JP3002769B2

JP3002769B2 - 電気炉の導体アーム

Info

Publication number: JP3002769B2
Application number: JP7240705A
Authority: JP
Inventors: 隆司疇津
Original assignee: Shinko Metal Products Co Ltd
Current assignee: Shinko Metal Products Co Ltd
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-08-25
Also published as: JPH0961063A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一端には水冷ケー
ブル、他端には電極ホルダーが接続され、水冷ケーブル
から、電極ホルダーに装着された電極に給電する電気炉
の導体アームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、銑鉄や屑鉄等を製鋼するために各
種電気炉が広く利用されている。この電気炉では、該電
気炉内に装入された銑鉄や屑鉄、及び炭素材、並びに石
灰石等の媒溶材（又はフラックスという）等の原材料中
に自焼成電極等の電極の先端を埋設すると共に、この電
極に通電することで、通電された電流と原材料の電気抵
抗に依ってジュール熱を発生させて原材料を溶解してい
る。なお、電気炉の製鋼操業開始・終了に際して、外径
の大きな電気炉の炉蓋に形成された電極挿入口を介して
電極を入出するために、通常、電極は、電気炉の側方に
ウインチ等の昇降手段に依って上下方向に昇降動自在に
設けられた電極支柱の上面に、絶縁物を介して横たえら
れた電気炉の導体アーム（又は単に導体アームという）
の一端に電極ホルダー（又は電極クランプという）を介
して把持されている。また、電極に電力を供給するため
に、導体アームの他端には、銅線の表面を絶縁物で被覆
した可撓性電線が取付けられると共に、該可撓性電線の
他端は、電気炉用変圧器等の電源に接続されている。な
お、該可撓性電線には、製鋼操業時の電力供給の際に発
熱するので、通常冷却水を通して冷却する所謂水冷ケー
ブルが使用されている。

【０００３】しかしながら、従来の導体アームでは、電
源から水冷ケーブルを介して供給された電力を効率良く
電極ホルダーに送電すると共に、該導体アームの発熱を
防止するためにその内部に構成された冷却水通路に供給
される冷却水のシール性（又は水密性という）を向上す
ることを目的として、銅板又は銅合金製板を導体アーム
の断面略矩形状の枠体状（又は断面箱形状という）に溶
接している。しかしながら、銅板又は銅合金製板の溶
接が困難であること、更に、電極の昇降動の必要性か
ら導体アームを軽量化する必要があること等に起因し
て、最大でも、厚み約２５ｍｍの銅板又は銅合金製板を
用いて外径（又は幅）約１６０ｍｍのものしか製造する
ことができないという問題点を有していた。このため、
下記（１）、（２）式で求められる電気抵抗Ｒが導体ア
ームの断面積Ｓに反比例して大きくなるので、大きな電
力ロスが生じると共に導体アームの発熱が大きく、所謂
ランニングコストが増大するという問題点を有してい
た。Ｒ＝ρ_T・Ｌ／Ｓ・・・・・・・・・・・・・・・（１） ρ_T＝ρ₂₀・〔１＋α₂₀（Ｔ−ｔ₂₀）〕・・・・・・（２）但し、Ｒ：電気抵抗（Ω）Ｌ：導体アームの長さ（ｍ）Ｓ：導体アームの断面積（ｍ²）Ｔ：通電時の導体アームの温度（℃）ｔ₂₀：無通電時の導体アームの温度（２０℃） ρ_T：導体アームの通電時（温度Ｔ℃時）の抵抗率（Ω
・ｍ） ρ₂₀：導体アームの２０℃時の抵抗率（Ω・ｍ） α₂₀：導体アームの２０℃時の抵抗温度係数（℃^-1）

