JP2007516399A - 炉、その操作方法、及び制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.フラックスのタイプ、及び塩化ナトリウム(NaCl)と塩化カリウム(KCl)に関するフラックスの混合割合。処理される金属製造物のタイプによるフラックスの割合、例えば押しつぶされた飲料容器は例えば中身が詰まった大きなエンジンのブロックより多くのフラックスを必要とする。湯垢の処理は、いわゆる通常のアルミニウム・スクラップより一般に多くのフラックスを必要とする。
2.新しいフラックスを何時、どのような割合で導入するかを制御する必要があるのと同じように、フラックスの温度を制御する必要がある。フラックスを何時使い尽くすかも理想的に決定される。
3.異なるタイプの製造物を処理するのに必要な熱量も重要な変数である。様々なタイプの製造物に必要な温度を例えば参照表に蓄積し、様々なタイプの製造物の加熱に必要な時間を計算するのに用いることができる。
4.様々な合金に対する排気ガス温度を監視して、プロセス進展の指標を設けることができる。
5.溶解損失(プロセス中に失われたアルミニウムの量)は、プロセスの回収歩留まりの指標を提供する。処理される合金のタイプによる様々な溶解損失についての従来の知識が、回収効率を向上するために用いることができる。
6.様々な合金についての温度の効果、即ち様々な合金が必要とする時間及び温度の効果。
7.処理材料を充填する方法が、高密度及び低密度製造物を充填することによる特性、並びにその効果によって異なる。最高の回収結果を得るための、充填製造物の重量割合。
8.消費フラックス及び残留酸素の状態、並びに消費フラックス中に含まれているアルミニウムの量。消費フラックスの状態、残留酸素、及びフラックスに含まれているアルミニウムの量は、プロセス変数であり、そのプロセス変数は又他のプロセス変数の影響を受ける。従って、状態監視及び制御システムへの情報のフィードバックは利点がある。
9.炉の回転速度及び傾斜角度。炉は、様々な製造物に回転速度を対応させる。プロセス中の炉の回転方向(時計回り又は反時計回り)。炉処理中に横になる角度は、通常0°と20°との間である。
Claims (47)
- 閉鎖端(13)及び開口端(14)を有する全体的に円筒形の炉本体(12)と、
基礎部材(16a、16b)に枢支されたフレーム(15)と
を備え、
前記フレーム(15)が、様々な角度に、開口端(14)から後傾した姿勢(α)、及び開口端(14)に向かって前傾した角度(β)に、本体(12)を回転させるように支持し、
更に、
炉を加熱するためのバーナ(30)と、
炉(10)の開口端(14)を閉じるように配置され、蝶番結合された扉(19)と
を備える、炉(10)。 - 前記扉、又は各扉(19a、19b)が前記フレーム(15)に蝶番結合され、炉(10)を起こし、倒すのに同調して前傾し、後傾することが可能な、請求項1に記載の炉(10)。
- 手段(16c、16d)が、前記炉本体(12)が前記炉の開口端(14)から離れる姿勢に後傾し、又、前記炉の開口端(14)に向かう姿勢に前傾するように前記炉(10)を起こし、倒すために設けられている、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 炉(10)を起こしたり倒したりする前記手段(16c、16d)が、油圧ラムを含む、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記炉(10)が前傾する角度(β)が20°より小さい、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記炉(10)が前傾する角度(β)が15°より小さい、請求項5に記載の炉(10)。
- 前記炉(10)が前傾する角度(β)が10°より小さい、請求項5又は6に記載の炉(10)。
- 前記扉、又は各扉(19a、19b)が、溶融材料をそれを通して注湯することができる少なくとも1つの検査ハッチ(34a、34b)を有する、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記炉(10)に取り付けられた燃料供給システム(35)を有し、前記燃料供給システム(35)が炉(10)と共に起きたり倒れたりするように適合されている、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記バーナ(30)へ空気及び燃料が通っていく空気及び燃料供給ダクト(31、32)が、前記扉(19a、19b)の蝶番(70、72)によって形成され、又はその中に支持されている、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記空気及び燃料供給ダクト(31、32)が、燃料供給システム(35)と流体連通し、前記燃料供給システムが、気密の回転継手を用いたエルボ、及び/又は回転流体継手(32、33)を有する、請求項10に記載の炉(10)。
- バーナ(30)が、作動時に熱を炉本体(12)中に送り込むために、扉(19)に取り付けられた、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- バーナ(30)の火炎が、作動時に、処理する装填材料にぶつからないように、バーナ(30)が炉(10)の回転軸に対して角度をもつ、請求項12に記載の炉(10)。
- 耐火ライナ及び溶融材料の温度を検知するための1つ又は複数の温度センサ有する、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- エア・カーテンを炉(10)の開口端(14)に生成する手段を有し、前記エア・カーテンが、作動時に、前記炉内部の雰囲気を外部(大気)の雰囲気に対して変化させることができる、請求項に記載の炉(10)。
- 前記炉(10)が排気口(80)を有し、内部雰囲気の圧力の釣合いを取ることを可能にする炉内部の圧力制御を行うために、排気口(80)を横切って空気噴流が形成される、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記炉(10)を可変回転速度で回転するように駆動モータ(20)が構成されている、請求項に記載の炉(10)。
