(57)【要約】【課題】アーク炉の操業中において、カーボン製の電極の先端側が不用意に折れて炉内に落下した折損電極を短時間で且つ安全に炉外に取り出せる折損電極取出装置を提供する。【解決手段】上面３ａに支持部６を有する上部構造体２と、該上部構造体２に水平方向に回転可能に支持された下部外側体１０と、該下部外側体１０の内側において昇降可能に配置された昇降軸１６と、該昇降軸１６に対し、上端部を回転可能に支持された左右一対のリンクＬ１，Ｌ２と、該リンクＬ１，Ｌ２の下端部に上端部が係合され且つ側面視でく字状を呈する左右一対の上部アーム２１，２２、該上部アーム２１，２２の中間に位置し且つ下部外側体１０の内側で旋回可能に支持される一対の旋回部２３、および上部アーム２１，２２の下端側から下向きに延びた左右一対の下部アーム２４からなるトング２０と、該トング２０の下部アーム２４ごとにおける下端部が対向する側面に突設した左右一対の突起２６と、を備えてなる、折損電極取出装置１。【選択図】  図１
2016015226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に支持部を有する上部構造体と、
前記上部構造体に水平方向に回転可能に支持された下部外側体と、
前記下部外側体の内側において昇降可能に配置された昇降軸と、
前記昇降軸に対し、上端部を回転可能に支持された左右一対のリンクと、
前記各リンクの下端部に上端部が係合され且つ側面視でく字状を呈する左右一対の上部アーム、該上部アームの中間に位置し且つ前記下部外側体の内側で旋回可能に支持される一対の旋回部、および前記上部アームの下端側から下向きに延びた左右一対の下部アームからなるトングと、
前記トングの下部アームごとにおける下端部が対向する側面に突設した左右一対の突起と、を備えてなる、
ことを特徴とする折損電極取出装置。
【請求項２】
前記トングの下部アームは、前記上部アームから垂下した互いに平行な垂直部と、該垂直部から側面視で斜め下向きに延びた互いに平行な傾斜部とからなる、
ことを特徴とする請求項１に記載の折損電極取出装置。
【請求項３】
前記下部アームは、前記上部アームに対して脱着可能に連結されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の折損電極取出装置。
【請求項４】
前記突起は、先端側が尖っている円錐形状あるいは多角錐形状を呈する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の折損電極取出装置。
【請求項５】
前記突起は、前記下部アームの下端部を水平に貫通し、且つ該下部アームに対し着脱可能とされている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の折損電極取出装置。
【請求項６】
前記下部アームの垂直部同士が対向する側面、または前記下部アームの傾斜部の上部側同士が対向する側面には、互いに接近する左右一対の係止片が突設されている、
ことを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の折損電極取出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、アーク式の溶解炉の操業中においてカーボン製の電極の先端側が不用意に折れて上記炉内に落下した折損電極を短時間で且つ安全に前記炉外に取り出すための折損電極取出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクラップを溶解したり、焼却灰を溶融するためのアーク式の熔解炉では、アークを発生させる電極が消耗した際に、該溶解炉を長時間停止し、且つ人手に伴う労力により消耗した電極を取り出し、且つ新たな電極と交換していた。
前記のような長時間にわたる操業の停止と多大な労力の投入を解消するため、消耗した電極と新たな電極との交換を短時間で省力化して行えるようにした電極交換装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、前記アーク式の熔解炉の操業時において、予め、該溶解炉内に装入したスクラップを溶解すべく、上記熔解炉の炉蓋を昇降可能に貫通したカーボン製の電極を下降させた場合、当該電極の先端（下端）側が一部のスクラップに衝突して折れることにより、前記熔解炉内に落下する折損電極を生じる場合がある。前記折損電極がスクラップ内に混入した場合、予め設定した組成と異なる溶鋼になるなどの不具合が生じるので、速やかに溶解炉内から取り出す必要がある。