【０００４】そこで、この問題点を解決するために、導
体アームの材質にアルミニウムを使用する方法が提案さ
れている。この方法は、導体アームに銅を使用した場
合、前記（１）、（２）式中ρ₂₀＝１．６９、α₂₀＝
０．００３９であるのに対し、導体アームにアルミニウ
ムを使用した場合、前記（１）、（２）式中ρ₂₀＝２．
６２、α₂₀＝０．００３９であるため、抵抗温度係数α
₂₀は同じであるが２０℃の抵抗率に大きな差があるこ
と、更に、銅の比重が８．９４５であるのに対し、アル
ミニウムの比重が２．６９と、銅の比重の約１／３．３
と小さいこと等に起因して、単位体積当たりの電気抵抗
Ｒは大きくなるが、比重が小さいことを利用して、その
分、断面積Ｓを大きくすることができるので、結局同じ
重量の導体アームでは電気抵抗Ｒを低減させて電力の使
用量を極めて低減することができるものである。さら
に、銅の曲げ強度等の機械的強度に対し、アルミニウム
の曲げ強度等の機械的強度が高いので、従来、銅製又は
銅合金製の導体アームには、その一面に銅板又は銅合金
製板と略同じか或いはそれ以上の面積を有する鉄板等の
補強材を溶接する必要があったが、これを不要とするこ
とができるので、この補強材の重量だけ軽量化させて、
更にランニングコストを低減することができるものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水冷ケ
ーブルや電極ホルダーが銅製又は銅合金製なので、この
銅又は銅合金の良好な導電性を利用すると共に製造作業
性を考慮して、必然的に導体アームとの接合面（すなわ
ち電気的接続を行うための電気接点又は端子という）も
銅製又は銅合金製とされているが、導体アームはアルミ
ニウム製なので、たとえ導体アームや水冷ケーブル、電
極ホルダーの各接合面を平滑状に機械加工して接続（又
は接触）させても、完全に接触させることができないの
で、通電される大容量の電力に必要な断面積Ｓを得るこ
とができず、この結果、接触させた接合面間に接触抵抗
が生じて、発熱や電力ロスが生じ、ランニングコストが
増大するという問題点を有していた。更に、アルミニウ
ムは酸化腐蝕し易く、且つこの酸化によって表面に形成
された酸化アルミニウム膜の電気抵抗Ｒが大きいので、
更に発熱量や電力ロスが生じ、ランニングコストが増大
するという問題点を有していた。そこで、この問題点を
解決するために、本発明者等は、アルミニウム製の導体
アームの各接合面に銅をメッキすることで、各接合面同
士の接触不良を解消する方法を試みたが、前述したよう
に、該導体アームが電気抵抗Ｒを減ずることを目的とし
てその断面積Ｓを大きくしたので、全体形状が大きくな
ってしまい、メッキ槽に入れるのが困難で、極めて生産
性に劣ることを知見し得た。そこで、アルミニウム製の
導体アームの各接合面に、溶解したアルミニウムを介し
て銅板を接着する方法や更に前述した状態で銅板を押圧
して圧着する方法等を試みたが、銅板を接着したり圧着
することは極めて困難であることを知見し得た。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、アルミニウム製の導体アームの水冷ケーブルや電極
ホルダーとの電気的接続を行うための各接合面に容易に
銅を被膜することができ、この結果、各接合面間の接触
不良に起因する接触抵抗等を軽減して、水冷ケーブルや
電極ホルダーとの良好な接触を得ることができ、ランニ
ングコストを極めて低減することができる電気炉の導体
アームを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の電気炉の導体アームは、一端には水冷ケーブル
が、他端には電極ホルダーが接続され、前記水冷ケーブ
ルから前記電極ホルダーに装着された電極に給電する電
気炉の導体アームであって、前記導体アームをアルミニ
ウム製とし、しかも前記導体アームの前記電極ホルダー
の接合面及び前記水冷ケーブルの接合面には、銅粉が溶
射されている。また、請求項２記載の電気炉の導体アー
ムは、請求項１記載の電気炉の導体アームにおいて、前
記それぞれの接合面は、前記銅粉が厚めに溶射された
後、平面に研削されている。また、請求項３記載の電気
炉の導体アームは、請求項１又は２記載の電気炉の導体
アームにおいて、前記導体アームは断面箱形状となっ
て、十分な強度を有し、内部が水冷されている。

