CN219264933U - 金属熔液炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属熔液炉，其课题在于，在将金属材料在金属熔液内熔化时，加快熔化时间。解决上述课题的金属熔液炉(1)具备金属熔化室(13)，该金属熔化室(13)容纳金属熔液(MM)，进行在流动的金属熔液(MM)的液体中使金属材料熔化以及使该金属熔液(MM)升温中的至少一者，在上述金属熔化室(13)的内部具备对上述金属熔液(MM)进行加热的细长状的熔液加热体(2)，上述熔液加热体(2)从上述金属熔化室(13)的侧壁部(13Ds)朝向下方(DS)延伸设置，位于上述熔液加热体(2)的下方(DS)的上述金属熔化室(13)的底面(13Db1)与上述熔液加热体(2)隔开规定的间隔，并且与上述熔液加热体(2)向同方向倾斜。

Description

金属熔液炉

技术领域

本实用新型涉及一种金属熔液炉，其使铝、铝合金等非铁金属等金属熔化、另外使熔化的金属(下文中称为“金属熔液”)升温。

背景技术

使铝、铝合金等非铁金属等金属熔化、另外使金属熔液升温的现有的方法的主流是，在熔炉内投入铸锭、回炉材料、废料(例如称为团块材料、碎片。以下相同)等，使用加热器、燃烧器使它们在金属熔液的液体中熔化、使金属熔液升温。

例如，专利文献1中公开了一种熔炉，其通过来自燃烧器的燃烧气体(火焰)的热使金属材料熔化而制成熔融材料，使该熔融材料升温。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6629477号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

但是，现有的方法还不能说已将加热器、燃烧器的热充分传递至铸锭、回炉材料、废料等金属材料，具有使金属材料熔化、使金属熔液升温需要时间这样的问题。

因此，本实用新型的课题的目的在于，使金属材料在不与空气接触的情况下在金属熔液内熔化(下文中也称为“液体中无氧化熔化”)时，加快熔化时间。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的手段有如下方式。

(第1方式)

一种金属熔液炉，其具备金属熔化室，该金属熔化室容纳金属熔液，进行在流动的金属熔液的液体中使金属材料熔化以及使该金属熔液升温中的至少一者，

该金属熔液炉的特征在于，

在上述金属熔化室的内部具备对上述金属熔液进行加热的细长状的熔液加热体，

上述熔液加热体从上述金属熔化室的侧壁部朝向下方延伸设置，

位于上述熔液加热体的下方的上述金属熔化室的底面与上述熔液加热体隔开规定的间隔，并且与上述熔液加热体向同方向倾斜。

(作用效果)

根据第1方式的金属熔液炉，在熔液加热体与金属熔化室的底面之间的隔开了规定的间隔的间隙中，金属熔液的流动速度加快，因此能够提高从熔液加热体向金属熔液的热传递效率。其结果，能够加快金属熔液内的金属材料的熔化时间。

另外，在现有的将熔液加热体纵向设置的大致立方体或大致长方体等的金属熔化室中，为了将熔液加热体容纳在金属熔化室内，不得不一定程度地增高金属熔化室的高度。但是，若增高金属熔化室的高度，则在将金属熔化室与现有设备(例如是指压铸机的供液设备，该供液设备具有最大约1200mm左右的高度。以下相同)一起设置时，有不少金属熔化室的高度高于上述现有设备的情况。像这样在金属熔化室与上述现有设备产生高度差的情况下，现有设备的运转效率可能会变差。

为了防止产生这样的不良状况，还考虑了下述方法：降低金属熔化室的高度同时加宽宽度，制成与以前的金属熔化室同等程度容量的金属熔化室，并且在该金属熔化室中纵向设置长度短、直径粗的熔液加热体(为了使其具有与以前的熔液加热体同等程度的加热能力，需要增粗直径)。但是，这样的熔液加热体为订制品，因此与以前的熔液加热体相比，价格明显昂贵(10倍左右的价格)，具有初始成本增加的不利状况。

另一方面，在现有的将熔液加热体横向设置的类型的金属熔化室中，由于必须要加宽金属熔化室的宽度，因此金属熔化室的底面的面积必然会增大。随着金属熔化的进展，废弃物会蓄积在金属熔化室的底面，但在金属熔化室的底面的面积大的情况下，废弃物会散落在金属熔化室的底面的各处，因此具有废弃物的回收要花费工时的不利状况。

为了消除以上的不利状况，在第1方式中，按照使熔液加热体倾斜配置的结构，即将熔液加热体从金属熔化室的侧壁部朝向下方延伸的方式进行设置。通过设为这样的结构，与将熔液加热体纵向设置的类型的现有金属熔化室相比，能够降低金属熔化室的高度。其结果，能够防止现有设备等的运转效率降低的不利状况的发生。另外，与将熔液加热体横向设置的类型的现有金属熔化室相比，能够减小金属熔化室的底面的面积，因此能够减少蓄积在金属熔化室的底面的废弃物的回收工时。

