JP2949158B2

JP2949158B2 - 溶解炉内の溶湯を取鍋へ湯出しする溶解作業場の換気装置

Info

Publication number: JP2949158B2
Application number: JP5091041A
Authority: JP
Inventors: 良男森; 春茂工藤
Original assignee: KURIIN EAA SHISUTEMU KK
Current assignee: KURIIN EAA SHISUTEMU KK
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JPH06300339A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶解炉から取鍋への溶
湯出しを行う溶解作業場の換気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の溶解作業場において
は、溶解炉内の溶湯から発生するヒュームを含む汚染空
気が、溶解炉の開口を閉じる蓋の隙間から漏れ出る一
方、特に溶湯炉から取鍋への溶湯出しを行う際には、ヒ
ユームを含む上昇熱気流が溶湯から大量に発生し、しか
も該気流の上昇速度は、毎秒２〜５ｍの高速となる。

【０００３】ところで前記溶湯から発生する汚染空気を
除去する方法として、従来では、例えば図４に概略的に
示すように、溶解炉Ａの上方で該溶解炉Ａの開口近傍に
空気吸込装置から延びる吸込ダクトＢを設けると共に、
該ダクトＢの開口にフードＣを設け、前記溶湯炉Ａの蓋
Ｄ周縁から漏れ出る汚染空気を前記フードＣで捕捉する
と共に、前記吸込ダクトＢを介して吸引除去するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上の換
気装置にあっては、溶湯炉Ａの蓋Ｄ周縁から漏れ出る汚
染空気の吸引除去は行えるにしても、溶湯炉Ａから取鍋
Ｅへの溶湯出しを行う際に発生する多量の上昇熱気流を
吸引除去することは困難である。

【０００５】即ち、溶湯炉Ａから取鍋Ｅへの溶湯出し時
において、溶解炉Ａを回転軸Ｆを支点にして傾動させ
て、該溶解炉Ａ内の溶湯を前記取鍋Ｅに移し替えるので
あるが、図４に示す換気装置を備えた溶解作業場におい
ては、前記フードＣが前記溶解炉Ａの傾動時に邪魔とな
ることから、該フードＣを溶湯の移し替えの邪魔となら
ないように、前記溶解炉Ａ上方から側方に移動させる必
要があり、そのため溶湯炉から取鍋に溶湯出しを行う際
には、前記したようにヒユームを含む上昇熱気流が溶湯
から大量に発生するにもかかわらず、該上昇気流の流れ
る方向に前記フードＣが位置せず、前記上昇気流が多量
に溶解作業場に流れる問題がある。

【０００６】かかる不具合に対しては、前記溶解炉Ａの
傾動の障害とならないように、該溶解炉の上方に配置す
る前記フードＣを、該溶解炉Ａの開口から離れて配置す
るか、若しくは前記吸込口Ｂ並びにフードＣを前記溶解
炉Ａの側方に配置して前記上昇気流を側方に吸引するこ
とも考えられるが、周知のごとく吸込気流のみによる汚
染空気の吸引除去能力は低く、従って前述のように、前
記フードＣを溶解炉Ａの上方において該溶解炉Ａの開口
から離れて配置したり、吸込ダクトＢの開口を前記溶解
炉Ａの側方に配置した場合には、開口面近くの汚染空気
を吸引排気することが出来るにしても、その他の大部分
の汚染空気を確実に吸引除去することが不可能となり、
溶解作業場内が汚染される問題がある。