- 炉駆動システム(20、22、24)が、電気モータ(20)と、モータ制御部と、モータ(20)から炉本体(12)にトルクを伝達するための連動機構(24)とを備える、請求項に記載の炉(10)。
- 前記電気モータ(20)が、歯車列、ラック・ピニオンなどの固定連動機構、又はチェーン駆動部(24)によって前記炉を駆動する、請求項に記載の炉(10)。
- 前記炉回転システム(20、22、24)が、制御部、インバータ、及びモータ(20)によって動的制動システムとして働く、請求項に記載の炉(10)。
- チェーン(24)によってモータ(20)に連結された、歯車歯を支持する円周リング(22)を備え、チェーン(24)がスプロケット又は歯車歯に係合するようになされた、請求項20に記載の炉(10)。
- 歯車歯の数がチェーンのピッチの数の半分である、請求項21に記載の炉(10)。
- 可変の緊縛楔(68)が、円周リング(22)と炉本体(12)の外面との間に緊密な嵌合を確実に行わせる、前記請求項21又は22のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 前記緊縛楔(68)がねじ付き部材を用いて取り付けられ、ねじ付き部材(68)は、ねじを締めると前記楔に前記リング(22)を締め上げさせ、表面に取り付けられたラグ(66)及び前記リング(22)を同心に固く確実に把持する、請求項23に記載の炉(10)。
- 炉扉(19a、19b)の温度、耐火ライナの温度、及び処理されている材料の温度を測定し、それら温度を示す出力信号を生成する温度センサが配置された、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 以下のプロセス変数、即ち炉表皮温度、耐火材温度、燃料ガス流量及び空気流量、炉雰囲気中の酸素比率、並びに炉の内部圧力に関する信号を受信し、エンコードし、伝達する手段(75)を有する、前記請求項のいずれか一項に記載の炉(10)。
- 閉鎖端(13)及び開口端(14)を有する直径がほぼ一定の全体的に円筒形の炉本体(12)と、
基礎部材に枢支されたフレーム(15)と
を備え、
前記フレーム(15)が、様々な角度に、前記開口端から後傾した姿勢、及び前記開口端に向かって前傾した角度に、本体を回転させるように支持し、
少なくとも1つの蝶番上で揺動することによって開閉する扉と、
炉を加熱するためのバーナと
が有り、
前記少なくとも1つの蝶番によって支持された、又はそれを通るマニホルドによって前記バーナ(30)に空気及び/又はガスが供給される、炉(10)。 - フラックスと、金属をそれから回収するために溶解する材料との混合装填物を炉(10)に装填するステップと、
前記混合物を前記金属が溶解するまで加熱するステップと、
金属が塊りになるのを促進するために混合物を攪拌するステップと、
回収された金属を注湯するために炉(10)の一方の端を持ち上げるステップと、
炉を倒すステップと、
塊りになるのを促進するために混合物を攪拌し、回収された金属を注湯するために炉本体(12)の一方の端を持ち上げるプロセスを繰り返すステップと
を含む、炉(10)を作動させる方法。 - 炉(10)を回転及び逆回転させることによって、炉(10)中の材料を攪拌するステップを更に含む、請求項28に記載の炉(10)を作動させる方法。
- 炉(10)を傾けることによって、炉(10)中の材料を攪拌するステップを更に含む、請求項28又は29に記載の炉を作動させる方法。
- 処理されている材料を激しく攪拌して材料中への熱の伝達を促進するために、
炉(10)を可変回転数で回転させるステップと、
炉(10)を角度(α、β)を変化させて傾斜させるステップと
を含む、炉(10)を作動させる方法。 - 複数の制御変数を取り出すステップと、
炉(10)を傾斜させることによって炉中の材料を攪拌するステップと
を含む、炉(10)を作動させる方法。 - 炉を密封し、炉の雰囲気の釣合いを取ることによって、炉の雰囲気を制御された状態に保つステップを更に含む、請求項28から32までのいずれか一項に記載の炉を操作する方法。
- 炉扉(19a及び19b)を閉じることによって炉(10)を密封するステップと、
扉(19a及び19b)を閉じたまま炉(10)を回転させ傾斜させるステップと
を含む、請求項28から32までのいずれか一項に記載の炉(10)を作動させる方法。 - 少なくとも以下のもの、即ち温度、装填物の質量、装填物の粘性、その粘性に達する時間、炉の雰囲気の酸素含有量、エネルギー付加速度、及び累積付加エネルギーから制御信号を得ることによって、炉を加熱するステップを更に含む、炉を制御する方法。
- 副変数に関する変数を識別するステップと、
主変数及び副変数の変化が炉の作動に与える影響を予測するステップと
を含む、炉を制御する方法。 - アルゴリズム又は参照表を用いて予測が行われる、請求項36に記載の炉を制御する方法。
- 1つ又は複数のフィードバック信号を取得し、予測作動状態と実際の作動状態の比較を行い、変数の変化に影響を与える修正信号を導き出す、請求項36又は37に記載の炉を制御する方法。
- 炉の作動を監視し、制御するためにマイクロ・プロセッサを使用する、請求項36から38までのいずれか一項に記載の炉を制御する方法。
- 炉の作動を監視し、制御するために人工知能を使用する、請求項36から38までのいずれか一項に記載の炉を制御する方法。
- 炉の作動を監視し、制御するためにニューラル・ネットワークを使用する、請求項40に記載の炉を制御する方法。
- 炉の作動を監視し、制御するためにファジー論理方式を使用する、請求項40に記載の炉を制御する方法。
- プロセスのオンライン診断を行うステップと、
遠隔操作支援を行うステップと、
オンライン監視及びアーカイビングを行うステップと
を含む、炉を制御する方法。 - 遠隔操作、データ取得、及びオンライン監視がSCADAによって達成される、請求項43に記載の炉を制御する方法。
- 実質的に本明細書で諸図面に関して説明した炉。
- 実質的に本明細書で諸図面に関して説明した炉を作動させる方法。
- 実質的に本明細書で諸図面に関して説明した炉を制御する方法。
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