此外，在第一实施方式中，金属熔化室的底面与熔液加热体隔开规定的间隔，并且与熔液加热体向同方向倾斜。这样，通过使金属熔化室的底面倾斜，上述废弃物聚集在金属熔化室的底面中的最低部分，因此能够进一步减少蓄积在金属熔化室的底面的废弃物的回收工时。

此外，通过使金属熔化室的底面倾斜，与现有的大致立方体或大致长方体等的金属熔化室相比，能够减少金属熔化室的容积，能够减少容纳在金属熔化室中的金属熔液的量。因此，若熔液加热体的输出与以往相同，则与金属熔液减少相应的熔液加热体的热能够用于金属熔液的升温，结果能够缩短金属熔液的升温时间。

(第2方式)

如上述第1方式的金属熔液炉，其中，

上述金属熔化室的底面具有：

位于上述熔液加热体的下方且与上述熔液加热体大致平行地倾斜的倾斜面；以及

从上述倾斜面的下端部向侧方延伸的侧方延伸面，

上述侧方延伸面上为金属熔液所包含的废弃物集积的废弃物集积部。

(作用效果)

现有的金属熔液炉还存在下述问题。即，将铸锭、回炉材料、废料等投入到金属熔液炉中时，外部的空气与金属熔液炉内的金属熔液接触。另外，充满在金属熔化室的上盖与金属熔液之间的空间中的空气与金属熔液接触。如以上这样空气与金属熔液接触时，在金属熔液内会产生氧化物。此外，由于在铸锭等中包含铜、铁、锌等重金属，因此在铸锭等熔化时会产生副产物。这些氧化物、副产物随着时间的经过会散落蓄积在金属熔化室的底面，因此具有在使用长把杓等对它们进行回收时要花费工时的问题。

金属熔液中包含的废弃的物质(是指上述氧化物、副产物，以下称为“废弃物”)随着时间的经过在重力的作用下渐渐地降落到金属熔化室的底面。此时，如第2方式所示，通过使金属熔化室的底面的一部分倾斜，能够使废弃物滞留在从倾斜面的下端部向侧方延伸的侧方延伸面上。即，废弃物并非散落在金属熔化室的整个底面，而是自然地集积在侧方延伸面上。因此，在使用长把杓等回收废弃物时，只要舀取集积在侧方延伸面上的这些废弃物即可，因此能够提高废弃物的回收效率。

(第3方式)

如上述第1方式的金属熔液炉，其中，

在上述金属熔化室的上部设有覆盖上述金属熔化室的盖，

位于上述熔液加热体的上方的上述金属熔化室的盖与上述熔液加热体隔开规定的间隔，并且与上述熔液加热体向同方向倾斜。

(作用效果)

根据第3方式的金属熔液炉，在熔液加热体与金属熔化室的盖之间的间隙中，金属熔液的流动速度加快，因此能够提高从熔液加热体向金属熔液的热传递效率。其结果，能够进一步加快金属熔液内的金属材料的熔化时间。

另外，由于上述金属熔化室的盖与上述熔液加热体向同方向倾斜，因此与现有的大致立方体或大致长方体等的金属熔化室相比，金属熔化室的容积减小，由此能够减少所容纳的金属熔液的量。因此，若熔液加热体的输出与以往相同，则与金属熔液减少相应的熔液加热体的热能够用于金属熔液的升温，结果能够缩短金属熔液的升温时间。

(第4方式)

一种金属熔液炉，其具备金属熔化室，该金属熔化室容纳金属熔液，进行在流动的金属熔液的液体中使金属材料熔化以及使该金属熔液升温中的至少一者，

该金属熔液炉的特征在于，

在上述金属熔化室的内部具备对上述金属熔液进行加热的细长状的熔液加热体，

上述熔液加热体从上述金属熔化室的侧壁部朝向下方延伸设置，

在上述金属熔化室的上部设有覆盖上述金属熔化室的盖，

位于上述熔液加热体的上方的上述金属熔化室的盖与上述熔液加热体隔开规定的间隔，并且与上述熔液加热体向同方向倾斜。

(作用效果)

根据第4方式的金属熔液炉，在熔液加热体与金属熔化室的盖之间的隔开了规定的间隔的间隙中，金属熔液的流动速度加快，因此能够提高从熔液加热体向金属熔液的热传递效率。其结果，能够加快金属熔液内的金属材料的熔化时间。

另外，由于上述金属熔化室的盖与上述熔液加热体向同方向倾斜，因此与现有的大致立方体或大致长方体等的金属熔化室相比，金属熔化室的容积减少，由此能够减少所容纳的金属熔液的量。因此，若熔液加热体的输出与以往相同，则与金属熔液减少相应的熔液加热体的热能够用于金属熔液的升温，结果能够缩短金属熔液的升温时间。

实用新型的效果

根据本实用新型，将金属材料在金属熔液内熔化时，能够加快熔化时间。

附图说明

图1是示出第一实施方式的金属熔液炉的示意性俯视图。

图2是图1的金属熔化室的Z1-Z1线的截面图。

图3是示出液流生成装置和液流生成室的一例的示意性截面图。

图4是示出第二实施方式的金属熔液炉的示意性俯视图。

图5是图4的金属熔化室的Z2-Z2线的截面图。

图6是示出第三实施方式的金属熔液炉的示意性俯视图。

图7是示出比较例的金属熔化室的截面图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式进行说明。

以下参照附图对本实用新型的金属熔液炉1的适宜的实施方式进行说明。需要说明的是，以下的说明和附图只不过例示出本实用新型的实施方式的一例，不应解释为将本实用新型的内容限定于该实施方式。

