JP2010149151A - 金属溶湯保持炉 - Google Patents

Abstract

【課題】金属溶湯保持炉に用いられる燃焼筒部材に付着する金属酸化物の除去を容易とすることにより、金属溶湯を所定温度で保持するに際して、メタルロスの発生を抑制して燃焼効率を向上させるとともに、不純物の混入を抑制し、さらに燃焼筒部材の利便性を高めた作業効率のよい金属溶湯保持炉を提案する。
【解決手段】溶解した金属溶湯Ｍ内に燃焼筒部材２０を浸漬し該燃焼筒部材内で保持バーナー１５を燃焼することにより金属溶湯を加熱保温するようにした溶湯保持炉１０において、燃焼筒部材の上部にフランジ部２８を形成し、燃焼筒部材のフランジ部と炉体１１の間に回転球部材４０を配し、燃焼筒部材を炉体上部から交換可能に吊下げ配置する。
【選択図】図６

Description

この発明は、溶解した金属溶湯を保持バーナーによって加熱保温する金属溶湯保持炉に関し、特に燃焼筒部材を介して金属溶湯を加熱保温する金属溶湯保持炉に関する。

アルミニウム鋳造に際し、金属材料を加熱溶解して得られた金属溶湯は、例えば図７及び図８に示すような金属溶湯保持炉１００において保温され蓄積される。金属溶湯保持炉１００には、金属溶湯Ｍを加熱して所定温度に保温する保持バーナー１１５が備えられている（特許文献１等参照）。この金属溶湯保持炉１００にあっては、金属溶湯Ｍの加熱保温性能を向上させるため、保持バーナー１１５の直下に火炎放出窓部１２５を形成した燃焼筒部材１２０が配置される。図示から把握されるように、燃焼筒部材１２０の下方側が金属溶湯の内に浸漬されている。

保持バーナー１１５の火炎の熱は燃焼筒部材１２０の内壁部１２４を通じて金属溶湯Ｍに伝導される。さらに、保持バーナー１１５の火炎は火炎放出窓部１２５から金属溶湯Ｍの液面Ｓにも噴出される。そこで、金属溶湯は内部側及び上面側から加熱保温されるため、当該金属溶湯保持炉１００は極めて熱伝導効率のよい構造である。同時に金属溶湯保持炉１００は、火炎の直撃に伴う金属溶湯の酸化も生じにくく、メタルロスを抑制できる点で優れている。図中、符号１１１は炉体、１１２は溶湯汲出部、１１３は溶湯投入部、１１４は金属溶湯保持炉と溶湯汲出部の連通口、１１６は金属溶湯保持炉と溶湯投入部の練通口、１１７は作業扉口、１１８は作業扉、１１９は炉壁、１２９は排ガス孔である。

しかしながら、この種の金属溶湯保持炉であっても、金属溶湯の液面に金属酸化物は生じる。燃焼筒部材１２０の構造上、火炎放出窓部１２５から噴出する火炎により燃焼筒部材１２０の周囲の金属溶湯液面Ｓは酸化されやすい。そのため、燃焼筒部材の周囲では金属酸化物は生成しやすく、その成長も速い。酸化物を放置すると金属溶湯保持炉の熱伝導効率を低下させてしまう。また、酸化物が混入すると純度が低下するため、不純物の混入を極力避ける必要がある。さらに、燃焼筒部材の周囲に金属酸化物が付着すると燃焼筒部材自体を傷めてしまう。燃焼筒部材を交換する際、燃焼筒部材を炉内部から抜きにくくなるおそれもある。

そこで、この種の金属溶湯保持炉に用いられる燃焼筒部材に付着する金属酸化物の除去をより容易とすることが求められてきた。
特開２００８−２７２８１５号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、金属溶湯保持炉に用いられる燃焼筒部材に付着する金属酸化物の除去を容易とすることにより、金属溶湯を所定温度で保持するに際して、メタルロスの発生を抑制して燃焼効率を向上させるとともに、不純物の混入を抑制し、さらに燃焼筒部材の利便性を高めた作業効率のよい金属溶湯保持炉を提案するものである。

すなわち、請求項１の発明は、溶解した金属溶湯内に燃焼筒部材を浸漬し該燃焼筒部材内で保持バーナーを燃焼することにより前記金属溶湯を加熱保温するようにした溶湯保持炉において、前記燃焼筒部材が前記金属溶湯内で回転可能に吊下保持されていることを特徴とする金属溶湯保持炉に係る。

