JPH0979754A - 連続溶解炉 - Google Patents

連続溶解炉

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Publication number
JPH0979754A
JPH0979754A JP23632795A JP23632795A JPH0979754A JP H0979754 A JPH0979754 A JP H0979754A JP 23632795 A JP23632795 A JP 23632795A JP 23632795 A JP23632795 A JP 23632795A JP H0979754 A JPH0979754 A JP H0979754A
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JP
Japan
Prior art keywords
melting
furnace
melting furnace
molten metal
main body
Prior art date
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Pending
Application number
JP23632795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroichi Shirakawa
博一 白川
Yuji Okada
裕二 岡田
Masamichi Okada
政道 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0979754A publication Critical patent/JPH0979754A/ja
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  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続溶解ができる回転式バーナー炉の提供。 【解決手段】 回転可能な溶解炉本体1の内部を、溶湯
通過用の貫通穴5をもつ中央仕切板3で区切る。傾斜さ
れた軸芯まわりに回転可能な溶解炉本体21の内面に上
位側の材料溶解領域25aに凸部24aを下位側の溶湯
保持領域25bに凹部24bを設けた。溶解炉本体41
を固定の外側炉本体41aと回転可能な内側炉本体41
bとから構成、内側炉本体41bに貫通穴46を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は材料を連続的に溶解
できる回転式バーナー炉に関する。
【0002】
【従来の技術】従来タイプの回転式バーナー炉では、特
開平6−73570号公報に示すように、材料投入→投
入された材料の全部溶解→全溶湯の出湯→スラグ排出→
つぎの材料投入…という、バッチ式溶解しかできないサ
イクルで溶解が行われている。バッチ式にしかできない
理由は、連続溶解にすると溶湯中に未溶解材料が混入し
て溶湯のみの出湯が困難であること、連続的に材料を送
ると溶湯を十分高い温度に維持して出湯することが困難
になること、等である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転式バーナー
炉は、バッチ溶解しかできないため、バッチ毎に、炉体
を傾動して出湯、排スラグ、材料投入を行う。この間
に、炉壁に蓄積された熱が炉外に放出されるため、熱効
率、熱経済性が低下する。本発明の目的は、連続溶解を
可能とする回転式バーナー炉(連続溶解炉)を提供する
ことにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。 (1) 軸芯まわりに回転可能に設けられた溶解炉本体
と、前記溶解炉本体の内部を軸方向に材料溶解室と溶湯
保持室とに分けかつ溶湯通過用の貫通穴を有する中央仕
切板と、前記溶解炉本体の前記材料溶解室側の端部に設
けられたバーナーと、前記溶解炉本体の前記材料溶解室
にシャッターを介して接続された材料供給用のホッパー
と、前記溶解炉本体の前記溶湯保持室側の端部に設けら
れた湯出し口と、からなる連続溶解炉。 (2) 水平から傾斜された軸芯まわりに回転可能に設
けられた溶解炉本体と、前記溶解炉本体の下位側の端部
に設けられたバーナーおよび湯出し口と、前記溶解炉本
