JPH023118Y2 - - Google Patents
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- JPH023118Y2 JPH023118Y2 JP11107485U JP11107485U JPH023118Y2 JP H023118 Y2 JPH023118 Y2 JP H023118Y2 JP 11107485 U JP11107485 U JP 11107485U JP 11107485 U JP11107485 U JP 11107485U JP H023118 Y2 JPH023118 Y2 JP H023118Y2
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Landscapes
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、軽金属等のインゴツトやスクラツプ
を溶解する金属溶解炉に関し、詳しくは内装され
た鉄系るつぼの耐用命数が改善された間接加熱方
式の金属溶解炉に関するものである。
を溶解する金属溶解炉に関し、詳しくは内装され
た鉄系るつぼの耐用命数が改善された間接加熱方
式の金属溶解炉に関するものである。
従来の技術と問題点
軽金属等のインゴツトやスクラツプを溶解し、
鋳造するために、内部に溶解用るつぼを載置し、
周囲から加熱する間接加熱方式の溶解炉が用いら
れ、るつぼとしては、一般に鋳鉄、ボイラー用圧
延鋼板製等の鉄系るつぼが使用される。
鋳造するために、内部に溶解用るつぼを載置し、
周囲から加熱する間接加熱方式の溶解炉が用いら
れ、るつぼとしては、一般に鋳鉄、ボイラー用圧
延鋼板製等の鉄系るつぼが使用される。
前記間接加熱式金属溶解炉で金属を溶解する場
合、るつぼ内の金属溶解帯部の目標温度を設定
し、この温度まで昇温し、以後この温度に保持す
るように発熱体をコントロールする方法が従来か
ら行なわれている。しかしながら、この方法で
は、例えば金属溶湯温度を750℃に設定してもメ
タルの融解熱や、定常状態となるまでのるつぼ内
壁の境膜伝熱抵抗等のため、るつぼは金属が溶解
されて750℃に達するまでに750℃よりはるかに高
温になり、その結果、鉄系るつぼは900℃以上で
は変形し、腐食も著しいので、るつぼの耐用命数
が短くなる欠点があつた。
合、るつぼ内の金属溶解帯部の目標温度を設定
し、この温度まで昇温し、以後この温度に保持す
るように発熱体をコントロールする方法が従来か
ら行なわれている。しかしながら、この方法で
は、例えば金属溶湯温度を750℃に設定してもメ
タルの融解熱や、定常状態となるまでのるつぼ内
壁の境膜伝熱抵抗等のため、るつぼは金属が溶解
されて750℃に達するまでに750℃よりはるかに高
温になり、その結果、鉄系るつぼは900℃以上で
は変形し、腐食も著しいので、るつぼの耐用命数
が短くなる欠点があつた。
るつぼの変形を防止し、腐食を軽減するため、
発熱帯部の温度を例えば850℃に設定し、この発
熱帯部の温度をコントロールして金属を溶解すれ
ば上記欠点は防止できるが、溶解金属が目標とす
る750℃で保持される保証はない。即ち、何回が
繰返して発熱帯温度と溶解金属温度との温度差の
関係を調べた後でないと溶解金属の目標温度に見
合う発熱帯部の温度が判明しない。また、上記温
度差は溶解金属の量及び雰囲気の条件が変動する
と変つて来る。更に、この方法では、発熱帯部温
度がるつぼ許容上限温度より相当低い温度に対応
した温度に設定された場合には、るつぼ内金属の
昇温速度が小となり金属溶湯を得るまでに、長時
間を要することとなる。
発熱帯部の温度を例えば850℃に設定し、この発
熱帯部の温度をコントロールして金属を溶解すれ
ば上記欠点は防止できるが、溶解金属が目標とす
る750℃で保持される保証はない。即ち、何回が
繰返して発熱帯温度と溶解金属温度との温度差の
関係を調べた後でないと溶解金属の目標温度に見
合う発熱帯部の温度が判明しない。また、上記温
度差は溶解金属の量及び雰囲気の条件が変動する
と変つて来る。更に、この方法では、発熱帯部温
度がるつぼ許容上限温度より相当低い温度に対応
した温度に設定された場合には、るつぼ内金属の
昇温速度が小となり金属溶湯を得るまでに、長時
間を要することとなる。
問題点を解決するための手段
考案者らは、るつぼ内の金属が溶融し、目標温
度に達するまでは、るつぼ許容上限温度に見合う
発熱帯部温度以下の適宜温度を発熱帯部設定温度
に選び、これにより温度コントロールし、るつぼ
内の金属が溶融し所定目標温度に達した後は、金
属溶解帯部の設定目標温度により温度コントロー
ルすればよいことを着想し、本考案を完成するに
至つた。
度に達するまでは、るつぼ許容上限温度に見合う
発熱帯部温度以下の適宜温度を発熱帯部設定温度
に選び、これにより温度コントロールし、るつぼ
内の金属が溶融し所定目標温度に達した後は、金
属溶解帯部の設定目標温度により温度コントロー
ルすればよいことを着想し、本考案を完成するに
至つた。
本考案に係る金属溶解炉は、鉄系るつぼを装着
した間接加熱式の金属溶解炉であつて、発熱体に
作用し発熱帯部温度を制御する温度制御手段及び
