JP4072316B2

JP4072316B2 - Gas stirring induction furnace and method of building the same

Info

Publication number: JP4072316B2
Application number: JP2000397563A
Authority: JP
Inventors: 直敏来栖; 弘晃江頭; 準也近藤
Original assignee: Nippon Chuzo Co Ltd; TYK Corp
Current assignee: Nippon Chuzo Co Ltd; TYK Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2002195757A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は誘導加熱により、金属を溶解する誘導溶解炉に関する。詳しくは、金属溶湯内にガスを吹き込むためのガスバブリングプラグと、ルツボを炉底から押出して解体するための押出ブロックとを備えたガス攪拌式誘導炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ルツボ形誘導炉には、炉底にガスバブリングプラグを取り付けてガスを吹き込む方法が用いられている。この方法には次に示す効果がある。
(1)大気中の酸素、水素、及び窒素などのガス成分の侵入防止。
(2)原料スクラップの不純物、例えばめっき鋼板の亜鉛、鉛などの低融点金属の蒸発及び非金属介在物の分離浮上。
(3)攪拌効果による溶湯温度均一化の促進、鋳込温度の安定化、及び攪拌作用による溶湯成分均一化の促進。
【０００３】
従来例1として、ガスバブリングプラグを備えたルツボ形誘導炉の概略図を図2に示す。溶解室1は耐火物製のルツボ2で形成されている。ルツボ2の外側には、誘導コイル3が配置されている。ルツボ2は、耐火セメント4で形成した台床上に載せられている。ルツボ2の底部には、ポーラスプラグからなるガスバブリングプラグ5が組込まれている。不活性ガスは、ガス配管6を通してガスバブリングプラグ5から溶湯中に吹き込まれる。
【０００４】
ルツボ2は、一般にスタンプ材と呼ばれる粉体のマグネシア耐火物等を突き固めて形成する。このルツボ2は、使用すると次第に損耗するので、解体して更新する必要がある。例えば、ルツボ2の下側の耐火セメント4内に押出ブロック10を組込み、この押出ブロック10を押上げてルツボ2を炉底から押出す解体方法がある。
【０００５】
従来例2として、特開平10−227571号公報には、下記内容の発明が記載されている。ルツボの底部中心にガスバブリングプラグを設ける。ガスバブリングプラグ下側の耐火レンガ内に、ガスバブリングプラグと同心に押出ブロックを組込む。これにより、押出ブロックの交換が容易となる。ルツボを更新する場合には、油圧機構を用いて押出ブロックを押す。すると、ルツボが押出されて解体される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来例2では、ルツボ押出し時のバランス上から、押出ブロックをルツボの中心に位置させ、ガスバブリングプラグもルツボ中心軸に位置させている。そのため、以下のような問題点がある。
【０００７】
溶解時等にはスラグが発生し、湯面上に浮遊するため、スラグはスプーン等を用いて除去する必要がある。ガスバブリングプラグを通して不活性ガスを吹き込むと、湯面上に浮遊するスラグは、湯面上で広がってルツボの周囲に分散する。ルツボ内側周囲に分散したスラグを取り除くには手間がかり、完全に除去することは難しい。更に、炉修等で炉を更新する場合には、別途作成した押出しプラグを、あらかじめ準備しておく必要がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、ガスバブリングプラグと押出ブロックとを設けたガス攪拌式誘導炉について、湯面のスラグを周囲に広げることなく1箇所に集めることができ、別途作成した押出しプラグを使用しないで築炉できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、下記部材を備えたことを特徴とするガス攪拌式誘導炉であり、
(a) 出湯口を備えた誘導炉のほぼ中心に配設されたルツボ(2)の中心軸(16)から出湯口側に離れた偏心軸(17)位置に配置され、スリーブ(7)の内側に挿入されるポーラスプラグからなる円錐台状のガスバブリングプラグ(5)と、
(b) 前記ガスバブリングプラグ(5)の底面中心部に接続し、前記スリーブ(7)を貫通して炉体底部(11)の下部まで延伸させたガス導入管(6)と、
(c) 前記ガスバブリングプラグ(5)の中心軸に軸を合わせて下側に配置した固定レンガ(9)の周囲と、誘導炉の炉体底部(11)上に配置された耐火セメント(4)との間に形成された逆円錐形状の押出ブロック(10)と、
(d) 前記押出ブロック(10)の中心軸に軸を合わせて前記炉体底部(11)に形成した開口部に設けられた架台(13)である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、前記偏心軸(17)位置は、前記ルツボ中心軸(16)からルツボ半径の20〜75％離れた位置であることを特徴とするガス攪拌式誘導炉である。
