JPH0417631A - 連続的加熱溶解装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属や鉱石等の被溶解材を連続的に加熱溶解
して所望駄度の溶湯に連続的に得る方法と装置に関する
。

［従来の技術］ 鋳鉄の溶解装置と１７丁は、キュポラ及び、るつぼ型誘
導炉がよく知られており広く利用されている。キュポラ
は精錬された良質の金属溶湯（以下、溶湯ど略称）が連
続的Ｌ：得られる連続溶解炉であり、誘導炉は細かい材
料も使用できる成分調節が容易な間欠溶解炉である。こ
れらは、それぞれ一長一短があり、現在ではこれら両者
を併用した二重溶解法も広く用いられている。

なお、この種の技術に関連するものとしては、例えば、
特公昭５２−４８５６４号公報が挙げられる。

［発明が解決しようとする課題］ キュポラはコークスを高温燃焼させるために、炉内に大
量の空気を吹き込む必要があり、したがって炉内のガス
流速が大きく、例えば、鉄ダライのような細かい材料は
酸化されたり溶融する前にガスの流れによって溶解装置
外に排出されるため溶解困難である。また、コークスの
燃焼によるため高温にするには不完全燃焼が伴い、特に
１　、５００℃以上の出湯温度を得るためには効率が下
がり湿度制御も困難である。

一方、誘導炉は甲なる相剥の誘導加熱のみで溶解を行う
ため精練効果は望めない。また、基本的に間欠溶解法で
あり連続的な鋳造装部に溶湯を供給するには不便である
という問題点がある。

また、前記の両者を併用した二重溶解法に関する例（持
分５２−４８５６４号公報）では、キュポラの上部に誘
導コイルを設置して材料髪加熱しようとしているが、コ
ークス層の加熱は何ら考慮されておらず、従って大量の
空気を吹き込む為の不利５高温を効率良く得るための方
策については改善さ肛でいない。

つまり、誘導炉と燃焼炉を併用した上記従来の二重溶解
法は、低温部加熱に＠磁誘導加熱を、そして高温部加熱
にバーナによる燃焼加熱を行う連続精錬技術に関する提
案であるが、以下に述べるような問題点があり、実用１
ノベルに達しでいない、すなわち、溶解材料が投入され
る炉内上部の低温部加熱において誘導加熱が用いられて
いるが、流動する被溶解材である金属材料のみを誘導加
熱するいわば予備加熱手段として用いるものであり、電
力での予備加熱は経済的に高価であり実用的でない、ま
た、炉内下部に位五する高温部加熱は、ガスバーナによ
る燃焼方式であるため、燃料の不完全燃焼によるＣＯの
生成に伴う効率の低下、大量の排ガス発生に伴う装置の
大型化と公害防止割策の必要性、細かい被溶解材料がガ
ス流で飛散し溶解困難どなる点、さらには燃焼に伴い、
ガス中の酸素による金属の酸化が起こり、十分な還元が
進行ぜず、酸化物がスラブとなり良質な精錬が得られに
くいといった諸問題があった７ したがって、本発明の目的は、」；記従来の問題点を解
消することにあり、その第１の目的は銑ダライのような
細かい４料も使用でき、酸素、窒素等の含有ガス量の少
ない高品質の溶湯を連続的に、しかも安定に温度調製さ
れて得られる改良された電磁誘導加熱による溶解方法を
、そして第２の目的は、かかる電磁誘導加熱方法を実施
するための装置を、それぞれ提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記本発明の第１．の目的は。

（１）、炉底部に出湯「」が股ｊ、づられ４．上部に被
溶解材投入口が設けられている炉の内部の炉底部上に炭
素材及び導電性のある耐ノく物のうぢの少なくとも一方
の材料を積層し、この積層した材料を電磁誘導加熱によ
って加熱し、加熱されている積層しまた材料上に被溶解
材を投入して、前記炉内の空気の流通を実質的に遮断し
た状態において、電磁誘導加熱によって加熱し、被溶解
材の溶湯を前記出湯口から流出させる。被溶解材の連続
的加熱溶解方法であって、前記電磁誘導加熱によってそ
れぞれ与えられる前記積層した材料への熱量と、被溶解
材への熱量との比率を制御することによって、前記出湯
口から流出する溶湯の温度を調節して成る連続的加熱溶
解方法により、さらに好まｌ、＜は、（２）。　　上記
電磁誘導加熱のための電源において、電力、電流及び電
圧からなるパラメータのうちの何れか一つを制御するこ
とと、上記積層（７た材料の量に対しての被溶解材の投
入量を変化させることによって、前記パラメータのうち
の残りの二つのうちの何れか一つを制御することと、か
ら成る上記（１）記載の連続的加熱溶解方法により、達
成される。

