JPS5872874A - 金属溶解炉 - 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】

本発明は、金属溶解炉に関するもので、特に、軽合金鋳
物の製造に用いる溶湯を生成する場合に、良質な溶湯を
熱効率よく生成および保持する装置に関するものである
。 従来のこの柚の金属溶解炉は、高出力バーナーによって
炉内雰囲気温度を１１００’む以Ｊ−，の高温を維持し
つつ、高温燃焼カスを直接粗材に噴射して直接加熱する
方法、あるいは溶湯表面に噴射して加熱する方法、また
は前記両方法を併用する方法等によって、金属を溶解し
ていた。 しかし前記各方法によれば、高温燃焼カスが直接金属に
当るため（こ溶湯が燃焼カスによって酸化し、スラツプ
（Ｓｌａｇ）の発生Ｖ困となり、延いては前記スラツプ
、即ち酸化物が溶湯の上部表面に浮遊して上部表面を覆
うことになる。スランプは熱伝導が悪いことから、スラ
ツプの発生は、炉の熱変換効率を低下することになる。 また、前肥スラッグが炉内壁耐火物に固着すると、前記
燃焼効率の低下のみに１にまらす、炉内雰囲気の変化お
よび−の淵−変化によ〜で、炉が破壊に至る場合が生ず
る。そこで、これ等スラップを除去する必要性が生する
が、炉を冷却［７てからの除去作業であるから、炉の稼
働効率の低下および除去作業の困難性から、スラツプの
除去には多大の経費がかかっている。 また、ルツホ炉の場合には、前記直接加熱する方法とは
異り、ルツボの底部に高温燃焼ガスを噴射して、ルツボ
の外側全体を加熱して、間接的に粗材全加熱するように
なっている。しかし、高温燃焼カスの流れが早く、短時
間で炉外にｆ：Ｉｌ！＋！される構造であること、およ
び、受熱面積が、ルツボ外壁に限られること等から熱効
率が極めて悪い。 ＠紀直接加熱方法および間接加熱方法においで用いる高
温燃焼ガスは流速が速く、短時間の間に炉外に排出され
るから、炉内に投入された粗材の。 加熱に利用されるのは僅少である。更に、燃焼ガス圧も
高いために、炉の亀裂等の僅かな隙間からでも火焔が噴
き出し熱圏失が大きくなる。 そして、今一つの、Ｍｉｆ記間接加熱方法の他の方法と
して、溶湯中にある容器内にＬ部ノスルから高温高速ガ
スを噴射して、容器を介在させ、溶出あるいは粗材を加
熱する方法がある。特公昭４９−８７６３号公報に記Ｉ
成されている発明もこの押の技術である。前記発明の金
属溶解炉は、溶Ｍ！ｌ！金属をある一正の液面に保持す
るための耐火性のバスと、前記バスの中に直立状態に支
持されバスの壁から内方に間隔を置かれその一定の液面
の上部にＬ方に向けられた１川口を有する熱伝導性の耐
大容器と、この容器の開口に向かって下方に高圧カスの
高速流を生じさせるための燃料バーナとから成り、溶融
金属はバスの中で前記容器を取り囲み、前記容器の内側
表面は高温ガス流の下方への衝突および下方への逆流を
生じさせるための逆流隔壁を形成

【ッ、この容器は溶融
金属の前記の一定の液面のｔ部に高温ガスの出口を自°
していることを特徴とするものである。 しかし、この種の方法にあっても、１部ノズルから高温
高速ガスを噴射しでいることから容器内のガスは、噴射
時速度と同一速度に近い速度で排出されることになる。 詳述すれば、排出速度は、容器口（Ｊ：）部の排出有効
面積とノズルから噴射している高部高速ガスの屓との関
係で決定されるが、−）役には、を述した様に略同−法