しかし、前記折損電極が生じた場合、これまでは、一旦操業を停止し、作業者が前記溶解炉の開口部の周辺に登り、例えば、チェーンまたはワイヤーロープを使用して、輪投げの要領で前記チェーンなどを折損電極に掛けて天井クレーンにより引き揚げるという手作業に頼っていた。係る作業では、前記チェーンなどをカーボン製の折損電極に掛けてもすり抜けるケースが多々生じ得ると共に、長時間にわたって、危険な状態に晒される、という問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５３５８１号公報（第１〜４頁、図１，２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、アーク式の溶解炉の操業中において、カーボン製の電極の先端側が不用意に折れて炉内に落下した折損電極を短時間で且つ安全に炉外に取り出せる折損電極取出装置を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、昇降可能で且つ水平方向に沿って回転可能に支持されたトングを用意し、且つ該トングにおける一対の下部アームの下端側に折損電極に食い込む突起を設ける、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の折損電極取出装置（請求項１）は、上面に支持部を有する上部構造体と、該上部構造体に水平方向に回転可能に支持された下部外側体と、該下部外側体の内側において昇降可能に配置された昇降軸と、該昇降軸に対し、上端部を回転可能に支持された左右一対のリンクと、該各リンクの下端部に上端部が係合され且つ側面視でく字状を呈する左右一対の上部アーム、該上部アームの中間に位置し且つ前記下部外側体の内側で旋回可能に支持される一対の旋回部、および前記上部アームの下端側から下向きに延びた左右一対の下部アームからなるトングと、該トングの下部アームごとにおける下端部が対向する側面に突設した左右一対の突起と、を備えてなる、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、例えば、前記支持部を天井クレーン側のフックに掛けて前記上部構造体を吊り下げて支持し、該上部構造体に対して前記下部外側体を水平方向に沿って所要角度で回転させた後、更に、前記天井クレーンを下降させることで、前記一対のリンクを介して前記トングを、前記溶解炉内に落下した折損電極の付近に移動できる。係る状態で、前記昇降軸を上昇させると、前記一対のリンクおよびトングは、縦長の姿勢に移行する。その結果、該トングにおける左右一対の下部アームが両者の下端部側が狭まるように接近することで、該一対の下部アームに設けた前記一対の突起を、前記折損電極の径方向から食い込ませて、該折損電極を強固に把持することができる。従って、前記溶解炉内に不用意に落下した折損電極を、短時間で且つ安全および確実に炉外に取り出すことができる。
【０００８】
尚、前記上部構造体の上面に設ける支持部は、例えば、該上面の中央部に設けた水平なピン、あるいはフックなどである。
また、前記上部構造体は、例えば、直方体状の枠組み構造のほか、直方体状の箱形構造、円柱体状の枠組み構造、円柱体状の箱形構造などであっても良い。
更に、前記下部外側体は、例えば、全体が筒形状を呈し、比較的細径の前記上部側と、前記リンクやトングを内包する比較的太径または大きな角筒形の下部側とからなり、上部側の外周面に設けたギアと、前記上部構造体側に固定されたモータ側などのギアとが噛み合うことで、水平方向に沿って回転可能とされている。
また、前記下部外側体の内側で昇降可能に配置された昇降軸は、該下部外側体の上部側に設けた流体圧シリンダ（油圧シリンダなど）のピストンロッドと一体であるか、あるいは、該ロッドの下端部にその上端部が接続された軸材である。
【０００９】
