JP7174235B2 - Cold Crucible Melting Furnace and Method for Removing Concrete in Cold Crucible Melting Furnace - Google Patents
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Description
本発明は、コールドクルーシブル溶解炉に係り、特に、底出湯後に炉本体の底部に凝固したスカルと称される凝固物の取り外し、出湯部の再生等のメンテナンス性を向上させた、コールドクルーシブル溶解炉、及びコールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法に関するものである。 The present invention relates to a cold crucible melting furnace, and in particular, a cold crucible melting furnace with improved maintainability such as removal of a solidified material called skull that has solidified at the bottom of the furnace body after bottom tapping and regeneration of the tapped portion. and a method for removing concretions in a cold crucible smelting furnace.
コールドクルーシブル溶解炉として、例えば特許文献1に示すものが知られている。この溶解炉は、炉側壁及び炉床を含み内部に溶解対象物を溶融する空間を形成する炉本体と、この炉本体の炉床に設けられて溶解対象物を出湯するための開口を形成する出湯部とを備えている。炉側壁は水冷式の銅ルツボで構成され、炉床は水冷式の銅底板によって構成されている。
As a cold crucible melting furnace, for example, the one disclosed in
炉本体の外周位には、炉本体内に投入される溶解対象物を誘導加熱する溶解コイルを備え、炉床には出湯部を誘導加熱する出湯コイルが設けられている。 A melting coil for induction-heating a material to be melted put into the furnace body is provided around the outer periphery of the furnace body, and a tapping coil for induction-heating a tapping portion is provided on the hearth.
そして、高周波電源から溶解コイルに通電し炉本体内を誘導加熱することで溶解対象物を溶解するとともに、炉床を冷却することにより炉本体の底部に生じるスカルと称される溶解対象の凝固物で出湯部を閉止し、出湯部に形成された凝固物を別の高周波電源で誘導加熱することにより溶解して、出湯部を通じて溶湯を出湯することができる。 Then, the melting coil is energized from a high-frequency power supply to induction-heat the inside of the furnace body to melt the object to be melted, and the solidified material to be melted, called skull, is generated at the bottom of the furnace body by cooling the hearth. , the solidified material formed in the tapping portion is melted by induction heating with another high-frequency power source, and the molten metal can be tapped through the tapping portion.
出湯した溶湯は、下方に配置した鋳型に注湯されて鋳造品の作製に供されたり、あるいはガスアトマイズによる粉末の作製などに供される。 The tapped molten metal is poured into a mold placed below to produce castings, or to produce powder by gas atomization.
このような構成において、出湯後、炉本体内あるいは出湯部内には凝固物が残る。これを取り出さずに次のロットで再溶解を行うと、出湯部内の凝固物が上手く溶けず安定な出湯ができなくなり、最悪出湯できなくなる可能性がある。また次のロットで溶解対象となる材料が変わる場合には、凝固物を除去しないと、混入によりコンタミの原因になる。したがって、溶解出湯の毎に、凝固物の除去、出湯部のメンテナンスが必要であり、この作業が作業者の大きな負担になるほか、生産性にも影響を与えることとなる。炉本体内に残る凝固物は、側方は炉側壁と相対し、下方は炉床と接触していて、取り出すために必要な形状、すなわち工具等を用いて掴める形状になっていない事が、作業を一層困難にしている。 In such a configuration, solidified matter remains in the furnace main body or in the tapping portion after tapping. If remelting is performed in the next lot without taking it out, the solidified matter in the tapping part will not melt well and stable tapping will not be possible, and in the worst case, tapping will not be possible. Also, if the material to be melted is changed in the next lot, contamination will occur due to contamination unless the solidified matter is removed. Therefore, it is necessary to remove the solidified matter and maintain the tapping part every time molten metal is melted and tapped, and this work imposes a heavy burden on the operator and also affects productivity. The solidified matter remaining in the furnace body faces the furnace side wall on the side and touches the hearth on the lower side, and does not have the shape necessary to remove it, that is, the shape that can be grasped using a tool or the like. making the task more difficult.
特許文献1などは、炉本体を構成する炉側壁の内周に炉床が嵌合した構造であるため、炉床の外周面と炉側壁の内周面との隙間に溶湯が進出して凝固すると、垂直方向に凝固物のバリが生じる。溶解物は、凝固する時に凝固収縮するので、このバリを除去することが極めて困難である。
このように、従来炉では、かかる凝固物の除去や出湯部の再生等のメンテナンス性を特に配慮したものとなっておらず、工具でも適切な除去が難しいため、メンテナンスの容易性と生産性の向上が望まれていた。 As described above, in the conventional furnace, maintenance such as removal of the solidified matter and regeneration of the tapped part is not particularly considered, and it is difficult to properly remove it even with tools, so maintenance is easy and productivity is improved. Improvement was desired.
本発明は、このような課題に着目し、特に、底出湯後の凝固物の取り外し、出湯部の再生等のメンテナンス性を向上させたコールドクルーシブル溶解炉、及びコールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法を新たに実現することを目的としている。 Focusing on such problems, the present invention particularly provides a cold crucible melting furnace with improved maintainability such as removal of solidified matter after bottom tapping and regeneration of the tapped part, and removal of solidified matter in the cold crucible melting furnace. The purpose is to implement a new method.
