JPS6294789A - 揺動型回転溶解炉 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉本体を回転させながらアルミニウム合金材
等の被溶解物を効率約６こ溶解するための揺動型回転溶
解炉に関する。

〔従来技術〕

従来のこの種回転溶解炉は、断面真円の円筒形の炉本体
を回転自在に横架して成り、炉本体をその軸心を中心に
して回転させる構造であるため、炉本体が回転しても内
底部に形成される湯溜り部の位置及び形状は常に一定で
ある。そのため、湯溜り部に投入されここで溶解される
被溶解物は、炉稼動時に炉本体が回転しても湯溜り部に
ほぼ静止した状態となり、回転溶解炉としての機能を充
分に発揮できなかった。

即ち、上記溶解炉では炉内溶湯に対する撹拌機能が殆ど
ないから、溶解に長時間を要し、そのため溶解の長時間
化に伴って燃料消費量の増大を招き、またテルミット反
応が発生し易く操業の安定性に欠け、更に溶湯表面の局
部加熱による湯温分布の不均一化によって製品に偏析が
生じるなどの欠点があった。特に、従来のこの種溶解炉
では、アルミニウムドロスや鉄付アルミニウム材、ある
いはベースメタル材などを溶解することは可能であるが
、アルミニウム合金材については偏析を招くので均一組
織のインゴット製品を得ることは困難視されていた。

そこで、炉稼動中に撹拌棒等を使用して湯溜り部の溶湯
を撹拌することもあるが、この場合炉前作業に多くの手
間を要しかつ撹拌作業に危険性を伴うものであり、しか
もバーナー等による加熱を一旦停止しかつ炉蓋を開放し
てから撹拌作業をしなければならないので、熱損失が極
めて大きいとともに溶解時間の延長化を招来し、また撹
拌の際に溶湯表面の酸化膜を破壊してしまうので原料の
歩留りが悪いなど、種々の不都合を招いていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の諸欠点を解消するためになされた
ものであって、炉本体の回転によって湯溜り部の溶湯を
撹拌でき、しかも湯溜り部の容量も大きく、また炉蓋を
必要時のみ開放させることができて熱損失の少ない揺動
型回転溶解炉の提供を目的とするものである。

また、本発明はさらに溶湯量の少ない場合でも湯溜り部
の溶湯を充分に撹拌できるようにした揺動型回転溶解炉
の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の揺動型回転溶解炉は、有底筒状で両端部の軸心
位置を結ぶ線を回転軸心としかつ中間部の軸心がこの回
転軸心に対して偏芯して位置するように屈曲した炉本体
を揺動台上に回転自在に設置し、この揺動台を炉本体の
開口部下端近傍位置を中心にして前記回転軸心が略水平
な出湯姿勢と炉本体の底部が下方に位置するように傾斜
した溶解姿勢との間で上下に揺動させる揺動駆動装置を
設け、前記炉本体の開口部を閉鎖する炉蓋を閉鎖位置と
側方の退避位置との間で移動可能に前記揺動台に装着す
るとともにこの炉蓋にバーナー口を設けて成り、溶解時
には炉本体が底部を下方にした傾斜姿勢となって溶湯の
収容量が大きく、かつ炉本体の中間部をその軸心が回転
軸心に対して偏芯するように屈曲させていることによっ
て炉本体の回転に伴って湯溜り部の形状が変化して溶湯
が充分に撹拌され、さらに揺動台に炉蓋を装着して炉蓋
が炉本体に追従して移動するようにしていることにより
必要時にのみ炉蓋を開放でき、熱損失が少なくなるよう
にしたことを特徴とするものである。

また、本発明の第２の揺動型回転溶解炉は、さらに前記
溶解姿勢にある揺動台を上下に小さく揺動させる連続揺
動駆動装置を設け、溶湯量が少ないために、偏芯量の少
ない炉本体底部にのみ湯溜り部が形成され、炉本体の回
転に伴う撹拌が充分に行なわれない場合にも、この連続
揺動駆動装置で炉本体を上下揺動させて充分に撹拌でき
るようにしたことを特徴とするも−のである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。炉
本体１は有底筒状で、外殻の内面全面に耐火煉瓦等の耐
火ライニング材を張り詰めた内張り２が形成されている
。この炉本体ｌはその軸心がくの字状に屈曲した形状に
形成されている。また、炉本体ｌの両端部の軸心位置を
通る線を回転軸心３とし、この回転軸心３と同−軸心状
に底部外周と開口端部から適当距離離れた位置の外周に
回転リング４・５が装着固定されている。炉本体１の外
底面には回転軸心３位置に回転駆動軸６が突設され、そ
の先端部に伝動歯車７が取付けられている。