更に、前記トングは、該トングを構成する一対の上部アームが前記下部外側体内の異なる位置ごとに旋回部を配置する形態と、一対の上部アームがそれぞれの旋回部を同軸状に配置する形態との双方の形態を含む。該トングの上部アームおよび下部アームは、例えば、構造用鋼（ＳＳ鋼種）などからなる。
また、前記トングを構成する旋回部は、前記下部外側体の内面に両端部を固定された旋回軸に対し旋回可能にして支持する軸受部を有する形態と、旋回軸を一体に有するか、別体の旋回軸を固定しており、且つ該旋回軸の両端部を下部外側体の内面に設けた軸受を介して旋回可能にして支持する形態との双方を含む。
更に、前記突起は、前記下部アームごとの下端部に少なくとも１個が配置されるが、複数個の突起を配置する場合には、互いに離れた位置に配設される。
付言すれば、本発明には、前記下部外側体は、前記上部構造体に対し更に昇降可能にも支持されている、折損電極取出装置も含まれ得る。
これによる場合、例えば、天井クレーンなどと併用することなく、本取出装置のみによって折損電極の取出が可能となる。そのためには、例えば、前記上部構造体を、内外二重構造の底板とし、内側の底板で下部外側体を回転可能に支持すると共に、該内側の底板と外側の底板との間に縦向きのラックおよびピニオンを介在させて、内側の底板を下部外側体と共に昇降させる構造が挙げられる。
【００１０】
また、本発明には、前記トングの下部アームは、前記上部アームから垂下した互いに平行な垂直部と、該垂直部から側面視で斜め下向きに延びた互いに平行な傾斜部とからなる、折損電極取出装置（請求項２）も含まれる。
これによれば、前記溶解炉内に不用意に落下した前記折損電極の軸方向に沿った姿勢が、水平状、垂直状、あるいは斜めに傾斜した形態の何れであっても、作業者が本取出装置を遠隔操作することにより、容易且つ確実に前記折損電極をその径方向から前記一対の突起により確実且つ強固に把持することが可能となる。
【００１１】
更に、本発明には、前記下部アームは、前記上部アームに対して脱着可能に連結されている、折損電極取出装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記下部アームが、前記溶解炉内の高温環境においてある程度の長時間にわたり使用された結果、軟化し且つ変形した場合にも、該下部アームを上部アームから取り外し、新たな下部アームに迅速に交換できる。その結果、本折損電極取出装置の運用および保守管理を容易に行うことが可能となる。
尚、前記下部アームと上部アームとの脱着可能な連結は、例えば、前記下部アームの上端部と上部アームの下端部とを水平方向に貫通するボルトと該ボルトにネジ結合するナットとによるものが例示される。
【００１２】
また、本発明には、前記突起は、先端側が尖っている円錐形状あるいは多角錐形状を呈する、折損電極取出装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、作業者が本取出装置を遠隔操作することにより、左右一対の前記下部アームに突設された前記突起を、前記折損電極の外周面から中心部側に向かって求心状に確実に食い込ませ得る。従って、前記折損電極の取出作業を一層迅速で確実且つ安全に行うことができる。
尚、多角錐形状は、三角錐以上の正多角錐および変形多角錐を含む。
【００１３】
更に、本発明には、前記突起は、前記下部アームの下端部を水平に貫通し、且つ該下部アームに対し着脱可能とされている、折損電極取出装置（請求項５）も含まれる。
これによれば、前記溶解炉内の高温環境において、前記一対の突起の先端部が溶解中のスクラップや溶鋼に接触して溶損した場合でも、該突起を下部アームの下端部から取り外し、新たな突起に容易に交換することができる。
尚、前記突起を下部アームに対し着脱可能とするには、例えば、前記突起の底面側にボルトが一体に設けられ、該ボルトを前記下部アームに貫通させ且つ該ボルトにおける先端側の雄ネジ部にナットをネジ結合する形態が例示される。
また、前記突起は、一体である前記ボルトを含めて、例えば、耐熱鋼によって制作し、前記下部アームを構造用鋼などの鋼材によって製作しても良い。
【００１４】
加えて、本発明には、前記下部アームの垂直部同士が対向する側面、または前記下部アームの傾斜部の上部側同士が対向する側面には、互いに接近する左右一対の係止片が突設されている、折損電極取出装置（請求項６）も含まれる。
