JPH05231777A - 加熱溶解方法および装置 - Google Patents
加熱溶解方法および装置Info
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- JPH05231777A JPH05231777A JP3056458A JP5645891A JPH05231777A JP H05231777 A JPH05231777 A JP H05231777A JP 3056458 A JP3056458 A JP 3056458A JP 5645891 A JP5645891 A JP 5645891A JP H05231777 A JPH05231777 A JP H05231777A
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- Japan
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- molten metal
- melting
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- heating
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、連続誘導溶解炉に関し、高品質、か
つ、温度の安定した溶湯を連続的に供給する溶解方法、
および溶解装置を提供することにある。 【構成】誘導溶解炉の炉底部に出湯口１２、および溶湯
を滞留させるためのダム１３を設け、炉上部を材料の投
入口１０とする連続誘導溶解炉において、炉底部に滞留
する溶湯、炉１１内に積層された炭素材１、および、投
入口１０から投入された被溶解材２に与える熱量の比率
を電力制御装置１４で制御することにより達成される。 【効果】滞留する溶湯、炭素材、被溶解材量に与える熱
量の比率が調整でき、溶湯温度は安定し、また、ガス流
動の少ない強還元性の雰囲気内で精錬され、チル深さの
浅い良質の金属が得られるという効果がある。
つ、温度の安定した溶湯を連続的に供給する溶解方法、
および溶解装置を提供することにある。 【構成】誘導溶解炉の炉底部に出湯口１２、および溶湯
を滞留させるためのダム１３を設け、炉上部を材料の投
入口１０とする連続誘導溶解炉において、炉底部に滞留
する溶湯、炉１１内に積層された炭素材１、および、投
入口１０から投入された被溶解材２に与える熱量の比率
を電力制御装置１４で制御することにより達成される。 【効果】滞留する溶湯、炭素材、被溶解材量に与える熱
量の比率が調整でき、溶湯温度は安定し、また、ガス流
動の少ない強還元性の雰囲気内で精錬され、チル深さの
浅い良質の金属が得られるという効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属等の被溶解材を連
続的に加熱溶解して所望温度の溶湯を連続的に得る加熱
溶解方法及び溶解装置に関する。
続的に加熱溶解して所望温度の溶湯を連続的に得る加熱
溶解方法及び溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳鉄の溶解装置としてはキュポラ及びる
つぼ型誘導炉が良く知られており広く利用されている。
キュポラは精練された良質の溶湯が連続的に得られる連
続溶解炉であり、誘導炉は細かい材料にも使用できる成
分調節の容易な間欠溶解炉である。それぞれ一長一短が
あり、現在ではこれらを併用した二重溶解法も広く用い
られている。なお、この種の装置として関連するものに
は、例えば特公昭５２−４８５６４号が挙げられる。
つぼ型誘導炉が良く知られており広く利用されている。
キュポラは精練された良質の溶湯が連続的に得られる連
続溶解炉であり、誘導炉は細かい材料にも使用できる成
分調節の容易な間欠溶解炉である。それぞれ一長一短が
あり、現在ではこれらを併用した二重溶解法も広く用い
られている。なお、この種の装置として関連するものに
は、例えば特公昭５２−４８５６４号が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】キュ−ポラはコ−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
必要がある。このためコ−クスの燃焼により高温を得る
には不完全燃焼が伴い、特に1500℃以上の出湯温度を得
るには、効率が下がり温度制御も困難である。また、キ
ュ−ポラにおいて溶湯への吸炭が活発に行われるのは羽
口直上の最高温度部であり、湯溜り部では、温度も低下
し吸炭量はわずかとなる。
を高温燃焼させるために、炉内に大量の空気を吹き込む
必要がある。このためコ−クスの燃焼により高温を得る
には不完全燃焼が伴い、特に1500℃以上の出湯温度を得
るには、効率が下がり温度制御も困難である。また、キ
ュ−ポラにおいて溶湯への吸炭が活発に行われるのは羽
口直上の最高温度部であり、湯溜り部では、温度も低下
し吸炭量はわずかとなる。
【０００４】一方、誘導炉では、単に材料の誘導加熱の
みで溶解を行うため精錬作用は望めない。さらに、間欠
溶解であり、連続的な鋳造装置に溶湯を供給するには不
便である。
みで溶解を行うため精錬作用は望めない。さらに、間欠