上記本発明の第２の目的は、 （３）。炉底部に開閉自在の出湯口が設けられ、］−二
部に被溶解材投入口が設けられ、内部の炉底部上に炭素
相及び導電性のある耐火物のうちの少なくとも一方の材
料が積層されるように構成され、且つ前記被溶解材投入
口を通して前記積層した材料」二に被溶解材が投入され
るように構成された炉と。

前記炉の外周に沿って設けられた電磁コイルと、この電
磁コイルに給電する高周波エネルギー印加手段と、この
高周波エネルギーを制御する制御手段とを備えて成り、
前記高周波エネルギー印加手段によって給電された前記
電磁コイルが電磁誘導加熱によって、前記積層した材料
上に投入された被溶解相殺６前記炉内の空気の流通を実
質的に遮断した状態で溶解し、前記制御手段が、前記電
磁誘導加熱によってそれぞれ与えられる前記積層（９゜
た椙料への熱量と、被溶解材への熱量どの比率を制御す
ることによって、前記出湯口から流出する湾扼の温度を
製筒するよう！、：構成して成る被溶解材の連続的加熱
溶解方法により、さらに好ましくは。

（４）。上記高周波エネルギー印加手段が、前記高周波
エネルギーの出力、電流及び電圧からなるパラメータの
うちの何れか一つを制御するようにされ、上記被溶解材
投入口へ被溶解材を供給する供給手段が備えられ、上記
制御手段が前記パラメータのうちの残りの二つのうちの
一つを制御するために、前記供給手段による被溶解材の
投入量を変化させるべく、前記供給手段を＃ＩＪ御する
ように構成されて成る上記（３）記載の連続的加熱溶解
装ｒにより、達成される。

［作　用］ 炭素材又は導電性のある耐火物は金属に比較して電気抵
抗が大きいが、例えば、約５，０００μΩｃｌｌｉの固
有抵抗を有するコークスは高周波誘導加熱にて充分加熱
できることから、被溶解材１例えば金属を溶解するため
の誘導加熱量の一部を炉底部に充填されたコークスに与
えることにより、空気が全く存在しない雰囲気で、従っ
て燃焼を利用し、ないで、このコークスを加熱媒体とし
て金属溶解に必要な温度にまで加熱することができる。

この方法は燃焼法と異なり酸素・窒素の殆ど存在しない
高温の雰囲気製作ることができるとともに、コークスに
与える加熱量の比率を変えることにより温度製制御する
ことかできる。

具体的には炉内の誘導加熱領域内のコークスの量と金属
の量との比率を一定に保つことにより、このコークスが
吸収する電力の比率を一定にして溶解速度に関係なく一
定の温度の雰囲気を得ることができる。例えば、コーク
スに誘導加熱量の２０〜５０％を与え、残りの８０〜５
０％を金属に与えることにより、この雰囲気中に溶融し
た金属を滴下させて加熱・精錬を行うことができ、銑ダ
ライのような酸化され易い材料を使用しても殆どスラグ
を発生さぜることなく一定温度で溶解することができる
。

なお、鋳鉄溶解の場合は固定抵抗３，０００μΩｃ＋ａ
未満のコークスは価格が高く経済的に見合わないばかり
か、黒鉛化が進んでいるため溶解した金属（例えば鋳鉄
）中の炭素が多くなり過ぎ、また、ｉｏ、ｏｏｏμΩｃ
＋ａ超ｉのコークスは加熱するのが困鼾なだめ固有抵抗
は３，０００〜ｉｏ、ｏｏｏμΩｃｍのものを使用する
のが好ましい。また、本発明装置の炉は連続溶解装置で
あるため材料の予熱が連続的に効率良く行えることも特
長である。なお、予熱による加熱量を含めた全加熱量に
対し、炭素相部分への誘導加熱量の割合を２０％未満に
すると、溶融後の加熱量が減少するため出湯する溶湯の
温度が１．４００℃未満と低くなり過ぎ、逆に５０％を
越えると溶融後の加熱量が増加して１　、６００℃を越
え、過熱を引き起こす。このため、実用上好適な運転は
、上述のごとく２０〜５０％の範囲で行われる。