請求項２の発明は、前記燃焼筒部材の上部にフランジ部が形成されており、前記フランジ部を介して炉体に回転可能に吊下保持されている請求項１に記載の金属溶湯保持炉に係る。

請求項３の発明は、前記燃焼筒部材のフランジ部と炉体の間に回転球部材が配されている請求項２に記載の金属溶湯保持炉に係る。

請求項４の発明は、前記燃焼筒部材に炉体の作業扉口からの回転作業を可能にする係合部を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属溶湯保持炉に係る。

請求項５の発明は、前記係合部が燃焼筒部材に形成された火炎放出窓部である請求項４に記載の金属溶湯保持炉に係る。

請求項６の発明は、前記燃焼筒部材が炉体上部から交換可能に吊下げ配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属溶湯保持炉に係る。

請求項１の発明に係る金属溶湯保持炉によると、溶解した金属溶湯内に燃焼筒部材を浸漬し該燃焼筒部材内で保持バーナーを燃焼することにより前記金属溶湯を加熱保温するようにした溶湯保持炉において、前記燃焼筒部材が前記金属溶湯内で回転可能に吊下保持されているため、金属溶湯保持炉に用いられる燃焼筒部材に付着する金属酸化物の除去を容易とすることにより、金属溶湯を所定温度で保持するに際し、メタルロスの発生を抑制して加熱保温の燃焼効率を向上させるとともに、不純物の混入を抑制し、さらに燃焼筒部材の保守点検の利便性を高めることができる。

請求項２の発明に係る金属溶湯保持炉によると、請求項１の発明において、前記燃焼筒部材の上部にフランジ部が形成されており、前記フランジ部を介して炉体に回転可能に吊下保持されているため、燃焼筒部材自体の設計、加工を容易とすることができる。また、単純な構造により燃焼筒部材を金属溶湯内へ浸漬させることができる。

請求項３の発明に係る金属溶湯保持炉によると、請求項２の発明において、前記燃焼筒部材のフランジ部と炉体の間に回転球部材が配されているため、燃焼筒部材の回転を極めて簡単に行うことができる。

請求項４の発明に係る金属溶湯保持炉によると、請求項１ないし３のいずれか１項の発明において、前記燃焼筒部材に炉体の作業扉口からの回転作業を可能にする係合部を有するため、保守点検時の燃焼筒部材の回転は容易になる。

請求項５の発明に係る金属溶湯保持炉によると、請求項４の発明において、前記係合部が燃焼筒部材に形成された火炎放出窓部であるため、燃焼筒部材を回転させるための部材との引っかかりを良くするとともに、金属溶湯表面の加熱保温効率を向上させることができる。

請求項６の発明に係る金属溶湯保持炉によると、請求項１ないし５のいずれか１項の発明において、前記燃焼筒部材が炉体上部から交換可能に吊下げ配置されているため、燃焼筒部材の溶湯保持炉の炉体内への取り付けや交換等の作業をとすることができる。

以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１は本発明の溶湯保持炉を用いた金属溶解炉の全体概略横断面図、図２は図１の金属溶解炉の全体概略縦断面図、図３は溶湯保持炉の主要縦断面図、図４は燃焼筒部材の開口部付近の拡大縦断面図、図５は回転球部材に関する概略図、図６は図１の金属溶湯保持炉の要部縦断面図である。

図１の横断面図及び図２の縦断面図は金属溶解炉５０の実施例を開示する。実施例の金属溶解炉５０は、溶湯保持炉１０及び溶解部６０を一体に接続してなる。はじめに溶湯保持炉１０に基づいて本発明を説明する。なお、溶解部６０の詳細については追って説明する。

請求項１の発明に規定するように、溶湯保持炉１０において、溶解部６０で溶解されたアルミニウム等の金属溶湯Ｍ内に燃焼筒部材２０が浸漬される。金属溶湯Ｍは燃焼筒部材２０で保持バーナー１５を燃焼することにより加熱保温される。さらに図２から把握されるように、保持バーナー１５の直下に燃焼筒部材２０が備えられ、同時に燃焼筒部材２０は炉体１１の金属溶湯Ｍ内で回転可能に吊り下げられて保持されている。

