JP5141873B2 - Vacuum induction furnace and metal material refining method using the induction furnace - Google Patents

Vacuum induction furnace and metal material refining method using the induction furnace Download PDF

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Description

本発明は、真空誘導炉及び該真空誘導炉を用いた金属材料の精錬方法に関する。   The present invention relates to a vacuum induction furnace and a method for refining a metal material using the vacuum induction furnace.

真空誘導炉は、真空チャンバ内に配置された炉体を有し、減圧下で材料を熔解させることにより、材料中の酸素等の濃度を低下させるのに用いられる(例えば特許文献1)。
真空誘導炉の炉体への材料の装入は、例えば、以下のようにして行われている。まず、真空チャンバの外にて、クレーンのフックにワイヤロープ等の吊具を介して材料を玉掛けする。この後、材料を吊り上げ、真空チャンバの開口を通じて、材料を炉体の内部に降ろす。それから、真空チャンバ内に進入した作業員が玉掛けを外し、装入が終了する。
The vacuum induction furnace has a furnace body arranged in a vacuum chamber, and is used to lower the concentration of oxygen or the like in the material by melting the material under reduced pressure (for example, Patent Document 1).
The material is charged into the furnace body of the vacuum induction furnace, for example, as follows. First, outside the vacuum chamber, the material is hung on the crane hook via a wire rope or other hanging tool. Thereafter, the material is lifted and the material is lowered into the furnace body through the opening of the vacuum chamber. Then, the worker who has entered the vacuum chamber removes the sling and the charging is completed.

材料の装入後、作業員は真空チャンバの外に退避し、蓋を閉じて真空チャンバ内の圧力を低下させる。それから、誘導コイルに通電して材料が熔解させられ、熔解した材料は、炉体を傾動させて炉体の上部から取鍋等の容器に流出させられる。
特開平8−143935号公報
After loading the material, the worker retreats out of the vacuum chamber and closes the lid to reduce the pressure in the vacuum chamber. Then, the induction coil is energized to melt the material, and the melted material is caused to flow from the upper part of the furnace body to a container such as a ladle by tilting the furnace body.
JP-A-8-143935

従来の真空誘導炉への材料の装入方法は、材料を玉掛けしなければならないため、時間がかかり煩雑である。また、玉掛けやその解除は、作業員の負荷が大きいばかりでなく、真空チャンバ内での作業は、作業員の安全の確保に相当の注意を要する。
一方、材料として、リターン材と称される廃材を用いる場合には、リターン材が嵩高いため、先に装入した材料の熔解後に炉体に材料を追装する必要があるが、玉掛けにより材料を追装するのは困難である。
The conventional method of charging a material into a vacuum induction furnace is time consuming and cumbersome because the material must be slapped. Moreover, the slinging and the release thereof are not only a heavy load on the worker, but the work in the vacuum chamber requires considerable care to ensure the safety of the worker.
On the other hand, when a waste material called a return material is used as the material, the return material is bulky, so it is necessary to add the material to the furnace body after melting the previously charged material. It is difficult to redress.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、炉体に対する材料の装入が容易且つ安全である真空誘導炉及び当該真空誘導炉を用いた金属材料の精錬方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a vacuum induction furnace in which the material can be easily and safely charged into the furnace body, and a metal material refining using the vacuum induction furnace. It is to provide a method.

本発明によれば、上部に材料装入口を有する真空チャンバと、前記真空チャンバの材料装入口を開閉可能な蓋体と、前記真空チャンバ内に収容され、前記材料装入口の下方に位置する炉体と、前記炉体の外周に配置された誘導コイルと、前記炉体の上部から当該炉体の内部で熔解した材料を流出させるべく、基準位置にて直立状態にある前記炉体を傾動させる傾動装置と、前記炉体を前記基準位置よりも上方に直立状態にて移動させて前記炉体を材料装入位置に位置付ける昇降装置とを備えることを特徴とする真空誘導炉が提供される(請求項1)。   According to the present invention, a vacuum chamber having a material inlet at the top, a lid capable of opening and closing the material inlet of the vacuum chamber, and a furnace housed in the vacuum chamber and positioned below the material inlet And tilting the furnace body in an upright state at a reference position so that the material melted in the furnace body flows out from the upper part of the furnace body, the induction coil arranged on the outer periphery of the furnace body, and the furnace body There is provided a vacuum induction furnace comprising a tilting device and a lifting device that moves the furnace body in an upright state above the reference position to position the furnace body at a material charging position ( Claim 1).

好ましくは、前記傾動装置は、ドラムを正方向及び逆方向に回転させるためのモータと、前記ドラムから前記炉体まで延び、前記ドラムが正方向に回転して前記ドラムに巻取られるのに伴なって前記炉体に回転モーメントを作用させるワイヤロープとを含む(請求項2)。
好ましくは、前記昇降装置は、前記炉体を搭載する昇降台と、前記昇降台の下に配置され、前記昇降台を上下方向に移動させるための少なくとも1つの油圧シリンダとを含む(請求項3)。
Preferably, the tilting device includes a motor for rotating the drum in the forward direction and the reverse direction, and extends from the drum to the furnace body, and the drum rotates in the forward direction and is wound around the drum. And a wire rope that causes a rotational moment to act on the furnace body (claim 2).
Preferably, the lifting device includes a lifting platform on which the furnace body is mounted, and at least one hydraulic cylinder disposed below the lifting platform for moving the lifting table in the vertical direction. ).

好ましくは、前記昇降装置は、上下方向に伸縮可能な1つの前記油圧シリンダと、前記昇降台の傾きを防止するガイドとを含む(請求項4)。
好ましくは、前記ガイドは、前記油圧シリンダの周囲に立設された複数の支柱と、前記昇降台から下方に延び、平面でみて、前記複数の支柱のうち対応する支柱と間隔を存してそれぞれ対向する複数のガイドロッドと、前記支柱と前記ガイドロッドとの間に配置されたガイドローラとを含む(請求項5)。
Preferably, the lifting device includes one hydraulic cylinder that can be expanded and contracted in the vertical direction and a guide that prevents the lifting platform from being inclined.
Preferably, each of the guides is provided with a plurality of pillars standing around the hydraulic cylinder, and extending downward from the lifting platform, and in a plan view, the guides are spaced apart from corresponding pillars. A plurality of guide rods facing each other, and a guide roller disposed between the support column and the guide rod.

好ましくは、真空誘導炉は、前記昇降装置の油圧シリンダ及び前記傾動装置のモータの動作を制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記昇降装置により前記炉体を上下に移動させるときに、前記ワイヤロープにかかる張力を監視しながら前記モータを作動させ、前記ドラムへの前記ワイヤロープの巻取り又は前記ドラムからの前記ワイヤロープの放出を実行する(請求項6)。   Preferably, the vacuum induction furnace further includes a control device that controls operations of a hydraulic cylinder of the lifting device and a motor of the tilting device, and the control device moves the furnace body up and down by the lifting device. The motor is operated while monitoring the tension applied to the wire rope, and the winding of the wire rope around the drum or the discharging of the wire rope from the drum is executed (Claim 6).

好ましくは、少なくとも前記傾動装置が前記炉体を傾動させる間、前記昇降台は前記炉体から下方に離間し、真空誘導炉は、前記炉体の底部と前記昇降台との間に設けられ、前記昇降台上での前記炉体の位置を決定する位置決め装置を更に備える(請求項7)。
好ましくは、前記位置決め装置は、前記炉体及び昇降台のうち一方に設けられ、先細り形状を有する位置決めピンと、前記炉体及び昇降台のうち他方に設けられ、前記位置決めピンと嵌合する位置決め穴とを含む(請求項8)。
Preferably, at least while the tilting device tilts the furnace body, the elevator base is spaced downward from the furnace body, and a vacuum induction furnace is provided between the bottom of the furnace body and the elevator base, The apparatus further comprises a positioning device for determining the position of the furnace body on the lifting platform.
Preferably, the positioning device is provided on one of the furnace body and the lifting platform and has a tapered positioning pin, and a positioning hole provided on the other of the furnace body and the lifting platform and fitted with the positioning pin; (Claim 8).

