CN108139162B - 混合式金属熔化炉 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供能够抑制设置于炉盖的燃烧器长时间暴露于高热而寿命变短，并且也能够使用炉盖来保持熔融金属的混合方式金属熔化炉。混合式金属熔化炉10具备：容纳被熔化金属的坩埚11、和使感应电流在被熔化金属中流动而对其加热的感应线圈24。将坩埚11的开口部21的上方闭塞的炉盖13、14具有：设置有对坩埚11内喷射火焰的燃烧器41的第一炉盖13、和未设置有燃烧器41的第二炉盖14。在使被熔化金属熔化的情况下，第一炉盖13配置于闭塞开口部21的位置，另一方面在坩埚11内保持熔融金属的情况下，使第一炉盖13从开口部21脱离后使第二炉盖14配置于闭塞开口部21的位置。

Description

混合式金属熔化炉

技术领域

本发明涉及并用了感应加热和基于燃烧器的加热的混合式的金属熔化炉。

背景技术

在使金属的熔融物流入铸模而制造铸造品的铸造等中，使用金属熔化炉而使被熔化金属熔化。在该金属熔化炉中，一般存在有通过在容纳被熔化金属的坩埚的周围设置感应线圈，使电流在该感应线圈中流动，从而产生感应电流而对坩埚内的被熔化金属进行加热的感应炉方式。另外，公知有除了该感应炉方式之外，还并用了对坩埚内的被熔化金属喷射燃烧器的火焰并通过该热使被熔化金属熔化的加热方式的混合方式(例如，参照专利文献1)。

在该现有的混合式金属熔化炉中，为了从坩埚的上方喷射燃烧器的火焰，坩埚的开口部成为保持朝向外部开口的状态。在这样的结构中，在使被熔化金属熔化的情况下，坩埚内的热会通过该开口部而释放出来，虽然作为混合式而提高了加热的程度，但存在导致熔化效率的降低、金属熔化炉周围的作业环境恶化之类的担忧。

于是，提出有在坩埚的开口部设置闭塞该开口部的炉盖，并且在该炉盖设置燃烧器这样的结构(例如，参照专利文献2)。若成为这样的结构，则在通过炉盖闭塞开口部而抑制了热释放的状态下，能够使燃烧器的火焰朝向坩埚内的被熔化金属喷射，因此将上述的担忧消除。

专利文献1:日本特开平6-108172号公报

专利文献2:日本特开2013-185719号公报

发明内容

此处，对于在坩埚的开口部设置有炉盖的情况下的热释放抑制功能而言，不仅在使坩埚内的被熔化金属熔化的情况下，在被熔化金属熔化而成为熔融金属后在坩埚内保持该熔融金属的情况下也能够加以利用。该情况下，通过抑制坩埚内的热释放，从而能够减少熔融金属保持所需要的热能的消耗量而避免浪费。

然而，在像这样将带燃烧器的炉盖也应用于熔融金属保持的情况下，在该熔融金属保持状态下，燃烧器也暴露于坩埚内的热中。当然，既然在被熔化金属的加热中使用燃烧器，那么燃烧器具备耐热性。然而，若在熔融金属保持中也使用带燃烧器的炉盖，则燃烧器长时间暴露于高热中，存在燃烧器的寿命变短的担忧。

因此，本发明目的在于提供能够抑制设置于炉盖的燃烧器长时间暴露于高热中而寿命变短，并且也能够使用炉盖来保持熔融金属的混合方式金属熔化炉。

为了实现上述目的，在第一发明中，混合式金属熔化炉具备：坩埚，其在上部设置有开口部，并在内部容纳被熔化金属；炉盖，其闭塞上述坩埚的上述开口部的上方；感应加热单元，其使感应电流在上述坩埚内的被熔化金属中流动而对被熔化金属进行加热；以及燃烧器，其对上述坩埚内喷射火焰，上述混合式金属熔化炉的特征在于，上述炉盖具有：设置有上述燃烧器的第一炉盖、和未设置有上述燃烧器的第二炉盖，具备炉盖移动单元，该炉盖移动单元使上述第一炉盖以及上述第二炉盖分别移动，以便在使上述被熔化金属熔化的情况下，上述第一炉盖配置于闭塞上述开口部的位置，另一方面在上述坩埚内对上述被熔化金属熔化而成的熔融金属进行保持的情况下，使上述第一炉盖从上述开口部脱离后使上述第二炉盖配置于闭塞上述开口部的位置。

在第一发明的基础上，第二发明的特征在于，上述炉盖移动单元具备：第一支承臂，其支承上述第一炉盖；第一炉盖驱动部，其使上述第一支承臂上下移动而使上述第一炉盖配置于闭塞上述开口部的位置与从上述开口部向其上方离开的位置；第二支承臂，其配置于上述第一支承臂的下侧；以及第二炉盖驱动部，其使上述第二支承臂回转动作而使上述第二炉盖配置于闭塞上述开口部的位置与从上述开口部离开的位置。