【００１２】
本発明の第３の態様は、前記押出ブロック(10)は、前記ルツボ(2)に用いた材料とバインダーとを混ぜ合わせて形成されたものであることを特徴とするガス攪拌式誘導炉である。
【００１３】
本発明の第４の態様は、前記架台(13)は、中心に前記ガス導入管(6)を通す穴が設けられ、下部にはガス導入管(6)の接続端を保護するためと前記ルツボ(2)を押出す治具をあてがうための円形の筒部(15)が設けられたものであることを特徴とするガス攪拌式誘導炉である。
【００１４】
本発明の第５の態様は、前記ガス導入管(6)は、外面にネジを形成してナット(14)を用いて前記架台(13)に固定されたものであることを特徴とするガス攪拌式誘導炉である。
【００１５】
本発明の第６の態様は、下記の工程からなることを特徴とするガス攪拌式誘導炉築炉方法であり、
(a) 出湯口を備えた誘導炉のほぼ中心に配設されるルツボ(2)の中心軸(16)から出湯口側に離れた偏心軸(17) 位置に配置したガスバブリングプラグ(5)の中心軸に合わせて、炉体底部(11)に設けた開口部の周囲とルツボ(2)の周囲に、耐火セメント（4）を形成し、
(b) 前記炉体底部(11)に設けた開口部に、架台(13)を配置し、
(c) 前記耐火セメント(4)の円錐面、耐火セメントとルツボ(2)の底面と接する面、及び架台(13)上面に各々セパレーター(12)を敷設し、
(d) 固定レンガ(9)を、前記架台(13)の上に載置し、
(e) 押出ブロック(10)は、前記固定レンガ(9)の外側円周と前記耐火セメント(4)の円錐面と前記架台(13)の上面との間に形成し、
(f) ガスバブリングプラグ(5)、スリーブ(7)、及びガス導入管(6)は、一体として固定レンガ(9)上に載置し、ガス導入管(6)を架台(13)にナット(14)で止付けて、ガスバブリングプラグ(5)とスリーブ(7)と共に固定し、
(g) ルツボ(2)の底部を、ガスバブリングプラグ(5)と押出ブロック(10)と耐火セメント(4)との間に、ガスバブリングプラグ(5)の上面に合わせて形成し、続いてルツボ(2)の底部から上を形成する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態を示すガス攪拌式誘導炉の概略断面図である。多孔質中空円錐体のスリーブ7は、ルツボ中心軸16から偏心軸した位置17に設けられる。ここで、ルツボ中心軸16とは、ルツボ2の中心軸の縦軸を示すもので、炉の中心軸の縦軸を示す場合もあるが、ルツボ中心軸として表わす。また、偏心軸17とは、ルツボ中心軸16からずれた位置の縦軸を示す。スリーブ7の内側には、ポーラスプラグからなる円錐台状のガスバブリングプラグ5を挿入している。ガスバブリングプラグ5は、高アルミナ質の多孔質材料で形成する。ガスバブリングプラグ5のポーラスプラグの通気量は、例えばポーラスプラグの先端径が50mmφの場合には、圧力(ゲージ圧)0.098Mpaで50〜100l/minである。ガスバブリングプラグ5の底面には、金属製の円板を固着している。円板の中心穴には、不活性ガスを導入するための金属製のガス導入管6を接続している。
【００１８】
ガス導入管6を通してガスバブリングプラグ5から溶湯中に不活性ガスを吹き込む。このとき、ルツボ2に投入した材料の溶解時、保温時、及び合金調合時等に発生したスラグは溶湯面に浮上する。スラグは、必要に応じ治具を用いて除去する。
【００１９】
本発明では、ガスバブリングプラグ5の位置が、ルツボ中心軸16から離れた偏心軸 17 位置にあるので、不活性ガスを吹き込んだ際に、溶湯の循環状態が中心に位置する場合と違って、スラグは溶湯面の片面に集中して集まるようになる。偏心軸 17 の位置は、ルツボ中心軸16から、ルツボの最大直径部の半径の20〜75％離れた位置が望ましい。75％を超えたり、20％未満では、湯面上のスラグは分散して片面に集中して集まりにくくなる。この範囲に保つことにより、溶解室1の円周周囲に広がって分散することがなくなり、スラグの除去作業を短時間で行うことができる。また、ガスバブリングプラグを中心から偏心させると攪拌機能も高められる。
【００２０】
ルツボ2の下側の構成は、以下のようである。炉体底部11には、ガスバブリングプラグ5の中心軸に合わせて形成した開口部に、架台13が設けられる。炉体底部11の上面には、ガスバブリングプラグ5の中心軸に軸を合わせて、円錐状に切欠部が設けられた耐火セメント4が、前記開口部の周囲に配置される。ルツボ2の周囲にも、耐火セメント4が配置される。耐火セメント4の材質を、アルミナ質としても良い。耐火セメント4の円錐状の切欠部には、ガスバブリングプラグ5に中心軸を合わせて形成した固定レンガ9が配置される。固定レンガ9の周囲には、押出ブロック10が配置されている。
【００２１】
固定レンガ9は、炉体低部11の開口部に設けた架台13の上に載置される。炉体低部11の開口部は、ガスバブリングプラグ5の中心軸に軸を合わせて形成する。固定レンガ9は、スリーブ7を支え、ガスバブリングプラグ 5の位置を確保させるためと、ガス導入管6を保護するために設けたものである。固定レンガ9の材質はアルミナ質であり、流し込み成形などの方法を用いて形成する。固定レンガ9の中心部は、ガス導入管を通すため中空円筒状となっている。また、固定レンガ9は、押出ブロック10と同様ルツボ2を押出す際に、荷重を支える役目も担っている。
