JP2010096402A - Non-ferrous metal smelting furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム合金等の非鉄金属を、各種鋳造製品の製造等に使用すべく溶解するための非鉄金属溶解炉に関するものである。 The present invention relates to a non-ferrous metal melting furnace for melting a non-ferrous metal such as an aluminum alloy so as to be used for manufacturing various cast products.
従来から、アルミニウム合金等の非鉄金属を溶解するための溶解炉として、バーナを備えたものが多く使用されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の溶解炉20は、図12に示すように、溶湯を、循環ポンプ21によって、昇温室22と渦室23と切り粉溶解室24を循環させ、昇温室22に設けたバーナ25の放射火炎によって加熱している。溶湯を循環させ、昇温室22においてバーナ25で加熱するのは、切り粉溶解室24に投入された非鉄金属の切り粉などによって低下した溶湯の温度を、鋳造に適した所定温度まで上昇させるためである。
As shown in FIG. 12, the
しかしながら、従来の溶解炉20における昇温室22の底面(炉床)としては、緩やかな傾斜があるものの全体的にはほぼ平面であることから、昇温室22の溶湯の表面部分と底面部分とが殆ど混ざり合わない。
そのため、溶湯の表面部分(高温)と底面部分(低温)とでは20℃〜40℃の温度差が生じ、溶湯の品質の点から改善の余地がある。また、温度差があることから、投入された切り粉が効果的に溶解されないといった問題もある。
However, the bottom surface (furnace floor) of the
Therefore, a temperature difference of 20 ° C. to 40 ° C. occurs between the surface portion (high temperature) and the bottom surface portion (low temperature) of the molten metal, and there is room for improvement in terms of the quality of the molten metal. Moreover, since there is a temperature difference, there is also a problem that the introduced chips are not effectively dissolved.
さらに、溶湯の表面部分に澱みが発生し、その澱み部分を含めた溶湯の表面部分が常に空気と触れあうことにより、多量の酸化物を発生させてしまうといった問題も発生する。酸化物は溶湯の温度が高いほど発生し易く、従って、溶湯の表面部分と底面部分との温度差をなくして、表面部分を必要最小限温度まで下げることによって酸化物の発生を抑えることができる。 Furthermore, there is a problem that stagnation occurs on the surface portion of the molten metal, and a large amount of oxide is generated when the surface portion of the molten metal including the stagnation portion is always in contact with air. Oxides are more likely to be generated as the temperature of the molten metal increases. Therefore, the generation of oxides can be suppressed by eliminating the temperature difference between the surface portion and the bottom surface portion of the molten metal and lowering the surface portion to the minimum required temperature. .
そこで、本発明の目的とするところは、昇温室における溶湯の温度を均一化すると共に澱みをなくし、良質な溶湯を供給して非鉄金属を効果的に溶解する非鉄金属溶解炉を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-ferrous metal melting furnace that uniformly melts the temperature of the molten metal in the heating chamber and eliminates stagnation and supplies a high-quality molten metal to effectively melt the non-ferrous metal. is there.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の非鉄金属溶解炉(1)は、非鉄金属を溶解させるための溶湯(M)が循環する昇温室(2)を備える非鉄金属溶解炉であって、前記昇温室(2)の底面(2a)に段差部(8)及び突部(9)のうちいずれか一つ又は両方(8,9)を設け、前記溶湯(M)の流れを急激に変化させることによって、前記溶湯(M)の表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、前記溶湯(M)の全体を均一な所定温度に保つと共に澱みを低減することを特徴とする。なお、「所定温度」とは、鋳造に適した温度を言う。なお、突部(9)の形状は限定されないが、例えば、断面台形状や断面矩形状が好ましい。
In order to achieve the above object, a nonferrous metal melting furnace (1) according to
また、請求項2に記載の非鉄金属溶解炉(1)は、非鉄金属を溶解させるための溶湯(M)が循環する昇温室(2)を備える非鉄金属溶解炉であって、前記昇温室(2)の底面(2a)に突部(9)を、その突部(9)の上部を湯面(S)から露出させるようにして設け、前記溶湯(M)の流れを急激に変化させることによって、前記溶湯(M)の表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、前記溶湯(M)の全体を均一な所定温度に保つと共に、澱みを低減することを特徴とする。
Moreover, the non-ferrous metal melting furnace (1) according to
さらに、請求項3に記載の非鉄金属溶解炉(1)は、前記突部(9)を前記昇温室(2)の略中央部に設けたことを特徴とする。なお、「中央部」とは、昇温室(2)の長手方向の中央部と、短尺方向の中央部の双方を含む。
Furthermore, the non-ferrous metal melting furnace (1) according to
なお、カッコ内の記号は、図面および後述する発明を実施するための最良の形態に記載された対応要素または対応事項を示す。 Symbols in parentheses indicate corresponding elements or corresponding matters described in the drawings and the best mode for carrying out the invention described later.
