(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料容器と前記材料容器を載せてアーク炉配置位置と材料予熱位置との間を移動可能な移動装置を有する原材料を予熱するアーク炉の原材料予熱装置において、材料予熱位置に前記材料容器を載置する架台を配設し、該架台と前記材料容器の間に前記材料容器に装入される材料による衝撃を緩和するコイルバネとタイボルトで構成する緩衝装置を複数配設したことを特徴とするアーク炉の原材料予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属材料の溶解、溶融金属の精錬に使用されるアーク炉の装入材料の予熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精錬用アーク炉としては、炉内に投入した金属材料の上方に配置した電極と、炉底あるいは側壁等に取り付けた電極との間に電流を流し、金属材料の溶解、溶融金属の精錬を行う直流アーク炉、または炉内に投入した溶融金属の上方に配置した三本の電極間に電流を流し、金属材料の溶解、溶融金属の精錬を行なう交流アーク炉が用いられている。この種のアーク炉においては、溶解及び精錬中に発生する高温の排ガスの顕熱を利用して炉内に装入する金属材料の予熱を行えば溶解及び精錬に用いる熱エネルギーを節約することができる。アーク炉の排ガス顕熱を利用した装入材料の予熱装置として、従来から種々の装置が提案されている。アーク炉の炉蓋上に設けられるシャフトと呼ばれる予熱容器内に原料を保持し予熱する方法は、アーク炉から出た高温の排ガスを直接利用できることから熱回収面では有利な方法であるが、一方でシャフト内の下端に設けられる材料の保持ゲートは、シャフト内への材料投入時落下衝撃荷重を受け、また予熱中は高温の排ガスに曝されるという問題があった。この問題を解消するため特開平８−２８５４７６号公報に記載された発明は、材料を予熱するためのシャフトを水平方向に移動自在に設け、シャフト頂部に原料投入部と排ガスの出口、シャフト底部に投入された材料を保持するための保持ゲートと排ガスの入り口を設けた。シャフトをアーク炉近傍の予熱位置に移動し、原料バケットをシャフトの上方に配置して原料バケットからシャフト頂部の原料投入部を通して装入原料をシャフト内に投入し、シャフトの排ガス入り口からアーク炉の排ガスをシャフト内に導入することによって装入原料の予熱を行う。予熱を完了した後にシャフトを炉体上方に水平移動し、シャフト底部の保持ゲートを開放することによって原料をアーク炉内に装入する。これによってシャフト内の下端に設けられた保持ゲートが予熱中に高温に曝されるという問題を解消するものである。また、装入材料投入時における落下衝撃力については、特開平８−５４１９１号公報に開示されているように、保持ゲート本体あるいは保持ゲート回転軸周りの限られたスペース内、バネ等の衝撃装置が設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術においては、装入材料を予熱するシャフトは炉体の上方に固定してあるいは水平方向に移動可能に配置される。該シャフトに装入原料を投入するに際しては、原料バケットに装入原料を搭載し、該原料バケットをクレーンによってシャフトの上方に配置し、前記原料バケットの底部に設けられたゲートを開放することによって行われる。
【０００４】
原料は、原料バケットの下部に配置された材料容器に落下させて投入する。このとき、材料容器の底部の保持ゲートは閉として落下する原料を受け止める。このため、材料容器の底部の保持ゲートは強固な構造とする必要があり、それでも保持ゲートへのダメージを完全には押さえることができなかった。また、昇降装置も衝撃によってダメージを受けることがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨とするところは、材料容器と前記材料容器を載せてアーク炉配置位置と材料予熱位置との間を移動可能な移動装置を有する原材料を予熱するアーク炉の原材料予熱装置において、材料予熱位置に前記材料容器を載置する架台を配設し、該架台と前記材料容器の間に前記材料容器に装入される材料による衝撃を緩和するコイルバネとタイボルトで構成する緩衝装置を複数配設したことを特徴とするアーク炉の原材料予熱装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明の１実施例を示す側面図で材料容器が原材料予熱位置に位置した時の側面図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。図３は、上部ビームの平面図である。図４は、本発明の緩衝装置の１実施例、図５は、前記緩衝装置の断面図である。図６は、図１のＦ−Ｆ矢視図、図７は、アーク炉内へ予熱完了後の装入材料を投入する場合を示す図である。
【０００８】