さらに高周波エネルギーの出力ｉｏｏｉｃｗ未満、周波
数５，０００Ｉ−（ｚ超過では装置が小さくなり過ぎ実
用的でなく、出力１０，０００ＫＷ超過、周波数５００
Ｈｚ未満では、装置が大きくなり過ぎ一般に鋳鉄の溶解
に使用する金属材料を加熱するに適さなくなるのでこの
範囲での作業は困難である。また５作業開始時には炉が
充分加熱されていないため出湯温度が低くなる傾向にあ
るがこの場合には出湯口を一時的に閉鎖し、予め銑ダラ
イの如き金属材料を投入し、炉内に溶融金属を溜め、こ
の金属を誘導加熱することにより、温度を上げることが
できる。

なお、誘導加熱において、高周波エネルギー印加手段（
電源）と誘導加熱用電磁コイルとの間しこ高周波エネル
ギー制御手段を接続することは、出力変動を安定化する
上で有効である。つまり、炉内に被溶解材を投入すると
、その材質及び投入状態によりコイルのインピーダンス
が変動するが、この変動分を、この制御手段の電圧また
は電流変動で安定に補償し、出力等を一定にするもので
あ机 ［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明する６第１
１図及び第２図には本発明の装置である被溶解材の連続
的加熱溶解装置の一実施例が示されている。

炉１２は、炉底部１３に開閉自在の出湯口５が設けられ
、上部に被溶解絹投入Ｌ」１１が設けられた。はぼ円筒
上の耐火材４で構成されている。耐火材４の内径は４０
０ＩＩＩ１１１、高さは７００１１１１１１である。被
溶解材投入口１１の上方には、一般のガス、又は液体燃
料に使用するバーナ１４を備えた環状の予熱手段８が備
えられている。また、この予熱手段８を通して被溶解材
投入口１１に被溶解材２を供給するための供給手段６が
予熱手段８の上方に配設されている。

この供給手段６については、後に第３図及び第４図を参
照して詳細に説明する。炉１２の耐火材４の外周には、
電磁コイル３が、炉１２の軸線のまわりに巻回された形
態で備えられている。この電磁コイル３には高周波エネ
ルギー印加手段、すなわち電源９から電力制御装ｗ１１
０を介して電力が供給される。電源９と供給手段６との
間には高周波エネルギーを制御するための制御手段１０
が介在されている。電源からの高周波エネルギーの周波
数は３，０００Ｈｚであり、出力は１７５ＫＷである。

出湯口５から流出する溶湯は、容量１５０Ｋｇである前
炉７によフて受けられる。

炉１２の内部の炉底部１３　、、ｈには炭素材１が積層
されるようになっており、この炭素材〕の上に供給手段
６によって被溶解材２が供給されるようになっている、 炭素相１は、例えばコークスであり、このコークスの固
有抵抗は５　、０００μΩＣ１である。被溶解材２は、
例えば７リタ一ンスクラツプ４部、銑ダライ３部、電磁
銅板プレス屑３部、その他珪化鉄なと少量の添加材を含
んだ、混合物である。なお、被溶解材２の鉄ダライと電
磁鋼板プ１ノス屑等の細かい材料の使用比率は全溶解材
２に対し、０から１００％が使用可能であるが誘導加熱
、炉内雰囲気の遮断の為には２０＝６０％の使用が好ま
しい。上述したような連続的加熱溶解装置によって、溶
解作業を開始するに当たって、先ず前回の作業後、炉１
２内に残留しているコークス層の厚さを炉底部１３から
約２５０１に調節する。　２５０Ｉｌ＋ｓｉに満たない
場合は新しいコークスを補給する。この時のコークスは
総重量約３０ｋｇ＝傭数約１００個、１＠の最大重量は
２ｋｇであった。コークスの投入が終了した後、電源９
から電磁コイル３に電力を供給する。なお、制御手段１
０は電磁コイル３のインピーダンス変動分を電圧変動で
補償する役目を果たす。コークス層上部のサイズの大き
いコークスは効率良く電力を吸収し丁発熱するが、下部
のサイズの小さいコークスは発熱し難いため、出湯口５
から炉内のガスを吸引することにより高温のガスでコー
クス層下部を加熱する。この時の電圧は１，１２０Ｖ、
入力は８２にＷであった。コークス上部が約１，６００
℃になった時、出湯口５を塞ぎ、金属材料として２０ｋ
ｇの銑ダライを投入溶解し、これ釦炉底部１３に貯めて
所定時間加熱する。この作業により炉１２内は急速に加
熱され作業開始時から高温の溶湯が得られる。

