JP2005016812A - Treatment device for molten metal - Google Patents

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JP2005016812A
JP2005016812A JP2003180872A JP2003180872A JP2005016812A JP 2005016812 A JP2005016812 A JP 2005016812A JP 2003180872 A JP2003180872 A JP 2003180872A JP 2003180872 A JP2003180872 A JP 2003180872A JP 2005016812 A JP2005016812 A JP 2005016812A
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Japan
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crucible
molten metal
furnace body
recovery container
processing apparatus
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JP2003180872A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidesaburo Sekikawa
秀三郎 関川
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FURNESS KAKOKI KK
Original Assignee
FURNESS KAKOKI KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a treatment device for molten metal, capable of carrying out smooth and safe collection of all amount of molten metal, if leaked from a damaged crucible. <P>SOLUTION: On the bottom face of a furnace floor wall 3 located at the lower part of a combustion chamber 7 of a crucible furnace body 1, a tapered face 10 is formed which is inclined downward to the side of a central crucible plate 4. Flow-down ports 11 are formed on the side of the crucible plate 4 located at the lowest position of the tapered face 10. Collection chambers 12 are provided at the lower part of the crucible furnace body 1 and collecting carriages 14 are arranged in the collection chambers 12. Partition chambers 18 are arranged in the collecting carriages 14. The total capacity of the collection chambers 12 is formed larger than the capacity of the graphite crucible 5, and the collection chambers 12 are located at the lower parts of all flow-down ports 11 formed at four places. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルツボ炉体内のルツボが損傷して溶融メタルが漏洩した場合に、溶融メタルが炉体内にとどまることなく、漏洩したルツボ内溶湯の全量を回収することができる溶融メタル処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ルツボ炉体は、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、銅、真鍮、ハンダ等の非鉄金属などの溶解、保温、精錬、合金製造のため長年にわたって多用されている。特に、航空機、自動車、電機、機械、電子等の鋳造部品製造には不可欠な設備である。
ルツボ炉体は、主として丸形状で、炉の中心部に鉄又は黒鉛のルツボを設置し、加熱手段として、燃焼バーナ式や電熱式によって、ルツボ内の金属を溶融処理する。加熱温度は、処理物にもよるが、1300℃以上の高温になることもある。炉殻は堅固であり、内張耐火物もファイバー質のものからシャモットレンガ、高アルミナレンガを更に断熱性を確保するため、耐火断熱レンガ、断熱レンガ等をバックアップ材として使用している。
【0003】
図6は、従来のルツボ炉体51を示す。
ルツボ炉体51は、外壁を形成する炉本体52の内部に黒鉛ルツボあるいは鉄製ルツボ53が設けられ、該ルツボ53は炉床壁54に設けられたルツボ台55上に支持されている。炉本体52の上部には、燃焼加熱式の場合、燃焼ガスの排気口56が設けられ、炉本体52の下部には支持台と炉壁内側の間を燃焼ガスが均一な温度で流れるように、タンジェンシャルに先端部が向いたバーナの噴射口57が設けられ、炉本体52の炉床壁54に漏洩メタルの排出口58が設けられ、排出口58の下流側の炉本体52の外部には、回収容器59が設けられている。60は、漏洩メタルを示す。
ルツボ炉体51は、このような構造により、ルツボ53内にアルミニウム等の被溶融物を供給することにより、金属の溶解保温等を行っている。
【0004】
ルツボ炉体51には、次の長所と短所がある。
長所としては、
▲1▼比較的小型軽量で、設置も取扱いも便利である。
▲2▼多品種でも適応が可能である。
▲3▼丸形炉のため、ルツボに均一に熱が与えられ被熱金属の温度にばらつきがない。
▲4▼平面(上面)からの直接加熱と異なり、ルツボを通しての間接加熱のため、被熱物である溶解物が空気や燃焼ガスと接触することによるガス吸収(水素ガス等)がないうえ、酸化、異物混入によるトラブルがない。