図１において、材料容器１は装入材料予熱位置に配置した架台１３に載置している。この状態で材料容器１の上部に投入バケット８に搭載した原材料が投入クレーン９により運び込まれ、投入バケット８を開いて材料容器１内に装入材料１８を投入する。材料容器１は、支持ポスト１０によりリンクレバー１５およびアーム１６を介して移動装置３に連結されており、この移動装置３により装入材料の予熱位置とアーク炉２への投入位置への移動が可能なようになっている。この移動装置３は、旋回装置５に載置され、装入材料予熱位置とアーク炉への装入材料投入位置との間を旋回して移動できるようになっている。支持ポスト１０は移動装置３の旋回装置に載置され、アーム１６は材料容器１の両サイドに材料容器１を挟持するように固設している。この支持ポスト１０とアーム１６はリンクレバー１５によりピン接合している。
【０００９】
また、図６にリンクレバー１５部の詳細を図１のＦ−Ｆ矢視図で示す。図６においてリンクレバー１５は連結ビーム３２と連結され、この連結ビーム３２を昇降シリンダー１１により昇降することで支持ポスト１０を支点としてリンクレバー１５を介してアーム１６及びアーム１６に挟持された材料容器１が昇降する。このように、この昇降シリンダー１１により装入材料の予熱位置に材料容器１が配置するときは、昇降シリンダ１１を下降させて装入材料の予熱位置に配置した架台１３に材料容器を載置する。材料容器１の載置が完了すると昇降シリンダー１１をさらに下降させ、連結ビーム３２と昇降シリンダー１１が接触しないように隙間２０を確保する。装入材の予熱が完了すると昇降シリンダー１１を上昇させて連結ビーム３２及びリンクレバー１５に取り付けている球面座１４に昇降シリンダー１１の先端を接触させてリンクレバー１５を押し上げて材料容器１を上昇させる。そして支持ポスト１０を載置している移動装置３を旋回させて図７に示すアーク炉２の装入材料投入位置に移動する。
【００１０】
図３は、本発明の緩衝装置を含む上部ビーム２６を示す平面図であり、図４はＤ−Ｄ方向からみたその正面図である。また、図５は本発明の緩衝装置の断面図である。装入材料の予熱位置に配置する架台１３の上に下部ビーム１３ａを配置し、この１３ａの上部に所定の隙間をあけて上部ビーム２６を配置している。この下部ビーム１３ａには所定の隙間２５をあけてコイルバネ２２を下部ビーム１３ａの上面より所定の寸法だけ飛び出して埋設し、このコイルバネ２２に上部ビーム２６を載置している。そして下部ビーム１３ａと上部ビーム２６をタイボルト２３で所定の隙間２５になるようにセッティングする。また、緩衝動作をスムーズに行うように、下部フレーム１３ａと上部フレーム２６にガイドピン２４を設置している。保持ゲート１７の左右各ゲートの四周は下方から上部ビーム２６で支えられており、上部ビーム２６は緩衝装置で下部ビーム１３ａに連結されているので、装入材料の落下による衝撃荷重を緩衝装置が吸収するので材料容器の底部の保持ゲートへのダメージを押さえることができる。
【００１１】
【発明の効果】
原材料を材料予熱位置で材料容器に装入材料を投入しても、装入材料の落下による衝撃荷重を緩衝装置が吸収するので材料容器の底部の保持ゲートへのダメージを押さえることができ、また、昇降装置への衝撃も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示す側面図で材料容器が原材料予熱位置に位置した時の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視の正面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ部からみた上部ビームの平面図である。
【図４】本発明の緩衝装置の１実施例の正面図である。
【図５】図４の緩衝装置の断面図であり、（ａ）はＤ−Ｄ矢視断面図、（ｂ）はＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図６】図１のＦ−Ｆ矢視の部分立面図である
【図７】アーク炉内へ予熱完了後の装入材料を投入する場合を示す図である。
【符号の説明】
１  材料容器
２  アーク炉
３  移動装置
４  昇降装置
５  旋回装置
６  排ガス入り口ダクト
７  シリンダー先端
８  投入バケット
９  投入クレーン
１０  支持ポスト
１１  昇降シリンダー
１２  容器蓋
１３  架台
１３ａ  下部ビーム
１４  球面座
１５  リンクレバー
１６  アーム
１７  保持ゲート
１８  装入材料
１９  炉蓋
２０  隙間
２１  排ガスダクト
２２  コイルバネ
２３  タイボルト
２４  位置決めピン
２５  隙間
２６  上部ビーム
２７  出口ダクト
２８  バイパスダクト
２９  アーク炉装入位置
３０  材料投入位置
３１  材料予熱位置
３２  連結ビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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