この時の電圧は１，１３０Ｖ、入力ば１３６ｋＷであっ
た。

溶融した銑ダライが１　、５００℃以上になった時、出
湯口５を開き溶湯を前炉７に入れると同時に供給手段６
により被溶解材２の投入を開始する。被溶解材２が投入
されるどコークス層の上部は材料で閉鎖され、外部と通
じているのは出湯口５のみとなる。出湯口５も出湯が開
始されると溶湯り、コ、て閉鎖状態になるので、炉内へ
の空気の流通は実質的に遮断さｊ］、る。投入された被
溶解材２は、特に塊状のリターンスクラップが電磁コイ
ル３によって誘導加熱されＬ度」−昇１．ながら下降し
、最下層に到達すると下部のコークスからも熱の供給を
受けて溶融する。溶融して液滴状となった被溶解材２は
コークスの間を縫って滴下するうちに更に加熱され、ま
た高温のコークスと酸素が殆ど存在しない還元性雰囲気
とｔこより精錬を受けた後出湯口５より出湯される。な
お、出力は電源９で一定に調整されているので、炉１２
申の被溶解材２が減少し電磁コイル３のインピーダンス
が大きくなり電圧が１，０００Ｖを越えると、制御手段
１０によって制御されて、供給手段６により被溶解材が
供給される。

一方、被溶解材２が増加し１１礁コイル３のインピーダ
ンスが低下して電圧がｉ、ｏｏｏｖより低下すると、供
給手段６は被溶解材の供給を停止し、作業中の出力、電
圧はそれぞれ約１７３ｋＷ、１，０００Ｖに制御され連
続溶解が維持される。この定状状態における出湯温度は
約１，４５０℃であった。また、１トンの被溶解材を溶
解する（、二必要な時間は３ｏ２７時間、電力量は入力
で５６６ｋＶ７ｈ、コークス補給スけ１１ｉ蒐立、スラ
グの発／Ｅ景ｊ＋汗′６？Ｐきンンかったがぐ七〈微量
であり２ｊ：た、耐火材４の損傷も非常に少なかった。

この実施例の場合は、バーナ１４を備えた予熱手段８を
使用しなかったが、バーナ１４を備えた予熱手段８を使
用すると、その加熱量に応じて電力を節約し、また、出
湯速度をも増加させることができる。しかも一般のるつ
ぼ炉における電力の節約量が２０％以下であるのに対し
５本発明において予備手段８を使用したとき、電力の節
約量は３０％まで可能であった。

第１表は、炉底部に積層したコークス層の厚さを変化さ
ぜ、且つ１，０００Ｖで加熱した時の、コークス層の厚
さと入力との関係を示す表である（被溶解材は供給して
いない）。

第２表は、重圧を　１　＋　０００　Ｖ　−ＦＪ、−）
′７１１’１　’ｒ　１７３ｋ　Ｗ　ＬＺ保つように、
被溶解材を供給して溶解したときの、コークス層の厚さ
と出湯温度との関係を示す表である。

第２表　　コークス層の厚さと出湯温度第２表に見るご
とく、コークス層の厚さを変化させるだけで出湯温度が
制御できるので、溶解が進行し炉内の被溶解材のレベル
が低下するに応じて、溶解材を投入するだけで一定温度
の溶湯を得るための連続溶解が維持できる。

なお、実際の作業においては、後述のように逆にコーク
ス層の厚さを一定にして、所望の出湯温度が得られるよ
う電圧を設定し、溶解が進行して炉内の被溶解材が少な
くなり、電圧が設定値より上昇した場合にのみ被溶解材
を投入することにより、一定温度の溶湯を得るための連
続溶解を維持する。

また、第３表に一般的なキュポラ溶解および、るつぼ型
誘導炉溶解と、本発明による連続的加熱溶解方法で得ら
れた鋳鉄のチル深さと含有ガス量の分析結果を示す。な
お、このときの被溶解材の配合は鋼屑３０％を含み、出
湯した溶湯の成分は炭素３．３％、珪素２．０％を含む
ようにして、はぼ同一条件のもとで測定した。周知のと
おり鋳鉄の品質は、チル深さが浅いものほど、また、含
有ガス量の少ないものほど優れており、この第３表から
本発明方法が、他の溶解方法に比較していかに優れてい
るか明らかであろう。