また、本発明によれば、請求項1乃至8の何れか1項に記載の真空誘導炉を用いて行う金属材料の精錬方法であって、前記昇降装置により前記炉体を前記材料投入位置に位置付ける一方、前記蓋体を開作動させる上昇工程と、前記材料装入位置にある前記炉体の内部に前記真空チャンバの材料装入口を通じて金属材料を装入する材料装入工程と、前記材料装入工程の後、前記炉体を前記基準位置まで下降させる一方、前記蓋体を閉作動させてから前記真空チャンバ内の圧力を低下させる下降工程と、前記下降工程の後、前記誘導コイルに通電して前記金属材料を熔解させる熔解工程と、前記熔解工程の後、前記傾動装置により前記炉体を傾動させ、前記炉体の上部から熔解した前記金属材料を流出させる傾動工程とを備えることを特徴とする金属材料の精錬方法が提供される(請求項9)。   Moreover, according to this invention, it is the refining method of the metal material performed using the vacuum induction furnace of any one of Claims 1 thru | or 8, Comprising: The said furnace body is made into the said material injection | throwing-in position with the said raising / lowering apparatus. A positioning step for opening the lid, a material charging step for charging a metal material into the furnace body at the material charging position through a material charging port of the vacuum chamber, and a material charging step. After the entrance process, the furnace body is lowered to the reference position, while the lid body is closed and then the pressure in the vacuum chamber is lowered, and after the descending process, the induction coil is energized. A melting step for melting the metal material, and a tilting step for tilting the furnace body by the tilting device after the melting step and causing the molten metal material to flow out from the upper part of the furnace body. Characterize Refining method of metal material is provided (claim 9).

好ましくは、前記上昇工程から前記熔解工程までを一のサイクルとしたとき、前記一のサイクルを少なくとも2回実行した後に前記傾動工程を実行する(請求項10)。   Preferably, assuming that the cycle from the ascending step to the melting step is one cycle, the tilting step is executed after the one cycle is executed at least twice (claim 10).

本発明の請求項1の真空誘導炉では、昇降装置により材料装入位置に位置付けられた炉体に対し、真空チャンバの材料装入口を通じて材料が装入される。材料装入位置は、基準位置よりも上方であるため、例えば、フォークグラップルを有するスクラップ処理機等の重機によれば、炉体に材料を直接装入することができる。従って、この真空誘導炉では、材料の玉掛け及び真空チャンバ内での玉掛けの解除が不要であり、炉体への材料の装入が容易且つ安全に行われる。   In the vacuum induction furnace according to the first aspect of the present invention, the material is charged into the furnace body positioned at the material charging position by the lifting device through the material charging port of the vacuum chamber. Since the material charging position is above the reference position, for example, according to a heavy machine such as a scrap processing machine having a fork grapple, the material can be charged directly into the furnace body. Therefore, in this vacuum induction furnace, it is not necessary to release the sling of the material and the sling in the vacuum chamber, and the material can be easily and safely charged into the furnace body.

更に、この真空誘導炉では材料の追装も容易であり、リターン材の使用率を高めることにより、材料コストが削減される。
請求項2の真空誘導炉では、傾動装置がワイヤロープにより構成されているため、シリンダを用いた場合に比べて傾動装置の占有スペースが狭い。この結果として、この真空誘導炉では、昇降装置及び真空誘導炉自体の大型化が防止される。
Further, in this vacuum induction furnace, the material can be easily added, and the material cost is reduced by increasing the usage rate of the return material.
In the vacuum induction furnace according to the second aspect, since the tilting device is composed of a wire rope, the space occupied by the tilting device is narrower than when a cylinder is used. As a result, in this vacuum induction furnace, enlargement of the lifting device and the vacuum induction furnace itself is prevented.

請求項3の真空誘導炉は、昇降装置が昇降台と油圧シリンダにより構成されるため、簡単な構成を有する。
請求項4の真空誘導炉では、1つの油圧シリンダにより昇降台を上下させればよいため、複数の油圧シリンダを用いた場合のように油圧シリンダ間で伸縮速度を調整する必要がなく、油圧シリンダの制御が容易である。一方、1つの油圧シリンダにより昇降台を上下させるとしても、ガイドによって昇降台の傾きが防止されるため、昇降台の上下動の安定性が確保される。
The vacuum induction furnace according to claim 3 has a simple configuration because the lifting device includes a lifting platform and a hydraulic cylinder.
In the vacuum induction furnace according to claim 4, since it is sufficient to raise and lower the lifting platform by one hydraulic cylinder, there is no need to adjust the expansion / contraction speed between the hydraulic cylinders as in the case of using a plurality of hydraulic cylinders. Is easy to control. On the other hand, even if the lifting platform is moved up and down by one hydraulic cylinder, the tilt of the lifting platform is prevented by the guide, so that the stability of the vertical movement of the lifting platform is ensured.

請求項5の真空誘導炉では、ガイドが、複数の支柱と、ガイドロッドと、ガイドローラとを有することにより、シリンダのストロークが大きく、炉体が重くても、昇降台の傾きが確実に防止される。
請求項6の真空誘導炉では、制御装置が、炉体を上方に移動させるときに、ワイヤロープにかかる張力を監視しながら、傾動装置のモータを作動させてワイヤロープをドラムに巻取らせる。一方、制御装置は、炉体が下方に移動するときに、ワイヤロープにかかる張力を監視しながら、傾動装置のモータを作動させてワイヤロープをドラムから放出させる。このため、昇降装置により炉体が上下に移動させられるときに、ワイヤロープが弛むことがなく、ワイヤロープがドラムに乱巻き状態で巻回されることが防止される。この結果として、乱巻きによるワイヤロープの損傷や破断が防止され、傾動装置の信頼性が確保される。
In the vacuum induction furnace according to claim 5, since the guide has a plurality of support columns, a guide rod, and a guide roller, even if the stroke of the cylinder is large and the furnace body is heavy, the tilt of the elevator is surely prevented. Is done.
In the vacuum induction furnace according to the sixth aspect, when the control body moves the furnace body upward, the motor of the tilting device is operated to wind the wire rope around the drum while monitoring the tension applied to the wire rope. On the other hand, the control device operates the motor of the tilting device to release the wire rope from the drum while monitoring the tension applied to the wire rope when the furnace body moves downward. For this reason, when the furnace body is moved up and down by the lifting device, the wire rope is not loosened, and the wire rope is prevented from being wound around the drum in a turbulent state. As a result, the wire rope is prevented from being damaged or broken by the turbulent winding, and the reliability of the tilting device is ensured.

また、昇降装置により炉体を上下に移動させるときに、ワイヤロープを通じて炉体に適当な力が作用することにより、昇降台上の炉体が安定し、昇降装置が円滑に作動する。
請求項7の真空誘導炉では、昇降台が炉体から下方に離間することがあるが、位置決め装置により、昇降台上での炉体の位置が一定に保たれるので、昇降台の重心のずれが防止され、昇降台の上下動の安定性が確保される。
Further, when the furnace body is moved up and down by the lifting device, an appropriate force acts on the furnace body through the wire rope, so that the furnace body on the lifting platform is stabilized and the lifting device operates smoothly.
In the vacuum induction furnace according to claim 7, the lifting platform may be separated downward from the furnace body, but the position of the furnace body on the lifting platform is kept constant by the positioning device. The shift is prevented, and the stability of the vertical movement of the lifting platform is ensured.

請求項8の真空誘導炉では、位置決め装置が、雄テーパ面を有する位置決めピンと雌テーパ面を有する位置決め穴とにより構成されることで、簡単な構成にて、昇降台上での炉体の位置が確実に決定される。
請求項9の金属材料の精錬方法では、請求項1乃至8の何れか1項に記載の真空誘導炉を用いているため、炉体への金属材料の装入が容易且つ安全に行われる。
In the vacuum induction furnace according to claim 8, the positioning device includes a positioning pin having a male taper surface and a positioning hole having a female taper surface, so that the position of the furnace body on the lifting platform can be simplified. Is definitely determined.
In the metal material refining method according to the ninth aspect, since the vacuum induction furnace according to any one of the first to eighth aspects is used, the metal material can be easily and safely charged into the furnace body.