【０００７】本発明は以上の実情に鑑みて開発したもの
であって、目的とするところは、溶解炉から取鍋への溶
湯出し作業時に発生するヒユームを含む多量の上昇熱気
流を効率よく除去することの出来る換気装置を提供する
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】しかして本発明は、溶解
炉内の溶湯を取鍋へ湯出しする溶解作業場の換気装置に
おいて、前記溶解炉から前記取鍋への湯出し経路の一側
に配置され、横方向へ向けて開口する吹出口及び該吹出
口から層流状の空気流を横方向へ吹き出す吹出整流部材
を有する空気流吹出装置と、前記湯出し経路の他側にあ
って、前記吹出口よりも上方に配設されたダクトの先端
内側に配置され、前記一側の方向に向けて横向きに開口
する吸込口及び該吸込口から前記層流状の空気流を層流
状の状態で吸込む吸込整流部材を有する空気流吸込装置
と、該空気流吸込装置における吸込口の周縁から上下及
び横向きに突出し、前記空気流を受け止めて前記吸込口
へ誘導するフラット形状の誘導板とを備えることを特徴
とする。

【０００９】

【００１０】

【作用】本発明によれば、溶湯炉１から取鍋２への溶湯
出し作業時、ヒユームを含む上昇熱気流Ｔが溶湯から大
量に発生するも、換気装置の駆動に伴う前記空気流吹出
装置３の吹出口３２からの空気吹出と前記空気流吸込装
置４の空気の吸込との同時作用により発生する層流状の
空気流でもって、前記上昇熱気流Ｔは拡散することなく
前記空気流吸込装置４の吸込口４２側に押し流されて該
吸込口４２に確実に吸引除去されるのである。

【００１１】また、上下方向中間の浮力（運動量）が比
較的小さい領域に設ける吸込口は、吹出口よりも上方に
配設されたダクトの先端内側に配設されて横向きに開口
し、この吸込口の周縁に、上下及び横向きに突出し、前
記空気流を受け止めて前記吸込口へ誘導するフラット形
状の誘導板を設けているから、吸込口の位置、ひいては
配設ダクトを移動させることなく、溶解作業場の状況が
変化した場合においても対応することができる大きさの
誘導板を用いることができる。従って、ヒュームを含む
溶解炉及び取鍋の容量の大小・出湯量の大小・溶湯の温
度・溶湯と周囲空気との温度差等により上昇熱気流の浮
力（運動量）が変わって、吸込口からずれた位置に流れ
た場合、即ち、浮力が小さくて吸込口に対し下方側の位
置に流れたり、又は浮力が大きくて吸込口に対し上方側
の位置に流れたりした場合でも、この吸込口からずれた
位置に流れる上昇熱気流をフラット形状の誘導板により
吸込口に誘導することができる。この結果、溶解作業場
の状況が変化した場合でも、吹出口及び吸込口の位置を
変えることなく、良好に吸込むことができるのである。
即ち、前記誘導板は、吹出口よりも上方に配設されたダ
クトの先端から横向きに開口する吸込口の周縁に、上下
及び横向きに突出するようにフラット形状に設けている
から、吹出し空気流により横向きに押し流して斜め上方
に誘導した莫大な量の上昇熱気流が、吸込口に対し下方
側位置に流れた場合は、誘導板の下側フラット部に衝突
し、該下側フラット部に対し上方側に設けられている吸
込口と前記下側フラット部との間に誘導板に沿った気流
ができて、該気流により吸込口に有効に吸引することが
でき、また、吸込口に対し上方側位置に流れた場合は、
誘導板の上側フラット部に衝突し、該上側フラット部に
対し下方側に設けられている吸込口と前記上側フラット
部との間に誘導板に沿った気流ができて、該気流により
吸込口に有効に吸引することができるのである。しか
も、誘導板はフラットに形成しているから、吸込口の周
縁に設けたにも拘らず、溶解作業場の空間を有効に使用
することができ、溶解炉の傾動用クレーン及び取鍋用ク
レーンなどの邪魔になることがなく、大形に形成するこ
とができる。

【００１２】

【実施例】図面は、低周波誘導炉から成る電気式の溶解
炉１と、移動可能な取鍋２とを設備した鋳造工場の溶解
作業場に本発明を適用した例を示し、図に示す溶解炉１
は、亜鉛鉄板を溶湯するのに用いる２０屯の容量のもの
であって、回転軸１１を支点にして傾動可能とすると共
に、蓋１２により該溶解炉１の開口を開閉するようにし
ている。

