電弧爐的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電弧爐，特別涉及一種在移動爐殼體的同時熔融金屬的電弧爐。
【背景技術】
[0002]在作為用于熔融金屬材料的一種電弧爐的電弧爐中，在容納金屬材料的爐殼體的內(nèi)部空間中形成所謂的熱點(hot spot)和冷點(cold spot)。熱點的位置靠近電極并且金屬材料在熱點處容易熔融。冷點的位置遠離電極并且金屬材料在冷點處不容易熔融。在冷點中，出現(xiàn)如下問題:需要長的時間來熔融金屬材料，因而使金屬材料的熔融在整體上進行地不均勻。為了解決該問題，專利文獻I提議了一種方法，在該方法中，爐殼體能夠相對于電極圍繞沿上下方向延伸的軸線轉(zhuǎn)動地移位，由此在冷點和熱點之間進行切換。在這種電弧爐中，通過使爐殼體可轉(zhuǎn)動地移位能夠消除爐內(nèi)的熱不均勻性并且能夠減小浪費的耗電量，而不需要為如豎式爐(shaft furnace)內(nèi)額外的水冷部處的栗消耗電力，也不需要為廢氣的成分妥善化處理(composit1n appropriating processing)額外地供給燃燒器燃燒能量等。
日匕半.ο
[0003]專利文獻1:日本特開2014-40965號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]在電弧爐中，為了熔融金屬材料，在插入爐殼體的電極中有大電流流動。由于電極中流動的電流，在爐殼體中也可能有電流流動。特別地，在電極中流動的電流是交流電的情況下，爐殼體的表面中會持續(xù)地有感應電流流動。為了執(zhí)行爐殼體的轉(zhuǎn)動移位，采用具有諸如軸承等可動部件的爐殼體移動機構。如果在爐殼體內(nèi)的金屬材料中流動的泄漏電流或者在爐殼體的表面中流動的感應電流在這種可動部件中流動，則這種電流可能會損壞可動部件并且削弱可動部件的功能。例如，在電極被插入爐殼體中并且供有電流的情況下，如果在爐殼體內(nèi)的金屬材料中流動的泄漏電流或者在爐殼體中產(chǎn)生的感應電流流動到諸如爐殼體移動機構的軸承等的構件中并產(chǎn)生火花，則即使爐殼體移動機構處于靜止狀態(tài)，爐殼體移動機構的構成構件也可能被損壞，從而可能干擾爐殼體以后的平穩(wěn)移動。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有能夠被移動的爐殼體的電弧爐，該電弧爐能夠防止電流在用于移動爐殼體的爐殼體移動機構中流動。
_7] 用于解決問題的方案
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種電弧爐，其包括:
[0009]爐殼體；
[0010]電極；
[0011]爐殼體移動機構，所述爐殼體移動機構以使所述爐殼體能夠在安裝表面上移動的方式支撐所述爐殼體；以及
[0012]第一絕緣構件，所述第一絕緣構件使所述爐殼體和所述爐殼體移動機構之間電絕緣。
[0013]這里，優(yōu)選地，所述爐殼體移動機構包括第一部件和第二部件，所述第一部件相對于所述安裝表面固定，所述第二部件被固定到所述爐殼體并且能夠相對于所述第一部件移動，并且所述第一部件與所述第二部件電連接。
[0014]在這種情況下，優(yōu)選地，所述電弧爐還包括:電連接在所述爐殼體移動機構的所述第一部件和所述第二部件之間的連接配線，其中所述連接配線具有能夠跟隨所述第二部件的整個可動范圍的長度。
[0015]所述爐殼體和所述爐殼體移動機構優(yōu)選被獨立接地。
[0016]另外，優(yōu)選地，所述電弧爐還包括:
[0017]爐蓋，所述爐蓋覆蓋所述爐殼體的開口 ；
[0018]爐蓋移動機構，所述爐蓋移動機構使所述爐蓋相對于所述爐殼體移動；以及
[0019]第二絕緣構件，所述第二絕緣構件使所述爐蓋移動機構和所述爐殼體之間電絕緣。在這種情況下，所述爐殼體和所述爐蓋移動機構優(yōu)選被獨立接地。
