JPH0366468A - 加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉 - Google Patents

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、鋳造のために適量な金属溶湯を鋳型に注湯
するような用途等に使用される加圧注湯式のるつぼ形無
鉄心誘導炉に関する。

〔従来の技術〕

誘導溶解炉はみぞ形誘導炉と無鉄心誘導炉とに大別され
る。前者のみぞ形誘導炉は変圧器と同じ原理に基き、閉
路鉄心に一次巻線を巻き、耐火材からなるみぞの中の溶
湯を二次回路としてなるインダクタを別に設けた溶解室
に連結する。溶解室に気密カバーを取付け、制御された
圧力を印加することによって、溶解室の底部から一体に
形成され、上方に立ち上る注湯サイホンの上端の注湯ノ
ズルから制御された適量の溶湯を鋳型等に注湯する。前
記インダクタは保温程度の電力を持ち、注湯ノズルと同
様に溶解室底部から一体に形成されて立ち上る受湯サイ
ホンの上端の受湯室から予め溶解した溶湯を受湯する（
例えば、実開昭６２−５０８６０号公報、実公昭６２−
４３６５８号公報参照）。

次に、後者の無鉄心誘導炉はるつぼの外周の巻線が生じ
る交Ｔｏ磁束をるつぼ内の金属に直接に作用させ加熱・
溶解するものである。注湯するには、るつぼを傾動して
注湯したり（例えば、実開昭６３−１９９６４号公報参
照）、るつぼ底部の注湯口の外側の開閉弁を開閉して注
湯したり（例えば、特開昭８４−４６５７３号公報第５
図参照）、るつぼ底部の注湯口の内側の溶湯中に存在す
るストッパを開閉して注湯したりする（例えば、前記特
開昭６４−４６５７３号公報第４図、実公昭６３−２１
９１５号公報、特開昭６２−６６０８９号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の従来の技術における前者のみぞ形誘導炉は、注湯
時に圧力上昇速度、注湯上限圧力、注湯圧力維持時間、
圧力復帰等の圧力制御を行って、正確な注湯量の確保と
注湯タクトの短縮が実現できる利点がある。

しかし、溶湯が少ないときはいわゆるピンチ効果が限度
を越えて通電不能になったり、起動時及び操業時には必
ず溶湯でみぞ部を満たしておく必要があって全出湯が不
可能であり、かつ金属の捨材からの溶解開始が不可能で
あり、溶解室に注湯、受湯サイホンを一体に形成する築
炉に手間がかかり、加熱部がインダクタに集中するので
寿命が短く溶解室と着脱可能に連結してしばしば交換す
る必要があるという問題がある。

後者のるつぼ形誘導炉はピンチ効果の不具合、みぞ部を
常に溶湯で満たしておくことから解放され、捨材からの
溶解が可能で、るつぼ炉の形状が簡潔で築炉時間が１１
５〜１／１０と短く、加熱部の寿命も長いという利点が
ある。

しかし傾動式は当然のことながら、ストッパ又は開閉弁
の操作では正確な注湯量を確保しにくいという問題があ
る。

この発明の目的は、前記のみぞ形誘導炉の欠点を除去し
、正確な注湯量を確保できる誘導溶解炉を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明１の加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉は、 るつぼ形無鉄心誘導炉を着脱可能な気密カバーを備えた
容器に収納し、この容器に注湯圧力制御装置の注湯圧力
を印加する注湯圧力管を接続し、下端が前記るつぼ内の
下部に開口し上端に注湯ノズル付きの注湯室を接続した
注湯サイホンを前記気密カバーに貫通させ、下端が前記
るつぼ内の下部に開口し上端に受湯室を接続した受湯サ
イホンを前記気密カバーに貫通させ、 前記受湯室の開口する上端を前記注湯室の注湯時の溶湯
面より高（位置させるものである。

発明２の加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉は、発明ｌ
において、 受湯室の上端に開閉自在な受湯カバーを気密に設け、注
湯待機時の前記るつぼ内の溶湯面の前記受湯サイホンの
下端からのヘッドより低い圧力を加える受湯圧力管を前
記受湯室に接続するものである。

発明３の加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉は、るつぼ
形無鉄心誘導炉を着脱可能な気密カバーを備えた容器に
収納し、この容器に注湯圧力制御装置の注湯圧力を印加
する注湯圧力管を接続し、下端が前記るつぼ内の下部に
開口し上端に注湯ノズル付きの注湯室を接続した注湯サ
イホンを前記気密カバーに貫通させ、下端が前記るつぼ
内の上部空間に開口し上端に受湯室を接続した受湯管を
前記気密カバーに貫通させ、 前記受湯室の上端に開閉自在な受湯カバーを気密に設け
るものである。

なお付言するならば、発明３は発明１のるつぼ下部に下
端を開口する受湯サイホンに代り、るつぼ上部空間に下
端を開口する受湯管を設け、受湯室に受湯圧力管を使用
しないで気密な受湯カバーのみ設けるものといえる。

