JP6033807B2 - 金属溶湯攪拌装置及び金属溶湯移送装置 - Google Patents
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Description
導電性の金属の溶湯を収納する収納室を有する炉本体と、
前記炉本体内の溶湯を駆動して攪拌するための回転可能な回転移動磁界装置本体と、
を備え、
前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を有し、前記回転移動磁界装置本体の回転に伴って、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線が前記溶湯を貫通した状態で移動し、この移動により生じる渦電流により前記溶湯を駆動する第1の電磁力を生じさせ、
前記炉本体は、前記溶湯を介して電流を流し得る少なくとも一対の電極を有し、前記一対の電極は、前記収納室内の、前記一対の電極間に流れる電流と前記出力/入力磁力線が交差して前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する第2の電磁力を生じさせる位置に設けられており、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって前記収納室内の前記溶湯を駆動攪拌するようにした、
ものとして構成されている。
導電性の金属の溶湯を収納する収納室を有する炉本体を含むメインバス部と、
前記炉本体内の溶湯を駆動して攪拌するための攪拌部と、
を備え、
前記攪拌部は、前記炉本体内の前記溶湯を流出させその後に前記炉本体内に流入させる循環用の溶湯通路を有する通路部材と、前記溶湯通路内の前記溶湯を駆動する第1の電磁力を生じさせる回転可能な回転移動磁界装置本体と、を備え、
前記炉本体は側壁に穿けた溶湯流出口と溶湯流入口を有し、前記溶湯流出口と前記溶湯流入口は、前記通路部材を介して、前記炉本体から流出した溶湯が前記溶湯通路を通って前記炉本体に流入する環流を許容するように連通され、
前記回転移動磁界装置本体は前記通路部材の外部に設けられており、高さ方向に沿った縦軸の回りに回転可能とされ、前記回転移動磁界装置本体の回転に伴って、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線が前記溶湯通路内の前記溶湯を貫通した状態で移動し、この移動により生じる渦電流により前記第1の電磁力を生じさせ、前記第1の電磁力により前記溶湯を前記溶湯通路内で前記溶湯流出口から前記溶湯流入口に向かうように駆動し、
前記通路部材の前記溶湯通路内に、少なくとも一対の電極を、前記一対の電極間に前記溶湯を介して電流が流れ得るように、設け、
前記一対の電極は、前記溶湯通路内の、前記一対の電極間に流れる電流と前記出力/入力磁力線とが交差して前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する第2の電磁力を生じさせる位置に、設けられており、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって前記溶湯通路内の前記溶湯を前記溶湯流出口に向けて駆動して、前記収納室内の溶湯を駆動するようにした、
ものとして構成される。
導電性の金属の溶湯を収納する収納室を有する炉本体を含むメインバス部と、
溶湯を収納室する攪拌室を有する攪拌炉と前記攪拌室内の溶湯を駆動する回転可能な回転移動磁界装置本体とを有し、前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を有する、攪拌部と、
を備え、
前記収納室と前記攪拌室とを開口によって連通させ、
前記攪拌室の内部に仕切板を上下方向に沿った縦向きに立設し、前記仕切板によって前記開口を第1開口と第2開口に区画すると共に、前記攪拌室を前記第1開口に繋がる第1の室と前記第2開口に繋がる第2の室に区画し、
前記仕切板の後端と前記攪拌部における側壁の内面との間に隙間を設けて、前記隙間によって前記第1の室と前記第2の室とを連通させ、
前記攪拌室の外部の下方又は上方に前記回転移動磁界装置本体を上下方向に沿った縦向きの軸線の回りに回転可能に設け、前記回転移動磁界装置本体の回転により、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線を前記攪拌部内の溶湯を貫通した状態で移動させ、これにより生じる渦電流により第1の電磁力を生じさせ、前記第1の電磁力により前記溶湯を前記第1の室から前記隙間を通って前記第2の室へ向かうように駆動し、
