JPH07268504A

JPH07268504A - アルミ切粉溶解装置

Info

Publication number: JPH07268504A
Application number: JP7982495A
Authority: JP
Inventors: Shoji Tada; 田昭治多; Masaaki Tokui; 井雅昭徳
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1995-10-17
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2705626B2

Abstract

(57)【要約】【目的】溶融媒体の循環に電磁樋を使用し、かつ、渦
室に渦流を発生させ、炉の耐用寿命の延長と稼働率を向
上させること。【構成】反射炉８の溶融媒体出口に設けた電磁樋５の
出口に電磁樋用出樋４を連結し、電磁樋用出樋４の端部
に前記反射炉８に連通する渦室１を形成し、電磁樋用出
樋４に渦流発生ブロック２を設ける。これにより、溶融
媒体は電磁樋５の磁力によって流動し、電磁樋用出樋４
および渦室１を経由して反射炉８内に溶融媒体を循環さ
せ、渦流発生ブロック２により電磁樋用出樋４を流動し
ている溶融媒体の流れを整流し、渦室１に渦流を発生さ
せる。これにより、渦流を発生させるための、旋回羽根
の翼車のような熱衝撃や熱歪みを受ける部分がまったく
なくなってその耐用寿命を延長し、かつ、運転再開に際
しての立ち上がり時間を短縮し、稼働率を向上させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミ切粉溶解装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアルミ切粉溶解装置は、図４及び
図５に示すように、切粉投入シュート９より切粉投入口
10に投入されたアルミ切粉を、電磁樋５及び電磁樋用出
樋４を通って循環している反射炉８内の溶湯によって反
射炉８内に導いて溶解するようにしていた。７はバーナ
である。又、図７に示す従来例は、図示省略の循環ポン
プにて溶融金属を循環させ、この循環ポンプによって循
環させられる溶融金属を旋回室12に対して切線方向に流
出させることにより、旋回室12内に溶融金属の渦流を発
生させるようにしている。そして、シュート13よりアル
ニュ−ムスプラップを渦流内に投入し、アルミニウムス
クラップを旋回させながら炉14内の湯面15上に供給する
ようにしたものが開示されている（実開昭59ー56077号公
報）。また、特公昭55-50093号公報には渦室に旋回羽根
を設け、この旋回羽根によって溶融媒体に渦流を発生さ
せ、この渦流内にスクラップを投入して渦流により引き
込みながら、旋回羽根を通過させて加熱溜りにスクラッ
プを導くようにしたものが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のアルミ切粉
溶解装置において、図４及び図５に示すものは、電磁樋
を用いて溶融媒体を循環しているので、渦流を発生させ
ることができないという技術的な前提から、渦流を発生
させないでアルミ切粉を投入するようにしている。その
結果、アルミ切粉が軽いために、図６に示すように供給
されたアルミ切粉11は、循環溶湯にて導かれて切粉投入
口10から吐出され間もなく湯面上に浮上する（図中
Ｂ）。したがって、アルミ切粉の溶解に時間を要し、ア
ルミ切粉の溶解効率が悪いという欠点がある。

【０００４】また、切粉投入口10には渦流がないので、
投入されたアルミ切粉の巻き込みが悪い。そのために、
アルミ切粉が切粉投入口10に付着するという問題があ
る。そして、浮上したアルミ切粉及び切粉投入口に付着
したアルミ切粉は、溶解雰囲気で酸化し、この酸化物は
ノロとして除去廃棄されるので、歩留が悪いという問題
がある。

【０００５】また、実開昭59ー56077号公報に開示された
炉は、アルミスクラップの浮上を少しでも解消するため
に、渦室の渦流の中にアルミスクラップを投入している
ので、上記問題はある程度解消されるが、渦流の発生と
溶融媒体（溶融金属）の循環の両方を達成させるために
循環ポンプを使用しているので、次のような問題があ
る。すなわち、循環ポンプは温度が極めて高い溶融媒体
中に浸漬されているので、熱衝撃や熱歪みなどの熱に対
する強度上の問題や、更には溶融媒体中に酸化物が混在
している場合にはブレードなどの破損をまねき耐用寿命
が短いという問題がある。また、循環ポンプ内に酸化物
が付着するので、循環ポンプの性能を維持するために
は、この酸化物を除去するための定期的な清掃が必要に
なり、かつ、循環ポンプ停止時においては溶融媒体が凝
固することから、そのメンテナンスが極めて困難であ
り、清掃に長時間を要することから炉の稼働効率が低下
するという問題がある。また、定期的な清掃をした後に
運転を再開するに際して、循環ポンプの温度を急激に昇
温すると、大きな熱衝撃が発生するので、この昇温速度
を緩やかにする必要がある。そのために、運転再開（立
ち上がり）に長時間を要し炉の稼働率を低下させるとい
う問題がある。