第３表　　各種溶解炉で得られた チル深さとガス含有量 以上の説明ではコークスを用いて鋳鉄を溶解する場合に
ついて述べたが、本発明はコークスの代りに導電性のあ
る耐火物（例えば、導電性セラミックス）を用いること
、銅合金等の他の金属類及び鉱石類（導電性を有するも
のが望ましい）を溶解することが可能である。

なお、亜鉛等の蒸発し易い不純物を更に減らしたい場合
は、炉内に通気口を設け、不活性ガスもしくは還元性ガ
スを吹き込み、積極的に不純物の蒸発を促すことも可能
である。

かかる実施例から明らかなように、本発明によれば、ガ
ス流動の少ない還元性の雰囲気内で被溶解材が溶解・加
熱されるため粉末状の材料を使用しても従来の酸化にも
とすくスラブの発生が殆ど認められず、酸素・窒素など
のガス含有量の少ない良質の溶湯が得られる。

第３図及び第４図を参照して、以下に被溶解材め供給手
段６の構成と作動を説明する。

供給手段６はベルト：ン・！ア又は振動コン・・から成
る投入装置１０３をさ、２す、この投入装置が被溶解材
２を炉１２内に投入する。

また、供給手段６は、材料ホッパ２０１内の例えば３種
の被溶解材をピックアップするリフティングマグネット
（２００Ｌ、２００Ｍ、２０ＯＮ）　　から成る取り出
し手段と、これら取り出し手段によりホッパ２０１から
取り出された３種の被溶解材のそれぞれを計量するため
の、歪みゲージを利用した電子制御秤（２０２Ａ、２０
２Ｂ、２０２Ｃ）とを有している。

制御手段１０は、高周波エネルギー印加手段９から送ら
れてくる電圧の高低を判断する電圧比較袋Ｗ１０５と、
この判断に供する基準電圧を発生する基準電圧発生装置
１０６と、各種（２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ）から
の秤量データに基づき３種類の被溶解材を所定の比率に
配合するための演算装置１０７とを有している。

電圧比較袋［１０５は、材料取り出し手段（２００Ｌ、
２００Ｍ、２０ＯＮ）をそれぞれ制御するための制御ラ
イン（１１４，１１５）を有し、基準電圧に比して、ラ
イン１０４から送られた電圧が高い場合には、制御ライ
ン１１５に信号を出力し、低い場合には制御ライン１１
４に信号を出力する。

演算装置１０７は、各種（２０２Ａ、２０２Ｂ、　２０
２Ｃ）７：ｌ”ラライン１１２を介してデータを受領し
、ライン１１３を介して各取り出し手段（２００Ｌ、２
００Ｍ、２０ＯＮ）を制御する。

炉１２の電磁コイル３は炉１２内の被溶解材が減少する
とインピーダンスが増大し、被溶解材が増大するとイン
ピーダンスが減少するという特性を有している。電磁コ
イル３には高周波エネルギー印加手段９から導線１０８
を介して高周波電力が供給される。供給電力を一定に制
御する電力制御装置１１０が、高周波エネルギー印加手
段９に備えらＪ］、ている。

また、高周波エネルギー印加手段９しこは、導線１０８
を介して炉１２の電磁コイル３に供給されている電圧を
、対応する低い直流電圧に変換して、この変換された直
流電圧を制御手段１０の電圧比較装置１０５に送る電圧
変換装ｒ１１１が備えられている。

第３図のブロック図の作動を説明すると次の通りである
。

炉１２内の被溶解材が減少すると電磁コイル３のインピ
ーダンスが増大する。電力制御装Ｗ１１０は、炉１２の
電磁コイル３に供給する電力を一定となるように制御し
ているので、電磁コイル３のインピーダンスが増大する
と電磁コイル３に印加される電圧は」−昇する。この電
圧は電圧変換装置１１１によって対応する低い直流電圧
に変換され７電圧比較装ｗ１０５に供給される。電圧比
較装置１０５には基準電圧発生装置１０６から基′４！
電圧が与えられている。かくて、電圧変換装置１１１か
らの電圧が基準電圧に比して大となると、ライン１１５
から信号が各取り出し手段（２００Ｌ、　２００Ｍ、２
０ＯＮ）に発せられて、各取り出し手段が作動され、被
溶解材の取り出し作業が行われる。これらの取り出し手
段は、前記リフティングマグネットの代りに被溶解材の
ホッパーに振動を加え被溶解材を秤２０２Ａ＝２０２Ｃ
上へ移送する移動装置から成ってもよい。