▲5▼消耗品は主として、ルツボだけで、修理に当って、直接加熱炉と比べ、レンガ屑、酸化メタル等の大量の産業廃棄物処理の心配がない。
▲6▼異種金属の溶解でもルツボを交換するだけで、容易に使用可能である(臨機応変に対応ができる)。
【0005】
短所としては、
▲1▼大量生産には不向きである。
▲2▼ルツボ面を通しての伝導伝熱のため、加熱容量が限定され、更にルツボの伝熱抵抗が大きく熱効率が低い。
▲3▼ルツボが物理的ショック、熱応力に弱い。
▲4▼ルツボの破損時に、漏洩メタルが炉床の横壁に設けた排出口で固まり、さらに炉床全体が固まり、復旧に思わぬ手間と費用がかかり、長時間の作業の中止が余儀無くされる。
【0006】
【特許文献1】
特開平08−029065号公報 (要約参照)
【特許文献2】
特開平07−146078号公報 (要約参照)
【特許文献3】
特願2001−302387号公報 (要約参照)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ルツボ炉体51の長所、短所は列記した以外にもあるが、ルツボ炉体は現在まで、多年にわたって使用され続け、むしろその長所が見直されて増加する傾向にある。そこで、本発明は上記の長所を十分に生かすため、上記短所▲3▼、▲4▼にかかわる溶融メタルの流出時における修理費と、生産ロスを最小限に食い止め、安全、確実、容易に漏洩金属を回収する装置をルツボ炉体に設けることにある。
【0008】
すなわち、図5に示す黒鉛等から形成されるルツボ53がメタルの溶解あるいは保温中に突然破損し、ルツボ53の損傷部分から漏洩した溶融メタル60が炉床壁54上に流れ出したとき、従来では炉床壁54側に排出口58を設け、鉄製の回収容器59に収納する方法が通常用いられていた。
しかし、流出時に漏洩検知器(図示せず)が作動し、熱源を停止するので、ルツボ炉体51内の温度が低下し、排出口58で漏洩メタルが固まり、ときにはルツボ炉体51内の半分近くを埋めてしまうことがある。また炉温が下がらないときでも、溶融した漏洩メタルが横方向に流れるため、酸化メタルが流出面に付着して排出口58を塞ぐことがある。さらに、メタル回収容器59を炉本体52の側部に設置することにより余分なスペースをとり、日常の作業上不都合なことがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ルツボが損傷して溶融メタルが漏洩しても、漏洩メタルの全量を能率良く炉外に回収する溶融メタルの処理装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の溶融メタルの処理装置は、ルツボ炉の炉本体に配設されたルツボの下方であって、炉本体の下部に、ルツボから漏洩する溶融メタルを収容する回収容器を設け、回収容器をルツボ炉から取り出し可能にした。
また、本発明の溶融メタルの処理装置は、燃焼加熱式あるいは電熱加熱式ルツボ炉の炉本体に配設されたルツボを支持する支持台の周辺に、ルツボから漏洩する溶融メタルの流出口を設け、流出口から流下された溶融メタルを収容する回収容器を、上記炉本体の下方に設け、上記回収容器をルツボ炉体から取り出し可能にした。
上記溶融メタルの処理装置は、ルツボ支持台の周辺に溶融メタルを傾斜方向に流下させる傾斜面を設け、傾斜面の下側終端部に上記溶融メタルの流出口を設けた。
上記溶融メタルの処理装置は、ジャッキあるいはリフター等の昇降機構で上記ルツボ炉の上部炉本体(ルツボ炉の上部の加熱炉体)と炉床(ルツボ炉体下部)を分離してから、回収容器をルツボ炉から分離しやすい状態にして底部から抜き出すようにした。なお、耐熱保温された炉床が直接回収容器の役割をすることができる。
上記溶融メタルの処理装置において、上記回収容器は黒鉛あるいは鉄製ルツボを中心にして配置した任意形状のものであって、回収容器を複数に仕切ることにより、上記溶融メタルが回収容器内でオーバフローしたときに、隣接した回収容器に流れるようにし、再溶解に当たって、回収した漏洩メタルの取扱が容易になるようにした。但し、ルツボが比較的に小さい場合は、仕切り板の必要がなくなることもある。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の溶融メタルの処理構造の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1及び図2は、本発明に係る溶融メタルの処理装置を採用したルツボ炉体を示し、図1は正面から見た縦断面図であり、図2は平面方向から見た横断面図である。
図に示すように、横断面がほぼ円形のルツボ炉体1は、耐熱レンガ等から形成され鉄製の炉殻を備えた炉本体2を設け、炉本体2の下部には炉床壁3が設けられ、炉床壁3の中心部には、ルツボ台4が配設されている。ルツボ台4の上には、黒鉛ルツボ5が支持されている。炉本体2の外壁7内部には黒鉛ルツボ5を備えた燃焼室又は加熱室(以下燃焼室という)7が設けられている。
【0011】
燃焼室7の上部には、燃焼加熱式の場合、燃焼室7と連通している排気口8が設けられ、燃焼室7の下部には、バーナの噴射口9が設けられている。炉床壁3の底面は、中央に位置するルツボ台4側へ下向きに傾斜したテーパ面10を形成した。そして、テーパ面10の最も低い位置であるルツボ台4の側部には、流下口11を形成した。流下口11は、垂直に形成されており、本実施の形態では、直径が150cmのルツボ炉体1に対して、外径350mm、内径250mmの円形の孔又は幅50mmの溝を形成した。孔は例えば4箇所に設けた。孔又は溝の形状については、ルツボ台の形状、支持方法によって、円形、角形、弓形状などにすることができ、その形状は限定されない。
【0012】
ルツボ炉体1の下部には、炉本体2に嵌着できる炉床13が設けられ、本実施の形態では炉床13は、回収用台車14と溶融メタルの回収室12とから構成されている。炉床13は、十分に断熱保温されている。炉本体2と炉床13は取り外し可能であり、回収室12は流下口11を介して、燃焼室7と連通している。回収用台車14は、ドーナツ形状であり、回収用台車14の下部には等角度間隔で4箇所にローラ15を設けて、炉床13の移動が可能になっている。
図3に示すように、回収用台車14の内周壁16と外周壁17の間には、平面視で見て略扇形の区画室18が複数室配設されている。本実施の形態では、同形状の仕切り18aが8個配設されている。この区画室18は、仕切り18aに代えて、容器状のものを回収室12に隙間無く並べて、個々の容器が回収用台車14に対して着脱が可能になるものを用いてもよい。また、区画室18は仕切り18aを省略し、1つの室として使用することも可能である。
【0013】
仕切り18aの高さは、内外周壁16,17の高さよりも低く、回収室12の外側内周面には、底面側が狭くなるように傾斜面19を形成し、仕切り18aの肉厚も底側が厚くなるように形成している。
