CN103038003A - 电弧熔解炉装置 - Google Patents

Abstract

提供一种减轻操作者的操作负担并且缩短操作时间的电弧熔解炉装置。电弧熔解炉装置（1）具有形成熔解室（2a）的壳体（2）、设置于熔解室（2a）的内部的具有凹陷部（4a）的炉缸（4）、将投入到凹陷部（4）的金属材料加热熔解而生成合金块的加热机构（10），其中，设置有旋转自如地支承在立设于熔解室（2a）的内部的支承部件（21）上且其外周缘沿上述凹陷部（4a）的内表面旋转移动而将在凹陷部（4a）中生成的合金块抬起到炉缸（4）的上方而令其反转的反转部件（23）、和设置于凹陷部（4a）的上端缘的上方的具有弹性的反转辅助部件（24）。此外，反转辅助部件（24）在与合金块抵接时以既定量挠曲并且借助从挠曲的状态向原来的的状态回复而对合金块施力而令其落下到凹陷部（4a）。

Description

电弧熔解炉装置

技术领域

本发明涉及一种熔解金属材料的电弧熔解炉装置。

背景技术

使用电弧的热能而将收纳在铸模内的金属材料熔解的电弧熔解从以往以来被广泛知晓。该电弧熔解具有消耗型电弧熔解和非消耗型电弧熔解。其中，非消耗型电弧熔解为，在减压氩的环境内，使用直流电弧电源而将钨电极作为阴极，在与置于水冷铸模上的金属材料（阳极）之间借助基于直流电弧的热能而将金属材料熔解。

图13示出现有技术的非消耗型电弧熔解炉的构成例。在图示的电弧熔解炉200中，铜铸模201与熔解室210的下表面密接，熔解室210为密闭容器。此外，在铜铸模201的下方设置有令冷却水循环的水槽202，铜铸模201为水冷铸模。

此外，如图所示，棒状的水冷电极203从熔解室210的上方插设在室内，作为阴极的钨制的顶端借助手柄部204的操作而能够在熔解室210中上下、前后、左右地移动。

当在该电弧熔解炉200中金属熔解而生成合金时，首先将秤量的金属材料放置在铜铸模201上。然后，令熔解室210内为非活性气体、通常为氩气环境，然后令在水冷电极203的钨电极（阴极）与铜铸模201上的金属材料（阳极）之间产生电弧放电，利用其热能将多个不同的金属材料熔解而合金化。

在使用上述那样的电弧熔解炉的合金生成方法中，比重大的金属容易积存在形成合金后的材料的底部，所以为了生成品质优异的合金，需要在合金为熔液状态时良好地进行搅拌。

但是，由于金属材料在水冷铸模上熔解，所以与铸模接触的熔液底面被冷却。因此，位于底部的熔融金属很快从液相变化为固相，存在无法进行充分的搅拌的技术课题。

因此，以往为了解决上述课题而使用下述方法：在将熔解后的合金材料M冷却后，如图14所示，借助从熔解室210的外部进行操作的反转棒205令材料M在铜铸模201上反转，再次熔解然后继续反复进行多次冷却、反转、熔解的工艺从而进行搅拌，令材料M合金化。[0009] 另外，专利文献1公开了上述那样的电弧熔解炉。

专利文献1 : 日本特开2007－160385号公报。

发明所要解决的课题

但是，在上述的现有技术的电弧熔解炉中，必须从熔解室210的外部操作反转棒205而进行多次将材料钩在反转棒205的顶端部而令其反转的复杂的操作，存在操作性差且操作时间长的技术课题。

发明内容

本发明是为了解决上述技术课题而提出的，本发明的目的在于提供一种能够减轻操作者的操作负担并且缩短操作时间的电弧熔解炉装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而提出的本发明为一种电弧熔解炉装置，具有：形成熔解室的壳体、设置在该熔解室的内部的具有凹陷部的炉缸、将投入到上述凹陷部的金属材料加热熔解而生成粗合金块的加热机构，其特征在于，设置有：反转部件，被立设在上述熔解室的内部的支承部件支承为旋转自如，其外周缘沿上述凹陷部的内表面旋转移动而将在该凹陷部中生成的合金块向炉缸的上方抬起并令其反转；反转辅助部件，设置在上述凹陷部的上方且上述反转部件的旋转轨道的外侧，在上述合金块与反转辅助部件抵接时，利用上述反转辅助部件令该合金块向上述凹陷部落下。