本発明の非鉄金属溶解炉によれば、昇温室の底面に段差部や突部を設け、溶湯の流れを上下左右方向に急激に変化させることによって、溶湯の表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、溶湯の全体を均一な所定温度に保つと共に、澱みを低減するので、良質な溶湯を提供することができると共に、非鉄金属の切り粉などを効果的に溶解することができる。また、酸化物の発生を効果的に抑制することができる。 According to the non-ferrous metal melting furnace of the present invention, the surface portion and the bottom surface portion of the molten metal are mixed by providing a stepped portion and a protruding portion on the bottom surface of the temperature raising chamber, and by rapidly changing the flow of the molten metal vertically and horizontally. In addition to maintaining the entire molten metal at a uniform predetermined temperature and reducing starch, it is possible to provide a high-quality molten metal and to effectively dissolve non-ferrous metal chips and the like. Moreover, generation | occurrence | production of an oxide can be suppressed effectively.
すなわち、溶湯の全体が均一な所定温度に保たれているので、その表面部分や底面部分などのいかなる部分を出湯しても鋳造製品を製造するための溶湯として好適に使用することができる。また、溶湯の全体が均一な所定温度であるため、例えば、投入された切り粉が短時間の間に昇温室の底面に達した場合でも効果的に溶解される。 That is, since the entire molten metal is maintained at a uniform predetermined temperature, it can be suitably used as a molten metal for producing a cast product even if any portion such as the surface portion or the bottom surface portion is discharged. In addition, since the entire molten metal has a uniform predetermined temperature, for example, even when the charged swarf reaches the bottom surface of the heating chamber in a short time, it is effectively melted.
また、溶湯の表面部分と底面部分とが混ぜ合わされ、溶湯の澱みが低減されているので、従来技術のように溶湯の表面部分が常に空気に触れることがなく、よって酸化物の発生を抑制することができる。 Moreover, since the molten metal surface portion and the bottom surface portion are mixed to reduce the stagnation of the molten metal, the molten metal surface portion does not always come into contact with air as in the prior art, thus suppressing the generation of oxides. be able to.
また、本発明の非鉄金属溶解炉によれば、前記突部の上部を湯面から露出させたので、溶湯の表面部分もこの突部によって、その流れを上下左右方向に急激に変化させる。これにより、溶湯の表面部分と底面部分とがより効果的に混ぜ合わされるので、溶湯の全体を均一な所定温度に保つことができる。
また、突部の上部を湯面から露出させたことによって、その周囲に溶湯の通路を形成することができる。この通路は、突部の平面積を大きく設定することによって幅狭とすることができ、従って、溶湯の流速を高めることができる。溶湯の流速を高めることによって、非鉄金属に対する伝熱量を高めることができるので、非鉄金属をさらに効果的に溶解することができる。
Further, according to the non-ferrous metal melting furnace of the present invention, since the upper part of the protrusion is exposed from the molten metal surface, the flow of the surface of the molten metal is also rapidly changed in the vertical and horizontal directions by the protrusion. Thereby, since the surface part and bottom face part of a molten metal are mixed more effectively, the whole molten metal can be maintained at a uniform predetermined temperature.
Also, by exposing the upper part of the protrusion from the hot water surface, a molten metal passage can be formed around the upper surface. This passage can be narrowed by setting the flat area of the protrusion large, and therefore the flow rate of the molten metal can be increased. By increasing the flow rate of the molten metal, the amount of heat transfer to the nonferrous metal can be increased, so that the nonferrous metal can be more effectively dissolved.
さらに、本発明の非鉄金属溶解炉によれば、突部を昇温室の略中央部に設けたので、突部の左右に形成される通路の幅を等しく設定することができる。
これにより、溶湯を円滑に循環させることができる。
Furthermore, according to the non-ferrous metal melting furnace of the present invention, since the protrusion is provided at the substantially central portion of the heating chamber, the widths of the passages formed on the left and right of the protrusion can be set equal.
Thereby, a molten metal can be circulated smoothly.
