JPH01310289A

JPH01310289A - 金属溶解保持炉

Info

Publication number: JPH01310289A
Application number: JP63140713A
Authority: JP
Inventors: Mitsukane Nakajima; 光謙中島
Original assignee: MEICHIYUU SEIKI KK
Current assignee: MEICHIYUU SEIKI KK
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1988-06-08
Publication date: 1989-12-14
Also published as: KR920007602B1; KR900000678A; JPH0432314B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はアルミ等の金属溶解保持炉に関し、特には手
許炉として使用されるａ統溶解保持炉に関する。

（従来の技術）従来、手許炉の溶湯補給システムとしては、ルツボ炉を
用いて直接金属材料を連続溶解する方式と、集中溶解炉
で溶解した溶湯を保持炉専用の手許炉ヘトリベ等で運搬
し配湯する方式がある。

しかるに、前者のルツボ炉を使用する場合には、冷材料
であるインゴットをルツボ炉の溶湯中に直接差込んで連
続溶解していくものであるから、溶湯温度にプラスマイ
ナス２０〜３０℃の温度変動が生じ良品を鋳造するため
の溶湯管理上大きな問題がある。また、温度変動を小さ
く抑えようとして材料の投入を少なくすると、溶解効率
ならびに熱効率が悪くなり、もともと小さくないメンテ
ナンスコストがさらに大きくなるという問題を有してい
る。

これに対して後者の集中溶解方式にあっては。

鋳造機を多数保有し大量の溶解量を必要とする場合に限
られるので、小量多品種化しているアルミ等の鋳造には
なかなか使用できない事情がある。

のみならず、この集中溶解方式にあっても、配湯過程に
おいて溶湯温度が当然低下するので、その低下分だけ集
中溶解炉からの出湯温度を高くしなければならず省エネ
ルギー上の問題ならびに溶湯管理上の問題が残る。

（発明が解決しようとする課題）この発明はこのような状況に鑑みて提案されたものであ
って、手許炉としての連続溶解が可使なコンパクトな炉
であって、溶湯の温度管理を容易かつ確実に行なうこと
ができ、従って溶湯の品質が向上し、しかも熱効率を高
め溶解能力も向上させることができる新規な手許連続溶
解炉を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）すなわち、この発明に係る金属溶解保持炉は、タワー状
にａ重ねられた金属材料のうち下部に位置する材料が溶
解され上部に位置する材料は炉内の燃焼排ガスによって
予熱されるように構成された溶解タワー室と、前記溶解
タワー室に向けて溶解バーナーが配量され、かつ溶解し
た金属材料が加熱されながら流下する傾斜床面を有する
傾斜床室と、前記傾斜床室と隔壁をもって隣接し傾斜床
面を流下する溶解した金属材料が流入することができる
連通関口を有し、底面は前記傾斜床面より低く構成され
ているとともに、室内の溶湯を保温する保持バーナーが
設けられた保持室と、前記保持室と隔壁をもって隣接し
前記保持室に蓄えられる溶湯の常態における上面より下
方位置に設けられた連通口を有し、かつ前記連通口近傍
において不活性ガスを溶湯中に吹出すガス処理部を有す
る汲出室とからなることを特徴とする金属溶解保持炉に
係る。

（実施例）以下この発明の実施例を添付の図に従って説明すると、
第１図はこの発明の一実施例を示すアルミの溶解保持炉
の横断面図、第２図はその縦断面図である。

この発明の金属溶解保持炉は第１図の横断面図に図示し
たような炉体１０の構造を有する。すなわち、この炉体
ｌＯは強固な耐火物で構築されていて、材料を予熱し溶
解するための溶解タワー室２０、溶解した金属材料が加
熱されながら流下する傾斜床室３０、溶湯を貯湯する保
持室４０および前記保持室より良質の溶湯が供給される
汲出室５０の各部より構成される。

溶解タワー室２０は、被溶解材であるアルミインゴット
等のアルミ材料Ａを投入載置する空間であって、金属材
料がタワー状に積重ねられるように塔状ないしは筒状に
形成される。溶解タワー室２０の上部には、第２図に図
示のように、材料の投入口２１および排気孔２２が設け
られている。

実施例では排気孔２２は材料投入口２１の蓋体２３に形
成されている。符号２４は排気孔の調節用蓋体、２５は
点検ならびに作業口である。

溶解タワー室２０内において、タワー状に積重ねられア
ルミ材料Ａのうち下部に位置する材料Ａ１は次述する溶
解バーナー３９の加熱ガス（バーナーフレームを含む、
）によって溶解され、上部に位置する材料Ａ２は該溶解
バーナーの排ガスを含む炉内の燃焼排ガスによって予熱
される。