【００２２】
押出ブロック10は、耐火セメント4の円錐状切欠部から容易に抜け出るように、逆円錐形とする。本発明では、押出ブロック10は、ルツボ2と同じ材質、例えばAl₂O₃・MgO系のスピネルを用いて形成できる。更に、押出ブロック10は、ルツボ2を製作したものと同じ材質、例えばAl₂O₃・MgO系のスピネルを用い、これに、例えばリン酸ナトリウム、第1リン酸アルミニウムなどのバインダーを混練して形成できる。
【００２３】
押出ブロック10は、ルツボ2と同じ材質の耐火セメントを用いて、ルツボの補修、更新時に同時に形成できる。そのため、別途作成した押出しプラグを用いる必要がない。更に、押出ブロック10は、ルツボ2を構築する際に、ルツボ2と同じ材質、例えばスピネルを用いて、ルツボ2と押出ブロックが一体となったものに形成できる。もちろん、押出ブロック10は、ルツボ2を構築する際に、ルツボ2と別の材質のもので良く、ルツボ2と押出ブロック10を別々に形成しても良い。
【００２４】
耐火セメント4と押出ブロック10の円錐面と接する面の一部又は全面、耐火セメント4とルツボ2と接する面の一部又は全面、及び押出ブロック10の底面と架台13とが接する面の一部又は全面に、セパレーター12が挿入される。セパレーター12は、耐火シート、例えば、ガラス繊維の布、マイカ板等が利用できる。このセパレーター12により、押出ブロック10、ルツボ2、耐火セメント4、及び架台13が隔離される。このセパレーター12を用いることにより、湯の浸透を防ぐ効果を発揮するとともに、ルツボ2を押出す際に分離を容易にする。セパレーター12は、ルツボ2の側面と耐火セメント4との間に挿入しても良いことはもちろんである。
【００２５】
架台13は金属製、例えばステンレス鋼製である。形状は円盤状であり、周縁部を炉体底部11で保持している。架台13の中心にはガス導入管6を通す穴を設けている。ガス導入管6は、外面にネジを形成してナット14を用いて前記架台13に固定している。架台13は固定レンガ9及び押出ブロック10を支え、ルツボ2を押出す際に治具から受ける荷重も支える。
【００２６】
架台13の下部には、金属製、例えば架台13と同じ材質の円筒状の筒部15を設けている。この筒部15は、内側に設けたガス導入管6の接続端を保護するものである。また、この筒部15に、例えば油圧駆動のルツボ押出治具をあてがって、ルツボ2を押出す。なお、炉体は、油圧シリンダを備えており、傾動可能となっている。
【００２７】
本発明に関し、炉の新設、及び修理等の際の築炉方法は以下のようである。開口部をガスバブリングプラグ5の中心軸（偏心軸17）に合わせ、炉体底部11に設ける。円錐状に切欠部を設けた耐火セメント4を、炉体底部11上面開口部の周囲に形成する。ルツボ2の周囲も耐火セメント4で形成する。架台13を、炉体底部11の開口部に設ける。
【００２８】
耐火セメント4で形成する開口部の円錐面全面、耐火セメントとルツボ2の底面と接する面全面、及び架台13上面の全面にセパレーター12を敷設する。固定レンガ9を、炉体低部11の開口部に設けた架台13の上に載置する。固定レンガ9は、例えば、レンガ上部から中空部にボルトを通し、ナットを用いて架台13に仮固定する。
【００２９】
押出ブロック10は、ルツボ2の製作に用いたものと同じ材質の耐火材とリン酸系バインダーとを混練したものを用い、固定レンガ9の外側円周と耐火セメント4の円錐部と架台13上面との間に打設等して形成する。ルツボ２を安定して載置できるように、押出ブロック10の上面は、固定レンガ9の上面に合わせ、かつ水平に調整する。固定レンガ9を架台13に仮固定する際に用いたボルト、ナットをはずす。
【００３０】
ガスバブリングプラグ5、スリーブ7、及びガス導入管6は、一体として固定レンガ9上に載置する。架台13の下側に突き出たガス導入管6のネジ部を架台13にナット14で止付け、ガスバブリングプラグ5、スリーブ7、及びガス導入管6を一体として固定レンガ9上に固定する。
【００３１】
ルツボ2を作成する。ルツボ2と耐火セメント4の間にはセパレーター12を設ける。ルツボ2の底部は、例えばスピネル系の耐火セメントを用いて、ポーラスプラグ5と押出ブロック10と耐火セメント4との間に、ポーラスプラグ5の上面に合わせて形成する。ルツボ2の底部から上は、例えばルツボ中央に溶解室1と同型の型を挿入し、型と耐火セメント4との間にルツボ底部2の成形に用いた、例えばスピネル系の耐火セメントを装入し、打設等の方法により成形する。
【００３２】
炉修の際には、ルツボを押出して解体する。例えば、油圧シリンダーを押して炉体を、例えば90度傾動させる。次に、炉体底部11の筒部15に治具をあてがい、架台13上の押出ブロック10を押す。これにより、ルツボ2は押出される。炉体を傾動する場合の回転軸は、例えば炉の出湯口近くに設けられている。また、炉体を傾動する場合には、偏心軸17をルツボ中心軸16の下側に位置させる。偏心軸 17 をルツボ中心軸16の下側に位置させるには、例えば45度から90度を超えて135度程度傾動させれば良い。通常、油圧シリンダーを押して炉体を90度回転させ、ルツボ2をほぼ水平にして、偏心軸17をルツボ中心軸16の下側に位置させ、ルツボ2を押出すことが望ましい。