度である。 したがって、前述してきた間接加熱方法に比して、顕著
な効果は期待できない。 そこで、本発明は、前述した直接、間接加熱方法にない
高い熱効率を得るために、高温燃焼カス圧力を低くシー
〇、容器内での滞留時間を極力長くすることを第１の目
的とする。 また、高温排出ガスの温Ｉ更を利１ｆ１シて、炉内で粗
材の予熱を行うことを他の目的とする。 更に、燃焼ガスが溶湯に接触しても、溶出の酸化が行な
われ帷＜シて、良質な溶湯を生成することを他の目的と
する。 前記目的を達するために、本発明の金属溶解炉は、着脱
自在な炉蓋部内に組み込んだ、燃焼室と、前記燃焼室に
接続した耐熱性金属またはセラミック等の耐火物から成
る火焔筒と、耐火物で構成した湯溜の中に配設したＬ部
に開口部を有する耐熱性金属又は熱伝導性の良好な耐火
物等から成る容器とを有する金属溶解炉において、前記
容器内に前記火焔筒を挿入すると共に、該火焔筒から噴
出する高温燃焼ガスが前記容器内壁沿面を加熱しながら
１昇し、前記容器の−１一部から排出に至るまでの容器
内での高温燃焼カスの滞留時間を長くして、容器内壁の
加熱時間を長くしたことを特徴とするものである。 次に、本発明の基本的京理を、第１図を参照ｔ７ながら
説明する。 第１図（第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図、第１ｄ図）は
高温燃焼ガスｃ（ｃ＋〜（二４）と容器１）（１）　ｒ
　〜ｂ　４　）　、火焔筒ａ　（ａ　ｒ　−）Ｌ　４　
）　、噴出孔ｄ　（ｄ　Ｉ　〜（１４）およびｅ　（ｅ
　２１−　ｅ　２３　、　ｅ３）との関係を示す原理図
である。 火焔筒ａの噴出孔ｄから噴出された高温燃焼カスＣが、
容器すの１部の開口部から排出されるまでの時間は、噴
出孔ｄから容器すの開口部へ面線距離で進んだ場合に最
短となる。 （ッかし、第１ａ図に示す様に、火焔筒ａｌの噴出孔ｄ
＋から噴射される高部燃焼ガス（二１に容器１）１の内
壁沿面に沿う回転力をｊ−Ｊえると、高温燃焼ガスＣ１
は螺旋状に回動しながら容器Ｉ）１の内壁沿面をに昇す
ることになり、容器１＋　＋内の滞留時間か、噴出孔ｄ
　ｌから容器１）１の開口部・＼直線距離で進んだ場合
」：りも非常に長く／（る。また、第１ｂ図に示す様に
、容器１）２の内壁沿面距離を、春型１）２のＬ部開口
部の径を−Ｆ部の径より大きくする、所謂、ｉｕ　Ｆｌ
　＃＃　’ｇ形状にすることにより、内壁沿面距離を長
くすることができる。この場合、高温燃焼ガスＣ２の容
器ｈ　２内の滞留時間は、円筒伏の容器に比して、数刻
配置０：長くとることができる。火焔筒ａ２には、容器
ｂ　２の壁に対面している箇所に、火焔筒１１２の長さ
方向に複数列の噴出孔、ｅ　２１−　ｅ　２　Ｂおよび
火焔ｎ１の先端にｄ２を穿設する。全噴出孔ｄ　２　、
　ｔｒ　２１〜１４２３が同一の径であってもよいが、
最下部の容器１）２の底部に対応する面の噴出孔（１２
０”）ｔｈ、多少大きくするのが望ましい。斯く穿設す
ることにより、主なる高温燃焼ガスｃ２は火焔筒ａ２の
最下部の噴出孔ｄ２から噴出される。そして、噴出孔ｄ
２；５＞ら噴出された高温燃焼ガスｃ２が上昇する際に
、噴出孔ｃじ２１から噴出される高温燃焼ガスｃ２によ
って、火焔筒ａ２側から離反する方向に押しやられ、さ
らに、噴出孔ｄ２およびＣう２１がら噴出された高温燃
焼ガスｃ２は、噴出孔（う２１の１部の噴出孔−３２２
によって火焔筒ａ２がら離反する方向に押しやられる。 噴出孔ｅ２Ｂも、前者と同様の作用を行う。そのＭ果と