【０００８】なお、本発明の電気炉の導体アームは、真
空アーク炉やプラズマアーク炉等の直流式アーク炉又は
三相交流炉等の交流式アーク炉等の電気炉に使用するこ
とができる。また、アルミニウム製とは、良電導性の純
アルミニウム又はアルミニウム合金をいう。また、銅粉
は、溶融状態又はそれに近い状態の銅粉をアルミニウム
製の導体アームの接合面に吹き付けて被膜を形成する溶
射法が適用される。また、この溶射法としては、プラズ
マ溶射ガンで生じるプラズマジェットを用いて銅粉を加
熱・加速して溶融状態又はそれに近い状態として接合面
に吹き付けて被膜を形成する所謂プラズマ溶射法等が挙
げられる。この溶射法、特にプラズマ溶射法を適用する
ことで、前述したように、気体放電で生じたプラズマを
ノズルから噴出させて、銅粉を高温・高速のガス気流
（又はプラズマジェットという）で吹き付けることがで
きるので、容易に接合面に被膜（又は電気接点という）
を形成することができる。なお、プラズマ溶射法に適用
される作動ガスとしては、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム
（Ｈｅ）、窒素（Ｎ₂）、水素（Ｈ₂）等が挙げられる。
また、電気炉の導体アームの各接合面に溶射された銅粉
の表面を平面（又は平滑面という）とする方法として
は、研削加工法、切削加工法等の機械加工法等が挙げら
れる。また、導体アームの各接合面に溶射された後、平
滑面とされた銅粉（又は電気接点或いは端子という）の
厚み（ｔ_Cu）としては、特に規定されるものではない
が、例えば１ｍｍ≦ｔ_Cu≦３ｍｍ、好適には１ｍｍ≦ｔ
_Cu≦２ｍｍとされるのが好ましい。各接合面に溶射され
た後、平滑面とされた銅粉の厚みが１ｍｍ未満では電蝕
を生じる虞れがあり、また、各接合面に溶射された後、
平滑面とされた銅粉の厚みが２ｍｍを越えると溶射に必
要な銅粉の必要量が増加すると共に溶射時間も増大して
製造原価が高騰する傾向があり、特に３ｍｍを越えると
その傾向が著しくなるので、いずれも好ましくない。

【０００９】

【作用】請求項１〜３記載の電気炉の導体アームにおい
ては、導体アームの材質にアルミニウムを用いたので、
例えば、従来の銅製又は銅合金製の導体アームと同じ重
量のものを製造した場合、銅の比重に比べてアルミニウ
ムの比重が小さいために、従来の銅製又は銅合金製の導
体アームに比べて、その断面積Ｓを大きくすることがで
き、この結果、前記（１）式から明らかなように、電気
抵抗Ｒを極めて小さくすることができる。また、銅の曲
げ強度に比べ、アルミニウムの曲げ強度が大きいので、
例えば、アルミニウム製板等を断面略矩形状等の枠体状
に溶接して導体アームを形成した場合、従来の銅製又は
銅合金製の導体アームに比べて導体アームの機械的強度
を大きくすることができるために、補強材を不要とする
ことができ、この補強材の重量だけ、該導体アームの重
量を軽量化したり、或いは該導体アームの断面積Ｓを増
大させることができる。また、銅板同士又は銅合金製板
同士を溶接するのに比べ、アルミニウム製板同士を溶接
する方が、極めて溶接性に優れるので、極めて作業性を
向上することができる。更に、水冷ケーブルや電極ホル
ダーとの接合面に銅粉を溶射しているので、接続（又は
接触）される接合面を各々銅製とすることができるため
に、良好な接触性を得ることができ、従来のようにアル
ミニウム製の導体アームの接合面と銅製の水冷ケーブル
及び電極ホルダーの各接合面を接続する場合に、異種材
料間の接触に依る接触不良に起因して各接合面間に接触
抵抗が生じるのを防止することができる。また、プラズ
マ溶射法等の溶射法を適用したので、アルミニウム製の
導体アームの各接合面にプラズマジェット等で吹き付け
て容易に銅粉を被膜（又は積層）することができる。特
に、請求項２記載の電気炉の導体アームにおいては、接
合面に厚めに溶射された銅粉の表面を平面に研削してい
るので、更に良好な接触性を得ることができ、更に各接
合面間の接触抵抗を低減することができる。特に、請求
項３記載の電気炉の導体アームにおいては、導体アーム
を断面箱形状としているので、十分な強度を有すること
ができる。また、断面箱形状（又は枠体状という）の導
体アームの内部を水冷しているので、該導体アームの発
熱を防止することができる。