在第二发明的基础上，第三发明的特征在于，在上述第一支承臂具有以水平状态悬挂支承上述第一炉盖的悬挂支承单元，上述悬挂支承单元具有倾斜追随部，该倾斜追随部在上述第一炉盖配置于上述开口部的情况，使上述第一炉盖追随上述开口部的倾斜而倾斜。

在第二发明或者第三发明的基础上，第四发明的特征在于，在与上述坩埚的上述开口部邻接的位置立设有横截面呈圆形状的轴部，上述第一支承臂以从上述轴部向侧方延伸的方式设置，上述第一炉盖驱动部具备：轴移动单元，其使上述轴部沿其轴线方向移动；和移动引导单元，其限制上述轴部的旋转并且引导上述轴部沿上下移动。

在第四发明的基础上，第五发明的特征在于，具有供上述轴部插通的旋转筒部，上述第二支承臂以从该旋转筒部向侧方延伸的方式设置于上述旋转筒部，上述第二炉盖驱动部使上述旋转筒部旋转驱动。

在第二发明～第五发明中的任一发明的基础上，第六发明的特征在于，上述第一炉盖驱动部使上述第一支承臂回转移动，以使得上述第一炉盖配置于从上述开口部向其上方离开的位置和从该位置回转而从上述开口部的上方区域离开的位置。

在第二发明～第六发明中的任一发明的基础上，第七发明的特征在于，具备集尘管道，该集尘管道以呈环状的方式设置在上述坩埚的上述开口部的周围，在其内周部分具有吸入口，上述第二支承臂设置于如下的高度位置，即、通过其回转动作使上述第二炉盖配置于从上方覆盖上述集尘管道的内侧空间的位置。

根据第一发明，在使坩埚的被熔化金属熔化的情况下，通过带燃烧器的第一炉盖闭塞开口部，因此可抑制释放出热，另一方面在保持熔融金属的情况下，取代该第一炉盖而通过未设置有燃烧器的第二炉盖来闭塞开口部。因此，通过第二炉盖能够抑制热释放并且保持熔融金属，因此也能够抑制在熔融金属保持时燃烧器长期间持续暴露于从坩埚内产生的高热中而使燃烧器的寿命变短。

根据第二发明，在使第一支承臂向上移动而在从坩埚的开口部离开的位置配置了第一炉盖的状态下，若使第二支承臂回转而使第二炉盖配置于闭塞开口部的位置，则能够抑制在熔融金属保持时从开口部释放出热。在该结构中，不需要使第二炉盖上下移动，仅进行回转动作便足够，因此能够简化结构。

根据第三发明，悬挂支承第一炉盖的悬挂支承单元具有倾斜追随部，因此即使在坩埚的开口部倾斜的情况下，也通过追随该倾斜而倾斜了的状态下的炉盖将坩埚的开口部闭塞。由此，即使坩埚的开口部有倾斜，也能够抑制在该开口部与炉盖之间产生多余的缝隙而从此处释放出热。

根据第四发明，轴部沿其轴线方向换句话说沿上下方向移动，由此第一支承臂沿上下移动，伴随于此，第一炉盖的配置在将坩埚的开口部闭塞的位置和从开口部向其上方离开的位置之间变更。

此处，对于轴部而言，其横截面形成为圆形状，因此在沿其上下的移动时有转动的可能性，存在由于该轴部的转动而导致第一炉盖从坩埚的开口部的上方区域脱离的担忧。在这一点上，在第四发明中，通过移动引导单元限制轴部的旋转并且引导轴部沿上下移动，因此能够抑制轴部的转动，并且维持将第一炉盖配置于开口部的上方区域的状态。由此，即使反复进行轴部的沿上下移动，也能够在金属熔化时使第一炉盖可靠地配置于闭塞开口部的位置。

根据第五发明，支承第一炉盖的第一支承臂设置于轴部，支承第二炉盖的第二支承臂设置于供上述轴部插通的旋转筒部。因此，与在一个轴线上设置有轴部和旋转筒部，且将它们设置成具有各自的中心轴线的结构比较，能够简化结构。

根据第六发明，在通过第二炉盖来闭塞坩埚的开口部而保持坩埚内的熔融金属的情况下，通过第一炉盖驱动部，能够使第一炉盖回转而配置于从开口部的上方区域离开的位置。通过将第一炉盖配置于该位置，从而能够减少从熔融金属释放出的热给予燃烧器的影响。