【０００６】次に、特公昭55-50093号公報に開示された
渦室において、旋回羽根を用いて渦流を発生させるよう
にしているので、次のような問題がある。すなわち、旋
回羽根は極めて温度が高い溶融媒体の中に浸漬されてい
るので、上記循環ポンプと同様に、熱衝撃や熱歪みなど
の熱に対する強度上の問題があり、特にこの旋回羽根の
場合には溶融媒体の中に投入される温度が低いスクラッ
プが、溶融媒体によって極めて高い温度に昇温されてい
る翼車に接触したり、あるいは酸化物が翼車に付着して
翼車の熱伝導が不均一になるので、大きな熱衝撃を受け
ることになり、かつ、スクラップが衝突することから、
翼車が折損する可能性が大きく、耐用寿命が短いという
問題がある。また、この旋回羽根の場合も同様に運転再
開に当たって急激に昇温した場合には大きな熱衝撃が生
じるので、運転再開に長時間を要し炉の稼働率を低下さ
せるという問題がある。

【０００７】また、旋回羽根によって適切な渦流を発生
させるためには、渦室内における溶融媒体の液位が微妙
に影響することから、その液位を維持しなければならな
い。そのために、渦室内の液位の管理が必要になりコス
トが高くなるという問題がある。

【０００８】本発明は溶融媒体の循環に電磁樋を使用
し、かつ、電磁樋を使用しても渦流を発生させるように
し、更にこの渦流の発生は循環ポンプや旋回羽根のよう
な回転機械を使用しないようにして行い、循環ポンプお
よび旋回羽根が有する、上記問題を解決したアルミ切粉
溶解装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の内容から
把握される上記課題を解決するための手段は、溶湯を循
環しながら投入されたアルミ切粉を反射炉で溶解するよ
うにしたアルミ切粉溶解装置において、反射炉の溶融媒
体出口に電磁樋を設け、該電磁樋の出口に電磁樋用出樋
を連結し、該電磁樋用出樋の端部に前記溶融炉に連通す
る渦室を形成すると共に、渦流発生ブロックを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】本発明はこのように構成したので、次の通りの
作用がある。すなわち、反射炉の溶融媒体出口に設けた
電磁樋の出口に電磁樋用出樋を連結し、電磁樋用出樋の
端部に前記溶融炉に連通する渦室を形成したので、溶融
媒体は電磁樋の磁力によって流動し、電磁樋用出樋およ
び渦室を経由して溶融炉内に溶融媒体を循環させること
が可能となる。そして、電磁樋用出樋に渦流発生ブロッ
クを設けることにより、電磁樋用出樋を流動している溶
融媒体の流れを整流し、渦室に渦流を発生させることが
可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について詳細に説明
する。図２及び図３において、反射炉８の溶融媒体出口
には、電磁樋５が設けられており、この電磁樋５には電
磁樋用出樋４が連結されている。１は電磁樋用出樋４の
端部に形成された渦室であり、この渦室１はオープンウ
エル６の切粉投入シュート９の下方に位置しており、そ
の下方は溶融媒体内に浸されている。この渦室１の流出
端には、オープンウエル６の底に沿って水平に導入樋３
が接続されている。そしてこの導入樋３の長さは、反射
炉８内まで伸びた長さになっている。２は渦流発生ブロ
ックであり、図１に示すように電磁樋用出樋４の流路側
面に設けられている。そしてこの渦流発生ブロック２
は、着脱自在になっており、その取付位置をずらせて、
渦室１内における溶融媒体の渦流が最適な位置に発生す
るよう調整可能になっている。７はバーナである。

【００１２】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。先ず、反射炉８の溶融媒体出口に設け
た電磁樋５の出口に電磁樋用出樋４を連結し、電磁樋用
出樋４の端部に反射炉８に連通する渦室１を形成したの
で、溶融媒体は電磁樋５の磁力によって流動し、電磁樋
用出樋４および渦室１を経由して反射炉８内に溶融媒体
を循環させることが可能となる。