発明４の加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉は、発明２
又は発明３において、 注湯圧力管に代り受湯圧力管に注湯圧力制御装置を接続
するものである。

〔作用〕

発明ｌにおいては、注湯圧力管から圧力を加えると、サ
イホン作用によりるつぼ内の溶湯面ｓｏが下って注湯サ
イホンの下端の開口から溶湯が上昇し、注湯室に溶湯が
流れ込んで溶湯面Ｓ２□を保つ。そのヘッド長０によっ
て注湯ノズルから溶湯が流出し、例えば鋳型等に注湯さ
れる。注湯圧力管の加圧を減圧又は大気圧に戻せば注湯
室の溶湯が後退し、るつぼ内の元の溶湯面Ｓ０は注湯し
た分だけ下って次の注湯に備える。

前記の動作で、圧力により注湯サイホンを溶湯が上昇す
るのと同時に、受湯室にも受湯サイホンを上昇して溶湯
が逆流してＳ、と同一な高さの溶湯面Ｓ□が形成される
という副作用を伴うが、受湯室の開口する上端は注湯室
の注湯時の溶湯面Ｓ０より高いので（図ではｈ＋）、受
湯室から溶湯が溢れることはない。

注湯を続けてるつぼ内の溶湯が減少して来たら注湯圧力
管を大気に開放し受湯室から予め溶解した溶湯を補充で
きるし、気密カバーを容器から開いて捨材を投入して巻
線に電力を投入して捨材の溶解も溶湯の保温もできる。

注湯のくり返しにより受湯サイホンを溶湯が上下するが
、受湯カバーがなく構造は簡潔である。

発明２においては、発明１の作用に加えて、開閉可能な
受湯カバーを気密に閉じ、受湯圧力管からるつぼ内の溶
湯面Ｓ０と受湯サイホンの下端との間のヘッドより低い
圧力を加えるから、注湯圧力管からの注湯圧力の印加と
減圧との繰り返しにより、受湯サイホン内を溶湯が大き
く上下して受湯室内に溶湯が出入することがなく、溶湯
の温度低下が防止される。また受湯圧力管からの圧力印
加は上記のとおりなので、受湯サイホン内の溶湯面Ｓｔ
が低下し過ぎてその下端から加圧ガスがるつぼ内に気泡
となって混入することがない。受湯カバーの気密が悪く
、多少のガス漏れがあっても、前記圧力を保つようにガ
スを流せば注湯圧力制御に影響することがない。

発明３は発明ｌの作用と類似し、注湯圧力管からの圧力
印加により注湯サイホン、注湯室、注湯ノズルを介して
注湯されるが、この時受湯側の受湯管はその下端がるつ
ぼの上部空間に開口しているので、受湯管及び受湯室に
溶湯が出入するという副作用がない。

ただし発明２においては、受湯室の受湯カバーの気密が
多少悪くなっても機能を害わないが、発明３においては
受湯カバーの気密が悪いと圧力力ぐ漏れて、注湯のため
の有効な注湯圧力制御が多少困難になる。

発明４は、受湯サイホン管が長くてサイホン作用があっ
たり（発明２）、短くてるつぼの上部空間に開口してサ
イホン作用のない単なる受湯管であったり（発明３〉し
ても、注湯圧力管ではなく、受湯カバーで気密にされた
受湯室の受湯圧力管に注湯圧力制御装置を接続して注湯
するものである。

その注湯圧力は、受湯サイホンの下端から印加ガスがる
つぼ内に放出されて印加されるか、受湯管から直接に溶
湯面に印加されるかして注湯をする。

〔実施例〕

第１図は実施例の断面図であって、継鉄１、巻線２、る
つぼ３からなる、るつぼ形無鉄心誘導炉４は底部の基材
５、上部の支持材６等に支持されて有底筒状の容器７に
収納され、溶湯８を貯える。

容器７にはピン９で位置決めされ、ねじ１０で固定され
、パツキン１１で気密にされる気密カバー１２が着脱可
能に設けられる。気密カバー１２には断熱材工３が設け
られ、注湯圧力管１４を介して注湯圧力制御装置Ｆ２５
に接続される。

注湯サイホン１５は気密カバー１２を気密に貫通して、
下端がるつぼ３内の下部に開口し、上端が注湯ノズル１
６を備えた水平方向に細長い注湯室１７に連通ずる。注
湯室１７には異物の混入や、溶湯の流動による漏出を防
ぐふた１８が部分的に多少の隙間を持って被せられる。

受湯サイホン１９は気密カバー１２を気密に貫通して、
下端がるつぼ３内の下部に開口し、上端が受湯室２０に
連通する。この受湯室２０の開口する上端は注湯室１７
の注湯時の溶湯面Ｓｔｔよりり、だけ高くしである。注
湯サイホン１５、受湯サイホン１９、注湯室１７、受湯
室２０はその形状に適した公知の材料と成形方法により
形成される。

