CN108332569A - 熔化炉的涡流室以及熔化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种熔化炉的涡流室以及熔化炉，在将团块投入熔化炉的涡流室的情况下，能够尽可能防止熔融金属的飞散。本发明的熔化炉的涡流室具备：设置在熔化室(1)的侧面的外周壁(21)；配置在外周壁的半径方向内侧的内周壁(22)；闭塞外周壁的下端的底壁(23)；以及搅拌空间，其是形成在外周壁与内周壁之间的熔融金属的搅拌空间(24)，利用配置在外部的非接触型搅拌器(3)的作用搅拌熔融金属。并且，外周壁具备：内表面呈圆筒状的外周壁主体(21a)；以及从外周壁主体的内表面中的比外周壁主体的内表面的上端靠下侧的位置沿着周向突出的内向突出壁(21b)。

Description

熔化炉的涡流室以及熔化炉

技术领域

本发明涉及对以铝合金为代表的金属的处理材料进行熔化的熔化炉中的投入处理材料的涡流室以及熔化炉。

背景技术

作为熔化炉的涡流室的一例，公知具备圆筒状的周壁、配置在周壁的内侧的隔热筒、以及将周壁与隔热筒之间的下方闭塞的底壁的涡流室(专利文献1)。

在使用包括该涡流室的熔化炉的情况下，驱动配置在隔热筒的内侧的非接触型搅拌器，使涡流室内的熔融金属呈涡旋状回旋，向该成为涡旋状的熔融金属中投入处理材料。并且，在专利文献1中，作为处理材料公开了切削屑、饮料罐、粉碎材料或长条材料等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利5485777号公报

然而，作为处理材料的一例，存在称作团块(briquette)的材料。团块通过冲压加工制造而成，是使规定量的切削屑缩小体积并固化成块状而成的。另外，成为团块原料的切削屑是在对金属进行切削加工时产生的，附着有切削液。因此，在团块的内部含有微量的切削液。

若将这样的团块投入到熔化炉的涡流室，则可能在团块熔化的过程中，熔融金属猛烈地飞散。

其原因可以认为是团块中的液体(切削液)。当将团块投入到熔融金属中时，由于涡流室的内部空间是单纯的圆筒状，因此团块在自身重量的作用下在熔融金属中竖直地向下方下沉，团块的外表面整面被熔融金属覆盖。于是，团块从外表面整面接受熔融金属的热量，至其内部一下子达到高温，团块中的液体一下子成为气体而要膨胀。但是，由于气体的周围被团块自身覆盖，因此团块的内部形成高压，团块在无法承受该高压的瞬间破裂，熔融金属可能顺势飞散。

顺便说明的是，即便将切削屑投入涡流室，也不会像团块那样有熔融金属飞散的情况。其理由在于，切削屑仅在其表面附着有液体，故而即便浸渍到熔融金属中，也仅是液体瞬间成为气体。

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，在将团块投入到熔化炉的涡流室的情况下，能够尽可能地防止熔融金属的飞散。

用于解决课题的手段

本发明的熔化炉的涡流室具备设置在熔化室的侧面的外周壁、配置在外周壁的半径方向内侧的内周壁、闭塞外周壁的下端的底壁、以及在外周壁与内周壁之间使熔融金属回旋的圆筒状的内部空间。并且，外周壁具备内表面呈圆筒状的外周壁主体、以及从外周壁主体的内表面中的比外周壁主体的内表面的上端靠下侧的位置沿着周向突出的内向突出壁。

内向突出壁只要沿外周壁主体的内表面的周向突出即可，例如，也可以沿周向的整周的一部分突出，但为了尽可能延长熔融金属中的团块在内向突出壁之上滚动而回旋的时间，优选采用如下方式。