これによれば、例えば、軸方向に長い折損電極が前記溶解炉内に落下し且つ該溶解炉内でほぼ垂直姿勢になった場合、該折損電極の下部側を前記一対の突起で把持すると共に、本折損電極取出装置を吊り下げている天井クレーンを垂直方向および水平方向の少なくとも何れか一方に沿って若干移動させ、前記折損電極に対し回転モーメントを与えることにより、傾斜姿勢となった該折損電極の上部側の外周面を前記一対の係止片によって安定して支持することができる。従って、各種の姿勢を呈する前記折損電極の取出作業を一層迅速で確実且つ安全に行える。
尚、前記係止片には、断面円形のピン状の形態のほか、断面四角形などの多角柱を呈する形態も含まれる。
また、前記係止片は、前記下部アームの垂直部と傾斜部との境界付近の側面に突設された形態であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は本発明による一形態の折損電極取出装置の垂直断面図、（Ｂ）は該折損電極取出装置の（Ａ）とは異なる側面視による垂直断面図。
【図２】（Ａ）は下部アームの下端付近の正面視による垂直断面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図、（Ｃ）は異なる突起を示す（Ｂ）と同様な側面図。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は前記折損電極取出装置の機能を示す垂直断面図。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はアーク炉の操業状態と折損電極の発生を示す概略図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は前記折損電極取出装置の一使用方法を示す概略図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は図５に続く前記使用方法を示す概略図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は前記折損電極取出装置の異なる使用方法を示す概略図。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は前記折損電極取出装置の更に異なる使用方法を示す概略図。
【図９】（Ａ）は図８（Ｂ）に続く使用方法を示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）中の部分拡大図。
【図１０】（Ａ）は異なる形態の折損電極取出装置の正面視による垂直断面図、（Ｂ）は該折損電極取出装置の機能を示す垂直断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１（Ａ）は、本発明による一形態の折損電極取出装置１の垂直断面図、図１（Ｂ）は該折損電極取出装置１の前記（Ａ）の側面視による垂直断面図である。
折損電極取出装置１は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、上部構造体２と、該構造体２に上部側１１を水平方向に回転可能に支持された下部外側体１０と、該外側体１０の内側に昇降可能に配置された昇降軸１６と、該昇降軸１６の下端に上端部を回転可能に支持された左右一対のリンクＬ１，Ｌ２と、該リンクＬ１，Ｌ２の下端部に上端部が係合された左右一対の上部アーム２１，２２および該上部アーム２１，２２の下端側に個別に垂下した左右一対の下部アーム２４を含むトング２０と、前記下部アーム２４ごとの下端部において対向する内側面に個別に突設した左右一対の突起２６と、を備えている。
前記上部構造体２は、例えば、平面視が矩形の上板３および下板５と、これらの四隅を接続する柱４とからなり、上板３の上面３ａの中央部には、一対のフランジ７，７が立設し、これらの間には、図示しない天井クレーンから昇降可能に支持されたホイスト側のフックに掛け止めするための水平姿勢で且つほぼ鼓形状のピン（支持部）６が固定されている。また、前記下板５の中央部には、断面円形の通し孔９を内側に有する円筒形状の縦壁８が立設している。
【００１７】