溶解であり、連続的な鋳造装置に溶湯を供給するには不
便である。
【０００５】したがって、本発明の目的は、上記従来の
問題点を解消することにあり、その第一の目的は、酸
素、窒素等の含有ガス量の少ない、炭素を充分に吸収し
た高品質の溶湯を連続的に、しかも安定に温度調整され
て得られる、改良された電磁誘導加熱による溶解方法
を、そして第二の目的は、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。
問題点を解消することにあり、その第一の目的は、酸
素、窒素等の含有ガス量の少ない、炭素を充分に吸収し
た高品質の溶湯を連続的に、しかも安定に温度調整され
て得られる、改良された電磁誘導加熱による溶解方法
を、そして第二の目的は、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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記本発明の第一の目的
は、（１） 炉底部は平坦かつ水平をなし、溶湯の一部
が常に炉底部に滞留するように、炉底部に設けられた出
湯口のまわりにダムを巡らし、あるいは、炉壁に出湯口
を設け、上部に被溶解材投入口が設けられている炉の内
部の炉底部に炭素材を積層し電磁誘導加熱により加熱す
る。加熱されている炭素材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、被溶解材の溶湯を炉底部に
一旦滞留させる。滞留する溶湯をさらに電磁誘導加熱す
ると同時に電磁力にて撹拌し、炉底部に積層され加熱し
ている炭素材との接触を頻繁にし、吸炭の促進された溶
湯を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りそれぞれ与えら
れる前記積層した炭素材への熱量と被溶解材への熱量と
の比率、及び、前記滞留する溶湯の量を制御することに
より、さらに好ましくは、（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−タのうちのいずれか一つを制御することと、上記積
層した炭素材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−タのうちのいずれか一
つを制御することとからなる上記（１）記載の連続加熱
溶解方法により達成される。
は、（１） 炉底部は平坦かつ水平をなし、溶湯の一部
が常に炉底部に滞留するように、炉底部に設けられた出
湯口のまわりにダムを巡らし、あるいは、炉壁に出湯口
を設け、上部に被溶解材投入口が設けられている炉の内
部の炉底部に炭素材を積層し電磁誘導加熱により加熱す
る。加熱されている炭素材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、被溶解材の溶湯を炉底部に
一旦滞留させる。滞留する溶湯をさらに電磁誘導加熱す
ると同時に電磁力にて撹拌し、炉底部に積層され加熱し
ている炭素材との接触を頻繁にし、吸炭の促進された溶
湯を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りそれぞれ与えら
れる前記積層した炭素材への熱量と被溶解材への熱量と
の比率、及び、前記滞留する溶湯の量を制御することに
より、さらに好ましくは、（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−タのうちのいずれか一つを制御することと、上記積
層した炭素材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−タのうちのいずれか一
つを制御することとからなる上記（１）記載の連続加熱
溶解方法により達成される。
【０００７】上記発明の第二の目的は、（３） 炉底部
は平坦かつ水平をなし、炉底部に出湯口がある場合は、
出湯口まわりにダムを設け、あるいは、炉壁に出湯口を
設け溶湯が炉底部に滞留するように構成され、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を積
層されるように構成され、かつ被溶解材投入口を通して
前記積層した炭素材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−印
加手段と、この高周波エネルギ−を制御する制御手段と
を備えてなり、前記高周波エネルギ−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
記積層した炭素材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
御手段が電磁誘導加熱によってそれぞれ与えられる積層
した炭素材への熱量と、被溶解材への熱量との比率、お
よび、前記滞留する溶湯の量を制御することにより、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
してなる被溶解材の連続的加熱溶解装置により、さらに
好ましくは、（４） 上記高周波エネルギ−印加手段
が、前記高周波エネルギ−の出力、電流、および電圧か