本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 In order to achieve this object, the present invention takes the following measures.
すなわち、本発明のコールドクルーシブル溶解炉は、炉側壁及び炉床を含み内部に溶解対象物を溶融する炉内空間を形成する炉本体と、この炉本体の炉床に設けられて溶解対象物を出湯するための開口を有する出湯部とを具備し、前記炉床を冷却した状態で前記炉本体内を誘導加熱することで溶解対象物を溶解するとともに、溶解後に溶解対象物を前記出湯部から出湯するものにおいて、前記炉本体を、前記炉床の上に前記炉側壁の下端を嵌め合わせることなく載せ置くように組み付けて構成し、前記炉側壁を、上方へ引き上げることによって前記炉床から分離可能としたものであり、前記炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉側壁を支持部を介して前記固定壁に固定する固定部を有し、その固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能としていることを特徴とする。
That is, the cold crucible melting furnace of the present invention includes a furnace body including a furnace side wall and a hearth and forming a furnace space for melting an object to be melted therein; a molten metal discharge part having an opening for discharging molten metal, the object to be melted is melted by induction-heating the inside of the furnace body while the hearth is cooled, and the object to be melted is discharged from the molten metal discharge part after melting. In the hot water tap, the furnace body is assembled so as to be placed on the hearth without engaging the lower end of the furnace side wall, and the furnace side wall is separated from the hearth by pulling upward. The furnace main body is fixed to a fixed wall for use, and has a fixed portion for fixing the furnace side wall to the fixed wall via a support portion, and the fixed portion is fixed. is released, the side wall of the furnace can be separated from the hearth .
このようにすると、溶解出湯後、炉側壁を引き上げることで、炉本体内で凝固した溶解対象の凝固物は炉床に残った状態となり、炉床から炉側壁に亘る部位に付着していた凝固物の外周端面が開放されるため、凝固物を掴んで除去することが容易になる。このため、出湯部の清掃や部品交換等を含めて、メンテナンス性や生産性が向上したものになる。
また、炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉側壁を支持部を介して前記固定壁に固定する固定部を有し、その固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能とすれば、炉側壁を炉床から簡単に分離することができる。
本発明のコールドクルーシブル溶解炉は、炉側壁及び炉床を含み内部に溶解対象物を溶融する炉内空間を形成する炉本体と、この炉本体の炉床に設けられて溶解対象物を出湯するための開口を有する出湯部とを具備し、前記炉床を冷却した状態で前記炉本体内を誘導加熱することで溶解対象物を溶解するとともに、溶解後に溶解対象物を前記出湯部から出湯するコールドクルーシブル溶解炉において、前記炉本体を、前記炉床の上に前記炉側壁の下端を嵌め合わせることなく載せ置くように組み付けて構成し、前記炉側壁を、上方へ引き上げることによって前記炉床から分離可能としたものであり、前記炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉床を前記固定壁に固定する第1の固定部と、前記炉側壁を支持部を介して当該固定壁に固定する第2の固定部とを具備し、前記第1の固定部を解除することなく前記第2の固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能としていることを特徴とする。
このようにすると、溶解出湯後、炉側壁を引き上げることで、炉本体内で凝固した溶解対象の凝固物は炉床に残った状態となり、炉床から炉側壁に亘る部位に付着していた凝固物の外周端面が開放されるため、凝固物を掴んで除去することが容易になる。このため、出湯部の清掃や部品交換等を含めて、メンテナンス性や生産性が向上したものになる。
より具体的には、炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉床を前記固定壁に固定する第1の固定部と、前記炉側壁を支持部を介して当該固定壁に固定する第2の固定部とを具備し、前記第1の固定部を解除することなく前記第2の固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能とすれば、炉側壁を炉床から簡単に分離することができ、必要に応じて炉床の分解も可能になる。
In this way, by pulling up the furnace side wall after melting and discharging, the solidified material to be melted that has solidified in the furnace main body remains on the hearth, and the solidified material adhered to the portion extending from the hearth to the furnace side wall. Since the outer peripheral end face of the object is open, it becomes easy to grasp and remove the coagulum. Therefore, maintenance and productivity including cleaning of the hot water outlet and parts replacement are improved.
Further, the furnace body is fixed to a fixed wall for use, and has a fixing portion for fixing the furnace side wall to the fixed wall via a support portion. If the furnace side wall is separable from the hearth, the furnace side wall can be easily separated from the hearth.
The cold crucible melting furnace of the present invention includes a furnace main body including a furnace side wall and a hearth and forming a furnace space for melting an object to be melted therein, and a furnace body provided in the hearth of the furnace main body for tapping the object to be melted. The melting object is melted by induction-heating the inside of the furnace body while the hearth is cooled, and the melting object is discharged from the molten metal exit after melting. In a cold crucible melting furnace, the furnace body is assembled so as to be placed on the hearth without engaging the lower end of the furnace side wall, and the furnace side wall is lifted upward from the hearth. The furnace body is separable and used by fixing the furnace main body to the fixed wall. and a second fixing part fixed to the fixed wall by the second fixing part, and the furnace side wall is removed from the hearth by releasing the fixing of the second fixing part without releasing the first fixing part. It is characterized by being separable.
