JP3752506B2 - 溶解保持炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型や砂型鋳造の型に鋳込む金属溶湯を作るための溶解保持炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型に鋳込む金属溶湯を作るための溶解保持炉には、いくつかの方式と構造が提案されており、坩堝形誘導溶解炉もその一つである。
【０００３】
従来の坩堝形誘導溶解炉は、坩堝形溶解室の外周に、安価で加工のしやすい鋼管を用いたコイルを配置し、上記溶解室内に溶解材料を入れてコイルに通電すると、電磁作用によるうず電流で材料を溶解する構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の坩堝形誘導溶解炉で採用している鋼管を用いたコイルは、通電時に冷却しないと高温酸化してしまうため、一般的には冷却材として水を使用して冷却している。このため、坩堝が割れて溶湯が鋼管を破壊したり、鋼管に亀裂が入って冷却水が流出した場合、溶湯と冷却水が反応して水蒸気爆発が発生するという危険性がある。
【０００５】
また、坩堝の外周に取り付けた誘導コイルは、耐用期間後の取り換えが必要になった場合、その取り換え作業が行いにくいという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、坩堝が割れたような場合でも水蒸気爆発が発生するような危険がなく、しかも誘導コイルを埋設した内ケースの取り換えが簡単に行える坩堝形の溶解保持炉（誘導炉）を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、内周に耐火層を設けた炉本体の内部に坩堝を、耐火層と坩堝の間に隙間を設けた状態で収納し、上記炉本体の耐火層内に誘導コイルを埋設し、この誘導コイルが、酸化防止材で覆われてその周囲に耐熱性絶縁物が巻かれ、更に外側が耐熱キャスターでコーティングされている溶解保持炉において、前記誘導コイルが、ニッケルやインコネルの耐熱性を有する電気抵抗の少ない材料を用いて形成され、前記炉本体の耐火層の内周面に、埋設した誘導コイルを覆う耐火性の溶融遮断層を設けた構成を採用したものである。
【００１０】
ここで、炉本体と坩堝の間に隙間を設けたので、この隙間の部分に湯漏れ検知手段を配置し、坩堝が割れたような場合でも湯漏れを速やかに検知することができ、しかも、隙間の形成と溶融遮断層の構造により、確実な防爆対策を講じることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１２】
図示のように、溶解保持炉は、レール１に沿って移動可能となる炉本体２と、その内部に収納した坩堝３と、坩堝３上に配置した蓋部材４とからなり、炉本体２は外ケース５の内部に内ケース６をカートリッジ式に収納し、この内ケース６は、外壁７の内周に耐火層８を設け、この耐火層８内に誘導コイル９が埋設され、耐火層８の内周面には、埋設した誘導コイルを覆うように耐火材を用いた溶融遮断層１８が設けられている。
【００１３】
上記坩堝３は、外ケース５で支持されて内ケース６の内部に収まり、この坩堝３の外面と内ケース６の耐火層８の内周面の間に、坩堝３に生じた亀裂から溶湯が漏れたような場合にこの溶湯を下方に逃がすための隙間１０が形成され、炉本体２の下部に排湯口１１が設けられ、排湯口１１の直下に配置した排湯シュート１２に湯漏れ検知センサー１３が取り付けてある。
【００１４】
前記誘導コイル９は、ニッケルやインコネルの耐熱性を有する電気抵抗の少ない材料を用い、耐火層８に対して内部空間を囲むようにして螺旋状に配置され、この誘導コイル９は、外径を酸化防止材１４で覆うと共にその周囲に耐熱性絶縁物１５が巻かれ、更に外側が耐熱キャスター１６でコーティングされ、内ケース６の外壁７に外し用固定台１７で取り換え可能なカートリッジ式に取り付けられ、内ケース６の内面に露出しないように溶融遮断層１８で覆われ、坩堝３から溶湯が漏れ出しても、全く該誘導コイル９に影響が与えられることのないようになっている。