(第一实施方式)

将本实用新型的金属熔液炉1的第一实施方式示于图1。该金属熔液炉1具有：投入铸锭的铸锭投入室11；投入回炉材料的回炉材料投入室12；进行在流动的金属熔液MM的液体中使金属材料熔化以及使金属熔液MM升温中的至少一者的金属熔化室13；具备使金属熔液MM流动的液流生成装置4的液流生成室14；除去金属熔液MM内的残渣的残渣除去室15；以及熔化了金属材料的金属熔液MM进行出液的出液室16。

需要说明的是，关于在上述金属熔化室13中进行的金属材料的熔化，将利用流动的金属熔液MM而在铸锭投入室11内或回炉材料投入室12内未完全熔化干净的铸锭、以及利用流动的金属熔液MM在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料在金属熔化室13中熔化。

(金属熔液MM的液流)

铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13、液流生成室14和残渣除去室15依序配置成环状。下面对金属熔液MM的液流进行详细说明。

首先，将铸锭投入到铸锭投入室11的金属熔液MM内，将包含利用流动的金属熔液MM在铸锭投入室11内熔化的铸锭以及在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭的金属熔液MM通过第一传送路W1流向回炉材料投入室12。之后，在回炉材料投入室12内回炉材料被重新投入到金属熔液MM内。该回炉材料为在铸造过程中产生的废弃部分，因此呈现各种形状。将回炉材料投入到回炉材料投入室12中之前，利用破碎装置预先将回炉材料破碎，利用输送机将破碎后的回炉材料输送，投入到回炉材料投入室12。包含利用流动的金属熔液MM在回炉材料投入室12内熔化的回炉材料以及在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料的金属熔液MM通过第二传送路W2流向金属熔化室13。

在金属熔化室13中，利用熔液加热体2(例如加热器)将金属熔液MM加热，进行以下中的至少一者：(1)将金属熔液MM中的未完全熔化干净的铸锭和回炉材料中的至少一者熔化、以及(2)使金属熔液MM升温。

金属熔化室13内的一部分金属熔液MM通过第三传送路W3流向液流生成室14。在液流生成室14中，通过液流生成装置4生成按照铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13、液流生成室14、残渣除去室15、铸锭投入室11…的顺序流动的金属熔液MM的循环流。液流生成室14内的金属熔液MM通过第四传送路W4流向残渣除去室15。

如以上所示，优选使金属熔液MM在铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13、液流生成室14、残渣除去室15之间循环。使金属熔液MM循环的目的如下所述。

即，铸锭、回炉材料(下文中称为“对象物”)直接以固体状态投入到金属熔液MM的液体中，在金属熔液MM内对象物本身处于未与空气接触的无氧化状态。并且，由于金属熔液MM包围对象物整体，因此金属熔液MM的热均匀地传递至对象物，对象物开始熔化。此时，包围对象物整体的部分(周边)的金属熔液MM的温度降低，金属熔液MM呈现出不均匀的温度分布。为了消除该不均匀的温度分布、保持均匀的温度，使金属熔液MM循环。

此处，对液流生成装置4的构成进行详细说明。图3中示出了液流生成装置4的一例的概要。该液流生成装置4具有：设于液流生成室14的外侧的电动机4A；从液流生成室14的上方US朝向下方DS延伸、利用上述电动机4A进行旋转的旋转轴4B；以及位于液流生成室14的下部、设于上述旋转轴4B的下端部的搅拌桨4C。旋转轴4B具有位于液流生成室14的内部的从动轴4Ba、以及位于液流生成室14的外侧上方的输出轴4Bb。另外，在电动机4A的上部还设有另外的旋转轴4Aa。在上述输出轴4Bb和旋转轴4Aa分别安装有齿轮4Ga、4Gb，这些齿轮4Ga、4Gb利用带4V连结。通过以上的结构，电动机4A使搅拌桨4C旋转。图3中使搅拌桨4C顺时针旋转，但在希望金属熔液MM的液流相反的情况下，使搅拌桨4C的旋转方向OT为反方向(逆时针)即可。

在液流生成室14的下部侧壁的一侧(附图左侧)设有从金属熔化室13流入液流生成室14的金属熔液MM的供给口14A，在液流生成室14的下部侧壁的另一侧(附图右侧)设有从液流生成室14流出到残渣除去室15的金属熔液MM的排出口14B。另外，在液流生成室14的上方设有盖14C，使得液流生成室14内的金属熔液MM不会散落到外部。需要说明的是，在图3的示例中未图示出绝热材料20，但为了防止金属熔液MM的温度降低，优选在液流生成室14的容器14D的外侧设置绝热材料20。