这样的本发明的电弧熔解炉装置具有被立设于熔解室的内部的支承部件旋转自如地支承的反转部件，该反转部件的外周缘沿炉缸的凹陷部的内表面旋转移动而将在该凹陷部生成的合金块向炉缸的上方抬起并令其反转。

因此，根据本发明，无需像上述的现有技术那样从熔解室的外部操作反转棒而将材料钩在该反转棒的顶端部而令其反转的需要熟练度的复杂的操作，能够减轻操作者的操作负担并且缩短操作时间。

此外，根据上述的反转辅助部件的构成，即便合金块从反转部件脱离而向外侧飞出，也与反转辅助部件接触（撞击）而弹回，能够令其向凹陷部迅速地反转落下。

此外，优选上述反转辅助部件为具有弹性的板状，且以向上述炉缸的上表面侧形成凹曲面的方式弯曲而形成，并且在其下端部被支承固定，上端部形成为自由端，在上述合金块与上述反转辅助部件抵接时，反转辅助部件挠曲，并且借助上述反转辅助部件令该合金块向上述凹陷部落下。

在这样的反转辅助部件中，通过将合金块抵接时的挠曲量设计为不会妨碍反转部件的旋转动作的尺寸，不会妨碍反转部件的旋转动作，所以能够防止反转部件（反转机构）的损伤。

特别地，如上所述地反转辅助部件以向上述炉缸的上表面侧形成凹曲面的方式弯曲地形成，并且在其下端部被支承固定，上端部形成为自由端，此时，成为所谓的悬臂式弹簧，所以能够加大合金块抵接时的挠曲量。

此外，优选上述反转辅助部件形成为具有朝向上方而截面圆弧状的凹陷的倒碗形，该反转辅助部件配置为至少覆盖上述反转部件的外周缘向上方转动侧的上述凹陷部的上端缘。

根据这样的反转辅助部件，即便合金块随着反转部件的旋转而向上方弹起，由于与反转辅助部件的内表面接触，所以能够防止从凹陷部的飞出，其结果，能够防止装置的损伤，此外，能够避免装置的连续运转时的突发的事故停止。

或者，上述反转辅助部件也可以形成为至少在下端侧具有开口的既定长度的筒状，上述开口配置为至少覆盖上述反转部件的外周缘向上方转动侧的上述凹陷部的上端缘。

根据这样的反转辅助部件，即便合金块随着反转部件的旋转而向上方弹起，也与反转辅助部件的内侧面接触或者不与内侧面接触而再次落下回到凹陷部内，所以能够防止从凹陷部的飞出。

此外，优选上述反转辅助部件相对于上述炉缸的上表面具有既定的间隔地配置，与上述炉缸电气地绝缘。

此外，上述反转辅助部件优选由导热率为200W/m·K以上的材质形成，例如由铜或者含有铜的合金形成。

通过这样地将反转辅助部件与炉缸具有既定间隔地分离配置，能够抑制加热机构（电极）与反转辅助部件之间的电弧放电的发生。此外，通过由上述那样的材质形成反转辅助部件，即便在反转辅助部件中有放电电流流动而一次提供大量的热量，也能够防止反转辅助部件的熔解。

此外，优选上述反转部件为在中心形成有贯通孔的环状，与上述反转辅助部件抵接的合金块通过上述反转部件的贯通孔而向上述凹陷部落下。

此外，上述反转部件也可以为半圆环状或者局部地具有圆弧的局部环状。

发明的効果

根据本发明，能够提供一种能够减轻操作者的操作负担并且能够缩短操作时间的电弧熔解炉装置。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的电弧熔解炉装置的熔解室的内部的示意图。