In this way, by pulling up the furnace side wall after melting and discharging, the solidified material to be melted that has solidified in the furnace main body remains on the hearth, and the solidified material adhered to the portion extending from the hearth to the furnace side wall. Since the outer peripheral end face of the object is open, it becomes easy to grasp and remove the coagulum. Therefore, maintenance and productivity including cleaning of the hot water outlet and parts replacement are improved.
More specifically, the furnace body is fixed to a fixed wall for use, and includes a first fixing portion for fixing the hearth to the fixed wall, and a support portion for fixing the side wall of the furnace to the fixed wall. and a second fixing part fixed to the wall, and the furnace side wall can be separated from the hearth by releasing the fixing of the second fixing part without releasing the first fixing part. Then, the side wall of the furnace can be easily separated from the hearth, and the hearth can be dismantled if necessary.
また、前記炉本体の外周に、前記炉本体内に投入される溶解対象物を誘導加熱する溶解コイルを備え、この溶解コイルと前記炉床の間から前記炉側壁を引き上げる構成とすれば、溶解コイルが存在しても、炉側壁を分離することで凝固物と溶解コイルの間に凝固物を持ち出すのに十分な空間ができるため、凝固物の取り出し、炉床の補修の便を向上させることができる。
In addition, if a melting coil is provided on the outer periphery of the furnace body for induction heating of the material to be melted that is put into the furnace body, and the furnace side wall is pulled up from between the melting coil and the hearth, the melting coil can be heated. Even if it exists, separation of the furnace side wall provides sufficient space between the solidified material and the melting coil to bring out the solidified material, thereby improving the convenience of removing the solidified material and repairing the hearth. .
上記において、出湯部が、炉床に設けたノズル装着部と、このノズル装着部に着脱可能に装着されるノズルとによって構成されるものであれば、凝固物を除去する際にノズル及びノズル内の凝固物も一緒に除去することができ、ノズルの交換や炉床のメンテナンスの便も更に向上したものになる。 In the above, if the tapping part is composed of a nozzle mounting part provided on the hearth and a nozzle detachably mounted on the nozzle mounting part, when removing the solidified material, the nozzle and the inside of the nozzle The solidified matter can also be removed together, making it easier to replace nozzles and maintain the hearth.
コールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法として、炉側壁及び炉床を含み内部に溶解対象物を溶融する炉内空間を形成する炉本体と、この炉本体の炉床に設けられて溶解対象物を出湯するための開口を有する出湯部とを具備し、前記炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉側壁を支持部を介して前記固定壁に固定する固定部を有するコールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法であって、前記炉本体の炉床を冷却した状態で炉内空間に投入された溶解対象物を溶解し、溶解後に溶解対象物を前記炉床に設けた出湯部から出湯した後、前記固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能とし、前記炉本体を構成する炉側壁を、同じく前記炉本体を構成し前記炉側壁が載せ置かれている炉床に対して上方に引き上げ、これにより炉内空間の底部に残留する凝固物を、前記炉床の上面と前記炉側壁の下端面との隙間に進出した凝固物のバリとともに除去する方法によれば、極めて簡単な作業で炉本体内に残った凝固物を適切に除去することができ、メンテナンスの便を格段に向上させることが可能になる。
コールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法として、炉側壁及び炉床を含み内部に溶解対象物を溶融する炉内空間を形成する炉本体と、この炉本体の炉床に設けられて溶解対象物を出湯するための開口を有する出湯部とを具備し、前記炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉床を前記固定壁に固定する第1の固定部と、前記炉側壁を支持部を介して当該固定壁に固定する第2の固定部とを具備するコールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法であって、前記炉本体の炉床を冷却した状態で炉内空間に投入された溶解対象物を溶解し、溶解後に溶解対象物を前記炉床に設けた出湯部から出湯した後、前記第1の固定部を解除することなく前記第2の固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能とし、前記炉本体を構成する炉側壁を、同じく前記炉本体を構成し前記炉側壁が載せ置かれている炉床に対して上方に引き上げ、これにより炉内空間の底部に残留する凝固物を、前記炉床の上面と前記炉側壁の下端面との隙間に進出した凝固物のバリとともに除去する方法によれば、極めて簡単な作業で炉本体内に残った凝固物を適切に除去することができ、メンテナンスの便を格段に向上させることが可能になる。
As a method for removing solidified matter in a cold crucible melting furnace , a furnace body including a furnace side wall and a hearth and forming a furnace space for melting an object to be melted therein, and an object to be melted provided in the hearth of the furnace body The furnace body is used by fixing it to a fixed wall, and the fixed part for fixing the furnace side wall to the fixed wall via a support part is provided. A method for removing a solidified matter in a cold crucible melting furnace comprising: melting an object to be melted put into a furnace space while the hearth of the furnace body is cooled; After the hot water is discharged from the provided hot water discharge part, the fixing of the fixing part is released, so that the furnace side wall can be separated from the hearth, and the furnace side wall constituting the furnace body also constitutes the furnace body. The furnace side wall is lifted upward with respect to the hearth on which it is placed, so that the solidified matter remaining at the bottom of the furnace space is solidified into the gap between the upper surface of the hearth and the lower end surface of the furnace side wall. According to the method of removing the burrs of the object together with the burrs, it is possible to appropriately remove the solidified matter remaining in the furnace body with a very simple operation, and it is possible to significantly improve the convenience of maintenance.