【００１０】

【発明の効果】請求項１〜３記載の電気炉の導体アーム
においては、導体アームにアルミニウムを用いたので、
従来の導体アームに使用されていた銅又は銅合金との比
重差を利用して、その断面積Ｓを大きくすることで、該
導体アームの電気抵抗Ｒを極めて低減させることができ
ることによって、通電時の発熱及び電力ロスを極めて低
減することができ、この結果、電力の使用量を低減させ
てランニングコストを低減することができるために、製
鋼操業の生産性や量産性を向上することができる。ま
た、従来の銅製又は銅合金製の導体アームに対し、アル
ミニウム製の導体アームの機械的強度を上げることがで
きるので、補強材を不要とすることができ、この結果、
従来の補強材の重量だけ、該導体アームの重量を軽量化
したり、或いは該導体アームの断面積Ｓを増大させるこ
とができるために、前記と同様に、更に電力の使用量を
低減させてランニングコストを低減することができ、製
鋼操業の生産性や量産性を向上することができる。ま
た、銅に比べてアルミニウムの方が溶接性に優れるの
で、該電気炉の導体アームの形状を限定する必要がな
く、電気炉の形状等種々要因に応じて適宜形状を変更さ
せることができ、極めて利便性を向上することができ
る。更に、水冷ケーブルや電極ホルダーとの接合面に銅
粉を溶射しているので、良好な接触性を得ることがで
き、各接触面間の接触抵抗を防止することができるため
に、前記と同様に、更にランニングコストを低減させて
製鋼操業の生産性や量産性を極めて向上することができ
る。特に、請求項２記載の電気炉の導体アームにおいて
は、銅粉の表面が平面に研削されて更に良好な接触性を
得て接合面間の接触抵抗を極めて低減することができる
ので、更にランニングコストを低減させて製鋼操業の生
産性や量産性を極めて向上することができる。特に、請
求項３記載の電気炉の導体アームにおいては、導体アー
ムが十分な強度を得ることができるので、従来の銅製又
は銅合金製の導体アームで強度を確保するために使用さ
れていた鉄板等の補強材を不要とすることができるため
に、該導体アームを軽量化することができ、或いはこの
補強材の重量だけ該導体アームの断面積Ｓを増大させて
更に電力ロスを防止することができる。また、該導体ア
ーム内に冷却水を通して発熱を防止するので、更に電力
ロスを防止することでランニングコストを低減して製鋼
操業の生産性や量産性を極めて向上することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る電気炉の導体アームの平面図、図２は図１の矢
視Ａ−Ａ断面図、図３は図１の矢視Ｂ−Ｂ断面図、図４
は図１の矢視Ｃ−Ｃ側面図、図５は同電気炉の導体アー
ムの要部側面図、図６は図５の矢視Ｄ−Ｄ側面図、図７
は同電気炉の導体アームの要部側断面図、図８は同電気
炉の導体アームに電極ホルダーを接続した状態を示す要
部平面図、図９は同電気炉の導体アームを用いた電気炉
の導体アーム昇降装置の要部側面図、図１０は同電気炉
の導体アームを用いた電気炉の導体アーム昇降装置の要
部平面図である。

【００１２】図１〜図１０に示すように、本発明の一実
施の形態に係る電気炉の導体アーム１０は、支持腕部１
０ａと、該支持腕部１０ａの長手方向一端（又は先端と
いう）に取付けられ電極ホルダー１１を接続する電極ホ
ルダー接続部１０ｂと、該支持腕部１０ａの長手方向他
端（又は後端という）に取付けられ水冷ケーブル（図示
せず）を接続する水冷ケーブル接続部１０ｃとを有す
る。以下これらについて詳しく説明する。

【００１３】支持腕部１０ａは、図２、図３に示すよう
に、厚み（ｔ）が２０ｍｍ≦ｔ≦３０ｍｍの複数のアル
ミニウム製板１０ｄを外形（ｂ）が４００ｍｍ≦ｂ≦５
００ｍｍの断面略矩形状の略枠体状に溶接することで冷
却水通路１０ｅを形成して構成されている。また、該支
持腕部１０ａの上面を構成するアルミニウム製板１０ｄ
には、図１、図３に示すように、冷却水通路１０ｅに冷
却水を供給したり或いは該冷却水通路１０ｅから該冷却
水通路１０ｅで暖められた冷却水を排出するために、該
冷却水通路１０ｅに連通して冷却水供給管（図示せず）
及び冷却水排出管（図示せず）を接続する配管接続部
（又はフランジという）１０ｆが随所に設けられてい
る。また、該支持腕部１０ａの上面を構成するアルミニ
ウム製板１０ｄには、図１、図５、図９、図１０に示す
ように、該導体アーム１０を、電気炉１３の側方に設け
られた電極支柱１４の上面に絶縁物１５を介して載置す
る際に、該導体アーム１０を天井クレーン等の搬送装置
（図示せず）で吊下するためのフック（図示せず）を掛
止する掛止部１０ｕが２箇所設けられている。また、該
支持腕部１０ａの下面を構成するアルミニウム製板１０
ｄには、図１、図２、図５、図９、図１０に示すよう
に、該導体アーム１０を、電極支柱１４の上面に絶縁物
１５を介してボルト・ナット等の締結具（図示せず）を
用いて取付けるために、該アルミニウム製板１０ｄより
幅広く形成された支柱取付け用板材１０ｇが所定間隔を
持って２ヵ所に取付けられている。また、支持腕部１０
ａの下方に出っ張って設けられた該支柱取付け用板材１
０ｇには、該支柱取付け用板材１０ｇが折曲等するのを
防止するために、リブ１０ｈが取付けられている。