图2是表示本发明的第一实施方式的电弧熔解炉装置的整体构成的示意图。

图3是表示本发明的第一实施方式的电弧熔解炉装置的炉缸的凹陷部、反转部件以及反转辅助部件的截面的示意图。

图4是表示本发明的第一实施方式的反转机构的构成的示意图。

图5是用于说明本发明的第一实施方式的反转机构的动作的示意图。

图6是用于说明本发明的第一实施方式的反转机构的动作的示意图。

图7是用于说明本发明的第一实施方式中产生的其他课题的示出电弧熔解炉装置的炉缸的凹陷部、反转部件以及反转辅助部件的截面的示意图。

图8是表示本发明的第二实施方式的电弧熔解炉装置的熔解室的内部的示意图。

图9是表示本发明的第二实施方式的电弧熔解炉装置的反转部件以及反转辅助部件的截面的示意图。

图10是表示本发明的第三实施方式的电弧熔解炉装置的熔解室的内部的示意图。

图11是表示本发明的第三实施方式的电弧熔解炉装置的反转部件以及反转辅助部件的截面的示意图。

图12是用于说明本发明的实施方式的反转部件的变形例的俯视图。

图13是现有技术的熔解炉的剖视图。

图14是表示在图13的熔解炉中令金属材料反转的情况的图。

附图标记说明

M…合金块、1…电弧熔解炉装置、2…壳体、2a…熔解室（壳体）、3…引导机构、3a…导轨（引导机构）、4…炉缸、4a…凹陷部（炉缸）、5…真空泵、6…工作台、6a…贯通孔（工作台）、6b…水冷管（工作台）、10…加热机构、11…保持管（加热机构）、12…电极（加热机构）、12a…钨（阴极（加热机构））、13…手柄（加热机构）、20…反转机构、21…支承部件（反转机构）、22…旋转轴（反转机构）、23…反转部件（反转机构）、23a…贯通孔（反转部件（反转机构））、24…反转辅助部件（反转机构）、25…旋转机构（反转机构）、26…板材（反转机构）、27…横板材（反转机构）、30…控制装置、　31…反转辅助部件（反转机构）、32…反转辅助部件（反转机构）。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式的电弧熔解炉装置1。

首先，使用图1至图4说明本发明的第一实施方式的电弧熔解炉装置1的整体构成例。

如图1以及图2所示，电弧熔解炉装置1具有：在内部形成熔解室2a的壳体2、铺设在熔解室2a的内部的引导机构3、被支承于引导机构3的水冷铜制的炉缸4、对载置在炉缸4的上方的金属材料加热熔解而生成合金块的加热机构10、令加热熔解载置在炉缸4的上方的上述金属材料而得到的合金块自动地反转的反转机构20、和控制装置整体的动作的控制装置30（参照图2）。

此外，上述壳体2上安装有真空泵5（参照图2），利用该真空泵5将熔解室2a排气为真空。

另外，设置有非活性气体供给部（未图示），从该非活性气体供给部向熔解室2a的内部供给、封入非活性气体，熔解室2a内变为非活性气体环境。

进而，详细说明本实施方式的电弧熔解炉装置1的各构成。

另外，本实施方式的电弧熔解炉装置1的特征在于反转机构20的构造，所以在以下的说明中详细说明反转机构20的构造，简化对于其他构成的说明。

上述加热机构10如图2所示，具有设置在熔解室2a的上表面部的阴极保持用的保持管11、和被设置在保持管11内的万向节（未图示）保持的电极（例如水冷电极）12。上述电极12借助上述万向节能够在熔解室2a内上下、前后、左右地移动。此外，电极12的顶端设置有钨（阴极）12a。另外，设置于电极12的顶端的钨12a配置在与炉缸4的上表面对置的位置。

此外，在保持管11的上部设置手柄13，构成为操作者能够利用形成于熔解室2a的透光窗、观察窗（未图示）而一边借助视觉辨认来进行确认一边借助手柄13操作电极12。

此外，上述引导机构3如图1以及图2所示，支承炉缸4并且按照来自控制装置30的控制信号能够沿熔解室2a的既定方向（壳体2的长度方向）进行炉缸4的往复运动。

另外，对于上述引导机构3的具体构成没有特别地限定，例如可以由沿壳体2的长度方向铺设的导轨3a和滑动自如地支承于该导轨3a且在导轨3a上往复自如地动作的移动体（未图示）来构成引导机构3。在该引导机构3中，在该移动体（未图示）上固定炉缸4，通过令该移动体借助例如马达而在导轨3a上往复移动，令炉缸4移动。