また、前記下部外側体１０は、全体が筒形状を呈する中空体であり、該外側体１０において比較的細径の上部側１１の外周面には、円盤状のフランジ１２が水平に張りだし、且つ該フランジ１２の下面における中間には、円筒形状の縦壁１３が垂下している。該縦壁１３の内周面と前記上部構造体２の縦壁８の外周面との間には、軸受（ベアリング）Ｂが介在しており、該軸受Ｂによって、前記上部構造体２は、前記下部外側体１０を水平方向に沿って回転可能に支持している。
更に、前記下部外側体１０の縦壁１３の外周面には、ギアｇ２が配置されており、該ギアｇ２は、前記上部構造体２における何れかの柱４に取り付けられたモータＭにより回転されるギアｇ１と噛み合っている。即ち、前記モータＭを駆動することで、前記ギアｇ１，ｇ２を介して、前記下部外側体１０を水平方向に沿って所望の角度で回転することができる。尚、前記ギアｇ１，ｇ２の間には、例えば、減速用などの速度調整用のギア（図示せず）を更に配置しても良い。
【００１８】
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記下部外側体１０の上部側１１には、油圧シリンダ（流体圧シリンダ）１９が垂直姿勢で固定され、該シリンダ１９から昇降軸（ピストンロッド）１６が前記下部外側体１０の内側に昇降可能に垂下している。該昇降軸１６の下端には、側面視がほぼΠ形状の金具１７が固定され、該金具１７の下部には、水平方向に沿ったピン１８が貫通している。前記金具１７の内側に位置する前記ピン１８には、左右一対の傾斜したリンクＬ１，Ｌ２の上端部側が回転可能に支持されると共に、前記ピン１８の両端部は、前記下部外側体１０における比較的大きな下部側（スカート部）１５に開設した縦長で左右一対の長孔１５ａ内に昇降可能に挿入されている。前記ピン１８の両端部を一対の長孔１５ａ内に昇降可能に挿入することで、前記昇降軸１６の径方向の振れを抑制している。
尚、前記下部外側体１０における上部側１１と下部側１５との間には、傾斜部１４が位置している。また、前記上部構造体２の下板５上の適所には、前記油圧シリンダ１９を駆動するための油圧ユニット（図示せず）が配置されている。
【００１９】
前記一対のリンクＬ１，Ｌ２の下端部には、トング２０を構成する互いに対称で且つ左右一対の上部アーム２１，２２の上端部が個別に係合（ピン結合）してる。該一対の上部アーム２１，２２は、図１（Ａ）に示すように、側（正）面視でほぼく字状に屈曲した形状を呈し、それぞれで傾斜姿勢を呈する上半部２１ａ，２２ａと下半部２２ｂ，２２ｂとの間（中間）には、旋回部２３が個別に位置している。該旋回部２３ごとの中心部には、図示しない軸受を介して、水平な旋回軸２５が貫通し、該旋回軸２５ごとの両端部は、図１（Ｂ）に示すように、前記下部外側体１０における下部側１５の内壁面に固定されている。即ち、一対の上部アーム２１，２２は、それぞれの旋回部２３が旋回軸２５に回転可能に支持されており、各旋回軸２５を中心として垂直方向に沿って旋回可能とされている。
【００２０】
前記上部アーム２１，２２の下半部２１ｂ，２２ｂにおける下端部の内側面には、下向きに延びた左右対称な一対の下部アーム２４が個別に、上下二組のボルトｂ・ナットｎを介して取り外しおよび取り付け（脱着）可能に固定されている。そのため、該一対の下部アーム２４も、それぞれ上部アーム２１，２２と共に、旋回部２３の旋回軸２５を中心として、互いに接近および離隔するように垂直面内で旋回可能とされている。尚、図１（Ｂ）に示すように、上部アーム２１，２２は、互いの旋回軌跡が交差する事態を避けるため、それぞれの中間で互いにリンクＬ１，Ｌ２側に接近するよう斜めに屈曲している。
【００２１】
図１（Ｂ）に示す下部アーム２４で例示するように、一対の下部アーム２４は、前記上部アーム２１，２２の下半部２１ｂ，２２ｂから垂下した互いに平行な垂直部２４ａと、該垂直部２４ａの下端から斜め下向きに延びた互いに平行な傾斜部２４ｂとからなる。該傾斜部２４ｂは、例えば、水平線（仮想）に対して、約３０〜６０度の範囲内の角度で傾斜している。