溶解タワー室２０は少なくとも傾斜床室３０に面した前
面下部が開放されていて、溶解した金属材料（流動性の
ある半固溶状態のものを含む、）が該傾斜床室３０へ流
出するようになっている。

傾斜床室３０の側壁面３１には前記溶解タワー室２０の
下部に向けて溶解バーナー３９が配量されている。

また、傾斜床室３０は、前記溶解タワー室２０で溶解さ
れたアルミ材料が、次述する保持室４０へ流下する傾斜
床面３３を有する。傾斜床面３３は実施例では、溶解タ
ワー室前面からまっすぐ前方へ傾斜する第一の傾斜面３
３Ａと、該第−傾斜面から第１図のように左へ直角に曲
がる第二の傾斜面の二つの傾斜面からなっている。この
ように、傾斜面を直角方向に曲げたのは、炉体構造をコ
ンパクトにし溶解バーナー３９の熱効率を良くするため
と、溶解タワー室２０内の材料Ａが万一傾斜面に転がり
こんだ場合でも次述する保持室内に容易に落下しないよ
うにするためである。

溶解タワー室３０で溶解されたアルミ材料はこの傾斜床
室３０の傾斜床面３３Ａ、３３Ｂを流下していく間にも
溶解バーナー３９によって加熱、昇温され良質の溶湯と
なって次の保持室４０内へ流入していく。

符号３４は点検ならびに作業口である。

保持室４０は溶湯Ｍを蓄え保温しておく場所である。す
なわち、保持室４０は前記傾斜床室３０と隔壁４１をも
って隣接しているとともに、該傾斜床室３０を流下する
溶解した金属材料が該保持室４０内に流入することがで
きる連通開口４２を有している。

また、保持室４０の底面４３は前記傾斜床面３３より低
く構成されている。望ましくは第２図の実施例のように
段差４４を介して底面４３が形成される。これは、蓄え
られた溶湯Ｍが傾斜床面３３に流れ出して傾斜床面３３
の温度の低い溶解した金属材料または場合によっては傾
斜床面３３に崩れ出した溶解前の冷材料と接触してその
湯温が低下したりあるいはガスを発生したりすること等
を防止するためである。

さらに、この保持室４０には室内の溶湯Ｍを保温する保
持バーナー４９が設けられている。この保持バーナー４
９は、好ましくは、炎が溶湯上面を加熱した後その排ガ
スが連通開口４２を経て前記傾斜床室３０および溶解タ
ワー室２０へ流入するように、第１図のように連通開口
４２と反対側の保持室内壁４３を曲面によって構成し、
この内壁４３に向かって所定の傾斜角度をもって配量さ
れる。エネルギーの有効利用のためである。第１図の符
号４５は点検ならびに作業口である。

汲出室５０は、鋳型用の良質の溶湯Ｍが供給される部分
で、通常汲出し作業のため−Ｌ部が開放されている。第
２図の想像線で表わす符号５３はＬ蓋である。

この汲出室５０は、前記保持室４０と隔壁５１をもって
隣接しているとともに、該隔壁５１に下部に連通口５２
を有する。この連通口５２は前記保持室に蓄えられる溶
湯Ｍの常態における上面Ｓより下方位置に設けられる。

これは、溶湯表面に浮く酸化物等の不純物を汲出室５０
に波込ませないためである。また、こうすることによっ
て、保持バーナー４９の加熱ガスが保持室４０から外部
に噴き出すことを防止できかつバーナー音による炉内騒
音を遮断できるメリットがある。

さらに、汲出室５０の前記連通口５２近傍においては、
溶湯中にしばしば含有されるガス、例えばアルミ溶湯中
の水素ガスを溶湯中から排出するためのガス処理部５５
が設けられる。このガス処理部５５は、図示の実施例の
ように、連通口５２近傍の汲出室底面５４に多孔管５６
を配し、この多孔管５６より不活性ガス、例えば窒素ガ
スやアルゴンガス等を溶湯中に吹出し、溶湯中に存在す
るガスとともに湯表面より外部へ放散させるものである
。このガス放散を有効に行なわしめるために、遮断板５
７を多孔管５６後部に配し、多孔管５６によるガス気泡
の放出を密にかつスクリーン状に行なうことが好ましい
。符号５８は不活性ガスのガスボンベ、５９は導管であ
る。

（作用）次に、この発明の金属溶解保持炉を用いて実際にアルミ
材料を溶解、保持する場合について説明すると、先ず、
炉内の溶解バーナー３９および保持バーナー４９が点火
され、溶解タワー室２０、傾斜床室３０および保持室４
０が加熱、昇温される。