【００１４】また、該支持腕部１０ａの電極ホルダー接
続部１０ｂと対向する近傍は、図１、図７、図９、図１
０に示すように、下方に向かって所定角度を持って屈曲
形成されると共に、電極１２の中心を図１、図１０中一
点鎖線で示す予め定められた電極配置円上に配置するた
めに平面視して該電極配置円の中心に向かって所定角度
を持って屈曲形成されている。なお、該導体アーム１０
は、３相交流炉等の交流式アーク炉等の電気炉１３に使
用するものであるために、他の電気炉の導体アーム２０
においては、図１０に示すように、支持腕部１０ａの電
極ホルダー接続部１０ｂと対向する近傍は、該導体アー
ム２０が電極配置円の中心に向かって設けられているた
めに、下方に向かってのみ所定角度を持って屈曲形成さ
れている。また、更に他の電気炉の導体アーム３０にお
いては、図１０に示すように、支持腕部１０ａの電極ホ
ルダー接続部１０ｂと対向する近傍は、下方に向かって
所定角度を持って屈曲形成されると共に、平面視して電
極配置円の中心に向かって電気炉の導体アーム１０と逆
方向に所定角度を持って屈曲形成されている。また、該
支持腕部１０ａは、図１、図５に示すように、該支持腕
部１０ａの製造作業性を向上するためにその長手方向一
端に電極ホルダー接続部１０ｂが接続される先端側支持
腕部１０ｙ及びその長手方向一端に水冷ケーブル接続部
１０ｃが接続される後端側支持腕部１０ｚとで構成され
ている。また、後端側支持腕部１０ｚは、その長手方向
一端に水冷ケーブル接続部１０ｃを溶接して接続する際
に、該支持腕部１０ａが溶接時の熱で所謂熱変形を起こ
したとき、該支持腕部１０ａ全体の熱歪みを除去する作
業を軽減するために、先端側支持腕部１０ｙより短軸状
とされている。また、これら先端側支持腕部１０ｙ及び
後端側支持腕部１０ｚの対向面には、各々フランジ部１
０ｙ′、１０ｚ′が設けられており、このフランジ部１
０ｙ′、１０ｚ′を突き合わせると共にボルト・ナット
等の締結具（図示せず）で締結することで、支持腕部１
０ａが構成されるようになっている。

【００１５】電極ホルダー接続部１０ｂは、図１、図
４、図７に示すように、複数のアルミニウム製板１０ｉ
を断面略矩形状の略枠体状に溶接すると共に、その内部
に、エアシリンダ又は油圧シリンダ等の押圧手段（図示
せず）を収納するために複数のアルミニウム製板１０ｊ
を側面視略凸字状の略枠体状に溶接して形成された収納
部１０ｋを収容することで、その間隙に冷却水通路１０
ｍを形成して構成されている。また、図７、図８に示す
ように、該電極ホルダー接続部１０ｂの電極ホルダー１
１との対向面には、冷却水通路１０ｍを閉塞すると共に
電極ホルダー１１の端子板１１ａの接合面と電気的に接
続するために、略中央部に押圧手段の進退自在のピスト
ンロッド（図示せず）が出入する開口１０ｎが形成され
たアルミニウム製端子板１０ｘが溶接されている。ま
た、図７に示すように、該電極ホルダー接続部１０ｂの
他面には、冷却水通路１０ｍを閉塞すると共に、収納部
１０ｋ内に押圧手段を収納するために、略中央部に開口
１０ｖが形成されたアルミニウム製板１０ｐが溶接され
ている。そして、アルミニウム製端子板１０ｘの電極ホ
ルダー１１との対向面（以下接合面という）には、プラ
ズマ溶射法等の溶射法で溶射され且つその表面が研削加
工法等の機械加工法で厚み（ｔ_Cu）約１ｍｍまで研削さ
れた銅粉（以下銅製の電気接点という）１０ｑが設けら
れている。また、電極ホルダー接続部１０ｂには、図
１、図７に示すように、冷却水通路１０ｍに冷却水を供
給したり或いは該冷却水通路１０ｍから該冷却水通路１
０ｍで暖められた冷却水を排出するために、該冷却水通
路１０ｍに連通して冷却水供給管（図示せず）及び冷却
水排出管（図示せず）を接続する配管接続部（又はフラ
ンジという）１０ｗが随所に設けられている。