図１（Ａ），（Ｂ）および図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記下部アーム２４ごとの下端部において対向する内側面には、左右一対の突起２６が突設されている。該突起２６は、円錐形を呈し、且つその底面から軸方向に延びたボルト２７を一体に有している。該ボルト２７は、前記下部アーム２４ごとの下端部を水平に貫通し、先端側の雄ネジ部には、ナット２８がネジ結合されている。前記突起２６およびボルト２７は、耐熱鋼（例えば、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ系合金）からなり、前記下部アーム２４に対して、着脱可能となっている。
尚、前記突起２６に替えて、例えば、図２（Ｃ）にで示すように、全体が六角錐の突起２６ａとしたり、あるいは、四角錐などの先尖り形状にしても良い。
【００２２】
前記折損電極取出装置１の機能を、図３（Ａ），（Ｂ）によって説明する。
図３（Ａ）に示す前記トング２０における一対の下部アーム２４の開放状態から後述する折損電極を把持する状態にするには、図３（Ｂ）中の垂直な矢印で示すように、先ず、前記油圧シリンダ１９を稼働して昇降軸１６とその下端の金具１７とを上昇させる。該金具１７の上昇に伴って、左右一対のリンクＬ１，Ｌ２は、それらの上端部が上方に移動するため、緩い傾斜姿勢から若干急峻な傾斜姿勢に移行すると共に、該リンクＬ１，Ｌ２の下端部が互いに若干接近する。係るリンクＬ１，Ｌ２の移動に伴って、トング２０における一対の上部アーム２１，２２は、それらの旋回部２３を貫通する旋回軸２５を回転中心として、図３（Ｂ）中の湾曲した矢印で示すように、各々の上半部２１ａ，２２ａの上端部が上昇しつつ互いに接近するように対称に旋回する。同時に、上部アーム２１，２２の下半部２１ｂ，２２ｂおよびこれらに連結された各下部アーム２４が、図３（Ｂ）中の下方の湾曲した矢印で示すように、前記旋回軸２５を回転中心として、互いに接近するように対称に旋回する。
その結果、図３（Ｂ）に示すように、一対の下部アーム２４ごとの内側面に突設された一対の突起２６が互いに接近するため、該一対の突起２６，２６間に、後述する折損電極３７，３８をその径方向から把持することが可能となる。
【００２３】
図４（Ａ）は、交流によるアーク式の溶解炉（以下、単にアーク炉と称する）３０の概略を示す垂直断面図である。該アーク炉３０は、図４（Ａ）に示すように、鉄皮３１に底面側を覆われた耐火物からなる炉床３２、前記鉄皮３１に外周側を覆われた耐火レンガからなる炉壁３３、および該炉壁３３の一部に開設した出湯口３４からなる炉体と、該炉体の開口部を覆う炉蓋３５と、該炉蓋３５を絶縁材を介して垂直に且つ昇降可能に貫通する三本の電極３６と、を備えている。
前記アーク炉３０の内部には、予め、原料のスクラップ（図示せず）などが装入され、炉蓋３５と共に前記電極３６がセットされた状態で、各電極３６間に対して所定の交流電流を通電すると、各電極３６の先端と装入されたスクラップとの間でアークＡが放電される。その結果、該アークＡの高熱により前記スクラップが炉内の上方に位置する部位から徐々に溶解されていく。該溶解の進捗に伴って、前記電極３６は、前記スクラップとの距離を一定範囲に保つため、徐々に下降させられる。
【００２４】
前記のような操業過程において、カーボンからなる何れかの電極３６が、その先端部などが未溶解のスクラップに衝突した場合、係る衝撃により該電極３６の軸方向の中間で折れて、図４（Ａ）中に示すように、折損電極３７を生じる。
前記折損電極３７が発生した場合、直ちに操業を停止し、図４（Ｂ）に示すように、残った電極３６と共に炉蓋３５を、前記アーク炉３０から取り除く。図示のように、前記折損電極３７は、例えば、落下して炉床３２の底面と炉壁３３の内側面との間に傾斜した姿勢で残留している。
次いで、図５（Ａ）中の白抜き矢印で示すように、予め天井クレーン（図示せず）に吊り下げて支持した前記折損電極取出装置１を、前記アーク炉３０内に下降させた後、同図中の湾曲した矢印で示すように、前記モータＭを駆動して、前記下部外側体１０と共に前記トング２０などを水平方向に沿って回転させる。
次に、図５（Ｂ）中の矢印で示すように、前記天井クレーンのホイストと共に、前記折損電極取出装置１を、前記折損電極３７側に水平移動させる。この際、前記折損電極取出装置１のトング２０における一対の下部アーム２４，２４間に、前記折損電極３７の軸方向が挟まれるようにしておく。