らなるパラメ−タのうちいず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−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
段による被溶解材料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なる上記（３）記載
の連続的加熱溶解装置により達成される。
は平坦かつ水平をなし、炉底部に出湯口がある場合は、
出湯口まわりにダムを設け、あるいは、炉壁に出湯口を
設け溶湯が炉底部に滞留するように構成され、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を積
層されるように構成され、かつ被溶解材投入口を通して
前記積層した炭素材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−印
加手段と、この高周波エネルギ−を制御する制御手段と
を備えてなり、前記高周波エネルギ−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
記積層した炭素材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
御手段が電磁誘導加熱によってそれぞれ与えられる積層
した炭素材への熱量と、被溶解材への熱量との比率、お
よび、前記滞留する溶湯の量を制御することにより、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
してなる被溶解材の連続的加熱溶解装置により、さらに
好ましくは、（４） 上記高周波エネルギ−印加手段
が、前記高周波エネルギ−の出力、電流、および電圧か
らなるパラメ−タのうちいず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−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
段による被溶解材料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なる上記（３）記載
の連続的加熱溶解装置により達成される。
【０００８】
【作用】炭素材は金属に比較し電気抵抗が大きく、約５
０００から１００００μΩｃｍの固有抵抗を有するコ−
クスは、高周波誘導加熱により充分加熱できることか
ら、被溶解材、たと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−クスに与えることに
より、空気の実質的に遮断された雰囲気で、したがって
燃焼を利用しないで、このコ−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出来る。
０００から１００００μΩｃｍの固有抵抗を有するコ−
クスは、高周波誘導加熱により充分加熱できることか
ら、被溶解材、たと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−クスに与えることに
より、空気の実質的に遮断された雰囲気で、したがって
燃焼を利用しないで、このコ−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出来る。
【０００９】さらに、コ−クスに与える加熱量の比率を
変えることにより温度を制御することが出来る。具体的
には、炉内の誘導加熱領域内のコ−クスの量と被溶解金
属の量との比率を一定に保つことにより、このコ−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保つことが出来る。ここで、溶解
が進むにつれて、コ−クスは、被溶解金属の溶融した滴
下金属との接触により吸炭され、消耗し、小塊のコ−ク
スになると誘導電力を充分に吸収出来ず発熱量が低下し
温度も下がる。この小塊コ−クスの積層により必要以上
にコ−クスの量が増加する。そこで、炉床に溶融金属を
滞留させる構造を持たせると、溶湯は電磁力により常に
撹拌されており、小塊コ−クスが下降してくると、この
小塊コ−クスを消耗、消失し積層化を防止するととも
に、コ−クス量を一定に維持し、かつ溶湯内へ炭素を吸
収させることが出来る。
変えることにより温度を制御することが出来る。具体的
には、炉内の誘導加熱領域内のコ−クスの量と被溶解金
属の量との比率を一定に保つことにより、このコ−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保つことが出来る。ここで、溶解
が進むにつれて、コ−クスは、被溶解金属の溶融した滴
下金属との接触により吸炭され、消耗し、小塊のコ−ク
スになると誘導電力を充分に吸収出来ず発熱量が低下し
温度も下がる。この小塊コ−クスの積層により必要以上
にコ−クスの量が増加する。そこで、炉床に溶融金属を
滞留させる構造を持たせると、溶湯は電磁力により常に
撹拌されており、小塊コ−クスが下降してくると、この
小塊コ−クスを消耗、消失し積層化を防止するととも
に、コ−クス量を一定に維持し、かつ溶湯内へ炭素を吸
収させることが出来る。
【００１０】なお、誘導加熱において、高周波エネルギ
