JP2001272171A - タワー型アルミニウム溶解保持炉 - Google Patents

タワー型アルミニウム溶解保持炉

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JP2001272171A
JP2001272171A JP2000225313A JP2000225313A JP2001272171A JP 2001272171 A JP2001272171 A JP 2001272171A JP 2000225313 A JP2000225313 A JP 2000225313A JP 2000225313 A JP2000225313 A JP 2000225313A JP 2001272171 A JP2001272171 A JP 2001272171A
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JP
Japan
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melting
chamber
holding
holding furnace
tundish
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Application number
JP2000225313A
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English (en)
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Tamio Okada
民雄 岡田
Makoto Ubusawa
万琴 生澤
Taizo Shinohara
泰三 篠原
Kenichi Jinno
健市 神野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Crucible Co Ltd
Original Assignee
Nippon Crucible Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】アルミニウム酸化物の生成や水素ガスを主とす
るガス吸収が大幅に減少したアルミニウム溶湯を供給で
きるタワー型アルミニウム溶解保持炉を提供すること。 【解決手段】被溶解物の投入口が上部に形成されている
予熱タワー2、予熱タワーから降下した被溶解物を溶解
するための加熱バーナー4をその下部に具え且つ保持室
5方向に傾斜した溶解室3、溶解室から溶け出た溶湯を
昇温するための溶解室と保持室との中間に設けられたタ
ンディッシュ9、及びタンディッシュから流下した溶湯
を貯留する保持室5から構成されていることを特徴とす
るタワー型アルミニウム溶解保持炉。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、タワー型アルミニ
ウム溶解保持炉に関する。
【0002】
【従来の技術】タワー型溶解保持炉は、アルミニウム溶
湯を手許炉へ補給する手段である集中溶解炉として、広
く使用されている。
【0003】従来のアルミニウム用に使用されているタ
ワー型溶解保持炉は、被溶解物の投入口が上部にあり、
タワー状に形成されている予熱タワーと、その下方位置
に予熱タワーから降下した被溶解物を溶解加熱バーナー
の火炎によって加熱溶解する溶解室と、溶解室に直通し
ており溶解された溶湯が流入して貯留され均熱保持する
保持室から構成されている。
【0004】図1は、従来のタワー型アルミニウム溶解
保持炉の一例を示す縦断面図である。図1において、投
入された被溶解物1は、予熱タワー2内で予熱されなが
ら、そのまま溶解室3に堆積する。溶解室3の溶解加熱
バーナー4は、両側に具えられている。溶解室3の床6
は、耐火れんがで築造された傾斜面になっている。被溶
解物1がこの面上に来たとき、被溶解物1は、溶解室3
の壁面に設置された溶解加熱バーナー4から噴射する火
炎と溶解室3の蓄熱等によって加熱され、被溶解物1は
表面から溶融滴下し、そのまま溶解室3の傾斜面を流下
して隣接する保持室5に貯留することになる。
【0005】しかしながら、上記従来の溶解保持炉に
は、以下の如き改善すべき問題点があった。即ち、従来