根据第七发明，在坩埚的开口部的周围以呈环状的方式设置有集尘管道。因此，能够从设置于该集尘管道的内周部分的吸入口，将金属熔化时、熔融金属保持时在坩埚内产生的气体、粉尘等悬浮物、金属蒸气(烟雾)等(以下称为“气体等”。)吸入而排出。在覆盖坩埚的开口部的集尘罩方式的集尘装置的情况下，需要覆盖第一炉盖以及第二炉盖这两个炉盖、和变更这两炉盖的配置的炉盖移动单元那样的集尘罩，从而需要大规模的集尘罩。在这一点上，由于成为在坩埚的开口部的周围设置有集尘管道的结构，所以不需要那样的大规模的集尘装置的设置。

附图说明

图1是示出金属熔化炉的俯视图，(a)示出通过炉盖闭塞了坩埚的上方的状态，(b)示出坩埚的上方敞开的状态。

图2是局部剖切而示出金属熔化炉的侧视图。

图3是局部剖切而示出第一炉盖配置于闭塞坩埚的开口部的位置的状态的侧视图。

图4是示出凸轮从动件的设置状态的局部剖视图。

图5是示出第二炉盖的配置变更的情况的金属熔化炉的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对将本发明具体化而成的一实施方式进行说明。本实施方式具体化为除了感应炉方式之外还设置有燃烧器的混合式金属熔化炉。

首先，针对本实施方式的金属熔化炉，对其结构进行说明。图1是示出本实施方式的金属熔化炉的俯视图。图1中的(a)示出坩埚的上方被炉盖闭塞的状态，(b)示出坩埚的上方敞开的状态。图2是金属熔化炉的侧视图，将其一部分的结构作为剖视图而示出。

如图1以及图2所示，采用混合方式的本实施方式的金属熔化炉10具备：坩埚11、集尘装置12、以及两个炉盖13、14。

坩埚11是具有有底的圆筒形状的容器。如图1的(b)以及图2所示，在坩埚11的上部设置有开口部21。从该开口部21投入包含铸铁等的被熔化金属，由此被熔化金属容纳于坩埚11内。在坩埚11的上端部设置有嘴部22。如图1所示，嘴部22设置为从开口部21朝向侧方突出。在坩埚11内被熔化金属熔化而成的熔融金属经由该嘴部22从坩埚11向浇注容器(省略图示)转移，或向铸模流入。

如图2所示，坩埚11具备感应线圈24。感应线圈24以包围坩埚11的圆筒状部分的周围的方式设置。通过使交流电流在该感应线圈24中流动，由此在坩埚11内产生磁场，从而通过电磁感应而使感应电流在容纳于坩埚11的被熔化金属中流动。此时，利用因被熔化金属其本身的电阻使该被熔化金属发热这一现象，通过该热使被熔化金属熔化。因此，该感应线圈24相当于使感应电流在坩埚11内的被熔化金属中流动而对其进行加热的感应加热单元。

集尘装置12是在使坩埚11内的被熔化金属熔化的情况下，用于将坩埚11内产生的气体、粉尘等悬浮物、金属蒸气(烟雾)等(以下称为“气体等”。)收集而向外部排出的装置。提出有集尘装置12具有利用罩从上方覆盖坩埚11等各种结构，但本实施方式的集尘装置12成为设置于坩埚11的开口部21的周围的环状罩。

如图1所示，集尘装置12具有集尘管道31。集尘管道31呈环状并呈周向的一部分敞开的C字形状，其横截面呈四边形状(参照图2)。集尘管道31以包围坩埚11的开口部21的周围并使该敞开部32配置于嘴部22的上方的方式设置于坩埚11的周围的平面部23。如图2所示，集尘管道31的内部成为通气通路33。通气通路33与吸排装置(省略图示)连接，通过该吸排装置(省略图示)，在通气通路33内形成朝向排气方向的气流。

在集尘管道31的内周面沿着周向而形成有多个吸入口34。吸入口34也形成于相对置而形成敞开部32的各端面35。通过该吸入口34，集尘管道31的内侧空间36、敞开部32与通气通路33之间能够通气。在通气通路33内形成有朝向排气方向的气流，因此形成从集尘管道31的内侧空间36、敞开部32经由吸入口34而流入通气通路33的气流。因此，在使坩埚11内的被熔化金属熔化的情况下产生而到达开口部21附近的气体等从吸入口34流入通气通路33内，并在通气通路33流通后向外部排出。

接下来，对炉盖13、14进行说明。如图1以及图2所示，炉盖13、14是分别具有圆板形状的盖体。炉盖13、14由第一炉盖13和第二炉盖14构成，并如图2所示配置于上下不同的高度位置。各炉盖13、14设置为通过第一炉盖驱动部50以及第二炉盖驱动部70而能够分别变更配置位置。这些第一炉盖驱动部50以及第二炉盖驱动部70相当于炉盖移动单元。