−印加手段（電源）と誘導加熱用電磁コイルとの間に高
周波エネルギ−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、その材料及び投入状態によりコイルのイン
ピ−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
するものである。
−印加手段（電源）と誘導加熱用電磁コイルとの間に高
周波エネルギ−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、その材料及び投入状態によりコイルのイン
ピ−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
するものである。
【００１１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明
する。図１，図２及び図３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。
する。図１，図２及び図３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。
【００１２】炉１１は、炉底部に出湯口１２及び溶湯を
滞留させるためのダム１３が設けられ、円筒状の耐火材
４で構成されている。ダム１３の高さは２０ｍｍ、耐火
材４の内径は８００ｍｍ、高さは１５００ｍｍである。
なお、ダム１３の高さは、炉内雰囲気、吸炭のためには
時間当り溶解量の２〜２０％の溶湯が滞留するようにす
るのが好ましい。被溶解材投入口１０の上方には、被溶
解材２を供給するための供給手段６が配置されている。
炉１１の耐火材４の外周には、電磁コイル３が、炉１１
の軸線のまわりに巻回された形態で備えられている。こ
の電磁コイルには高周波エネルギ−印加手段、すなわち
電源８と供給手段６との間には高周波エネルギ−を制御
するための制御手段９が介在されている。電源からの高
周波エネルギ−の周波数は１０００Ｈｚであり、出力は
７５０ｋｗである。出湯口１３から流出する溶湯は、前
炉７によって受けられる。
滞留させるためのダム１３が設けられ、円筒状の耐火材
４で構成されている。ダム１３の高さは２０ｍｍ、耐火
材４の内径は８００ｍｍ、高さは１５００ｍｍである。
なお、ダム１３の高さは、炉内雰囲気、吸炭のためには
時間当り溶解量の２〜２０％の溶湯が滞留するようにす
るのが好ましい。被溶解材投入口１０の上方には、被溶
解材２を供給するための供給手段６が配置されている。
炉１１の耐火材４の外周には、電磁コイル３が、炉１１
の軸線のまわりに巻回された形態で備えられている。こ
の電磁コイルには高周波エネルギ−印加手段、すなわち
電源８と供給手段６との間には高周波エネルギ−を制御
するための制御手段９が介在されている。電源からの高
周波エネルギ−の周波数は１０００Ｈｚであり、出力は
７５０ｋｗである。出湯口１３から流出する溶湯は、前
炉７によって受けられる。
【００１３】炉１１の内部の炉底部上には炭素材１が積
層されるようになっており、この炭素材１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。炭素材１は、例えばコ−クスであり、このコ−クス
の固有抵抗は５０００μΩｃｍである。被溶解材２は、
例えば、リタ−ンスクラップ４部、銑ダライ３部、電磁
鋼板プレス屑３部、その他珪化鉄など少量の添加材を含
んだ混合物である。上述したような連続的加熱溶解装置
により溶解作業を開始するに当って、まず炉底部にコ−
クスを約１２０ｋｇ積層する。この時のコ−クスは、個
数約１８個、平均重量６．８ｋｇであった。後日からの
溶解開始に当ってはコ−クスを１５ｋｇ追加して行く。
コ−クスの投入が終了した後、電源８から電磁コイル３
に電力を供給しコ−クス層を加熱する。この時の電圧は
１４００Ｖ、入力は２００ｋｗであった。なお、制御手
段９は電磁コイル３のインピ−ダンス変動分を電圧変動
で補償する役目を果たす。コ−クス上部が約１５００℃
になったとき、金属材料として１００ｋｇの銑ダライを
投入溶解し、この一部を炉底部に滞留させる。この滞留
する溶湯はコ−クスと接触しておりコ−クスをさらに加
熱し、炉１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１６００Ｖ、入力は３５
０ｋｗであった。溶湯が１５００℃以上になったとき樋
５にて溶湯を前炉に入れる。
層されるようになっており、この炭素材１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。炭素材１は、例えばコ−クスであり、このコ−クス
の固有抵抗は５０００μΩｃｍである。被溶解材２は、
例えば、リタ−ンスクラップ４部、銑ダライ３部、電磁
鋼板プレス屑３部、その他珪化鉄など少量の添加材を含
んだ混合物である。上述したような連続的加熱溶解装置
により溶解作業を開始するに当って、まず炉底部にコ−
クスを約１２０ｋｇ積層する。この時のコ−クスは、個
数約１８個、平均重量６．８ｋｇであった。後日からの
溶解開始に当ってはコ−クスを１５ｋｇ追加して行く。
コ−クスの投入が終了した後、電源８から電磁コイル３