此外，上述水冷铜制的炉缸4如图1以及图2所示，形成为大致长方体状，并且在其上表面上形成有多个收纳金属材料的圆弧状地凹陷的熔解用的凹陷部（坩埚）4a。该凹陷部（坩埚）4a沿宽度方向并列（两列）地形成，并且沿长度方向等间隔地设置多个。

此外，在上述炉缸4的内部，为了令凹陷部（坩埚）4a的内表面为既定的温度，形成有冷却管（未图示）。而且，如图1所示，设置有对该冷却管从外部供给冷却水的冷却水导入管40（参照图1）。

由于这样地构成为在上述炉缸4内部设置冷却管而令冷却水循环，所以能够实现炉缸4上表面的温度（凹陷部（坩埚）4a内表面的温度）的调节。

此外，如图1以及图2所示，在熔解室2a的内部，在与电极12相对置的位置处设置有工作台6。该工作台6能够防止在电弧熔解时由于飞散的微细粉末污染炉缸4及邻接的凹陷部（坩埚）4a，支承、固定于在熔解室2a的底部设置的框体（未图示）。

此外，在工作台6上形成有贯通孔6a（参照图1）。该贯通孔6a形成为下述直径：能够在该贯通孔6a中插通用手柄13操作的电极12而利用插通于该贯通孔6a的电极12进行收纳在凹陷部4a中的金属材料的熔解的操作。

此外，在工作台6中设置有防止加热变形的水冷管6b。

此外，上述反转机构20隔着电极12而相对置地设置在电极12的两侧。该反转机构20如图1所示，在熔解室2a的内部中，具有：立设在借助引导机构3而移动的炉缸4的两侧的一对的支承部件21、旋转自如地支承于支承部件21的上端且与炉缸4的上表面对置的旋转轴22、形成于旋转轴22且与旋转轴22一起旋转的反转部件23、设置于上述移动的炉缸4的上方且上述反转部件23的旋转轨道的外侧附近的具有弹性的板状的反转辅助部件24、和令旋转轴22旋转的旋转机构25（参照图2）。

另外，旋转轴22、反转部件23以及反转辅助部件24优选由具有防锈效果的金属材料（例如不锈钢）形成。

此外，该反转部件23如图3所示，形成为在圆板的中心形成有贯通孔23a的环状，与旋转轴22（参照图1）的旋转一起旋转，形成为其外周缘沿形成于炉缸4的凹陷部4a的内表面旋转移动。借助该反转部件23的旋转，令在凹陷部4a中生成的合金块M向炉缸4的上方抬起而反转。

此外，与沿上述炉缸4的宽度方向并列地形成的两个凹陷部4a对应，对旋转轴22设置两个反转部件23。借助该构成，能够令在沿炉缸4的宽度方向并列地形成的两个凹陷部4a的内部中生成的合金块M反转一次。

另外，在图1中，并不限定为旋转轴22与反转部件23一体地形成。例如，也可以将旋转轴22和反转部件23作为分体的部件构成，将这些部件安装为一体。

此外，上述反转辅助部件24由具有弹性的板材形成，如图3所示，立设在借助引导机构3移动的炉缸4的凹陷部4a的上端缘的一方侧，设置为遮蔽该一方的区域。

具体而言，反转辅助部件24以其下端部距上述凹陷部4a的上端缘向上方具有既定间隔Sa、从上端缘向外方具有既定间隔Sb的方式借助板材26被支承固定在支承于支承部件21的板材26上。而且，上述反转辅助部件24以向上述炉缸4的上表面侧形成凹曲面的方式弯曲地形成，并且在其下端部被支承固定于板材26，上端部形成为自由端。另外，上述板材26安装于横板材27，所述横板材27架设在立设于借助引导机构3移动的炉缸4的两侧面的一对的支承部件21上。

由于这样地构成反转辅助部件24，所以如果上述合金块从反转部件23离开而向外侧（反转部件23的旋转轨道的外侧）脱离，则上述合金块M与反转辅助部件24抵接。此时，上述反转辅助部件24由于上述合金块M而以既定量挠曲，进而，在挠曲了的状态的反转辅助部件24回复为原来的状态的过程中，对上述合金块部施力，令上述合金块部返回到凹陷部4a内。

