JP2009002643A - Melting furnace with stirrer, and stirrer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、攪拌装置付溶解炉及び攪拌装置に関する。 The present invention relates to a melting furnace with a stirrer and a stirrer.
従来、例えば、アルミニウムをリサイクルすべく溶解する溶解炉のうちの攪拌装置付ア
ルミ溶解炉としては、炉内に回転体を挿入して直接攪拌する機械式のもの、負圧ポンプで
溶湯を吸上げて攪拌する減圧式のもの、さらには、固定磁極に三相交流電流を流して移動
磁界を発生させ、その磁界に基づいて電磁力で攪拌する電磁式のもの等があった。
Conventionally, for example, an aluminum melting furnace with a stirrer of melting furnaces for melting aluminum to be recycled is a mechanical type in which a rotating body is inserted into the furnace and directly stirred, and the molten metal is sucked up by a negative pressure pump In addition, there are a pressure-reducing type that stirs and a three-phase alternating current is passed through the fixed magnetic pole to generate a moving magnetic field, and an electromagnetic type that stirs with an electromagnetic force based on the magnetic field.
上述の機械的なものは、回転体を高温湯内で直接攪拌するものであるため、装置として
の耐久性が十分とはいえず、さらには操作性やメンテナンスが煩雑且つ複雑である等の問
題がある。減圧式のものにおいては、操作性が悪く、あまり普及するに至っていない。さ
らに、電磁式のものは、大電流を必要として消費電力が大きく、ランニングコストがかさ
み、さらにコイルの冷却に細心の注意を払う必要があり、装置全体としても高価とならざ
るを得ない等の問題があり、これらが普及の妨げになっている。
The above-mentioned mechanical device is a device in which the rotating body is directly agitated in high-temperature hot water, so that it cannot be said that the durability of the device is sufficient, and the operability and maintenance are complicated and complicated. There is. The vacuum type has poor operability and has not been widely used. Furthermore, the electromagnetic type requires a large current, consumes a large amount of power, has a high running cost, requires careful attention to the cooling of the coil, and the entire device must be expensive. There are problems and these are preventing the spread.
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、その目的は、安価で操作性がよく
、ランニングコストの低くて済む、投入原料を確実に溶解することのできる、溶解炉及び
攪拌装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a current situation, and an object thereof is a melting furnace and an agitation apparatus that can dissolve the input raw material reliably, which is inexpensive, has good operability, and has a low running cost. Is to provide.
本発明は、
原料を溶解させて溶湯とするための溶解炉本体と、
前記溶解炉本体の底面の下の外側の下方に設置され、前記溶解炉本体中の溶湯をそれに移動する磁界を与えて攪拌する攪拌装置と、
を備え、
前記攪拌装置は、
床の上に置かれる台としてのフレームと、
前記フレームに対して、一端側が、ほぼ水平な第1の軸のまわりに回動可能に取り付けられ、それにより他端側が前記第1の軸を中心として起伏回動可能とされた、磁石用の支持台と、
前記支持台に、前記支持台がほぼ水平な位置にある時にほぼ垂直な位置を採る第2の軸の回りに回転可能に、軸支され、前記第2の軸は前記支持台の前記起伏回動に伴って角度を変える、回転板と、
前記回転板上に固定された複数の磁石であって、それらの磁石は、それらのうちのある磁石から出た磁力線が前記溶解炉本体中の前記溶湯中を通った後に別の磁石に戻るように配置され、この状態での前記回転板と一体的な回転に伴って、前記支持台が水平位置から起きあがった状態にあるときには、前記溶解炉本体中の前記溶湯を、前記溶湯の表面が前記回転板に沿って水平面に対して傾いた状態で回転駆動させることの可能な、複数の磁石と、
を備える
ことを特徴とする、
攪拌装置付溶解炉として提供される。
The present invention
A melting furnace body for melting raw materials into molten metal,
A stirrer installed below the bottom of the bottom surface of the melting furnace body, and stirring the molten metal in the melting furnace body by applying a magnetic field to move it,
With
The stirring device
A frame as a table placed on the floor;
For the magnet, one end side is attached to the frame so as to be rotatable around a substantially horizontal first axis, and the other end side is capable of rotating up and down around the first axis. A support base;
The support base is pivotally supported so as to be rotatable around a second axis that takes a substantially vertical position when the support base is in a substantially horizontal position, and the second axis is the undulation of the support base. A rotating plate that changes angle with movement,
A plurality of magnets fixed on the rotating plate, and the magnets return to another magnet after a magnetic field line from one of them passes through the molten metal in the melting furnace body. When the support base is in a state of rising from a horizontal position in association with the rotation of the rotating plate in this state, the molten metal in the melting furnace body is placed on the surface of the molten metal. A plurality of magnets that can be driven to rotate along a rotating plate while being inclined with respect to a horizontal plane;
Characterized by comprising,
It is provided as a melting furnace with a stirrer.