As a method for removing solidified matter in a cold crucible melting furnace, a furnace body including a furnace side wall and a hearth and forming a furnace space for melting an object to be melted therein, and an object to be melted provided in the hearth of the furnace body The furnace body is used by fixing it to a fixed wall, the first fixing part fixing the hearth to the fixed wall; and a second fixing portion for fixing a furnace side wall to the fixed wall via a support portion, and a method for removing solidified matter in a cold crucible melting furnace in which the hearth of the furnace main body is cooled. After melting the object to be melted put into the space and tapping the object to be melted from the tapping portion provided on the hearth after melting, the second fixing portion is fixed without releasing the first fixing portion. is released, the furnace side wall can be separated from the hearth, and the furnace side wall constituting the furnace body can be moved upward with respect to the hearth on which the furnace side wall, which also constitutes the furnace body, is placed. to remove the solidified matter remaining at the bottom of the furnace space together with the burrs of the solidified matter that have advanced into the gap between the upper surface of the hearth and the lower end surface of the side wall of the furnace. It is possible to appropriately remove the solidified matter remaining in the furnace body during the work, and it is possible to significantly improve the convenience of maintenance.
本発明は、以上説明した構成であるから、炉側壁を炉床から簡単に分離することができ、これにより炉本体の底部に生じた凝固物の除去など、一連のメンテナンス作業が飛躍的に容易になり、作業時間も短縮して生産性も向上させることが可能な、優れたコールドクルーシブル溶解炉、及びコールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法を提供することができる。 Since the present invention has the structure described above, it is possible to easily separate the furnace side wall from the hearth, thereby dramatically facilitating a series of maintenance work, such as removing the solidified matter formed on the bottom of the furnace body. Therefore, it is possible to provide an excellent cold crucible melting furnace and a method for removing solidified matter in the cold crucible melting furnace that can shorten the working time and improve productivity.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態におけるコールドクルーシブル溶解炉CCFに関し、基本的な機能としては、背景技術に記載したものと略同様である。 The basic functions of the cold crucible melting furnace CCF according to the present embodiment are substantially the same as those described in Background Art.
すなわち、図1に示すコールドクルーシブル溶解炉CCFは、炉側壁11及び炉床12を含み内部に溶解対象物Aを溶融する炉内空間Sを形成する炉本体1と、この炉本体1の炉床12に設けられて溶解対象物Aを出湯するための開口2aを形成する出湯部2とを備えている。炉側壁11は水冷式の銅ルツボで構成され、炉床12は水冷式の銅底板によって構成されている。冷却機構については省略している。
That is, the cold crucible melting furnace CCF shown in FIG. 12 and a tapping
炉本体1の外周位には、炉本体1内に投入される溶解対象物Aを誘導加熱する溶解コイル3を備え、炉床12には出湯部2を誘導加熱する出湯コイル4が設けられる。
A
そして、図示しない高周波電源から溶解コイル3に通電することで炉本体1内を誘導加熱することで溶解対象物Aを溶解するとともに、炉床12を冷却することにより炉本体1の底部に生じるスカルと称される溶解対象の凝固物aで出湯部2を閉止し、出湯部2に形成された凝固物aを図示しない別の高周波電源から出湯コイル4に通電して誘導加熱することにより溶解して、出湯部2を通じて溶湯を出湯することができる。
Then, by energizing the
具体的に説明すると、炉床12は、円盤状の銅板を用いたもので、この炉床12を上から見た場合に中心付近から放射方向に延びる図示しないスリットによって円周方向に沿って扇形のセグメントに分割され、中心付近においてセグメント間はつながっている。勿論、中心付近においてもセグメント間は1個以上のスリットにより、分割されていても良い。各セグメントは、図示しない冷却路によって冷却可能とされている。
More specifically, the
出湯部2の開口2aは、テーパ部および直線状のオリフィス部からなるもので、出湯部2は炉床12に設けたノズル装着部21に、漏斗状のノズル22を着脱可能に装着することによって構成されている。ノズル22は、出湯の確実性や安定性を得るために用いているもので、材料としては、耐火物と黒鉛、あるいは黒鉛、高融点金属、溶解材料と同材など、溶解材との反応性を考慮した材料を用いている。黒鉛を用いる場合の理由は、熱衝撃に強いだけでなく、誘導加熱により発熱体となるためである。
The
炉側壁11は、銅製のもので、この炉側壁11を断面ではなく正面や側面から見た場合に下端から上端付近に向かって延びる図示しないスリットによって円周方向に沿って短冊状のセグメントに分割され、上端付近においてセグメント間はつながっている。炉側壁11の外周には、誘導加熱のための溶解コイル3が螺旋状に巻回した状態で配置されている。溶解コイル3の電流により誘導された磁場は、セグメント間のスリットの空隙を介して、炉本体1内の溶解対象物Aである金属に渦電流を惹起し、金属は自己加熱する。
The
このように、誘導加熱コイル3からの磁束が、炉側壁11のセグメント間のスリットの空隙を通して炉本体内の溶解対象となる金属に作用することで、溶融した金属はピンチ力によりドーム形状となり、側方は炉側壁11と相対し、下方は同じく銅製の炉床12と接することとなるが、どちらも水冷されているため、表面が冷やされてスカルと称される凝固物aの層を形成する。凝固物aはその上の溶融金属と炉本体1を構成する銅製の炉床12や炉側壁11との接触を阻止する。このため、チタンをはじめとする高融点でかつ活性な金属の無汚染溶解が可能である。これは、金属の種類が変わっても同様である。
In this way, the magnetic flux from the
出湯した溶湯は、下方に配置した図示しない鋳型に注湯されて鋳造品の作製に供されたり、あるいは図示しないガスアトマイズ機構によって金属粉末の作製などに供される。 The tapped molten metal is poured into a mold (not shown) arranged below to produce cast products, or is used to produce metal powder by a gas atomizing mechanism (not shown).