【００１３】また前記取鍋２は、３屯の容量のものを用
い、クレーン２０により前記溶解炉１の前方に移動させ
て、前記溶解炉１の傾動により、該溶解炉１の出湯口１
３から前記取鍋２に溶湯出しが行えるようにしている。

【００１４】尚、前記出湯口１３から前記取鍋２に湯出
しされる溶湯Ｓ（湯温約1500℃）からは、平均２．０〜
２．５ｍ／ｓの速度で流れる大量の上昇熱気流Ｔが発生
し、且つこの上昇熱気流Ｔには酸化亜鉛を主成分とする
ヒュームが含まれる。

【００１５】しかして以上のごとく溶解炉１と取鍋２と
を備えた溶解作業場において、該溶解作業場における前
記溶解炉１の設置位置側方で、この溶解炉１から取鍋２
に溶湯出しを行う時の湯出し経路一側方に、空気流吹出
装置３から延びる吹出ダクト３１の吹出口３２を配置す
ると共に、該吹出口３２を、前記取鍋１に出湯する溶湯
から発生するヒュームを含んだ上昇熱気流Ｔに対しほぼ
直交する方向に横向きに開口させて、該吹出口３２から
一様な速度分布をもつ成層流の空気を吹き出すように
し、該吹出口３２から開口面に垂直な方向に吹き出す一
様な速度分布をもつ成層流の空気流により、前記上昇熱
気流Ｔを包み込んで、該上昇熱気流Ｔを図１に示すよう
に斜め上方に誘導するようにしている。

【００１６】具体的には、前記吹出ダクト３１における
前記吹出口３２に、複数枚の有孔板３３及びハニカム状
の層流板３４を有する吹出整流部材を配置して、前記吹
出口３２から、従来のエアカーテンと称する高速で渦拡
散流を発生するものとは異なる比較的低速で、一様な速
度分布をもつ渦拡散流を起こさせない成層流の空気を横
方向へ吹き出すようにしているのであり、係る構造は、
本願出願人が先に出願した特願昭６２−７９１０号に開
示されているため、詳細な構造は省略する。

【００１７】また図に示す実施例では、前記吹出口３２
における開口面の幅方向寸法を１．０ｍ、上下方向寸法
を０．６ｍと比較的大きくし、この吹出口３２を、前記
取鍋２の中心から側方に２．４ｍ離れた位置において、
該吹出口３２の開口面における上下方向中央が、前記取
鍋２の開口よりも０．８ｍ高い位置に配置している。

【００１８】また前記吹出口３２からの空気の吹出平均
速度を３．２ｍ／ｓ、吹出平均風量を１５０ｍ³ ／min
としている。

【００１９】一方、前記湯出し経路の他側方には、一様
な吸込速度分布をもつ空気流を吸込む空気流吸込装置４
を配置して、該空気流吸込装置４から延びる吸込ダクト
４１の吸込口４２を、前記吹出口３２よりも上方位置
で、該吹出口３２から吹き出される空気流により誘導さ
れる斜め上方の気流流れ上に横向きに開口させているの
であって、図に示す実施例では、前記吸込口４２におけ
る開口面の幅方向寸法を１．０ｍ、上下方向寸法を１．
５ｍとし、この吸込口４２を、前記取鍋２を挟んで前記
吹出口３２とは反対側で且つ前記取鍋２の中心から側方
に２．６ｍ離れた位置において、該吸込口４２の開口面
における上下方向中央が、前記取鍋２の開口よりも２．
５ｍ高い位置に配置している。

【００２０】また前記空気吸込装置４における吸込口４
２の空気の吸込平均速度を６．４ｍ／ｓ、吸込平均風量
を７５０ｍ³ ／min としている。

【００２１】以上の空気流吸込装置４における前記吸込
口４２にあっても、前述した吹出口３２と同様に複数枚
の有孔板４３及びハニカム状の層流板４４を有する吸込
整流部材を配置して、一様な速度分布をもつ成層流の空
気を吸込むようにしている。