して、誦温燃焼ガスＣ２は、容器））２の内壁沿面を這
い七がることになる。噴出孔ｄ２およびｅ２１−ｅ２３
の孔の径は、高温燃焼ガスｃ２の流速および容器ｂ　２
のチルパーの度合に゛よって、ベルヌーイの疋理を適応
すればよい。 勿論、第１ｃ図に示す様をこ、第１ａ図および第１ｂ図
の雨音の特徴を組み合わせてもよい。火焔筒ａ３の噴出
孔ｄ３から噴出される高温燃焼ガスＣ３に、略円錐台形
状の容器ｂ３の内壁沿面に沿う回転力を与えると、第１
ａ図と同様、高温燃焼ガスＣ３は螺旋状に回動しながら
容”ａ　１１３の内壁沿面を上昇することになる。しか
し、容器ｂ　３は、上部開口部の径を下部の径より大き
くしであるために、高部燃焼ガスｃ３が容器１）３の内
壁沿面から離反しやすくなる。したがって、火焔筒ＩＮ
３の１部に、高温燃焼ガスｃ３を外方向に押しやる力を
与える噴出孔Ｃ３を穿ち、螺旋状に回動する高温燃焼ガ
スＣ３を容器１）３の内壁沿面に沿いなからに昇させる
べく構成する。無論、噴出孔（う３の径の大小および列
数は、高温燃焼ガス圧および容器の形状、大きさ、なら
びに、高温燃焼ガスＣ３の回転凍塵によって決定される
。なお、噴出孔ｄ３からの噴出速げをＬげ、円心力を一
トげれば、噴出孔Ｃ３を穿つ芯型はない。容器ｈ　ａ内
の高温燃焼ガスＣ３の滞留時間は、前記第１ａ図および
第１ｂ図よりも長くなることは明確である。 第１ａ図〜第１Ｃ図は噴出孔（１１〜（１３を容器ｂ　
１〜ｌ）　３の底部に近接して設定して、底部沿面に沿
った高部燃焼ガス流を作ったものでＪ）る。しかし、第
１ｄ図の様に、火焔筒ａ４の噴出孔（１４と容器（円筒
形状でも略円錐台形状でもよい）　ｂ４の底部とを離間
せしめ、多少高温燃焼ガスの圧力を高くして、噴射連関
を速く、がっ、噴射時の回転力を増すことによっても、
容器１）　４内の高温燃焼ガスを渦巻状に回動させるこ
とができ、前記第１ａ図、第１ｃ図と略同様に、容器り
４内高温燃焼ガスｃ４の＃渭時間を増すことができる。 次に、前記本発明の基本＠理に則り、金属溶解炉の具体
的な実施例を挙げる。第２ａ図は、金属溶解炉の実施例
の断面図である。また、第２ｂ図は第２ａ図の一部１断
面図を含む右側面図でＪ）る。 金属溶解炉は、概略的に言えば、南溜１１、および、粗
材投入傾斜部３８を形成する耐火物ｘｉ、ならびに、前
記耐火物１２を包ｕＨする断熱材１３および前記断熱材
１３の外側を更に細面する炉缶１４から成る金属溶解炉
基部１０と、外部側のバーナー２５、内部（湯溜１１）
側□の大焔簡イ用と共に燃焼室２■を形成する耐火物２
２および前“紀耐火物２２を包囲する断熱利２８ｊ：ｆ
よび前５ピ断熱材２３の外側を更に包囲する炉蓋部２４
から成る炉蓋部２０と、排ガス略および粗材投入路を形
成する耐火物３２ならびに前紹耐火肉３２を包囲する断
熱材３３および前歴断熱（イ３３の外側を更に包囲する
傾斜部蓋缶３４から成る粗材排ガス路面３０乏熱伝導率
の良好で耐大ｆ／Ｉ・に富／した容器４４、および火焔
筒４１から成る加熱部４０から構成される。なお、本実
施例では、炉蓋部と、粗材排ガス路部の傾斜部器とを別
置にしたか、一体とすることも可能である。 さらに、各部を詳細に述へる。金属溶１眸炉）ｒ（部１
０は溶湯Ｉを収容する湯溜１１の）１ｅ或を−１：、ｌ
」的とするものてＪ）るから、耐火物１２は、溶湯１か
高温でＪ）ること、および、重用゛肉であること、温Ｉ
Ｖ′変化によって線膨張（体＋ｔｉ張）が人であること