回収室12の総容量は、黒鉛ルツボ5の容量よりも大きく形成し、4箇所に形成した流下口11のいずれの下部にも、回収室12が位置するように配置する。回収用台車14は鉄製で、熱放散を少なくするため、周囲と底部に断熱材を施した。回収室12(すなわち区画室18及び仕切り18a)の材質は、ステンレス、セラミックファイバーまたは鉄製であるが、本実施の形態では鉄を用いた。溶融金属がアルミニウムである場合に、区画室18にアルミニウムが収容された場合は、鉄がアルミニウムを弾き扱い易いからである。
ルツボ炉体1の炉本体2の外周部には、ジャッキ受け部22を形成し、ジャッキ23によりルツボ炉体1の炉床13よりも上側部分の炉本体2を、ジャッキアップまたはクレーンでリフトアップすることができる。また、ルツボ炉体1の外部には、ルツボ炉体1に近接させて、アルミニウムインゴットを自動的に黒鉛ルツボ5内に挿入する自動挿入機25を配置させている(図2参照)。
【0014】
次に、本発明の溶融メタルの処理装置の作用について説明する。
電熱又はバーナからの火炎により黒鉛ルツボ5を加熱して、火炎による輻射熱や燃焼ガスの対流により1000℃程度に加熱し、内部に投入されているアルミニウムを溶解させる。アルミニウムを黒鉛ルツボ5に供給するときは、インゴットの自動挿入機25を用いて自動的に行うことができる。
上述したように、黒鉛ルツボ5は、物理的ショックや熱的応力に弱く、耐用期間も短期であり、黒鉛ルツボ5に割れが生じることがある。すると、黒鉛ルツボ5の割れ目からアルミニウムの溶融メタル(溶湯)が漏洩して炉床壁3面に流下する。炉床壁3は中心方向が低くなるテーパ面10であるから、重力作用により中心側に開口を設けた流下口11にスピーディに流れる。
【0015】
流下口11の下部には、溶融メタルの回収室12が予め設置されており、漏洩メタルは、流下口11から回収室12へ流下する。回収室12の総容量は、黒鉛ルツボ5の容量より少し大きくしてあるので、溶融メタルが最大100%流出しても十分収納が可能である。黒鉛ルツボ5における溶融メタルの流出が終了したことを見届け、安全を確認したら、ジャッキ23(クレーンでもよい)をアップしてルツボ炉体1の上側の炉本体2を上部に揚げて、回収用台車14をルツボ炉体1の外に引き出す。
【0016】
その後、回収室12の区画室18から冷却して固体となっている凝固メタルを取り出す。そして、新たな黒鉛ルツボ5を入れ替えた後、炉床13を炉本体2の下部の所定位置に密着した状態で納め、ルツボ炉体1の運転を再開する。
本実施の形態では、固体化したアルミニウム等の溶融メタルの取扱いを容易にするため、区画室18に上面拡がりの傾斜面19を設けた。この傾斜面により、固体化した金属の型抜きを容易にすることができる。また、漏洩メタルを複数の区画室18に分散することにより、固体アルミニウムの大きさを小さくして、そのまま再使用が可能となるように取扱を容易にした。回収室12の仕切り18aの高さを台車14の内外周壁16,17よりも低くしたのは、1つの区画室18に溶融メタルが一杯になったときに、溶融メタルが仕切り18aを越えて隣接した区画室18にオーバフローするようにして、徐々に隣接した区画室18へと流れるようにするためである。
【0017】
このように、本実施形態では、ルツボ炉体1の炉床壁3において、ルツボ台4の周辺に1個または複数個の漏洩メタルの流下口11を設け、漏洩メタルを炉床壁3の中心部に向かって流れ易くして流路を傾斜させ、漏洩メタルが垂直にスピーディに流れ落ちるようにした。
【0018】
図5は、本発明の他の実施の形態の溶融処理装置を示す。上記第1の実施の形態と同じ部分については、同一の符号を付している。
上記実施の形態と同様に、ルツボ炉体1は、上側に位置する炉本体2と下側の移動可能な炉床13とを備えており、基本的には上記実施の形態と同じである。上記実施の形態と異なるところは、回収用台車14をレール30の上に載置し、回収用台車14が車輪31を介してレール30上を移動できることである。
よって、黒鉛ルツボ5が破損して溶融メタルが漏洩した場合は、溶融メタルの流出が終了したことを見届け、安全を確認したら、ジャッキ23(またはリフト)をアップしてルツボ炉体1の上側の炉本体2を上部に揚げて、車輪31のついた回収用台車14をルツボ炉体1の外側に引き出す。本実施の形態では、回収用台車14がレール30上に載置されていることから容易に、炉床13をルツボ炉体1から引き出すことができる。
【0019】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、回収室12を図4に示す想像線のように、回収用台車14の径方向に2つ以上並べても良い。また、回収室12の区画室18を扇形に形成して溶融アルミニウムをその形状に固化させたが、固化されたアルミニウムが通常のインゴットの形状になるように回収容器を形成するようにしてもよい。
なお、従来例で触れた漏洩検知器は、本実施例のルツボ炉体1では、省略してもよい。また、本実施例ではアルミニウムを例として説明したが、アルミニウム合金や、亜鉛、マグネシウム、銅、真鍮、ハンダ等やそれらの合金についても適用が可能である。ルツボの材質についても、黒鉛ルツボで説明したが、鉄製ルツボにも適用ができる。
【0020】
【発明の効果】
本発明の溶融メタルの処理装置は、燃焼加熱式あるいは電熱加熱式ルツボ炉体に配設されたルツボを支持する支持台の周辺に、ルツボから漏洩する溶融メタルの流出口を設け、流出口から流下された溶融メタルを収容する回収容器をルツボ炉体の底部に設け、回収容器をルツボ炉体から取り出し可能にしたので、ルツボが損傷して溶融メタルが漏洩しても、ルツボ炉体内で回収することができ安全であり、回収容器がルツボ炉体外にないので、作業中に障害にならない。
上記溶融メタルの処理装置は、上記支持台の周辺に溶融メタルを傾斜方向に流下させる傾斜面を設け、傾斜面の下側終端部に上記溶融メタルの流出口を設けたので、溶融メタルがスピーディに回収容器に流れ、溶融メタルが途中で固まるのを阻止する。
上記溶融メタルの処理装置は、上記ルツボ炉体の上記回収容器を移動可能にする移動手段を設け、上記ルツボ炉体の上部加熱体本体をジャッキアップあるいはリフトアップすることによって、予め回収容器を収容している炉体底部とを分離し、回収容器をルツボ炉体底部から抜き出すようにしたので、回収容器を容易にルツボ炉体から引き抜くことができる。
上記溶融メタルの処理装置は、上記回収容器が黒鉛ルツボあるいは鉄製ルツボを中心側に配置した任意形状であって、容量の大きい回収容器には複数の仕切板で分割し、上記溶融メタルが回収容器内の仕切板をオーバフローしたときに、隣接した回収容器に流れ、ルツボ内の溶融メタルを受け入れるようにしたので、回収容器を分散でき、回収容器内にて冷却して固化する溶融メタルの大きさを小さくすることができる。