【００３３】
この理由は、炉体を傾けるとルツボの自重により、ルツボ2と耐火セメント4との隙間は上側になるほど隙間が生じ、反対に下側は押しつぶされようとする。この状態で、ルツボ2のルツボ中心軸16を押すと、ルツボ2と耐火セメント4との上側と下側の摩擦の差により、ルツボ2が破壊されることがある。押出し途中でルツボ2が破壊すると、ルツボ2を抜き出すのに大変手間がかかる。
【００３４】
本発明のように、傾動してルツボを水平とし、ルツボ偏心軸17をルツボ中心軸16の下側に位置させ、押出ブロック10を押してルツボ2を押出すと、ルツボ2の摩擦の中心を押すことができ、均一な押出しができ、ルツボ2を破壊することなく解体作業ができる。
【発明の効果】
操業時、スラグが湯面一部分に集積するので、その除去が確実にできるようになった。また、除去作業時間が短縮できた。また、炉修時に、押出ブロックはその場で施工できようになった。そのため、押出しプラグは、別途作成して予め用意したものを用いる必要がなく、緊急時にも対応でき、コスト減にもなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス攪拌式誘導炉の概略図である。
【図２】従来技術のルツボ型誘導炉の概略図である。
【符号の説明】
１溶解室
２ルツボ
３誘導コイル
４耐火セメント
５ガスバブリングプラグ
６ガス導入管
７スリーブ
９固定レンガ
１０押出ブロック
１１炉体底部
１２セパレーター
１３架台
１４ナット
１５円筒状筒部
１６ルツボ中心軸
１７偏心軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction melting furnace for melting metal by induction heating. Specifically, the present invention relates to a gas stirring induction furnace including a gas bubbling plug for blowing gas into a molten metal and an extrusion block for extruding a crucible from the furnace bottom to dismantle.
[0002]
[Prior art]
In the crucible induction furnace, a method is used in which a gas bubbling plug is attached to the furnace bottom and gas is blown into the furnace. This method has the following effects.
(1) Prevention of intrusion of gas components such as oxygen, hydrogen, and nitrogen in the atmosphere.
(2) Evaporation of low-melting point metals such as zinc scrap and lead of raw material scrap, such as zinc and lead, and separation and floating of non-metallic inclusions.
(3) Promote homogenization of the melt temperature by the stirring effect, stabilize the casting temperature, and promote homogenization of the melt component by the stirring action.
[0003]
As a conventional example 1, a schematic view of a crucible induction furnace provided with a gas bubbling plug is shown in FIG. The melting chamber 1 is formed of a refractory crucible 2. An induction coil 3 is disposed outside the crucible 2. The crucible 2 is placed on a platform made of refractory cement 4. A gas bubbling plug 5 made of a porous plug is incorporated in the bottom of the crucible 2. The inert gas is blown into the molten metal from the gas bubbling plug 5 through the gas pipe 6.