特别地，上述反转辅助部件24以向上述炉缸4的上表面侧形成凹曲面的方式弯曲地形成，并且在其下端部被支承固定于板材26，上端部形成为自由端，所以成为所谓的悬臂式弹簧，能够令合金块抵接时的挠曲量变大。

此外，反转辅助部件24的下端部以距上述凹陷部4a的上端缘向上方具有既定间隔Sa、从上端缘向外方具有既定间隔Sb的方式设置，所以能够将反转辅助部件24配置在反转部件23的旋转轨道的外侧。此外，能够加大由反转辅助部件24遮蔽的凹陷部4a的上方的区域。另外，既定间隔Sa、Sb能够根据合金块的尺寸、形状而适宜地确定。

由于设置上述的反转辅助部件24，所以即便合金块向反转部件23的旋转轨道的外侧脱离，也能够返回到凹陷部4a内，能够继续进行操作。

而且，由于反转辅助部件24具有弹性，所以即便上述合金块M夹入到反转部件23与反转辅助部件24之间，反转辅助部件24挠曲，不会对反转部件23作用过大的负荷，反转部件23的旋转动作不会受到阻碍，能够抑制反转部件23的损伤及旋转机构25的故障。

此外，上述旋转机构25如图4所示，配置在壳体2的外部，与从熔解室2a的内部延伸到外部的旋转轴22连接，按照来自控制装置30的信号而令旋转轴22旋转。另外，上述旋转机构25只要是能够按照来自控制装置30的控制信号而令旋转轴22旋转则为何种都可以，例如能够使用伺服马达等。

此外，上述控制装置30例如由具有存储器以及CPU的计算机构成，经由未图示的输入机构（键盘及操作面板等）接收来自操作者的各种要求而控制电弧熔解炉装置1的动作。此外，在上述存储器中存储有用于控制电弧熔解炉装置1的动作的控制程序。而且，控制装置30的功能通过上述CPU执行存储于上述存储器的上述控制程序而实现。

接着，使用图2、图5以及图6说明本实施方式的反转机构20的动作。另外，图5、6中的合金块M示出为被冷却而固化了的状态。

首先，操作者利用手柄13操作电极12而令被投入到炉缸4的凹陷部4a的金属材料加热熔解，从而在该凹陷部4a的内部生成合金块M。

然后，如果生成了合金块M，则驱动被控制装置30控制的引导机构3，令炉缸4滑动，令收纳合金块M的凹陷部4a移动到与反转部件23对置的位置（移动到反转部件23的下方位置）。

由此，如图5（a）所示，收纳上述生成的合金块M的凹陷部4a与反转部件23相对置。

其后，借助来自控制装置30的指示（控制信号）而驱动旋转机构25，令反转机构20旋转，从而令反转部件23旋转。

如果该反转部件23开始旋转，则反转部件23的外周缘沿凹陷部4a的内表面旋转移动，如图5（b）以及图5（c）所示，借助反转部件23的外周缘（环状部件的外周缘）按压凹陷部4a内的合金块M，该合金块M沿着凹陷部4a的内部向上方移动。

然后，上述合金块M的一端部被反转部件23的外周缘推压而移动，所以上述一端部移动到凹陷部4a的上端缘时，由于合金块M的自重而产生旋转力，在反转部件23的上方表里反转（参照图5（c）、图5（d））。

上述表里反转后的合金块M插通于反转部件23的贯通孔23a而落下到凹陷部4a。其结果，如图5（e）所示，上述落下的合金块M以表里反转后的状态收纳在凹陷部4a内。

另外，在上述反转后，再次令炉缸4滑动，令上述反转后的合金块M移动到电极12的下方而再次加热熔解，然后继续反复进行多次冷却、反转、熔解的工艺，从而能够得到期望的品质的合金块M。

此外，在令上述反转部件23旋转的工序中，根据熔解而生成的合金块M的材质及重量等，如图6（a）所示，有时在反转部件23的上方处合金块M不旋转，合金块M从反转部件23的旋转轨道偏离到外侧。

即，当上述合金块M在反转部件23旋转中从反转部件23脱离而向外侧飞出时，合金块M与配置在反转部件23的旋转轨道的外侧附近的反转辅助部件24抵接。

如果上述合金块M与反转辅助部件24撞击，则如图6（a）以及图6（b）所示，反转辅助部件24变形而以既定量挠曲，其后，在反转辅助部件24从挠曲的状态回复为原来的状态的过程中，对合金块M朝向凹陷部4a施力。