另外，图3的液流生成装置4和液流生成室14的构成只不过示出了一例，这些构成可以适宜地变更。例如可以为将电动机4A直接安装于输出轴4Bb、使搅拌桨4C的形状为螺杆型或螺旋桨型等(图3的搅拌桨4C为叶轮型)、不使用搅拌桨4C而从喷嘴喷入氮等气体的形态。另外，关于搅拌桨4C、供给口14A和排出口14B的位置，为了使金属熔液MM有效地流动，优选为相同高度，但这些高度也可配置在图3所示的位置的上侧US。

此外，在图3的液流生成室14的容器14D的内空间中，由搅拌桨4C生成的金属熔液MM的液流为涡流，因此作为不妨碍该涡流的形状，优选使液流生成室14的容器14D的内空间为大致圆筒型。

关于以上所示的由液流生成室14排出的金属熔液MM，将金属熔液MM中的残渣(在金属熔液MM的液面生成的氧化保护膜或漂浮在金属熔液MM中的氧化物等)在残渣除去室15中用长把杓舀取等而将其除去。或者也可以预先散撒粉末状的金属熔化用助熔剂，使残渣被该助熔剂吸附而被除去。除去了残渣的金属熔液MM通过第五传送路W5流向铸锭投入室11。关于返回到铸锭投入室11中的金属熔液MM的之后的流动，由于与上述相同，因此在此省略记载。

另外，金属熔化室13内的溶解了铸锭和回炉材料的金属熔液MM的一部分通过第六传送路W6而流向出液室16。出液室16内的一部分金属熔液MM在适宜的时机被出液到后段的铸造机、压铸机等中。需要说明的是，为了防止出液室16内的金属熔液MM的温度降低，优选在出液室16的内部也设置加热器等熔液加热体2。

如上所述，金属熔液MM在铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13、液流生成室14、残渣除去室15、出液室16的各室中流动。这些各室相互连接，因此即使投入铸锭、回炉材料，或者金属熔液MM的一部分进行出液，铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13、液流生成室14、残渣除去室15、出液室16各室的金属熔液MM的液面ML也不会变动而是固定的。

另外，关于金属熔液MM的循环流的方向MR，在上述的说明中叙述了金属熔液MM为图1的沿逆时针流动的情况，但也可以使金属熔液MM沿顺时针流动。即，可以使金属熔液MM按照铸锭投入室11、残渣除去室15、液流生成室14、金属熔化室13、回炉材料投入室12、铸锭投入室11…的顺序流动。但是，为了给金属熔液MM的出液做准备，优选使投入到铸锭投入室11的铸锭中的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、投入到回炉材料投入室12的回炉材料中的在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料迅速地在金属熔液MM内进行液体中无氧化熔化。从这样的方面出发，优选使铸锭、回炉材料迅速地流到金属熔化室13中，因此优选如图1所示使金属熔液MM沿逆时针流动。需要说明的是，金属熔液MM流动的方向可以利用液流生成装置4进行变更，例如使上述旋转桨4C的旋转方向为反方向即可。

(金属熔化室13)

接着对金属熔化室13进行详细说明。金属熔化室13为金属熔化室容器13D的内部空间，将金属熔液MM保持在金属熔化室13内。在金属熔液MM的内部包含在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料。在将金属熔液MM从出液室16出液之前，需要使金属熔液MM中的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料熔化。因此，在金属熔化室13内设有熔液加热体2，用于对金属熔液MM进行加热而将金属熔液MM内的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料熔化。

熔液加热体2没有特别限定，优选不会妨碍金属熔液室13内的金属熔液MM的流动，出于流动时的阻力比板状加热体小的原因，优选细长状的加热体。具体地说，优选使用管燃烧器、管加热器等管状加热体。

熔液加热体2的基端部设于金属熔化室13的侧壁部分。在图2的示例中，熔液加热体2的基端部贯穿金属熔化室容器13D、绝热材料13E被安装在金属熔化室容器13D的侧壁13Ds(附图左侧的侧壁)上部、以及位于金属熔化室容器13D的外侧的绝热材料13E的侧壁(附图左侧的侧壁)上部。并且，熔液加热体2从金属熔化室13的侧壁部分朝向金属熔化室13的下方延伸。在图2的示例中，熔液加热体2从金属熔化室容器13D的侧壁13Ds(附图左侧的侧壁)上部朝向相反侧的地板部13Db(附图右侧的地板部)延伸设置。或者也可以说熔液加热体2从金属熔化室容器13D的侧壁13Ds(附图左侧的侧壁)上部朝向相反侧的侧壁13Ds(附图右侧的侧壁)的下部延伸设置。

该熔液加热体2的倾斜角度可以任意地设定，熔液加热体2的轴线2x与假想水平线2y之间的俯角的角度α优选为20～45度、更优选为30～40度。

上述角度α若小于20度，则能够抑制金属熔化室13的高度。其结果，如上所述，具有能够防止现有设备等的运转效率降低的不利状况的发生的优点。

但是，若金属熔化室13的高度过低，则需要改变回炉材料投入室12、液流生成室14的高度。这是由于，若不改变回炉材料投入室12、液流生成室14的高度，则各室12、13、14的高度大为不同，因此与金属熔化室13连结的回炉材料投入室12、液流生成室14的各传送路(第二传送路W2和第三传送路W3)的形状歪斜，金属熔液MM难以流动。