等を考慮１７て、機誠的強げに富んだ材料か用いられる
。また、断熱）、ｌ’　ｌ　８は、溶湯１の保ｎ、；Ｉ
と人体およびそのｆｌ１２の物体への加熱をｌ１ｊｉ　
Ｊトするものであり、材料の凋択には曲折のφ７件を備
える必要がある。炉用１４は、断熱材１３の外側でも相
当高温になること、外部からの機械的衝撃に耐えること
等の理由で、一般に鉄板が１φ用される。炉蓋部２０に
ついても、耐火物２２、断熱材２３は前記金属溶解基部
１０の場合と同じである。また、傾斜部蓋缶２４は炉用
１４と同じである。炉蓋部２０の上部ｌこは、金属を溶
解するための熱源であるバーナー２５が収り付けられて
いて、バーナー２５から噴出される燃料は、燃焼室２１
で高温燃焼ガス８と化す。 燃焼室２１の１部には、火焔筒基部４２か固着されてい
て、萬濡燃焼ガス８は火焔筒４Ｉに設ｃＪられた複数の
噴出孔４３から噴出される。噴出孔４３は火焔筒４１外
径の接線に対し７て直角方向を避けた形状に穿設［７−
Ｃいるため、高温燃焼ガス８は容器４４内壁沿而を螺旋
状に回動じなからに昇する。曲躬火焔筒は、高幅燃焼ガ
ス８の淵１賃を直接受けるため、耐熱性金ＩＭまたはセ
ラミック等の耐火物で形成されたものを使用する。また
、前記容器４４は、高温燃焼ガス８が完全燃焼する最高
昔変条件下に晒されるため、耐火性に冨んだ材ドＩであ
り、しかも、容器４４内部の温度を容器４４外に伝えな
ければならないから、熱伝導の良好な材料である必要が
ある。 前述した様に、加熱部４０は火焔筒４１および容器４４
から成るか、高温燃焼ガス８はｇ器４４Ｊ一部から離れ
ると湯面の−に部を通り、粗材投入傾斜部３８を通り、
排ガス１１３１−＼と進む。この時、Ｒ汲み出し口６の
方向へ高温燃焼ガス８が流れ出ないように、耐火物から
成る仕切ｔ、ｔ、’ｉｙ　４を設け、高温燃焼ガス８か
湯汲み出］ッロ６パへ流れ出るのを防出し、和材排ガス
路部３０のみを開［“１部とする加熱室４５を形成する
。加熱室４５を形成する耐火物２２および仕切壁４は、
高温燃焼ガス８に創１れるから、熱容量の大きい耐火物
２２、Ｊ、ｊよび耐人材等からなる仕切壁４に蓄熱され
ることになる。この蓄熱によって、ｂｎ熱室４５内の雰
囲気は溶解温叶を保持しやすくなる。 粗材刊ガス路部３０は、粗材投入口３７から粗材７の投
入を行うと共に、加熱室４５から排出された排ガス９を
排ガス口３１に導き、排ガス筒３５を介して金属溶解炉
から排出するための路でＪ）る。粗材排ガス路面３０の
排ガス９は、高温ｔ’４　焼ガス８の熱エネルギーが溶
湯Ｉに伝達され蓄熱されるため、・燃焼ガスの温度は下
降したものとなる。しかし、下降はしてはいるものの、
粗材７を溶解する能力を何し−Ｃいる。したがって、粗
材投入傾斜部３８は、強固な耐火物で略凹凸形状（粗材
の基部に気体通路を設ければよい）のスキットレールを
形成して、粗材投入口３７から投入された粗材７の１面
からも受熱できる構成とし、粗材７の受熱面積を大きく
することにより、粗材７の予熱、溶解を行なイっせ１７
める。勿論、耐火物１２および３２は炉蓋部２０の耐火
物２２と同様に、蓄熱効果を有することは同様である。 次に、第２図（第２ａ図および第２ｂ図）の実施例の使
用状態を説明する。 バーナー２５から噴射された燃ｉｓｔは、燃焼室２１お
よび火焔筒４１内で完全燃焼をする。火焔筒４１には、
噴出するガスか回動すへく構造に、噴出孔４３が穿設さ
れているから、高淵燃焼ガス８は、容器４４のｊ民部か