此外，图1中的(b)示出各炉盖13、14均配置于从坩埚11的开口部21的上方区域离开的位置的状态。另外，图2示出第一炉盖13以及第二炉盖14均配置于坩埚11的开口部21的上方区域的状态下的侧面。

首先，对第一炉盖13进行说明。第一炉盖13在对供给至坩埚11的被熔化金属进行加热而使其熔化的情况下，作为闭塞开口部21的盖体而使用。此外，图3是局部剖切而示出该第一炉盖13配置于将坩埚11的开口部21闭塞的位置的状态的侧视图。该图3中，省略第二炉盖14等。

如图1的(b)所示，第一炉盖13的直径L1形成为大于坩埚11的开口部21的直径L2。因此，如图1的(a)以及图3所示，在第一炉盖13配置于将坩埚11的开口部21闭塞的位置的情况下，该开口部21的全域被闭塞。不过，第一炉盖13的直径L1不具有闭塞嘴部22的程度的长度。因此，如图1的(a)以及图3所示，在开口部21被第一炉盖13闭塞的情况下，嘴部22处于敞开的状态，经由嘴部22而维持坩埚11内与外部的连通。

因此，即使在坩埚11的开口部21被第一炉盖13闭塞的情况下，也经由嘴部22而维持坩埚11内与外部的连通。另外，并不是通过第一炉盖13将开口部21密封。这样，在使坩埚11内的被熔化金属熔化的情况下在坩埚11内产生的气体等从嘴部22流出，或从第一炉盖13泄漏。该气体等被上述的集尘装置12收集，向外部排出。

在第一炉盖13设置有多台(如图1所示，在本实施方式中三台)燃烧器41。这些燃烧器41以包围呈圆板形状的第一炉盖13的中心轴线的方式配置。如图2所示，在各燃烧器41连接有气体供给管42，通过这些气体供给管42对各燃烧器41供给燃气。

在第一炉盖13中，在设置有燃烧器41的位置形成有喷射用孔43，燃烧器41在第一炉盖13配置于将坩埚11的开口部21闭塞的位置的情况下，从其火焰喷射口经由喷射用孔43而对坩埚11内喷射火焰。因此，容纳于坩埚11内的被熔化金属被来自其上方的火焰加热。该加热与上述的被熔化金属的感应加热相辅相成而对该被熔化金属进行加热。

接下来，对变更该第一炉盖13的配置的第一炉盖驱动部50进行说明。第一炉盖驱动部50是用于驱动第一炉盖13而变更其配置位置的装置。如图1、图2以及图3所示，该第一炉盖驱动部50在设置于坩埚11的周围的平面部23，与该坩埚11邻接地设置。

第一炉盖驱动部50具有作为轴部的驱动轴部51。驱动轴部51沿与平面部23正交的方向延伸，并且横截面呈圆形状。在驱动轴部51的上端部设置有在其侧方延伸的第一支承臂52。在第一支承臂52支承有第一炉盖13。该第一支承臂52也构成炉盖移动单元。

在第一炉盖13的中心部(重心部分)设置有朝上方延伸的连结部件53，该连结部件53连结于第一支承臂52的前端部。在该第一支承臂52与连结部件53的连结部分，在连结部件53形成有沿着上下方向的长孔54。另一方面，在第一支承臂52设置有插通于该长孔54的安装轴部55。通过像这样将第一支承臂52的安装轴部55设置于连结部件53的长孔54，从而在第一支承臂52的前端部，第一炉盖13成为水平状态而被悬挂支承。

另外，第一支承臂52的安装轴部55能够沿着长孔54移动，因此在该连结部分设置了游隙的状态下，将第一支承臂52与连结部件53连结。另外，通过横截面呈圆形状的安装轴部55，连结部件53、第一炉盖13也能够倾斜。因此，即使坩埚11的开口部21、其周缘部不是水平状态而是产生了稍微的倾斜，若第一炉盖13与周缘部抵接，则第一炉盖13也追随该抵接部所具有的倾斜而倾斜。

此外，通过连结部件53、长孔54以及安装轴部55构成悬挂支承单元，其中通过长孔54以及安装轴部55构成倾斜追随部。

另外，如图2所示，第一炉盖驱动部50具有：作为轴移动单元的缸体61、和外筒部62。在平面部23的下方设置有轴容纳筒部63，在其下端安装有缸体61的杆侧端面61a。而且，缸体61设置为杆64的伸缩方向与驱动轴部51的轴线方向相同，并且该轴线方向与杆64的轴线方向一致。杆64的前端安装于驱动轴部51的下端面，成为相同轴线的驱动轴部51以及杆64能够在轴容纳筒部63内上下移动。

外筒部62以从轴容纳筒部63的上部向上方延伸的方式立设于上述平面部23。外筒部62的中心轴线与驱动轴部51以及杆64的中心轴线相同，在该外筒部62的内侧中空部分插通有驱动轴部51。在外筒部62的内表面且在上下的端部设置有轴承部65，通过轴承部65将驱动轴部51支承为能够沿上下方向移动。