[0004]
The crucible 2 is formed by tamping a powdered magnesia refractory generally called a stamp material. Since this crucible 2 is gradually worn out when used, it needs to be disassembled and updated. For example, there is a dismantling method in which the extrusion block 10 is incorporated in the refractory cement 4 below the crucible 2 and the crucible 2 is pushed out from the furnace bottom by pushing up the extrusion block 10.
[0005]
As conventional example 2, Japanese Patent Laid-Open No. 10-227571 discloses an invention having the following contents. A gas bubbling plug is provided in the center of the bottom of the crucible. The extrusion block is installed concentrically with the gas bubbling plug in the refractory brick below the gas bubbling plug. Thereby, replacement | exchange of an extrusion block becomes easy. When renewing the crucible, the push block is pushed using a hydraulic mechanism. Then, the crucible is extruded and disassembled.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In Conventional Example 2, the extrusion block is positioned at the center of the crucible, and the gas bubbling plug is also positioned at the crucible center axis in terms of balance during crucible extrusion. Therefore, there are the following problems.
[0007]
Since slag is generated at the time of melting and the like and floats on the hot water surface, it is necessary to remove the slag using a spoon or the like. When the inert gas is blown through the gas bubbling plug, the slag floating on the hot water surface spreads on the hot water surface and is dispersed around the crucible. It is troublesome to remove the slag dispersed around the crucible, and it is difficult to remove it completely. Furthermore, when the furnace is renewed by repairing the furnace or the like, it is necessary to prepare a separately prepared extrusion plug in advance.
[0008]
Accordingly, the object of the present invention is to use a separately prepared extrusion plug for a gas stirring induction furnace provided with a gas bubbling plug and an extrusion block, without collecting the slag of the molten metal surface in one place. It is to be able to build a furnace without.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a gas stirring induction furnace comprising the following members:
(a) it is placed in the center axis eccentric shaft spaced outflow side from (16) (17) located substantially centrally arranged crucible induction furnace having a tap hole (2), sleeve (7) A frustoconical gas bubbling plug (5) consisting of a porous plug inserted inside;
(b) a gas introduction pipe (6) connected to the center of the bottom of the gas bubbling plug (5) and extending through the sleeve (7) to the bottom of the furnace bottom (11);
(c) Refractory cement (4) arranged around the fixed brick (9) arranged on the lower side with its axis aligned with the central axis of the gas bubbling plug (5) and on the furnace bottom (11) of the induction furnace And an inverted conical shaped extrusion block (10) formed between
(d) A pedestal (13) provided at an opening formed in the bottom (11) of the furnace body with the axis aligned with the central axis of the extrusion block (10).
[0010]
A second aspect of the present invention is a gas-stirring induction furnace characterized in that the position of the eccentric shaft (17) is 20 to 75% away from the crucible radius from the crucible center axis (16). .
[0012]
A third aspect of the present invention is a gas stirring induction furnace characterized in that the extrusion block (10) is formed by mixing the material used for the crucible (2) and a binder. is there.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, the mount (13) is provided with a hole through which the gas introduction pipe (6) is passed at the center, and the lower part is provided for protecting the connection end of the gas introduction pipe (6). A gas stirring induction furnace characterized in that a circular cylindrical part (15) for applying a jig for pushing out the crucible (2) is provided.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gas characterized in that the gas introduction pipe (6) is a screw formed on the outer surface and fixed to the gantry (13) using a nut (14). It is a stirring induction furnace.
[0015]
A sixth aspect of the present invention is a gas stirring induction furnace construction method characterized by comprising the following steps :
(a) a central axis of the crucible which is disposed approximately at the center of the induction furnace having a tap hole (2) an eccentric shaft spaced outflow side from (16) (17) Gas bubbling plug disposed at the position (5) A fire-resistant cement (4) is formed around the opening provided in the bottom of the furnace body (11) and around the crucible (2),
(b) The gantry (13) is disposed in the opening provided in the furnace body bottom (11),
(c) The separator (12) is laid on the conical surface of the fireproof cement (4), the surface in contact with the bottom surface of the fireproof cement and the crucible (2), and the gantry (13), respectively.
(d) Place the fixed brick (9) on the frame (13),
(e) Extruded block (10) is formed between the outer circumference of the fixed brick (9), the conical surface of the refractory cement (4) and the upper surface of the gantry (13),
(f) The gas bubbling plug (5), the sleeve (7), and the gas introduction pipe (6) are placed on the fixed brick (9) as a unit, and the gas introduction pipe (6) is nuted to the gantry (13). Fasten with (14) and fix with gas bubbling plug (5) and sleeve (7),
(g) The bottom of the crucible (2) is formed between the gas bubbling plug (5), the extrusion block (10) and the refractory cement (4) so as to match the upper surface of the gas bubbling plug (5), and then The top is formed from the bottom of the crucible (2).