この種の溶解炉は、高価な金属を融解させる用途に向いている This type of melting furnace is suitable for melting expensive metals.
このような構成において、本実施形態はコールドクルーシブル溶解炉CCFを、炉床12及び出湯部2を含む第1の組立構成体11と、炉側壁11及び後述の支持部5を含む第2の組立構成体12と、の2つから構成している。その際、炉側壁11の直径D1よりも炉床12の直径D2を大径かつ平板状、円盤状にして、炉床12の上に炉側壁11を、溶湯が漏れない程度に密着させて載せ置く構造を採用している。換言すれば、炉床12の上面12aに炉側壁11の下端面11aが突き当たり、炉床12と炉側壁11は嵌まり合わない構造の下に組み付けている。
With such a configuration, the present embodiment comprises a cold crucible melting furnace CCF consisting of a first
以下、このコールドクルーシブル溶解炉CCFの具体的な構造を、組み付け先である図2の真空槽10との関係において説明する。このコールドクルーシブル溶解炉CCFは、真空槽10内に配置される。真空槽10は、固定壁たる中間壁10aを介して下部空間10bと上部空間10cに分かれている。コールドクルーシブル溶解炉CCFは上部空間10cに組み付けられ、下部空間10bには例えばアドマイズ機構が配置される。上部空間10cには溶解対象物を投入するハッチ10dが設けられ、下部空間10bにもアトマイズ処理後の生成品を取り出すための適宜の開閉構造が採用されている。
The specific structure of this cold crucible melting furnace CCF will be described below in relation to the
中間壁10aには円形状の開口部10eが設けられ、図1に示す炉床12の直径D2は前記開口部10eの直径D3よりも大きく設定されていて、この炉床12を開口部10eを蓋封する位置に配置し、ボルト等の止着具V1で固定している。この固定部分は本発明の第1の固定部F1に相当する。
A
炉側壁11は、上端にフランジ部11bが拡開して設けられており、このフランジ部11bを支持部5を介して、中間壁10aに立設した支柱10a1に取り付けている。この固定部分は本発明の第2の固定部F2に相当している。図示例では、炉側壁11のフランジ部11bと支持部5はボルト等の止着具V2によって連結され、支持部5と支柱10aはボルト等の止着具V3によって連結されている。
The
炉側壁11には、炉内空間Sを誘導加熱する溶解コイル3が螺旋状に巻回して配置されている。溶解コイル3と炉側壁11とは非接触である。
A
よって、例えば支持部5を固定している止着具V3を外せば、図3に示すように炉側壁11および支持部5を含む第2の組立構成体12を、炉床12および出湯部2を含む第1の組立構成体11から分離して、上方に簡単に引き上げることができる。
Therefore, for example, if the fastener V3 fixing the
図6に示すものは、本発明と対比されるコールドクルーシブル溶解炉の構成を示した比較例である。構成としては、背景技術で挙げた先行技術文献の炉床を分解可能とした構成に類するもので、中間壁110aの開口110eを塞ぐ位置にベース板161が配置されてボルト等の止着具V11によって固定され、このベース板161上に炉側壁111がボルト等の止着具V12によって固定されている。また、このベース板161には、止着具V12を覆うように下から取付フランジ162が当てがわれ、ボルト等の止着具V13によって固定されている。この取付フランジ162には底板取付台163が支持させてある。底板取付台163は、ベース板161の内周および炉側壁111の内周に嵌合するように配置される筒状のもので、上端に炉床支持部材164を介して炉床112を載せ置き、下方からボルト等の止着具V14によって炉床112と炉床支持部材164を締結している。
FIG. 6 shows a comparative example showing the configuration of a cold crucible melting furnace to be compared with the present invention. The configuration is similar to the configuration in which the hearth can be disassembled in the prior art document cited in Background Art, and the
ベース板161の上面であって炉側壁111の外周位には、溶解コイル103が配置されている。炉側壁111の上端にはフランジ111bが拡開させて設けてあり、このフランジ111bが支持部105を介して、中間壁110aに立設した支柱110aにボルト等の止着具V15によって固定されている。
A
この炉本体101のメンテナンス時には、支持部105を支柱110a1に固定している止着具V15を外しても、炉側壁111は止着具V12、V13を介して中間壁110aに固定されているので、簡単に炉床112から分離することはできない。また、炉床112が分解可能であるとしても、少なくとも止着具V14、V13を外さない限り、炉側壁111との連結を解除することはできない。
During maintenance of the furnace
結果的に、炉床112から炉側壁111に亘る部位に生じたスカルと称される溶解対象物Bの凝固物bを除去するためには、全体を分解しなければならず、多大な労力を伴う。しかも、仮に分解できたとしても、炉床112と炉側壁111は嵌め合い構造であるため、図4(b)に示すように炉床112の外周面112aと炉側壁111の内周面111aとの隙間に溶湯が進出して凝固すると、垂直方向の凝固物bのバリb1が生じ、このバリb1は冷却時に収縮しながら炉床112の外周面112aに凝結するため、これを除去することが極めて困難となる。
As a result, in order to remove the solidified substance b of the object B to be melted, called a skull, formed in the portion extending from the
これに対して、図1に示す本実施形態の構造によると、少なくとも支持部5を支柱10a1に取り付けている止着具V3を外せば、クレーン等で吊って図3に示すように炉側壁11及び支持部5を含めて第2の組立構成体12を上方に簡単に引き上げ、炉床12及び出湯部2を含む第1の組立構成体11から分離し、真空槽10の外へ移動させることができる。