【００２２】尚、前記した吹出速度、吹出風量並びに吸
込速度、吸込風量は、これら吹出口３２及び吸込口４２
の前記取鍋２に対する配置位置、前記上昇熱気流の流速
並び実験データ等を基に所定の数値計算でもって算出す
る。

【００２３】また、図に示す実施例では、前記吸込ダク
ト４１における吸込口４２の周縁に、上下及び横向きに
突出し、前記空気流を受け止めて前記吸込口４２へ誘導
するフラット形状の誘導板４５を設けるのであって、ま
た、前記空気流吸込装置４の吸込ダクト４１の途中から
分岐ダクト４６を分岐して、該分岐ダクト４６を前記溶
解炉１の開口上方で開口させると共に、該開口にフード
４７を設けて、溶解中に前記溶解炉１の蓋１２周縁から
漏れ出る汚染空気を前記フード４７で捕捉して前記分岐
ダクト４６を介して吸引除去するようにしている。

【００２４】図に示す前記フード４７は、その幅方向寸
法（Ｔ１）を３ｍ、上下方向寸法（Ｔ２）を４ｍとして
いる。

【００２５】尚、図示してはいないが、前記分岐ダクト
４６の分岐部位には、前記空気流吸込装置４の吸込側を
前記分岐ダクト４６側または前記吸込ダクト４１側に切
換えるタンパを設けている。

【００２６】以上の構成から成る換気装置にあっては、
前記溶解炉１での溶解中にあっては、ダンパの切換によ
り前記空気流吸込装置４の吸込側を前記分岐ダクト４６
側に切換え、溶解途中において、前記溶解炉１の蓋１２
の隙間から漏れ出る汚染空気を前記分岐ダクト４６を介
して吸引除去するのである。

【００２７】一方、溶湯炉１から取鍋２への溶湯出しを
行う際には、前記分岐ダクト４６の開口に設けている前
記フード４７を前記溶解炉１の側方に退避させると共
に、ダンパの切換により前記空気流吸込装置４の吸込側
を前記吸込ダクト４１側に切換えた上で、前記溶解炉１
を傾動させて、前記取鍋付内に溶湯Ｓを注ぎ込むのであ
り、係る溶湯出しに伴い、前述したごとくヒユームを含
む上昇熱気流Ｔが溶湯から大量に発生するのである。

【００２８】しかしながら前記した換気装置の駆動とも
なう前記空気流吹出装置３の吹出口３２からの空気吹出
と前記空気流吸込装置４の空気の吸込との同時作用によ
り、一様な速度分布をもつ成層流の空気流Ｗが前記上昇
熱気流Ｔを交差するように流れていることから、前記上
昇熱気流Ｔは、前記一様な速度分布をもつ成層流の空気
流Ｗに包み込まれて図１に示すように前記空気流吸込装
置４の吸込口４２側に押し流され、溶解作業場内に飛散
することなく該吸込口４２に確実に吸い込まれるのであ
る。

【００２９】ところで、溶湯出しに伴い発生する前記上
昇熱気流Ｔの運動量は、溶解炉１、取鍋２の容量の大
小、出湯量の大小、溶湯の温度、溶湯と周囲空気との温
度差等により異なるのに対し、前記吹出口３２からの吹
出空気の風量等（運動量）はほぼ一定であることから、
前記上昇熱気流Ｔの運動量の変化に伴い、前記空気流Ｗ
により押しながされる前記上昇熱気流Ｔの前記吸込口４
２側への傾き角度が異なり、場合によっては、前記吸込
口４２に直接流れ込まない虞があるが、図に示す実施例
では、前記吸込口４２の開口周縁に外方に広がる誘導板
４５を設けているので、たとえ前記空気流Ｗにより押し
ながされる上昇熱気流Ｔが前記吸込口４２からずれた位
置に流れたとしても、該上昇熱気流Ｔは、溶解作業場内
に飛散することなく前記誘導板４５で受け止められて前
記吸込口４２に誘導され、該吸込口４２に確実に吸い込
まれるのである。