【００２５】
更に、前記折損電極取出装置１の油圧シリンダ１９を稼働して、前記図３（Ｂ）で示したように、前記トング２０における一対の下部アーム２４を互いに接近させる。その結果、図６（Ａ）に示すように、傾斜姿勢である前記折損電極３７の軸方向における中間位置の外周面に、径方向から前記下部アーム２４ごとの内側面に突設された一対の突起２６が対称に食い込む。これにより、前記折損電極３７は、前記折損電極取出装置１の下部アーム２４，２４間に把持される。
そして、図６（Ｂ）中の実線矢印および白抜き矢印で示すように、前記天井クレーンのホイストと共に、前記折損電極取出装置１を持ち上げ且つ水平移動させた後、更に上昇させてアーク炉３０内から取り出して、炉外に搬出する。
以上のように、前記折損電極取出装置１によれば、前記アーク炉３０内に不用意に落下した前記折損電極３７を、例えば、１人の作業者の操作によって、短時間で且つ確実および安全にして炉外に取り出すことができる。
【００２６】
図７（Ａ）は、前記アーク炉３０内の炉床３２付近に水平姿勢で落下した折損電極３７を示す。該折損電極３７を前記アーク炉３０内から取り出すには、図７（Ａ）に示すように、前記折損電極取出装置１を前記同様に下降させ、且つ下部外側体１０など共に前記トング２０を水平方向に沿って所要角度回転させる。
次いで、図７（Ｂ）に示すように、前記折損電極取出装置１のトング２０における一対の下部アーム２４を、折損電極３７の軸方向とほぼ平行となるように、炉床３２の真上付近に移動させ、前記同様にして一対の突起２４を前記折損電極３７の軸方向の中間部に径方向から食い込ませた後、前記同様に炉外に搬出する。
尚、炉床３２付近に水平姿勢で落下した前記折損電極３７を取り出すに際しては、該折損電極３７の周囲に位置しているスクラップとの衝突や溶鋼の付着などに注意すると共に、下部アーム２４の下端側が炉床３２を損傷しないように配慮することが肝要である。
【００２７】
図８（Ａ）は、前記アーク炉３０内に落下したほぼ垂直に近い姿勢で且つ軸方向が比較的長い折損電極３８を示す。該折損電極３８を前記アーク炉３０内から取り出すには、図８（Ａ）に示すように、前記折損電極取出装置１を前記同様に前記アーク炉３０内に下降させた後、前記トング２０における一対の下部アーム２４を、折損電極３８の軸方向と平行となるように前記同様に水平回転させる。
次に、図８（Ｂ）中の矢印で示すように、前記同様に前記折損電極取出装置１を折損電極３８側に水平移動させた後、前記油圧シリンダ１９を稼働してトング２０における一対の下部アーム２４を互いに接近させ、且つ該下部アーム２４ごとの一対の前記突起２６を、前記折損電極３８の炉床３２寄り（下側）の外周面に対し径方向から対称に食い込ませて、該折損電極３８を把持する。
【００２８】
次いで、図９（Ａ）中の垂直な矢印で示すように、前記折損電極３８と共に前記折損電極取出装置１を若干上昇させる。その結果、同図中の湾曲した矢印で示すように、前記折損電極３８には、該折損電極３８に食い込んだ前記一対の突起２６を回転中心とした回転モーメントが働く。
その結果、図９（Ｂ）に示すように、前記折損電極３８は、その上部側が時計回り方向に回転するため、一対の下部アーム２４ごとの前記垂直部２４ａの下部側あるいは傾斜部２４ｂの上部側の内側面から水平に突出した一対の係止片２９に、該折損電極３８の上部側における外周面が当接して支持される。これ以降は、安定した傾斜姿勢で一対の下部アーム２４間に挟持された前記折損電極３８を、前記折損電極取出装置１と共に、前記アーク炉３０の炉外に搬出する。
以上のように、前記折損電極取出装置１によれば、アーク炉３０の炉内において、傾斜した姿勢はもとより、水平な姿勢の前記折損電極３７や、ほぼ垂直に近い姿勢で且つ長めの前記折損電極３８であっても、短時間で且つ確実および安全にして炉外に取り出すことができる。尚、前記折損電極取出装置１は、前記以外の姿勢でアーク炉３０内に落下した折損電極も適宜取り出すことが可能である。
【００２９】
図１０（Ａ）は、異なる形態の折損電極取出装置１ａを示す垂直断面図である。
折損電極取出装置１ａは、図１０（Ａ）に示すように、前記同様の上部構造体２、下部外側体１０、昇降軸１６、およびリンクＬ１，Ｌ２を備えている。
