JPH0346756B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融物のために企図された第１の室
とこの第１の室に接続された少くとも１つの誘導
子ユニツトとを有する第１の容器を含み、上記誘
導子ユニツトがセラミツク材料から作くられたブ
ロツクと、少くとも２つの脚部と少くとも２つの
ヨークとを形成された、閉じた磁気回路のための
磁心とを含むとともにこの磁心を取り囲んだ一次
巻線をも含み、前記ブロツクが前記脚部の１つを
取り囲む貫通孔を形成され、前記ブロツクが前記
溶融物により形成された二次巻線として作用する
ループを画定するための表面を有して成る炉装置
に関するものである。

上記の種類の装置は、なかんずく、日本国特許
第777547号の明細書に記載されて知られている。
このような装置においては通常は、溶解と溶解物
の供給とが行われていない長時間の間、たとえば
数時間または数日の間、炉室内に存在している金
属−通常はアルミニウムまたはアルミニウムを含
んだ合金−を溶解された状態に保持することが望
まれる。

だが、溶解物のこのような熱保持のため誘導子
を使用することは、周囲の温度が高いため、上記
型式の誘導子の一次巻線が、通常は、冷却チヤン
ネルを通つて駆進される冷却剤の助けできわめて
強力に冷却される必要があるので、かなり不経済
である。本発明により解決されることを求められ
ている課題は、かなりの付加的な費用を要せず
に、溶解の目的にきわめて有利である誘導子を維
持しながら熱保持に必要とされる電力がきわめて
わずかである炉装置を提供することである。この
ことは特に熱保持のため企図された熱源を用いる
ことで達成される。

本発明にしたがつた炉装置は、この装置がまた
第２の室を有する第２の容器を含んでいること
と、前記ブロツクが互いに隣接して位置決めされ
て、前記孔の各ごとに片側に延びた、溶金のため
の２つの互いに対向した制限表面と２つのチヤン
ネルとを設けられ、上記チヤンネルの各は前記制
限表面の相互間に延び且つこれ等を表面において
開口し、前記ブロツクが、前記制限表面の各を前
記容器の１つと接触させて前記第１の容器と第２
の容器との間に取り付けられていることとに特徴
を有している。

従来の炉誘導子は金属材料の外殻（カバー）を
備え、またこの炉容器へのこの誘導子の連結はこ
の炉容器へ前記外殻をフランジ付けすることでな
される。本発明のさらに他の発展によれば、上記
の誘導子はこの種の外殻を有しておらず、したが
つて、他の場合には生ずるであろう渦流損が排除
される。

本発明のさらに他の発展によれば、前記のセラ
ミツク物体は、誘導子が２つの炉容器の相互間に
石を取付けることで固定されるように、比較的に
高い圧縮応力に耐える材料から作くられた自己支
持石として作くられている。したがつて、装架と
取外しとをきわめて迅速に行うことが可能である
がこのことは、チヤンネル型の誘導炉のための炉
誘導子を一般的には比較的に短い時間間隔でたと
えば毎年取換えねならないので、有利である。
「コントラクシヨンデイスタンス」（収縮距離）な
る術語は一般的に、炉の電力を切つた場合に、凝
固した金属物体が沿つて形成される、誘導子内の
チヤンネル長さを意味している。それ以上の冷却
で、この物体は、その収縮がある程度上記チヤン
ネルにより防止されるので、容易に亀裂を生ず
る。この亀裂の形成の結果、誘導子の二次回路が
しばしば破られることになる。本発明にしたがつ
た誘導子はまた、先行技術の誘導子と比較して、
この誘導子のチヤンネルが２つの炉室に向けて開
口していることから明らかなとおり、より短いコ
ントラクシヨンデイスタンスを有しているという
利点を有している。このように、このコントラク
シヨンデイスタンスは先行技術の誘導子と比較し
て約1/3に減ぜられた。