On the other hand, according to the structure of the present embodiment shown in FIG. 1, at least if the fastener V3 that attaches the
その際に、図4(a)に示すように、炉床12の上面12aから炉側壁11の内周面11cに亘る部位に凝固している凝固物aのうち、炉側壁11と密着している部分は、凝固物aが冷却時に半径方向に収縮することで比較的簡単に剥離することができる。
At that time, as shown in FIG. 4( a ), among the solidified substances a that have solidified on the portion extending from the
そして、炉側壁11を引き上げることで、図3に示すように凝固物aは炉床12に残った状態となり、炉床12から炉側壁11に亘る部位に付着していた凝固物aの外周端面axが開放される。このため、この外周端面axと凝固物aの上面ayとのコーナー部分cを工具で掴むなどすれば、容易に除去することができる。
By pulling up the
その際、炉側壁11の下端面11aと炉床12の上面12aの間に進出した際にできる図4(a)に示す凝固物aのバリa1は、水平方向に生じており、冷却時の収縮によって炉床12に対して相対移動することでむしろ炉床12の上面12aや炉側壁11の下端面11aへの張りつきが防げるため、炉側壁11を上方に引き上げる際の妨げにはならず、かつ、図5に示すように凝固物aを除去する際にこのバリa1も一緒に上方に引き上げて除去することができる
At that time, the barrier a1 of the solidified material a shown in FIG. Since the shrinkage causes relative movement with respect to the
そして、本実施形態の出湯部2は、炉床12に設けたテーパ部及び直線状のオリフィス部からなるノズル装着部21と、このノズル装着部21に装着される漏斗状のノズル22とから構成しており、出湯後に冷却した凝固物aはノズル22内の凝固物a2及びノズル22と一体化するため、ノズル22及びノズル22内の凝固物a2も一体となって引き上げられる。このため、凝固物aの取り出しのみならず、ノズル22の交換、炉床12の補修なども容易に行えるようになる。
The tapping
その後、移動させた第2の組立構成体12を元のように炉床12上に載せ置き、固定部F2で支柱10a1を介して中間壁10aに固定することで、次のロットの溶解に移ることができる。
After that, the moved second
以上のように、本実施形態のコールドクルーシブル溶解炉CCFは、炉側壁11及び炉床12を含み内部に溶解対象物Aを溶融する炉内空間Sを形成する炉本体1と、この炉本体1の炉床12に設けられて溶解対象物Aを出湯するための開口2aを有する出湯部2とを具備し、炉床12を冷却した状態で炉本体1内を誘導加熱することで溶解対象物Aを溶解するとともに、出湯部2を冷却して開口2aを凝固物aで閉止し、出湯部2を誘導加熱して凝固物aを溶解することで溶解対象物Aを底部から出湯するものにおいて、炉本体1を、炉床12の上に炉側壁11の下端を嵌め合わせることなく載せ置くように組み付けて構成し、炉側壁11を、上方へ引き上げることによって炉床12から分離可能としたものである。
As described above, the cold crucible melting furnace CCF of the present embodiment includes the
このようにすると、溶解出湯後、炉側壁11を引き上げることで、炉本体1内で凝固した溶解対象の凝固物aは炉床12に残った状態となり、炉床12から炉側壁11に亘る部位に付着していた凝固物aの外周端面axが開放されるため、凝固物aを掴んで除去することが容易になる。このため、炉床12など第1の組立構成体11の再生や部品交換等が容易になり、第2の組立構成体12も取り外した後、作業し易い場所に移動し、掃除やスリットの補修などが容易になり、全体としてメンテナンス性や生産性が向上したものになる。
In this way, by pulling up the
また、炉本体1の外周位に、炉本体1内に投入される溶解対象物Aを誘導加熱する溶解コイル3を備えているが、この溶解コイル3と炉床12の間から炉側壁11を引き上げることが可能であるため、炉側壁11を分離することで凝固物aと溶解コイル3の間に凝固物aを持ち出すのに十分な空間を確保でき、凝固物aの取り出し、炉床12の補修の便を向上させることができる。
Further, a
また、このコールドクルーシブル溶解炉CCFは、炉本体1を固定壁たる中間壁10aに固定して使用するものであって、炉側壁11を支持部5を介して中間壁10aに固定する固定部F2を有し、その固定部F2の固定を解除することによって、炉側壁11を炉床12から分離可能としているため、炉側壁11を炉床12から簡単に分離することができる。
The cold crucible melting furnace CCF is used by fixing the furnace
より具体的には、炉本体1を中間壁10aに固定して使用するものであって、炉床12を固定壁10aに固定する第1の固定部F1と、炉側壁12を支持部5を介して中間壁10aに固定する第2の固定部F2とを具備し、第1の固定部F1を解除することなく第2の固定部F2の固定を解除することによって、炉側壁11を炉床12から分離可能としているため、炉側壁11を炉床12から簡単に分離することができ、必要に応じて炉床12の分解も可能になる。
More specifically, the furnace
上記において、出湯部2が、炉床12に設けたノズル装着部21と、このノズル装着部21に着脱可能に装着されるノズル22とによって構成されているため、凝固物aを除去する際にノズル22及びノズル22内の凝固物a2も一緒に除去することができ、ノズル2の交換や炉床12のメンテナンスの便も更に向上したものになる。
In the above, since the hot