上記溶融メタルの処理装置は、上記溶融メタルを収容する回収容器が、上記ルツボ内の全容量を受け入れるような大きさにしたので、ルツボ内の溶融メタルの全量が漏れても、全容量を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による溶融メタルの処理装置のルツボ炉体を縦方向に切断した縦断面図である。
【図2】本発明の実施の形態による溶融メタルの処理装置のルツボ炉体を、図1のX−X線によって切断した横断面図である。
【図3】溶融メタルの処理装置の回収用台車とこれに設置される回収室の斜視図である。
【図4】図3における回収室の変形例の平面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態における溶融メタルの処理装置のルツボ炉体を縦方向に切断した縦断面図である。
【図6】従来の溶融メタル処理装置のルツボ炉体を縦方向に切断した縦断面図である。
【符号の説明】
1 ルツボ炉体
2 炉本体
3 炉床壁
4 ルツボ台
5 黒鉛ルツボ
6 外壁
7 燃焼室
8 排気口
9 噴射口
10 テーパ面
11 流下口
12 回収室(回収容器)
13 炉床
14 回収用台車
15 ローラ
16 内周壁
17 外周壁
18 区画
18a 仕切り
19 傾斜面
23 ジャッキ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molten metal processing apparatus capable of recovering the entire amount of molten molten metal in a crucible without the molten metal remaining in the furnace body when the crucible in the crucible furnace body is damaged and the molten metal leaks.
[0002]
[Prior art]
The crucible furnace body has been widely used for many years for melting, heat retention, refining, and alloy production of non-ferrous metals such as aluminum, zinc, magnesium, copper, brass and solder. In particular, it is an indispensable facility for manufacturing casting parts such as aircraft, automobiles, electric machines, machines, and electronics.
The crucible furnace body is mainly round, and an iron or graphite crucible is installed in the center of the furnace, and the metal in the crucible is melted by a combustion burner type or electrothermal type as a heating means. The heating temperature may be as high as 1300 ° C. or higher although it depends on the processed product. The furnace shell is solid, and the refractory lining is made of fiber, and chamotte bricks and high alumina bricks are used as backup materials to ensure heat insulation.
[0003]
FIG. 6 shows a conventional crucible furnace body 51.
The crucible furnace body 51 is provided with a graphite crucible or iron crucible 53 inside a furnace main body 52 forming an outer wall, and the crucible 53 is supported on a crucible base 55 provided on the hearth wall 54. In the case of the combustion heating type, a combustion gas exhaust port 56 is provided at the upper part of the furnace body 52, and the combustion gas flows at a uniform temperature between the support base and the inside of the furnace wall at the lower part of the furnace body 52. , A burner injection port 57 whose tip is directed tangentially is provided, and a leak metal discharge port 58 is provided in the hearth wall 54 of the furnace body 52, and outside the furnace body 52 downstream of the discharge port 58. A recovery container 59 is provided. Reference numeral 60 denotes a leaking metal.
With such a structure, the crucible furnace body 51 supplies a material to be melted, such as aluminum, into the crucible 53, thereby performing melting and heat retention of the metal.
[0004]
The crucible furnace body 51 has the following advantages and disadvantages.