ら内壁を螺旋状に回動しなから］−昇し、容器４４の１
一部間１１部から、容器外に出る。したがって、高部燃
焼ガス８は容器４４内に流入した時かは′＞般高ｎ−Ａ
　ＩＩｆ（！：　ｔｃろ。容器４４の加熱により、溶湯
１か加熱され、融点以、１−の湖Ｉリ−を５１１６持す
る。容器４４の１冒１１Ｓ１）ＨロアＨ４から出て加ゼ
（室４５にある高温燃焼ガス８は、溶湯１の湯面に沿っ
て回画し、粗材投入傾斜部３８へと流れるか、湯面と接
するため、加熱室４５内を回動１ｒる高温燃焼カス８か
直接溶湯１を加熱−・［−ろ。しかし、加ゼ５室１５内
にある高温燃焼ガス８は、既に完全燃焼（ツなものであ
るかＣ）、湯面に接触（７ても、溶湯を酸イヒさせるこ
とはない。また、加熱室４５内の高温燃焼カス８は、仕
切！１ｔ４および耐火物２２を加セ（して、加熱室４５
内の雰囲気温１（を維持する。加熱室４０から粗材ＰＪ
ｌガス路部３０に流れた排ガス９は、扉３を開け、粗材
投入［］３７から粗材投入傾斜部３８のスキン！・レー
ル３６の１−に投入された粗材７を加熱する。ｉｌｌｌ
子材（Ｊｌガス９によつ−Ｃ１予熱あるいは溶解され、
湯溜１１の中に落ｊらて溶湯１となる。高温１１の溶湯
１は、オーバー、−７０−出湯１］５の位置を越えると
、炉外に排出される描竹となっているから、湯面が維持
され、かつ、適当な粗材の投入量を知ることができる。 また、オーバー７０−出湯口５は、溶湯１の湯面を一疋
（こ維持することにより、容器４４の］二部開口部から
溶ρが入り込まないようにしでいる粗材投入傾斜部３８
にＪ〕る粗材７を加熱して流度が下がった排ガス９は、
排ガス口３１ｆＰＸＩｌｉす、排ガス箇３５に導かれ、
炉外に排出される。 溶＠ｌの汲み出しは、湯汲み出（ッ「１６から行なわれ
る。持に図示していないが、湯汰み出し口６には、必要
に応じて蓋を取り付けて使用される。 溶湯１の汲み出しにＪ：って加熱室４５側；こＪ）る溶
湯１は仕切壁４の下を潜り、湯汲み出しロ６側と加熱室
４５側の湯面を同一としている。 以上か、第２図に示す本発明の実施例の構成および作用
である。しか【７、特に加熱部４０については、第２図
の実施例に限定されるものではない。例えば、第３図（
第３ａ図１〜第８　ＣＩＪ　）に示す要部図の如〈実施
することもできろ。そこてｒｔ「ｒｗ第２図の実施例に
おける加熱部４０の作Ｉｌｌから述へる。火焔筒４１は
、燃焼室２１の下部に火焔筒４１の基部を固着し、先端
開口部を、湯溜１１の底部に耐火台２を介在して載置し
た容器４４の底部に密接させる。実質的には、火焔筒４
１の先端口は閉じたものとなっている。先ｚＡ；開に１
部の近傍には、火焔筒４１の長さ方向に長い略長か唇状
の噴出孔４３を複数個穿設しており、火焔筒４１内を下
降する高温燃焼ガス８か鋭角でｆｆＪ向に噴出され、し
かも、火焔筒の外周の接線１ノ向に対し−Ｃ袋１角で噴
出される構造を早している。したか−〕で、噴出孔４３
から噴出される高温燃焼ガス８は、容器４４の内壁沿面
に沿−）で、螺旋状に回動しながらト屏することにｌＣ
ろ。１７かし、火焔筒４１の先端開口部と容器４４の底
部さの開を密接とすることは、使用時の火焔筒４１の膨
１服等に１：り容器４４を破壊に至らしめることがある
。そこて、実際には、多少の間隙を設けている。前記間
隙は、高温燃焼ガス８を容器４４の底部を扁平に拡がる
ため、前者と比較すると、熱交換効率は良くなる第３ａ
図は、前述した容器４４の底部と火焔筒４１の先端開口