実施例の溶湯保持炉１０の炉体１１は縦約５００ｍｍ、横約１０００ｍｍの底面部１２と高さ約６５０ｍｍの炉壁１３より構成される。保持バーナー１５は当該保持炉１０の炉壁１３上部の略中央部分に配置される。図中、符号１６は溶湯保持炉１０の炉体１１に形成された作業扉口、１７は作業扉、２５は係合部、２６は火炎放出窓部、３０は溶湯汲出部、３１は当該金属溶湯保持炉１０と溶湯汲出部との連通口、３２は溶湯汲出部の遮断板である。棒状部材９０は作業扉１７から作業扉口１６を通じて炉体１１に挿入される。

図２に加え図３の主要縦断面図を用い、溶湯保持炉１０の燃焼筒部材２０付近を説明する。燃焼筒部材２０は逆円錐台形状からなり、半球形内底面２３を有する先端部２２を含み金属溶湯Ｍ内に浸漬される浸漬部２４と、溶湯最上面Ｓの位置よりも上方に本体胴部２７と開口部２９から形成される。

燃焼筒部材２０上部の開口部２９の周縁にフランジ部２８が形成されており、請求項２の発明に規定するように、このフランジ部２８を介して炉体１１に回転可能に吊下保持される。フランジ部の形成位置からわかるように、燃焼筒部材の設計、加工は容易である。また、簡単な構造により燃焼筒部材を金属溶湯内へ浸漬させることができる。回転可能とする機構は、請求項３の発明に規定するように、燃焼筒部材２０のフランジ部２８と炉体１１との間の配された回転球部材４０となる。後記のとおり、玉軸受による回転機構である。符号１１ｕは炉体上部である。回転球部材を採用することにより、少ない負荷で燃焼筒部材の回転を極めて簡単に行うことができる。

フランジ部２８は、炉体１１の炉壁１３の筒部材配置部１４に形成された開口縁部１４ｅに回転球部材４０を介して同開口縁部１４ｅを覆うようにして配置される。保持バーナー１５は、バーナー保持部材１８によってその火炎を燃焼筒部材２０の内部側に向けた配置で保持される。また、開口部２９は、燃焼筒部材２０が回転可能な隙間を設けてバーナー保持部材１８により覆われる。燃焼筒部材２０の先端部２２は、炉体１１の底面部１２から約１００ｍｍ離れた位置に配置される。

実施例の燃焼筒部材２０は、厚さ３０〜４０ｍｍの熱伝導率の高い窒化硅素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、あるいは炭化珪素（ＳｉＣ）と黒鉛（Ｃ）を主成分とする耐火物により形成される。窒化硅素（Ｓｉ₃Ｎ₄）を主成分とすれば燃焼筒部材の耐久性は極めて高くなる。炭化珪素（ＳｉＣ）と黒鉛（Ｃ）を主成分とすれば燃焼筒部材の熱伝導率は高まり、しかも燃焼筒部材を安価に形成することができ経済的である。

また、請求項４の発明に規定するように、燃焼筒部材２０には凸状もしくは凹状等の適宜形状の係合部２５が配される。係合部２５が備えられるため、作業扉口１６（作業扉１７）から炉体１１内に挿入された棒状部材９０（図１参照）が燃焼筒部材２０に接触しやすく、燃焼筒部材２０の回転は容易になる。特にこの実施例の係合部２５は、請求項５の発明に規定するように、燃焼筒部材２０に形成された火炎放出窓部２６である。

火炎放出窓部２６は燃焼筒部材２０の先端部２２から約３３０ｍｍ上方の本体胴部２７に長穴形状として等間隔で３箇所にわたり開口形成されている。係合部を穴状としているため、加工は容易となる。また、後述するように棒状部材との引っかかりも良くなる。溶湯保持炉１０の上部１１ｕから吊下げ配置した際、各火炎放出窓部２６は溶湯最上面Ｓの位置よりも約５０ｍｍ上方に位置するように構成される。溶湯最上面Ｓ位置は、保持炉１０の大きさ等に応じて適宜決定される。この例の各火炎放出窓部２６は底面部１２から約４００ｍｍの高さに位置する。