本発明の第１の好ましい実施例においては、前
記の第１と（あるいは）第２の室もまた溶解物よ
り上方に配列された熱源を含み、この熱源は、こ
の誘導子がスイツチを切られた場合に、付活され
ることができまたその最大電力は上記誘導子の最
大電力より少いが少くとも24時間の間は上記溶金
を液体状態に維持するのには十分である。このよ
うにして、誘導子チヤンネル内に存在する溶金の
凝固を回避することが、前記熱源の比較的に小さ
い熱保持電力で可能である。

本発明のさらに他の好ましい実施例において
は、前記２つの炉室の相互間のチヤンネルの本数
は少くとも４でできれば少くとも６で、２または
３対に分割され、その各の１つは２相または多相
システム内に含くまれた１つの相により供給され
る一次コイル１３′，１３″，１３を取り囲んで
いる。かくして、この場合の、本発明にしたがつ
た装置は、２相または３相電流を供給されること
を可能ならしめるように拡大されている。このこ
とは本装置の能力が著しく改善されていることと
効率が高いこととを意味している。10％またはそ
れ以上の効率の増加を達成することが可能であつ
た。低電力での作動の場合に、相の１つを遮断
し、しかも熱保持効果を達成することもまた可能
である；このことはこの回路網の変動のある負荷
を犠牲にするがこれは補償装置の使用により回復
されることができる。

各種の溶解能力を有する溶解装置を得る目的で
且つ誘導子ブロツクのたゞ１つのサイズを使用し
ながら、これ等の誘電子ブロツクを１つのモジユ
ールシステムに構成することができる。

以下において、本発明を添付図面について詳述
する。

第１図から第４図までの図には２つの炉容器１
および１′から成る炉装置が図示されている。上
記炉容器１および１′は互いに同一であるがたゞ
炉容器１が溶金のための口出し開口２を設けられ
ているに反し炉容器１′の対応した開口が密閉さ
れあるいは除外されている点で互いに異つてい
る。炉容器１および１′の各はそれぞれセラミツ
ク材料のライニング４および４′を有する薄板金
製の容器３および３′を有し、またそれぞれ炉室
５および５′を含んでいる。炉誘導子６が２つの
炉容器１と１′との間に配列されている。炉誘導
子６は、セラミツク材料から作くられた１つの単
一の石の形に作くられた誘導子ブロツク７を含ん
でいる。実質上、誘導子ブロツク７は貫通孔８，
９および１５を設けられている平行六面体のブロ
ツクとして作くられている。これ等の孔の中の２
つ８および９は水平に延びた、実質上線状の、互
いに平行な誘導子チヤンネルである。誘導子チヤ
ンネル８および９の各は、それぞれ２つの炉容器
１と１′とに設けられている２つの開口１０およ
び１０′を介してなされる油圧接続を２つの炉室
５と５′との間に形成する。貫通孔１５は垂直の
円筒軸線１５′を有する実質上円形の筒体をなし
且つ２つの水平誘導子チヤンネル８と９との間に
配列され且つ変圧器磁心１２に属する脚部１１
を、この極部を取り囲んでいる一次巻線１３とと
もに取り囲んでいる。誘導子ブロツク７は熱絶縁
材料、たとえばセラミツクフエルトの層１４を有
し、それによりこの誘導子から周りの空気への熱
の放出が軽減されるようにされている。誘導子ブ
ロツク７は各が炉容器の外側に位置決めされてい
るセクシヨンビーム１６上に載り、且つ１対の上
方の引張りロツド１７と１対の下方の引張りロツ
ド１８とにより正しい位置に固定されている。引
張りロツド１７および１８は、それぞれの端部に
おいて、炉室５および５′に取付けられてナツト
２０を有しているラグ１９に挿入されている。ナ
ツト２０は強く引張られ、かくして誘導子ブロツ
ク７の接触表面は、それぞれ開口１０，１０′と、
誘導子チヤンネル８および９との間に耐圧連結が
得られるような力で、炉室５および５′の対応し
た表面に押し当てられる。