の溶解保持炉は、溶解室3の床6の傾斜面の角度が急過
ぎると被溶解物1の一部が溶解室3の床6面上に止まら
ずに保持室5へ落下してしまう。一方、床6の傾斜面の
角度が緩過ぎると被溶解物1が床6面に堆積し易くなる
結果、火炎が堆積した被溶解物1の裏側まで届かず、溶
解室3に溶け残りが多くなる。この堆積物の残留は、溶
融加熱バーナー4の円滑な燃焼を妨げると共に、アルミ
ニウム酸化物の増加の原因となってしまう。この酸化物
の増加は、清掃やメンテナンス作業の負荷の増加につな
がることになる。
【0006】更に、従来の溶解保持炉では、溶解した溶
湯は溶解室3の傾斜面を経て、直ちに保持室5に流れ込
むので、溶湯の温度はアルミニウムの溶融温度(66
0.4℃)に近い温度のまま保持室5に入ることにな
る。そのため、保持室5では湯温を出湯する温度(72
0〜750℃)等が所要の適正温度になるように調整す
るため保持室5の保持加熱バーナー7によって保持室内
の溶湯8を昇温しなければならなくなる。しかしなが
ら、アルミニウム溶湯は熱吸収性が低いので、溶湯表面
からの昇温は容易ではなく、その際の燃焼ガス加熱によ
って溶湯8は酸化され、酸化物の生成が多くなると共
に、水素ガスを主とするガス吸収が多くなってしまい、
その結果、後工程における酸化物やガスの除去作業の負
荷が一層大きくなってしまう。尚、図1において、12
は耐火物壁を、15はスラグ扉を、それぞれ示してい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルミニウ
ム酸化物の生成や水素ガスを主とするガス吸収が大幅に
減少したアルミニウム溶湯を供給できるタワー型アルミ
ニウム溶解保持炉を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
達成すべく、鋭意研究した結果、従来のタワー型アルミ
ニウム溶解保持炉において、溶解室と保持室との中間に
タンディッシュを設けて、溶解後保持室に入る前のアル
ミニウム溶湯を所要の適正温度近傍まで容易に昇温し得
る構成とすることにより、アルミニウム酸化物の生成や
水素ガスを主とするガス吸収が大幅に減少したアルミニ
ウム溶湯を供給し得るタワー型アルミニウム溶解保持炉
とできることを見出し、これに基づき本発明を完成する
に至った。
【0009】即ち、本発明は、被溶解物の投入口が上部
に形成されている予熱タワー、予熱タワーから降下した
被溶解物を溶解するための加熱バーナーをその下部に具
え且つ保持室方向に傾斜した溶解室、溶解室から溶け出
た溶湯を昇温するための溶解室と保持室との中間に設け
られたタンディッシュ、及びタンディッシュから流下し
た溶湯を貯留する保持室から構成されていることを特徴
とするタワー型アルミニウム溶解保持炉に係る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタワー型アル
ミニウム溶解保持炉の種々の実施態様につき、図面を参
照しつつ説明する。
【0011】本発明の溶解保持炉の第一の実施態様を、
図2、図3及び図4に示す。図2は本実施態様の溶解保
持炉の横断面図を、図3は該保持炉の図2におけるA−
A線に沿った縦断面図を、及び図4は該保持炉の図2に
おけるB−B線に沿った縦断面図を、それぞれ示す。
【0012】本態様のタワー型アルミニウム溶解保持炉
において、予熱タワー2は、その上部に被溶解物1の投
入口(図示せず)が形成されており、溶解室3には溶解
加熱バーナー4、4a、4b、4c、4d、4e及び4
fが具えられており、タンディッシュ9にも昇温加熱バ
ーナー10が具えられ、保持室5には保持用加熱バーナ
ー7が具えられている。また、タワー2は、それぞれの
加熱バーナーから出る燃焼ガスの排気煙道になってい
る。
【0013】上記溶解加熱バーナー4a、4b、4c、
4d、4e及び4fは、保持室5方向に対して直角位置
の両側に具えられているが、溶解能力に応じてそれぞれ
の側に2〜6個程度具えることができる。溶解加熱バー
ナーを、両側にそれぞれ2〜6個具えることによって、
燃焼ガスと被溶解物1との接触が良くなり、被溶解物1
は短時間で確実に溶解できるようになる。かかる溶解能
力アップにより、溶解室3内での被溶解物1は溶け残り
がなく堆積されないようにできる。
【0014】溶解室3は、予熱タワー2の下部に形成さ
れており、溶解室3の床6は約15〜20度の角度で保