[0020]發(fā)明的效果
[0021 ] 在根據(jù)本發(fā)明的電弧爐中，在爐殼體和爐殼體移動機構之間設置有絕緣構件(第一絕緣構件)。因此，即使在由于電極中流動的電流而導致電流在爐殼體中流動的情況下，也能夠防止在爐殼體中流動的電流從爐殼體流動到爐殼體移動機構中。結果，防止了爐殼體移動機構被電流損壞。
[0022]這里，在爐殼體移動機構包括第一部件和第二部件，第一部件相對于安裝表面固定，第二部件被固定到爐殼體并且能夠相對于第一部件移動，并且第一部件與第二部件電連接的情況下，第一部件和第二部件等電勢。這樣，即使由于在爐殼體和爐殼體移動機構之間電絕緣的第一絕緣構件的介質(zhì)擊穿等而導致在爐殼體移動機構中有電流流動，也不大可能出現(xiàn)電流在爐殼體移動機構中大范圍地流動的現(xiàn)象。結果，能夠高精度地防止爐殼體移動機構被嚴重損壞。
[0023]在這種情況下，如果設置用于電連接在爐殼體移動機構的第一部件和第二部件之間的連接配線，其中連接配線具有能夠跟隨第二部件的整個可動范圍的長度，則即使在第二部件相對于第一部件移動的時候也能夠防止連接配線被損壞以及能夠防止連接配線上受到過大的力。
[0024]而且，在爐殼體和爐殼體移動機構被獨立接地的情況下，能夠更切實地防止爐殼體中流動的電流流動到爐殼體移動機構中。
[0025]此外，在電弧爐還包括覆蓋爐殼體的開口的爐蓋、使爐蓋相對于爐殼體移動的爐蓋移動機構以及使爐蓋移動機構和爐殼體之間電絕緣的第二絕緣構件的情況下，還能夠防止在爐殼體中流動的電流流動到爐蓋移動機構。因此，還可以防止構成爐蓋移動機構的構件由于電流的原因被損壞。
[0026]在這種情況下，如果爐殼體和爐蓋移動機構被獨立接地，則能夠更切實地防止爐殼體中流動的電流流動到爐蓋移動機構中。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電弧爐的側視圖。
[0028]圖2是示出爐殼體移動機構和爐殼體絕緣構件的立體圖，其中爐殼體絕緣構件由虛線以透視方式示出。
[0029]圖3是爐殼體移動機構的放大截面圖。
[0030]圖4A和圖4B是示出軸承連接配線的安裝方法的具體示例的圖；圖4A示出從爐殼體移動機構的上側看時的狀態(tài)；圖48是沿著圖4A中的A-A截取的截面圖；在圖4A中，虛線示出軸承連接配線在爐殼體轉(zhuǎn)動50°時的狀態(tài)。
【具體實施方式】
[0031]將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電弧爐進行說明。
[0032](電弧爐的構造)
[0033]圖1至圖4B示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電弧爐I。電弧爐I安裝于平臺90。電弧爐I具有作為主體部的與專利文獻I中描述的電弧爐類似的電弧爐(電弧爐)，并且電弧爐I包括爐殼體10、爐蓋20以及電極25。另外，電弧爐I包括爐殼體移動機構30和具有爐蓋移動機構43的爐蓋保持單元40。另外，電弧爐I還包括作為絕緣構件的爐殼體絕緣構件(第一絕緣構件)51和爐蓋絕緣構件(第二絕緣構件)52、爐殼體接地配線61、爐殼體移動機構接地配線62以及爐蓋移動機構接地配線63。
[0034]爐殼體10形成為在頂部具有開口的大致圓筒狀的有底容器。爐殼體10由在金屬氧化物制成的耐火材料的外側設置有鋼殼的材料形成。
[0035]爐蓋20形成為大致圓盤形狀并且能夠關閉爐殼體10的開口。爐蓋20由爐蓋保持單元40保持并且在爐殼體10的上方執(zhí)行上/下移動和轉(zhuǎn)動移動，從而在爐殼體10的開口關閉的狀態(tài)和該開口打開的狀態(tài)之間移動。盡管爐蓋20也由與爐殼體10的材料相同的材料形成，但是在爐蓋的、下面將說明的電極25貫穿爐蓋的位置附近的各部位處露出絕緣體。因此，在爐蓋和電極25之間保持電絕緣。