さらに、一対の電極を、前記攪拌室内における、前記一対の電極間に流れる電流と前記永久磁石からの磁力線とが交差して、前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する、第2の電磁力を生じさせる位置に、設け、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって、前記第1の室内の溶湯を前記隙間を介して前記第2の室へ向かわせ、前記第2開口から前記収納室へ流入させて、前記収納室内の溶湯を駆動するようにした、
を備えるものとして構成される。
第1の溶解炉から第2の溶解炉へ金属の溶湯を移送する金属溶湯移送装置であって、
前記第1の溶解炉と前記第2の溶解炉を連通する通路を有する通路部材を備え、
前記通路部材の途中における外部に、前記通路内の溶湯を駆動するための回転可能な回転移動磁界装置本体を設け、
前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を有し、前記回転移動磁界装置本体の回転により、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線を前記通路内の溶湯を貫通した状態で移動させ、この移動により生じる渦電流により前記通路内の前記溶湯を前記第1の溶解炉から前記第2の溶解炉へ向けて駆動する第1の電磁力を生じさせ、
前記通路部材はその内部に前記溶湯を介して電流を流し得る一対の電極を有し、前記一対の電極は、前記一対の電極間に流れる電流と前記出力/入力磁力線とが交差して前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する第2の電磁力を生じさせる位置に、設けられており、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって前記通路内の前記溶湯を前記第1の溶解炉から前記第2の溶解炉へ向かう方向に駆動するようにした、
を備えるものとして構成される。
図2は、本発明の金属溶湯攪拌装置の第1実施形態を示し、(a)は平面説明図、(b)はそのb−b線に沿った縦断面説明図を示す。これらの図かわかるように、この第1の実施形態は、メインバス部10の炉本体1の側壁1aの外側に回転移動磁界装置20を設けた例を示す。
図5(a)、(b)は、本発明の金属溶湯攪拌装置の第2の実施形態を示し、(a)は平面説明図、(b)はそのb−b線に沿った縦断面説明図を示す。メインバス部10における炉本体1の側壁1aの外側に設けた回転移動磁界装置20を、第1の実施形態では立設状態(立てた状態)に設けたのに対し、この第2の実施形態では横設状態(寝かせた状態)に設けている。
図6(a)、(b)、(c)は、本発明の第3実施形態の平面説明図、そのb−b線に沿った縦断面説明図、c−c線に沿った縦断面説明図である。
これらの永久磁石81B2は、取り付ける内側がS極に、外側がN極となるように回転基板81B1に取り付けられている。このような図7(a)、(b)の回転移動磁界装置本体81B0を回転させながら、一対の電極2a、2a(図6(b))間に直流電流を流す。これにより、一対の電極2a、2a間に電流Iが流れることによるフレミングの左手の法則による電磁力fと、回転移動磁界装置本体81B0が回転することによる渦電流による電磁力feと、の合成駆動力Fにより、溶湯Mは図6(a)に示すように矢印AR3方向に駆動され、炉本体1の溶湯Mは矢印AR31に示すように駆動回転させられる。
図8(a)、(b)は、本発明の第4実施形態の横断説明図、そのb−b線縦断面説明図である。この第4実施形態は、いわゆる通路型の攪拌装置であり、メインバス部30の溶湯Mをいわゆる溶湯通路41aに導いて、その溶湯通路41aにおいて溶湯Mに前記合成駆動力Fを加えてメインバス部30に戻し、これによりメインバス部30内の溶湯Mを攪拌するようにしたものである。
図9(a)、(b)は、本発明の第5実施形態の平面説明図、そのb−b線縦断面説明図である。この第5実施形態が前記図8(a)、(b)の第4実施形態と異なる点は、攪拌部40Aの構成にある。つまり、この実施形態は、メインバス部30Aと連通する攪拌室40A1を作り、そこで溶湯Mを合成駆動力Fで駆動するようにした実施形態である。
(第6実施形態)
図10(a)、(b)は、本発明の第6実施形態を示し、図9(a)、(b)の回転移動磁界装置20を攪拌室40A1の上方に設置した場合を示す。なお、回転移動磁界装置本体8は、図9(b)の場合と反転して設置されているのは当然である。
図11(a)、(b)は、第7実施形態の縦断説明図、b−b線断面説明図を示す。
Claims (34)
- 導電性の金属の溶湯を収納する収納室を有する炉本体と、
前記炉本体内の溶湯を駆動して攪拌するための回転可能な回転移動磁界装置本体と、