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic sectional view of a gas stirring induction furnace showing an embodiment of the present invention. The sleeve 7 of the porous hollow cone is provided at a position 17 that is eccentric from the crucible central axis 16. Here, the crucible central axis 16 indicates the vertical axis of the central axis of the crucible 2, and may be the vertical axis of the central axis of the furnace, but is expressed as the crucible central axis. Further, the eccentric shaft 17 indicates a vertical axis at a position shifted from the crucible central axis 16. A frustoconical gas bubbling plug 5 made of a porous plug is inserted inside the sleeve 7. The gas bubbling plug 5 is formed of a high alumina porous material. For example, when the tip diameter of the porous plug is 50 mmφ, the air flow rate of the porous plug of the gas bubbling plug 5 is 50 to 100 l / min at a pressure (gauge pressure) of 0.098 MPa. A metal disk is fixed to the bottom surface of the gas bubbling plug 5. A metal gas introduction pipe 6 for introducing an inert gas is connected to the center hole of the disk.
[0018]
An inert gas is blown into the melt from the gas bubbling plug 5 through the gas introduction pipe 6. At this time, the slag generated when the material put into the crucible 2 is melted, when the temperature is kept, when the alloy is mixed, etc., floats on the molten metal surface. Slag is removed using a jig if necessary.
[0019]
In the present invention, the position of the gas bubbling plug 5 is, since the eccentric shaft 17 located away from the crucible center axis 16, when blown inert gas, unlike the case where the circulation status of the molten metal is located at the center, The slag is concentrated on one side of the molten metal. The position of the eccentric shaft 17 is preferably 20 to 75% of the radius of the maximum diameter portion of the crucible from the crucible center axis 16. If it exceeds 75% or less than 20%, the slag on the hot water surface is dispersed and becomes difficult to concentrate on one side. By keeping within this range, the slag can be removed in a short time without being spread and dispersed around the circumference of the melting chamber 1. Further, if the gas bubbling plug is eccentric from the center , the stirring function can be enhanced.
[0020]
The configuration below the crucible 2 is as follows. In the bottom 11 of the furnace body, a gantry 13 is provided at an opening formed in accordance with the central axis of the gas bubbling plug 5. On the upper surface of the furnace bottom 11, a refractory cement 4 having a conical cutout with its axis aligned with the central axis of the gas bubbling plug 5 is disposed around the opening. Fireproof cement 4 is also arranged around crucible 2. The material of the refractory cement 4 may be alumina. A fixed brick 9 formed by aligning the central axis with the gas bubbling plug 5 is disposed in the conical notch of the refractory cement 4. An extrusion block 10 is disposed around the fixed brick 9.
[0021]
The fixed brick 9 is placed on a gantry 13 provided at the opening of the furnace body lower part 11. The opening of the furnace body lower part 11 is formed in alignment with the central axis of the gas bubbling plug 5. The fixed brick 9 is provided to support the sleeve 7 and secure the position of the gas bubbling plug 5 and to protect the gas introduction pipe 6. The material of the fixed brick 9 is alumina, and is formed using a method such as casting. The central portion of the fixed brick 9 has a hollow cylindrical shape for passing the gas introduction pipe. Further, the fixed brick 9 also has a role of supporting a load when the crucible 2 is extruded as in the extrusion block 10.
[0022]
The extruded block 10 has an inverted conical shape so that it can easily come out from the conical cutout of the refractory cement 4. In the present invention, the extruded block 10 can be formed using the same material as the crucible 2, for example, an Al ₂ O ₃ .MgO-based spinel. Further, the extrusion block 10 is made of the same material as the crucible 2 manufactured, for example, Al ₂ O ₃ .MgO-based spinel, and kneaded with a binder such as sodium phosphate or primary aluminum phosphate. Can be formed.
[0023]
The extruded block 10 can be formed at the same time when the crucible is repaired or renewed using the same refractory cement as the crucible 2. Therefore, it is not necessary to use a separately prepared extrusion plug. Furthermore, when the crucible 2 is constructed, the extruded block 10 can be formed into a united crucible 2 and extruded block using the same material as the crucible 2, for example, spinel. Of course, the extrusion block 10 may be made of a material different from that of the crucible 2 when the crucible 2 is constructed, and the crucible 2 and the extrusion block 10 may be formed separately.