另外，在外筒部62的内表面设置有向内侧突出的凸轮从动件66。图4是示出该凸轮从动件66的设置状态的局部剖视图。如图4所示，凸轮从动件66设置有一对，它们以在彼此之间隔着驱动轴部51的状态正对面地设置。

另一方面，在驱动轴部51的外周面形成有一对引导槽67，各引导槽67成为分别卡合有凸轮从动件66的状态。各个引导槽67由第一引导槽67a和第二引导槽67b构成。第一引导槽67a以沿着驱动轴部51的轴线方向呈直线状的方式形成。第二引导槽67b从第一引导槽67a的下端沿着周向并且朝向斜下方形成。因此，驱动轴部51的移动通过凸轮从动件66与第一引导槽67a以及第二引导槽67b的凸轮作用，被这些引导槽67a、67b引导。

如图3所示，在第一炉盖13配置于将坩埚11的开口部21闭塞的位置的状态下，凸轮从动件66配置于第一引导槽67a的上端部。在该状态下，缸体61的杆64没入，驱动轴部51配置于其上下移动范围的下端位置。若从该状态起驱动缸体61而使杆64伸长，则驱动轴部51向上移动。伴随该驱动轴部51的移动，第一支承臂52以及第一炉盖13也朝向开口部21的上方移动。该情况下，通过呈直线状的第一引导槽67a与凸轮从动件66的凸轮作用，引导驱动轴部51向上方的移动。由此，在驱动轴部51向上方移动的情况下，抑制驱动轴部51的转动。该情况下，凸轮从动件66以及第一引导槽67a相当于移动引导单元。

如图3双点划线所示那样，驱动轴部51、第一支承臂52以及第一炉盖13向上方移动直至凸轮从动件66位于第一引导槽67a的下端。其后，若进一步使缸体61的杆64伸长，则凸轮从动件66进入第二引导槽67b。由此，通过以沿着周向倾斜的方式延伸的第二引导槽67b与凸轮从动件66的凸轮作用，驱动轴部51一边转动一边向上方移动。由此，第一支承臂52以及第一炉盖13一边回转一边向上方移动，从而如图1的(b)所示配置于从坩埚11的开口部21的上方区域离开的位置。

此外，第二引导槽67b设定为驱动轴部51的回转角换句话说第一支承臂52以及第一炉盖13的旋转角成为80°。

其后，如图3所示，再次使第一炉盖13配置于闭塞开口部21的位置的情况下，执行与以上相反的动作。即，若使处于伸长的状态的缸体61的杆64没入，则首先通过第二引导槽67b与凸轮从动件66的凸轮作用，驱动轴部51一边向相反方向转动一边向下方移动。伴随于此，第一支承臂52以及第一炉盖13向相反方向回转，第一炉盖13配置于开口部21的上方区域。其后，若进一步使缸体61的杆64没入，则通过第一引导槽67a与凸轮从动件66的凸轮作用，驱动轴部51向下方移动，伴随于此第一支承臂52以及第一炉盖13也向下方移动。而且，若凸轮从动件66成为配置于第一引导槽67a的上端的状态，则第一炉盖13配置于闭塞开口部21的位置。

接下来，也进一步参照图5对第二炉盖14进行说明。图5是示出金属熔化炉10的俯视图，且示出第二炉盖14的配置变更的情况。

第二炉盖14在对被熔化金属熔化而成的熔融金属进行保持的情况下，作为闭塞开口部21的盖体而使用。如图1的(b)所示，第二炉盖14的直径L3形成为大于集尘管道31的内径L4。因此，如图2以及图5所示，若该第二炉盖14配置于坩埚11的开口部21的上方，则在其俯视时，开口部21成为被闭塞的状态。

第二炉盖14具有用于驱动该第二炉盖14而变更该第二炉盖14的配置位置的第二炉盖驱动部70。如图1以及图2所示，该第二炉盖驱动部70在设置于坩埚11的周围的平面部23，与该坩埚11邻接地设置。

第二炉盖驱动部70具有呈圆筒状的旋转筒部71。旋转筒部71设置于在平面部23设置的支承用筒部72上。旋转筒部71与支承用筒部72设置为其中空部的中心轴线相同，通过夹设于两者之间的旋转部件73，旋转筒部71能够以其中心轴线为中心而转动。支承用筒部72设置于构成第一炉盖驱动部50的外筒部62的外周侧，并插通有外筒部62。因此，在旋转筒部71以及支承用筒部72插通有外筒部62以及插通于该外筒部62的驱动轴部51。该情况下，旋转筒部71以及支承用筒部72的中心轴线、与外筒部62以及驱动轴部51的中心轴线相同。