ここまでの構造の説明は発明１に係り、次に発明２係る
部分を同じ図を基に説明する。

受湯室２０の上端にはヒンジ２１で開閉自在とされ、パ
ツキン２２で気密を保たれる受湯カバー２３が設けられ
、受湯圧力管２４が接続される。

この受湯圧力管２４に注湯待機時のるつぼ３内の溶湯面
Ｓｏと受湯サイホン１９の下端との間のヘッドより低い
圧力を図示しない加圧装置で印加して受湯サイホン１９
に溶湯面Ｓｔを保ち、印加ガスがるつぼ３内に流出しな
いようにする。したがって注湯を重ねＳｏが下れぼ印加
圧力もそれに応じて下げる。Ｓｏは注湯圧力管の圧力で
知ることができるので、受湯圧力管２４の適正圧力も容
易に知られる。

なお印加ガスが受湯サイホン１９の下端から泡となって
るつぼ内の溶湯中を上昇しても、ガスが溶湯に有害な成
分の発生を起こさない、例えば不活或ガスの時には注湯
圧力管１４からの注湯圧力の供給をしないで、受湯圧力
管から圧力を印加してもよい。発明４である。

発明３に係るものを第１図を採用して説明すると、受湯
サイホン１９の下端は図示−点鎖線で示するつぼ向上部
空間に開口し、サイホン作用がないので受湯管と言うべ
きであり、受湯室２０の耐火材と一体形成できる。注湯
圧力管１４に代り受湯圧力管２４から注湯圧力を印加す
るものは発明４である。なおこの時、受湯カバー２３の
気密性は受湯のくり返しのためにしばしば開閉すること
に耐える必要がある。

〔発明の効果］ この発明群の加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉は、 るつぼ形無鉄心誘導炉を注湯圧力が印加できる気密な容
器に収納し、注湯ノズル付の注湯室に接続した注湯サイ
ホンを容器下部に開口し、受湯室を設けるので、 インダクタ個有の面倒な保守から解放されてるつぼ内溶
湯の全出湯が可能となり、溶湯を受湯したり捨材からの
溶解開始ができ、炉体の構造が極めて簡潔であって再築
炉期間が短縮され、正確な注湯量が確保できるという効
果がある。

受湯室に気密な受湯カバーを設けたり、適宜な受湯圧力
を印加すれば注湯の都度に生じる受湯側の溶湯の上下が
低下又は無くなって溶湯の温度低下が防止できるという
効果がある。

そして、受湯カバーの気密性を確実にし、受湯管又は受
湯サイホンを使用すれば受湯側から注湯加圧ができて、
全体構造が更に簡単になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の断面図である。 ４・・・るつぼ形無鉄心誘導炉、７・・・容器、１２・
・・気密カバー　１４・・・注湯圧力管、１５・・・注
湯サイホン、１７・・・注湯室、１９・・・受湯サイホ
ン、２０・・・受湯室、２３・・・受湯カバー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）るつぼ形無鉄心誘導炉を着脱可能な気密カバーを備
   えた容器に収納し、この容器に注湯圧力制御装置の注湯
   圧力を印加する注湯圧力管を接続し、 下端が前記るつぼ内の下部に開口し上端に注湯ノズル付
   きの注湯室を接続した注湯サイホンを前記気密カバーに
   貫通させ、下端が前記るつぼ内の下部に開口し上端に受
   湯室を接続した受湯サイホンを前記気密カバーに貫通さ
   せ、 前記受湯室の開口する上端を前記注湯室の注湯時の溶湯
   面より高く位置させることを特徴とする加圧注湯式のる
   つぼ形無鉄心誘導炉。 ２）請求項１記載の加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉
   において、 受湯室の上端に開閉自在な受湯カバーを気密に設け、注
   湯待機時の前記るつぼ内の溶湯面の前記受湯サイホンの
   下端からのヘッドより低い圧力を加える受湯圧力管を前
   記受湯室に接続することを特徴とする加圧注湯式のるつ
   ぼ形無鉄心誘導炉。 ３）るつぼ形無鉄心誘導炉を着脱可能な気密カバーを備
   えた容器に収納し、この容器に注湯圧力制御装置の注湯
   圧力を印加する注湯圧力管を接続し、 下端が前記るつぼ内の下部に開口し上端に注湯ノズル付
   きの注湯室を接続した注湯サイホンを前記気密カバーに
   貫通させ、下端が前記るつぼ内の上部空間に開口し上端
   に受湯室を接続した受湯管を前記気密カバーに貫通させ
   、 前記受湯室の上端に開閉自在な受湯カバーを気密に設け
   ることを特徴とする加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導炉
   。 ４）請求項２又は請求３記載の加圧注湯式のるつぼ形無
   鉄心誘導炉において、 注湯圧力管に代り受湯圧力管に注湯圧力制御装置を接続
   することを特徴とする加圧注湯式のるつぼ形無鉄心誘導
   炉。