JPH0222638Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は漏洩磁束を集束させる構造を改良した
誘導溶解炉に関するものである。

（従来の技術） 一般に金属を溶解する誘導溶解炉は第３図に示
すように不定形耐火材でるつぼ形に形成された溶
解室１の外周に加熱コイル２が巻回され、更にこ
の外周に複数本の帰磁路鉄心３が放射状に設けら
れている。

前記加熱コイル２の下部はレンガをリング状に
配置したコイル受け耐火材４で支持され、上部は
耐火材で形成されたコイル押え絶縁リング５を介
してコイル押え金具６で上方から押圧固定されて
いる。

また溶解室１の底部は、レンガで形成された炉
底耐火材７と、この上にキヤスターを流し込み成
形した炉底断熱材８とで支持されている。

上記構造の誘導溶解炉では、図示しない交流電
源から、加熱コイル２に交番電流が流れると磁束
９が発生し、これが第４図に示すように溶湯（溶
解材料）１０に鎖交して誘導電流が流れることに
より、ジユール熱が発生して加熱溶解が行われ
る。

加熱コイル２から発生した磁束９はループを描
き、溶湯１０と鎖交する磁束９は有効に加熱に利
用されるが、加熱コイル２から外側に漏れた磁束
９は帰磁路鉄心３に吸収して通過させ、炉枠１１
側への拡散を防止するようになつている。

一方、誘導溶解炉の主流は、近年、サイリスタ
式周波数変換装置の大容量化が進み、高電力形高
周波炉の普及がめざましい現状にある。

このような誘導溶解炉の高電力化により漏洩磁
束９が増加し、加熱コイル２の両端側を鎖交する
磁束９も多くなり、この結果、コイル両端側でジ
ユール熱が発生し、渦電流損失が多くなる問題が
ある。

更に、帰磁路鉄心３で吸収しきれなかつた漏洩
磁束９はコイル押え金具６や、炉枠１１、および
炉底板１２など金属製の炉体構造物を誘導加熱す
るため、渦電流損失により加熱効率が低下する問
題があつた。

これらの対策として、加熱コイル２に流す冷却
水量を増加したり、加熱コイル２と金属製の炉体
構造物との間隔を広げることも考えられるが、炉
体が大型化し、重量も重くなるなどの欠点があつ
た。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記欠点を除去し、加熱コイルの両
端側を鎖交する磁束を少なくすると共に、金属製
の炉体構造物への漏洩磁束の拡散を防止した加熱
効率の向上を図り、同時に炉体の小型、軽量化を
図つた誘導溶解炉を提供するものである。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案は、溶解室の外周に巻回した加熱コイル
下部を、コイル受け耐火材で支持し、上部をコイ
ル押え絶縁リングで押圧支持し、上記加熱コイル
の外周に帰磁路鉄心を放射状に取付けた誘導溶解
炉において、上記コイル受け耐火材とコイル押え
絶縁リングとを、10メツシユ以上の細かい強磁性
粉末が重量比で50〜85％、残部が水硬性キヤスタ
ブル結合材からなる磁気キヤスターで形成し、か
つ上記コイル押え絶縁リングを上記帰磁路鉄心の
上部側に接触させて磁束の流路を形成したことを
特徴とするものである。

（作用） 本考案の誘導溶解炉は磁気集束作用を有する磁
気キヤスターで、コイル受け耐火材と、コイル押
え絶縁リングを形成し、加熱コイルの両端側に漏
洩する磁束を吸収して、加熱コイルの両端側に鎖
交する磁束を少なくすると共に、金属製の炉構成
部材側への磁束の拡散を防止して渦電流損を少な
くし、溶湯の加熱効率を向上させるものである。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図および第２図
を参照して詳細に説明する。

不定形耐火材で形成されたるつぼ形の溶解室１
の外周に水冷銅管で形成された加熱コイル２が巻
回され、更にこの外周に複数本の帰磁路鉄心３が
放射状に配置されている。

前記加熱コイル２はコイル受け耐火材４の上に
支持され、加熱コイル２の上部は、帰磁路鉄心３
の上部を覆う大きさのコイル押え絶縁リング５を
介してコイル押え金具６で押圧支持されている。