請求項10の金属材料の精錬方法では、材料の装入が容易であるため、上昇工程から熔解工程を繰り返し行っても、換言すれば、金属材料の追装を行っても、精錬方法が煩雑になることはない。一方、この精錬方法によれば、金属材料の追装を行うことにより、金属材料として、嵩高いリターン材の使用率を高めることが可能になり、材料コストの削減が図られる。   In the metal material refining method according to claim 10, since the charging of the material is easy, the refining method is complicated even if the melting step is repeatedly performed from the ascending step, in other words, the metal material is additionally loaded. Never become. On the other hand, according to this refining method, it is possible to increase the usage rate of the bulky return material as the metal material by performing the reattachment of the metal material, and the material cost can be reduced.

図1は、本発明の一実施形態に係わる真空誘導炉の概略構成を示す断面図である。
真空誘導炉は、金属材料を精錬するのに用いられ、真空誘導炉からは、精錬された金属材料が熔解状態で取り出される。
具体的には、真空誘導炉は真空チャンバ10を有し、真空チャンバ10は、複数の金属パネルを接合して形成される。真空チャンバ10は、その上部に、材料を装入するための材料装入口10aを有する。材料装入口10aは蓋体12により気密に閉塞可能であるが、蓋体12は開閉可能である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vacuum induction furnace according to an embodiment of the present invention.
The vacuum induction furnace is used for refining a metal material, and the refined metal material is taken out from the vacuum induction furnace in a molten state.
Specifically, the vacuum induction furnace has a vacuum chamber 10, and the vacuum chamber 10 is formed by joining a plurality of metal panels. The vacuum chamber 10 has a material inlet 10a for charging a material at an upper portion thereof. The material loading port 10a can be airtightly closed by the lid 12, but the lid 12 can be opened and closed.

真空チャンバ10の高さは、例えば約10mである。真空チャンバ10の上部、換言すれば、材料装入口10aは、上下方向でみて床面と同じ水準に位置づけられ、真空チャンバ10の大部分は床面よりも下に埋没している。床面は金属製のパネルを並べて形成され、スクラップ処理機等の重機13が床面上を走行可能である。
真空チャンバ10は、排気管14及びバルブ(図示せず)を介して真空ポンプ16と接続され、真空ポンプ16により、真空チャンバ10の内部の圧力を大気圧よりも低くすることが可能である。なお、本明細書中で真空とは、圧力が大気圧よりも低い状態をいう。
The height of the vacuum chamber 10 is about 10 m, for example. The upper part of the vacuum chamber 10, in other words, the material inlet 10a is positioned at the same level as the floor surface in the vertical direction, and most of the vacuum chamber 10 is buried below the floor surface. The floor surface is formed by arranging metal panels, and a heavy machine 13 such as a scrap processing machine can run on the floor surface.
The vacuum chamber 10 is connected to a vacuum pump 16 via an exhaust pipe 14 and a valve (not shown), and the vacuum pump 16 can lower the pressure inside the vacuum chamber 10 below atmospheric pressure. In this specification, the vacuum means a state where the pressure is lower than the atmospheric pressure.

真空チャンバ10の内部には炉体18が収容され、炉体18は、上端が開口した略有底円筒形状を有する。
図2及び図3に拡大して示したように、炉体18の外周には誘導コイル20が巻回され、誘導コイル20は、真空チャンバ10の外に配置された電源(図示せず)と接続されている。電源から誘導コイル20に交流電流が供給されることで、炉体18の内部の金属材料が加熱されて熔解する。真空下で金属材料を熔解すると、金属材料中の酸素等の不純物が除去され、金属材料が精錬される。精錬された熔解状態の金属材料は、真空チャンバ10に設けられた出鋼口10bを通じて、例えば鍋台車22に流し込まれる。
A furnace body 18 is accommodated inside the vacuum chamber 10, and the furnace body 18 has a substantially bottomed cylindrical shape with an open upper end.
2 and 3, an induction coil 20 is wound around the outer periphery of the furnace body 18, and the induction coil 20 is connected to a power source (not shown) disposed outside the vacuum chamber 10. It is connected. By supplying an alternating current from the power source to the induction coil 20, the metal material inside the furnace body 18 is heated and melted. When the metal material is melted under vacuum, impurities such as oxygen in the metal material are removed and the metal material is refined. The refined and melted metal material is poured into, for example, the pan carriage 22 through the steel outlet 10b provided in the vacuum chamber 10.

なお、真空チャンバ10の一側壁には、略高さ方向中央に箱状の凹部が形成されている。この凹部の上面に出鋼口10bは設けられ、真空チャンバ10の外に位置する鍋台車22は、この凹部内にまで進入して熔解材料の金属材料を受け入れる。出鋼口10bは、仕切扉24により閉塞可能である。
炉体18の上部には、その外周面の出鋼口10b側に第1のピン26が取り付けられ、第1のピン26は水平に延びている。炉体18が、上下方向での基準位置にて直立状態にあるとき、第1のピン26は支持台28により支持される。
Note that a box-shaped recess is formed on the one side wall of the vacuum chamber 10 substantially in the center in the height direction. A steel outlet 10b is provided on the upper surface of the recess, and the pan carriage 22 located outside the vacuum chamber 10 enters the recess and receives a metal material of the melting material. The steel outlet 10b can be closed by the partition door 24.
A first pin 26 is attached to the upper portion of the furnace body 18 on the side of the steel outlet 10b on the outer peripheral surface, and the first pin 26 extends horizontally. When the furnace body 18 is in an upright state at the reference position in the vertical direction, the first pin 26 is supported by the support base 28.

また炉体18には、第1のピン26と平行な第2のピン30がアーム32を介して取り付けられ、第2のピン30は、第1のピン26の斜め上方に位置している。これら第1及び第2のピン26,30は、炉体18が傾動するときの支点となる。
炉体18の底面には出鋼口10b側に突部34が設けられ、突部34には、例えば2つの連結部材36を介して2本のワイヤロープ38の先端が固定されている。2本のワイヤロープ38は、第1及び第2のピン26,30の軸線方向に離間して互いに平行であり、真空チャンバ10の天井近傍に配置された2つのドラム40からそれぞれ延びている。
A second pin 30 parallel to the first pin 26 is attached to the furnace body 18 via an arm 32, and the second pin 30 is located obliquely above the first pin 26. These first and second pins 26 and 30 serve as fulcrums when the furnace body 18 tilts.
A protrusion 34 is provided on the bottom surface of the furnace body 18 on the side of the steel outlet 10b, and the ends of two wire ropes 38 are fixed to the protrusion 34 via two connecting members 36, for example. The two wire ropes 38 are spaced apart from and parallel to each other in the axial direction of the first and second pins 26 and 30, and extend from two drums 40 disposed in the vicinity of the ceiling of the vacuum chamber 10.

これらドラム40は、第1及び第2のピン26,30の軸線と平行な同軸上に配置され、炉体18の真上から若干外れた位置にある。換言すれば、これらドラム40は、真空チャンバ10の材料装入口10aの外縁近傍に位置している。これらのドラム40には、真空チャンバ10の外に配置された油圧モータ42が連結され、ドラム40は、油圧モータ42によって正方向又は逆方向に回転させられる。油圧モータ42は、第1のピン26、第2のピン30、ワイヤロープ38及びドラム40とともに、炉体18を傾動させる傾動装置を構成する。   These drums 40 are arranged on the same axis parallel to the axes of the first and second pins 26 and 30, and are slightly out of the furnace body 18. In other words, the drums 40 are located in the vicinity of the outer edge of the material inlet 10a of the vacuum chamber 10. These drums 40 are connected to a hydraulic motor 42 disposed outside the vacuum chamber 10, and the drum 40 is rotated in the forward direction or the reverse direction by the hydraulic motor 42. The hydraulic motor 42 constitutes a tilting device that tilts the furnace body 18 together with the first pin 26, the second pin 30, the wire rope 38 and the drum 40.