さらに、本発明は、
原料を溶解させるものとして構成されている溶解炉本体中の溶湯をそれに交番磁界を与えて攪拌する、前記溶解炉本体の外部下方に設置される、攪拌装置であって、
前記攪拌装置は、
床の上に置かれる台としてのフレームと、
前記フレームに対して、一端側が、ほぼ水平な第1の軸のまわりに回動可能に取り付けられ、それにより他端側が前記第1の軸を中心として起伏回動可能とされた、磁石用の支持台と、
前記支持台に、前記支持台がほぼ水平な位置にある時にほぼ垂直な位置を採る第2の軸の回りに回転可能に、軸支され、前記第2の軸は前記支持台の前記起伏回動に伴って角度を変える、回転板と、
前記回転板上に固定された複数の磁石であって、それらの磁石は、それらのうちのある磁石から出た磁力線が前記溶解炉本体中の前記溶湯中を通った後に別の磁石に戻るように配置され、この状態での前記回転板と一体的な回転に伴って、前記支持台が水平位置から起きあがった状態にあるときには、前記溶解炉本体中の前記溶湯を、前記溶湯の表面が前記回転板に沿って水平面に対して傾いた状態で回転駆動させることの可能な、複数の磁石と、
を備える
ことを特徴とする、
攪拌装置として提供される。
Furthermore, the present invention provides
A stirrer installed below the melting furnace body, stirring the molten metal in the melting furnace body configured to melt the raw material by applying an alternating magnetic field thereto,
The stirring device
A frame as a table placed on the floor;
For the magnet, one end side is attached to the frame so as to be rotatable around a substantially horizontal first axis, and the other end side is capable of rotating up and down around the first axis. A support base;
The support base is pivotally supported so as to be rotatable around a second axis that takes a substantially vertical position when the support base is in a substantially horizontal position, and the second axis is the undulation of the support base. A rotating plate that changes angle with movement,
A plurality of magnets fixed on the rotating plate, and the magnets return to another magnet after a magnetic field line from one of them passes through the molten metal in the melting furnace body. When the support base is in a state of rising from a horizontal position in association with the rotation of the rotating plate in this state, the molten metal in the melting furnace body is placed on the surface of the molten metal. A plurality of magnets that can be driven to rotate along a rotating plate while being inclined with respect to a horizontal plane;
Characterized by comprising,
Provided as a stirring device.
このように、本発明によれば、溶解炉中の溶湯を効率よく回転させて、投入する原料を確実に溶解させるができる。 Thus, according to the present invention, the molten metal in the melting furnace can be efficiently rotated, and the raw material to be charged can be reliably melted.