図示からも理解されるように、燃焼筒部材２０の内部で保持バーナー１５は燃焼される。その燃焼熱は浸漬部２４を介して金属溶湯Ｍに伝導され、金属溶湯の内側から同溶湯は加熱保温される。加えて、金属溶湯Ｍは係合部２５である火炎放出窓部２６により上面Ｓからも加熱保温される。実施例によると、燃焼筒部材２０の開口部２９の略中心部分に配置された保持バーナー１５から放出されるバーナーフレームは燃焼筒部材２０の先端部２２に向かい、同先端部２２の半球形内底面２３によって燃焼筒部材２０の浸漬部２４の内壁部分２４ｉに沿って跳ね返る。そこで、バーナーフレームに伴う燃焼熱は内壁部分２４ｉを加熱しながら火炎放出窓部２６から炉体１１内部に放出される。

この結果、金属溶湯Ｍはその内側と溶湯最上面Ｓ側の両方から加熱保温される。金属溶湯Ｍの内部及び液面の双方からの加熱保温とするため、金属溶湯Ｍの受熱面積を拡大することができる。しかも、保持バーナー１５のバーナーフレームは火炎放出窓部２６から放出されるため、バーナーフレームを金属溶湯Ｍに直撃させることなく加熱することが可能となる。そのため、金属溶湯Ｍの溶湯最上面Ｓの酸化膜が破られて新たな酸化膜が生成されることはなくなり、メタルロスの発生を大幅に減少させることができる。併せて、燃費も低減することができる。実施例では従来に比してメタルロスは約２０〜３０％減少し、燃費も約２０〜３０％減少した。

さらに、当該保持炉１０の構造では、保持バーナー１５が燃焼筒部材２０内部に配置されるため、フラックス処理等を行った場合でも、金属溶湯Ｍが保持バーナー１５や炉壁１３内の天井部分等に付着することを防止することができ、保持バーナー１５の正常な燃焼や炉体１１内の清掃等の作業効率を向上させることができる。

すなわち、火炎放出窓部は、燃焼筒部材２０を回転させるための棒状部材との引っかかりを良くし、かつ、金属溶湯の加熱保温効率を向上させることができる。しかしながら、既に背景技術において述べているように、火炎放出窓部を有する燃焼筒部材の構造上、溶湯最上面の金属溶湯は空気と多く接触する。火炎放出窓部２６から噴出する火炎による酸化を完全に抑制することはできない。そのため、図３に示すように、金属溶湯最上面Ｓ付近（金属溶湯液面）の燃焼筒部材２０の周囲では金属酸化物Ｍｏｘは生成しやすく、その成長も速い。そこで、できる限り速やかに燃焼筒部材２０の周囲に成長した金属酸化物Ｍｏｘの除去が望まれる。旧来の溶湯保持炉に備えられた燃焼筒部材によると、金属酸化物の除去のたびに燃焼筒部材を抜き取る必要がある。また、燃焼筒部材を抜き取らないまでも、図７参照のように、作業扉１１８を開けて炉体１１１の内部に棒状部材を挿入したとしても、燃焼筒部材の周囲の金属酸化物を隈無く除去することは容易ではない。

この問題点に鑑み、発明者は溶湯保持炉１０に燃焼筒部材２０の回転を補助する回転球部材４０の採用に至った。これより回転球部材４０の構造に関し、図４の主要部縦断面図並びに図５の部分横断面図も含めて説明する。図４では燃焼筒部材２０の開口部２９より保持バーナー１５とバーナー保持部材１８を取り外した状態である。図示から自明なとおり、回転球部材４０は、硬球４５と、枠部材４１と、台板部４３と、上部回転環４２とから構成される玉軸受（ボールベアリング）の構造である。

環状の台板部４３は筒部材配置部１４に形成された開口縁部１４ｅに設置される。台部４３上には、硬球４５の周囲を内側と外側から囲み硬球の回転方向を規制する枠部材４１（内レール４１ｐ，外レール４１ｑ）が形成される。硬球４５の上に上部回転環４２が被せられる。燃焼筒部材２０のフランジ部２８は燃焼筒部材の開口部２９の外周縁に設けられていることから、同フランジ部２８は上部回転環４２に当接する。そこで、燃焼筒部材２０は極めて少ない摩擦力で回転できる。図示並びに請求項６の発明に規定するように、燃焼筒部材２０は炉体１１の上部１１ｕから吊下げ配置されている。このため、燃焼筒部材２０を溶湯保持炉１０の炉体１１内への取り付けや交換等の作業が容易となる。また、回転球部材４０に含まれる硬球４５等の交換も容易である。