即，内向突出壁遍及外周壁主体的内表面整周形成。

内向突出壁的上表面不限制是否为水平，但为了使投入到内向突出壁之上的团块容易在熔融金属中熔化，优选采用如下方式。

即，内向突出壁形成为上表面随着朝向半径方向内侧而降低的形状。

在高度方向上，内向突出壁也可以从底壁延长至比外周壁主体的上端靠下侧的位置，但为了增加熔融金属的贮存量而使团块容易熔化，优选采用如下方式。

即，内向突出壁呈具备上表面和下表面的凸缘状。

本发明的熔化炉具备贮存熔融金属的熔化室以及利用涡流使处理材料熔化的涡流室，涡流室设置在熔化室的侧面，熔融金属从涡流室经由连通口进出熔化室。并且，涡流室具备：设置在熔化室的侧面的外周壁；以及将外周壁的下端闭塞的底壁，由耐火件构成的中空的隔热壳体可装卸地设置在内部空间为俯视圆形状的涡流室的中央部，由涡流室与隔热壳体形成俯视圆环状的搅拌空间，在隔热壳体内收容有非接触型搅拌器，涡流室的外周壁具备：内表面呈圆筒状的外周壁主体；以及从外周壁主体的内表面中的比外周壁主体的内表面的上端靠下侧的位置沿着周向突出的内向突出壁。

“俯视圆环状的搅拌空间”不限于周壁与隔热壳体设置为同心圆状的情况下的正圆的圆环状，也包括在虽是周壁的中央部但从中心偏心的位置设置隔热壳体的情况下的偏心的圆环状。偏心量仅限于产生涡流的程度。并且，俯视情况下的隔热壳体的壁厚虽不限制，但若要使非接触型搅拌器的作用充分作用于熔融金属，优选如下那样设为较薄。

即，在俯视时，隔热壳体的壁厚比涡流室的壁厚薄。

涡流室的内侧的底面可以是整个区域为相同高度的平面。在该情况下，来自非接触型搅拌器的移动磁场不会充分作用于与隔热壳体的底部的壁厚部分相当的高度位置的熔融金属。因此，若要消除该情况，优选采用如下方式。

即，在涡流室的内侧的底面具有设置孔，隔热壳体的下端部置于设置孔，非接触型搅拌器的最下端位置在涡流室的内侧的底面以下。

若改变搅拌空间内的熔融金属产生的涡流的行进方向的阻碍件从涡流室的周壁向内突出，则涡流变复杂，还能够提高处理材料的熔化效率，但在该情况下，在阻碍件损伤的情况下难以进行更换。若要消除该情况，优选采用如下方式。

即，使阻碍件从隔热壳体向外突出，该阻碍件改变搅拌空间中的熔融金属产生的涡流的行进方向。

非接触型搅拌器也可以构成为以无法移动的方式收容在隔热壳体内。但是，若要改变搅拌空间内的熔融金属的涡旋的状态，优选采用以下方式。

即，非接触型搅拌器设置成能够在隔热壳体内升降。

发明效果

根据本发明，当投入团块时，能够利用内向突出壁防止团块竖直地向下方下沉。因此，只要将内向突出壁的上方的熔融金属的深度设定为熔化前的团块不会完全沉入的深度而使用，则仅团块的下部浸渍于熔融金属中，故而团块从浸渍的部分逐渐熔化。并且，团块的内部所含有的液体变化为气体，气体变成蒸气而从团块的上部的微小间隙向空气中排出，故而与以往相比，团块难以破裂，熔融金属难以飞散。

另外，若为内向突出壁遍及外周壁主体的内表面整周形成的涡流室，则能够尽可能延长熔融金属中的团块在内向突出壁之上滚动而回旋的时间，熔融金属难以飞散。

另外，若为内向突出壁的上表面形成为随着朝向半径方向内侧而降低的形状的涡流室，则与将内向突出壁的上表面例如设为水平的涡流室相比，即便熔融金属呈涡旋状回旋，内向突出壁的上方的熔融金属的深度在半径方向的全长范围内也是均匀的，因此团块难以整面浸渍于熔融金属中。

另外，若为内向突出壁形成为凸缘状的涡流室，则与例如内向突出壁在高度方向上从底壁延长至比外周壁主体的上端靠下侧的位置的情况相比，熔融金属的贮存量增加，能够尽可能防止熔融金属的搅拌力降低，故而容易使团块熔化。

另外，根据本发明，非接触型搅拌器设置在涡流室的中央部。并且，由于利用包围非接触型搅拌器的外侧的隔热壳体与涡流室形成俯视圆环状的搅拌空间，在该隔热壳体内收容非接触型搅拌器，因此不必将非接触型搅拌器相对于涡流室设置在外周侧，能够相应地减小熔化炉。假设在设置有多个非接触型搅拌器的情况下，也就是说不仅将非接触型搅拌器设置在涡流室的中央还相对于涡流室设置在外周侧的情况下，涡流的产生方式多样化。