另外，若金属熔化室13的高度过度低于回炉材料投入室12、液流生成室14的高度(例如若金属熔化室13的高度显著低于回炉材料投入室12的高度)，则金属熔液MM过度流入到金属熔化室13中，金属熔液MM可能从金属熔化室13溢出。

由于以上原因，也并不优选过度降低金属熔化室13的高度，需要使其为一定程度以上的高度。这样，本来就没有过度减小熔液加热体2的上述角度α这样的需求。

另一方面，随着熔液加热体2的上述角度α减小，熔液加热体2的延伸方向接近水平，因此为了容纳熔液加热体2，产生了增加金属熔化室13的宽度的需要。其结果会产生需要宽阔的场所以设置金属熔化室13的不利状况。另外，若金属熔化室的宽度增加，则有金属熔化室的底面的面积增大的倾向。若金属熔化室的底面的面积大，则成为废弃物散落在金属熔化室的底面的各处的状态，具有要花费劳力回收这些废弃物的不利状况。

由于以上的原因，熔液加热体2的上述角度α优选为20度以上。

另一方面，上述角度α若大于45度，则无法抑制容纳熔液加热体2的金属熔化室13的高度，如上所述，可能会发生现有设备等的运转效率降低的不利状况。

出于具有以上这样的操作上的不利状况的原因，上述角度α优选为45度以下。

图2的示例中，金属熔化室容器13D的左右的侧壁13Ds大致垂直，附图右侧的地板部13Db大致水平。另一方面，金属熔液室容器13D的附图左侧的地板部13Db与上述熔液加热体2同样地从附图左侧朝向右侧向下方倾斜。该金属熔液室容器13D的地板部13Db的倾斜底面13Db1的倾斜角度β(倾斜底面13Db1的延长线13Dx与假想水平线13Dy之间的俯角的角度β)优选与上述熔液加热体2的倾斜角度α大致相同。例如，当熔液加热体2的倾斜角度α为35度的情况下，倾斜底面13Db1的倾斜角度β优选也为33～37度左右、最优选为35度。通过使上述各倾斜角度α、β一致，能够使熔液加热体2与倾斜底面13Db1大致平行，因此熔液加热体2的表面与地板部13Db(倾斜底面13Db1)之间的距离X(与熔液加热体2的轴线2x呈直角的方向上的距离)在任何位置均大致相同。其结果，能够使来自熔液加热体2的热均匀地传递至在熔液加热体2与倾斜底面13Db1之间的空间Y中流动的金属熔液MM，因此能够防止在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料以未熔化的状态残留。

即，越靠近作为热发生源的熔液加热体2，金属熔液MM中的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料越倾向于容易熔化，特别是在熔液加热体2的表面与倾斜底面13Db1之间的空间Y中，由熔液加热体2发出的热与倾斜底面13Db1接触并被反射，再次返回到熔液加热体2中，因此与其他空间(例如图2中的比熔液加热体2靠右上的空间)相比，该空间Y呈高温，成为在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料容易熔化的空间(下文中，在容易将未熔化干净的铸锭等熔化的空间这样的含义下，称为“易熔化空间Y”)。并且，通过使熔液加热体2的表面与倾斜底面13Db1之间的距离X在熔液加热体2的轴向的任何位置均大致相同，可使上述易熔化空间Y中的温度在任何部位均大致相同，因此在易熔化空间Y内不容易产生在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料容易熔化的部位和不容易熔化的部位。其结果，能够避免产生在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料仍未熔化而继续残留的状态。

另外，图2所示的金属熔化室13中，与图7所示的金属熔化室13的地板部13Db不倾斜的情况相比，从熔液加热体2到其下方的地板部13Db(或者图7中的左侧壁13Ds。以下相同)之间的距离X缩短。其结果，在图2所示的金属熔化室13中，在易熔化空间Y中流动的金属熔液MM的流速比图7所示的金属熔化室13加快。通过使大量的金属熔液MM以快速的速度在易熔化空间Y中流动，与易熔化空间Y侧的熔液加热体2的表面接触的金属熔液MM的量增加，来自熔液加热体2的热容易传递至金属熔液MM。由此，能够使金属熔液MM内的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料更快速地熔化。

此外，通过使金属熔化室13的地板部13Db倾斜，能够加快在易熔化空间Y中流动的金属熔液MM的速度，因此能够增多与易熔化空间Y侧的熔液加热体2的表面接触的金属熔液MM的量。其结果，来自熔液加热体2的热容易传递至金属熔液MM，能够缩短使由于投入铸锭、回炉材料之类的金属材料而暂时降低的该金属材料周边的金属熔液的温度升温的时间，能够使金属熔液MM迅速地升温。并且，根据该第一实施方式等的金属熔化室13，由于能够在短时间内使对象物周边的金属熔液MM所降低的温度升温，因此能够促进金属熔液MM的热传递至对象物。