溶解バーナー３９の加熱ガスは溶解タワー室２０の下部
より排気孔２２のある上方へ上昇する。

一方の保持バーナー４９の加熱ガスは保持室４０内を一
巡した後保持室４０の連通開口４２より傾斜床室３０内
に入り込み溶解タワー室２０の下部より排気孔２２のあ
る溶解タワー室２０上方に導かれる。

ここで、溶解タワー室２０上部の投入口２１を開いてア
ルミインゴット等のアルミ材料Ａを該溶解タワー室２０
がほぼ満杯となるように投入する。

溶解タワー室２０に積み重ねられたアルミ材料Ａのうち
、下部に位置する材料Ａ１は溶解バーナー３９の加熱ガ
スによって加熱され溶解される。

と同時に、」二部に位置する材料Ａ２は該溶解バーナー
３９の排ガスおよび保持バーナー４９の排ガスと接触し
熱交換して予熱される。炉内のバーナーの熱エネルギー
はこのように有効的な利用が図られる。

溶解タワー室２０において溶解された材料は該タワー室
２０底面２８より傾斜床室３０の傾斜床面３３に流出す
る。

傾斜床室３０に流れ出した溶解した材料は、溶解／＜−
ナー３９のバーナーフレームおよび保持バーナー４９の
加熱ガスによって、傾斜床面３３を流下しつつさらに加
熱され昇温される。

そして、十分加熱され完全溶解した材料は連通関口４２
を経て保持室４０内に流入して溶湯として蓄えられる。

保持室４０内では保持バーナー４９によって溶湯の温度
が制御される。

そして、保持室４０と隔壁５１下部の連通口５２によっ
て連通自在に構成された汲出室５０には、前記したよう
に、溶湯表面に浮く鰭化物等の不純物が無く、しかもガ
ス処理部によって水素ガス等が除去された極めて良質の
溶湯が供給され、必要に応じて鋳型に汲出される。

（効果）以上図示し、説明したように、この発明によれば、まず
第一に、必要に応じて金属材料を溶解し保持して鋳型に
利用できるという、手許炉として極めて有用なものを提
供することができた。

また、溶解タワー室で溶解した金属材料をさらに傾斜床
室にて加熱、昇温して保持室内に導入するので、溶解し
た金属材料の流入による保持室の溶湯の温度変化を小さ
くすることができる。このことは、溶湯の湯温の低下に
よる溶解能力の低下という問題を解消し、炉の溶解能力
を大きく高める上において極めて有利である。

さらに、この溶解保持炉にあっては、上述したことから
、保持室における溶湯の温度管理を容易かつ確実に行な
うことができるようになり、また、汲出室から供給され
る溶湯について言えば、従来のような溶湯表面に浮く酸
化物等の不純物が一切無く、しかもガス処理部によって
水素ガス等が除去された極めて良質のものを得ることが
できるようになった。

加えて、この発明装置では、エネルギーの有効利用が図
られ、熱効率も高く燃費の多幅な向上も可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すアルミの溶解保持炉
の横断面図、第２図はその縦断面図である。２０・・・溶解タワー室、２１・・・材料投入口、２２
・・・排気孔、３０・・・傾斜床室、３３．３３Ａ、３
３Ｂ・・・傾斜床面、３９・・・溶解バーナー、４０・
・・保持室、４１・・・隔壁、４２・・・連通開口、４
９・・・保持バーナー、５０・・・汲出室、５１・・・
隔壁、５２・・・連通口、５５・・・ガス処理部、Ａ・
・・アルミ材料。

Claims

【特許請求の範囲】タワー状に積重ねられた金属材料のうち下部に位置する
材料が溶解され上部に位置する材料は炉内の燃焼排ガス
によって予熱されるように構成された溶解タワー室と、前記溶解タワー室に向けて溶解バーナーが配量され、か
つ溶解した金属材料が加熱されながら流下する傾斜床面
を有する傾斜床室と、前記傾斜床室と隔壁をもって隣接し傾斜床面を流下する
溶解した金属材料が流入することができる連通開口を有
し、底面は前記傾斜床面より低く構成されているととも
に、室内の溶湯を保温する保持バーナーが設けられた保
持室と、前記保持室と隔壁をもって隣接し前記保持室に蓄えられ
る溶湯の常態における上面より下方位置に設けられた連
通口を有し、かつ前記連通口近傍において不活性ガスを
溶湯中に吹出すガス処理部を有する汲出室とからなることを特徴とする金属溶解保持炉。