図５からもよくわかるように、硬球４５は台部４３上の枠部材４１（内レール４１ｐ，外レール４１ｑ）に収容される。特に硬球４５は燃焼筒部材２０等の重量物を支え、各所部材に加わる圧力を分散させて不用意な変形を回避する必要がある。そのため、硬球４５は台部４３上に５０個ないし１００個配置される。実施例の溶湯保持炉１０では８３個の硬球４５を台部４３上に配置した。なお、図５では図示を容易にするため、上部回転環４２を省略して表した。

硬球４５は、少なくとも８００℃前後あるいはそれ以上の耐熱性材料から形成される。具体的には、アルミナ、ステンレス鋼等である。ちなみに、燃焼筒部材２０を炉体１１に回転可能に吊下保持する機構には、レールと車輪の組み合わせ等も用いることができる。

図１に加え図６の縦断面図を用い、燃焼筒部材２０を回転させる様子を説明する。図示の溶湯保持炉１０内の金属溶湯Ｍに浸漬された燃焼筒部材２０では、溶湯最上面Ｓ付近の浸漬部２４や本体胴部２７に金属酸化物Ｍｏｘが付着している。燃焼筒部材２０を回転させる場合、作業扉１７を開けてから作業扉口１６より炉体１１内部に棒状部材９０が挿入される。棒状部材９０の先端にはＵ字状等に分岐した鉤部９１が備えられる。燃焼筒部材２０の係合部２５、つまり火炎放出窓部２６に棒状部材９０の鉤部９１が引っかかるようにして差し込まれる。そこで、例えば紙面手前側に棒状部材９０を動かすと、回転球部材４０の滑らかな回動に乗じて燃焼筒部材２０は左回り（反時計回り）に動き始める。図示からも理解されるように、燃焼筒部材２０は金属溶湯Ｍに浸漬されているため、金属溶湯に浸漬されている燃焼筒部材の体積分は浮力が生じる。金属溶湯の比重（例えば、アルミニウム等）を加味すると、回転に要する負荷は軽減される。

はじめに、作業扉口１６側から届く範囲において、燃焼筒部材２０の浸漬部２４や本体胴部２７に付着した金属酸化物Ｍｏｘが除去される。続いて、棒状部材９０を用い燃焼筒部材２０を適当に回すことによって、燃焼筒部材２０の別の場所に付着した金属酸化物Ｍｏｘも作業扉口１６側から届く範囲に現れる。そして、同様に付着した金属酸化物Ｍｏｘが除去される。従って、燃焼筒部材２０の裏側に隠れて作業扉口１６側から届かない位置に付着した金属酸化物Ｍｏｘも極めて簡便に除去することができる。この作業を繰り返すことにより、金属酸化物除去に当たり燃焼筒部材２０を溶湯保持炉１０の炉体１１から引き上げることなく、燃焼筒部材２０の側面１周分に付着した金属酸化物Ｍｏｘの除去を容易に行うことができる。

これまでに図示し詳述した溶湯保持炉１０が備えられている金属溶解炉５０（図１，図２参照）は、アルミニウム鋳造用のアルミニウム地金（アルミニウムインゴット）を溶解して保持するいわゆる手許溶解炉である。溶解部６０上部に材料投入口（兼排気口）６１及び煙道６２を有するとともに下部に傾斜炉床６３が形成される。材料投入口６１に溶解材料は挿入され、溶解部６０下部に向けて配設された溶解バーナー５５により前記の溶解材料は金属溶湯Ｍとして加熱溶解される。そこで、金属溶湯Ｍは傾斜炉床６３から金属溶湯保持炉１０内へ導入される。このような溶解炉のタイプは一般に乾燥炉床溶解炉（ｄｒｙ ｈｅａｒｔｈ ｆｕｒｎａｃｅ）と称される。図１，２において、符号５３は溶解部６０を構成する炉壁、５４は金属溶湯保持炉と溶解部との連通開口、５６は炉壁に形成された作業点検口、５７は作業点検口の扉である。

