JPH0315542Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、輻射熱を利用したアルミニウムその
他の金属の溶解加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のアルミニユウムその他の金属溶解加熱装
置は、図面中の概略試験管形状のステンレス、セ
ラミツクス製の外部保護管とその内部の下方に配
置される加熱ヒーターのみから構成され、この加
熱ヒーターに外部に設置した電源から電力を供給
し、ヒーターの熱源で外部保護管を加熱するする
ことによりアルミニユウムその他の金属を溶解し
ていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記構成部材中で外部保護管に
ステンレスを使用した場合は溶融金属の温度に耐
えられず、数カ月程度の寿命しかなく、またセラ
ミツクス製の場合は湿潤性があり気孔も存在する
ものであるため、このセラミツクスのみで内部加
熱手段を保護せしめたときには、金属溶融時、す
なわち金属が沸騰している状態では溶融金属の流
動が激しく、特に溶融金属と空気との界面層では
気泡も混じり、溶融金属が保護管外面から内部へ
その気孔を利用して浸透し、時間経過とともに浸
透する量も増加し、気孔が拡大され、さらに溶融
金属が浸透する度合が高くなる。なかでもアルミ
ニユウム溶融金属の場合は、水以上の流動性があ
るため、保護管内部に侵入しやすい特性を有す
る。この浸透した溶融金属は保護管の下端に堆積
し、ついには加熱ヒーターを短絡させるという問
題点がある。

また、大気中において、大容量の加熱用ヒータ
ーは酸化反応により寿命が短いという問題点もあ
る。

これらの結果、上記加熱装置の寿命は三ケ月か
ら一年程度であり、場合によつては数週間という
こともある。

そこで、本考案は溶融金属が内部に侵入するの
を内部から逆に圧力をかけることにより防止せん
とするものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明は前記目的を達成するために、 一端閉鎖型無機製外部保護管の内部に金属溶解
用の加熱手段を内装し、保護管の上部内面には耐
熱性の気孔封止材を塗布するとともに保護管内部
に不活性ガスまたはチツソガスを充填してなるこ
とを特徴とするアルミニユウムその他の金属の溶
解加熱装置を提供せんとするものである。

〔作用〕

上記構成により、不活性ガスまたはチツソガス
（以下ガスという）が外部保護管内に充填される
ことにより、保護管内壁に均等に圧力をかけてい
る状態になる。このガスの圧力により、気孔から
浸透してくる溶融金属を外部、即ち、炉内の溶融
金属中に追い返すのである。上記ガスのうち不活
性ガスは、ニクロム線等の加熱手段と酸化還元反
応をしないという特性があり、チツソガスは酸化
還元反応を容易にしないという特性がある。この
特性を利用して、加熱手段の寿命を延長すること
ができる。また、気孔封止材は上記ガスが保護管
上部で無駄に放出されて圧力が低下するのを防止
する役割を果たすのである。

〔実施例〕

本考案の詳細を図面の実施例にて説明する。

図中、１は一端閉鎖型無機製料外部保護管（以
下保護管とする。）で、これは素材として、無機
材料例えば酸化珪素、アルミナ、ジルコニア粉末
等で外形を略試験管状に形成したものである。２
はこの保護管１に存在する気孔である。３は気孔
封止材で、これは保護管１の内面上方に後述する
加熱装置手段の熱源温度または溶融金属の温度に
耐えうる素材を用いている。但し、塗布される面
の下限は少なくとも溶融金属と大気との界面層と
するのが望ましい。この塗布材としては加熱手段
の加熱温度または溶融金属温度に耐えうる各種合
成樹脂や無機材料さらには耐熱セメント等が採用
されうる。４は保護管１内部に充填された不活性
ガスで、これはヘリユウム、ネオン、アルゴン等
の希ガスまたはチツソガスが採用される。ここ
で、不活性ガスまたはチツソガスを使用するの
は、加熱手段５に用いられるニクロム線が単に大
気中で加熱されると酸化還元等により寿命が短く
なるため、酸化反応等をしない不活性ガス、また
は、容易に反応しないチツソガスを採用するもの
である。５は加熱手段で、これはニクロム線等の
抵抗熱を発生するものが使用される。６は保護管
１の蓋体で、これは金属または陶器で保護管１を
密封するように内径を保護管１の外周より若干大
きく作成し、蓋体６を保護管１に嵌合または挿入
した後、接着またはシール等するものである。又
蓋体６上面の適宜な個所に加熱手段５に電源を供
給する配線端子を設け、且つ保護管１内部にガス
４を供給するパイプ９を蓋体６を貫通して設けて
いる。７は公知の圧力調整弁で、保護管１内のガ
ス圧を一定にしたり、増圧、減圧するためのもの
である。

次に上記実施例にかかる本装置が使用状態にお
いていかなる機能をするかを説明する。

先ず加熱手段５に電源を供給することにより、
その輻射熱で保護管１が熱せられ、その熱を利用
してアルミニユウムその他の金属を溶解する。こ
の溶融金属Ｋは流動状態となり、炉の中で対流す
る。特に、沸騰状態では空気と溶融金属Ｋとの界
面層８では気泡も入り混じりることになり、複雑
に流動して保護管１外壁から管内部へ浸透する度
合も大きい。この気孔２から溶融金属Ｋが浸透す
るのをパイプ９より供給されるガス４で管内壁に
圧力をかけて、外部、即ち溶融金属中から侵入す
るのを遮断する。このガスの圧力は、保護管１が
耐えうる圧力であれば足りるが溶融金属を保護管
１内に侵入させない圧力としては1.0〜1.5気圧程
度でよく、これは圧力調整弁７によつて所定の圧
力に維持されるものであるが場合に応じて増減さ
れる。

このガス４が保護管１の上方の気孔２から漏れ
ることを気孔封止材３によつて防止し、且つ圧力
変動を防止する役割を果たすのである。

又、保護管１の下方の気孔２からは一部のガス
が溶融金属中に放出され、これは溶解用の熱源の
一部にもなる。

〔考案の効果〕

本考案は以上のように溶融金属が保護管内に浸
透するのを保護管内に充填された不活性ガスまた
はチツソガスにより保護管内壁に圧力かけて防止
することにより、保護管内部の加熱装置を保護せ
んとするとともに、加熱手段と酸化還元反応をし
ない不活性ガス若しくは容易に酸化還元反応しな
いチツソガスを使用することにより加熱手段の寿
命も延長することができるため、溶解加熱装置の
全体の寿命を大幅に延長することを可能にしたア
ルミニユウムその他の金属の溶解加熱装置が提供
できるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係るアルミニユウムその他の
金属の溶解加熱装置の実施例を示す断面図であ
る。 １：保護管、２：気孔、３：気孔封止材、４：
不活性ガスまたはチツソガス、５：加熱手段、
６：蓋体、７：圧力調整弁、８：界面層、９：パ
イプ、Ｋ：溶融金属。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 一端閉鎖型無機製外部保護管の内部に金属溶
   解用の加熱手段を内装し、保護管の上部内面に
   は耐熱性の気孔封止材を塗布するとともに保護
   管内部に不活性ガスまたはチツソガスを充填し
   てなるアルミニユウムその他の金属の溶解加熱
   装置。 ２ 耐熱性の気孔封止材として溶解金属中で加熱
   手段の加熱温度または溶融金属温度に耐えうる
   合成樹脂、無機材料の中から選択したものを利
   用してなるアルミニユウムその他の金属の溶解
   加熱装置。