【００３０】

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、空気流吹
出装置の吹出整流部材が吹出口から横方向へ吹き出した
層流状の空気流を、空気流吸込装置の吸込整流部材が層
流状の状態で吸込口に吸込むことができるため、湯出し
作業時に発生する莫大な量の上昇熱気流を、上昇初期の
広がり角度が小さい領域で拡散させることなく、横向き
に押し流して斜め上方に誘導し、この斜め上方の熱気流
を、上下方向中間の浮力が比較的小さい領域、即ち、上
昇速度が早くならない領域で吸込口に良好に吸引除去す
ることができ、溶解作業場の換気効率を高めることがで
きる。しかも、上下方向中間の浮力が比較的小さい領域
に設ける吸込口は、配設ダクトの先端内側に横向きに開
口し、この吸込口の周縁に、上下及び横向きに突出し、
前記空気流を受け止めて前記吸込口へ誘導するフラット
形状の誘導板を設けているため、換言すると、空中に吸
込口を設け、その吸込口周縁に誘導板を設けているた
め、吸込口の位置、ひいては配設ダクトを移動させるこ
となく、溶解作業場の状況が変化した場合においても対
応することができる大きさの誘導板を用いることができ
る。従って、溶解炉及び取鍋の容量の大小・出湯量の大
小・溶湯の温度・溶湯と周囲空気との温度差等により上
昇熱気流の浮力（運動量）が変わり、吸込口からずれた
位置に流れた場合、即ち、浮力が小さくて吸込口に対し
下方側の位置に流れたり、又は浮力が大きくて吸込口に
対し上方側の位置に流れたりした場合でも、この吸込口
からずれた位置に流れる上昇熱気流をフラット形状の誘
導板により吸込口に誘導することができる。この結果、
溶解作業場の状況が変化した場合でも、吹出口及び吸込
口の位置を変えることなく、良好に吸込むことができ
る。また、誘導板はフラットに形成しているため、吸込
口の周縁に設けたにも拘らず、溶解作業場の空間を有効
に使用することができ、溶解炉の傾動用クレーン及び取
鍋用クレーンなどの邪魔になることがなく、大形に形成
することができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる換気装置を備えた溶解作業場
の概略説明図。

【図２】同、正面図

【図３】同、平面図

【図４】従来の溶解作業場の概略側面図。

【符号の説明】

１溶解炉２取鍋３空気流吹出装置３２吹出口４空気流吸込装置４２吸込口４５誘導板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者工藤春茂大阪府大阪市中央区島之内１丁目22番20 号大和ビル本館３階株式会社クリーン・エアー・システム内 (56)参考文献特開昭54−93608（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−134332（ＪＰ，Ａ) 実開昭51−130348（ＪＰ，Ｕ) 「工場換気」昭和57年５月15日，社団法人空気調和、衛生工学会発行 95〜98 ページ 176〜178ページ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 7/10 Z F24F 13/06 A

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶解炉内の溶湯を取鍋へ湯出しする溶解
作業場の換気装置において、前記溶解炉から前記取鍋への湯出し経路の一側に配置さ
れ、横方向へ向けて開口する吹出口及び該吹出口から層
流状の空気流を横方向へ吹き出す吹出整流部材を有する
空気流吹出装置と、前記湯出し経路の他側にあって、前記吹出口よりも上方
に配設されたダクトの先端内側に配置され、前記一側の
方向に向けて横向きに開口する吸込口及び該吸込口から
前記層流状の空気流を層流状の状態で吸込む吸込整流部
材を有する空気流吸込装置と、該空気流吸込装置における吸込口の周縁から上下及び横
向きに突出し、前記空気流を受け止めて前記吸込口へ誘
導するフラット形状の誘導板とを備えることを特徴とす
る溶解炉内の溶湯を取鍋へ湯出しする溶解作業場の換気
装置。