其结果，如图6（b）以及图6（c）所示，被反转辅助部件24施力的合金块M从凹陷部4a的上方侧通过反转部件23的贯通孔23a向凹陷部4a的内部迅速地反转落下，以表里反转后的状态收纳在凹陷部4a的内部。

如以上说明的那样，根据第一实施方式，反转机构20的外周缘沿着炉缸4的凹陷部4a的内表面旋转移动而令生成于该凹陷部4a的合金块向炉缸的上方抬起而反转。因此，无需像现有技术那样从熔解室的外部操作反转棒而将材料钩在该反转棒的顶端部而令其反转的复杂的操作，能够减轻操作者的操作负担。此外，能够缩短操作时间。

此外，在本实施方式中，设置有立设于炉缸4的凹陷部4a的上端缘的一方侧而遮蔽该一方的区域的反转辅助部件24，所以即便在借助反转部件23的旋转而被向炉缸4的上方抬起的合金块M从反转部件23的旋转轨道脱离时，也能够利用反转辅助部件24阻挡合金块M，令其返回凹陷部4a。即，能够防止合金块M从凹陷部4a飞出。

特别地，反转辅助部件24由具有弹性的部件构成，以既定量挠曲，所以在合金块M与反转辅助部件24抵接时，不会阻碍反转部件23的旋转动作，能够抑制反转部件23的损伤及旋转机构25的故障的发生。

另外，在上述第一实施方式所示的电弧熔解炉装置1中，在连续地实施合金块的搅拌操作时，如图7（a）所示，有时在各凹陷部4a中，在其上端缘部附着膜状的合金材料，其逐渐蓄积（层积）而生成具有厚度的固着物N。

当在存在这样的固着物N的状态下令反转部件23旋转时，如图7（b）所示，有时反转部件23与固着物N接触（钩挂）。而且，如果反转部件23与固着物N钩挂，则有可能其旋转扭矩变大而将固着物N剥离而如图7（c）所示地被剥离的固着物N弹起。或者，在解除反转部件23和固着物N的接触时（由于反转部件23的变形而其缘部越过固着物N时），反转部件23的旋转速度急剧地上升，如图7（c）所示，有可能将合金块M高速地向凹陷部4a的外部弹起。

接着，对于能够解决这样的课题的本发明的第二实施方式，使用图8、图9进行说明。另外，在该第二实施方式中，取代上述第一实施方式的反转辅助部件24而设置与其形式不同的反转辅助部件31这一点与上述第一实施方式不同。

图8是示意地表示熔解室2a的内部的立体图，图9是反转部件23a以及反转辅助部件31的剖视图。在图8、图9中，对于与之前在第一实施方式中说明了的构成要素实质相同或者相当的部件以相同的符号进行表示。

如图8、图9所示，在该第二实施方式中，各反转辅助部件31为具有朝向上方而截面圆弧状的凹陷的倒碗形。该反转辅助部件31由导热率为200W/m·K以上且具有耐热冲击性的材质（例如铜或者含有铜的合金）形成。

此外，反转辅助部件31与上述第一实施方式相同，被支承于横板材27的板材26支承固定。具体而言，反转辅助部件31的一端部配置为距上述凹陷部4a的上端侧向上方具有既定间隔Sc、距上端缘（反转部件23的外周缘向上方转动的一侧的上端缘）向外方具有既定间隔Sd。

上述间隔Sc希望根据合金块M的大小而设定在例如凹陷部4a的深度尺寸的0.1％～20％的范围内。

在此，在电极12（钨12a）和设置的炉缸4的凹陷部4a之间进行电弧放电。因此，如果反转辅助部件31位于炉缸4的附近，则有时对反转辅助部件31进行电弧放电。

因此，反转辅助部件31与炉缸4具有间隔Sc地分离、并且其借助令横板材27为陶瓷材料等的方式而为与壳体2绝缘的状态（即以电气地浮起的状态配置），从而抑制电极12（钨12a）与反转辅助部件31之间的电弧放电的发生。此外，通过令反转辅助部件31由上述那样的材质形成，即便在反转辅助部件31中有放电电流流过而一次提供大量的热量，也能够防止反转辅助部件31的熔解。