この取り出しは、必ずしも正確に定量を取り出す必要は
なく、前者においては電流値を、後者においてはホッパ
ー２０１に振動を加える加振時間を設定するだけでよい
。

かようにして、ある一定の条件のもどに取り出された各
被溶解材は、それぞれ電子制御秤（２０２Ａ、２０２Ｂ
、２０２Ｃ）によって正確に測定され、それぞ九の秤量
データは演算装置Ｆ１０７に送られる。

演算装置Ｅ１０７ば、炉１２に投入する各溶解材の配合
比率の所望値を記憶している９ライン】１２を介して送
ら肛てくる各溶解材の測定データの積Ｓ坂の比率が所望
値に対して成る一定の範囲内にある限り、また、電圧比
較装置１０５からライン１１５を介して信号が出ている
限り、各取り出し手段（２００Ｌ、２００Ｍ、２０ＯＮ
）は作動し続ける。然し、３種の被溶解材のうち、いず
れかの積算量が配合比率の所望値に対して一定の範囲を
越えると、演算装ｗ１０７は、配合比率の所望値に対し
て一定の範囲内になるまで、その被溶解材の取り出し作
業を停止させるようにライン１１３を介してその被溶解
Ｈの取り出し手段に信号を送る。各被溶解材は、秤量が
終わり次第、投入装置１０３によって炉１２に供給さ肛
る。

炉１２内の被溶解材の量が増大すると、電磁コイル３の
インピーダンスが減少し、電磁コイル３に印加される電
圧が下降すると、電圧変換装置１１１からライン１０４
を介して電圧比較装置１０５に送られる電圧は低くなる
。この電圧が基準電圧より低くなると、電圧比較装置１
０５はライン１１４を介し２て各取り出し手段（２００
Ｌ、２００Ｍ、２０ＯＮ）に信号を発し、各取り出し手
段の作動を停止させる。

かように操作されるので、本発明の装置は、キコボラの
被溶解材供給袋Ｔのように各被溶解材を秤量装置で一回
ごとに一定量ずつ秤量することなく、各取り出し手段で
取り出された被溶解材を正確に秤量するだけで迅速月つ
正確に各被溶解材を炉に供給することができる。

秤量装置（２０２Ａ、２０２Ｂ、、　２０２Ｃ）は、例
えばロードセルを装備した上皿秤であって、秤量データ
を電気信号に変換して送り出す手段を含んだものを使用
することができる。

以北のとおり、本発明の方法及び装置では炭素相は電磁
誘導加熱による発熱体（加熱媒体）とＬ７て、また精錬
における還元剤とし７て作用する。したがって、従来の
燃焼方式による加熱溶解法と異なり、炭素材又は導電性
のある耐火物自身が燃焼ガスにさらされることがないた
め、その消耗量が著しく少ない。また、炭素材又は導電
性のある耐火物の加熱に燃焼ガスを用いず、炭素材又は
導電性のある耐火物を実質的に炉内の空気の流通を遮断
した状態で電磁誘導加熱するので、好ましい状態の還元
雰囲気が実現される。結果として酸素、窒素等のガス含
有量の少ない上質の溶湯の製造を可能とし、特別の排ガ
ス処理設備を要しないので、公害防止対策上も好ましい
。