なお、炉体18の底面の外縁とワイヤロープ38との摺動を防止すべく、炉体18の底面には、突部34とは反対側に、ワイヤロープ38と摺接する曲面を有した摺接部46が形成されている。また、炉体18の外周面には、ワイヤロープ38と炉体18の外周面との間に適当な隙間を確保するために、ローラ48が取り付けられている。
図2及び図3においては、炉体18は、上下方向でみて基準位置にあり、直立した状態である。このとき、炉体18は、材料装入口10aの下方に位置し、第1のピン26及びワイヤロープ38等を介して、支持台28及びドラム40によって支持されている。
In order to prevent sliding between the outer edge of the bottom surface of the furnace body 18 and the wire rope 38, the bottom surface of the furnace body 18 has a sliding surface having a curved surface in sliding contact with the wire rope 38 on the side opposite to the protrusion 34. A contact portion 46 is formed. Further, a roller 48 is attached to the outer peripheral surface of the furnace body 18 in order to ensure an appropriate gap between the wire rope 38 and the outer peripheral surface of the furnace body 18.
2 and 3, the furnace body 18 is in a reference position when viewed in the vertical direction and is in an upright state. At this time, the furnace body 18 is positioned below the material loading port 10a and is supported by the support base 28 and the drum 40 via the first pin 26, the wire rope 38, and the like.

図2に示したように、炉体18の下には、昇降台50が設けられ昇降台50は、油圧シリンダ52によって支持されている。油圧シリンダ52は、昇降台50とともに、炉体18を直立状態で上昇させる昇降装置を構成している。
油圧シリンダ52は、真空チャンバ10の底に固定された角筒形状のシリンダケース54を有し、シリンダケース54の上端からシリンダロッド56が上方に突出している。シリンダケース54及びシリンダロッド56は上下方向にそれぞれ延びている。
As shown in FIG. 2, a lifting platform 50 is provided below the furnace body 18, and the lifting platform 50 is supported by a hydraulic cylinder 52. The hydraulic cylinder 52, together with the lifting platform 50, constitutes a lifting device that lifts the furnace body 18 in an upright state.
The hydraulic cylinder 52 has a rectangular cylindrical cylinder case 54 fixed to the bottom of the vacuum chamber 10, and a cylinder rod 56 projects upward from the upper end of the cylinder case 54. The cylinder case 54 and the cylinder rod 56 extend in the vertical direction.

シリンダケース54からのシリンダロッド56の突出長さは、油圧シリンダ52に供給される油圧を増大することにより増大し、油圧を減少させることにより減少する。つまり油圧シリンダ52は上下方向に伸縮可能である。
シリンダロッド56の上端は、昇降台50に対し下から当接しており、昇降台50は、油圧シリンダ52の伸縮に伴い上下動する。昇降台50は、最も下方の最低位置にあるとき、炉体18から下方に離間しているが、最低位置よりも上昇することにより、炉体18を上方に押し上げる。
The protruding length of the cylinder rod 56 from the cylinder case 54 increases by increasing the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder 52, and decreases by decreasing the hydraulic pressure. That is, the hydraulic cylinder 52 can be expanded and contracted in the vertical direction.
The upper end of the cylinder rod 56 is in contact with the lifting platform 50 from below, and the lifting platform 50 moves up and down as the hydraulic cylinder 52 expands and contracts. The elevator 50 is spaced downward from the furnace body 18 when it is in the lowest position at the lowest position, but pushes the furnace body 18 upward by moving upward from the lowest position.

より詳しくは、昇降台50上には、2本の金属製のスペーサ57が固定されている。これらスペーサ57は、直方体形状をそれぞれ有し、第1及び第2のピン26,30の軸線方向に互いに離間している。スペーサ57の上面は、炉体18の底面に当接可能であり、炉体18は、スペーサ57を介して昇降台50上に搭載される。一方、スペーサ57は、昇降台52と炉体18との間に隙間を確保し、この隙間の存在により、炉体18の突部34、摺接部46及びワイヤロープ38と昇降台50との接触が避けられる。   More specifically, two metal spacers 57 are fixed on the lifting platform 50. These spacers 57 each have a rectangular parallelepiped shape, and are separated from each other in the axial direction of the first and second pins 26 and 30. The upper surface of the spacer 57 can come into contact with the bottom surface of the furnace body 18, and the furnace body 18 is mounted on the lifting platform 50 via the spacer 57. On the other hand, the spacer 57 secures a gap between the lifting platform 52 and the furnace body 18, and due to the presence of this clearance, the protrusion 34, the sliding contact portion 46, the wire rope 38 and the lifting platform 50 of the furnace body 18 are provided. Contact is avoided.

各スペーサ57の上面には、位置決め穴58が1つ形成され、炉体18の底面からは、2つの位置決めピン59が突出している。位置決めピン59の外周面は雄テーパ面として形成される一方、位置決め孔58の内周面は、雄テーパ面と同じテーパの雌テーパ面として形成され、各位置決めピン59は、対応する位置決め穴58に挿入可能である。これら位置決めピン59及び位置決め穴58は、昇降台50上での炉体18の位置を決定する位置決め装置を構成する。   One positioning hole 58 is formed on the upper surface of each spacer 57, and two positioning pins 59 protrude from the bottom surface of the furnace body 18. The outer peripheral surface of the positioning pin 59 is formed as a male tapered surface, while the inner peripheral surface of the positioning hole 58 is formed as a female tapered surface having the same taper as the male tapered surface, and each positioning pin 59 has a corresponding positioning hole 58. Can be inserted. These positioning pins 59 and positioning holes 58 constitute a positioning device that determines the position of the furnace body 18 on the lifting platform 50.

また、昇降台50には、例えば3本のガイドロッド60が一体に設けられている。各ガイドロッド60は上下方向に延び、ガイドロッド60の上端部が昇降台50に固定されている。そして、真空チャンバ10の底面には、ガイドロッド60に対応して、3本の支柱62が立てられている。
図4に示したように、平面でみて、ガイドロッド60は、油圧シリンダ52を中心とする円上に120度の間隔をもって配置されている。支柱62は、対応するガイドロッド60の径方向外側に位置しており、支柱62も、油圧シリンダ52を中心とする円上に120度の間隔で配置されている。
In addition, for example, three guide rods 60 are integrally provided on the lifting platform 50. Each guide rod 60 extends in the vertical direction, and the upper end portion of the guide rod 60 is fixed to the lifting platform 50. Three support columns 62 are set up on the bottom surface of the vacuum chamber 10 so as to correspond to the guide rods 60.
As shown in FIG. 4, the guide rods 60 are arranged on a circle centered on the hydraulic cylinder 52 with an interval of 120 degrees when viewed in plan. The struts 62 are located on the radially outer side of the corresponding guide rods 60, and the struts 62 are also arranged on a circle centered on the hydraulic cylinder 52 at intervals of 120 degrees.

互いに対をなすガイドロッド60と支柱62は、所定の間隔をもって平行に延び、ガイドロッド60及び支柱62は相互に対向する対向面を有する。これらのうち、支柱62の対向面には、上下に延びるレール64が固定され、ガイドロッド60の対向面には、上下に離間した2つのガイドローラ66が固定されている。ガイドローラ66は、レール64と係合しており、レール64上を走行可能である。つまり、ガイドロッド60は、支柱62によって案内されながら上下方向に移動可能であり、支柱62、レール64及びガイドローラ66とともにガイドを構成している。   The guide rod 60 and the support column 62 that are paired with each other extend in parallel at a predetermined interval, and the guide rod 60 and the support column 62 have opposing surfaces facing each other. Among these, a rail 64 extending vertically is fixed to the opposing surface of the support column 62, and two guide rollers 66 spaced upward and downward are fixed to the opposing surface of the guide rod 60. The guide roller 66 is engaged with the rail 64 and can run on the rail 64. That is, the guide rod 60 can move in the vertical direction while being guided by the support 62, and constitutes a guide together with the support 62, the rail 64, and the guide roller 66.