此外，上述间隔Sd希望设定为例如5mm左右，由此，反转辅助部件31至少覆盖反转部件23的外周缘向上方转动一侧的凹陷部4a的上端缘。优选如图所示，为不会阻碍反转部件23的旋转地利用反转辅助部件31在反转部件23的旋转轨道的外侧覆盖凹陷部4a的整体的状态。

根据这样的形态的反转辅助部件31，即便在借助反转部件23的旋转而被向炉缸4的上方抬起的合金块M从反转部件23的旋转轨道脱离时，也能够利用反转辅助部件31阻挡合金块M，令其快速地反转落下而返回凹陷部4a。

此外，即便反转部件23与产生于凹陷部4a的上端缘部的固着物接触而将该固着物或者合金块M弹起，由于这些与反转辅助部件31的内表面抵接，所以能够防止合金块M从凹陷部4a飞出。

这样地根据本发明的第二实施方式，不仅能够借助向上方具有截面圆弧状的凹形状的反转辅助部件31而与上述第一实施方式同样地令合金块M向凹陷部4a迅速地反转落下，还能够防止由于反转部件23与凹陷部4a的上端缘部产生的固着物接触而导致的合金块M等从凹陷部4a飞出。

接着，使用图10、图11说明本发明的第三实施方式。图10是示意地表示熔解室2a的内部的立体图，图11是反转部件23a以及反转辅助部件32的剖视图。

在该第三实施方式中，与上述第二实施方式相比取代反转辅助部件31而设置反转辅助部件32这一点不同。具体而言，反转辅助部件32与图8、9所示的反转辅助部件31仅形状不同，如图所示为在上下端具有开口的圆筒形状。

反转辅助部件32与上述第二实施方式同样，被支承于横板材27的板材26支承固定。具体而言，与第二实施方式相同，反转辅助部件32的一端部配置为距上述凹陷部4a的上端侧向上方具有既定间隔Sc、距上端缘（反转部件23的外周缘朝向上方转动的一侧的上端缘）向外方具有既定间隔Sd。

由此反转辅助部件32的下开口至少覆盖反转部件23的外周缘朝向上方转动侧的凹陷部4a的上端缘。优选如图所示，成为借助反转辅助部件32的下开口覆盖凹陷部4a的整体的状态。

此外，反转辅助部件32的高度尺寸（筒长度）Se为了防止合金块M从凹陷部4a飞出而至少形成为与凹陷部4a的深度相同的程度以上。高度尺寸（筒长度）Se的上限只要不支着壳体2的顶板即可，但实际上希望在调查了合金块M弹起高度后以具有裕量的尺寸形成。

此外，反转辅助部件32的材质也希望由与上述第二实施方式同样的材质形成。

根据这样的圆筒状的反转辅助部件32，即便在借助反转部件23的旋转而被向炉缸4的上方抬起的合金块M从反转部件23的旋转轨道脱离时，也能够利用反转辅助部件32阻挡合金块M，能够令其快速地反转落下而返回凹陷部4a。

此外，即便反转部件23与产生于凹陷部4a的上端缘部的固着物接触而将该固着物或者合金块M向上方弹起，这些也与反转辅助部件32的内表面接触或者不与内侧面接触而再次落下至凹陷部4a内，所以能够防止合金块M从凹陷部4a飞出。

根据这样的第三实施方式，通过设置圆筒状的反转辅助部件32不仅能够令合金块M向凹陷部4a迅速地反转落下，还能够与上述第二实施方式同样地防止反转部件23与产生于凹陷部4a的上端缘部的固着物接触导致的合金块M等的飞出。

另外，在该第三实施方式中，反转辅助部件32为在上下端具有开口的圆筒形状，但也可以是上端被盖（未图示）封闭的形状（即只要为至少下端侧开口的圆筒形即可）。

此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在其要旨的范围内进行各种变形。例如，在上述实施方式中，借助由伺服马达等构成的旋转机构25令反转部件23旋转，但并不特别地限定于此。也可以构成为设置与旋转轴22连接的手柄，通过操作者旋转手柄而令反转部件23旋转。