持室5に向けて傾斜させている。
【0015】タンディッシュ9は、溶解室から溶け出た
溶湯を昇温するために、溶解室と保持室との中間に、溶
解室3の下方の床面の端から流れ落ちる溶湯を受け取れ
る位置に雨樋状に設置されている。タンディッシュ9
は、図2の横断面図において、長方形の形状を有してお
り、溶解したアルミニウムを保持室へ流すための溢流部
16が設けられている。タンディッシュ9の底面には、
炉内と連通した空間部11が形成され、その空間部11
に向けて炉壁に昇温加熱バーナー10を具えている。タ
ンディッシュ9に溜まった溶湯は、上面及び底面等の炉
内周囲全体から受熱され昇温される。更に、タンディッ
シュ9の昇温加熱バーナー10に点火すれば、タンディ
ッシュ9底の空間部11からの間接加熱によって更に容
易に昇温される。このように間接加熱することにより、
酸化物の生成及び溶湯へのガスの吸収を小さくすること
ができる。溶解室3の床6面の傾斜角度が急過ぎて被溶
解物1の一部が該床6面に止まらずに落下した場合で
も、そのまま保持室5に入らず、タンディッシュ9内に
入り溶解される。昇温した溶湯は、タンディッシュ9か
ら保持室5に流れ込む。従って、保持室5内には、従来
の溶解保持炉の保持室内の溶湯温度より高温の溶湯が溜
まる結果、保持加熱バーナー7を点火する時間が減少
し、保持室5内における酸化物の生成とガス吸収が減少
する。
【0016】タンディッシュ9の材質は、耐熱衝撃性、
耐酸化性、耐食性、高温強度等に優れたものであれば良
く、特に限定されないが、例えば、黒鉛・炭化珪素質、
炭化珪素、窒化珪素等の材質が挙げられる。タンディッ
シュ9が破損した場合でも、タンディッシュは炉壁に囲
まれた炉内に設置されているので、溶湯が炉の外部に洩
れる危険性はなく、保持室5に流下する設計になってい
る。タンディッシュが破損した場合には、それのみを新
規のものと交換すれば良い。
【0017】保持室5には、加熱空間部の壁面に保持加
熱バーナー7が具えられ、これにより溶湯8の温度を調
整できる。また、12は耐火物壁を、13は掃除口を、
14は点検扉を、15はスラグ扉を、それぞれ示してい
る。
【0018】本発明の溶解保持炉の第二の実施態様を、
図5及び図6に示す。図5は本実施態様の溶解保持炉の
横断面図を、及び図6は該保持炉の図5におけるA−A
線に沿った縦断面図を、それぞれ示す。尚、該保持炉の
図5におけるB−B線に沿った縦断面図は、前記図4と
同じである。
【0019】この第二の態様のタワー型アルミニウム溶
解保持炉は、タンディッシュ9の形状以外の点は、すべ
て前記第一の態様の場合と同じである。
【0020】第二の態様によれば、タンディッシュ9
は、図5の横断面図において、逆コの字形の形状を有し
ており、溶解したアルミニウムを保持室へ流すための溢
流部16が二カ所に設けられている。このタンディッシ
ュ9は、耐火物壁12に沿って保持室5側にせり出して
おり、これによって受熱面積が広くなり、バーナー10
だけでなくバーナー7からも受熱できるので、タンディ
ッシュの昇温能力が大幅に増加するという利点が得られ
る。
【0021】本発明の溶解保持炉の第三の実施態様を、
図7、図8及び図9に示す。図7は本実施態様の溶解保
持炉の横断面図を、図8は該保持炉の図7におけるA−
A線に沿った縦断面図を、及び図9は該保持炉の図7に
おけるC−C線に沿った縦断面図を、それぞれ示す。
尚、該保持炉の図7におけるB−B線に沿った縦断面図
は、前記図4と同じである。
【0022】この第三の態様のタワー型アルミニウム溶
解保持炉は、タンディッシュ9の形状以外の点は、すべ
て前記第一の態様の場合と同じである。
【0023】第三の態様によれば、タンディッシュ9
は、図7の横断面図において、T字形の形状を有してお
り、溶解したアルミニウムを保持室へ流すための溢流部
16が設けられている。また、この態様では、このタン
ディッシュ9を支えるために、壁状の支持部17が設け
られている。このタンディッシュ9は、保持室5側にせ
り出しており、これによって受熱面積が広くなり、バー
ナー10だけでなくバーナー7からも受熱できるので、
タンディッシュの昇温能力が大幅に増加するという利点
が得られる。
【0024】本発明の溶解保持炉の更に他の実施態様に
よれば、タンディッシュ9は、いくつかの短寸法の容器