なお、各ガイドロッド60において、下側のガイドローラ66は、ガイドロッド60の下端近傍に位置し、上側のガイドローラ66の位置は、油圧シリンダ52が最も伸びたときに、レール64の上端を超えないように設定されている。
再び図1を参照すると、油圧シリンダ52は、真空チャンバ10の外に配置された油圧シリンダドライバ70に接続され、油圧シリンダドライバ70からの油圧の供給を受けて油圧シリンダ52は伸縮する。そして、油圧シリンダドライバ70には制御装置72が接続され、油圧シリンダドライバ70は、制御装置72により制御される。すなわち、制御装置72が、油圧シリンダドライバ70を介して、油圧シリンダ52の伸縮に伴う昇降台50の上下動を制御する。制御装置72は、例えばコンピュータにより構成される。
In each guide rod 60, the lower guide roller 66 is positioned in the vicinity of the lower end of the guide rod 60, and the upper guide roller 66 is positioned at the upper end of the rail 64 when the hydraulic cylinder 52 is extended most. It is set not to exceed.
Referring again to FIG. 1, the hydraulic cylinder 52 is connected to a hydraulic cylinder driver 70 disposed outside the vacuum chamber 10, and the hydraulic cylinder 52 expands and contracts in response to the supply of hydraulic pressure from the hydraulic cylinder driver 70. A control device 72 is connected to the hydraulic cylinder driver 70, and the hydraulic cylinder driver 70 is controlled by the control device 72. That is, the control device 72 controls the vertical movement of the lifting platform 50 accompanying the expansion and contraction of the hydraulic cylinder 52 via the hydraulic cylinder driver 70. The control device 72 is configured by a computer, for example.

また、制御装置72は、油圧モータ42に油圧を供給する油圧モータドライバ74に接続され、油圧モータドライバ74は、制御装置72により制御される。すなわち、制御装置72が、油圧モータドライバ74を介して、正方向での回転に伴うドラム40へのワイヤロープ38の巻取り、及び、逆方向での回転に伴うドラム40からのワイヤロープ38の放出を制御する。
そして、制御装置72には、例えば、油圧モータ42の出力トルクが油圧モータドライバ74を介して入力され、制御装置72は、出力トルク、換言すれば、ワイヤロープ38の張力を監視しながら、油圧モータ42及び油圧シリンダ52を作動させることが可能である。
The control device 72 is connected to a hydraulic motor driver 74 that supplies hydraulic pressure to the hydraulic motor 42, and the hydraulic motor driver 74 is controlled by the control device 72. That is, the control device 72 winds the wire rope 38 around the drum 40 accompanying the rotation in the forward direction and the wire rope 38 from the drum 40 accompanying the rotation in the reverse direction via the hydraulic motor driver 74. Control the release.
For example, the output torque of the hydraulic motor 42 is input to the control device 72 via the hydraulic motor driver 74, and the control device 72 monitors the output torque, in other words, the tension of the wire rope 38 while monitoring the hydraulic torque. It is possible to operate the motor 42 and the hydraulic cylinder 52.

以下、上述した真空誘導炉の使用方法について説明する。
まず、炉体18に金属材料を挿入する。そのために、図5に示したように、昇降装置を作動させ、炉体18を基準位置よりも上方の材料装入位置に直立状態にて位置付ける。即ち、油圧シリンダ52を伸張させて、直立状態のまま炉体18を上昇させる(上昇工程)。
なお、図2の状態では、スペーサ57は、炉体18の底面よりも下方に位置しているが、昇降台50が一定距離上昇すると、位置決めピン59が位置決め穴58に進入する。そこから更に昇降台50が上昇すると、位置決めピン59及び位置決め穴58により位置決めされながら、スペーサ57の上面が炉体18の底面に当接する。
Hereinafter, the usage method of the vacuum induction furnace mentioned above is demonstrated.
First, a metal material is inserted into the furnace body 18. For this purpose, as shown in FIG. 5, the lifting device is operated to position the furnace body 18 in the upright state at the material charging position above the reference position. That is, the hydraulic cylinder 52 is extended to raise the furnace body 18 in an upright state (ascending step).
In the state of FIG. 2, the spacer 57 is positioned below the bottom surface of the furnace body 18, but the positioning pin 59 enters the positioning hole 58 when the lifting platform 50 rises a certain distance. When the elevator 50 is further raised from there, the upper surface of the spacer 57 contacts the bottom surface of the furnace body 18 while being positioned by the positioning pins 59 and the positioning holes 58.

炉体18が上昇する間、制御装置72は、油圧モータ42を作動させてドラム40を正方向に回転させ、ワイヤロープ38をドラム40に巻取る。このとき制御装置72は、ワイヤロープ38の張力を監視し、ワイヤロープ38の張力が一定になるよう、炉体18の上昇速度を調整する。
炉体18が材料装入位置に位置付けられると、炉体18の上部は、真空チャンバ10の材料装入口10aから上方に僅かに突出する。蓋体12は、金属材料Mを炉体18に装入するよりも前に開作動させられるが、作図の都合上、図5では開いた状態の蓋体12を省略する。
While the furnace body 18 is raised, the control device 72 operates the hydraulic motor 42 to rotate the drum 40 in the forward direction and winds the wire rope 38 around the drum 40. At this time, the control device 72 monitors the tension of the wire rope 38 and adjusts the rising speed of the furnace body 18 so that the tension of the wire rope 38 becomes constant.
When the furnace body 18 is positioned at the material charging position, the upper portion of the furnace body 18 slightly protrudes upward from the material charging inlet 10a of the vacuum chamber 10. The lid body 12 is opened before the metal material M is charged into the furnace body 18, but for convenience of drawing, the lid body 12 in the opened state is omitted in FIG.

材料装入位置にある炉体18には、重機13を用いて金属材料Mが装入される(材料装入工程)。金属材料Mの装入後、油圧シリンダ52を収縮させ、図2に示したように炉体18を基準位置まで下降させる(下降工程)。
炉体18が下降する間、制御装置72は、油圧モータ42を作動させてドラム40を逆方向に回転させ、ワイヤロープ38をドラム40から放出する。このとき制御装置72は、ワイヤロープ38の張力を監視し、ワイヤロープ38の張力が一定になるよう、炉体18の下降速度を調整する。
The furnace body 18 at the material charging position is charged with the metal material M using the heavy machine 13 (material charging process). After the metal material M is charged, the hydraulic cylinder 52 is contracted and the furnace body 18 is lowered to the reference position as shown in FIG. 2 (lowering process).
While the furnace body 18 is lowered, the control device 72 operates the hydraulic motor 42 to rotate the drum 40 in the reverse direction, and releases the wire rope 38 from the drum 40. At this time, the control device 72 monitors the tension of the wire rope 38 and adjusts the descending speed of the furnace body 18 so that the tension of the wire rope 38 becomes constant.

炉体18が基準位置まで下降し、第1のピン26が支持台28に当接すると同時に、ドラム40の回転及び油圧シリンダ52の収縮を停止させ、炉体18の傾きが規制される。
一方、炉体18への金属材料Mの装入後、蓋体12により材料装入口10aが閉じられ、真空ポンプにより真空チャンバ10内の圧力が低下させられる。
炉体18が基準位置に位置づけられ、且つ、真空チャンバ10内の圧力が十分に低下した後、誘導コイル20に交流電流を供給して金属材料Mを加熱し、熔解させる(熔解工程)。減圧下で熔解させることにより、金属材料Mから酸素等の不純物が除去される。
The furnace body 18 is lowered to the reference position, and the first pin 26 contacts the support base 28. At the same time, the rotation of the drum 40 and the contraction of the hydraulic cylinder 52 are stopped, and the inclination of the furnace body 18 is restricted.
On the other hand, after charging the metal material M into the furnace body 18, the material inlet 10a is closed by the lid 12, and the pressure in the vacuum chamber 10 is reduced by the vacuum pump.
After the furnace body 18 is positioned at the reference position and the pressure in the vacuum chamber 10 is sufficiently reduced, an alternating current is supplied to the induction coil 20 to heat and melt the metal material M (melting process). Impurities such as oxygen are removed from the metal material M by melting under reduced pressure.