部との間隙の関係を、火焔筒４１ａの先端開口部を小円
形の噴出孔４３ａと為したものである。したがって、両
各の間隙は、高温燃焼ガス８の圧力と火焔筒４１ａの噴
出孔４３ａの径とによって決まることになる。第３ｂ図
は、火焔筒の先端部と容器４４の底部との間隙の関係は
第３ａ図の関係と同一と為し、略長方形状の複数の噴出
孔４３に替えて、円形状の噴出孔４３ｂを設けたもので
ある。図示した噴出孔４３ｂは複数個の円形状の噴出孔
を２列穿設したものであり、高温燃焼ガス８の噴出角度
は第２図の火焔筒４１と同一である。しかし、噴出孔４
３ｂを複数列穿設した場合には、■方に噴出する角度は
１ａ角に近い鋭角でもよい。また、噴出孔４３Ｂが複数
になると、不完全燃焼ガスの燃焼条件か良くなるから、
燃焼室２１内での燃焼率を低くすることかできる。第３
ｃ図は、火焔筒を短くしたもので、火焔筒の外周には噴
出孔を有しないものである。燃焼室２１から下降する高
部燃焼ガスは、短い火焔筒４１ｃを通り、火焔筒４１ｃ
の先端の噴出口４３Ｃから進行方向および火焔筒４１ｃ
外１１１の接線方向に鋭角でｎＨ射される。したがって
、容ｉ＋ｆｆ４４内には、回動する高温燃焼ガス８が噴
射され、噴射法１丈（圧力）　Ｊ：：よび円心力によっ
て、高幅燃焼ガスが渦巻状となって容器４４の内壁Ｋ）
面を沿い上昇することになる。 第４図は、本発明のｆＪＩの実施例である。本実施例は
、第１図の基本的原理図第１ｂ図に対応するものでＪ）
る。第２図の実施例と異なる点は、加熱部４０のＩｉＩ
！ｉ成にあるので、相違点のみを説明する燃焼室２Ｉて
燃焼された高盃１燃焼ガスは、火焔筒４１ａ内を下降す
る。火焔筒先端の噴出孔４３ｄから、下降する高温燃焼
ガスの５０〜７１１形が噴出される。残余は、噴１′１
１孔４３６むまび４３ｒから噴出される。］一部部間部
を底部の径より大とした略円＃音形状の容器４４ａの底
部に噴出孔４３ｄから高温燃焼ガスが噴出されると、容
器４４ａの底部を扁平に拡がりながら、谷ｐ　４４　ａ
内壁の傾斜部を４−昇する。Ｊ：昇する高温燃焼ガス８
は径の大きい方に移行するから容器４４＆内壁（傾斜部
）から離反しようとするので、Ｌ、昇速中ｔζ、下降す
る高温燃焼ガスを噴出孔４３ｅおよび４３ｆから噴出さ
せて、実質的に高温燃焼ガス８が容器４４ａの内壁沿面
に沿って上昇すべく構成する。したがって、本実施例に
よれば、高温燃焼ガスを容器内で回動させることなく、
容器内壁沿面を上昇させることができ、がっ、容器内に
滞留する時間を長くすることができる。 第２図、第４図の実施例では、第１図の基本的原理図の
第１ａ図、第１ｂ図に対応するものを述・＼たか、第１
ｃ図、第１ｄ図も開成に実施できる第１図〜第３図で述
へた容器内で高幅燃焼ガスを回動させる方法は、火焔筒
の噴出孔で回動するガス流を作っていた。しかし、噴出
孔に格別な構造を持たせなくとも、回動する嘉濡燃焼ガ
ス流を作ることができる。第５図の実／Ｉ［＋ｉ例かそ
れである第５ａ図は、前述した第２ａ図に対応する正ｒ
ｆｉ図の断面図であり、第５ｂ図は、平面図１３よび断
面図である。 略逆円ｍ形状の燃焼室２１ａには、燃焼室内周の接線方
向に燃料ガスを噴射するバーナー２５＆を取り付け、燃
焼室２１ａ内で燃焼させｌＩ′がら回動する高温燃焼ガ
スを発生させる。燃焼室２１ａの中央ｒ部には火焔筒４
］が固着されているから、高温燃焼ガスは螺旋状に回動
しなから下降し、噴出孔４３から噴出される。この場合
の火焔筒４１の先端部は同等処理を行なわなくとも容器