As an advantage,
(1) It is relatively small and light, and is easy to install and handle.
(2) Applicable to various types.
(3) Because of the round furnace, heat is uniformly applied to the crucible and there is no variation in the temperature of the metal to be heated.
(4) Unlike direct heating from the flat surface (upper surface), because of indirect heating through the crucible, there is no gas absorption (hydrogen gas, etc.) due to the melted material being in contact with air or combustion gas. There is no trouble caused by oxidation or contamination.
(5) Consumables are mainly crucibles, and there is no need to worry about processing large amounts of industrial waste such as brick scraps and metal oxides when repairing, compared to direct heating furnaces.
(6) Even when dissimilar metals are melted, they can be used easily by simply replacing the crucible (can adapt to the circumstances).
[0005]
Disadvantages are:
(1) Not suitable for mass production.
(2) Due to conduction heat transfer through the crucible surface, the heating capacity is limited, and the heat transfer resistance of the crucible is large and the thermal efficiency is low.
(3) The crucible is vulnerable to physical shock and thermal stress.
(4) When the crucible breaks, the leaked metal hardens at the discharge port provided on the side wall of the hearth, and the whole hearth hardens, which takes unexpected effort and cost to restore, forcing the suspension of work for a long time. .
[0006]
[Patent Document 1]
JP 08-029065 (refer to summary)
[Patent Document 2]
JP 07-146078 A (see abstract)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application No. 2001-302387 (see abstract)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Although the advantages and disadvantages of the crucible furnace body 51 are other than those listed, the crucible furnace body has been used for many years until now, but the advantages tend to be reviewed and increased. Therefore, in order to make full use of the above-mentioned advantages, the present invention minimizes repair costs and production loss at the time of the outflow of molten metal related to the above disadvantages (3) and (4), and leaks safely, reliably and easily. The object is to provide a crucible furnace body with an apparatus for recovering metal.
[0008]
That is, when the crucible 53 formed of graphite or the like shown in FIG. 5 suddenly breaks during melting or heat insulation of the metal, and the molten metal 60 leaking from the damaged portion of the crucible 53 flows out onto the hearth wall 54, conventionally, A method of providing a discharge port 58 on the hearth wall 54 side and storing it in an iron recovery container 59 has been generally used.
However, a leak detector (not shown) is activated at the time of outflow, and the heat source is stopped, so that the temperature in the crucible furnace body 51 is lowered, the leak metal is solidified at the discharge port 58, and sometimes half in the crucible furnace body 51. It may fill up nearby. Even when the furnace temperature does not drop, the molten leaked metal flows in the lateral direction, so that the metal oxide may adhere to the outflow surface and block the discharge port 58. Furthermore, installing the metal recovery container 59 on the side of the furnace main body 52 may take up extra space and may be inconvenient for daily work.
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a molten metal processing apparatus that efficiently recovers the entire amount of leaked metal outside the furnace even if the crucible is damaged and the molten metal leaks. There is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a molten metal processing apparatus of the present invention accommodates molten metal leaking from a crucible below a crucible disposed in a furnace body of a crucible furnace and in a lower portion of the furnace body. A collection container was provided so that the collection container could be removed from the crucible furnace.
Further, the molten metal processing apparatus of the present invention is provided with an outlet for molten metal leaking from the crucible around a support base for supporting the crucible disposed in the furnace body of the combustion heating type or electric heating type crucible furnace. A recovery container that accommodates the molten metal flowing down from the outlet is provided below the furnace body so that the recovery container can be removed from the crucible furnace body.
In the molten metal processing apparatus, an inclined surface for flowing the molten metal in an inclined direction is provided around the crucible support, and an outlet for the molten metal is provided at a lower end portion of the inclined surface.
The molten metal processing apparatus separates the upper furnace body (heating furnace body above the crucible furnace) and the hearth (lower crucible furnace body) of the crucible furnace by a lifting mechanism such as a jack or a lifter, and then a recovery container. Was made to be easily separated from the crucible furnace and extracted from the bottom. In addition, the hearth kept heat-resistant and warm can directly serve as a collection container.
In the molten metal processing apparatus, the recovery container has an arbitrary shape centered on a graphite or iron crucible, and the molten metal overflows in the recovery container by dividing the recovery container into a plurality of parts. In addition, it was made to flow into an adjacent collection container so that the collected leaked metal could be handled easily during remelting. However, if the crucible is relatively small, the partition plate may not be necessary.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the molten metal processing structure of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show a crucible furnace body employing a molten metal processing apparatus according to the present invention, FIG. 1 is a longitudinal sectional view seen from the front, and FIG. 2 is a transverse sectional view seen from the plane direction. is there.
As shown in the figure, a crucible furnace body 1 having a substantially circular cross section is provided with a furnace body 2 made of heat-resistant brick or the like and provided with an iron furnace shell, and a hearth wall 3 is provided below the furnace body 2. In the center of the hearth wall 3, a crucible base 4 is disposed. A graphite crucible 5 is supported on the crucible base 4. A combustion chamber or heating chamber (hereinafter referred to as a combustion chamber) 7 having a graphite crucible 5 is provided inside the outer wall 7 of the furnace body 2.