(第一実施形態)
図1乃至図3を参照して、本発明の第一実施形態に係る非鉄金属溶解炉1について説明する。図1は非鉄金属溶解炉1の概略を示す平面図である。また、図2(a)は、図1のA−A線部分断面図であり、図3は、図1のB−B線部分断面図である。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the nonferrous
この非鉄金属溶解炉1は、鋳造製品を製造するため非鉄金属を溶解させる溶湯Mを蓄えたもので、非鉄金属の切り粉を投入する投入室3と、溶湯Mを加熱するバーナ5を備えた昇温室2と、溶湯Mを取り出す出湯室4を備える。投入室3、昇温室2および出湯室4は隔壁6によって区画されている。また、溶湯Mは、循環ポンプ(図示せず)の働きによって各隔壁6に形成されたトンネル7を通ってこれらの室を循環する。
This non-ferrous
この非鉄金属溶解炉1の昇温室2には、その底面2aに階段状に二つの段差部8を設けており、この段差部8によって、図1乃至図3の矢印で示すように、溶湯Mの流れ(流速)を上下左右方向に急激に変化させ、これにより、その表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、溶湯Mの全体を均一な所定温度に保つと共に、澱みを低減している。
The
こうすることにより、出湯室4の溶湯Mを、昇温室2の溶湯Mと同様にその表面部分と底面部分を均一な所定温度に設定することができ、鋳造製品の製造に好適な良質な溶湯Mを供給することができる。また、溶湯Mの全体を均一な所定温度としているので、例えば、投入室3から昇温室2の底面2aへ短時間の間に侵入してきた切り粉も効果的に溶解することができる。
また、溶湯Mの表面部分と底面部分とが混ぜ合わされ、溶湯Mの澱みが低減されているので、溶湯Mの表面部分が常に空気に触れるといったことがなく、よって酸化物の発生を抑制することができる。
By doing so, the molten metal M in the hot
Further, since the surface portion and the bottom surface portion of the molten metal M are mixed and the stagnation of the molten metal M is reduced, the surface portion of the molten metal M does not always come into contact with air, thereby suppressing the generation of oxides. Can do.
なお、本実施形態における段差部8は、昇温室2から出湯室4に向かって下降する形態としているが、その逆に、上昇する形態とすることもできる。
さらには、上昇する形態と下降する形態を組合わせるようにすることもできる。例えば、図2(a)にかえて、図2(b)に示すように、出湯室4から昇温室2側に上昇する形態と下降する形態を組合わせるようにしてもよい。
また、段差部8の数は限定されない。
In addition, although the level | step-
Furthermore, the form of ascending and the form of descending can be combined. For example, instead of FIG. 2 (a), as shown in FIG. 2 (b), a form that rises from the hot
Moreover, the number of the
(第二実施形態)
次に、図4および図5を参照して、本発明の第二実施形態に係る非鉄金属溶解炉1について説明する。図4は、非鉄金属溶解炉1の概略を示す平面図であり、図5は、図4のC−C線部分断面図である。
(Second embodiment)
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the nonferrous
本実施形態に係る非鉄金属溶解炉1の特徴は、昇温室2の長手方向の中央部に、昇温室2の短尺方向の全長にわたって、湯面Sより低い断面矩形状の突部9を設けていることである。なお、この突部9の形状は限定されず、例えば、図6に示すように、断面台形状とすることもできる。
A feature of the non-ferrous
本実施形態においても、突部9の働きによって、図4および図5に矢印で示すように、溶湯Mの流れを上下左右方向に急激に変化させることができるので、溶湯Mの表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、溶湯Mの全体を均一な温度に保つことができる。また、澱みを低減することができる。これにより、良質な溶湯Mを供給し、切り粉を効果的に溶解し、さらに、酸化物の発生を抑制することができる。 Also in the present embodiment, the flow of the molten metal M can be rapidly changed in the vertical and horizontal directions as indicated by arrows in FIGS. By mixing the portions, the entire molten metal M can be kept at a uniform temperature. Moreover, starch can be reduced. Thereby, the high quality molten metal M can be supplied, a chip can be melt | dissolved effectively, and also generation | occurrence | production of an oxide can be suppressed.
なお、本実施形態における突部9は、図7に示すように、昇温室2の適宜部分(本実施形態では中央部分)に、昇温室2の周壁2bとの間に間隙路Gを設けた状態で設けることができる。この突部9は、図8(図7のD−D線断面図)に示すように、その全体を湯面Sに浸漬させることもできるし、また、同図の想像線で示すように、その上端部を湯面Sから露出させることもできる。
As shown in FIG. 7, the
(第三実施形態)
次に、図9および図10を参照して、本発明の第三実施形態に係る非鉄金属溶解炉1について説明する。図9は、非鉄金属溶解炉1の概略を示す平面図であり、図10は、図9のE−E線断面図である。
(Third embodiment)
Next, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, the nonferrous
この非鉄金属溶解炉1の特徴は、昇温室2の短尺方向の中央部に突部9を設け、かつ、その上端部を湯面Sから露出させたことである。また、突部9の長手方向の一端部は隔壁6に連続させている。こうすることによって、昇温室2を流れる溶湯Mをこの突部9に接触させてその流れを急激に変化させている。また、この突部9によって、昇温室2に溶湯Mが循環するための通路Wを形成している。
The feature of this non-ferrous
溶湯Mの流れを急激に変化させることによって溶湯Mの表面部分と底面部分とを混ぜ合わせてその全体を均一な所定温度に保ち、それにより、良質の溶湯Mを提供することができると共に、切り粉を効果的に溶解することができる。また、酸化物の発生を抑制することもできる。 By rapidly changing the flow of the molten metal M, the surface portion and the bottom surface portion of the molten metal M are mixed to keep the whole at a uniform predetermined temperature, thereby providing a high quality molten metal M and cutting it. The powder can be dissolved effectively. In addition, generation of oxides can be suppressed.