に電力を供給しコ−クス層を加熱する。この時の電圧は
１４００Ｖ、入力は２００ｋｗであった。なお、制御手
段９は電磁コイル３のインピ−ダンス変動分を電圧変動
で補償する役目を果たす。コ−クス上部が約１５００℃
になったとき、金属材料として１００ｋｇの銑ダライを
投入溶解し、この一部を炉底部に滞留させる。この滞留
する溶湯はコ−クスと接触しておりコ−クスをさらに加
熱し、炉１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１６００Ｖ、入力は３５
０ｋｗであった。溶湯が１５００℃以上になったとき樋
５にて溶湯を前炉に入れる。
【００１４】被溶解材２が投入されるとコ−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１２
のみとなる。出湯口１２も出湯が開始されると溶湯にて
閉鎖状態になるので、炉１内への空気の流通は実質的に
遮断される。投入された被溶解材２は、特に塊状のリタ
−ンスクラップが電磁コイル３によって誘導加熱され温
度上昇しながら下降し、積層するコ−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溶解材料
２はコ−クスの間を縫って滴下するうちにさらに加熱さ
れ、また高温のコ−クスと酸素がほとんど存在しない還
元性雰囲気とにより精錬を受けた後出湯口１２より出湯
される。
部は材料で閉鎖され、外部と通じているのは出湯口１２
のみとなる。出湯口１２も出湯が開始されると溶湯にて
閉鎖状態になるので、炉１内への空気の流通は実質的に
遮断される。投入された被溶解材２は、特に塊状のリタ
−ンスクラップが電磁コイル３によって誘導加熱され温
度上昇しながら下降し、積層するコ−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溶解材料
２はコ−クスの間を縫って滴下するうちにさらに加熱さ
れ、また高温のコ−クスと酸素がほとんど存在しない還
元性雰囲気とにより精錬を受けた後出湯口１２より出湯
される。
【００１５】なお、出力は電源８で一定に調整されてい
るので、炉１１中の被溶解材２が減少し、電磁コイル３
のインピ−ダンスが大きくなり電圧が２０００Ｖを越え
ると、制御手段９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が増加し電磁
コイル３のインピ−ダンスが低下して電圧が２０００Ｖ
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７５０ｋｗ、１８０
０Ｖに制御され連続溶解が維持される。この定常状態に
おける出湯温度は１５００℃であった。
るので、炉１１中の被溶解材２が減少し、電磁コイル３
のインピ−ダンスが大きくなり電圧が２０００Ｖを越え
ると、制御手段９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が増加し電磁
コイル３のインピ−ダンスが低下して電圧が２０００Ｖ
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７５０ｋｗ、１８０
０Ｖに制御され連続溶解が維持される。この定常状態に
おける出湯温度は１５００℃であった。
【００１６】ここで溶融滴下金属によりコ−クスは、下
層部から順次消耗し２ｋｇ以下のコ−クスになると、電
磁誘導による電力を効率良く吸収することがなくなり発
熱量は低下し、温度も下がる。連続操業によりこの小さ
なコ−クスは、炉底部に積層されることになるが、この
時炉底部に滞留している溶湯が誘導電力により撹拌され
ているため、小さなコ−クスはこの中へ下降すると、急
速に消耗、消失してしまう。小さなコ−クス層への負荷
が減少し、大きなコ−クス塊及び被溶解材２のみに電磁
誘導電力が吸収されるため効率のよい溶解が行われる。
層部から順次消耗し２ｋｇ以下のコ−クスになると、電
磁誘導による電力を効率良く吸収することがなくなり発
熱量は低下し、温度も下がる。連続操業によりこの小さ
なコ−クスは、炉底部に積層されることになるが、この
時炉底部に滞留している溶湯が誘導電力により撹拌され
ているため、小さなコ−クスはこの中へ下降すると、急
速に消耗、消失してしまう。小さなコ−クス層への負荷
が減少し、大きなコ−クス塊及び被溶解材２のみに電磁
誘導電力が吸収されるため効率のよい溶解が行われる。
【００１７】炉底部に積層したコ−クス塊の大きさを変
化させ、周波数３Ｈｚ、コイル電圧１０００Ｖ、炭素材
総重量６０ｋｇで加熱した時の、コ−クス塊の大きさと
入力との関係を表１に示す。
化させ、周波数３Ｈｚ、コイル電圧１０００Ｖ、炭素材
総重量６０ｋｇで加熱した時の、コ−クス塊の大きさと
入力との関係を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】また、一般的なキュポラ溶解及び、るつぼ
型誘導溶解と、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を比較したものを表２に示す。この