誘導子６は以上で述べられたように配列され且
つ固定されているので、その装架と取り外しとは
労力と時間とを著しく節約するように行われるこ
とができる。たとえば、この誘導子を取り外す場
合に、４個のナツト２０が多少簡単にゆるめら
れ、それによりこの誘導子は水平運動により除去
されるかあるいは真直ぐ上に持上げられることが
できる。

２つの炉容器１および１′の各の１つは、それ
ぞれ、耐熱で、熱絶縁性の材料のライニングを有
する薄板金製の箱の形のカバー２２および２２′
を有している。各のカバーはそれぞれ電気抵抗器
２３および２３′の形の熱源を備え、また上記電
気抵抗器は対応したしや断器を介して交流回路網
（図示されていない）に接続され且つこの誘導器
が電流を供給されているといないとに係りなくス
イツチを入れたり切つたりされることができる。

２つの加熱素子２３と２３′との各の１つは誘
導子６の最大の力の15％以下で、できればその５
％以下を可とする最大の力を有している。２つの
加熱素子２３および２３′により協同して提供さ
れる力は、誘導子がスイツチを切られた場合に、
数時間、できれば数日の間溶解物を液体の状態に
保持するのに十分である。誘導子６の最大の力は
この誘導子が単独で必要な溶解効率を提供するの
に十分であるがこの力はこの誘導子と同時に加熱
素子２３および２３′の中の少くとも１つを使用
することでさらに増大されることができる。

正常作動中、溶金の表面レベルは低くされて、
２つの炉室５および５′内と、２つの開口１０お
よび１０′内と、２つの誘導子チヤンネル８およ
び９内とに存在する溶金の量は互いに協同して変
圧器脚部１１を取り囲む二次回路を形成する。

カバー２２′が第２図に破線で示されている位
置にある場合に、溶解されるべき材料、たとえば
アルミニウム、マグネシウムまたは、これ等の金
属またはそれ等の中のあるものが含まれている合
金を炉室５′に供給することで、装入が行われる。
溶解物が口出し開口２まで達した場合、それ以上
の装入の結果溶金が上記開口から流れ出すことに
なる。第１図から第４図までに図示されている炉
装置は、炉室の容積が炉室５の容積の少くとも２
倍で、できれば少くとも５倍大きい特殊な熱保持
炉（それ自体知られておりしたがつて添付図面に
図示されていない）とともに適当に使用される。
かくして口出し開口２が口出し口を適当に備え、
上記口出し口により流出する溶金が上記特殊な熱
保持炉へ供給されるようにされている。

特殊な熱保持炉がすでに存在しているような場
合には、２つの実際上同一の炉容器を上記の炉装
置の場合の同様に用いることは有利である。それ
はこのことが製造の観点から有利であるからであ
る。

その他の場合には、炉容器１が大きさと設計と
が異つている炉容器２５で炉容器１が置き替えら
れている点でだけ第１図から第４図に示されてい
る装置とは異つている、第５図に図示されている
装置を代りに用いることは有利である。炉容器２
５は熱絶縁カバー２６を有し、そのカバーの下側
に電気抵抗器の形の加熱素子２１が配列されてい
る。炉容器２５は上方向をカバー２５により画定
されている炉室２８から成つている。垂直仕切り
壁３０′により、炉室２８は、互いに隣接して配
列されて互いに連通している２つの区画２９およ
び３０に分割されている。区画２９内の溶解物が
区画３０内へ流入する唯一の方法は仕切り３０′
に設けられているオーバーフロウエツジ３２を通
過することである。炉室５′は固形状態にあるア
ルミニウムを装入される。この図は、装入された
アルミニウムの全量が溶解され且つ炉室５および
２８のみが溶金を容れてある情況を示している。
このことは区画２９の表面レベル３４が炉室５′
内の表面レベル３５と同一平面をなしていること
を意味している。装入が引続いて行われると、溶
金はオーバーフロウエツジ３２を流れ越えて区画
３０内に収縮され、かくして、この区画内に存在
している溶解物の表面レベル３３が上昇する。区
画３０は区画２９の少くとも２倍で、できれば少
くとも３倍多い溶金を収容する。区画２９は炉容
器２５の壁に設けられている開口３１を介して誘
導子６の誘導子チヤンネルと連通している。でき
ればオーバーフロウエツジ３２とカバー２６との
間の垂直距離は炉室２８の平均高さの40％より小
さい方がよい。