図1(a)は本発明の実施例の非使用中の状態を示し、図2はその使用中の状態を示す。図1(b)、(c)は、図1(a)の一部を拡大して示す図で、(b)は(a)の装置の一部を上から見た平面図、(c)は(a)と同じ方向から一部を見た図である。図1(a)において、床1上にフレーム2がすえ付けられている。このフレーム2上には磁場発生部3がヒンジ4を中心に、つまり、紙面に垂直なほぼ水平な軸のまわりに起伏回動可能なるように取り付けられている。即ち、磁場発生部3は、中空の筐体(支持台)6を有し、この筐体6がヒンジ4を中心として、図1(a)及び図2からわかるように、ほぼ水平な軸のまわりに起伏回動可能にフレーム2上に取り付けられている。実際には、筐体6の図1における左側を、フレーム2の支持台2Aから離れるように、持ち上げ、もとに下げることにより、ヒンジ4のほぼ水平軸(第1の軸)の回りに起伏動作が行われる。この動作を行わせるための機構としては種々のものを採用することができる。図示の実施例ではねじ機構を採用している。むろん、歯車機構を採用することもできる。即ち、図1(a)において、フレーム2に固定した支持部8によって駆動杆9をその軸(ほぼ垂直な第2の軸)のまわりに回転可能に軸支している。特に、図1(c)からわかるように、この駆動杆9の長手方向のほぼ中央部分には回転駆動用のハンドル9Aが固定されている。この駆動杆9の上側にはねじが切ってあり、いわゆる雄ねじ部9Bとなっている。この雄ねじ部9Bには、ほぼ球状の雌ねじ体9Cが螺合している。雄ねじ部9Bの回転により、雌ねじ体9Cが上下に移動する。特に図(b)からわかるように、この雌ねじ体9Cには、横向きの軸9D,9Dによって、前記筐体6に固定された被駆動部材10、10が相互回転可能に軸支されている。さらに、前記被駆動部材10,10には、図1(c)からわかるように、長手方向にスリット10A,10Aが切ってあり、軸9D,9Dとの間で相互にスライド可能となっている。これにより、ハンドル9Aによって、駆動杆9を回転させれば、雌ねじ体9Cが上下動し、これにつれて、被駆動部材10,10は、軸9D,9Dの回りに回転し、且つ、軸9D,9Dがスリット10A,10A内を摺動するように、被駆動部材10,10が移動し、磁場発生部3が例えば図2のように持ち上がる。つまり、筐体6がヒンジ4のまわりに起伏回転することになる。ここで、ハンドル9Aの回転量を調節すれば、筐体6の起伏量を制御することができる。なお、筐体6を起伏させるための機構は上述のものに限らない。
FIG. 1A shows a non-use state of the embodiment of the present invention, and FIG. 1B and 1C are enlarged views of a part of FIG. 1A, and FIG. 1B is a plan view of a part of the apparatus of FIG. FIG. 4 is a view of a part seen from the same direction as (a). In FIG. 1A, a
上記筐体6の中には、磁場発生装置(攪拌装置)12が設けられている。即ち、この磁場発生装置(攪拌装置)12は、筐体6の内底面に固定した取付座13を有する、この取付座13に回転速度連続可変の駆動モータ14が取り付けられている。この駆動モータ14の軸はカップリング15を介してマグネットベース(回転板)17の軸17Aに連結されている。この軸17Aは、筐体6の内部に両端を固定されたステー19の中心部分に位置する軸受け20によって軸受けされている。また、マグネットベース17上には、特に図3(a)、(b)からわかるように、棒状の永久磁石22,22,・・・が固定されている。各永久磁石22は、上下両面が磁極とされたものである。さらに、これらの永久磁石22,22,・・・は、その上面の磁極は隣り合うもの同士が異極となるように配置されている。これらの隣り合う2つの永久磁石は、磁石ペアを構成しており、ここでは、2組の磁石ペアが設けられていることになる。永久磁石22,22,…は、図4のように、磁石ペアの4組を配置することもできる。このような構成により、駆動モータ14の回転は、カップリング15、マグネットベース17を介して磁石ペア、つまり、永久磁石22,22…に伝えられる。
A magnetic field generator (stirrer) 12 is provided in the
このような筐体6(磁場発生部3)の上方には、非磁性材製の溶解炉(溶解炉本体)25が図示せぬ機構によって固定状態に設けられている。この溶解炉25の底部25Aは、図1(a)からわかるように角度θだけ傾斜したものとなっている。これは、図2からわかるように、筐体6(磁場発生部3)をヒンジ4のまわりに持ち上げたときに、筐体6の上面と隙間なく当接させて、磁力線を極力利用するようにするためである。
A melting furnace (melting furnace body) 25 made of a non-magnetic material is fixed above the casing 6 (magnetic field generating unit 3) by a mechanism (not shown). The bottom 25A of the melting
このような図1、図2の装置を使用するには、図1の状態から筐体6(磁場発生部3)を図2のようにヒンジ4のまわりに持ち上げて図2の状態とする。この図2の状態において、各永久磁石22,22…からの磁力線は例えば図2に示すように溶けたアルミニュウム等の溶湯30中を走る。
1 and 2 are used, the housing 6 (magnetic field generator 3) is lifted around the
この図2の状態において、当初は、溶解炉25中のアルミニウムを図示せぬバーナー等で溶解させて溶湯30とする。この状態の溶湯にアルミニュウム屑を投入しながら、モータ14により永久磁石22,22,…を回転させると、これらからの磁力線が溶湯30を貫通した状態で移動する。つまり、溶湯30に交番磁界が加えられる。これにより、渦電流が発生し、溶湯30が、マグネットベース17にほぼ垂直な軸の回りに、つまり、溶解炉25中で斜めに傾いた状態で回転をはじめる。つまり、溶湯30の面は、マグネットベース17の面(持ち上げられた永久磁石22の上面)とほぼ並行となって回転する。つまり、本装置においては、上述のように、永久磁石22が角度θだけ傾斜した状態で回転する。仮に、水平(θ=0°)の場合とすると、溶湯30は中央部が凹んだ状態で回転する。この場合には、溶湯30はその流れが整流に近いものとして回転する。これでは、アルミニュウムを高効率に溶解することはできない。これに対し、本実施例においては、角度θだけ傾いている。このため、溶湯30は、図2に示すように、磁力線によって液面が傾いた状態で回転させられることになる。つまり、実質的には、複数の磁石22,22,・・・は、支持台6が水平位置から起きあがった状態にあるときには、前記溶解炉25中の前記溶湯を、前記溶湯の表面が前記回転板17に沿って水平面に対して傾いた状態で回転駆動させることになる。このため、溶湯30の動きは変則的な激しい動きとなる。これにより、溶湯30中に原材料(アルミニウムの削りくず等)を投入しても、原材料が溶湯30中にそのまま浮かんでしまうことはなく、原材料は溶湯30中に効率よく良く掻き混ぜられ、投入原材料は短時間で確実に溶解することになる。