体の上位側の端部に接続された材料供給用のホッパー
と、前記溶解炉本体の内面のうち前記ホッパー側の部分
に設けられた凸部および前記湯出し口側の部分に設けら
れた凹部と、からなる連続溶解炉。 (3) 固定の外側炉本体と炉壁に複数の貫通穴を有す
る回転可能な内側炉本体との2層構造からなる溶解炉本
体と、前記内側炉本体の内部と接続された溶解材料供給
装置と、外側炉本体に固定され内側炉本体の貫通穴を通
して材料を加熱するバーナーと、外側炉本体の下部に設
けられ内側炉本体の貫通穴を通して流下する溶湯をシャ
ッターを介して出湯する湯出し口と、からなる連続溶解
炉。
【0005】上記(1)では、溶解炉本体が中央仕切板
によって材料溶解室と溶湯保持室に仕切られているの
で、溶湯が未溶解材料から分けられて溶湯保持室に溜め
られ、そこで高温に維持されて出湯される。したがっ
て、従来のバッチ溶解を連続溶解にするときの問題であ
る、溶湯と未溶解材料との分離困難、溶湯の高温への保
持困難、が解消され、連続溶解が可能になる。上記
(2)では、溶解炉本体の内面のうちホッパー側の部分
には凸部が設けられ湯出し口側の部分には凹部が設けら
れているので、ホッパー側から供給された材料は、キル
ンタイプ溶解炉本体の回転につれて、凸部にひっかかり
ながら徐々にバーナー側へ移行し、その間に溶解され
る。溶湯は凸部にひっかかることなく凹部へ流れ、そこ
に溜まって十分に高い温度に維持され、やがて湯出し口
から出る。したがって、連続溶解が可能となる。上記
(3)では、溶解炉本体が2層構造とされ、内側炉本体
が貫通穴を有する回転可能構造とされているので、内側
炉本体内で材料が溶解され、溶湯は内側炉本体の貫通穴
を通り抜けて外側炉本体に溜められ、そこで十分に高温
に保持された後湯出し口から出湯される。したがって、
連続溶解が可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1〜図3は本発明の第1実施例
を示し、図4〜図6は本発明の第2実施例を示し、図7
は本発明の第3実施例を示している。まず、本発明の第
1実施例を、図1〜図3を参照して説明する。溶解炉本
体1は両端にコニカル部を有するステンレス製円筒体
で、軸芯Xまわりに回転される。この回転の駆動源とし
ては電動モーター(図示せず)などが用いられる。一
方、炉本体はアルミナやシリカなどのライニングが施さ
れた耐火材の炉壁2からなり、炉内部は中央部に設けら
れた中央仕切板3で軸方向に2つの室、すなわち材料溶
解室1aと溶湯保持室1bに分けられている。この中央
仕切板3には、図2に示すように、バーナー火炎9aを
通す貫通穴4と材料溶解室1aでバーナー9によって溶
解された溶湯14が溶湯保持室1bに移動可能にするた
めの貫通穴5が開けられている。この溶解炉本体1の一
端6aには溶解材料7を材料溶解室1aに供給するため
の通路が接続され、そこにスクリューコンベア8を有す
るバーナー9が回転可能に設けられている。このスクリ
ューコンベア8の駆動源には電動モーター(図示せず)
などが用いられる。また、このバーナー9を納めた通路
には、溶解材料7を貯留しかつ切り出しを制御するシャ
ッター10aを具備したホッパー10が取り付けられて
いる。バーナー9は燃料ガスおよび助燃材(たとえば、
純酸素)の流量を正確に制御できる機能を具備してい
る。一方、溶解炉本体1の他端6bには図3に示したよ
うな形状のノロ押さえ板11(先端位置は他端6bより
低く設定されている)とその一部に溶湯温度設定用の熱
伝対12が内蔵された排ガスダクト13が取り付けられ
ている。この他端6bは、連続出湯が可能なように、中
央仕切板3や溶解炉本体端6aより高さが低くなるよう
に設定されている。19は湯出し口である。この他端6
bの下部には溶湯14を保持炉15もしくは取鍋16に
誘導するための樋17が具備されている。
【0007】本発明の第1実施例では、つぎのように連
続溶解が行われる。材料供給装置であるホッパー10の
シャッター10aを閉めた状態でバーナー9を着火して
炉体を回転させながら溶解炉内部を予熱する。予熱完了
後シャッター10aを開け、スクリューコンベア8を起
動させる。これにより溶解材料7は材料溶解室1aに供
給され、バーナー9から直接得られる熱(純酸素を助燃
材に用いた場合、火炎温度は2500℃以上に達する)
および予熱された炉壁2からのふく射熱によって迅速に
溶解される。ここで、材料溶解室1aと溶湯保持室1b