を備え、
前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を有し、前記回転移動磁界装置本体の回転に伴って、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線が前記溶湯を貫通した状態で移動し、この移動により生じる渦電流により前記溶湯を駆動する第1の電磁力を生じさせ、
前記炉本体は、前記溶湯を介して電流を流し得る少なくとも一対の電極を有し、前記一対の電極は、前記収納室内の、前記一対の電極間に流れる電流と前記出力/入力磁力線が交差して前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する第2の電磁力を生じさせる位置に設けられており、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって前記収納室内の前記溶湯を駆動攪拌するようにした、
ことを特徴とする金属溶湯攪拌装置。 - 前記一対の電極は高さ方向に沿った縦向きに所定の間隔で設けられており、前記回転移動磁界装置本体は縦向きの軸線の回りに回転可能に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極は高さ方向と交差する横向きに所定の間隔で設けられており、前記回転移動磁界装置本体は横向きの軸線の回りに回転可能に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、高さ方向に沿った縦向きの軸線又は高さ方向と交差する横向きの軸線の回りに同一の磁極が並んでいる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、高さ方向に沿った縦向きの軸線又は高さ方向と交差する横向きの軸線の回りに異なる磁極が交互に並んでいる、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 複数の前記永久磁石を備え、複数の前記永久磁石を前記縦の軸線又は前記横の軸線の回りに配列したことを特徴とする請求項1乃至5の1つに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 第1組と第2組の2組の前記一対の電極を備え、前記第1組の前記一対の電極は高さ方向に沿った縦向きに所定の間隔で設けられており、前記第2組の前記一対の電極は高さ方向と交差する横向きに所定の間隔で設けられており、
前記回転移動磁界装置本体は、縦向きの軸線の回りに回転可能に設けられる第1設置位置と、横向きの軸線の回りに回転可能に設けられる第2設置位置と、を切り替え可能に採り得る、
ことを特徴とする請求項1に記載の金属溶湯攪拌装置。 - 前記一対の電極は高さ方向に沿った縦向きに所定の間隔で設けられており、前記回転移動磁界装置本体は高さ方向と交差する横向きの軸線の回りに回転可能に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、前記横向きの軸線の回りに同一の磁極が並んでいる、ことを特徴とする請求項8記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、前記横向きの軸線の回りに異なる磁極が交互に並んでいる、ことを特徴とする請求項8記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極間に直流電流を流す電源装置が接続されていることを特徴とする請求項4に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極間に交流電流を流す電源装置が接続され、前記交流電流の周期は、前記回転移動磁界装置本体における前記異なる磁極の回転周期との関係で制御され、前記第1の電磁力を同じ方向に前記溶湯を駆動するものとする、ことを特徴とする請求項5に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 導電性の金属の溶湯を収納する収納室を有する炉本体を含むメインバス部と、
前記炉本体内の溶湯を駆動して攪拌するための攪拌部と、
を備え、
前記攪拌部は、前記炉本体内の前記溶湯を流出させその後に前記炉本体内に流入させる循環用の溶湯通路を有する通路部材と、前記溶湯通路内の前記溶湯を駆動する第1の電磁力を生じさせる回転可能な回転移動磁界装置本体と、を備え、
前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を備えるものとして構成され、