【００１６】また、電極ホルダー接続部１０ｂの銅製の
電気接点１０ｑには、図８に示すように、電極ホルダー
１１の端子板１１ａが接触される。この端子板１１ａは
銅製又は銅合金製で略直方体状に形成されている。ま
た、該端子板１１ａの電極１２との対向面には、その電
極１２との対向面を平面視略円弧状に形成された電極保
持板１１ｂが設けられている。また、電極保持板１１ｂ
に一側面を接触させた電極１２は、落下等を防止するべ
く電極保持板１１ｂに押圧するために、複数の銅板又は
銅合金製板を積層すると共に略Ｕ字状に湾曲形成された
電極押圧板１１ｃの両端部が電極ホルダー接続部１０ｂ
の側面に螺着等で固定されることで押圧されて、支持さ
れている。

【００１７】水冷ケーブル接続部１０ｃは、図１、図
５、図６に示すように、複数のアルミニウム製板１０ｒ
を断面略凹状の略枠体状に溶接すると共に、対向する２
枚のアルミニウム製板（以下アルミニウム製端子板とい
う）１０ｒ間にその長手方向と略直交方向にリブ１０ｓ
が溶接して構成されている。そして、該水冷ケーブル接
続部１０ｃの２枚のアルミニウム製端子板１０ｒの水冷
ケーブルと対向する外周面（以下接合面という）には、
プラズマ溶射法等の溶射法で溶射され且つその表面が研
削加工法等の機械加工法で厚み（ｔ_Cu）約１ｍｍまで研
削された銅粉（以下銅製の電気接点という）１０ｔが設
けられている。

【００１８】なお、該電気炉の導体アーム１０は、図９
に示すように、電気炉１３の炉蓋１３ａの電極挿入口
（図示せず）を介して電極１２を出入するために、該電
気炉１３の側方に上下方向に昇降自在に設けられた電極
支柱１４の上面に絶縁物１５を介して横たえられてい
る。また、電極支柱１４は、該電極支柱１４の側方に設
けられたウインチ等の昇降手段（図示せず）に一端部が
取付けられると共に、該電極支柱１４の下端に取付けら
れた滑車（図示せず）を介して該電極支柱１４の一側面
に他端部が取付けられたワイヤ（図示せず）を、昇降手
段（図示せず）で巻き取ったりすることで、上下方向に
昇降自在とされている。

【００１９】続いて、本発明の一実施の形態に係る電気
炉の導体アーム１０の製造方法について説明する。ま
ず、電極ホルダー接続部１０ｂの製造方法について説明
する。アルミニウム製端子板１０ｘの接合面に、プラズ
マ溶射法等の溶射法を適用して銅粉を厚み２ｍｍ〜３ｍ
ｍを持って溶射した後、この溶射された銅の表面を研削
加工法又は切削加工法等の機械加工法で、厚み（ｔ_Cu）
が約１ｍｍの銅製の電気接点１０ｑに加工した。次い
で、この銅製の電気接点１０ｑの接合強度を上げるため
に、拡散処理を行った。次いで、他のアルミニウム製板
１０ｉ、１０ｊ等を用いて所定形状に溶接した後、熱処
理を行って溶接歪みを除去した。これにより、本発明の
一実施の形態に係る電気炉の導体アームの電極ホルダー
接続部１０ｂを製造した。