另外，通过将被隔热壳体包围的非接触型搅拌器设置在涡流室的中央部，将搅拌空间设为俯视圆环状，从而熔融金属容易形成涡旋，搅拌效率提高。此外，由于隔热壳体的设置位置不仅是涡流室的内侧，还位于涡流室的中央部、即涡流的中心，因此难以被熔融金属损伤。

此外，由于隔热壳体设置为可装卸，因此能够撤除隔热壳体而将涡流室内扩大，附着于涡流室内的渣滓的除去作业变容易。另外，在隔热壳体损伤的情况下，也能够容易地进行隔热壳体的更换作业。因此，若能够迅速地进行更换，还可以几乎不使熔化炉的运转停止。

另外，若在俯视时，隔热壳体的壁厚比涡流室的壁厚薄，则能够利用非接触型搅拌器更加高效地使移动磁场作用于熔融金属。

另外，若非接触型搅拌器的最下端位置在涡流室的内侧的底面以下，则能够高效地使移动磁场作用于搅拌空间内的下部的熔融金属，容易产生涡流。特别是在熔融金属的液面水平低的情况下有效。

另外，若改变搅拌空间中的熔融金属产生的涡流的行进方向的阻碍件从隔热壳体向外突出，则在阻碍件损伤的情况下，在采用阻碍件与隔热壳体为无法装卸的构造时能够一并更换阻碍件和隔热壳体，在采用阻碍件相对于隔热壳体可装卸的构造时还能够仅更换阻碍件。

另外，若非接触型搅拌器设置为能够在隔热壳体内升降，则只要移动到所希望的位置就能改变搅拌空间内的熔融金属的涡旋的状态，故而能够产生的涡旋的状态扩大，能够产生与处理材料相应的涡旋。

附图说明

图1的(a)、(b)是示出本发明的第一实施例的涡流室的剖视图、B-B线剖视图。

图2是示出本发明的第二实施例的涡流室的剖视图。

图3是示出本发明的第三实施例的涡流室的剖视图。

图4的(a)、(b)是示出熔化炉的基本结构的一例的从俯视方向观察时的剖视图、A-A线剖视图。

图5的(a)～(c)是示出本发明的第四实施例的熔化炉的横剖视图、C-C线剖视图、D-D线剖视图。

图6是示出将隔热壳体撤除后的状态的剖视图。

图7是示出将隔热壳体设置在从涡流室的中央偏心的位置的状态的剖视图。

图8是示出本发明的第五实施例的熔化炉的主要部分纵剖视图。

图9是示出本发明的第六实施例的熔化炉的主要部分横剖视图。

图10是示出本发明的第七实施例的熔化炉的主要部分横剖视图

图11是示出本发明的第八实施例的熔化炉的主要部分横剖视图。

附图标记说明

1、100 熔化室

11、1100 侧壁

11a、500a 熔渣淘出口

12、500 门

13、1200 顶壁

14、1300 底板壁

14a、1300a 斜坡

2、200 涡流室

21 外周壁

21a 外周壁主体

21b 内向突出壁

21c 下表面

21d 上表面

22 内周壁

23、2300 底壁

24、2400 搅拌空间

24a 团块贮存空间

25 圆柱状的空间

28 团块支承板

3、800 非接触型搅拌器

4、400 燃烧器

5 连接空间

9 团块

91 直径

92 高度

L 液面

G 尺寸

300 连通口

600 阻碍件

700 隔热壳体

2100 涡流室主体

2200 周壁

2500 设置孔

2600 嵌合孔

8100 旋转轴

8200 升降空间

M 马达

C 中心

具体实施方式

根据图4说明应用本发明的涡流室的熔化炉的基本结构的一例。熔化炉具备贮存熔融金属的熔化室1、利用涡流对处理材料进行熔化并且配置在熔化室1的侧面的涡流室2、对涡流室2内的熔融金属施加搅拌力的非接触型搅拌器3、以及使非接触型搅拌器3转动的旋转机构(省略图示)，熔化炉能够使涡流室2内与熔化室1内的熔融金属进行循环。以下进行详细说明。