在平面部23与支承用筒部72邻接地设置有旋转驱动部74。在旋转驱动部74的上部，旋转齿轮75以上下方向为旋转中心而设置，并与设置于旋转筒部71的外周部的齿轮部76啮合。因此，若旋转齿轮75旋转，则旋转筒部71旋转。

在旋转筒部71，在其侧方延伸的第二支承臂77设置于第一支承臂52的下侧。在第二支承臂77以呈水平状态的方式支承有第二炉盖14。对于第二支承臂77而言，其前端部延伸至第二炉盖14的中心部，在下端部安装有第二炉盖14。被第二支承臂77支承的状态下的第二炉盖14配置于比集尘管道31的上表面稍微高的位置。此外，该第二支承臂77也构成炉盖移动单元。

第二炉盖驱动部70具有这样的结构，因此通过驱动旋转驱动部74而使旋转齿轮75旋转，从而使第二炉盖14转动(回转)。通过该回转，第二炉盖14在如图5所示配置于坩埚11的开口部21的上方的位置、和如图1的(b)所示从开口部21的上方区域离开的位置之间变更配置。该情况下的第二支承臂77以及第二炉盖14的回转角与第一支承臂52以及第一炉盖13相同，设定为80°。

如图2以及图5所示，在第二炉盖14配置于开口部21的上方的状态下，第二炉盖14配置于集尘管道31的内侧空间36的上方。此处，如上述那样，第二炉盖14配置于比集尘管道31的上表面稍微高的位置。另外，第二炉盖14的直径L3形成为大于集尘管道31的内径L4。因此，通过在集尘管道31的内侧空间36的上方配置第二炉盖14，从而将该内侧空间36闭塞，由此将坩埚11的开口部21的上方闭塞。由此，在坩埚11内保持热而抑制朝向外部的热释放，因此能够保持坩埚11内的熔融金属

使用具有以上的结构的金属熔化炉10而使被熔化金属熔化的熔化作业、熔融金属的保持如以下那样进行。

首先，驱动第一炉盖驱动部50以及第二炉盖驱动部70，从而如图1的(b)所示使第一炉盖13以及第二炉盖14配置于从坩埚11的开口部21的上方离开的位置(待机位置)。在该状态下，从敞开的坩埚11的开口部21投入被熔化金属。

接下来，驱动第一炉盖驱动部50，从而如图1的(a)以及图3所示使第一炉盖13从上述的待机位置朝开口部21的上方区域回转，并且从此处向下方移动而配置于闭塞开口部21的位置。在该状态下，使交流电流在感应线圈24中流动而对被熔化金属进行感应加热，并且对燃烧器41供给燃气，从燃烧器41向坩埚11内喷射火焰而对被熔化金属进行加热。

同时，驱动集尘装置12的吸排装置(省略图示)，产生从集尘管道31的内侧空间36向通气通路33流动的气流。由此，金属熔化时产生而从嘴部22导出、或从第一炉盖13漏出的气体等经由吸入口34而流入通气通路33，其后排出。

若被熔化金属的熔化作业结束，则进行驱动第一炉盖驱动部50而使第一炉盖13从闭塞开口部21的位置恢复至待机位置，并将熔融金属向浇注容器(省略图示)转移等下一个作业。

另外，在坩埚11内保持原样保持熔融金属的情况下，驱动第二炉盖驱动部70，从而如图5所示使第二炉盖14水平回转，并从待机位置配置于从上方覆盖集尘管道31的内侧空间36的位置。由此，坩埚11的开口部21的上方被闭塞，因此可抑制来自坩埚11内的热释放，能够适当地保持熔融金属。在将被熔化金属向坩埚11供给的情况下，驱动第二炉盖驱动部70而使第二炉盖14恢复至原来的待机位置。

根据以上说明的本实施方式的金属熔化炉10，获得以下所示的效果。

在使用金属熔化炉10而使坩埚11的被熔化金属熔化的情况下，通过设置有燃烧器41的第一炉盖13闭塞开口部21，因此可抑制熔化时的热释放。另外，在保持坩埚11内的熔融金属的情况下，取代该第一炉盖13而通过未设置有燃烧器41的第二炉盖14来闭塞开口部21。因此，通过第二炉盖14能够抑制热释放并且保持熔融金属，因此在熔融金属保持时，也能够抑制燃烧器41持续暴露于从坩埚11内产生的高热中而使得燃烧器41的寿命变短。

在第一炉盖13配置于从坩埚11的开口部21离开的位置的状态下，若使第二支承臂77回转而在闭塞开口部21的位置配置第二炉盖14，则能够抑制在熔融金属保持时从开口部21释放出热。在该结构中，不需要使第二炉盖14上下移动，仅通过回转动作便足够，因此能够简化结构。