誘導子６は送風器モーター３７により駆動され
る送風機により空気で冷却される。

添付図面について述べられた本発明の実施例が
本発明の多くの可能な実施例の中の２つを構成し
ているに過ぎない。

かくして、たとえば、電気加熱素子２３，２
３′および２７は異つた種類の熱源、たとえば、
ガスバーナーで置き替えられることができる。

第６図は３相供給のための誘導子一相あたり１
つの誘導子−を示しているがこの着想はまた２相
供給にも適用されることができる。第１図に、２
つの炉容器または炉室１およひ１′が図示され且
つこれ等は互いに同一である。（炉容器１は既知
の装置に似た口出し装置（図示されていない）を
有している。） 第３図は炉室５，５′を取囲むセラミツク材料
のライニング４，４′を内側に有している薄鋼板
の外殻３内に囲い込まれた炉容器を示している。
符号１０，１０′はこれ等の室への長い開口を示
している。

第４図（および第１図）は前記の炉室相互間に
配列されて、セラミツク材料の石の形に作くられ
た誘導子ブロツク７を含んでいる誘導子６を示し
ている。２つのチヤンネル８および９は上記室を
相互に接続し且つチヤンネル炉誘導子の二次回路
内に含くまれている。その一次コイルは付号１３
で示されている。符号１２は鉄心を示しまた符号
１１は脚部を示している。

第３図にしたがつた装置は以上で述べられた装
置と同一であり、また誘導子は平行六面体のブロ
ツクとして作くられている。誘導体は熱絶縁材料
の層１４を有しまた符号１５は一次コイルと鉄心
とのための貫通鋼を示している。

誘導子６は引張りロツト１８，１７（第５図を
参照）により室１に締着される。すなわち、上記
ロツドはそれぞれの端部にて、室１に締着されて
いるラグ１９に挿入され且つナツト２０を備えて
いる。上記ナツトは強くねじ込められ、かくして
前記誘導子ブロツクの接触表面２１が上記室の対
応した表面２１に押し当てられる。

それぞれ抵抗加熱素子を有する前記カバーは図
示されていないが前記特許願の明細書から明白で
ある。

本発明によれば、この装置は（３相の場合に）
２つまたは３つの誘導子６を有し、各の誘導子は
室１（第６図）の相互間に延びた２つのチヤンネ
ル３８と３９、４０と４１、４２と４３をそれぞ
れ有している。かくして、これ等の室はそれぞれ
一次コイル１３，′１３″，１３を有する３個の
チヤンネル炉誘導子の二次回路内に含くまれる。
コイル１３′，１３″，１３は鉄心（第７図）上
に配列され、この各は第３図に示されているよう
に位置決めされる。

３つの（あるいは２つの）誘導子ブロツク６は
互いに同一であり且つ引張りロツド１７，１８お
よび引張りボルト４４とにより締めつけられる。
これ等のブロツクは４本の引張りボルトにより締
着され且つセラミツクフエルトの層を相互間にな
して配列される。前記の２つの室の相互間の誘導
子チヤンネル３８−４３もまた第９図に図示され
ている。互いに結合されているこれ等の３つのブ
ロツク６は変圧器鉄心１２およびコイル１３とと
もに１つのスタンド上に位置決められている。

装入部分およびオーバーフロウ部分１′および
１はそれぞれ誘導子ブロツクの各ごとに一側に位
置決めされ且つボルト４４により締着される。容
器（室）に対する突合せ継手もまた第８図に図示
されている。