[0036]在本實施方式中，三個電極25(在圖1中僅示出了兩個電極)從上側朝向爐殼體10的內(nèi)部空間貫穿爐蓋20。該三個電極25被配置為形成繞爐殼體10的中心軸線的大致等邊三角形。當諸如廢鐵材料等的金屬材料容納在爐殼體10中，并且三個電極25被供給了諸如三相交流電等的電流以執(zhí)行放電時，能夠熔融金屬材料。電極25與電弧爐10和爐蓋20均電絕緣。
[0037]電弧爐10經(jīng)由爐殼體移動機構30被平臺(安裝表面)90支撐。如圖2所示，爐殼體移動機構30包括金屬制成的支撐框31并且爐殼體移動機構30具有均為大致環(huán)狀的頂部表面和底部表面。爐殼體10經(jīng)由大致環(huán)形板形狀的爐殼體絕緣構件51被放置于作為支撐框31的頂面的上表面31a。多個凹部31d設置于支撐框31的上表面31a。由于形成于爐殼體10的凸部(未示出)與對應的凹部31d的結合以及爐殼體10的自重，爐殼體10被固定于支撐框31。爐殼體絕緣構件51使爐殼體10和支撐框31之間電絕緣。齒輪構件31b沿著支撐框31的內(nèi)周表面形成。絕緣樹脂以將爐殼體絕緣構件51埋在絕緣樹脂中的方式填充在爐殼體10的底部和支撐框31之間。因此，用絕緣樹脂填充了在爐殼體10的底部、爐殼體絕緣構件51以及支撐框31之間形成的各間隙。
[0038]支撐框31由軸承32支撐。圖3是示出爐殼體移動機構的在軸承32附近的一部分的截面圖。軸承32被安裝到固定于平臺90的由金屬制成的安裝基座34。軸承32具有已知的擺動軸承(swing bearing)的構造，并且軸承32包括均由金屬制成的外輪(第一部件)32a、內(nèi)輪(第二部件)32b和配置在外輪32a與內(nèi)輪32b之間的滾動元件(未示出)。內(nèi)輪32b能夠相對于外輪32a平滑地擺動。外輪32a固定于安裝基座34，內(nèi)輪32b固定于支撐框31的齒輪構件31b。軸承連接配線33電連接在支撐框31和安裝基座34之間。軸承連接配線33具有能夠跟隨支撐框31的整個擺動范圍或可轉(zhuǎn)動范圍的充分的長度。由于軸承32的外輪32a與安裝基座34接觸，內(nèi)輪32b與支撐框31接觸，所以外輪32a和內(nèi)輪32b通過軸承連接配線33彼此電連接。
[0039]在支撐框31的內(nèi)周側處設置具有兩個彼此嚙合的齒輪(第一齒輪35a和第二齒輪35b)的齒輪部35。盡管圖2僅示出了一個齒輪部35，但是在內(nèi)周的相反位置處還設置有與齒輪部35相同的另一個齒輪部。構成齒輪部35的第一齒輪35a與設置在支撐框31的內(nèi)周面處的齒輪構件31b嚙合。與第一齒輪35a嚙合的第二齒輪35b的轉(zhuǎn)動軸與液壓馬達(未不出)的輸出軸親合。
[0040]通過對齒輪部35的液壓馬達進行驅(qū)動，能夠使支撐框31在軸承32上擺動。結果，使爐殼體10在平臺90上轉(zhuǎn)動(擺動)。當爐殼體10轉(zhuǎn)動時，電極25的沿著平臺90的平面的各位置沒有變化。因此，爐殼體10和電極25之間的相對配置根據(jù)爐殼體10的轉(zhuǎn)動而改變。在支撐框31的內(nèi)周側可以適當?shù)卦O置用于在支撐框31的轉(zhuǎn)動停止的狀態(tài)下保持支撐框31的止動機構(未示出)。
[0041]爐蓋保持單元40設置于共用平臺90，爐殼體10經(jīng)由爐殼體移動機構30安裝于共用平臺90。爐蓋保持單元40通過爐蓋支撐部41支撐爐蓋20并執(zhí)行爐蓋20的上/下移動和轉(zhuǎn)動移動。爐蓋保持單元40還具有通過電極支撐部42來保持并執(zhí)行電極25的上/下移動的功能。因此，爐蓋保持單元40能夠根據(jù)爐殼體10內(nèi)的金屬材料的熔融狀態(tài)等來調(diào)整電極25的上/下位置。爐蓋20的上/下移動和轉(zhuǎn)動移動以及電極25的上/下移動由設置有軸承和液壓缸的爐蓋移動機構43驅(qū)動。爐蓋支撐部41和電極支撐部42彼此電絕緣。爐蓋絕緣構件5