は貫通穴5を介して通じているので、溶湯14のみが1
aおよび1bの湯面高さが同じになるまで溶湯保持室1
bに移動する。そして、溶湯は溶湯保持室1bで十分に
高い温度に維持される。最終的に溶湯14の湯面高さは
6b〜6aの範囲で止まるようにバーナー燃焼条件およ
び溶解材料供給条件を調節しながら溶解を行う。このよ
うにすることにより、溶湯14は連続的に出湯すること
が可能となる。この時、スラグ18はノロ押さえ板11
で押さえられるため、出湯口(他端6b)から溶湯とと
もに排出されることはない。また、溶湯14はスラグ1
8が生成するとその後はこのスラグ18で覆われるため
新たに酸化されることがない。スラグには溶湯保護作用
があるので、スラグ18は除去する必要がない。このよ
うな連続溶解炉にすることにより、熱効率を向上させる
ことが可能となる。
【0008】つぎに、本発明の第2実施例を図4〜図6
を参照して説明する。第2実施例の連続溶解炉は、酸素
バーナー式ロータリーキルン連続溶解炉である。溶解炉
本体21はステンレス製円筒体で、水平から傾けられた
軸芯Xまわりに回転可能である。炉本体21は円筒体の
外部に取り付けられたリング状部材22と回転ローラー
23によって回転される。炉壁24はアルミナやシリカ
などをライニングした耐火材から構成される。耐火材に
は、反バーナー側の材料溶解領域25aにおいて、図5
に示すような複数の凸部24aが形成され、バーナー側
の溶解保持領域25bにおいて、図6に示すような複数
の凹部24bが設けられる。凸部24aはスパイラル状
のものであってもよい。
【0009】この溶解炉本体21の一端26aには溶解
材料27を材料溶解領域25aに供給するためのホッパ
ー28は取り付けられている。また、他端26bには第
1実施例と同じ機能を有する酸素バーナー29と、溶湯
30を出湯するための湯出し口31が取り付けられてい
る。また、この他端26bの下部には溶湯30を保持炉
32に誘導するための樋34が具備されている。
【0010】本発明の第2実施例では、以下のように連
続溶解が行われる。溶解材料27を投入しない状態で酸
素バーナー29を着火して炉体を回転させながら溶解炉
内部を予熱する。そして、予熱完了後ホッパー28より
溶解材料27を材料溶解領域25aに供給する。供給さ
れた溶解材料27は炉壁の凸部24aにひっかかりなが
ら徐々にバーナー側へ移動する。この過程において溶解
材料27はバーナー29から直接得られる熱(純酸素を
助燃材に用いた場合、火炎温度は2500℃以上に達す
る)およびバーナー火炎で蓄熱された炉壁24および凸
部24aからのふく射熱によって迅速に溶解される。材
料溶解領域25aで生成された溶湯30は、凸部24a
にひっかかったままの未溶解材料と分離されて、自重で
炉下位側(6b側)の溶湯保持領域25bに移動し、凹
部24bに溜まる。溶湯30はここでバーナーおよび炉
壁からの熱によって十分に高温にされた後湯出し口から
出湯される。
【0011】つぎに、本発明の第3実施例を、図7を参
照して説明する。第3実施例の連続溶解炉は内筒回転式
バーナー連続溶解炉からなる。溶解炉本体41は、固定
の外側炉本体41aと回転可能の内側炉本体41bとの
2層構造からなる。外側炉本体41aはステンレス製円
筒体で、炉壁はアルミナやシリカなどをライニングした
ものからなり、架台42上に取り付けられている。ま
た、外側炉本体41aの上部には、酸素を助燃材とする
酸素バーナー43が複数取り付けられており、外側炉本
体41aの下部には、溶湯53を出湯するための湯出し
口54、シャッター44および溶湯配当管45が接続さ
れている。
【0012】内側炉本体41bは再結晶SiCで作られ
た円筒体で、溶湯を通過させる複数の貫通穴46が開け
られている。内側炉本体41bは両端が外側炉本体41
aで回転可能に支持されており、その一端41dにリン
グ状部材47と回転ローラー48が取り付けられてい
て、それにより軸芯Xまわりに回転される。また、内側
炉本体41bの他端41cには、溶解材料49を炉内に
供給するための投入装置50が設けられており、それと
反対側の端部41dには、副資材51を炉内に供給する
ための投入装置52が設けられている。
【0013】本発明の第3実施例では以下のように連続
溶解が行われる。まず、溶解材料49を投入しない状態
でバーナー43を着火して内側炉本体41bを回転させ