時の被溶解材の配合は、鋼屑を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、ほ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優れており、表２
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。
型誘導溶解と、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を比較したものを表２に示す。この
時の被溶解材の配合は、鋼屑を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、ほ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優れており、表２
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。
【００２０】
【表２】
【００２１】かかる実施例から明らかになるように、本
発明によれば、滞留する溶湯により小塊炭素材の消耗、
消失の促進がはかられ、電磁誘導電力が効率良く炭素材
及び被溶解材に吸収されるので、溶湯を高温に維持でき
る。また、ガス流動の少ない強還元性の雰囲気で被溶解
材が溶解・加熱されるため、スラグの発生が著しく減少
しチル深さの浅い良質の金属が得られる。
発明によれば、滞留する溶湯により小塊炭素材の消耗、
消失の促進がはかられ、電磁誘導電力が効率良く炭素材
及び被溶解材に吸収されるので、溶湯を高温に維持でき
る。また、ガス流動の少ない強還元性の雰囲気で被溶解
材が溶解・加熱されるため、スラグの発生が著しく減少
しチル深さの浅い良質の金属が得られる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、小さな炭素塊の消耗、
消失が促進され、電磁誘導電力は大きな炭素塊と被溶解
材および滞留する溶湯に吸収されるので、炉内を高温に
保ち、効率の良い溶解と、強還元性の雰囲気の精錬作用
により良質の金属を連続的に、しかも工業的に得ること
が出来るという効果を奏する。
消失が促進され、電磁誘導電力は大きな炭素塊と被溶解
材および滞留する溶湯に吸収されるので、炉内を高温に
保ち、効率の良い溶解と、強還元性の雰囲気の精錬作用
により良質の金属を連続的に、しかも工業的に得ること
が出来るという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の装置の全体構成の要部を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明に用いる炉の詳細を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に用いる炉の炉頂から炉の内部を見た平
面図である。
面図である。
１…炭素材， ２…被溶解材， ３…電磁コイル， ４…耐火材， ５…樋， ６…供給手段， ７…前炉， ８…高周波電源， ９…制御手段， １０…投入口， １１…炉， １２…出湯口， １３…ダム， １４…電力制御装置。
Claims (15)
- 【請求項１】炉底部あるいは炉壁下部に出湯口が設けら
れ、炉底部に溶湯が滞留する構造を有し、炉上部に被溶
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炭素材上に被溶解材を
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、溶解し、溶湯
の一部を常時炉底部に滞留させ、小塊化した炭素材を前
記滞留する溶湯にて消耗、消失を促進させるとともに、
残り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、前記滞留する溶湯量を制御
し、かつ前記誘導加熱により炭素材に与える熱量と前記
滞留する溶湯に与える熱量および被溶解材に与える熱量
との比率を制御することにより、出湯口から流出する溶
湯の温度及び炭素量を調節してなることを特徴とする加
熱溶解方法。 - 【請求項２】上記滞留する溶湯量を制御するにあたり、
上記炉底部は平坦かつ水平をなし、時間当り溶解量の２
〜２０％の溶融金属が滞留するように炉底部に設けた出
湯口のまわりにダムを巡らす、あるいは、炉壁に出湯口
を設けることを特徴とする請求項１記載の加熱溶解方
法。 - 【請求項３】上記ダムと炉壁に近い部分に切り欠きをい
れ、溶解時は、このダムと誘導電磁力にて炉底部の中心
から切り欠きまでの半径内に溶湯を滞留させ、溶解終了
後は前記ダムに設けた切り欠きから溶湯を炉外に流出さ
せることを特徴とする請求項１記載の加熱溶解方法。 - 【請求項４】上記滞留する溶湯量を制御するにあたり、
上記電磁誘導加熱のための電源において、電力あるいは
周波数のうちのいずれか一つを制御し、電磁力で盛り上
がる滞留溶湯の量を調節することを特徴とする請求項１
記載の加熱溶解方法。 - 【請求項５】電磁誘導溶解開始直後、初期溶湯を炉底部
に滞留させ、これを電磁誘導加熱することにより溶解開
始直後の炉内温度を短時間に上昇させ、作業開始直後か
ら高温の溶湯を得ることを特徴とする請求項１記載の加
熱溶解方法。 - 【請求項６】上記熱量の比率の制御が、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−タのうちのいずれか一つを制御すること、およ
