JPH0230119Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は特殊鋼に用いられる小型溶解炉、特に
開放型高周波誘導電気炉におけるステンレス鋳物
及び特殊鋼鋳物材の溶解工程における溶湯の酸化
防止などの目的に用いられる金属溶解炉用アルゴ
ンガスシール装置に関する。 〔従来の技術〕 従来より用いられている金属溶解用開放型高周
波炉の概要を第５図に示す。従来の開放型高周波
炉１ａにおいては溶湯面が常に大気に接触してお
り、かつ溶湯２ａが高温であるため、その溶湯面
において、表面に近い空気が熱せられ第５図に矢
印で示す如く対流が生じ、溶湯は常に大気中に含
まれる酸素と接触し、また大気中の水分の熱分解
による水素・酸素および大気中の窒素が溶湯中に
混入して溶湯の品質を著しく低下させている。こ
の現象を防ぐため溶解の完了時即ち出湯前に溶湯
表面に酸化防止剤および／または不純成分吸着剤
を投入して溶湯の品質保持がはかられていたがそ
の効果は充分でなかつた。 また特開昭56−126063号にて真空加圧鋳造方法
に関する技術が開示されているが、応用範囲が限
られており、真空手段及び加圧機構を伴うなど装
置が複雑で所要経費の増加を必要とすることにな
る問題があつた。 〔考案の目的〕 本考案はこの様な事実にかんがみなされたもの
で、溶解炉内をアルゴンシールすることにより、
溶湯の酸化防止、不純ガス成分の溶湯内拡散によ
るガスホール（巣）の発生防止、乃至は酸化防止
剤及びマンガン等成分調整材料の投入削減が簡単
な操作でできる金属溶解炉用アルゴンガスシール
装置を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は、既設の金属溶解炉に対しても取付け
可能であつて、該炉頂部より口径の大きい円筒型
シールリングと、該シールリングの上面外側に嵌
合する上端鍔付きリングカバーと、該リングカバ
ーの鍔の内側の円型開口部上面に嵌合する概ね平
な蓋と、からなり夫々耐熱性と有効なる気密性を
もつ炉の上部シール機構と、 前記リングカバーの内面に水平に取付け固定さ
れ、充分な耐熱性と有効なガス放射性を有するリ
ングノズルよりのアルゴンガス放出により前記の
目的を達成するものである。 〔実施例〕 第１図は本考案の概要を示す系統図である。 第１図において、アルゴンガス供給装置（図示
せず）より予め約１〜５Kg／cm²Ｇの範囲の一定圧
力に圧力調整された高純度アルゴンガスは弁１
３、配管１２、流量計１１、金属製フレキシブル
チユーブ１０、継手９を経てリングノズル入口管
８を通過し、リングカバー４の円筒部内側で該リ
ングカバー４の上端鍔部に水平になるよう固定さ
れたアルゴンガス吹出し用リングノズル５に導入
される。 次に第２図及び第３図において本考案のシール
機構とアルゴンガスの吹き出し機構が示されてい
る。ステンレス材の円筒型シールドリング３には
リングノズル入口管８貫通用の切込み１７および
上端鍔つき円筒型リングカバー４の非連続な間隙
部１６の内外面をシールするための第４図に示す
アスベスト系絶縁材１４の内面が嵌合するための
切込み１８が設けられ、該シールドリングの内径
は前記溶解炉の上部内径に対して好ましくは120
％または約100mm大きい口径に製作され、円筒部
高さは溶湯面の高さ位置にもよるが溶湯及び高周
波熱源（図示せず）よりリングノズル５を保護す
るに必要な高さが必要で通常の場合約100〜120mm
の範囲が好適である。 リングノズル入口管８より分岐し、前記リング
カバー４の内面に沿つて水平に取りつけられたス
テンレス管のリングノズル５は前記リングノズル
入口管の反対位置に炉よりの熱的影響に対処する
ため相近接した閉塞端１５を夫々有して非連通で
あつて、該リングノズル管芯が形成する円周は前
記溶解炉頂内壁が形成する円周上に位置するよう
前記リングカバー４の鍔部に固定される。またリ
ングノズル５の管が形成する円周に沿つて15゜〜
30゜の範囲内の一定角度ピッチで、複数のアルゴ
ンガス吹出し孔が系内熱気流を考慮し外気の流入
を完全に防止してシール効果をあげるように管方
向に直角な円周上に穿孔され、その穿孔方向は内
向き水平１９、下向き垂直２１、上向き垂直２２
および水平方向より30〜70゜の間の一定の角度で