[0024]
Part or the entire surface of the refractory cement 4 and the extruded block 10 in contact with the conical surface, part or the entire surface of the refractory cement 4 and the crucible 2 in contact with each other, and part of the surface of the extruded block 10 in contact with the base 13 Alternatively, the separator 12 is inserted on the entire surface. The separator 12 may be a fireproof sheet, such as a glass fiber cloth or a mica plate. The separator 12 isolates the extruded block 10, the crucible 2, the fireproof cement 4, and the mount 13. By using this separator 12, the effect of preventing the penetration of hot water is exhibited, and separation is facilitated when the crucible 2 is extruded. Of course, the separator 12 may be inserted between the side surface of the crucible 2 and the fireproof cement 4.
[0025]
The gantry 13 is made of metal, for example, stainless steel. The shape is a disk shape, and the periphery is held by the furnace body bottom 11. A hole through which the gas introduction pipe 6 passes is provided in the center of the gantry 13. The gas introduction pipe 6 is fixed to the gantry 13 by forming a screw on the outer surface and using a nut 14. The gantry 13 supports the fixed brick 9 and the extrusion block 10, and also supports the load received from the jig when the crucible 2 is extruded.
[0026]
A cylindrical tube portion 15 made of metal, for example, the same material as the mount 13 is provided at the lower portion of the mount 13. The cylindrical portion 15 protects the connection end of the gas introduction pipe 6 provided inside. Further, the crucible 2 is pushed out by applying a hydraulically driven crucible pushing jig to the cylindrical portion 15, for example. Note that the furnace body includes a hydraulic cylinder and can be tilted.
[0027]
In relation to the present invention, the method of building a furnace at the time of newly installing and repairing the furnace is as follows. The opening is aligned with the central axis (eccentric shaft 17) of the gas bubbling plug 5 and provided in the furnace body bottom 11. A refractory cement 4 having a conical cutout is formed around the upper surface opening of the furnace bottom 11. The periphery of the crucible 2 is also formed with refractory cement 4. The gantry 13 is provided at the opening of the furnace body bottom 11.
[0028]
The separator 12 is laid on the entire conical surface of the opening formed of the refractory cement 4, the entire surface in contact with the bottom surface of the refractory cement and the crucible 2, and the entire upper surface of the mount 13. The fixed brick 9 is placed on the gantry 13 provided at the opening of the furnace body lower part 11. For example, the fixed brick 9 is temporarily fixed to the gantry 13 using a nut through a bolt from the upper part of the brick to the hollow part.
[0029]
The extrusion block 10 is made by kneading a refractory material of the same material as that used to manufacture the crucible 2 and a phosphoric acid binder, the outer circumference of the fixed brick 9, the cone portion of the refractory cement 4, and the top surface of the gantry 13 It is formed by placing in between. The upper surface of the extrusion block 10 is adjusted to the upper surface of the fixed brick 9 and adjusted horizontally so that the crucible 2 can be stably placed. Remove the bolts and nuts used to temporarily fix the fixed brick 9 to the mount 13.
[0030]
The gas bubbling plug 5, the sleeve 7, and the gas introduction pipe 6 are placed on the fixed brick 9 as a unit. The screw portion of the gas introduction pipe 6 protruding below the gantry 13 is fastened to the gantry 13 with a nut 14, and the gas bubbling plug 5, the sleeve 7, and the gas introduction pipe 6 are fixed together on the fixed brick 9.
[0031]
Create crucible 2. A separator 12 is provided between the crucible 2 and the refractory cement 4. The bottom portion of the crucible 2 is formed between the porous plug 5, the extruded block 10, and the refractory cement 4 in accordance with the upper surface of the porous plug 5, using, for example, spinel refractory cement. From the bottom of the crucible 2, for example, insert the same mold as the melting chamber 1 in the center of the crucible, and insert, for example, spinel-based refractory cement used to mold the crucible bottom 2 between the mold and the refractory cement 4. Then, it is formed by a method such as casting.
[0032]
When the furnace is repaired, the crucible is extruded and disassembled. For example, the furnace body is tilted by, for example, 90 degrees by pushing the hydraulic cylinder. Next, a jig is applied to the cylindrical portion 15 of the furnace body bottom portion 11 and the push block 10 on the gantry 13 is pushed. As a result, the crucible 2 is extruded. The rotating shaft for tilting the furnace body is provided, for example, near the outlet of the furnace. Further, when tilting the furnace body, the eccentric shaft 17 is positioned below the crucible center shaft 16. In order to position the eccentric shaft 17 on the lower side of the crucible center shaft 16, for example, the eccentric shaft 17 may be tilted by about 135 degrees from 45 degrees to over 90 degrees. Normally, it is desirable to push the hydraulic cylinder and rotate the furnace body 90 degrees so that the crucible 2 is substantially horizontal, the eccentric shaft 17 is positioned below the crucible center shaft 16 and the crucible 2 is pushed out.