ながら予熱を行う。予熱完了後、溶解材料49を投入装
置を用いて内側炉本体41b内部に供給する。溶解材料
49はバーナー43からの熱とふく射熱によって溶解さ
れる。この時、一端41dから副資材51を必要量添加
しながら溶解を進める。溶湯53のみが、内側炉本体4
1bの貫通穴46を通過して外側炉本体41aに流下す
る。外側炉本体41aに溜まった溶湯53はバーナー4
3によって蓄熱した内側炉本体41bのふく射熱によっ
て出湯に必要な温度に昇温されたのち、シャッター44
を開けて湯出し口54より出湯される。
【0014】
【発明の効果】請求項1の炉によれば、中央仕切板が設
けられているので、溶湯は未溶解材料から分けられて溶
湯保持室に溜められ、出湯に必要な温度に昇温された後
出湯される。これによって、連続溶解が可能になる。請
求項2の炉にによれば、炉壁内面のうちホッパー側部分
に凸部を湯出し口側部分に凹部を設けたので、凸部域で
溶解した溶湯は凸部にひっかかる未溶解材料から分けら
れ、凹部域に移行して凹部に溜まり、十分に高温に昇温
されて出湯される。これによって連続溶解が可能にな
る。請求項3の炉によれば、溶解炉本体が2層構造とさ
れ、内側炉本体が回転可能とされるとともに貫通穴を有
しているので、内側炉本体内部で材料が溶解され、溶湯
のみが貫通穴を通過し、外側炉本体に溜められ十分に昇
温された後出湯される。したがって、連続溶解が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る連続溶解炉の全体断
面図である。
【図2】図1の炉の中央仕切板部位の横断面図である。
【図3】図1の炉の湯出し口近傍の横断面図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る連続溶解炉の全体断
面図である。
【図5】図2の炉の内面の凸部領域の斜視図である。
【図6】図2の炉の内面の凹部領域の斜視図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る連続溶解炉の全体断
面図である。
【符号の説明】
1 溶解炉本体 1a 材料溶解室 1b 溶湯保持室 3 中央仕切板 5 貫通穴 9 バーナー 10 ホッパー 19 湯出し口 21 溶解炉本体 24a 凸部 24b 凹部 25a 材料溶解領域 25b 溶湯保持領域 28 ホッパー 31 湯出し口 41 溶解炉本体 41a 外側炉本体 41b 内側炉本体 43 バーナー 44 シャッター 46 貫通穴 52 投入装置 54 湯出し口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸芯まわりに回転可能に設けられた溶解
    炉本体と、 前記溶解炉本体の内部を軸方向に材料溶解室と溶湯保持
    室とに分けかつ溶湯通過用の貫通穴を有する中央仕切板
    と、 前記溶解炉本体の前記材料溶解室側の端部に設けられた
    バーナーと、 前記溶解炉本体の前記材料溶解室にシャッターを介して
    接続された材料供給用のホッパーと、 前記溶解炉本体の前記溶湯保持室側の端部に設けられた
    湯出し口と、からなる連続溶解炉。
  2. 【請求項2】 水平から傾斜された軸芯まわりに回転可
    能に設けられた溶解炉本体と、 前記溶解炉本体の下位側の端部に設けられたバーナーお
    よび湯出し口と、 前記溶解炉本体の上位側の端部に接続された材料供給用
    のホッパーと、 前記溶解炉本体の内面のうち前記ホッパー側の部分に設
    けられた凸部および前記湯出し口側の部分に設けられた
    凹部と、からなる連続溶解炉。
  3. 【請求項3】 固定の外側炉本体と炉壁に複数の貫通穴
    を有する回転可能な内側炉本体との2層構造からなる溶
    解炉本体と、 前記内側炉本体の内部と接続された溶解材料供給装置
    と、 外側炉本体に固定され内側炉本体の貫通穴を通して材料
    を加熱するバーナーと、 外側炉本体の下部に設けられ内側炉本体の貫通穴を通し
    て流下する溶湯をシャッターを介して出湯する湯出し口
    と、からなる連続溶解炉。
JP23632795A 1995-09-14 1995-09-14 連続溶解炉 Pending JPH0979754A (ja)

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