この金属溶解炉５０では、煙道６２から溶解部６０内に向けて下部が開放された溶解材料保持部材６５が配置される。溶解材料保持部材６５は炉壁５３と接触しないように溶解部６０の略中央位置に配設される。溶解材料保持部材６５を配設することにより、溶解部６０内に残留付着する未溶解材料の除去、清掃という煩雑かつ困難な作業は軽減される。また、未溶解材料が炉壁５３に固着したことによる該炉壁の損傷も防止され、金属溶解炉自体の耐久性も高めることができる。さらに、溶解材料保持部材６５内に収容された溶解材料全体は保持部材６５の内部と外部の両側から加熱される。よって予熱効率は向上し、生産性を高めることができる。

溶解材料保持部材６５の形状構成は、少なくとも金属材料を内部に保持できる構成であればよく、例えば、筒状スリーブ体より構成してもよい。さらに、図示のように、溶解バーナー５５側の下端に切欠部６６を形成することもできる。金属材料に溶解バーナー５５のバーナーフレームを直撃させるとともに、溶解材料保持部材６５をバーナーフレームの直撃から保護して耐久力を高めるようにしてもよい。そして、図示のように、上端部に保持フランジ部６７を設けて材料投入口６１の開口端縁を覆うようにすれば、材料投入は容易となり、しかも材料投入時に溶解材料との接触や損傷から投入口６１を保護することができる。実施例の溶解材料保持部材６５は、吊下取付あるいは交換も簡単であり、溶解部６０の材料投入口６１と溶解材料保持部材６５の開口との間に生ずる隙間の管理も容易となる。

溶解材料保持部材６５は、９００℃以上の高温に晒され、金属材料が投入される部分である。このため、溶解材料保持部材の材質として、熱伝導率がよく耐熱性に優れるとともに耐衝撃性が求められる。実施例では、外面側に酸化防止及び耐久性向上のためにアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を塗布した厚さ１０ｍｍ程度のステンレス材（耐熱鋳鋼）を円筒状に形成したスリーブ体を使用した。なお、溶解材料保持部材６５は、これに限らず、アルミナの他に炭化硅素（ＳｉＣ）や黒鉛混合物を使用してもよく、円筒状スリーブ体の他に多孔材もしくは網状材もしくは桟材のいずれかによって形成してもよい。

金属溶解炉５０の溶解部６０には、溶解した金属溶湯Ｍを一旦貯める貯湯部７０が併設される。実施例の貯湯部７０は、金属溶湯保持炉１０と溶解部６０の傾斜炉床６３との間に隔壁部８０を設けて設置される。傾斜炉床６３を流下する溶解物は直接金属溶湯保持炉１０に流入されず、一旦貯湯部７０に蓄積され隔壁部８０下部に形成された溶湯連通部８１を介して金属溶湯保持炉１０へ流入される。貯湯部７０を併設することにより、溶解材料の溶解に伴って発生する各種金属の酸化物等の不純物は金属溶湯Ｍ中に拡散する前に貯湯部７０の金属溶湯Ｍの表面に集積される。不純物の排出は容易に行うことが可能となる。従って、清浄な金属溶湯Ｍのみを隔壁部８０下部の溶湯連通部８１から金属溶湯保持炉１０へ流入させることができる。その結果、金属溶湯保持炉１０内の金属溶湯Ｍの清浄度をいっそう高めることができ、汲出部３０から金型等に供給される溶湯を高品質に維持することに大きく貢献できる。なお、図において、符号７２は貯湯部７０の作業点検口、７３はその扉、８２は隔壁部８０の上部に形成された金属溶湯保持炉１０からの排ガス流通部である。

この貯湯部７０については、広さを比較的小さくすることが不純物の排出処理上好ましい、実施例の金属溶湯保持炉１０の長さａは５００ｍｍ（幅１０００ｍｍ）とすると貯湯部７０の長さｂは２００ｍｍ（幅１０００ｍｍ）であり、溶湯保持炉１０の半分以下の広さである。また、不純物に含まれる重金属の酸化物は長期間のうちに金属溶湯Ｍ中を沈降して貯湯部７０の底面に堆積することがある。このため、隔壁部８０下部の溶湯連通部８１を貯湯部７０の底面７１よりも高い位置に形成することが好ましい。実施例の溶湯連通部８１の下辺は貯湯部７０の底面７１よりも約１００ｍｍ高く形成されている。