そして、上記のようにコールドクルーシブル溶解炉CCFにおける凝固物aの除去方法として、炉内空間Sに投入された溶解対象物Aを溶解し、炉本体1の炉床12を冷却することにより当該炉床12に設けた出湯部2の開口2aを溶解対象の凝固物a、a2で閉止した状態で、引き続き出湯部2を加熱することにより凝固物a、a2の一部を溶解して溶解対象物Aを出湯部2から出湯した後、炉本体1を構成する炉側壁11を、同じく炉本体1を構成し炉側壁11が載せ置かれている炉床12に対して上方に引き上げ、これにより炉内空間Sの底部に残留する凝固物aを、炉床12の上面12aと炉側壁11の下端面11aとの隙間に進出した凝固物aのバリa2とともに除去する方法を採用したため、極めて簡単な作業で炉本体1内に残った凝固物aを適切に除去することができ、メンテナンスの便を格段に向上させることが可能になる。
Then, as a method for removing the solidified matter a in the cold crucible melting furnace CCF as described above, the melting object A put into the furnace space S is melted, and the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each part is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention.
例えば、溶解コイルは炉床側に組み付けた構成としているが、炉側壁側に組み付けてもよい。この場合、図示しない電源水の接続があるので、第2の組立構成体12の一部して取り外すことになる。
For example, although the melting coil is installed on the hearth side, it may be installed on the side wall of the furnace. In this case, since there is a connection for power supply water (not shown), it is removed as a part of the second
また、炉側壁の内面は、上記実施形態では各部が同径なストレート形状であるが、凝固物が底部に確実に残るように、やや下広がりのテーパ状としてもよい。 In addition, although the inner surface of the furnace side wall has a straight shape with the same diameter at each part in the above embodiment, it may have a tapered shape that spreads slightly downward so that the solidified material remains on the bottom.
さらに、上記実施形態では溶解によって形成されるスカルでノズルを閉止するように構成したが、溶解材と同じ金属、合金の板や円錐状の栓を用いて、ノズルを閉止するように構成することもできる。 Furthermore, in the above embodiment, the skull formed by melting is used to close the nozzle, but the nozzle may be closed using a plate made of the same metal or alloy as the melted material, or a conical plug. can also
1…炉本体
2…出湯部
2a…開口
3…溶解コイル
5…支持部
10a…固定壁(中間壁)
11…炉側壁
12…炉床
21…ノズル装着部
22…ノズル
A…溶解対象物
a…凝固物
a2…バリ
CCF…コールドクルーシブ溶解炉
F1…固定部(第1の固定部)
F2…固定部(第2の固定部)
S…炉内空間
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
F2: Fixed part (second fixed part)
S ... Furnace space
Claims (6)
前記炉本体を、前記炉床の上に前記炉側壁の下端を嵌め合わせることなく載せ置くように組み付けて構成し、前記炉側壁を、上方へ引き上げることによって前記炉床から分離可能としたものであり、
前記炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉側壁を支持部を介して前記固定壁に固定する固定部を有し、その固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能としていることを特徴とする、コールドクルーシブル溶解炉。 A furnace body that includes a furnace side wall and a hearth and forms a furnace space for melting an object to be melted therein; A cold crucible melting furnace in which an object to be melted is melted by inductively heating the inside of the furnace body while the hearth is cooled, and the object to be melted is discharged from the tapping portion after melting,
The furnace main body is assembled so as to be placed on the hearth without the lower end of the furnace side wall being fitted, and the furnace side wall can be separated from the hearth by pulling upward . can be,
The furnace main body is fixed to a fixed wall for use, and has a fixing portion for fixing the furnace side wall to the fixed wall via a support portion. A cold crucible melting furnace, characterized in that the furnace side walls are separable from the hearth.