熔化室1是贮存熔融金属的空间。熔化室1包括俯视呈环状的侧壁11、使侧壁11的局部开闭的门12、覆盖被侧壁11包围的空间的上方的顶壁13、闭塞被侧壁11包围的空间的底部的底板壁14、以及固定在比侧壁11的上部更靠上侧的位置的燃烧器4。

侧壁11呈矩形，在其一侧面(附图中是右侧面)的前后宽度中央部邻接设置有涡流室2。此外，侧壁11在设置有涡流室2的面以外的面的上部设置有使熔化室1的内部空间与外部空间连通的熔渣淘出口11a。在附图中，侧壁11的上部形成为俯视コ形状，コ形状的开口方向为左方向。并且，门12沿着侧壁11以能够开闭的方式设置于熔渣淘出口11a的外侧。

底板壁14的大半部分为大致水平面，在局部(附图中是左侧)设置有随着朝向熔渣淘出口11a而逐渐增高的斜坡14a。

涡流室2是利用涡流使所投入的铝等处理材料熔化的空间。涡流室2包括俯视时呈同心状地隔开间隔配置的外周壁21及内周壁22、在半径方向上闭塞外周壁21的下端的底壁23、在半径方向上覆盖外周壁21的上端的可开闭的盖(未图示)、以及形成在外周壁21与内周壁22之间的熔融金属的搅拌空间24。

底壁23与熔化室1的底板壁14连续，成为使底壁23的上表面与底板壁14的上表面大致水平地连续的状态。另外，外周壁21以及内周壁22形成为从底壁23立起的状态。并且，在该例中，底壁23、外周壁21以及内周壁22接合为一体。

外周壁21以及内周壁22均呈沿上下方向延伸的圆筒状。外周壁21的一部分形成为与熔化室1的侧壁11接合的状态。另外，外周壁21的圆筒状的内表面与内周壁22的圆筒状的外表面在半径方向上分离，由此形成圆筒状的搅拌空间24。

搅拌空间24的下方被底壁23闭塞，从搅拌空间24的上方投入处理材料。另外，搅拌空间24相对于内周壁22形成在半径方向外侧，而相对于内周壁22在半径方向内侧形成有圆柱状的空间25。圆柱状的空间25在半径方向上与搅拌空间24隔绝。并且，在该圆柱状的空间25中收容有非接触型搅拌器3。

非接触型搅拌器3是移动磁场产生装置，即产生移动磁场而向熔融金属施加旋转力的装置，例如使用永磁铁。对于永磁铁式的非接触型搅拌器3，更详细地说，虽未图示，例如是将在圆周方向上交替配置N极和S极的永磁铁固定在板上而成的搅拌器。通过使该非接触型搅拌器3在内周壁22的内侧旋转，由此产生移动磁场，该移动磁场作用于搅拌空间24内的熔融金属而产生感应电流，由此在熔融金属中产生涡旋力，熔融金属被搅拌。

旋转机构未图示，其被支承在涡流室2的上方，经由齿轮、传送带等将来自马达的旋转力传递至从非接触型搅拌器3的中心向正上方延伸的旋转轴。也就是说，非接触型搅拌器3为经由旋转轴而被悬吊的构造。

另外，在熔化室1与涡流室2的接合部分，将熔化室1的内部空间与涡流室2的搅拌空间24连接的一对连接空间(连通口)5、5形成为将熔化室1的侧壁11与涡流室2的外周壁21贯通的状态。侧视时，一对连接空间5、5形成为面向熔化室1的底板壁14的上表面和涡流室2的底壁23的上表面接合的部分。另外，俯视时，一对连接空间5、5以在外周壁21的圆周方向上隔开间隔的方式形成。各连接空间5的延长方向是俯视时与熔化室1的侧壁11中的设置有涡流室2的面正交的方向，且俯视时与作为外周壁21的内表面的形状的圆的切线方向一致。

上述的熔化炉通过使非接触型搅拌器3在内周壁22内旋转而使搅拌空间24内的熔融金属回旋，产生涡流。从涡流室2的上方向这样的形成涡流的熔融金属中投入处理材料，使处理材料熔化。需要说明的是，熔化室1具备使液面(上表面)保持为恒定高度的溢流部(省略图示)。例如，作为溢流部，能够列举出形成于侧壁11的螺孔。螺孔形成为能够供螺栓插拔，通过在使螺孔开口的状态下使用熔化炉，由此将熔化室1内的熔融金属的液面设定于螺孔的位置，由此涡流室2的液面也保持为恒定高度。