[0033]
The reason for this is that when the furnace body is tilted, due to the weight of the crucible, the gap between the crucible 2 and the refractory cement 4 becomes higher as it goes upward, and the lower side tends to be crushed. When the crucible center axis 16 of the crucible 2 is pushed in this state, the crucible 2 may be destroyed due to the difference in friction between the upper side and the lower side of the crucible 2 and the refractory cement 4. If the crucible 2 breaks during extrusion, it takes a lot of work to pull out the crucible 2.
[0034]
As in the present invention, when the crucible is tilted to make the crucible horizontal, the crucible eccentric shaft 17 is positioned below the crucible center shaft 16 and the push block 10 is pushed to push the crucible 2, the center of friction of the crucible 2 is pushed. Can be extruded evenly and can be dismantled without destroying the crucible 2.
【The invention's effect】
During operation, slag accumulates on a part of the hot water surface, so that it can be removed reliably. Moreover, the removal work time could be shortened. Also, during the furnace repair, the extrusion block could be installed on the spot. Therefore, it is not necessary to use a separately prepared extruded plug and prepared in advance, which can cope with an emergency and cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a gas stirring induction furnace according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a prior art crucible induction furnace.
[Explanation of symbols]
1 melting chamber 2 crucible 3 induction coil 4 refractory cement 5 gas bubbling plug 6 gas introduction pipe 7 sleeve 9 fixed brick 10 extruded block 11 bottom of furnace body 12 separator 13 mount 14 nut 15 cylindrical tube portion 16 crucible central shaft 17 eccentric shaft

Claims

A gas stirring induction furnace comprising the following members.
(a) Disposed at the position of the eccentric shaft (17) away from the crucible central axis (16) of the crucible (2) disposed at substantially the center of the induction furnace having the hot water outlet , the sleeve ( A frustoconical gas bubbling plug (5) comprising a porous plug inserted inside 7);
(b) a gas introduction pipe (6) connected to the center of the bottom of the gas bubbling plug (5) and extending through the sleeve (7) to the bottom of the furnace bottom (11);
(c) Refractory cement (4) arranged around the fixed brick (9) arranged on the lower side with its axis aligned with the central axis of the gas bubbling plug (5) and on the furnace bottom (11) of the induction furnace And an inverted conical shaped extrusion block (10) formed between
(d) A pedestal (13) provided at an opening formed in the furnace body bottom (11) with the axis aligned with the central axis of the extrusion block (10).

The gas-stirring induction furnace according to claim 1, wherein the position of the eccentric shaft (17) is a position 20 to 75% away from the crucible radius from the crucible central axis (16).

The gas stirring induction furnace according to claim 1, wherein the extrusion block (10) is formed by mixing a material used for the crucible (2) and a binder.

It said frame (13) is provided a hole through which the gas inlet pipe (6) in the center, the crucible (2) extruding jig and to protect the connection end of the gas introduction pipe (6) in the lower portion The gas stirring induction furnace according to claim 1, characterized in that a circular cylindrical portion (15) for applying a tool is provided.

2. The gas stirring induction according to claim 1, wherein the gas introduction pipe (6) has a screw formed on an outer surface thereof and is fixed to the frame (13) using a nut (14). Furnace.

A gas stirring induction furnace construction method comprising the following steps .
(a) a gas bubbling plug disposed at the position of the eccentric shaft (17) away from the central axis (16) of the crucible (2) disposed substantially at the center of the induction furnace provided with the hot water outlet ( In line with the central axis of 5), fireproof cement (4) is formed around the opening provided in the furnace bottom (11) and around the crucible (2).
(b) The gantry (13) is disposed in the opening provided in the furnace body bottom (11),
(c) Laying separators (12) on the conical surface of the fireproof cement (4), the surface in contact with the bottom surface of the fireproof cement and the crucible (2), and the top surface of the mount (13),
(d) Place the fixed brick (9) on the frame (13),
(e) Extruded block (10) is formed between the outer circumference of the fixed brick (9), the conical surface of the refractory cement (4) and the upper surface of the gantry (13),
(f) The gas bubbling plug (5), the sleeve (7), and the gas introduction pipe (6) are integrally placed on the fixed brick (9), and the gas introduction pipe (6) is placed on the gantry ( 13) with a nut (14) and fixed together with the gas bubbling plug (5) and the sleeve (7),
(g) The bottom of the crucible (2) is aligned with the upper surface of the gas bubbling plug (5) between the gas bubbling plug (5), the extruded block (10), and the refractory cement (4). And then forming the top from the bottom of the crucible (2).