在如图2所示在金属熔化室容器13D中设有倾斜底面13Db1的情况下，从熔液加热体2的表面到上述倾斜底面13Db1的距离X优选为7～13cm、更优选为10～11cm。上述距离X若比7cm短，则易熔化空间Y变得过小，因此每单位时间内在易熔化空间Y内流动的金属熔液MM的量减少，作为结果，金属熔化室13内的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料的熔化速度可能会变慢。另一方面，上述距离X若比13cm长，则易熔化空间Y变得过大，因此易熔化空间Y的温度不容易升高，作为结果，金属熔化室13内的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料的熔化速度可能会变慢。另外，由于在易熔化空间Y中流动的金属熔液MM的速度不提高，因此与易熔化空间Y侧的熔液加热体2的表面接触的金属熔液MM的量减少，由此来自熔液加热体2的热不容易传递至金属熔液MM，金属熔液MM可能无法升温。

需要说明的是，在图7所示的比较例中，准确地说，从熔液加热体2到其下方的地板部13Db之间的距离千差万别。这样的情况下，上述距离X是指从熔液加热体2到其下方的地板部13Db之间的平均距离。

如图2所示，金属熔化室容器13D的地板部13Db具有从倾斜底面13Db1的下端部向侧方延伸的侧方延伸面13Db2。该侧方延伸面13Db2从倾斜底面13Db1的下端部大致水平地沿横向延伸。

充满金属熔化室13的盖部13C与金属熔液MM的液面ML之间的空间AR的空气与金属熔液MM接触时，在金属熔液MM内产生氧化物。此外，由于在铸锭、回炉材料中包含铜、铁、锌等重金属，因此在铸锭、回炉材料熔化时会产生副产物。这些氧化物、副产物(下文中，当为废弃的物质这一含义时称为“废弃物”)随着时间的经过在重力的作用下渐渐地蓄积在金属熔化室13的地板部13Db上。

如图2所示，通过在金属熔化室13的地板部13Db设置倾斜底面13Db1，降落在倾斜底面13Db1的废弃物沿着倾斜底面13Db1的倾斜滚落，滞留在侧方延伸面13Db2上。即，废弃物没有散落在金属熔化室13的整个底面，而是非常自然地聚集在侧方延伸面13Db2上。因此，当打开设于盖部13C的开口部13Ca，从该开口部13Ca向金属熔化室13内插入长把杓等，将废弃物刮起并进行回收时，只要舀取集积在侧方延伸面13Db2上的废弃物即可，因此与如图7所示未设置倾斜底面13Db1的情况相比，能够提高废弃物的回收效率。

另外，如图1、图2所示，可以在侧方延伸面13Db2设置更凹陷的部分(槽部13Db3)。通过设置这样的槽部13Db3，在回收废弃物时，侧方延伸面13Db2上的废弃物落到该槽部13Db3内，其后将长把杓伸入该槽部13Db3的内部，使长把杓沿着该槽部13Db3的延伸方向移动时，能够容易地回收废弃物。

需要说明的是，第一实施方式为设置残渣除去室15的方式，但残渣的除去频率低，例如也可能为1次/月的程度。因此，实际上未必需要设置残渣除去室15，如图6所示的第三实施方式所示，也可以不设置残渣除去室15。即使不设置残渣除去室15，也可以通过在铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13等设备中也用长把杓舀取残渣而除去金属熔液MM中的残渣。另外，也可以代替用长把杓舀取残渣，而预先在上述各设备中散撒粉末状的金属熔化用助熔剂，使残渣被该助熔剂吸附而将其除去。

(第二实施方式)

图4中示出了第二实施方式的金属熔液炉1。需要说明的是，以下的说明中，对于与第一实施方式相同的部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。

第二实施方式的特征在于，在液流生成室14的后段不设置残渣除去室15，而设有置用于熔化废料的废料熔化室17来代替残渣除去室15。

作为废料的团块是将由加工产生的切削碎屑、碎片等进行压缩使其固形化而成的，由于包含油分、水分，因此直接将其熔化时，不会生成高质量的金属熔液。即，难以将废料按照与铸锭、回炉材料相同的方式熔化而制成金属熔液，优选预先进行前处理，进行干燥等使水分、油分蒸发。

另外，在与金属熔液比较的情况下，团块的比重小、表面积大，因此容易浮在液面，当进行熔化时，一部分容易发生氧化。碎片也同样地比重小、表面积大，因此容易漂浮在金属熔液的液面，一部分容易发生氧化。

因此，通过液流生成室14中的液流生成装置4产生涡流，使该涡流藉由第七传送路W7流入到废料熔化室17中。在废料熔化室17中，在使流进来的涡流存续的状态下投入废料。所投入的废料在涡中心部被吸入到涡底。由此，废料不会漂浮在金属熔液的液面，因此不容易与外部气体接触、不容易形成氧化物。

需要说明的是，第七传送路W7优选设置在通过液流生成装置4产生的涡流的切线方向。由此，能够在涡流的流速不减速的情况下流入到废料熔化室17中。

另外，废料熔化室17的形状可以为矩形的箱型，但为了使由液流生成室14流进来的涡流的液流存续，因此废料熔化室17的内部空间优选为大致圆筒型或大致圆锥型。

包含利用流动的金属熔液MM而在废料熔化室17内熔化的废料以及在废料熔化室17内未完全熔化干净的废料的金属熔液MM从废料熔化室17的底部通过第八传送路W8流向铸锭投入室11。