本发明的涡流室2适合使用团块9作为处理材料的情况。在此，团块9的一例如图1所示是圆柱状，具有规定的直径91和规定的高度92。需要说明的是，由于团块91通过对切削屑等进行冲压加工而形成为块状，因此成为在内部形成有微小的间隙，在该间隙中附着有液体的状态。

如图1所示，本发明的第一实施例的涡流室2的外周壁21与所述的基本结构的涡流室2不同。

外周壁21具备内表面为圆筒状的外周壁主体21a、以及从外周壁主体21a的内表面中的比外周壁主体21a的内表面的上端靠下侧的位置沿着圆周方向突出的内向突出壁21b。

内向突出壁21b在外周壁主体21a的内表面遍及圆周方向的整周形成，俯视时呈圆环状。另外，内向突出壁21b在比底壁23靠上侧的位置与底壁23隔开间隔地形成，具有与底壁23对置的下表面21c。也就是说，内向突出壁21b呈具有上表面21d与下表面21c的凸缘状。并且，内向突出壁21b的下表面21c形成为随着朝向半径方向内侧而增高的锥状，另一方面，内向突出壁21b的上表面21d形成为随着朝向半径方向内侧而降低的锥状。

另外，在比内向突出壁21b的上表面21d靠上侧的位置，在内周壁22与外周壁21之间形成有空间部24a，该空间部24a成为团块贮存空间。

内向突出壁21b与内周壁22之间的半径方向的间隔中的最窄的部分的尺寸G设定为，使熔化前的形状的团块9不会直接通过。例如，尺寸G设定为比团块9的直径91和高度92中的较小的一方更小。

上述第一实施例的涡流室2通过使非接触型搅拌器3在内周壁22之中旋转而使搅拌空间24内的熔融金属产生涡流，此时，内向突出壁21b的上表面21d被熔融金属覆盖。另外，利用溢流部的溢流功能，从熔融金属的液面L到内向突出壁21b的上表面的深度(铅垂方向上的间隔)设定为团块9不会完全浸渍的高度。并且，从涡流室2的上方向形成涡流的熔融金属中投入作为处理材料的团块9。在本例的情况下，向团块贮存空间24a投入多个团块9，形成在内向突出壁21b的上表面21d上堆积团块9的状态。于是，理论上来说，最靠下的团块9形成下部浸渍于熔融金属，上部从熔融金属浮起的状态，形成团块9局部浸渍于熔融金属的状态。因此，团块9被局部加热，内部的液体变化为气体。并且，气体成为蒸气而从团块9的上部的微小间隙向空气中排出。也就是说，由于团块9的微小间隙成为蒸气的排出通道，因此与以往那样团块9的整面浸渍于熔融金属的情况(不存在蒸气的排出通道)相比，熔融金属的飞散得以防止。并且，由于内向突出壁21b遍及外周壁主体21a的内表面整周形成，因此熔融金属中的团块9在内向突出壁21b之上滚动而回旋的时间增长。

另外，当形成涡流时，在离心力的作用下，搅拌空间24内的熔融金属的内周侧比外周侧低，但由于内向突出壁21b的上表面21d形成为随着朝向半径方向内侧而降低的形状，因此，例如若与将内向突出壁的上表面设为水平的涡流室比较，由于内向突出壁21b的上方的熔融金属的深度在半径方向的全长范围内是均匀的，因此团块9难以整面浸渍于熔融金属。

另外，由于内向突出壁21b形成为凸缘状，因此搅拌空间24也形成在内向突出壁21b与底壁23之间。搅拌空间24宽阔的情况能够增加熔融金属的贮存量，尽可能防止熔融金属的搅拌力的降低，故而容易使团块9熔化。

本发明的第二实施例的涡流室2与第一实施例的涡流室2的不同之处在于，如图2所示，将内向突出壁21b从比外周壁主体21a的上端靠下侧的位置形成至底壁23这一点、具备在内向突出壁21b的上方配置在外周壁主体21a与内周壁22的半径方向之间的团块支承板28这一点等。