［発明の効果コ 本発明によれば、銑ダライのような微細な材料をも効率
良く溶解することができると共に、酸化物も加熱された
炭素材と還元性の雰囲気の精錬作業により還元すること
ができ、スラグを殆ど発生させることなくガス含有量の
少ない良質の金属を連続的に、しかも工業的に得ること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置の全体構成の要部を示
す斜視図、第２図は炉の詳細を示す縦断面図、第３図は
被溶解材の供給手段の作動を説明するための本発明装置
の実施例のブロック図、そして第４図は供給手段の構成
を示す斜視図である。 〈符号の説明〉 １・・・炭素剤、　２・・・被溶解材、　３・・・電磁
コイル、４・・・耐火材、　５・・・出湯口、　　６・
・・供給手段、７・・・前炉、　　８・・・予熱手段、
９・・・高周波エネルギー印加手段、 １０・・・制御手段、１１・・・被溶解材投入口、１２
・・・炉、　　　１３・・・炉底部、　　１４・・・バ
ーナー１０３・・・コンベア、　１０４，１０８，１１
２，１１３・・・ライン。 １０５・・・電圧比較装置、　　１０６・・・基準電圧
発生装置、１０７・・・演算装置、　　　　１１０・・
・電力制御装置、１１１・・・電圧変換装置、　１１４
，１１５・・・制御ライン、２００・・・材料取り出し
手段、２０１・・・ホッパー２０２・・・電子制御秤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炉底部に出湯口が設けられ、上部に被溶解材投入口
   が設けられている炉の内部の炉底部上に炭素材及び導電
   性のある耐火物のうちの少なくとも一方の材料を積層し
   、この積層した材料を電磁誘導加熱によって加熱し、加
   熱されている積層した材料上に被溶解材を投入して、前
   記炉内の空気の流通を実質的に遮断した状態において、
   電磁誘導加熱によって加熱し、被溶解材の溶湯を前記出
   湯口から流出させる、被溶解材の連続的加熱溶解方法で
   あって、前記電磁誘導加熱によってそれぞれ与えられる
   前記積層した材料への熱量と、被溶解材への熱量との比
   率を制御することによって、前記出湯口から流出する溶
   湯の温度を調節して成る連続的加熱溶解方法。 ２、上記比率の制御が、上記電磁誘導加熱のための電源
   において、電力、電流及び電圧からなるパラメータのう
   ちの何れか一つを制御することと、上記積層した材料の
   量に対しての被溶解材の投入量を変化させることによっ
   て、前記パラメータのうちの残りの二つのうちの何れか
   一つを制御することと、から成る請求項１記載の連続的
   加熱溶解方法。 ３、上記被溶解材を上記積層した材料上に投入する前に
   、前記積層した材料を予熱して成る請求項１記載の連続
   的加熱溶解方法。 ４、上記被溶解材を上記積層した材料上に投入する前に
   、上記出湯口から炉の内部のガスを吸引することにより
   前記積層した材料の下部を加熱し、前記積層した材料の
   上部が前記被溶解材の溶解温度に達した時に前記出湯口
   を閉塞し、前記積層した材料の重量を越えない量の金属
   材料を投入して溶解し、この金属材料の投入から所定時
   間の後に前記出湯口を開放するとともに、被溶解材を前
   記積層した材料上に投入して成る請求項１記載の連続的
   加熱溶解方法。 ５、上記積層した材料は３，０００〜１０，０００μΩ
   ｃｍの固有抵抗を有するコークスであり、上記被溶解材
   は金属材料から成る請求項１記載の連続的加熱溶解方法
   。 ６、上記被溶解材は鉄材であり、上記積層した材に前記
   電磁誘導加熱による熱量の２０〜５０％を与え、残部の
   ８０〜５０％を投入された前記鉄材に与え、上記出湯口
   から１，４００〜１，６００℃の溶融鋳鉄を得る請求項
   １記載の連続的加熱溶解方法。 ７、上記電磁誘導加熱は、上記炉の外壁に装架された電
   磁コイルに高周波エネルギーを印加することにより行わ
   れる請求項１記載の連続的加熱溶解方法。 ８、上記高周波エネルギーの周波数が５００〜５，００
   ０Ｈｚであり、出力が１００〜１０，０００ＫＷである
   請求項７記載の連続的加熱溶解方法。 ９、炉底部に開閉自在の出湯口が設けられ、上部に被溶
   解材投入口が設けられ、内部の炉底部上に炭素材及び導
   電性のある耐火物のうちの少なくとも一方の材料が積層
   されるように構成され、且つ前記被溶解材投入口を通し
   て前記積層した材料上に被溶解材が投入されるように構
   成された炉と、前記炉の外周に沿って設けられた電磁コ