内向き斜下２０であつて、前記吹出孔２０の吹出
し方向は溶解炉操業時の溶湯面が形成する円周と
中心との中間が形成する円周上に向つてアルゴン
ガスが吹き出すべき内向き斜下方角度が炉内シー
ル効果に与える結果が最も良好である。 尚前記リングカバー４についても熱的影響を緩
和するため該リングカバー４が形成する円周に直
角方向に巾約10mmの間隙部を設け、その内面は耐
熱性に優れた石綿板が、また外部には比較的機械
強度にすぐれた石綿成形材がリングカバー間隙部
１６に近接するリングカバー４の一部を覆うよう
例えばボルト締めによりリングカバー４に固着さ
れる。前記リングカバーに取付ける絶縁材１４の
鍔部内側が形成する円型開口部は炉の上部内壁よ
りやや短径に加工され、溶解材料等の投入時以外
は平蓋６がその上面に嵌合されて炉内シールをお
こなう。尚平蓋６は第２図に示す様な割り蓋とし
て取扱いに便利にすることも出来る。 以上によつて構成される金属溶解炉のアルゴン
ガスシール装置は、溶解作業の開始前より一定量
のアルゴンガスによるパージをおこない系内の酸
素ガスおよび水分を駆除したのち、アルゴンガス
雰囲気下で金属の溶解をおこない、出湯の完了迄
系内をアルゴンシールすることにより良質の特殊
鋼鋳物を得ることができる。 なお、鋳込み工程についてアルゴンガスシール
が困難な場合でも鋳型の乾燥と鋳込時のガス抜き
に対する考慮が本考案の有効性に不可欠なことは
言をまたない。 以下に本考案の実施の資料を示す。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 ＊分析値
〔考案の効果〕 上述のように、本考案による金属溶解炉内アル
ゴンガスシールにより、溶湯の酸化防止および不
純ガス成分の溶湯内拡散によるガスホール（巣）
の発生防止により鋳物製品の歩止まりが著しく向
上し、更に酸化防止剤の使用量削減とマンガン等
成分調整材料の酸化・燃焼損失がなくなることに
より添加剤の添加効率が向上し、簡単な操作で鋳
物製品品質の向上に資するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全般系統を示す説明図、第２
図は本考案のシール機構とアルゴンガスの吹出し
機構を示すを示す展開斜視図、第３図はリングノ
ズルの吹出し方向を示す説明図、第４図は第２図
に示す絶縁材料の取付部の断面図、第５図は従来
の開放炉の説明図である。 図面に於て、１：溶解炉、２：溶湯、３：シー
ルドリング、４：リングカバー、５：リングノズ
ル、６：平蓋、８：入口管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 鋳物などに用いられる特殊鋼の溶解炉におい
   て、該炉頂部の外面に取外し可能な竪型円筒状
   シールドリング３を設け、該シールドリング３
   の上面外側にはこれに嵌合する上端鍔つき円筒
   状リングカバー４を被せ、該リングカバー４の
   鍔の内側の円形開口部には平蓋６を嵌合せしめ
   てなる前記炉上部のシール機構と、 前記リングカバー４円筒部の内側に水平に取
   り付けられたアルゴンガス吹出し孔を有するリ
   ングノズル５と、からなり、 前記シールドリング３とリングカバー４には
   該カバーが形成する円筒方向に直角な１ケ所の
   間隙部が夫々設けられて非連通であり、その間
   隙部を含むシールドリング３とリングカバー４
   の一部内外面は熱的・電気的絶縁性を有する材
   料１４で覆われ、またリングノズル５はその入
   口管８の反対位置に近接した閉塞端１５を夫々
   有してこの部分で非連通であり、更に該リング
   ノズル５の位置は垂直方向に於て前記炉頂部が
   形成する円周上に位置することを特徴とする金
   属溶解炉用アルゴンガスシール装置。 ２ 前記リングノズル５のアルゴンガス吹出し孔
   が該リングノズル５が形成する円周に沿つて
   15゜〜30゜の間の一定角度間隔でノズル管方向に
   直角な円周上に穿孔され、かつ吹出し孔の吹出
   し方向が少なくとも内向き水平、下向き垂直及
   び水平より30゜から70゜の間の一定角度にて内向
   き斜下方に穿孔されていることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の装置。