金属材料Mを減圧下で所定時間加熱した後、熔解した金属材料を炉体18から鍋台車22に流出させるべく、以下のようにして、炉体18を傾動させる(傾動工程)。
まず、油圧シリンダ52を収縮作動させて昇降台50を低下させ、炉体18を基準位置に保持したまま、スペーサ57及び昇降台50を炉体18から下方に離間させる。次に、油圧モータ42を作動させてドラム40を正方向に回転させ、ワイヤロープ38をドラム40に巻き取る。これにより、炉体18には回転モーメントが作用し、図6及び図7に示したように、炉体18は、第2のピン30が真空チャンバ10の凹部の上面に当接するまでは第1のピン26を支点として傾動し、それ以降は、第2のピン30を支点として所定の傾動角度まで傾動する。
After the metal material M is heated for a predetermined time under reduced pressure, the furnace body 18 is tilted as follows (tilting process) so that the melted metal material flows out from the furnace body 18 to the pan carriage 22.
First, the hydraulic cylinder 52 is contracted to lower the elevator 50, and the spacer 57 and the elevator 50 are separated downward from the furnace 18 while the furnace 18 is held at the reference position. Next, the hydraulic motor 42 is operated to rotate the drum 40 in the forward direction, and the wire rope 38 is wound around the drum 40. As a result, a rotational moment acts on the furnace body 18, and the furnace body 18 is in the first state until the second pin 30 contacts the upper surface of the recess of the vacuum chamber 10 as shown in FIGS. 6 and 7. The pin 26 is tilted with the fulcrum as a fulcrum, and thereafter the second pin 30 is tilted with the fulcrum as a fulcrum.

炉体18が傾動するのに伴い、炉体18の上部から熔解した金属材料が流出し、出鋼口10bを通じて金属材料が鍋台車22に流入する。なお、仕切扉24は、炉体18から金属材料が流出するよりも前に開かれ、流出後に閉じられる。
金属材料が流出した後は、油圧モータ42を作動させてドラム40を逆方向に回転させ、ドラム40からワイヤロープ38を放出させる。これにより、上記と逆の順序にて炉体18は直立状態に復帰する。
As the furnace body 18 tilts, the molten metal material flows out from the upper part of the furnace body 18, and the metal material flows into the pan carriage 22 through the steel outlet 10b. The partition door 24 is opened before the metal material flows out of the furnace body 18, and is closed after the outflow.
After the metal material flows out, the hydraulic motor 42 is operated to rotate the drum 40 in the reverse direction, and the wire rope 38 is released from the drum 40. As a result, the furnace body 18 returns to the upright state in the reverse order.

次の金属材料を精錬するには、上述の上昇工程〜傾動工程を繰り返せばよい。
上述した一実施形態の真空誘導炉では、昇降装置により材料装入位置に位置付けられた炉体18に対し、真空チャンバ10の材料装入口10aを通じて金属材料Mが装入される。材料装入位置は、基準位置よりも上方であるため、例えばフォークグラップルを有するスクラップ処理機等の重機13によれば、炉体18に金属材料Mを直接装入することができる。すなわち、重機13の操縦者は、直接炉体18の上部開口を見ながら、金属材料Mを炉体18に装入することができる。従って、この真空誘導炉では、金属材料Mの玉掛け及び真空チャンバ10内での玉掛けの解除が不要であり、炉体18への金属材料Mの装入が容易且つ安全に行われる。
In order to refine the next metal material, the above-described ascending step to tilting step may be repeated.
In the vacuum induction furnace of one embodiment described above, the metal material M is charged into the furnace body 18 positioned at the material charging position by the lifting device through the material inlet 10a of the vacuum chamber 10. Since the material charging position is above the reference position, the metal material M can be directly charged into the furnace body 18 by using a heavy machine 13 such as a scrap processing machine having a fork grapple, for example. That is, the operator of the heavy machine 13 can charge the metal material M into the furnace body 18 while directly looking at the upper opening of the furnace body 18. Therefore, in this vacuum induction furnace, it is not necessary to release the sling of the metal material M and the sling in the vacuum chamber 10, and the metal material M can be easily and safely inserted into the furnace body 18.

一実施形態の真空誘導炉では金属材料Mの追装も容易であり、リターン材の使用率を高めることにより、材料コストが削減される。これは以下の理由による。
加工屑や廃材等のリターン材の使用率を高めれば、リターン材は材料としての原価が低いため、材料コストが削減される。しかしながら、リターン材は異形であるため玉掛けが困難であり、従来の真空誘導炉を用いてリターン材の使用率を高めようとすると、作業効率が悪化し、生産コストが上昇してしまう。
In the vacuum induction furnace of one embodiment, it is easy to add the metal material M, and the material cost is reduced by increasing the usage rate of the return material. This is due to the following reason.
If the usage rate of return materials such as processing scraps and waste materials is increased, the cost of the return materials is low, so the material cost is reduced. However, since the return material is irregular, it is difficult to stake it. If an attempt is made to increase the use rate of the return material using a conventional vacuum induction furnace, the work efficiency deteriorates and the production cost increases.

これに対して、上述した真空誘導炉では、リターン材を使用したとしても、重機13を用いることにより、リターン材が炉体18へ容易に装入される。
一方、リターン材は、スラブ材等に比べて嵩高いために、1回の熔解工程では、金属材料により炉体18は満たされず、1回の熔解工程につき1回の傾動工程を実施すると作業効率が悪化して生産コストの上昇を招く。
On the other hand, in the above-described vacuum induction furnace, even if a return material is used, the return material is easily charged into the furnace body 18 by using the heavy machine 13.
On the other hand, since the return material is bulky compared to the slab material etc., the furnace body 18 is not filled with the metal material in one melting process, and work efficiency is achieved when one tilting process is performed per one melting process. Deteriorates and causes an increase in production costs.

これに関しては、上昇工程から熔解工程までを一サイクルとしたときに、このサイクルを繰り返し行った後に傾動工程を行なえば、炉体18の傾動回数を減少させることができ、生産コストの上昇が抑制される。
かくして、上述した真空誘導炉によれば、リターン材の使用率を高めることにより、生産コストの上昇を抑制しながら、材料コストが削減される。
In this regard, if the tilting process is performed after repeating this cycle from the ascending process to the melting process, the number of tilting of the furnace body 18 can be reduced, and the increase in production cost is suppressed. Is done.
Thus, according to the vacuum induction furnace described above, by increasing the usage rate of the return material, the material cost is reduced while suppressing an increase in production cost.

一実施形態の真空誘導炉では、傾動装置がワイヤロープ38により構成されているため、シリンダ等を用いた場合に比べて傾動装置の占有スペースが狭い。この結果として、この真空誘導炉では、昇降装置及び真空誘導炉自体の大型化が防止される。
また、一実施形態の真空誘導炉は、昇降装置が昇降台50と油圧シリンダ52により構成されるため、簡単な構成を有する。
In the vacuum induction furnace of one embodiment, since the tilting device is constituted by the wire rope 38, the space occupied by the tilting device is narrower than when a cylinder or the like is used. As a result, in this vacuum induction furnace, enlargement of the lifting device and the vacuum induction furnace itself is prevented.
In addition, the vacuum induction furnace of one embodiment has a simple configuration because the lifting device includes the lifting platform 50 and the hydraulic cylinder 52.