   イルと、この電磁コイルに給電する高周波エネルギー印
   加手段と、この高周波エネルギーを制御する制御手段と
   を備えて成り、前記高周波エネルギー印加手段によって
   給電された前記電磁コイルが電磁誘導加熱によって、前
   記積層した材料上に投入された被溶解材を、前記炉内の
   空気の流通を実質的に遮断した状態で溶解し、前記制御
   手段が、前記電磁誘導加熱によってそれぞれ与えられる
   前記積層した材料への熱量と、被溶解材への熱量との比
   率を制御することによって、前記出湯口から流出する溶
   湯の温度を調節するように構成して成る被溶解材の連続
   的加熱溶解装置。 １０、上記高周波エネルギー印加手段が、前記高周波エ
   ネルギーの出力、電流及び電圧からなるパラメータのう
   ちの何れか一つを制御するようにされ、上記被溶解材投
   入口へ被溶解材を供給する供給手段が備えられ、上記制
   御手段が前記パラメータのうちの残りの二つのうちの一
   つを制御するために、前記供給手段による被溶解材の投
   入量を変化させるべく、前記供給手段を制御するように
   構成されて成る請求項９記載の連続的加熱溶解装置。 １１、上記被溶解材投入口の上方に、上記炉内に投入さ
   れる被溶解材を予熱する予熱手段を備えて成る請求項９
   記載の連続的加熱溶解装置。 １２、上記予熱手段は、バーナを含む装置から成る請求
   項１１記載の連続的加熱溶解装置。 １３、上記電磁コイルによる電磁誘導加熱による熱量の
   ２０〜５０％が、上記積層した材料に与えられ、残りの
   ８０〜５０％が投入される被溶解材に与えられるように
   、前記積層した材料の積層された高さが、前記電磁コイ
   ルが備えられている領域の高さに関連して定められて成
   る請求項９記載の連続的加熱溶解装置。 １４、上記積層した材料は、固有抵抗３，０００〜３０
   ，０００μΩｃｍのコークスであり、上記電磁コイルに
   給電する高周波エネルギーの周波数は、５００〜５，０
   ００Ｈｚであり、且つ出力は１００〜１０，０００ＫＷ
   であり、上記制御手段が被溶解材の投入により変動する
   前記電磁コイルのインピーダンス変動分を、前記電磁コ
   イルに印加する電圧及び電流のうちの何れか一方を変化
   させることによって補償するようにして成る請求項９記
   載の連続的加熱溶解装置。 １５、上記被溶解材は鉄材であり、上記出湯口から流出
   される溶解鋳鉄の温度が１，４００〜１，６００℃に保
   持されて成る請求項９記載の連続的加熱溶解装置。 １６、上記被溶解材入口に上記被溶解材を供給する供給
   手段を有し、前記供給手段には、被溶解材を取り出す手
   段が備えられ、上記高周波エネルギー印加手段は、上記
   電磁コイルに供給する電力を一定に制御する電力制御装
   置を含み、上記制御手段は前記電磁コイルに印加されて
   いる電力に対応する電圧を受けて、この電圧が基準電圧
   より大きい場合には前記取り出す手段の作動を行なわし
   め、低い場合には前記取り出し手段の作動を停止させる
   電圧比較装置を含む請求項９もしくは１０記載の連続的
   加熱溶解装置。 １７、上記取り出し手段は複数個備えられて、複数種類
   の被溶解材をそれぞれ取り出す構成を有しており、上記
   供給手段は更に複数種類の被溶解材のそれぞれを秤量す
   る複数個の秤量装置を有し、上記制御手段は、これら秤
   量装置からの秤量データを受領する演算装置を含み、前
   記演算装置は各秤量データを積算するとともに、それら
   の積算量の配合比率が所定の範囲内にあるか否かを判断
   して、任意の被溶解材の積算値がこの所定の範囲を越え
   た場合に、その被溶解材の取り出し作業を停止させるべ
   く、前記取り出し手段を制御する構成を具備して成る請
   求項１６記載の連続的加熱溶解装置。 １８、上記高周波エネルギー印加手段が電圧変換装置を
   含み、前記電圧変換装置は上記電磁コイルに供給される
   高周波電圧を、それに対応した低い直流電圧に変換して
   上記電圧比較装置に与えるよう構成され成る請求項１６
   記載の連続的加熱溶解装置。 １９、上記供給手段は、被溶解材を上記炉に運搬して供
   給するための投入装置を有し、この投入装置はベルトコ
   ンベア及び振動コンベアの何れか一方から成る請求項１
   ６記載の連続的加熱溶解装置。 ２０、上記取り出し手段は、リフティングマグネットか
   ら成る請求項１６記載の連続的加熱溶解装置。 ２１、上記取り出し手段は、移動ホッパーから成る請求
   項１６記載の連続的加熱溶解装置。