さらに、突部9を設けることによって昇温室2の周壁2bとの間に通路Wを形成したことで、循環ポンプの出力を上げることなく溶湯Mの流速を高めることができ、これにより、投入室3に投入された切り粉に対する伝熱量を高めて、切り粉をさらに効果的に溶解することができる。
Furthermore, by providing the
なお、本実施形態における突部9はその上端部を湯面Sから露出させているが、図10の想像線で示すように、全体を湯面Sに浸漬させることもできる。その場合も、溶湯Mの流れを急激に変化させて同様の作用効果を得ることができる。
In addition, although the
(第四実施形態)
次に、図11を参照して、本発明の第四実施形態に係る非鉄金属溶解炉1について説明する。図11は、非鉄金属溶解炉1における昇温室2の底面部分の概略を示す斜視図である。
(Fourth embodiment)
Next, with reference to FIG. 11, the nonferrous
この非鉄金属溶解炉1の特徴は、昇温室2の底面2aに段差部8と突部9の両方を設けていることである。段差部8は昇温室2の長手方向の一方端部と他方端部に設け、突部9は他方端部の段差部8に連続して昇温室2の短尺方向の中央部に設けている。突部9は、断面台形状である。
The feature of this non-ferrous
この段差部8と突部9の両方を設けることによって、溶湯Mの流れを急激に変化させてその表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、全体を均一な所定温度に保つと共に、澱みを低減する。これにより、良質の溶湯Mを供給することができると共に、切り粉を効果的に溶解することができる。また、酸化物の発生を抑制することができる。
By providing both the stepped
なお、本実施形態では、一方端部の段差部8(第一段差部8a)を底面2aより100mm低く設定すると共に、他方端部の段差部8(第二段差部8b)を底面2aより100mm高く設定している。また、突部9を底面2aより220mm高く設定している。こうした段差部8および突部9の高さは、溶湯Mの種類や流速などによって設定することができる。
In the present embodiment, the
1 非鉄金属溶解炉
2 昇温室
2a 底面
2b 周壁
3 投入室
4 出湯室
5 バーナ
6 隔壁
7 トンネル
8 段差部
8a 第一段差部
8b 第二段差部
9 突部
20 溶解炉
21 循環ポンプ
22 昇温室
23 渦室
24 切り粉溶解室
25 バーナ
G 間隙路
M 溶湯
S 湯面
W 通路
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記昇温室の底面に段差部及び突部のうちいずれか一つ又は両方を設け、前記溶湯の流れを急激に変化させることによって、前記溶湯の表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、前記溶湯の全体を均一な所定温度に保つと共に、澱みを低減することを特徴とする非鉄金属溶解炉。 A nonferrous metal melting furnace provided with a heating chamber in which a molten metal for melting nonferrous metal circulates,
By providing any one or both of a stepped portion and a protruding portion on the bottom surface of the temperature raising chamber, and by rapidly changing the flow of the molten metal, the surface portion and the bottom surface portion of the molten metal are mixed, A non-ferrous metal melting furnace characterized by maintaining the whole at a uniform predetermined temperature and reducing starch.
前記昇温室の底面に突部を、その突部の上部を湯面から露出させるようにして設け、前記溶湯の流れを急激に変化させることによって、前記溶湯の表面部分と底面部分とを混ぜ合わせ、前記溶湯の全体を均一な所定温度に保つと共に、澱みを低減することを特徴とする非鉄金属溶解炉。 A nonferrous metal melting furnace provided with a heating chamber in which a molten metal for melting nonferrous metal circulates,
A protrusion is provided on the bottom surface of the temperature raising chamber so that the upper portion of the protrusion is exposed from the molten metal surface, and the surface portion and the bottom surface portion of the molten metal are mixed by rapidly changing the flow of the molten metal. A non-ferrous metal melting furnace characterized by maintaining the entire temperature of the molten metal at a uniform predetermined temperature and reducing stagnation.
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