[0011]
In the case of the combustion heating type, an exhaust port 8 communicating with the combustion chamber 7 is provided at the upper portion of the combustion chamber 7, and a burner injection port 9 is provided at the lower portion of the combustion chamber 7. The bottom surface of the hearth wall 3 was formed with a tapered surface 10 inclined downward toward the crucible base 4 located at the center. And the flow-down opening 11 was formed in the side part of the crucible base 4 which is the lowest position of the taper surface 10. FIG. The flow-down port 11 is formed vertically, and in the present embodiment, a circular hole having an outer diameter of 350 mm and an inner diameter of 250 mm or a groove having a width of 50 mm is formed in the crucible furnace body 1 having a diameter of 150 cm. For example, four holes were provided. About the shape of a hole or a groove | channel, it can be made into a round shape, a square shape, a bow shape etc. by the shape of a crucible base, and a support method, The shape is not limited.
[0012]
At the bottom of the crucible furnace body 1, a hearth 13 that can be fitted to the furnace body 2 is provided. In the present embodiment, the hearth 13 is composed of a recovery carriage 14 and a molten metal recovery chamber 12. . The hearth 13 is sufficiently insulated and kept warm. The furnace body 2 and the hearth 13 can be removed, and the recovery chamber 12 communicates with the combustion chamber 7 via the flow-down port 11. The recovery cart 14 has a donut shape. The lower portion of the recovery cart 14 is provided with four rollers 15 at equiangular intervals so that the hearth 13 can be moved.
As shown in FIG. 3, between the inner peripheral wall 16 and the outer peripheral wall 17 of the collection carriage 14, a plurality of substantially fan-shaped compartments 18 are disposed in plan view. In the present embodiment, eight partitions 18a having the same shape are arranged. Instead of the partition 18 a, the compartment 18 may be a container in which containers are arranged in the collection chamber 12 without a gap so that individual containers can be attached to and detached from the collection carriage 14. Further, the compartment 18 can be used as a single room without the partition 18a.
[0013]
The height of the partition 18a is lower than the heights of the inner and outer peripheral walls 16, 17, and the inclined inner surface 19 is formed on the outer inner peripheral surface of the collection chamber 12 so that the bottom surface side is narrow. The wall thickness of the partition 18a is also on the bottom side. It is formed to be thick.
The total capacity of the recovery chamber 12 is formed larger than the capacity of the graphite crucible 5 and is arranged so that the recovery chamber 12 is positioned at any lower part of the flow-down ports 11 formed at four locations. The recovery carriage 14 is made of iron, and heat insulating material is applied to the periphery and the bottom to reduce heat dissipation. The material of the collection chamber 12 (that is, the compartment 18 and the partition 18a) is made of stainless steel, ceramic fiber, or iron, but in this embodiment, iron is used. This is because when the molten metal is aluminum and iron is accommodated in the compartment 18, iron can easily play and handle the aluminum.
A jack receiving portion 22 is formed on the outer periphery of the furnace body 2 of the crucible furnace body 1, and the furnace body 2 above the hearth 13 of the crucible furnace body 1 is lifted up by a jack 23 or a crane. can do. In addition, an automatic insertion machine 25 for automatically inserting an aluminum ingot into the graphite crucible 5 is disposed outside the crucible furnace body 1 in the vicinity of the crucible furnace body 1 (see FIG. 2).
[0014]
Next, the operation of the molten metal processing apparatus of the present invention will be described.
The graphite crucible 5 is heated by electric heat or a flame from a burner, and is heated to about 1000 ° C. by radiant heat from the flame or convection of combustion gas, and the aluminum introduced therein is dissolved. When aluminum is supplied to the graphite crucible 5, it can be automatically performed using an ingot automatic insertion machine 25.
As described above, the graphite crucible 5 is vulnerable to physical shock and thermal stress, has a short service life, and the graphite crucible 5 may be cracked. Then, molten metal (molten metal) of aluminum leaks from the crack of the graphite crucible 5 and flows down to the hearth wall 3 surface. Since the hearth wall 3 is a tapered surface 10 whose center direction is lowered, the hearth wall 3 flows speedily to the flow-down port 11 provided with an opening on the center side by gravity.
[0015]
A molten metal recovery chamber 12 is installed in the lower part of the flow-down port 11, and leaked metal flows down from the flow-down port 11 to the recovery chamber 12. Since the total capacity of the recovery chamber 12 is slightly larger than the capacity of the graphite crucible 5, it can be stored sufficiently even if the molten metal flows out up to 100%. After confirming that the outflow of the molten metal in the graphite crucible 5 is completed and confirming safety, the jack 23 (may be a crane) is raised and the furnace body 2 on the upper side of the crucible furnace body 1 is lifted to the upper part, and the recovery cart 14 is pulled out of the crucible furnace body 1.
[0016]
Thereafter, the solidified metal that is cooled and taken out from the compartment 18 of the recovery chamber 12 is taken out. Then, after replacing the new graphite crucible 5, the hearth 13 is placed in close contact with a predetermined position below the furnace body 2, and the operation of the crucible furnace body 1 is resumed.