In the state of FIG. 2, initially, aluminum in the
このような攪拌を効果的に行うには、永久磁石22の強度としては、溶解炉25の底面の内側における磁場強度が0.2〜0.2T以上とするのが望ましい。また、永久磁石22(磁石ペア)、つまり、マグネットベース17の回転速度は、図3のように、永久磁石22を磁石ペアの2組となるように配置した場合、60−250rpm程度が望ましい。
即ち、この回転速度は、マグネットベース17上に設ける永久磁石22、22・・・の数、つまり、永久磁石22のうち、隣り合う、磁極の異なる一組の永久磁石22,22(磁石ペア)の数によって異なる。図3のように、磁石ペアが2組の場合は、60−250rpm程度であり、図4のように、4組の場合は、30−125rpm程度、さらに、8組の場合は、15−62.5rpm程度である。つまり、磁石ペアがn組の場合は、(120/n)―(500/n)rpm程度とするのが望ましい。これらの回転数の意味するところは、次の通りである。マグネットベース17の回転により、1秒間あたり、基準点を通り過ぎる磁石ペアの数が1つのとき周期が1Hzであると定義する。この周期が、2―8.33Hz程度となるような回転数で回転させるのが望ましいという意味である。
In order to effectively perform such agitation, it is desirable that the strength of the
That is, this rotational speed is the number of
また、溶解炉25は必ずしも底面が角度θだけ傾いていなくてもよく、θ以下の傾きでも、さらには図5からわかるようにθ=0つまり水平であっても溶解できないことはない。
Further, the melting
図6(a)、(b)は、上述の図1、図2の装置を補助炉41として用い、ここで溶解した溶湯をそれよりも大形の大型炉42に流し込むようにした実施例を示す。即ち、補助炉41で溶解させた溶湯43は、補助炉41と大型炉42との間の仕切り45の隙間44からフレーム46上の大型炉42へ流入する。この図6において、図1、図2等におけると同等の部材には同一の符号を付している。
6 (a) and 6 (b) show an embodiment in which the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is used as an
3 磁場発生部
4 ヒンジ
6 筐体
17 マグネットベース
22 永久磁石
25 溶解炉
30 溶湯
41 補助炉
42 大型炉
43 溶湯
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記溶解炉本体の底面の下の外側の下方に設置され、前記溶解炉本体中の溶湯をそれに移動する磁界を与えて攪拌する攪拌装置と、
を備え、
前記攪拌装置は、
床の上に置かれる台としてのフレームと、
前記フレームに対して、一端側が、ほぼ水平な第1の軸のまわりに回動可能に取り付けられ、それにより他端側が前記第1の軸を中心として起伏回動可能とされた、磁石用の支持台と、
前記支持台に、前記支持台がほぼ水平な位置にある時にほぼ垂直な位置を採る第2の軸の回りに回転可能に、軸支され、前記第2の軸は前記支持台の前記起伏回動に伴って角度を変える、回転板と、
前記回転板上に固定された複数の磁石であって、それらの磁石は、それらのうちのある磁石から出た磁力線が前記溶解炉本体中の前記溶湯中を通った後に別の磁石に戻るように配置され、この状態での前記回転板と一体的な回転に伴って、前記支持台が水平位置から起きあがった状態にあるときには、前記溶解炉本体中の前記溶湯を、前記溶湯の表面が前記回転板に沿って水平面に対して傾いた状態で回転駆動させることの可能な、複数の磁石と、
を備える
ことを特徴とする、攪拌装置付溶解炉。 A melting furnace body for melting raw materials into molten metal,
A stirrer installed below the bottom of the bottom surface of the melting furnace body, and stirring the molten metal in the melting furnace body by applying a magnetic field to move it,
With
The stirring device
A frame as a table placed on the floor;
For the magnet, one end side is attached to the frame so as to be rotatable around a substantially horizontal first axis, and the other end side is capable of rotating up and down around the first axis. A support base;
The support base is pivotally supported so as to be rotatable around a second axis that takes a substantially vertical position when the support base is in a substantially horizontal position, and the second axis is the undulation of the support base. A rotating plate that changes angle with movement,
A plurality of magnets fixed on the rotating plate, and the magnets return to another magnet after a magnetic field line from one of them passes through the molten metal in the melting furnace body. When the support base is in a state of rising from a horizontal position in association with the rotation of the rotating plate in this state, the molten metal in the melting furnace body is placed on the surface of the molten metal. A plurality of magnets that can be driven to rotate along a rotating plate while being inclined with respect to a horizontal plane;