前記折損電極取出装置１ａは、前記トング２０に替えて、これとは異なる形態のトング２０ａを備えている。該トング２０ａは、図１０（Ａ）に示すように、前記同様である左右一対の上部アーム２１，２２、および左右一対の下部アーム２４を有している。このうち、上部アーム２１，２２は、それらの上半部２１ａ，２２ａの中間に前記旋回部２３を個別に有すると共に、該一対の旋回部２３は、図１０（Ａ）の前後方向に沿ってずれており、これらの旋回部２３の中心部には、それぞれ図示しない軸受を介して単一の旋回軸２３が同軸にして貫通している。
【００３０】
前記折損電極取出装置１ａの機能を図１０（Ｂ）によって説明する。
図１０（Ｂ）に示すように、前記油圧シリンダ１９を稼働して昇降軸１６とその下端の金具１７とを上昇させる。該金具１７の上昇に伴って、左右一対のリンクＬ１，Ｌ２は、それらの上端部が上方に移動するため、緩い傾斜姿勢から若干急峻な傾斜姿勢になると共に、該リンクＬ１，Ｌ２の下端部が互いに若干接近する。係るリンクＬ１，Ｌ２の移動に伴って、トング２０ａにおける一対の上部アーム２１，２２は、それらの旋回部２３を貫通する旋回軸２５を回転中心として、図１０（Ｂ）中の湾曲した矢印で示すように、各々の上半部２１ａ，２２ａの上部側が上昇しつつ互いに接近するように対称に旋回する。同時に、上部アーム２１，２２の上半部２１ａ，２２ａの下部側、下半部２１ｂ，２２ｂ、およびこれらに連結された各下部アーム２４が、図１０（Ｂ）中の湾曲した矢印で示すように、前記旋回軸２５を回転中心として、互いに接近するように対称に旋回する。
【００３１】
その結果、図１０（Ｂ）に示すように、一対の下部アーム２４ごとの内側面に突設された一対の突起２６が互いに接近するため、該一対の突起２６，２６間に、後述する折損電極３７，３８をその径方向から把持することが可能となる。
前記のような折損電極取出装置１ａによっても、前記図４〜図９で示したように、前記アーク炉３０内に落下した前記折損電極３７，３８を、短時間で且つ確実および安全にして炉外に取り出すことが可能である。
【００３２】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記折損電極取出装置は、１本の電極と、該電極と対向し且つ炉床側の中央部に設けた炉底電極とを有する直流式のアーク炉にも適用可能である。
また、前記折損電極取出装置は、焼却灰を溶融するためのアーク炉にも適用可能である。
更に、支持部は、前記ピン６に替えて、側面視で中央部がほぼ逆Ｕ字形状や、ほぼΩ形状を呈する軸（ピン）としたり、あるいはフックにしても良い。
また、前記トングにおいける下部アームは、上部アームと一体に成形された形態のものであっても良い。
更に、前記突起は、前記下部アームと一体に成形した形態としても良い。
また、前記モータＭには、油圧モータを適用しても良い。
更に、前記油圧シリンダ１９に替えて、水圧シリンダやエアシリンダを用いても良い。
加えて、前記折損電極取出装置は、交流式または直流式アーク炉などにおいて、例えば、これらのアーク炉内に不用意に落下した異物の排出や、製鋼プロセス上で必要な合金元素の追加的装入などに使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によれば、アーク炉の操業中において、カーボン製の電極の先端側が不用意に折れて炉内に落下した折損電極を短時間で且つ安全に炉外に取り出せる折損電極取出装置を確実に提供することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１，１ａ………折損電極取出装置
２………………上部構造体
３ａ……………上面
６………………ピン（支持部）
１０……………下部外側体
１６……………昇降軸
２０，２０ａ…トング
２１，２２……上部アーム
２３……………旋回部
２４……………下部アーム
２４ａ…………垂直部
２４ｂ…………傾斜部
２６，２６ａ…突起
２９……………係止片
Ｌ１，Ｌ２……リンク
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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