４４ａ内を回動する高温燃焼ガスを作ることができるし
か１７、火焔筒が、第２ａ図、第３ａ図〜第３Ｃ図に示
した様な噴出孔の形状をイエしていると、高温燃焼ガス
の流れを乱すことなく噴出てきるから、螺旋ビ、チの密
なガス流を作ることができ、容器内での滞留時間を極端
ｔζ長くすることができ熱交換効率が良好となる。 また、第５図に示す実施例では第２図に示す様に、容器
４４ａは耐火物Ｉ２でＦ、成した湯溜１】の底部に耐火
台２を用いて載置するものではなく、炉蓋部２０の耐火
材２２に懸垂固着して、容器４４ａＯｔ部には、複数個
の開放孔４６を穿設している。この様に、容器を炉蓋部
２ｏに収り付けると、容器４４　ａの熱交換効率が耐火
台２を不要とする分だけよくなる。容器を炉蓋２ｏに取
り付けるのは、第５図の実施例に限られるものではなく
、第１〜第４図の実施例の全てに適応できることは言う
までもない。 ＠　６　ｍ　Ｉｎｋ　、火焔筒に市販の７ラントフレー
ムガスバーナーを使用したものである。この種のバーナ
ーは、ブロアー等により圧送された燃焼用のエアーが、
１次エアーと２次エアーとに別かれ、１次エアーはエア
ーノズルパイプより少量のストレート流として火焔筒４
１内へ噴出し、２次エアーは旋回流として火焔筒４１の
内壁面に沿って噴出する。また、燃料ガスは燃焼室内に
収納されたリング状の多数のガスボートＪ：すＩｌｌ“
ｔｆｌ目７、エアーと混合して燃焼が行なイつれる、所
謂ノズルミックスタイプでＪ”ｌる。火焔筒内で螺が１
ｊ状に回動する高温燃焼ガス流が発生し、それが下降し
てコーノ状の噴出孔４３から扁平状に噴出される。そし
て、高部燃焼ガス８は容器４／Ｉａ内壁而４・沿って螺
旋状に回動上昇して、開放口４６から容器４４ａ外に出
る。 以Ｉユの様に、各実施例では、耐火物てｔ１ｖ１成した
湯溜の中に配設した−に部に開口部を有する谷漸を用い
た金属溶解炉において、火焔筒かｒ）噴出する高部燃焼
ガスか容器底部から内ｇ沿面の加熱を行い、容器の１部
の開口部からす１出に至るまでの容器内での高部燃焼ガ
スの滞留時間を長＜（ｙ−ｃ、容器内壁の加熱時間を長
くしたことを特徴としており、特に高温燃焼ガスは、容
器底部および容器壁ならびに容器から出た高幅燃焼ガス
は溶湯の湖面からの加熱を行い溶湯の受熱面積が大きく
、熱効率が良い。しかも、容器内の高部燃焼ガスの滞留
時間を増す意味でも、ガス圧力を高くする必要がないか
ら、炉の僅かな隙間から火焔か噴き出して熱損失を増加
したり、人体に危険を与えることはなく、熱損失が少な
く、安全である。また、ガス圧力を高くする必要がなく
、噴出速度も低速であることから、炉外に排出されるま
での炉内滞留時間が長くなり、熱交換効率が画めて高い
。また、前述したように、火焔筒内で完全燃焼した高温
燃焼ガスによって容器４４内温度をはヌ゛最高温度とす
ることか出来るのみならず、容器外に排出されたガスが
湯面に接したときに、溶湯を酸ｆ比することがない。し
たがって、熱効率が単に良好であるばかりでなく、溶湯
の質を低下させない。また、溶湯の酸化が極端に少いか
ら、炉内壁に固着する酸〔ヒ物も極めて僅少で、溶解炉
の維持管理耐用が低減される。更に、本発明の金属溶解
炉は高温燃焼ガスが排ガスとなって排出されるまでに、
粗材投入路と排ガス路を共通とした粗材排ガス路部を設
け、粗材排ガス路部の底部には凹凸部を形成してスキッ
トレールと為し、粗材の受熱面積を広くし−Ｃいるから