In the present embodiment, in order to facilitate handling of molten metal such as solidified aluminum, an inclined surface 19 having an upper surface extending is provided in the compartment 18. Due to this inclined surface, it is possible to easily mold the solidified metal. In addition, by dispersing the leaked metal in the plurality of compartments 18, the size of the solid aluminum was reduced, and the handling was facilitated so that it could be reused as it was. The height of the partition 18a of the recovery chamber 12 is made lower than the inner and outer peripheral walls 16 and 17 of the carriage 14 because the molten metal is adjacent to the partition 18a beyond the partition 18a when one of the compartments 18 is full. This is to cause the flow to gradually flow into the adjacent compartment 18 so as to overflow into the compartment 18.
[0017]
As described above, in the present embodiment, in the hearth wall 3 of the crucible furnace body 1, one or a plurality of leakage metal outlets 11 are provided around the crucible base 4, and the leakage metal is disposed at the center of the hearth wall 3. The flow path was inclined by facilitating the flow toward the part so that the leaked metal flowed down quickly and quickly.
[0018]
FIG. 5 shows a melt processing apparatus according to another embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
Similar to the above embodiment, the crucible furnace body 1 includes a furnace body 2 positioned on the upper side and a movable hearth 13 on the lower side, and is basically the same as the above embodiment. The difference from the above embodiment is that the collection carriage 14 is placed on the rail 30, and the collection carriage 14 can move on the rail 30 via the wheels 31.
Therefore, when the graphite crucible 5 is damaged and the molten metal leaks, it is confirmed that the outflow of the molten metal has been completed, and after confirming safety, the jack 23 (or lift) is raised and the upper side of the crucible furnace body 1 is raised. The furnace body 2 is lifted up, and the recovery carriage 14 with the wheels 31 is pulled out of the crucible furnace body 1. In the present embodiment, since the collection carriage 14 is placed on the rail 30, the hearth 13 can be easily pulled out from the crucible furnace body 1.
[0019]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is of course not limited thereto, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, two or more recovery chambers 12 may be arranged in the radial direction of the recovery carriage 14 as indicated by an imaginary line shown in FIG. Further, the compartment 18 of the recovery chamber 12 is formed in a fan shape and the molten aluminum is solidified into the shape thereof, but the recovery container may be formed so that the solidified aluminum has the shape of a normal ingot. .
In addition, you may abbreviate | omit the leak detector mentioned by the prior art example in the crucible furnace body 1 of a present Example. In this embodiment, aluminum is described as an example. However, the present invention can also be applied to aluminum alloys, zinc, magnesium, copper, brass, solder, and alloys thereof. The material of the crucible has been described with respect to the graphite crucible, but it can also be applied to an iron crucible.
[0020]
【The invention's effect】
The molten metal processing apparatus of the present invention is provided with an outlet for molten metal leaking from the crucible around the support base supporting the crucible disposed in the combustion heating type or electric heating type crucible furnace body. A recovery container that contains the molten metal that has flowed down is installed at the bottom of the crucible furnace body, so that the recovery container can be removed from the crucible furnace body. It is safe to use, and the collection container is not outside the crucible furnace body, so it does not become an obstacle during work.
In the molten metal processing apparatus, an inclined surface for flowing the molten metal in an inclined direction is provided around the support base, and an outlet for the molten metal is provided at a lower end portion of the inclined surface. The molten metal flows into the recovery container and prevents the molten metal from solidifying along the way.
The molten metal processing apparatus is provided with a moving means for moving the recovery container of the crucible furnace body, and accommodates the recovery container in advance by jacking up or lifting up the upper heating body of the crucible furnace body. Since the bottom of the furnace body is separated and the recovery container is pulled out from the bottom of the crucible furnace body, the recovery container can be easily pulled out of the crucible furnace body.
In the molten metal processing apparatus, the recovery container has an arbitrary shape in which a graphite crucible or an iron crucible is arranged on the center side, and the recovery container having a large capacity is divided by a plurality of partition plates, and the molten metal is recovered in the recovery container When the inner partition plate overflows, it flows into the adjacent recovery container and accepts the molten metal in the crucible, so that the recovery container can be dispersed, and the size of the molten metal that cools and solidifies in the recovery container Can be reduced.
The molten metal processing device is sized so that the recovery container for storing the molten metal can receive the entire capacity of the crucible, so that even if the total amount of the molten metal in the crucible leaks, the entire capacity is recovered. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a crucible furnace body of a molten metal processing apparatus according to an embodiment of the present invention cut in a longitudinal direction.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the crucible furnace body of the molten metal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, cut along line XX in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a recovery cart of a molten metal processing apparatus and a recovery chamber installed in the recovery cart.