在第一支承臂52与设置于第一炉盖13的连结部件53的连结部分设置有游隙。因此，即使坩埚11不是水平状态而是产生稍微的倾斜，也由于第一炉盖13与该倾斜匹配地倾斜，所以能够抑制在开口部21与第一炉盖13之间形成缝隙而从此处释放出热。

使第一炉盖13的配置移动的第一炉盖驱动部50具有驱动轴部51。该驱动轴部51沿其轴线方向换句话说沿上下方向移动，由此第一支承臂52上下移动，伴随于此第一炉盖13的配置变更为闭塞坩埚11的开口部21的位置和从开口部21向其上方离开的位置。

此处，对于驱动轴部51而言，横截面形成为圆形状，因此在沿其上下的移动时存在转动的可能性，存在由于该驱动轴部51的转动而使第一炉盖13从坩埚11的开口部21的上方区域脱离的担忧。在这一点上，通过第一引导槽67a与凸轮从动件66的凸轮作用，驱动轴部51被限制转动并且被引导沿上下移动。因此，驱动轴部51的转动被抑制，能够维持将第一炉盖13配置于开口部21的上方区域的状态。由此，由于使第一炉盖13的配置变更，所以即使反复进行驱动轴部51沿上下的移动，也能够在闭塞开口部21的位置可靠地配置第一炉盖13。

通过第一炉盖驱动部50，从而使第一炉盖13回转移动并配置于从坩埚11的开口部21向其上方离开的位置和从该位置回转而从开口部21的上方区域离开的位置。因此，在通过第二炉盖14闭塞开口部21而保持坩埚11内的熔融金属的情况下，使第一炉盖13回转而在从开口部21的上方区域离开的位置配置第一炉盖13。第一炉盖13配置于该位置，由此能够进一步减少从坩埚11内的熔融金属释放出的热给予燃烧器41的影响。

在第一炉盖驱动部50中，在驱动轴部51设置有支承第一炉盖13的第一支承臂52，在供驱动轴部51插通的旋转筒部71设置有支承第二炉盖14的第二支承臂77设置。因此，与在一个中心轴线上设置有驱动轴部51和旋转筒部71且将它们设置成具有各自的中心轴线的结构相比，能够简化结构。

作为集尘装置12，在坩埚11的开口部21的周围设置有呈周向的一部分敞开的C字状的集尘管道31。能够从设置于该集尘管道31的内周部分的吸入口34，将金属熔化时、熔融金属保持时在坩埚内产生的气体等吸入而排出。若临时设置覆盖坩埚11的开口部21的集尘罩方式的集尘装置，则需要覆盖第一炉盖13以及第二炉盖14、与第一炉盖驱动部50以及第二炉盖驱动部70那样的大规模的集尘罩。在这一点上，由于采用了在坩埚11的开口部21的周围设置有集尘管道31的环状罩，所以不需要那样的大规模的集尘装置的设置。

此外，不局限于上述的实施方式，例如也可以如以下那样实施。

(1)在上述实施方式中，采用在使第二支承臂77回转的旋转筒部71插通驱动轴部51以及外筒部62，并使它们的中心轴线相同的结构。也可以取代该结构而将旋转筒部71作为转动轴部设置于与驱动轴部51不同的位置，并设置分别对第一支承臂52和第二支承臂77进行支承的两个支承部件。

(2)在上述实施方式中，设置有集尘装置12，但也可以省略该集尘装置12。该情况下，以使第二炉盖14配置于坩埚11的开口部21的方式设定其高度位置。但为了将金属熔化时、熔融金属保持时产生的气体等排出，优选采用设置了集尘装置12的结构。

另外，在设置集尘装置12的情况下，也可以不采用上述实施方式那样的环状罩，而采用具备如下集尘罩的集尘装置：包括坩埚11的开口部21、两个炉盖13、14、第一炉盖驱动部50以及第二炉盖驱动部70的结构在内，从上浮覆盖它们全体。

(3)在上述实施方式中，第一炉盖驱动部50构成为使第一支承臂52以及第一炉盖13不仅沿上下移动，还回转移动，但也可以采用省略了回转移动的结构。在该结构中，通过使第一炉盖13向上方移动而配置于从开口部21向其上方离开的位置，从而能够抑制来自熔融金属的热给予燃烧器41的影响。

(4)在上述实施方式中，第二炉盖驱动部70构成为使第二支承臂77以及第二炉盖14仅进行回转动作，但也可以采用第二支承臂77以及第二炉盖14不仅回转还沿上下移动的结构。根据该结构，从在坩埚11的开口部21的上方配置有第二炉盖14的状态起，使该第二炉盖14向开口部21侧移动，由此能够抑制在第二炉盖14的周缘部形成缝隙而从此处释放出热。

(5)在上述实施方式中，采用了第一炉盖13在第一支承臂52的前端部被悬挂支承的结构，但也可以采用以使第二炉盖14安装于第二支承臂77的方式将第一炉盖13安装于第一支承臂52的结构。