炉本体１を回転自在に支持する揺動台８が、炉本体１の
開口部１ａ下端近傍位置を中心として上下揺動可能に配
設されている。即ち、揺動台８の前端両側から枢支ブラ
ケット９が、その先端部が炉本体開口部１ａの下端近傍
位置の両側に位置するように斜め上方に延出され、その
先端部が枢支軸１０を介して床面１１上に設置された支
持台１２で回動自在に支持されている。この揺動台８に
は、第２図に示すように、前記回転リング４・５をそれ
ぞれ回転自在に支持する一対の支持ローラＩ３・１４が
配設されている。また、揺動台８の後端部には、前記炉
本体１を回転駆動する駆動装置１５が配設されている。

この駆動装置１５は、油圧モータ１６と減速機１７と前
記伝動歯車７に噛合する駆動ピニオン１８とから構成さ
れている。なお、この揺動台８の後端部下面８ａは斜め
上方に傾斜されている。また、揺動台８には、前記回転
リング４に両側から係合して炉本体１の軸方向の移動を
規制するガイドローラ１９が配設されている。

床面１１の前記支持台１２の後部にはピット２０が形成
され、その底面上には揺動台８を上下に揺動駆動するシ
リンダ装置２１がブラケット２２を介して前後に揺動可
能に設置され、そのピストンロッド２１ａの先端部が揺
動台８の後部両側又は−側に突設された結合ブラケット
２３に連結されている。そして、シリンダ装置２１の伸
展状態では、第１図に示すように、炉本体１の回転軸心
３が炉本体開口部ｌａ側が若干下方に位置するように僅
かに傾斜したほぼ水平な姿勢となって炉本体１内の溶湯
を出湯する姿勢となり、収縮状態では、第２図に示すよ
うに、炉本体ｌの底部が下方に位置するように傾斜して
炉本体゛Ｉ内に投入された被溶解物を炉本体１の回転に
伴って撹拌溶解する溶解姿勢となるように構成され、こ
の溶解姿勢では揺動台８の後端部下面８ａはピット２０
の段部２０ａに当接支持されるようになっている。

前記炉本体１の開口部１ａには、第２図、第３図に示す
ように、これを閉鎖する炉蓋２４が配設されている。こ
の炉蓋２４には炉本体１内に火災を噴射するためのバー
ナーロ２５が形成され、重油バーナー２６が装着されて
いる。また、炉蓋２４の上部には排煙口２７が形成され
、その上端は固定設置された排煙ダクト２８の開口端に
臨んでいる。この炉蓋２４は、第４図〜第６図に示すよ
うに、揺動台８の前端部両側からそれぞれ炉本体開口部
１ａ上端の斜め上方両側位置に向かって延出された支柱
２９・２９間に架設された一対の案内レール３０に沿っ
て、炉本体１の開口部１ａを閉鎖する閉鎖位置とその側
方に退避した退避位置との間で移動可能に支持されてい
る。具体的には、炉Ｍ２４が案内レール３０に沿って転
勤自在なローラ３１にて吊下げ支持され、かつ案内レー
ル３０の両端に配設されたスプロケット３２・３２間に
巻掛けられたチェーン３３０両端がローラ３１に連結さ
れるとともに一方のスプロケット３２が回転伝達機構３
４を介して駆動モータ３５にて回転駆動可能に構成され
ており、この駆動モータ３５にて、第４図に矢印で示す
ように、炉Ｍ２４を移動駆動可能に構成されている。

前記ピット２０の底面には第７図に示すように前記シリ
ンダ装置２１とは別の、ストロークの小さい連続揺動駆
動用の小シリンダ装置３６がｔｇ動プラケット３７を介
して設置され、この小シリンダ装置３６のピストンロッ
ドの先端部材３８が揺動台８に固定された受部材３９の
下面に当接されており、小シリンダ装置３６を連続的に
伸縮動作させることにより揺動台８を第７図に実線で示
す状態と仮想線で示す状態との間の小さな範囲で連続的
に上下揺動させるように構成されている。なお、この小
シリンダ装置３６の動作中は前記シリンダ装置２１は伸
縮自在な状態にされており、またシリンダ装置２１にて
揺動台８が上方に揺動されたときに小シリンダ装置３６
がその姿勢を保持して再び揺動台８が下降してきたとき
に先端部材３８が受部材３９下面に当接するように、揺
動ブラケット３７と小シリンダ装置３６の間には適当な
回動抵抗が付与されている。

上記の構成において、炉本体１を第２図に示すように溶
解姿勢にして炉本体１内に被溶解物を投大した後、重油
バーナー２６を作動し、駆動装置１５を始動すると、炉
本体１はその回転軸心３回りに回転し、溶解した溶湯は
炉本体１底部の湯溜り部に溜まる。この湯溜り部は第２
図に実線と仮想線で示すように炉本体ｌの回転に伴って
その形状及び位置が変化するため、内部の溶湯は充分に
撹拌される。この間、炉蓋２４は炉本体１の開口部１ａ
に臨んでこれを閉鎖している。