因此，包含未完全熔化干净的废料的金属熔液MM从废料熔化室17流入到铸锭投入室11中。未完全熔化干净的废料的比重小、表面积大，因此可能会漂浮在铸锭投入室11内的金属熔液MM的液面。为了防止该漂浮，例如优选将本申请人所拥有的日本专利第6829491号中记载的具有多个贯通孔的板状金属熔化用筛板设置在铸锭投入室11的金属熔液MM中，使比重小的废料在熔化至规定的大小之前不会上浮到液面上，保持在该金属熔化用筛板下的区域中。

需要说明的是，尽管在图4中未示出，但若允许增大金属熔液炉1的设置面积，则也可以在图4的废料熔化室17与铸锭投入室11之间设置图1那样的残渣除去室15。这是因为，通过设置该残渣除去室15，能够除去金属熔液MM内的残渣，作为结果，能够得到洁净的金属熔液MM。但是，如上所述，由于残渣的除去频率低，因此实际为图4的形态。在除去金属熔液MM中的残渣时，即使在铸锭投入室11、回炉材料投入室12、金属熔化室13等设备中也能够用长把杓舀取残渣。另外，也可以不用长把杓舀取残渣，而在上述设备中预先散撒粉末状的金属熔化用助熔剂，以使得残渣不会生成。

图5中示出了第二实施方式的金属熔化室13。图5所示的金属熔化室13并不限定用于第二实施方式的金属熔液炉1，也可用于第一实施方式等的其他的金属熔液炉1中。同样地，图2所示的金属熔化室13也不限定用于第一实施方式的金属熔液炉1，也可用于第二实施方式等的其他金属熔液炉1中。

图5的金属熔化室13与图2的金属熔化室13大致相同，因此省略相同部分的说明，仅对不同部分进行说明。图5的金属熔化室13的特征在于，覆盖金属熔化室13的盖部13C的下表面13Cb倾斜。具体地说，位于熔液加热体2的上方的盖部13C的下表面13Cb与熔液加热体2隔开规定的间隔，并且与熔液加热体2向同方向倾斜。以下对这一点进行详细说明。

图5的示例中，覆盖金属熔化室13的盖部13C的下表面13Cb的一部分与熔液加热体2同样地从附图左侧朝向右侧向下方倾斜。下文中，将与熔液加热体2向大致相同方向倾斜的盖部13C的下表面13Cb称为同方向倾斜下表面13Cb1，将与熔液加热体2向不同的方向倾斜的盖部13C的下表面13Cb称为不同方向倾斜或水平下表面13Cb2。该同方向倾斜下表面13Cb1的倾斜角度θ(同方向倾斜下表面13Cb1的延长线13Cx与假想水平线13Cy之间的俯角的角度θ)优选与上述熔液加热体2的倾斜角度α大致相同。例如，当熔液加热体2的倾斜角度α为35度的情况下，同方向倾斜下表面13Cb1的倾斜角度θ也优选为33～37度左右，最优选为35度。通过使上述各倾斜角度α、θ一致，能够使熔液加热体2与盖部13C的同方向倾斜下表面13Cb1大致平行，因此熔液加热体2的表面与盖部13C的同方向倾斜下表面13Cb1之间的距离P(与熔液加热体2的轴线2x呈直角的方向上的距离)在任何位置均大致相同。其结果，能够使来自熔液加热体2的热均匀地传递至在熔液加热体2与盖部13C的同方向倾斜下表面13Cb1之间的空间Q中流动的金属熔液MM，因此能够防止在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料、在废料熔化室17内未完全熔化干净的废料以未熔化的状态残留。即，与上述的易熔化空间Y同样地，熔液加热体2的表面与盖部13C的同方向倾斜下表面13Cb1之间的空间Q可以称为易熔化空间Q。通过设置该易熔化空间Q，与易熔化空间Y同样地具有在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料、在废料熔化室17内未完全熔化干净的废料容易熔化的作用，因此此处省略详细的记载。需要说明的是，将位于熔液加热体2的上方的易熔化空间Q称为上方易熔化空间Q、将位于熔液加热体2的下方的易熔化空间Y称为下方易熔化空间Y。

另外，如图5所示，在盖部13C设有同方向倾斜下表面13Cb1的情况下，从熔液加热体2的表面到上述同方向倾斜下表面13Cb1的距离P优选为7～13cm、更优选为10～11cm。上述距离P若比7cm短，则易熔化空间Q变得过小，因此每单位时间内在易熔化空间Q内流动的金属熔液MM的量减少，作为结果，金属熔化室13内的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料、在废料熔化室17内未完全熔化干净的废料的熔化速度可能会变慢。另一方面，上述距离P若比13cm长，则易熔化空间Q变得过大，因此易熔化空间Q的温度不容易升高，作为结果，金属熔化室13内的在铸锭投入室11内未完全熔化干净的铸锭、在回炉材料投入室12内未完全熔化干净的回炉材料、在废料熔化室17内未完全熔化干净的废料的熔化速度可能会变慢。另外，由于在易熔化空间Q中流动的金属熔液MM的速度不提高，因此与易熔化空间Q侧的熔液加热体2的表面接触的金属熔液MM的量减少，由此来自熔液加热体2的热不容易传递至金属熔液MM，金属熔液MM可能无法升温。