、粗材の受ける熱効率が良くなり、延いては、溶解炉全
体の熱効率を良く（７ている。 このように、バーナーで発生した高温燃焼ガスは、炉外
へ排出されるまでの間に、溶湯の加熱、保温および粗材
の溶解、予熱等（１９３めて有効に活用され、合繊溶解
炉全体が断熱伺等によ・）で放熱を防ＩＪ二しているた
め熱損失が少ｔ、（’＜、熱効率は極めて高い。したが
って、バーナーも燃ネ゛１消【宿帳の少ない小出力のも
のでよく、炉の維持管埋も合易で、１ツかも、良質の溶
湯が得られることがら省資源、省エネルギー効果の顕著
な金属溶解炉の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図〜第１ｄ図は、本発明の基本的原理を示す原理
図である。第２ａ図は、本発明の具体的実施例を示す断
面図でＪ）る。第２ｂ図は第２ａ図で示した具体的実施
例の右側面図お」：び断面図である。第３ａ図〜第３ｃ
図は、他の加熱部の実施例を示す要部図である。第４図
は、本発明の容器を異にする実施例である。第５図は本
発明の燃焼室を異にする他の実施例である。第６図は本
発明の燃焼室および火焔筒を異にする他の実施例である
。 なお、図中、同一符号および同一、ｉ［ｌｌ！月は相当
部分を示す。 ａ　（ａ　＋−）Ｌ　４　）　：火焔筒１＋　（１＋　
＋〜Ｉ＋　、＋　）　　谷ＨＨｃ　（ｃ　＋〜ｃ　４　
）　：高温燃焼ガス（ｌ　（ｒｌ　＋〜ｄ４）　　噴出
孔 １：溶＠　　　　　　２゛耐火壁 ３、扉　　　　　　４　仕切壁 ５、オーバー７０−出湯口 ６］陽み出しロ ア：粗材　　　　　　８：高温燃焼ガス９　排ガス　　
　　　１０　　金属溶解炉基部１．１　　湯溜　　　　
　１２．耐火物１３°断熱材　　　　　】４：炉用 ２０：炉蓋部　　　　　２１　・燃焼室２２：？＃１大
物　　　　　２３：断熱材２４°炉蓋缶　　　　　２５
゛バーナー３０°粗材排ガス路部 ３１：排ガス口　　　　３２：耐大物 ３３゛断熱材　　　　　３４．傾斜部蓋缶３５：排ガス
筒３６　：スキ・ノドレール３７、粗材投入口　　　３
８：粗材役人傾斜部４０：加熱部　　　　　旧：火焔筒 ４２°火焔・箇基部　　　４３：噴出孔４４：容器　　
　　　４５：加鴇室 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 印　炉蓋部に組み込んだ燃焼室と、該燃焼室に懸垂固着
   した火焔筒と、耐火物で形成した湯溜の中に配設した耐
   火性および熱伝導性に富む材料から成る容器とを有する
   金属溶解炉において、該火焔筒から噴出する高温燃焼ガ
   スが、該容器内に滞留する時間を長くして該容器の内壁
   沿面の加熱を行うことを特徴とする金属溶解炉。 （２）容器か耐火台を介在させて湯溜底部に載置され、
   上部に開口部を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の金属溶解炉。 ■　容器が炉蓋部側に懸垂固着され、上部に開放孔を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属
   溶解炉。 （４）加熱室と排ガス口および粗材投入口との間に、略
   凹凸形状のスキントレールからなる粗材投入傾斜部を設
   け、粗材の下面からも加熱できるように、粗材の受熱面
   積を広くしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の金属溶解炉。