内向突出壁21b在外周壁主体21a的内表面遍及圆周方向的整周形成，其上表面21d在半径方向的全长范围内水平地形成。

团块支承板28呈在上下方向上延伸的筒状，以悬吊的方式被支承。另外，团块支承板28配置为其下端相对于内向突出壁21b的上表面21d隔开间隔。该间隔比熔化前的形状的团块9的尺寸略窄，使团块9在熔化前不朝向搅拌空间24的下侧、即不完全沉入熔融金属中。需要说明的是，在该情况下，内向突出壁21b与内周壁22的半径方向上的间隔形成为相比于熔化前的团块9足够大的尺寸。

另外，在团块支承板28与外周壁主体21a之间形成团块贮存空间24a。需要说明的是，团块支承板28形成为随着朝向下端而直径逐渐增大的锥形状，尽可能地扩大团块贮存空间24a。

本发明的第三实施例的涡流室2与第二实施例的涡流室2的不同之处在于，如图3所示，将内向突出壁21b的上表面21d设为随着朝向半径方向的外侧而逐渐降低的锥形状、换言之即随着从外周壁主体21a朝向半径方向内侧而增高的锥形状这一点、以及不存在团块支承板28这一点。

需要说明的是，本发明的涡流室不限于上述实施例，可以在不脱离其主旨的范围内适当进行变更。

以下，说明本发明的应用上述涡流室的熔化炉的其他实施例。

根据图5说明本发明的第四实施例的熔化炉的基本构造。熔化炉具备贮存熔融金属的熔化室100、以及利用涡流使处理材料熔化的涡流室200，涡流室200设置在熔化室100的侧面，且熔化炉设置有使熔化室100的内部空间与涡流室200的内部空间连通的一对连通口(连接空间)300、300。

熔化室100是贮存熔融金属的空间。熔化室100包括将周围包围的侧壁1100、覆盖被侧壁1100包围的空间的上方的顶壁1200、以及闭塞被侧壁1100包围的空间的底部的底板壁1300。另外，熔化室100在上部安装有燃烧器400。

侧壁1100呈矩形，在其一侧面(附图中是右侧面)的前后宽度中央部连续设置有涡流室200。

此外，侧壁1100在设置有涡流室200的面以外的面的上部设置有将熔化室100的内外连通的一个熔渣淘出口500a。也就是说，侧壁1100在上部形成为俯视コ形状，在附图中左侧面成为熔渣淘出口500a，能够利用一扇熔渣淘出用的门500以能够开闭的方式覆盖熔渣淘出口500a的外侧。

底板壁1300的大半部分为大致水平面，在局部(附图中是左侧)设置有随着朝向熔渣淘出口500a而逐渐增高的斜坡1300a。设为大致水平面的原因在于，使熔化室100的底部相对于水平具有略微的斜度，利用该斜度最终完全回收熔融金属。

涡流室200是利用涡流使所投入的铝等处理材料熔化的空间。涡流室200包括有底圆筒形状的涡流室主体2100、以及闭塞涡流室主体2100的上端开口的能够开闭的盖(未图示)。涡流室主体2100包括圆筒形状(俯视圆环状)的周壁2200、以及闭塞周壁2200的下端的圆形状的底壁2300，形成圆柱状(俯视圆形)的内部空间。圆筒形状的周壁2200的一部分由熔化室100的侧壁1100形成。另外，在俯视圆环形状的周壁2200的局部形成有向外的嵌合孔2600，阻碍件600的外侧部分嵌入该嵌合孔2600。另一方面，阻碍件600的内侧部分呈V字状地形成前端尖锐的形状并向内突出。通过阻碍件600使熔融金属的流动变复杂，提高搅拌效果。需要说明的是，底壁2300与熔化室100的底板壁1300连续地设置于大致水平面。

虽未图示，但涡流室200可以具有上述第一实施例、第二实施例及第三实施例所述的用于防止熔融金属飞散的结构中的任一种。

另外，使熔化室100的内部空间与涡流室200的内部空间连通的一对连通口300、300设置在涡流室主体2100的下部，且在圆周方向上隔开间隔设置。各连通口300的延伸方向是俯视时与熔化室100的侧壁1100中的设置有涡流室200的面正交的方向，且与涡流室主体2100的内周圆的切线方向一致。各连通口300的底面与熔化室100以及涡流室主体2100的内部的底面对合成共面。