一実施形態の真空誘導炉では、1つの油圧シリンダ52により昇降台50を上下させればよいため、複数の油圧シリンダを用いた場合のように油圧シリンダ間で伸縮速度を調整する必要がなく、油圧シリンダ52の制御が容易である。
一方、1つの油圧シリンダ52により昇降台50を上下させるとしても、ガイドによって昇降台50の傾きが防止されるため、昇降台50の上下動の安定性が確保される。
In the vacuum induction furnace of one embodiment, it is only necessary to move the lifting platform 50 up and down by one hydraulic cylinder 52, so there is no need to adjust the expansion / contraction speed between the hydraulic cylinders as in the case of using a plurality of hydraulic cylinders. The control of the hydraulic cylinder 52 is easy.
On the other hand, even if the lifting platform 50 is moved up and down by one hydraulic cylinder 52, the tilt of the lifting platform 50 is prevented by the guide, so that the stability of the vertical movement of the lifting platform 50 is ensured.

より詳しくは、基準位置にあるときの炉体18の上部と材料装入口10aとの間には、炉体18の傾動を許容するだけの距離があり、油圧シリンダ52は、この距離に略相当する分だけ伸張しなければならない。油圧シリンダ52が伸張した状態にあるとき、炉体18を搭載している昇降台50は、炉体18の質量及び油圧シリンダ52の強度にもよるが、他に支持手段が無ければ、容易に傾いてしまい、油圧シリンダ52の伸縮動作が阻害される。   More specifically, there is a distance that allows tilting of the furnace body 18 between the upper part of the furnace body 18 and the material loading inlet 10a when in the reference position, and the hydraulic cylinder 52 substantially corresponds to this distance. You have to stretch as much as you want. When the hydraulic cylinder 52 is in an extended state, the lifting platform 50 on which the furnace body 18 is mounted depends on the mass of the furnace body 18 and the strength of the hydraulic cylinder 52. It tilts and the expansion / contraction operation of the hydraulic cylinder 52 is hindered.

そこで、上述した真空誘導炉では、ガイドにより昇降台50の傾きを防止することで、油圧シリンダ52の円滑な伸縮動作を確保している。
一実施形態の真空誘導炉では、ガイドが、複数の支柱62と、ガイドロッド60と、ガイドローラ66とを有することにより、油圧シリンダ52のストロークが大きく、炉体18が重くても、昇降台50の傾きが確実に防止される。
Therefore, in the above-described vacuum induction furnace, a smooth expansion / contraction operation of the hydraulic cylinder 52 is ensured by preventing the lifting platform 50 from being inclined by the guide.
In the vacuum induction furnace according to one embodiment, the guide has a plurality of support columns 62, a guide rod 60, and a guide roller 66, so that the stroke of the hydraulic cylinder 52 is large and the elevator 18 is heavy even if the furnace body 18 is heavy. A tilt of 50 is reliably prevented.

一実施形態の真空誘導炉では、制御装置72が、炉体18を上方に移動させるときに、ワイヤロープ38にかかる張力を監視しながら、傾動装置の油圧モータ42を作動させてワイヤロープ38をドラム40に巻取らせる。一方、制御装置72は、炉体18が下方に移動するときに、ワイヤロープ38にかかる張力を監視しながら、傾動装置の油圧モータ42を作動させてワイヤロープをドラムから放出させる。このため、昇降装置により炉体18が上下に移動させられるときに、ワイヤロープ38が弛むことがなく、ワイヤロープ38がドラム40に乱巻き状態で巻回されることが防止される。この結果として、乱巻きによるワイヤロープ38の損傷や破断が防止され、傾動装置の信頼性が確保される。   In the vacuum induction furnace of one embodiment, when the control device 72 moves the furnace body 18 upward, while monitoring the tension applied to the wire rope 38, the hydraulic motor 42 of the tilting device is operated to move the wire rope 38. The drum 40 is wound up. On the other hand, the control device 72 operates the hydraulic motor 42 of the tilting device to release the wire rope from the drum while monitoring the tension applied to the wire rope 38 when the furnace body 18 moves downward. For this reason, when the furnace body 18 is moved up and down by the lifting device, the wire rope 38 is not slackened, and the wire rope 38 is prevented from being wound around the drum 40 in a turbulent winding state. As a result, the wire rope 38 is prevented from being damaged or broken by the turbulent winding, and the reliability of the tilting device is ensured.

また、昇降装置により炉体18を上下に移動させるときに、ワイヤロープ38を通じて炉体18に適当な力が作用することにより、昇降台50上での炉体18の姿勢が安定し、昇降装置が円滑に作動する。
一実施形態の真空誘導炉では、昇降台50が炉体18から下方に離間することがあるが、位置決め装置により、昇降台50上での炉体18の位置が一定に保たれるので、昇降台50の重心のずれが防止され、昇降台50の上下動の安定性が確保される。
Further, when the furnace body 18 is moved up and down by the lifting device, an appropriate force acts on the furnace body 18 through the wire rope 38, so that the posture of the furnace body 18 on the lifting platform 50 is stabilized, and the lifting device Works smoothly.
In the vacuum induction furnace of one embodiment, the lifting platform 50 may be spaced downward from the furnace body 18, but the positioning device keeps the position of the furnace body 18 on the lifting platform 50 constant. The center of gravity of the platform 50 is prevented from being displaced, and the stability of the vertical movement of the elevator platform 50 is ensured.

一実施形態の真空誘導炉では、位置決め装置が、雄テーパ面を有する位置決めピン59と雌テーパ面を有する位置決め穴58とにより構成されることで、簡単な構成にて、昇降台50上での炉体18の位置が確実に決定される。
本発明は、上述した一実施形態に限定されることはなく、種々の変更が可能である。
例えば、一実施形態では、ガイドを構成するガイドローラ66がガイドロッド60に固定され、レール64が支柱62に固定されていたけれども、ガイドローラ66が支柱62に固定され、レール64がガイドロッド60に固定されていてもよい。
In the vacuum induction furnace of one embodiment, the positioning device is configured by the positioning pin 59 having the male tapered surface and the positioning hole 58 having the female tapered surface, so that the configuration on the lifting platform 50 can be simplified. The position of the furnace body 18 is reliably determined.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
For example, in one embodiment, the guide roller 66 constituting the guide is fixed to the guide rod 60 and the rail 64 is fixed to the column 62. However, the guide roller 66 is fixed to the column 62 and the rail 64 is fixed to the guide rod 60. It may be fixed to.

一実施形態では、位置決め装置の位置決めピン59が炉体18に設けられ、位置決め穴58が昇降台50に設けられていたけれども、位置決めピン59が昇降台50に設けられ、位置決め穴58が炉体18に設けられていてもよい。また、位置決めピン59及び位置決め穴58は、雄雌のテーパ面に代えて、同じ傾斜角度の傾斜面を有していてもよい。すなわち、位置決めピン59は先細り形状を有していればよく、位置決め穴58は、位置決めピン59の先端よりも大きな開口を有し、位置決めピン59の根元を受け入れたときに位置決めピン59と嵌合可能であればよい。   In one embodiment, the positioning pin 59 of the positioning device is provided in the furnace body 18 and the positioning hole 58 is provided in the elevator base 50. However, the positioning pin 59 is provided in the elevator base 50 and the positioning hole 58 is provided in the furnace body. 18 may be provided. Further, the positioning pin 59 and the positioning hole 58 may have inclined surfaces having the same inclination angle instead of the male and female tapered surfaces. In other words, the positioning pin 59 only needs to have a tapered shape, and the positioning hole 58 has an opening larger than the tip of the positioning pin 59, and fits with the positioning pin 59 when the root of the positioning pin 59 is received. If possible.

一実施形態では、傾動装置が第1及び第2のピン26,30を有していたけれども、出鋼口10bと炉体18との相対位置によっては、第1のピン26のみを有していてもよい。なお、真空チャンバ10の一側壁と炉体18との間に十分な隙間を確保するには、傾動装置が第1及び第2のピン26,30を有するのが好ましい。   In one embodiment, the tilting device has the first and second pins 26 and 30, but only the first pin 26 is provided depending on the relative position between the steel outlet 10 b and the furnace body 18. May be. In order to secure a sufficient gap between one side wall of the vacuum chamber 10 and the furnace body 18, the tilting device preferably has first and second pins 26 and 30.