前記炉本体は側壁に穿けた溶湯流出口と溶湯流入口を有し、前記溶湯流出口と前記溶湯流入口は、前記通路部材を介して、前記炉本体から流出した溶湯が前記溶湯通路を通って前記炉本体に流入する環流を許容するように連通され、
前記回転移動磁界装置本体は前記通路部材の外部に設けられており、高さ方向に沿った縦軸の回りに回転可能とされ、前記回転移動磁界装置本体の回転に伴って、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線が前記溶湯通路内の前記溶湯を貫通した状態で移動し、この移動により生じる渦電流により前記第1の電磁力を生じさせ、前記第1の電磁力により前記溶湯を前記溶湯通路内で前記溶湯流出口から前記溶湯流入口に向かうように駆動し、
前記通路部材の前記溶湯通路内に、少なくとも一対の電極を、前記一対の電極間に前記溶湯を介して電流が流れ得るように、設け、
前記一対の電極は、前記溶湯通路内の、前記一対の電極間に流れる電流と前記出力/入力磁力線とが交差して前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する第2の電磁力を生じさせる位置に、設けられており、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって前記溶湯通路内の前記溶湯を前記溶湯流出口に向けて駆動して、前記収納室内の溶湯を駆動するようにした、
ことを特徴とする金属溶湯攪拌装置。 - 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、高さ方向に沿った縦向きの軸線の回りに同一の磁極が並んでいる、ことを特徴とする請求項13記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、高さ方向に沿った縦向きの軸線の回りに異なる磁極が交互に並んでいる、ことを特徴とする請求項13記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極間に直流電流を流す電源装置が接続されていることを特徴とする請求項14に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極間に交流電流を流す電源装置が接続され、前記交流電流の周期は、前記回転移動磁界装置本体における前記異なる磁極の回転周期との関係で制御され、前記異なる磁極が回転しても前記第1の電磁力を同じ方向に前記溶湯を駆動するものとする、ことを特徴とする請求項15に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 導電性の金属の溶湯を収納する収納室を有する炉本体を含むメインバス部と、
溶湯を収納する攪拌室を有する攪拌炉と前記攪拌室内の溶湯を駆動する回転可能な回転移動磁界装置本体とを有し、前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を有する、攪拌部と、
を備え、
前記収納室と前記攪拌室とを開口によって連通させ、
前記攪拌室の内部に仕切板を上下方向に沿った縦向きに立設し、前記仕切板によって前記開口を第1開口と第2開口に区画すると共に、前記攪拌室を前記第1開口に繋がる第1の室と前記第2開口に繋がる第2の室に区画し、
前記仕切板の後端と前記攪拌部における側壁の内面との間に隙間を設けて、前記隙間によって前記第1の室と前記第2の室とを連通させ、
前記攪拌室の外部の下方又は上方に前記回転移動磁界装置本体を上下方向に沿った縦向きの軸線の回りに回転可能に設け、前記回転移動磁界装置本体の回転により、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線を前記攪拌部内の溶湯を貫通した状態で移動させ、これにより生じる渦電流により第1の電磁力を生じさせ、前記第1の電磁力により前記溶湯を前記第1の室から前記隙間を通って前記第2の室へ向かうように駆動し、
さらに、一対の電極を、前記攪拌室内における、前記一対の電極間に流れる電流と前記永久磁石からの磁力線とが交差して、前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する、第2の電磁力を生じさせる位置に、設け、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって、前記第1の室内の溶湯を前記隙間を介して前記第2の室へ向かわせ、前記第2開口から前記収納室へ流入させて、前記収納室内の溶湯を駆動するようにした、