【００１５】
図１の場合、誘導コイル９は、耐火層８の周壁から底部にわたって、複数に分断したものを並べて配置したが、耐火層８の周壁部分だけに配置するようにしてもよい。
【００１６】
この発明の溶解保持炉は、上記のような構成であり、炉本体２で支持した坩堝３内に材料を投入し、内ケース６の誘導コイル９に通電することにより誘導加熱によって坩堝３を加熱させ、材料の所定量の投入と誘導加熱により所定量の溶湯Ａを作りだし、金型への給湯を行えばよい。
【００１７】
このとき、誘導コイル９による加熱方式が誘導加熱のため、誘導コイル９側は坩堝３より温度が高くなりにくいと共に、坩堝３に亀裂が生じて溶湯Ａが坩堝３の外部に漏れたような場合、溶湯Ａは耐火層８の内周と坩堝３の外周の間の隙間１０を通り、坩堝３の外面を伝わって底部に流れ、排湯口１１から直下に配置した排湯シュート１２に流出し、この湯漏れを湯漏れ検知センサー１３で検出して警報を発するので、坩堝３に湯漏れが発生したことを知らせることができ、湯漏れ対策を速やかに講じることで湯漏れによる事故の発生を未然に防げることになる。
【００１８】
また、誘導コイル９は、内ケース６の耐火層８内に埋設され、溶融遮断層１８で覆われていると共に、冷却を必要としない中実の線材で形成されているので、坩堝３に湯漏れが発生したような場合でも、従来のような冷却水と溶湯の接触による水蒸気爆発の発生する恐れは全くなく、溶湯Ａの作成や給湯の作業の安全性を向上させることができる。
【００１９】
更に、誘導コイル９等が耐用期間に達して取り換えの必要が生じた場合は、炉本体２から坩堝３を取り出し、この後、内ケース６を新たなものと取り換えればよく、取り換え作業が簡単に行えることになる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、内周に溶融遮断層を設けた炉本体の内部に坩堝を、溶融遮断層と坩堝の間に隙間を設けた状態で収納したので、坩堝に亀裂が生じて溶湯が坩堝の外部に漏れたような場合、溶湯は上記隙間を通り、坩堝の外面を伝わって炉本体の外部に溶湯を取り出すことができると共に、上記炉本体の耐火層内に誘導コイルを埋設し、この誘導コイルが、酸化防止材で覆われてその周囲に耐熱性絶縁物が巻かれ、更に外側が溶融遮断層でコーティングされているので、坩堝から溶湯が漏れた場合でも、誘導コイルへの溶湯の接触発生が防げ、これにより、従来のような冷却水と溶湯の接触による水蒸気爆発の発生する恐れは全くなく、溶湯の作成や給湯の作業の安全性が向上する。
【００２１】
また、坩堝から溶湯が漏れた場合は、炉本体の外部に溶湯を取り出すことができるので、湯漏れを湯漏れ検知手段で検出して警報を発することができ、坩堝の湯漏れ対策を速やかに講じることで事故の発生を未然に防げることになる。
【００２２】
更に、炉本体は、外ケースに対して内ケースを取り換え可能なカートリッジ式としたので、内ケースの取り換え作業が簡単に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶解保持炉の縦断正面図
【図２】溶解保持炉の誘導コイルの部分を拡大した縦断正面図
【符号の説明】
２ 炉本体
３ 坩堝
４ 蓋部材
５ 外ケース
６ 内ケース
７ 外壁
８ 耐火層
９ 誘導コイル
１０ 隙間
１１ 排湯口
１２ 排湯シュート
１３ 検知センサー
１４ 酸化防止材
１５ 耐熱性絶縁物
１６ 耐熱キャスター
１８ 溶融遮断層
Ａ 溶湯

Claims (1)

1. 内周に耐火層を設けた炉本体の内部に坩堝を、耐火層と坩堝の間に隙間を設けた状態で収納し、上記炉本体の耐火層内に誘導コイルを埋設し、この誘導コイルが、酸化防止材で覆われてその周囲に耐熱性絶縁物が巻かれ、更に外側が耐熱キャスターでコーティングされている溶解保持炉において、前記誘導コイルが、ニッケルやインコネルの耐熱性を有する電気抵抗の少ない材料を用いて形成され、前記炉本体の耐火層の内周面に、埋設した誘導コイルを覆う耐火性の溶融遮断層を設けたことを特徴とする溶解保持炉。

Images