【００１３】そして、渦流発生ブロック２の位置が調節
できるようになっているので、渦室１内に最適な渦流が
発生するよう予め位置決めする。または、渦の発生は、
流量、流速或は粘度や比重等によって影響されるので、
その都度現状に合わせて渦流発生ブロック２の位置合わ
せをしてもよい。

【００１４】このように渦流発生ブロック２を電磁樋用
出樋４に設けることにより、電磁樋用出樋４を流動して
いる溶融媒体の流れを整流することが可能となり、渦室
１に渦流を発生させることが可能となる。そして図１に
示すように切粉投入シュート９より供給されるアルミ切
粉11は、この渦流に巻き込まれ、溶融媒体内に激しく掻
き混ぜられる。

【００１５】このようにして、渦室１内で掻き混ぜられ
て溶融媒体内に混在したアルミ切粉は、導入樋３内に流
出し、反射炉８の底に流出される。上記の流れの過程に
おいてアルミ切粉は、渦流内の掻き混ぜにより、その溶
解が促進され、更に導入樋３内を通って反射炉８内に流
出されるまでの間は溶融媒体内での滞留時間が長くな
り、ほとんどのアルミ切粉は溶解される。そしてこの溶
解は、浮上し易い細かいアルミ切粉が溶解され、導入樋
３から流出する未溶解のアルミは比較的粗いアルミ切粉
であり、浮上時間は遅いし、または浮上しない。

【００１６】また、反射炉の休止時において、炉外に露
出している電磁樋用出樋４の表面に溶融媒体が凝固して
薄いアルミ膜ができ徐々に堆積する。これを除去する場
合、渦流発生ブロック２を取り外し、その部分から剥す
ようにして除去するので、その作業が容易になる。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述した通り請求項１の記載内容に
基づいて発明の詳細な説明から把握される本発明によれ
ば、反射炉の溶融媒体出口に設けた電磁樋の出口に電磁
樋用出樋を連結し、電磁樋用出樋の端部に前記反射炉に
連通する渦室を形成し、溶融媒体は電磁樋の磁力によっ
て流動し、電磁樋用出樋および渦室を経由して反射炉内
に溶融媒体を循環させるようにしたので、この電磁樋に
は循環ポンプのような回転部分や翼車のように熱衝撃を
受ける部分はなく、また多少熱歪みがあっても溶融媒体
の流動には影響はなく、耐用寿命を延長すると共に、運
転再開時における立ち上がり時間を短縮することがで
き、かつ、電磁樋の形状が単純であるので短時間に清掃
することができ、炉の稼働効率を向上することができ
る。

【００１８】そして、電磁樋用出樋に渦流発生ブロック
を設け、電磁樋用出樋を流動している溶融媒体の流れを
整流し、渦室に渦流を発生させるので、旋回羽根の翼車
のような熱衝撃や熱歪みを受ける部分がまったくなくな
ってその耐用寿命を延長し、かつ、運転再開に際しての
立ち上がり時間を短縮し、短時間に清掃することができ
て稼働率を向上させ、更には渦室内の液位の影響をまっ
たく受けることなく渦流を発生させることができるの
で、液位の管理を省略しコストを低減することができ
る。

【００１９】このように、電磁樋を使用し、かつ、電磁
樋を使用しても渦流の発生をすることができるので、渦
室の渦流の中にアルミ切粉を投入して、湯面上へのアル
ミ切粉の浮上をなくし溶解効率を向上して生産性を向上
すると共に、ノロの発生を少なくして歩留をも向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示す斜視図である。

【図２】図１の渦流発生ブロックを用いたアルミ反射炉
の一部を横断面して示した図である。

【図３】図２を一部縦断面して示した側面図である。

【図４】従来例の横断面図である。

【図５】図４の一部を縦断面した側面図である。

【図６】図４の投入口を部分拡大して示した斜視図であ
る。

【図７】他の従来例であるアルミスクラップ反射炉の投
入口を示す縦断面図である。

【符合の説明】

１渦室２渦流発生ブロック４電磁樋用出樋５電磁樋８反射炉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶湯を循環しながら投入されたアルミ切
粉を反射炉で溶解するようにしたアルミ切粉溶解装置に
おいて、反射炉の溶融媒体出口に電磁樋を設け、該電磁
樋の出口に電磁樋用出樋を連結し、該電磁樋用出樋の端
部に前記溶融炉に連通する渦室を形成すると共に、渦流
発生ブロックを設けたことを特徴とするアルミ切粉溶解
装置。