また、溶湯量が少ない場合は、小シリンダ装置３６を連
続的に伸縮動作させて揺動台８を上下揺動させることに
よって炉本体１内の溶湯を積極的に１覚拌する。

次に、溶湯を排出する場合は、シリンダ装置２１を伸展
動作させて揺動台８を上方に回動させ、第１図に示すよ
うに炉本体１を出湯姿勢とし、炉本体１内の溶湯を開口
部１ａから出湯する。なお、この回動の直前又は回動中
に炉蓋２４を駆動モータ３５にて側方の退避位置に移動
させる。また炉本体１は、第２図に実線及び仮想線で示
した回転位置から９０°回転した回転位置、即ち炉本体
■の軸心が回転軸心３から垂直に延出された水平線と交
差するような回転位置で停止され、出湯時に溶湯が残ら
ないようにされる。

尚、上記実施例では炉本体１の軸心が回転軸心３に対し
てへの字状に屈曲したものを例示したが、屈曲形状はこ
れに限定されるものではなく、例えば台形状等に屈曲さ
せてもよい。

［発明の効果〕 本発明の揺動型回転溶解炉によれば、以上のような構成
を備えているので、次のような顕著な効果を発揮する。

■　炉本体が有底筒状で溶解時にその底部を下方にした
傾斜姿勢をとるので、大量の被熔解物を溶解処理するこ
とができる。

■　炉本体が傾斜姿勢でかつ炉本体の回転軸心に対して
中間部の軸心が偏芯しているので、炉本体の回転に伴う
て湯溜り部の形状及び位置が変化するため、炉本体を回
転させるだけで溶湯を効果的に撹拌することができる。

その結果、バーナーから送り込まれた熱量が効果的に被
溶解物に伝達され、溶解時間が大幅に短縮され、燃料消
費量が減少する。また、炉蓋をあけて撹拌する必要がな
いので、熱損失も少なくて済む。

■　溶湯の温度分布が均一になるので、製品に偏析を生
じず、ア・ルミニウム合金材等についても均一組織のイ
ンゴット製品を得ることができ、被溶解物の適用範囲が
広くなり、製品の質向上を図れる。

■　溶湯表面に形成される酸化膜を破壊することなく撹
拌できるので、チルミント反応が発生しにくく低温安定
操業が可能であり、さらに原料の歩止りも向上する。

■　炉蓋が揺動台に装着され、炉本体とともに揺動移動
するので、炉本体の開口部を必要時だけ最小限開くこと
ができ、熱損失が少なくて済む。

■　連続揺動駆動装置を設けた場合は、炉本体回転中に
揺動台を上下揺動させることによって撹拌効果を高める
ことができ、溶湯量が少ない場合でも確実に撹拌するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の概略構成を示し、第１図は一
部構成要素を省略して示した出湯時における状態の側面
図、第２図は一部構成要素を省略して示した溶解時にお
ける状態の側面図、第３図は右半分が部分省略正面図、
左半分が部分省略背面図、第４図は炉蓋の移動装置の概
略構成図、第５図、第６図は炉蓋の配置構成を示す側面
図、第７図は揺動台の連続揺動駆動装置の概略配置構成
図である。 ■は炉本体、３は回転軸心、８は揺動台、９は枢支ブラ
ケット、１２は支持台、１３・１４は支持ローラ、１５
は駆動装置、２１はシリンダ装置（揺動駆動装置）、２
４は炉蓋、２５はバーナーロ、２９は支柱、３０は案内
レール、３６は小シリンダ装置（連続揺動駆動装置）、
３９は受部材である。 特許出願人　　　　　北　　　興　株式会社第１図 第３図 第５図 第６　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有底筒状で両端部の軸心位置を結ぶ線を回転軸心と
   しかつ中間部の軸心がこの回転軸心に対して偏芯して位
   置するように屈曲した炉本体を揺動台上に回転自在に設
   置し、この揺動台を炉本体の開口部下端近傍位置を中心
   にして前記回転軸心が略水平な出湯姿勢と炉本体の底部
   が下方に位置するように傾斜した溶解姿勢との間で上下
   に揺動させる揺動駆動装置を設け、前記炉本体の開口部
   を閉鎖する炉蓋を閉鎖位置と側方の退避位置との間で移
   動可能に前記揺動台に装着するとともにこの炉蓋にバー
   ナー口を設けたことを特徴とする揺動型回転溶解炉。 ２、有底筒状で両端部の軸心位置を結ぶ線を回転軸心と
   しかつ中間部の軸心がこの回転軸心に対して偏芯して位
   置するように屈曲した炉本体を揺動台上に回転自在に設
   置し、この揺動台を炉本体の開口部下端近傍位置を中心
   にして前記回転軸心が略水平な出湯姿勢と炉本体の底部
   が下方に位置するように傾斜した溶解姿勢との間で上下
   に揺動させる揺動駆動装置を設け、かつ前記溶解姿勢に
   ある揺動台を上下に小さく揺動させる連続揺動駆動装置
   を設け、前記炉本体の開口部を閉鎖する炉蓋を閉鎖位置
   と側方の退避位置との間で移動可能に前記揺動台に装着
   するとともにこの炉蓋にバーナー口を設けたことを特徴
   とする揺動型回転溶解炉。