隔壁部８０上部の排ガス流通部８２を設けることにより、金属溶湯保持炉１０から排出される排ガスの熱は炉全体に流通される。つまり廃熱を有効に利用することができる。金属溶湯保持炉１０に配置された保持バーナー１５の熱は保持炉１０内の金属溶湯Ｍを一定温度に保温した後、排ガスとして隔壁部８０の流通部８２を通過して貯湯部７０及び溶解部６０内に流入する。そして保持バーナー１５の熱は貯湯部７０及び溶解部６０内を流通して排気口を兼ねる材料投入口６１より外部へ排出される。実施例の排ガス流通部８２は縦８５ｍｍ、横２３０ｍｍの長方形に形成されているが、適宜の形状及び大きさに設計される。必要ならば隔壁部８０上部すべてを開放空間とし排ガス流通部８２としてもよい。なお、排ガス流通部８２は金属溶湯Ｍの上面Ｓよりも高い位置に形成されることはいうまでもない。

溶湯保持部６０に隔壁部８１を設けて貯湯部７０を併設することにより、金属溶湯保持炉１０への不純物の流入を大幅に減少することができ、不純物の除去作業も簡便化されて作業効率は向上する。例えば、貯湯部７０における定期的な不純物のかき出しを励行すれば、不純物の金属溶湯保持炉１０への流入を大きく低減でき、金属溶湯保持炉１０におけるフラックス処理はほとんど不要となる。また、長期間のうちに貯湯部７０の底面に堆積した不純物は数ヶ月毎に行われる金属溶解炉５０の清掃時に除去すればよい。

なお、本発明の金属溶湯保持炉は、上記実施例で述べた構成に限るものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。例えば、金属溶湯保持炉は溶解部とを組み合わされて金属溶解炉が構成されている。これに代えて、金属溶湯保持炉のみを独立した装置とすることは当然に可能である。また、燃焼筒部材の火炎放出窓部の形状、個数はこれに限定されるものではない。さらに係合部と火炎放出窓部とを独立して形成することも可能である。燃焼筒部材の回転作業は棒状部材を用いた手動とするほか、図示しないモータによる回転とすることもできる。加えて、棒状部材の形状等も適宜である。

本発明の金属溶湯保持炉を用いた金属溶解炉の全体概略横断面図である。 図１の金属溶解炉の全体概略縦断面図である。 溶湯保持炉の主要縦断面図である。 燃焼筒部材の開口部付近の拡大縦断面図である。 回転球部材に関する概略横断面図である。 図１の金属溶湯保持炉の要部縦断面図である。 従来の金属溶解炉の全体概略横断面図である。 図７のＡ−Ａ線における縦断面図である。

符号の説明

１０ 金属溶湯保持炉
１１ 炉体
１５ 保持バーナー
１６ 作業扉口
１７ 作業扉
２０ 燃焼筒部材
２５ 係合部
２６ 火炎放出窓部
２８ フランジ部
４０ 回転球部材
４５ 硬球
５０ 金属溶解炉
６０ 溶解部
９０ 棒状部材
Ｍ 金属溶湯
Ｍｏｘ 金属酸化物
Ｓ 溶湯最上面

Claims (6)

1. 溶解した金属溶湯内に燃焼筒部材を浸漬し該燃焼筒部材内で保持バーナーを燃焼することにより前記金属溶湯を加熱保温するようにした溶湯保持炉において、
   前記燃焼筒部材が前記金属溶湯内で回転可能に吊下保持されていることを特徴とする金属溶湯保持炉。
2. 前記燃焼筒部材の上部にフランジ部が形成されており、前記フランジ部を介して炉体に回転可能に吊下保持されている請求項１に記載の金属溶湯保持炉。
3. 前記燃焼筒部材のフランジ部と炉体の間に回転球部材が配されている請求項２に記載の金属溶湯保持炉。
4. 前記燃焼筒部材に炉体の作業扉口からの回転作業を可能にする係合部を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属溶湯保持炉。
5. 前記係合部が燃焼筒部材に形成された火炎放出窓部である請求項４に記載の金属溶湯保持炉。
6. 前記燃焼筒部材が炉体上部から交換可能に吊下げ配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属溶湯保持炉。

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