(6)在上述实施方式中，在第一支承臂52与设置于第一炉盖13的连结部件53的连结部分，通过长孔54和安装轴部55而设置有游隙。也可以省略设置该游隙的结构。不过，从使第一炉盖13追随坩埚11所具有的倾斜而抑制形成缝隙的意义考虑，优选采用设置有游隙的结构。

(7)在上述实施方式中，作为轴移动单元而采用了缸体61，但例如也可以构成为使用齿条以及小齿轮等机械要素而使驱动轴部51上下移动。

附图标记说明

10...混合式金属熔化炉；11...坩埚；13...第一炉盖；14...第二炉盖；21...开口部；23...感应线圈(感应加热单元)；31...集尘管道；34...吸入口；41...燃烧器；50...第一炉盖驱动部(炉盖移动单元)；51...驱动轴部(轴部)；52...第一支承臂(炉盖移动单元)；53...连结部件(悬挂支承单元)；54...长孔(悬挂支承单元；倾斜追随部)；55...安装轴部(悬挂支承单元；倾斜追随部)；61...缸体(轴移动单元)；66...凸轮从动件(移动引导单元)；67a...第一引导槽(移动引导单元)；70...第二炉盖驱动部(炉盖移动单元)；71...旋转筒部；77...第二支承臂(炉盖移动单元)。

Claims (7)

1.一种混合式金属熔化炉，具备：

坩埚，其在上部设置有开口部，并在内部容纳被熔化金属；

炉盖，其闭塞所述坩埚的所述开口部的上方；

感应加热单元，其使感应电流在所述坩埚内的被熔化金属中流动而对被熔化金属加热；以及

燃烧器，其对所述坩埚内喷射火焰，

所述混合式金属熔化炉的特征在于，

所述炉盖具有：设置有所述燃烧器的第一炉盖、和未设置有所述燃烧器的第二炉盖，

具备炉盖移动单元，该炉盖移动单元使所述第一炉盖以及所述第二炉盖分别移动，以便在使所述被熔化金属熔化的情况下，所述第一炉盖配置于闭塞所述开口部的位置，另一方面在所述坩埚内对所述被熔化金属熔化而成的熔融金属进行保持的情况下，使所述第一炉盖从所述开口部脱离后使所述第二炉盖配置于闭塞所述开口部的位置。

2.根据权利要求1所述的混合式金属熔化炉，其特征在于，

所述炉盖移动单元具备：

第一支承臂，其支承所述第一炉盖；

第一炉盖驱动部，其使所述第一支承臂上下移动而使所述第一炉盖配置于闭塞所述开口部的位置与比所述闭塞所述开口部的位置更向上方移动的位置；

第二支承臂，其配置于所述第一支承臂的下侧；以及

第二炉盖驱动部，其使所述第二支承臂回转动作而使所述第二炉盖配置于闭塞所述开口部的位置与从所述开口部离开而敞开所述开口部的位置。

3.根据权利要求2所述的混合式金属熔化炉，其特征在于，

在所述第一支承臂具有以水平状态悬挂支承所述第一炉盖的悬挂支承单元，

所述悬挂支承单元具有倾斜追随部，该倾斜追随部在所述第一炉盖配置于所述开口部的情况下使所述第一炉盖追随所述开口部的倾斜而倾斜。

4.根据权利要求2所述的混合式金属熔化炉，其特征在于，

在与所述坩埚的所述开口部邻接的位置立设有横截面呈圆形状的轴部，

所述第一支承臂以从所述轴部向侧方延伸的方式设置，

所述第一炉盖驱动部具备：

轴移动单元，其使所述轴部沿其轴线方向移动；和

移动引导单元，其限制所述轴部的旋转并且引导所述轴部沿上下移动。

5.根据权利要求4所述的混合式金属熔化炉，其特征在于，

具有供所述轴部插通的旋转筒部，所述第二支承臂以从该旋转筒部向侧方延伸的方式设置于所述旋转筒部，

所述第二炉盖驱动部使所述旋转筒部旋转驱动。

6.根据权利要求2所述的混合式金属熔化炉，其特征在于，

所述第一炉盖驱动部还能够使所述第一支承臂回转移动，以使得所述第一炉盖配置于比所述闭塞所述开口部的位置更向上方移动的位置和从该位置回转而从所述开口部的上方区域离开的位置。

7.根据权利要求2所述的混合式金属熔化炉，其特征在于，

具备集尘管道，该集尘管道以呈环状的方式设置在所述坩埚的所述开口部的周围，在其内周部分具有吸入口，

所述第二支承臂设置于如下的高度位置，即、通过其回转动作使所述第二炉盖配置于从上方覆盖所述集尘管道的内侧空间的位置。