溶解室１の底部側は、炉底板１２の上にレンガ
を並べて炉底耐火材７が設けられ、この上に炉底
断熱材８が設けられ、二層構造となつている。

前記コイル受け耐火材４と、コイル押え絶縁リ
ング５および炉底断熱材８は、強磁性粉末に水硬
性キヤスタブル結合部材を混合した磁気キヤスタ
ーで形成されている。

前記磁気キヤスターは、10メツシユ以上の細か
い強磁性粉末を重量比で50〜85％、残部水硬性キ
ヤスタブル結合部材から成るものでこれに水を加
えて混練し、流し込み成型後、養生、乾燥したも
のである。

この場合、強磁性粉末としては、例えば水アト
マイズ鉄粉や電解鉄粉を用い、10メツシユ以上の
細かい粉末を用いることにより、酸化による磁気
特性の劣化が少なくなる。

また強磁性粉末の添加量を上記範囲に規定する
ことにより、磁気特性が優れ、漏洩磁束を効率良
く吸収できると共に、レンガと同等以上の強度を
有し、しかも絶縁性や耐火性にも優れたものが得
られる。

なお他の構成部分で第３図および第４図に示す
ものと同一部分は同一符号を付してその説明を省
略する。

上記構成の誘導溶解炉では、加熱コイル２に交
番電流を流すと、交番磁束９が発生し、第２図に
示すように加熱コイル２の上下を結ぶループを描
く。

このとき、加熱コイル２の上方側を通る磁束９
は、磁気キヤスターで形成されたコイル押え絶縁
リング５が加熱コイル２と帰磁路鉄心３の上部を
覆うように配置されているので、漏洩磁束９はコ
イル押え絶縁リング５に集束され、ここを通過し
て、下方の帰磁路鉄心３に吸収される。

このため、加熱コイル２の上部を鎖交する磁束
９が少なく、ここでの渦電流損失が少なくなり、
またコイル押え金具６や炉枠１１側への磁束の拡
散も防止することができる。

また加熱コイル２の下方側を通る磁束９は同様
に磁気キヤスターで形成されたコイル受け耐火材
４と炉底断熱材８に集束されるので、加熱コイル
２の下部を鎖交する磁束９が少なくなる。

このため炉底板１２側への磁束９の拡散も防止
でき、渦電流損失を少なくして溶湯１０の加熱効
率を３〜５％向上させることができる。

なお、上記実施例では炉底断熱材８も磁気キヤ
スターで形成した場合について示したが他の部分
を磁気キヤスターで形成しても良く、本考案では
少なくとも加熱コイル２の上下部に配置されたコ
イル押え絶縁リング５とコイル受け耐火材４が磁
気キヤスターで形成されていれば良い。

〔考案の効果〕

以上説明した如く本考案によれば、加熱コイル
の両端側を鎖交する磁束を少なくすると共に金属
製の炉体構造物への漏洩磁束の拡散を防止して加
熱効率の向上を図り、同時に炉体の小型軽量化を
図つた誘導溶解炉を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す誘導溶解炉の
縦断正面図、第２図は第１図の要部を拡大して示
す縦断正面図、第３図は従来の誘導溶解炉を示す
縦断正面図、第４図は第３図の要部を拡大して示
す縦断正面図である。 １……溶解室、２……加熱コイル、３……帰磁
路鉄心、４……コイル受け耐火材、５……コイル
押え絶縁リング、６……コイル押え金具、７……
炉底耐火材、８……炉底断熱材、９……磁束、１
０……溶湯、１１……炉枠。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶解室の外周に巻回した加熱コイルの下部をコ
   イル受け耐火材で支持し、上部をコイル押え絶縁
   リングで押圧支持し、上記加熱コイルの外周に帰
   磁路鉄心を放射状に取付けた誘導溶解炉におい
   て、上記コイル受け耐火材とコイル押え絶縁リン
   グとを、10メツシユ以上の細かい強磁性粉末が重
   量比で50〜85％、残部が水硬性キヤスタブル結合
   材からなる磁気キヤスターで形成し、かつ上記コ
   イル押え絶縁リングを上記帰磁路鉄心の上部側に
   接触させて磁束の流路を形成したことを特徴とす
   る誘導溶解炉。