各相ごとに２つまたはそれ以上の誘導子ブロツ
クを用いることもまた可能である。

第１０図は、１つのモジユールシステムをなし
た誘導子ブロツクで、たとえばアルミニウムのた
めの溶解炉を構成し、かくして各種の溶解能力を
有する溶解装置を得、しかも１つの単一サイズの
誘導子ブロツク４５を用いる可能性を示してい
る。これ等のブロツク４５は２つの容器１，１′
の相互間に互いに隣接し且つ（あるいは）１列を
なして位置決めされることができる。第１０図は
互いに異なる電力選択例すなわち、130KW、
260KW、390KW、520KW、および780KWを示
している。

以上にしたがつた装置は特許請求の範囲内にて
各種に変化されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にしたがつた炉設備の第１の実
施例の上方から見た平面図、第２図は第１図の
−線を通る垂直平面に対し垂直に見た同じ設備
の立面図、第３図は第２図の−線に沿つた水
平断面図、第４図は第１図、第２図および第３図
の−線に沿つた部分的垂直断面図、第５図は
本発明の第２の実施例の、垂直断面による側面
図、第６図は多相給電のための誘導子を示した
図、第７図は多相の場合における一次コイルの取
付けを示した図、第８図は多相の場合における誘
導子素子の組立てを示した図、第９図は側面から
見た以外は第８図と同様な図、第１０図は本発明
にしたがつたモジユールシステムを示した図であ
る。 １，１′……炉容器、２……口出し開口、３，
３′……容器、４，４′……ライニング、５，５′
……炉室、６……炉誘導子、７……誘導子ブロツ
ク、８，９，１５……貫通孔、１０，１０′……
開口、１１……脚部、１２……変圧器磁心、１３
……一次巻線、１４……熱絶縁材料の層、１５′
……垂直のシリンダ軸線、１６……セクシヨンビ
ーム、１７，１８……引張りロツド、１９……ラ
グ、２０……ナツト、２１……接触表面、２２，
２２′……カバー、２３，２３′……電気抵抗器、
２５……炉容器、２６……熱絶縁カバー、２８…
…炉室、２９，３０……区画、３０′……垂直仕
切り壁、３２……オーバーフロウエツジ、３３，
３４……表面レベル、３６……口出し開口、３７
……送風機モーター、３８，３９；４０，４１；
４２，４３……チヤンネル、４４……ボルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融物のために企図された第１の室５と前記
   第１の室に接続された少くとも１つの誘導子ユニ
   ツト６とを有する第１の容器１を含み、上記誘導
   子ユニツト６がセラミツク材料から作くられたブ
   ロツク７と、少くとも２つの脚部と少くとも２つ
   のヨークとを形成された、閉じた磁気回路のため
   の磁心１２とを含むとともにこの磁心を取り囲ん
   だ一次巻線１３をも含み、前記ブロツク７が前記
   脚部の１つを取り囲む貫通孔１５を形成され、前
   記ブロツク７が、前記溶融物により形成された二
   次巻線として作用するループを画定するための表
   面を有して成る炉装置において、前記炉装置がま
   た第２の室５′を有する第２の容器１′を含んでい
   ることと、前記ブロツク７が互いに隣接して位置
   決めされて、前記孔１５の各ごとに片側に延び
   た、溶金のための２つの互いに対向した制限表面
   ２１と２つのチヤンネル８，９とを設けられ、上
   記チヤンネルの各は前記制限表面２１の相互間に
   延び且つこれ等の表面において間口し、前記ブロ
   ツク７が、前記制限表面の各を前記容器の１つと
   接触させて前記第１の容器１と第２の容器１′と
   の間に取り付けられていることとに特徴を有する
   炉装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記第１５と（あるいは）前記第２の室５′
   もまた溶金より上方に配列された熱源２３′をも
   含んでいることに特徴を有する炉装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記熱源が、カバー２２により支持されて加
   熱素子として構成された電気抵抗器２３′である
   ことに特徴を有する炉装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記の２つの炉室が前記誘導子チヤンネル