前記発熱体に作用しるつぼ内金属溶解帯部温度を
制御する温度制御手段を設けたことを特徴とする
ものである。
した間接加熱式の金属溶解炉であつて、発熱体に
作用し発熱帯部温度を制御する温度制御手段及び
前記発熱体に作用しるつぼ内金属溶解帯部温度を
制御する温度制御手段を設けたことを特徴とする
ものである。
本考案に係る金属溶解炉の実施例を模式的断面
図で示すと第１図の如くで、断熱材及び耐火材で
構成された炉体１の内部に、るつぼ室２が形成さ
れ、るつぼ室の内壁には、電熱ヒーター３が設け
られ、電気加熱により、るつぼ室内に置かれた鉄
系るつぼ４を加熱するようになつてる。電熱ヒー
ターの外部近傍の発熱帯部には、アロメル・クロ
メル熱電対が取付けられ、この熱電対は温度指示
調節計TIC１に接続し、TIC１はヒーター３の電
源部に接続し、ヒーターの発熱量をコントロール
する。また、前記鉄系るつぼ４の内部の金属溶解
帯部にも、同様にアロメル・クロメル熱電対が取
付けられて温度指示調節計TIC２に接続し、TIC
２はヒーター３の発熱量をコントロールする。な
お、TIC１とTIC２とは、それぞれ独立に作動で
きるように回路を構成し、あるいは先ずTIC１の
コントロール下で加熱が継続し、TIC２が設定温
度に達したならば、以後TIC２のコントロール下
で炉の加熱が行なわれるように回路を構成しても
よい。また、TICによる温度コントロールは、も
ちろん、加熱電源のON−OFFでも、PIDでもよ
い。
図で示すと第１図の如くで、断熱材及び耐火材で
構成された炉体１の内部に、るつぼ室２が形成さ
れ、るつぼ室の内壁には、電熱ヒーター３が設け
られ、電気加熱により、るつぼ室内に置かれた鉄
系るつぼ４を加熱するようになつてる。電熱ヒー
ターの外部近傍の発熱帯部には、アロメル・クロ
メル熱電対が取付けられ、この熱電対は温度指示
調節計TIC１に接続し、TIC１はヒーター３の電
源部に接続し、ヒーターの発熱量をコントロール
する。また、前記鉄系るつぼ４の内部の金属溶解
帯部にも、同様にアロメル・クロメル熱電対が取
付けられて温度指示調節計TIC２に接続し、TIC
２はヒーター３の発熱量をコントロールする。な
お、TIC１とTIC２とは、それぞれ独立に作動で
きるように回路を構成し、あるいは先ずTIC１の
コントロール下で加熱が継続し、TIC２が設定温
度に達したならば、以後TIC２のコントロール下
で炉の加熱が行なわれるように回路を構成しても
よい。また、TICによる温度コントロールは、も
ちろん、加熱電源のON−OFFでも、PIDでもよ
い。
作 用
例えば第１図で示した金属溶解炉で鋳鉄製るつ
ぼを用いアルミニウム合金インゴツトを溶解する
場合、TIC１の目標温度をT1（T1は鋳鉄るつぼの
変形しない安全な範囲で設定する）とし、金属溶
解帯部TIC２を目標温度T2に設定し当初はTIC１
がコントロールして、るつぼはT1よりやや低い
温度で推移し、アルミニウムインゴツトが溶解し
てT2に達した時点ｔでコントロールはTIC２に
切換えられ、以後溶湯はT2に保持される。この
関係を模式的に第２図に示す。発熱帯部の温度曲
線では発熱帯部の温度は上昇してT1に達し、
以後T1を保持し、るつぼ内の金属が溶融し、次
いでT2に到達した後は溶融金属をT2に保持する
ようにTIC１はコントロールされる。金属溶解帯
部の温度曲線では温度は上昇して金属の融解温
度（m.p.）に達し全部が融解するまで融解温度に
保たれ、次いで設定温度T2に上昇する。このと
き温度コントロールはTIC１からTIC２に切換え
られる。この切換までに経過した時間をｔとする
と、ｔ以後、溶湯はT2にコントロールされる。
ぼを用いアルミニウム合金インゴツトを溶解する
場合、TIC１の目標温度をT1（T1は鋳鉄るつぼの
変形しない安全な範囲で設定する）とし、金属溶
解帯部TIC２を目標温度T2に設定し当初はTIC１
がコントロールして、るつぼはT1よりやや低い
温度で推移し、アルミニウムインゴツトが溶解し
てT2に達した時点ｔでコントロールはTIC２に
切換えられ、以後溶湯はT2に保持される。この
関係を模式的に第２図に示す。発熱帯部の温度曲
線では発熱帯部の温度は上昇してT1に達し、
以後T1を保持し、るつぼ内の金属が溶融し、次
いでT2に到達した後は溶融金属をT2に保持する
ようにTIC１はコントロールされる。金属溶解帯
部の温度曲線では温度は上昇して金属の融解温
度（m.p.）に達し全部が融解するまで融解温度に
保たれ、次いで設定温度T2に上昇する。このと
き温度コントロールはTIC１からTIC２に切換え
られる。この切換までに経過した時間をｔとする
と、ｔ以後、溶湯はT2にコントロールされる。
次に本考案の適用例を述べると、厚さ16mmのボ
イラー用圧延鋼板製内径500mm、外径532mm、高さ
650mmの円筒形るつぼを用い、発熱材を熱源
（400KW）とし、温度制御にシース式アロメル・
クロメル熱電対を具えた温度指示調節計を用い、
ダイキヤスト用マグネシウム合金AZ91を100Kg溶
解した。設定目標温度は溶解マグネシウム合金温
度を700℃、発熱帯部温度を800℃とした。なお、
従来法による溶解マグネシウム合金温度700℃の