一実施形態の真空誘導炉の構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the composition of the vacuum induction furnace of one embodiment. 図1の真空誘導炉における真空チャンバ内の拡大図である。It is an enlarged view in the vacuum chamber in the vacuum induction furnace of FIG. 図1の真空誘導炉における炉体及びその周辺の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the furnace body and its periphery in the vacuum induction furnace of FIG. 図2のIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図1の真空誘導炉における炉体への材料装入方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the material charging method to the furnace body in the vacuum induction furnace of FIG. 図1の真空誘導炉における炉体の傾動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tilting of the furnace body in the vacuum induction furnace of FIG. 図1の真空誘導炉における炉体の傾動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tilting of the furnace body in the vacuum induction furnace of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 真空チャンバ
10a 材料装入口
12 蓋体
18 炉体
20 誘導コイル
10 Vacuum chamber
10a Material inlet
12 Lid
18 Furnace
20 induction coil

Claims (10)

上部に材料装入口を有する真空チャンバと、
前記真空チャンバの材料装入口を開閉可能な蓋体と、
前記真空チャンバ内に収容され、前記材料装入口の下方に位置する炉体と、
前記炉体の外周に配置された誘導コイルと、
前記炉体の上部から当該炉体の内部で熔解した材料を流出させるべく、基準位置にて直立状態にある前記炉体を傾動させる傾動装置と、
前記炉体を前記基準位置よりも上方に直立状態にて移動させて前記炉体を材料装入位置に位置付ける昇降装置と
を備えることを特徴とする真空誘導炉。
A vacuum chamber having a material inlet at the top;
A lid that can open and close the material inlet of the vacuum chamber;
A furnace body housed in the vacuum chamber and positioned below the material inlet;
An induction coil disposed on the outer periphery of the furnace body;
A tilting device for tilting the furnace body in an upright state at a reference position in order to let the material melted inside the furnace body flow out from the upper part of the furnace body;
A vacuum induction furnace comprising: a lifting device that moves the furnace body in an upright state above the reference position to position the furnace body at a material charging position.
前記傾動装置は、
ドラムを正方向及び逆方向に回転させるためのモータと、
前記ドラムから前記炉体まで延び、前記ドラムが正方向に回転して前記ドラムに巻取られるのに伴い前記炉体に回転モーメントを作用させるワイヤロープと
を含むことを特徴とする請求項1に記載の真空誘導炉。
The tilting device is
A motor for rotating the drum in the forward and reverse directions;
A wire rope that extends from the drum to the furnace body and causes a rotational moment to act on the furnace body as the drum rotates in the forward direction and is wound around the drum. The vacuum induction furnace described.
前記昇降装置は、
前記炉体を搭載する昇降台と、
前記昇降台の下に配置され、前記昇降台を上下方向に移動させるための少なくとも1つの油圧シリンダと
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の真空誘導炉。
The lifting device is
A lifting platform on which the furnace body is mounted;
The vacuum induction furnace according to claim 1, further comprising at least one hydraulic cylinder disposed below the lifting platform and configured to move the lifting platform in a vertical direction.
前記昇降装置は、上下方向に伸縮可能な1つの前記油圧シリンダと、前記昇降台の傾きを防止するガイドとを含むことを特徴とする請求項3に記載の真空誘導炉。   The vacuum induction furnace according to claim 3, wherein the lifting device includes one hydraulic cylinder that can be expanded and contracted in the vertical direction and a guide that prevents the lifting platform from being inclined. 前記ガイドは、
前記油圧シリンダの周囲に立設された複数の支柱と、
前記昇降台から下方に延び、平面でみて、前記複数の支柱のうち対応する支柱と間隔を存してそれぞれ対向する複数のガイドロッドと、
前記支柱と前記ガイドロッドとの間に配置されたガイドローラと
を含むことを特徴とする請求項4に記載の真空誘導炉。
The guide is
A plurality of support columns standing around the hydraulic cylinder;
A plurality of guide rods extending downward from the lifting platform and facing each other at intervals with a corresponding column among the plurality of columns in a plan view;
The vacuum induction furnace according to claim 4, further comprising a guide roller disposed between the support column and the guide rod.
前記昇降装置の油圧シリンダ及び前記傾動装置のモータの動作を制御する制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記昇降装置により前記炉体を上下に移動させるときに、前記ワイヤロープにかかる張力を監視しながら前記モータを作動させ、前記ドラムへの前記ワイヤロープの巻取り又は前記ドラムからの前記ワイヤロープの放出を実行する
ことを特徴とする請求項3乃至5の何れかに記載の真空誘導炉。
A control device for controlling the operation of the hydraulic cylinder of the lifting device and the motor of the tilting device;
The control device operates the motor while monitoring the tension applied to the wire rope when the furnace body is moved up and down by the lifting device, and winds the wire rope around the drum or from the drum. The vacuum induction furnace according to claim 3, wherein the wire rope is discharged.
少なくとも前記傾動装置が前記炉体を傾動させる間、前記昇降台は前記炉体から下方に離間し、
前記炉体の底部と前記昇降台との間に設けられ、前記昇降台上での前記炉体の位置を決定する位置決め装置を更に備える
ことを特徴とする請求項3乃至6の何れかに記載の真空誘導炉。
At least while the tilting device tilts the furnace body, the lifting platform is spaced downward from the furnace body,
7. The apparatus according to claim 3, further comprising a positioning device that is provided between a bottom portion of the furnace body and the lifting platform and determines a position of the furnace body on the lifting platform. Vacuum induction furnace.
前記位置決め装置は、
前記炉体及び昇降台のうち一方に設けられ、先細り形状を有する位置決めピンと、
前記炉体及び昇降台のうち他方に設けられ、前記位置決めピンと嵌合する位置決め穴と
を含むことを特徴とする請求項7に記載の真空誘導炉。
The positioning device includes:
A positioning pin provided on one of the furnace body and the lifting platform, and having a tapered shape;
The vacuum induction furnace according to claim 7, further comprising a positioning hole that is provided on the other of the furnace body and the lifting platform and engages with the positioning pin.
請求項1乃至8の何れか1項に記載の真空誘導炉を用いて行う金属材料の精錬方法であって、
前記昇降装置により前記炉体を前記材料投入位置に位置付ける一方、前記蓋体を開作動させる上昇工程と、
前記材料装入位置にある前記炉体の内部に前記真空チャンバの材料装入口を通じて金属材料を装入する材料装入工程と、
前記材料装入工程の後、前記炉体を前記基準位置まで下降させる一方、前記蓋体を閉作動させてから前記真空チャンバ内の圧力を低下させる下降工程と、
前記下降工程の後、前記誘導コイルに通電して前記金属材料を熔解させる熔解工程と、
前記熔解工程の後、前記傾動装置により前記炉体を傾動させ、前記炉体の上部から熔解した前記金属材料を流出させる傾動工程と
を備えることを特徴とする金属材料の精錬方法。
A method for refining a metal material using the vacuum induction furnace according to any one of claims 1 to 8,
While raising and lowering the furnace body by positioning the furnace body at the material input position by the lifting device,
A material charging step of charging a metal material into the furnace body at the material charging position through a material inlet of the vacuum chamber;
After the material charging step, the furnace body is lowered to the reference position, while the lid body is closed and then the pressure in the vacuum chamber is lowered.
After the descending step, a melting step of energizing the induction coil to melt the metal material,
After the melting step, a tilting step of tilting the furnace body with the tilting device and causing the metal material melted from the upper part of the furnace body to flow out is provided.
前記上昇工程から前記熔解工程までを一のサイクルとしたとき、
前記一のサイクルを少なくとも2回実行した後に前記傾動工程を実行する
ことを特徴とする請求項9に記載の金属材料の精錬方法。
When one cycle is from the ascending process to the melting process,
The method for refining a metal material according to claim 9, wherein the tilting step is performed after the one cycle is performed at least twice.
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