4 is a plan view of a modification of the recovery chamber in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a crucible furnace body of a molten metal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention cut in the longitudinal direction.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a crucible furnace body of a conventional molten metal processing apparatus cut in a longitudinal direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crucible furnace body 2 Furnace main body 3 Hearth wall 4 Crucible base 5 Graphite crucible 6 Outer wall 7 Combustion chamber 8 Exhaust port 9 Injection port 10 Tapered surface 11 Downflow port 12 Collection chamber (collection container)
13 hearth 14 recovery cart 15 roller 16 inner peripheral wall 17 outer peripheral wall 18 compartment 18a partition 19 inclined surface 23 jack

Claims (6)

燃焼加熱式あるいは電熱加熱式ルツボ炉の炉本体に配設されたルツボの下方であって炉本体の下部に、ルツボから漏洩する溶融メタルを収容する回収容器を設け、上記回収容器をルツボ炉体から取り出し可能に構成してなる溶融メタルの処理装置。A recovery container for containing molten metal leaking from the crucible is provided below the crucible disposed in the furnace body of the combustion heating type or electric heating type crucible furnace, and the recovery container is provided in the crucible furnace body. Molten metal processing apparatus configured to be removable from 燃焼加熱式あるいは電熱加熱式ルツボ炉の炉本体に配設されたルツボを支持する支持台の周辺に、ルツボから漏洩する溶融メタルの流出口を設け、流出口から流下された溶融メタルを収容する回収容器を、上記炉本体の下方に設け、上記回収容器をルツボ炉体から取り出し可能にした溶融メタルの処理装置。An outlet for molten metal leaking from the crucible is provided around the support base for supporting the crucible disposed in the furnace body of the combustion heating type or electric heating type crucible furnace, and the molten metal flowing down from the outlet is accommodated. An apparatus for treating molten metal, wherein a recovery container is provided below the furnace body, and the recovery container can be removed from the crucible furnace body. 上記炉本体の支持台の周辺に溶融メタルを傾斜方向に流下させる傾斜面を設け、傾斜面の下側終端部に上記溶融メタルの流出口を設けた請求項2に記載の溶融メタルの処理装置。The molten metal processing apparatus according to claim 2, wherein an inclined surface for flowing the molten metal in an inclined direction is provided around a support base of the furnace body, and an outlet of the molten metal is provided at a lower end portion of the inclined surface. . 上記炉本体の下方に、上記回収容器と該回収容器を収容する移動装置とが備えた炉床を、ルツボ炉体に対して取り外し可能に配置し、上記炉本体をジャッキアップあるいはリフトアップすることによって、上記炉本体と炉床とを分離し、該炉床をルツボ炉体から抜き出すようにして、上記回収容器を取り出すようにした請求項2または3に記載の溶融メタル処理装置。Below the furnace body, the hearth provided in the recovery container and the moving device for storing the recovery container is detachably arranged with respect to the crucible furnace body, and the furnace body is jacked up or lifted up. 4. The molten metal processing apparatus according to claim 2, wherein the furnace body and the hearth are separated by, and the hearth is extracted from the crucible furnace body to take out the recovery container. 上記回収容器は黒鉛ルツボあるいは鉄製ルツボを中心にして配置した任意形状のものであって、回収容器は複数の仕切板で分割し、上記溶融メタルが回収容器内の仕切板をオーバフローしたときに、隣接した回収容器に流れ、ルツボ内の溶融メタルを受け入れるようにした請求項2〜4のいずれかに記載の溶融メタル処理装置。The recovery container is of an arbitrary shape centered on a graphite crucible or an iron crucible, the recovery container is divided by a plurality of partition plates, and when the molten metal overflows the partition plate in the recovery container, The molten metal processing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the molten metal processing apparatus flows into an adjacent collection container and receives the molten metal in the crucible. 上記回収容器が、上記ルツボ内の溶融メタルの全容量を受け入れる大きさにしたことを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の溶融メタル処理装置。The molten metal processing apparatus according to claim 2, wherein the recovery container is sized to receive the entire volume of the molten metal in the crucible.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285679A (en) * 2006-04-20 2007-11-01 The Tokai:Kk Melting device and melting method
JP2009222239A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Tokyo Yogyo Co Ltd Crucible stand
CN101832711A (en) * 2010-04-21 2010-09-15 浙江工业大学 Severe magnesium leakage accident protection system for magnesium alloy melting furnace
WO2014111474A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-24 Ald Vacuum Technologies Gmbh Melting device for consolidating contaminated scrap
CN107324816A (en) * 2017-07-25 2017-11-07 云南省科学技术院 Preparation method and preparation equipment of high-temperature-resistant high-purity alumina cotton
CN109913940A (en) * 2019-04-25 2019-06-21 西安奕斯伟硅片技术有限公司 A kind of support pallet and silicon processing unit
CN110274473A (en) * 2019-06-24 2019-09-24 合肥工业大学 A kind of visualization Si-Mo rod firing space device for molten metal and water Effect study

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285679A (en) * 2006-04-20 2007-11-01 The Tokai:Kk Melting device and melting method
JP2009222239A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Tokyo Yogyo Co Ltd Crucible stand
CN101832711A (en) * 2010-04-21 2010-09-15 浙江工业大学 Severe magnesium leakage accident protection system for magnesium alloy melting furnace
WO2014111474A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-24 Ald Vacuum Technologies Gmbh Melting device for consolidating contaminated scrap
US9721690B2 (en) 2013-01-17 2017-08-01 Ald Vacuum Technologies Gmbh Melting device for consolidating contaminated scrap
CN107324816A (en) * 2017-07-25 2017-11-07 云南省科学技术院 Preparation method and preparation equipment of high-temperature-resistant high-purity alumina cotton
CN109913940A (en) * 2019-04-25 2019-06-21 西安奕斯伟硅片技术有限公司 A kind of support pallet and silicon processing unit
CN110274473A (en) * 2019-06-24 2019-09-24 合肥工业大学 A kind of visualization Si-Mo rod firing space device for molten metal and water Effect study
CN110274473B (en) * 2019-06-24 2024-05-24 合肥工业大学 Visual silicon-molybdenum rod hearth device for researching action of molten metal and water

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