A melting furnace equipped with a stirrer.
前記攪拌装置は、
床の上に置かれる台としてのフレームと、
前記フレームに対して、一端側が、ほぼ水平な第1の軸のまわりに回動可能に取り付けられ、それにより他端側が前記第1の軸を中心として起伏回動可能とされた、磁石用の支持台と、
前記支持台に、前記支持台がほぼ水平な位置にある時にほぼ垂直な位置を採る第2の軸の回りに回転可能に、軸支され、前記第2の軸は前記支持台の前記起伏回動に伴って角度を変える、回転板と、
前記回転板上に固定された複数の磁石であって、それらの磁石は、それらのうちのある磁石から出た磁力線が前記溶解炉本体中の前記溶湯中を通った後に別の磁石に戻るように配置され、この状態での前記回転板と一体的な回転に伴って、前記支持台が水平位置から起きあがった状態にあるときには、前記溶解炉本体中の前記溶湯を、前記溶湯の表面が前記回転板に沿って水平面に対して傾いた状態で回転駆動させることの可能な、複数の磁石と、
を備える
ことを特徴とする、攪拌装置。 A stirrer installed below the melting furnace body, stirring the molten metal in the melting furnace body configured to melt the raw material by applying an alternating magnetic field thereto,
The stirring device
A frame as a table placed on the floor;
For the magnet, one end side is attached to the frame so as to be rotatable around a substantially horizontal first axis, and the other end side is capable of rotating up and down around the first axis. A support base;
The support base is pivotally supported so as to be rotatable around a second axis that takes a substantially vertical position when the support base is in a substantially horizontal position, and the second axis is the undulation of the support base. A rotating plate that changes angle with movement,
A plurality of magnets fixed on the rotating plate, and the magnets return to another magnet after a magnetic field line from one of them passes through the molten metal in the melting furnace body. When the support base is in a state of rising from a horizontal position in association with the rotation of the rotating plate in this state, the molten metal in the melting furnace body is placed on the surface of the molten metal. A plurality of magnets that can be driven to rotate along a rotating plate while being inclined with respect to a horizontal plane;
A stirrer characterized by comprising.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008184117A JP2009002643A (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Melting furnace with stirrer, and stirrer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008184117A JP2009002643A (en) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Melting furnace with stirrer, and stirrer |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004193875A Division JP2006017348A (en) | 2004-06-30 | 2004-06-30 | Melting furnace with stirring device, and stirring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009002643A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN108592627A (en) * | 2018-03-07 | 2018-09-28 | 重庆顺博铝合金股份有限公司 | Aluminium smelting furnace and aluminium melting system of processing |
CN110062867A (en) * | 2016-11-26 | 2019-07-26 | 阿尔泰克欧洲有限公司 | Fusing and/or the improvement and relative improvement of stirring molten metal |
-
2008
- 2008-07-15 JP JP2008184117A patent/JP2009002643A/en active Pending
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