此外，在上述的实施方式中，为长方体的炉缸4，但也可以令上表面为圆形而将多个凹陷部4a在同心圆上沿圆周配置。

进而，在上述的实施方式中，将凹陷部4a在与炉缸4的使用动力的移动方向正交的方向（宽度方向）上配置两列，但不限定为两列，也可以仅为一列。此外，也可为配置更多凹陷部4a的构成（例如三列以上），此时，炉缸4的移动优选在正交的两个方向上都使用动力而按照控制信号令其移动。

此外，在上述的实施方式中，旋转轴22与炉缸4的上表面平行地配置，但在如上所述地令凹陷部4a在与炉缸4的使用动力的移动方向正交的方向（宽度方向）上仅为一列时，旋转轴22不一定必须与炉缸4的上表面平行。例如，在想要将在旋转轴22与旋转机构25间传递旋转运动的连接器等节省空间地配置时，能够为将反转部件23从斜上方插入凹陷部4a的方式（即旋转轴22不是与炉缸上表面平行而是具有既定的倾斜角的状态）。上述倾斜角需要为45°以下，具体而言，其角度根据合金块M的大小、由炉缸4的润湿性等决定的合金块M（粗合金块）的形状决定。

此外，在上述的实施方式中，如图12（a）所示，反转部件23形成为环状，但并不特别地限定于此。反转部件23只要形成为能够与旋转轴22（参照图1）的旋转一起旋转且其外周缘沿形成于炉缸4的凹陷部4a的内表面旋转移动、能够将生成于凹陷部4a的合金块M向炉缸4的上方抬起而令其反转，则为何种形状都可以。

例如，反转部件23也可以如图12（b）所示，为将在中心形成有贯通孔的环形对半切开的半圆环状、或者如图12（c）所示，为局部地具有圆弧的局部环状。进而，在反转部件23为局部环状时，如图12（d）所示，即便在左右的旋转轴22中的一方侧缺失的状态（在旋转轴22的顶端形成局部环的形状）下，只要该局部环是与合金块M的大小对合的形状即可。

Claims (9)

1.一种电弧熔解炉装置，具有：形成熔解室的壳体、设置在该熔解室的内部的具有凹陷部的炉缸、将投入到上述凹陷部的金属材料加热熔解而生成粗合金块的加热机构，其特征在于，

设置有：反转部件，被立设在上述熔解室的内部的支承部件支承为旋转自如，其外周缘沿上述凹陷部的内表面旋转移动而将在该凹陷部中生成的合金块向炉缸的上方抬起并令其反转；

反转辅助部件，设置在上述凹陷部的上方且上述反转部件的旋转轨道的外侧，

在上述合金块与反转辅助部件抵接时，利用上述反转辅助部件令该合金块向上述凹陷部落下。

2.根据权利要求1所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转辅助部件形成为具有弹性的板状，且以向上述炉缸的上表面侧形成凹曲面的方式弯曲，并且在其下端部被支承固定，上端部形成为自由端，

在上述合金块与上述反转辅助部件抵接时，反转辅助部件挠曲，并且借助上述反转辅助部件令该合金块向上述凹陷部落下。

3.根据权利要求1所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转辅助部件形成为具有朝向上方而截面圆弧状的凹陷的倒碗形，

该反转辅助部件配置为至少覆盖上述反转部件的外周缘向上方转动侧的上述凹陷部的上端缘。

4.根据权利要求1所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转辅助部件形成为至少在下端侧具有开口的既定长度的筒状，

上述开口配置为至少覆盖上述反转部件的外周缘向上方转动侧的上述凹陷部的上端缘。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转辅助部件相对于上述炉缸的上表面具有既定的间隔地配置，与上述炉缸电气地绝缘。

6.根据权利要求5所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转辅助部件由导热率为200W/m·K以上的材质形成。

7.根据权利要求6所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转辅助部件由铜或者含有铜的合金形成。

8.根据权利要求1至7的任意一项所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转部件为在中心形成有贯通孔的环状，

与上述反转辅助部件抵接的合金块通过上述反转部件的贯通孔而向上述凹陷部落下。

9.根据权利要求1至7的任意一项所述的电弧熔解炉装置，其特征在于，

上述反转部件为半圆环状或者局部地具有圆弧的局部环状。

Images