ことを特徴とする金属溶湯攪拌装置。 - 前記一対の電極の一方の電極を前記仕切板の前記後端に設け、他方の電極を前記攪拌部の前記攪拌室の内側に設けて、前記一方の電極と前記他方の電極とが横向きに対向するようにした、ことを特徴とする請求項18に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記他方の電極の複数を前記攪拌室の内側に設けたことを特徴とする請求項19に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記炉本体を構成する第1側壁と、前記攪拌炉を構成する第2側壁とが、前記開口を形成するように互いに接続されている、ことを特徴とする請求項18乃至20の1つに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記仕切板は、前記後端部分を中心として前記縦向きの軸線の回りに回動可能に構成され、前記回動により前記第1開口と前記第2開口の大きさを調節可能としたことを特徴とする請求項18乃至21の1つに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、前記縦向きの軸線の回りに同一の磁極が並んでいる、ことを特徴とする請求項18乃至22のいずれか1つに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、前記縦向きの軸線の回りに異なる磁極が交互に並んでいる、ことを特徴とする請求項18乃至22のいずれか1つに記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極間に直流電流を流す電源装置が接続されていることを特徴とする請求項23に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 前記一対の電極間に交流電流を流す電源装置が接続され、前記交流電流の周期は、前記回転移動磁界装置本体における前記異なる磁極の回転周期との関係で制御され、前記異なる磁極が回転しても前記第1の電磁力を同じ方向に前記溶湯を駆動するものとする、ことを特徴とする請求項24に記載の金属溶湯攪拌装置。
- 第1の溶解炉から第2の溶解炉へ金属の溶湯を移送する金属溶湯移送装置であって、
前記第1の溶解炉と前記第2の溶解炉を連通する通路を有する通路部材を備え、
前記通路部材の途中における外部に、前記通路内の溶湯を駆動するための回転可能な回転移動磁界装置本体を設け、
前記回転移動磁界装置本体は永久磁石を有し、前記回転移動磁界装置本体の回転により、前記永久磁石から出る又は前記永久磁石へ入る出力/入力磁力線を前記通路内の溶湯を貫通した状態で移動させ、この移動により生じる渦電流により前記通路内の前記溶湯を前記第1の溶解炉から前記第2の溶解炉へ向けて駆動する第1の電磁力を生じさせ、
前記通路部材はその内部に前記溶湯を介して電流を流し得る一対の電極を有し、前記一対の電極は、前記一対の電極間に流れる電流と前記出力/入力磁力線とが交差して前記第1の電磁力と同方向に前記溶湯を駆動する第2の電磁力を生じさせる位置に、設けられており、
前記第1の電磁力と前記第2の電磁力との合成駆動力によって前記通路内の前記溶湯を前記第1の溶解炉から前記第2の溶解炉へ向かう方向に駆動するようにした、
ことを特徴とする金属溶湯移送装置。 - 前記通路部材によって、前記第1の溶解炉の底壁の開口と前記第2の溶解炉の底壁の開口とを連通した、ことを特徴とする請求項27記載の金属溶湯移送装置。
- 前記一対の電極を、前記通路部材の前記通路内に、高さ方向と交わる横向きに、所定の間隔をもって、設けた、ことを特徴とする請求項27又は28に記載の金属溶湯移送装置。
- 前記回転移動磁界装置本体を前記横向きの軸線の回りに回転可能にしたことを特徴とする請求項27乃至29の1つに記載の金属溶湯移送装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、高さ方向と交差する横向きの軸線の回りに同一の磁極が並んでいる、ことを特徴とする請求項27乃至30のいずれかに記載の金属溶湯移送装置。
- 前記回転移動磁界装置本体は、1又は複数の前記永久磁石を備え、高さ方向と交差する横向きの軸線の回りに異なる磁極が交互に並んでいる、ことを特徴とする請求項27乃至30のいずれかに記載の金属溶湯移送装置。
- 前記一対の電極間に直流電流を流す電源装置が接続されていることを特徴とする請求項31に記載の金属溶湯移送装置。
- 前記一対の電極間に交流電流を流す電源装置が接続され、前記交流電流の周期は、前記回転移動磁界装置本体における前記異なる磁極の回転周期との関係で制御され、異なる磁極が回転しても前記第1の電磁力を同じ方向に前記溶湯を駆動するものとする、ことを特徴とする請求項32に記載の金属溶湯移送装置。
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