みでコントロールした場合、るつぼ温度は約900
℃に上昇た。また、ねずみ鋳鉄（FC）製の内径
450mm、外径490mm、高さ600mmのるつぼを用い前
記と同じタイプの電気炉（400KW）でダイキヤ
スト用アルミニウム合金100Kgを溶解した。この
ときのアルミニウム溶湯の温度を690℃、発熱帯
部温度を850℃に設定した。なお、アルミニウム
合金設定温度のみで温度制御を行なつた以外は同
一条件で操業した場合には、るつぼ温度は最高約
900℃に達した。
イラー用圧延鋼板製内径500mm、外径532mm、高さ
650mmの円筒形るつぼを用い、発熱材を熱源
（400KW）とし、温度制御にシース式アロメル・
クロメル熱電対を具えた温度指示調節計を用い、
ダイキヤスト用マグネシウム合金AZ91を100Kg溶
解した。設定目標温度は溶解マグネシウム合金温
度を700℃、発熱帯部温度を800℃とした。なお、
従来法による溶解マグネシウム合金温度700℃の
みでコントロールした場合、るつぼ温度は約900
℃に上昇た。また、ねずみ鋳鉄（FC）製の内径
450mm、外径490mm、高さ600mmのるつぼを用い前
記と同じタイプの電気炉（400KW）でダイキヤ
スト用アルミニウム合金100Kgを溶解した。この
ときのアルミニウム溶湯の温度を690℃、発熱帯
部温度を850℃に設定した。なお、アルミニウム
合金設定温度のみで温度制御を行なつた以外は同
一条件で操業した場合には、るつぼ温度は最高約
900℃に達した。
考案の効果
本考案は上述のような構成を有するので、るつ
ぼの熱負荷を許容温度範囲内に抑えつつ、溶解金
属を目標温度に効率よくコントロールすることが
できる。鉄系るつぼでは900℃を超えると変形を
起し、腐食も著しく進行するので、本考案は特に
鉄系るつぼに有効であり、るつぼの過熱を避け、
腐食によるるつぼの損傷および伝熱抵抗の増大を
防止できるのでエネルギー効率を高めることがで
きる。るつぼの耐用命数を従来に比し、約２倍程
度延長することが可能となり、経済的に優れた効
果を有するものである。
ぼの熱負荷を許容温度範囲内に抑えつつ、溶解金
属を目標温度に効率よくコントロールすることが
できる。鉄系るつぼでは900℃を超えると変形を
起し、腐食も著しく進行するので、本考案は特に
鉄系るつぼに有効であり、るつぼの過熱を避け、
腐食によるるつぼの損傷および伝熱抵抗の増大を
防止できるのでエネルギー効率を高めることがで
きる。るつぼの耐用命数を従来に比し、約２倍程
度延長することが可能となり、経済的に優れた効
果を有するものである。
第１図は本考案に係る金属溶解炉の模式的縦断
面図で、第２図は炉内の発熱帯部及び金属溶解帯
部の温度と時間の関係を示す図面である。 １……炉体、３……ヒーター、４……鋳鉄製る
つぼ、TIC１，TIC２……温度指示調節計。
面図で、第２図は炉内の発熱帯部及び金属溶解帯
部の温度と時間の関係を示す図面である。 １……炉体、３……ヒーター、４……鋳鉄製る
つぼ、TIC１，TIC２……温度指示調節計。
Claims (1)
- 鉄系るつぼを装着した間接加熱式の金属溶解炉
であつて、発熱体に作用し発熱帯部温度を制御す
る温度制御手段及び前記発熱体に作用しるつぼ内
金属溶解帯部温度を制御する温度制御手段を設け
たことを特徴とする金属溶解炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107485U JPH023118Y2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11107485U JPH023118Y2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219596U JPS6219596U (ja) | 1987-02-05 |
| JPH023118Y2 true JPH023118Y2 (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=30990661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11107485U Expired JPH023118Y2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH023118Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4362712B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2009-11-11 | 日本坩堝株式会社 | 坩堝式溶解保持炉 |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP11107485U patent/JPH023118Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6219596U (ja) | 1987-02-05 |
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