在本发明的第四实施例的熔化炉中，如图5所示，在内部空间为俯视圆形状的涡流室200的中央部以可装卸的方式设置有隔热壳体700，由涡流室200和隔热壳体700包围的搅拌空间2400形成为俯视圆环状。并且，非接触型搅拌器800以能够升降的方式收容在隔热壳体700中。以下，对隔热壳体700、非接触型搅拌器800等进行详细叙述。

隔热壳体700为中空且呈有底圆筒状。在俯视的情况下，隔热壳体700的圆环状的壁厚形成为比涡流室200的周壁2200的壁厚薄。壁厚越薄，来自非接触型搅拌器800的移动磁场越是高效地作用于熔融金属。隔热壳体700是与熔化室100以及涡流室200同样的耐火件(耐火浇注料等)，在其内表面侧，同样呈有底圆筒状地设置有铁板等金属板。在万一耐火件破损的情况下，该金属板也能使熔融金属不向非接触型搅拌器800流入。

另外，该隔热壳体700通过仅置于涡流室200的内侧的底面，从而可装卸地设置。隔热壳体700因为是耐火件而很重，不会因搅拌空间2400内的熔融金属的流动而移动。此外，隔热壳体700的上端的高度被决定为，搅拌空间2400内的熔融金属不会进入隔热壳体700中。在此，隔热壳体700的上端比涡流室200的周壁2200更高。在该情况下，覆盖在涡流室200的周壁2200的上端的盖穿过隔热壳体700。需要说明的是，隔热壳体700中的空间成为非接触型搅拌器800的升降空间。

非接触型搅拌器800是移动磁场产生装置，即产生移动磁场而对熔融金属施加旋转力的装置，例如使用永磁铁。对于永磁铁式的非接触型搅拌器800，更详细地说，虽未图示，例如是将在圆周方向上交替配置N极和S极的永磁铁固定在板上而成的搅拌器。通过使该非接触型搅拌器800在隔热壳体700内旋转而产生移动磁场，该移动磁场作用于搅拌空间2400内的熔融金属而产生感应电流，由此在熔融金属中产生涡旋力，熔融金属被搅拌。

使非接触型搅拌器800转动的旋转机构设置在涡流室200的上方。旋转机构被未图示的框架支承，借助齿轮、传送带等将来自马达M的旋转力传递至从非接触型搅拌器800的中心向正上方延伸的旋转轴8100。也就是说，非接触型搅拌器800为经由旋转轴8100而被悬吊的构造。另外，该旋转机构与采用了例如工作缸机构的升降装置8200连结，利用升降机构8200使非接触型搅拌器800在隔热壳体700内升降。在附图中，由于在使非接触型搅拌器800最大幅度下降的情况下，其上端也比涡流室200的高度低，因此能使非接触型搅拌器800升降至所希望的高度。

在上述的第四实施例的熔化炉中，通过使非接触型搅拌器800在隔热壳体700内旋转而使熔融金属产生涡流。由于使从涡流室200的中央部产生的移动磁场发挥作用而使熔融金属旋转，因此与从涡流室200的外周侧作用移动磁场的情况比较，熔融金属的流动不同。从涡流室200的上方向这样的形成涡流的熔融金属中投入处理材料而将其熔化。

由于隔热壳体700仅置于涡流室200的内侧的底面，因此容易进行撤除作业。因此，当附着于涡流室200的周壁2200的氧化铝等的渣滓的量增多时，如图6所示那样使隔热壳体700上升，将涡流室200的内部空间形成为俯视圆形的宽阔空间，在该宽阔空间中进行渣滓的除去作业。另外，还能够仅更换隔热壳体700与非接触型搅拌器800中的至少一者。

由于非接触型搅拌器800是永磁铁式，因此与后述的线性马达式的搅拌器相比，不需要冷却水，电费也降低。

此外，由于隔热壳体700可装卸，因此还能够如图7所示那样，在从内部空间为俯视圆形的涡流室200的中心C偏心的位置设置隔热壳体700。由此，能够使在涡流室200内产生的涡旋的种类多样化。

在本发明的第五实施例的熔化炉中，如图8所示，在涡流室200的内侧的底面形成呈阶梯状低一级的设置孔2500，将隔热壳体700置于该设置孔2500，使隔热壳体700内的非接触型搅拌器800的最下端位置与设置孔2500以外的涡流室200的内侧的底面为相同高度。