   ８，９により油圧的に相互に接続されていること
   に特徴を有する炉装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の炉装置におい
   て、前記第１５と前記第２５′の炉室がそれぞれ
   第１１と第２１′の炉容器内に設けられているこ
   とと、前記の２つの炉容器の各が側壁に設けられ
   ている炉開口１０，１０′を有し、それにより２
   つの炉室５，５′が前記誘導子の各の片側に配列
   されているが前記第１５と前記第２５′の炉室が
   前記炉開口１０，１０′と前記誘導子チヤンネル
   ８，９とにより油圧的に相互に接続されているこ
   とに特徴を有する炉装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の炉装置におい
   て、前記第１１と前記第２１′の炉容器が、前記
   ２つの炉容器の相互間に延びて引張り力を伝達す
   る複数の部材１７，１８により、前記誘導子６の
   各の一側に押し当てられることに特徴を有する炉
   装置。 ７ 特許請求の範囲第５項記載の炉装置におい
   て、前記誘導子の中点を通り且つ前記誘導子チヤ
   ンネル８，９に横様に交さする仮想垂直平面（
   −）に関して実質上対称的であることに特徴を
   有する炉装置。 ８ 特許請求の範囲第５項記載の炉装置におい
   て、前記炉容器１，１′の少くとも１つが、上壁
   部分に設けられて前記炉室の上方部分に油圧的に
   接続された、溶金のための口出し装置２を有して
   いることに特徴を有する炉装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記第２の炉室５′が垂直仕切り３０′によ
   り、前記誘導子チヤンネルに直接接続されている
   小区画２９と、溶金のための口出し開口３６を前
   記炉室の底部付近に設けられている大区画３０と
   に分割され、前記第２炉室のカバー２６の付近に
   おいて前記仕切り３０′がオーバーフロウエツジ
   ３２を設けられて、このオーバーフロウエツジを
   越えて溶金が前記小区画２９から前記大区画３０
   へ流れるようにされ、前記誘導子チヤンネルから
   前記大区画への溶金の供給は前記オーバーフロウ
   エツジ３２を流れ越え且つ前記小区画２９を通つ
   てのみ行われることに特徴を有する炉装置。 １０ 特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記２つの炉室の相互間のチヤンネルの本数
   が少くとも４本、できれば少くとも６本であり、
   前記チヤンネルが２または３対に分割され、各の
   １対が２相または多相の系統内に含くまれた１つ
   の相により供給される一次巻線１３′，１３″，１
   ３とその磁心とを取囲んでいることに特徴を有
   する炉装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載の炉装置にお
   いて、別個な誘導子が多数の引張りボルト４４に
   より互いに結合されていることに特徴を有する炉
   装置。 １２ 特許請求の範囲第１項から第１１項までの
   いずれか一項に記載されている炉装置において、
   室１の１つが口出し装置を設けられていることに
   特徴を有する炉装置。 １３ 特許請求の範囲第１項から第１２項までの
   いずれか一項に記載されている炉装置において、
   前記誘導子ブロツクが標準の大きさで提供され且
   つ各種の溶解能力を有する溶解装置を得るためモ
   ジユールシステムに組込まれるように企図されて
   いることに特徴を有する炉装置。 １４ 特許請求の範囲第２項記載の炉装置におい
   て、前記熱源２３′が、前記誘導器がスイツチを
   切られた後にも付活されることができることと、
   その最大電力が誘導子６の最大電力より小さいが
   前記溶金を少くとも24時間の間液体の状態に維持
   するには十分であることに特徴を有する炉装置。 １５ 特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記第２の炉室５′の容積が前記第１の炉室
   ５の容積の少くとも２倍大きいことに特徴を有す
   る炉装置。