JPS6023095Y2 - 溶解炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本発明はアルミ、悪鉛等の低融点金属のダイカスト成形
などに使用される溶融炉または保持炉などの溶解炉に関
する。

一般に低融点金属のダイカスト成形などに使用される溶
解炉は、耐熱性の炉体に、溶解しようとする金属よりも
高融点からなるルツボ（坩堝）を埋設した。

いわゆるルツボ炉が採用されている。従来のルツボ炉は
その大半が、炉内燃焼バーナによりルツボの外底面を加
熱し、このルツボ壁を加熱することにより、ルツボ内に
金属を溶解もしくは溶融保持するものであった。

しかしながらこのような炉内燃焼形式のルツボ炉は、熱
効率が２０〜３０％程度であり、熱エネルギーの損失が
大きい。

これに代って、ルツボの溶湯内にチューブバーナを浸漬
し、バーナで燃焼された高温ガスをルツボ内のチューブ
に導入してこのチューブによって溶湯を加熱する形式、
つまり浸漬チューブバーナ形式も採用されているが、こ
の浸漬チューブバーナ形式のものにあっても熱効率は３
５〜４５％程度であり、熱エネルギーの半分以上が排出
ガスとして無駄に捨てられている。

しかしながら近時、省エネルギ一対策が社会的要請とし
て強く望まれる折、上記ルツボ炉の熱効率向上が要求さ
れるに至っている。

本考案はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、浸漬チューブバーナから排出さ
れる排ガス中の熱エネルギーを有効に利用して熱効率の
向上を図り、省エネルギーに寄与する溶解炉を提供しよ
うとするものである。

すなわち本考案は浸漬チューブバーナの排ガスを、炉体
とルツボとの間に形成した加熱空間を通すことによりル
ツボ壁を補助加熱し、無駄に放出されようとする排ガス
中の熱エネルギーを溶湯の加熱に利用して熱効率の向上
を実現しようとするものである。

以下本考案の一実施例を第１図ないし第３図にもとづ゛
き説明する。

図は亜鉛ダイカスト用の保持炉を示し、１は炉体である
。

炉体１はセラミックなどの耐熱、断熱材からなり、同じ
くセラミックなどからなる基台２に取り付けられている
。

３は炉体１および基台２の外表面を覆う炉体枠である。

炉体１にはルツボ４が埋設して据え付けられている。

ルツボ４は亜鉛よりも高融点の金属、たとえば鋳鉄など
によって形成されている。

このルツボ４内にはチューブバーナ５が浸漬されている
。

チューブバーナ５は浸漬チューブ６の一端にバーナ７を
連結し、このバーナ７で燃焼された火消によって、過給
空気を加熱腰この加熱空気を上記浸漬チューブ６内に圧
送するようになっている。

浸漬チューブ６はルツボ４の内壁面と若干の隙間を存し
てこのルツボ４内を屈曲して配管されており、他端には
排ガス導管８が連結されている。

排ガス導管８は第３図に断面して示れるように、薄肉鋼
管などからなる外管９内に高断熱性ファイバーなどの内
張り１０を設けたもので、たとえばＵ字形に形成されて
いる。

上記炉体１内には、上記排ガス導管８に連らなる排ガス
通路１１が形成されている。

そしてこの炉体１と上記ルツボ４の外壁面との間には加
熱空間１２が形成されており、上記排ガス通路１１はこ
の加熱空間１２に通じている。

また加熱空間１２は、炉体１の上面に開口され、炉体１
とルツボ４との間に、周方向に沿って複数箇所に設けら
れた排気孔１３・・・に連らなっている。

このような構成による保持炉、つまりルツボ炉にあって
は、バーナ７によって燃焼加熱された高温ガスは、浸漬
チューブ６を圧送される過程で浸漬チューブ６の壁を介
してルツボ４内の溶湯を加熱する。

これにより１次加熱（主加熱）が行われるので溶湯の溶
融を行う。

上記浸漬チューブ６内を通過した高温の排ガスは、排ガ
ス導管８を経て炉体１内の排ガス通路１１を通過したの
ち加熱空間１２に送られる。

この加熱空間１２においては、排ガスがルツボ４の外壁
面と熱交換してこのルツボ外壁面を加熱するので、この
ルツボ４を通じて溶湯を加熱、つまり２次加熱（補助加
熱）する。

そして加熱空間１２の排ガスは複数個の排気孔１３・・
・を通って外部へ放出される。

上記のごとき保持炉によると、浸漬チューブ６を通過し
て排出されようとする高温ガスは、加熱空間１２におい
て再びルツボ４を加熱するので、バーナ７によって得ら
れた熱エネルギーを２段階に亘って溶融金属に作用させ
ることができる。

したがって有効熱エネルギーのほとんどを溶湯に吸収さ
せることができ、熱効率は５５〜６５％まで向上させる
ことができる。

よって従来と同様な溶融性能を保持しようとすれば、バ
ーナ７で消費される都市ガス、天然ガス、プロパンガス
、または重油などの油の量を節約することができるので
省エネルギーに有効である。

しかも排気孔１３・・・から放出されるガスの温度も低
くなるので作業環境の温度低下も可能になる。

また上記のごとき構成は、単に炉体１に排ガス通路１１
、加熱空間１２および排気孔１３・・・を形成すればよ
いので実施が容易である。

なお排気孔１３・・・はルツボ４の周囲に均等に配置す
ることが、熱分布の点で望ましいことはもちろんである
。

上記実施例においては、排気孔１３・・・を炉体１の上
面の開口させた場合について説明したが、たとえば第４
図に変形例として示したように、排気孔４０・・・を炉
体１の側面に開口させるようにしても同様の効果がある
。

また本考案は亜鉛ダイカスト用保持炉に限定されるもの
ではなく、たとえば第５図および第６図に示された亜鉛
、アルミ、マグネシウム等のダイカスト用溶融炉もしく
は手許炉などにも適用可能である。

なえ第５図および第６図において第１図ないし第３図の
実施例と同一機能を奏する部分は同一番号を付してその
説明と省略する。

以上詳述した通り本考案によると、ルツボ内に浸漬され
たチューブバーナの排ガスを、炉体と上記ルツボ外壁面
との間に構成した加熱空間に導ひいて、この排ガス中に
残存している高温エネルギーをルツボに付与してルツボ
内の溶湯を補助加熱するので、無駄に捨てられようとし
ていた排熱が有効に利用でき、熱効率の向上が可能とな
って省エネルギ一対策に寄与するなどの実用的効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示し、第１図
は平面図、第２図は断面図、第３図は排ガス導管の断面
図、第４図は変形例を示す要部の断面図、また第５図お
よび第６図はさらに他の実施例を示す平面図および断面
図である。 １・・・・・・炉体、４・・・・・・ルツボ、５・・・
・・・チューブバーナ、６・・・・・・浸漬チューブ、
７・・・・・・バーナ、８・・・・・・排ガス導管、１
１・・・・・・排ガス通路、１２・・・・・・加熱空間
、１３，４０・・・・・・排気孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐熱材からなる炉体にルツボを埋設し、このルツボ内に
   チューブバーナを浸漬してこのチューブバーナによって
   ルツボ内の溶湯を加熱する溶解炉において、上記ルツボ
   と炉体との間に加熱空間を形成し、この加熱空間に上記
   チューブバーナからの排熱を導びいて上記ルツボを補助
   加熱するようにしたことを特徴とする溶解炉。