前記炉本体を、前記炉床の上に前記炉側壁の下端を嵌め合わせることなく載せ置くように組み付けて構成し、前記炉側壁を、上方へ引き上げることによって前記炉床から分離可能としたものであり、
前記炉本体を固定壁に固定して使用するものであって、前記炉床を前記固定壁に固定する第1の固定部と、前記炉側壁を支持部を介して当該固定壁に固定する第2の固定部とを具備し、前記第1の固定部を解除することなく前記第2の固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能としていることを特徴とする、コールドクルーシブル溶解炉。 A furnace body that includes a furnace side wall and a hearth and forms a furnace space for melting an object to be melted therein; A cold crucible melting furnace in which an object to be melted is melted by inductively heating the inside of the furnace body while the hearth is cooled, and the object to be melted is discharged from the tapping portion after melting,
The furnace main body is assembled so as to be placed on the hearth without the lower end of the furnace side wall being fitted, and the furnace side wall can be separated from the hearth by pulling upward . can be,
The furnace body is fixed to a fixed wall for use, and includes a first fixing portion for fixing the hearth to the fixed wall and a first fixing portion for fixing the furnace side wall to the fixed wall via a support portion. 2 fixing parts, and by releasing the fixation of the second fixing part without releasing the first fixing part, the furnace side wall can be separated from the hearth. The Cold Crucible Melting Furnace.
前記炉本体の炉床を冷却した状態で炉内空間に投入された溶解対象物を溶解し、溶解後に溶解対象物を前記炉床に設けた出湯部から出湯した後、前記固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能とし、前記炉本体を構成する炉側壁を、同じく前記炉本体を構成し前記炉側壁が載せ置かれている炉床に対して上方に引き上げ、これにより炉内空間の底部に残留する凝固物を、前記炉床の上面と前記炉側壁の下端面との隙間に進出した凝固物のバリとともに除去することを特徴とする、コールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法。 A furnace body that includes a furnace side wall and a hearth and forms a furnace space for melting an object to be melted therein; A method for removing solid matter in a cold crucible melting furnace, wherein the furnace main body is fixed to a fixed wall for use, and the furnace side wall has a fixing portion for fixing the furnace side wall to the fixed wall via a support portion There is
The object to be melted put into the furnace space is melted while the hearth of the furnace body is cooled, and after the melted object is melted, the melted object is tapped from the tapping portion provided in the hearth, and then the fixing portion is fixed. By releasing, the furnace side wall can be separated from the hearth, and the furnace side wall constituting the furnace body can be moved upward with respect to the hearth on which the furnace side wall is placed and which also constitutes the furnace body. Cold crucible melting, characterized in that the solidified matter remaining at the bottom of the furnace space is removed together with the burrs of the solidified matter that have advanced into the gap between the upper surface of the hearth and the lower end surface of the side wall of the furnace. A method for removing concretions in a furnace.
前記炉本体の炉床を冷却した状態で炉内空間に投入された溶解対象物を溶解し、溶解後に溶解対象物を前記炉床に設けた出湯部から出湯した後、前記第1の固定部を解除することなく前記第2の固定部の固定を解除することによって、前記炉側壁を前記炉床から分離可能とし、前記炉本体を構成する炉側壁を、同じく前記炉本体を構成し前記炉側壁が載せ置かれている炉床に対して上方に引き上げ、これにより炉内空間の底部に残留する凝固物を、前記炉床の上面と前記炉側壁の下端面との隙間に進出した凝固物のバリとともに除去することを特徴とする、コールドクルーシブル溶解炉における凝固物の除去方法。
A furnace body that includes a furnace side wall and a hearth and forms a furnace space for melting an object to be melted therein; The furnace main body is fixed to a fixed wall for use, and includes a first fixing part for fixing the hearth to the fixed wall, and a support part for fixing the furnace side wall to the fixed wall. A method for removing coagulum in a cold crucible melting furnace, comprising:
The object to be melted, which is put into the furnace space while the hearth of the furnace body is cooled, is melted, and after the melted object is discharged from the tapping portion provided in the hearth, the first fixing portion is provided. By releasing the fixing of the second fixing part without releasing the second fixing part, the furnace side wall can be separated from the hearth, and the furnace side wall constituting the furnace body can be separated from the furnace body. The side wall is lifted upward with respect to the hearth on which it is placed, so that the solidified matter remaining at the bottom of the furnace space is removed from the solidified matter that has advanced into the gap between the upper surface of the hearth and the lower end surface of the furnace side wall. A method for removing solidified matter in a cold crucible melting furnace, characterized in that the solidified matter is removed together with the burrs of the cold crucible melting furnace.
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