に分割して設けても良い。これにより、一部の容器に破
損が生じても直ちにタンディッシュ全体の交換をする必
要が無く、操業への支障が少なくなるという利点が得ら
れる。
【0025】
【発明の効果】本発明タワー型アルミニウム溶解保持炉
によれば、溶解室と保持室との中間にタンディッシュを
設けて、溶解したアルミニウム溶湯を該タンディッシュ
内に一定時間滞留させ、タンディッシュの周囲より加熱
して昇温してから保持室に入れることができることによ
って、次の様な顕著な効果が得られる。
【0026】(1)アルミニウム溶湯のアルミニウム酸
化物の生成や水素ガスを主とするガス吸収を大幅に減少
できる。
【0027】(2)アルミニウム溶湯の昇温が容易にな
り、省エネルギーが達成できる。
【0028】(3)清掃やメンテナンス作業が軽減され
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のタワー型アルミニウム溶解保持炉の一例
を示す縦断面図である。
【図2】本発明の溶解保持炉の第一の実施態様の横断面
図である。
【図3】本発明の溶解保持炉の図2におけるA−A線に
沿った縦断面図である。
【図4】本発明の溶解保持炉の図2におけるB−B線に
沿った縦断面図である。
【図5】本発明の溶解保持炉の第二の実施態様の横断面
図である。
【図6】本発明の溶解保持炉の図5におけるA−A線に
沿った縦断面図である。
【図7】本発明の溶解保持炉の第三の実施態様の横断面
図である。
【図8】本発明の溶解保持炉の図7におけるA−A線に
沿った縦断面図である。
【図9】本発明の溶解保持炉の図7におけるC−C線に
沿った縦断面図である。
【符号の説明】
1 被溶解物 2 予熱タワー 3 溶解室 4,4a,4b,4c,4d 溶解加熱バーナー 5 保持室 6 溶解室の床 7 保持加熱バーナー 8 保持室の溶湯 9 タンディッシュ 10 昇温加熱バーナー 11 タンディッシュ底の空間部 12 耐火物壁 13 掃除口 14 点検扉 15 スラグ扉 16 溢流部 17 支持部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F27D 13/00 F27D 13/00 E (72)発明者 篠原 泰三 大阪府東大阪市稲田新町3丁目11番40号 日本坩堝株式会社築炉事業部内 (72)発明者 神野 健市 大阪府東大阪市稲田新町3丁目11番40号 日本坩堝株式会社築炉事業部内 Fターム(参考) 4K001 AA02 BA23 FA14 GA01 GA03 GA19 4K045 AA03 AA06 BA03 RA01 RB12 RB22 4K063 AA04 BA03 CA03 GA03 GA07 GA09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被溶解物の投入口が上部に形成されている
    予熱タワー、予熱タワーから降下した被溶解物を溶解す
    るための加熱バーナーをその下部に具え且つ保持室方向
    に傾斜した溶解室、溶解室から溶け出た溶湯を昇温する
    ための溶解室と保持室との中間に設けられたタンディッ
    シュ、及びタンディッシュから流下した溶湯を貯留する
    保持室から構成されていることを特徴とするタワー型ア
    ルミニウム溶解保持炉。
  2. 【請求項2】タンディッシュ内のアルミニウム溶湯を下
    部から間接加熱する加熱バーナーを具えている請求項1
    に記載の溶解保持炉。
JP2000225313A 2000-01-19 2000-07-26 タワー型アルミニウム溶解保持炉 Pending JP2001272171A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008175478A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Masahide Matsuda 溶解炉
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WO2017065701A1 (en) 2015-10-13 2017-04-20 Yu Zhou-Hao Furnace
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