设置孔2500在附图中与隔热壳体700的外周形状一致，通过使隔热壳体700的下端部嵌入而进行定位。但是，设置孔2500也可以明显比隔热壳体700的外周形状大，成为设置隔热壳体700的大致基准。

在本发明的第六实施例的熔化炉中，如图9所示，将阻碍件600以可装卸的方式嵌入隔热壳体700的外周部，使阻碍件600的前端尖锐的外侧部分向搅拌空间2400突出。

在本发明的第七实施例的熔化炉中，如图10所示，沿涡流室200的外周设置有俯视半圆状的另一非接触型搅拌器800。该另一非接触型搅拌器800例如采用电磁铁(线性马达)式，通过对线性马达施加三相交流电而产生移动磁场。通过像这样将非接触型搅拌器800设置在涡流室200的中央与涡流室200的外周侧，能够利用多个非接触型搅拌器800对涡流室200内的熔融金属进行搅拌，能够产生多种涡旋。

在本发明的第八实施例的熔化炉中，如图11所示，不存在此前的实施例中的阻碍件600。即，在第八实施例中，将内部空间为俯视圆形状的涡流室200的内周面与设置在涡流室200的中央部的俯视圆筒形的隔热壳体700的外周面设为几乎不存在凹凸的面，将被涡流室200和隔热壳体700包围的搅拌空间2400形成为几乎不存在凹凸的俯视圆环状。在该情况下，也能够充分搅拌涡流室200内的熔融金属。

与第四实施例的熔化炉同样地，第五～第八实施例的熔化炉的涡流室200也可以具有上述第一实施例、第二实施例及第三实施例所述的用于防止熔融金属飞散的结构中的任一种。

另外，本发明的熔化炉不限于上述实施例。例如，也可以在隔热壳体700中配置紧凑化的电磁铁式的非接触型搅拌器800。

Claims (8)

1.一种熔化炉的涡流室，其特征在于，具备：

设置在熔化室的侧面的外周壁；

配置在外周壁的半径方向内侧的内周壁；

将外周壁的下端闭塞的底壁；以及

搅拌空间，其是形成在外周壁与内周壁之间的熔融金属的搅拌空间，利用配置在外部的非接触型搅拌器的作用搅拌熔融金属，

外周壁具备：

内表面呈圆筒状的外周壁主体；以及

从外周壁主体的内表面中的比外周壁主体的内表面的上端靠下侧的位置沿着周向突出的内向突出壁。

2.根据权利要求1所述的熔化炉的涡流室，其特征在于，

内向突出壁在外周壁主体的内表面整周形成。

3.根据权利要求1或2所述的熔化炉的涡流室，其特征在于，

内向突出壁形成为该内向突出壁的上表面随着朝向半径方向内侧而降低的形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的熔化炉的涡流室，其特征在于，

内向突出壁为具备上表面和下表面的凸缘状。

5.一种熔化炉，其具备贮存熔融金属的熔化室以及利用涡流使处理材料熔化的涡流室，涡流室设置在熔化室的侧面，熔融金属从涡流室经由连通口进出熔化室，

其特征在于，

涡流室具备：

设置在熔化室的侧面的外周壁；以及

将外周壁的下端闭塞的底壁，

由耐火件构成的中空的隔热壳体可装卸地设置在内部空间为俯视圆形状的涡流室的中央部，由涡流室与隔热壳体形成俯视圆环状的搅拌空间，在隔热壳体内收容有非接触型搅拌器，

涡流室的外周壁具备：

内表面呈圆筒状的外周壁主体；以及

从外周壁主体的内表面中的比外周壁主体的内表面的上端靠下侧的位置沿着周向突出的内向突出壁。

6.根据权利要求5所述的熔化炉，其特征在于，

在俯视时，隔热壳体的壁厚比涡流室的壁厚薄。

7.根据权利要求5或6所述的熔化炉，其特征在于，

在涡流室的内侧的底面具有设置孔，隔热壳体的下端部置于设置孔中，非接触型搅拌器的最下端位置在涡流室的内侧的底面以下。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的熔化炉，其特征在于，

非接触型搅拌器设置成能够在隔热壳体内升降。