【００２０】次に、水冷ケーブル接続部１０ｃの製造方
法について説明する。２枚のアルミニウム製板１０ｒの
各接合面に、前記と同様にして、プラズマ溶射法等の溶
射法を適用して銅粉を溶射した後、この溶射された銅の
表面を研削加工法又は切削加工法等の機械加工法で、厚
み（ｔ_Cu）が約１ｍｍの銅製の電気接点１０ｔを設け、
次いで、この銅製の電気接点１０ｔの接合強度を上げる
ために拡散処理を行った。次いで、他のアルミニウム製
板１０ｒやリブ１０ｓを用いて所定形状に溶接した。こ
れにより、本発明の一実施の形態に係る電気炉の導体ア
ームの水冷ケーブル接続部１０ｃを製造した。

【００２１】次に、複数のアルミニウム製板を断面略矩
形状の略枠体状に溶接して形成された先端側支持腕部１
０ｙの先端に電極ホルダー接続部１０ｂを溶接して接続
した。また、後端側支持腕部１０ｚの後端に水冷ケーブ
ル接続部１０ｃを溶接した後、熱処理を行って溶接歪み
を除去した。最後に、先端側支持腕部１０ｙ及び後端側
支持腕部１０ｚの各フランジ部１０ｙ′、１０ｚ′を突
き合わせてボルト・ナット等の締結具（図示せず）で接
続して、本発明の一実施の形態に係る電気炉の導体アー
ム１０を製造した。

【００２２】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、アルミニウム製の電気炉の導体アーム１０の水冷ケ
ーブル及び電極ホルダー１１との各接合面に各々銅粉を
溶射した後、その表面を平滑状に研削又は切削等したの
で、水冷ケーブルや電極ホルダー１１との接合面と良好
な接触性を得ることができ、各接触面間の接触抵抗を軽
減することができるので、通電時の発熱及び電力ロスを
極めて低減することができ、この結果、電力の使用量を
低減させてランニングコストを低減することができ、製
鋼操業の生産性や量産性を極めて向上することができ
る。

【００２３】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る電気炉の導体アー
ムの平面図である。

【図２】図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。

【図３】図１の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。

【図４】図１の矢視Ｃ−Ｃ側面図である。

【図５】同電気炉の導体アームの要部側面図である。

【図６】図５の矢視Ｄ−Ｄ側面図である。

【図７】同電気炉の導体アームの要部側断面図である。

【図８】同電気炉の導体アームに電極ホルダーを接続し
た状態を示す要部平面図である。

【図９】同電気炉の導体アームを用いた電気炉の導体ア
ーム昇降装置の要部側面図である。

【図１０】同電気炉の導体アームを用いた電気炉の導体
アーム昇降装置の要部平面図である。

【符号の説明】

１０電気炉の導体アーム１０ａ支持腕
部１０ｂ電極ホルダー接続部１０ｃ水冷ケ
ーブル接続部１０ｄアルミニウム製板１０ｅ冷却水
通路１０ｆ配管接続部（フランジ）１０ｇ支柱取
付け用板材１０ｈリブ１０ｉアルミ
ニウム製板１０ｊアルミニウム製板１０ｋ収納部１０ｍ冷却水通路１０ｎ開口１０ｐアルミニウム製板１０ｑ銅粉
（銅製の電気接点）１０ｒアルミニウム製板１０ｓリブ１０ｔ銅粉（銅製の電気接点）１０ｕ掛止部１０ｖ開口１０ｗ配管接
続部（フランジ）１０ｘアルミニウム製端子板１０ｙ先端側
支持腕部１０ｚ後端側支持腕部１０ｙ′ フラ
ンジ部１０ｚ′ フランジ部１１電極ホル
ダー１１ａ端子板１１ｂ電極保
持板１１ｃ電極押圧板１２電極１３電気炉１３ａ炉蓋１４電極支柱１５絶縁物２０電気炉の導体アーム３０電気炉の
導体アーム

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端には水冷ケーブルが、他端には電極
ホルダーが接続され、前記水冷ケーブルから前記電極ホ
ルダーに装着された電極に給電する電気炉の導体アーム
であって、前記導体アームをアルミニウム製とし、しかも前記導体
アームの前記電極ホルダーの接合面及び前記水冷ケーブ
ルの接合面には、銅粉が溶射されていることを特徴とす
る電気炉の導体アーム。
【請求項２】前記それぞれの接合面は、前記銅粉が厚
めに溶射された後、平面に研削されている請求項１記載
の電気炉の導体アーム。
【請求項３】前記導体アームは断面箱形状となって、
十分な強度を有し、内部が水冷されている請求項１又は
２記載の電気炉の導体アーム。