面にストッパ１０を取り付けることにより、ストッパ１０の昇降マスト３に対する取付箇所が疲労亀裂の起点となることが避けられることに変わりはない。
【００２５】
こうして、ストッパ１０の昇降マスト３に対する取付箇所に疲労亀裂が生じることを防止することができ、長期に亘って運転を安定して行い得る。
【００２６】
尚、本発明の電気炉の電極支持昇降マスト用ストッパ取付構造は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００２７】
１  電気炉
２  電気炉本体
３  昇降マスト
４  アーム
５  補強リブ
６  補強リブ
７  電極
９  マスト受部材
１０  ストッパ
１１  ボルト
１２  ネジ孔
Ｓ  スクラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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