(比较例)

图7中示出了比较例的金属熔化室13。该图7的比较例是为了与图2、图5的实施方式进行比较来说明图2、图5的构成的效果而示出的，并不代表现有的公知的金属熔化室13。

工业实用性

作为熔液，也可以是除了铝或铝合金以外的其他金属的熔液MM。

需要说明的是，本实用新型的技术范围并不限于上述各实施方式，可以在不脱离本实用新型的主旨的范围内施加各种变更。例如，本实用新型的金属熔液炉1可以用于熔化保持炉、熔化炉、保持炉、低压铸造炉等。

符号的说明

1…金属熔液炉、2…熔液加热体、2x…熔液加热体的轴线、2y…(熔液加热体的)假想水平线、4…液流生成装置、4A…电动机、4Aa…(电动机的)旋转轴、4B…旋转轴、4Ba…从动轴、4Bb…输出轴、4C…搅拌桨、4Ga…(安装于输出轴的)齿轮、4Gb…(安装于电动机的旋转轴的)齿轮、4V…带、11…铸锭投入室、12…回炉材料投入室、13…金属熔化室、13C…盖部、13Ca…(盖部的)开口部、13Cb…盖部的下表面、13Cb1…同方向倾斜下表面、13Cb2…不同方向倾斜或水平下表面、13Cx…同方向倾斜下表面的延长线、13Cy…(同方向倾斜下表面的)假想水平线、13D…金属熔化室容器、13Db…(金属熔化室容器的)地板部、13Db1…倾斜底面、13Db2…侧方延伸面、13Db3…槽部、13Dx…倾斜底面的延长线、13Ds…(金属熔化室容器的)侧壁、13Dy…(倾斜底面的)假想水平线、13E…绝热材料、14…液流生成室、14A…金属熔液的供给口、14B…金属熔液的排出口、14C…(液流生成室的)盖(部)、14D…(液流生成室的)容器、15…残渣除去室、16…出液室、17…废料熔化室、AR…盖部的下表面与金属熔液的油表面之间的空间、ML…液面、MM…金属熔液、MR…金属熔液的循环方向、OT…(搅拌桨的)旋转方向、P…熔液加热体的上方表面与盖部的同方向倾斜下表面之间的距离、Q…易熔化空间(上方易熔化空间)、W1…第一传送路、W2…第二传送路、W3…第三传送路、W4…第四传送路、W5…第五传送路、W6…第六传送路、W7…第七传送路、W8…第八传送路、W9…第九传送路、X…熔液加热体的下方表面与倾斜底面之间的距离、Y…易熔化空间(下方易熔化空间)、α…熔液加热体的倾斜角度、β…倾斜底面的倾斜角度、θ…同方向倾斜下表面的倾斜角度、DD…纵深方向、FS…前侧、BS…后侧、HD…高度方向、DS…下侧(下方)、US…上侧(上方)、WD…宽度方向、LS…左侧、RS…右侧

Claims (4)

1.一种金属熔液炉，其具备金属熔化室，该金属熔化室容纳金属熔液，进行在流动的金属熔液的液体中使金属材料熔化以及使该金属熔液升温中的至少一者，

该金属熔液炉的特征在于，

在所述金属熔化室的内部具备对所述金属熔液进行加热的细长状的熔液加热体，

所述熔液加热体从所述金属熔化室的侧壁部朝向下方延伸设置，

位于所述熔液加热体的下方的所述金属熔化室的底面与所述熔液加热体隔开规定的间隔，并且与所述熔液加热体向同方向倾斜。

2.如权利要求1所述的金属熔液炉，其特征在于，

所述金属熔化室的底面具有：

位于所述熔液加热体的下方且与所述熔液加热体大致平行地倾斜的倾斜面；和

从所述倾斜面的下端部向侧方延伸的侧方延伸面，

所述侧方延伸面之上为金属熔液所包含的废弃物集积的废弃物集积部。

3.如权利要求1所述的金属熔液炉，其特征在于，

在所述金属熔化室的上部设有覆盖所述金属熔化室的盖，

位于所述熔液加热体的上方的所述金属熔化室的盖与所述熔液加热体隔开规定的间隔，并且与所述熔液加热体向同方向倾斜。

4.一种金属熔液炉，其具备金属熔化室，该金属熔化室容纳金属熔液，进行在流动的金属熔液的液体中使金属材料熔化以及使该金属熔液升温中的至少一者，

该金属熔液炉的特征在于，

在所述金属熔化室的内部具备对所述金属熔液进行加热的细长状的熔液加热体，

所述熔液加热体从所述金属熔化室的侧壁部朝向下方延伸设置，

在所述金属熔化室的上部设有覆盖所述金属熔化室的盖，

位于所述熔液加热体的上方的所述金属熔化室的盖与所述熔液加热体隔开规定的间隔，并且与所述熔液加热体向同方向倾斜。

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