び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−タのうちの残り
の二つのうちのいずれか一つを制御することを特徴とす
る請求項１記載の加熱溶解方法。 - 【請求項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−を印加すること
により行われることを特徴とする請求項１記載の加熱溶
解方法。 - 【請求項８】炉底部あるいは炉壁下部に出湯口が設けら
れて、炉底部に溶湯が滞留する構造を有し、炉上部を被
溶解材投入口とすると共に、その内部に炭素材が積層さ
れるように構成され、かつ、前記被溶解材投入口を通し
て前記積層した炭素材上に被溶解材が投入されるように
構成された炉と、前記炉底部炭素材層から被溶解材層の
所定高さに至る加熱必要領域に相当する前記溶解炉本体
外周部領域に設けられた電磁コイルと、前記電磁コイル
に給電する高周波エネルギ−印加手段と、前記高周波エ
ネルギ−を制御する手段とを備え、炉内の空気の流通を
実質的に遮断した状態で溶解し、しかも前記電磁コイル
内領域に滞留する溶湯の量を制御し、および積層される
炭素材の積層高さに応じて炭素材と被溶解材に与える誘
導加熱量の比率を制御することにより、出湯温度を制御
し得ることを特徴とする加熱溶解装置。 - 【請求項９】上記滞留する溶湯量を制御するにあたり、
炉底部を平坦にし、時間あたり溶解量の２〜２０％の溶
融金属が滞留するように炉底部出湯口まわりにダムを巡
らして、あるいは炉壁に出湯口を設けることを特徴とす
る請求項８記載の加熱溶解装置。 - 【請求項１０】上記ダムと炉壁に近い部分に切り欠きを
いれ、溶解時には、このダムと誘導電磁力にて炉底部の
中心から切り欠きまでの半径内に溶湯を滞留させ、溶解
終了後は、前記ダムに設けた切り欠きから溶湯を炉外に
流出することを特徴とする請求項８記載の加熱溶解装
置。 - 【請求項１１】上記滞留する溶湯の量を制御するに当
り、出力、あるいは周波数の制御により電磁力で炉底部
分に盛り上がった滞留溶湯の量を制御することを特徴と
する請求項８記載の加熱溶解装置。 - 【請求項１２】空気の流通が実質的に遮断された炉内に
おいて炭素材と滞留金属の接触面積を出力、あるいは周
波数で制御することにより溶湯中の炭素量が調整された
溶湯を得ることを特徴とする請求項８記載の加熱溶解装
置。 - 【請求項１３】電磁誘導用開始直後、初期溶湯を炉底部
に滞留させ、これを電磁誘導加熱することにより溶解開
始直後の炉内温度を短時間に上昇させ、作業開始直後か
ら高温の溶湯を得ることを特徴とする請求項８記載の加
熱溶解装置。 - 【請求項１４】上記誘導加熱量の比率を制御するにあた
り、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−タのうちのいずれか一つを
制御することと、上記積層した炭素材の量に対しての被
溶解材の投入量を変化させることによって、前記パラメ
−タのうちの残りの二つのうちのいずれか一つを制御す
ることとからなる請求項８記載の加熱溶解装置。 - 【請求項１５】溶湯を炉底部に滞留させて、発熱量の低
下している小塊炭素材を消耗、消失させ、コ−クスの量
を一定に維持できることを特徴とする請求項８記載の加
熱溶解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056458A JPH05231777A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 加熱溶解方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056458A JPH05231777A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 加熱溶解方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231777A true JPH05231777A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13027661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056458A Pending JPH05231777A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 加熱溶解方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05231777A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282956U (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-27 | ||
| JPH0561411A (ja) * | 1991-02-28 | 1993-03-12 | Ishizaki Shizai Kk | 巻き付けタイプの表示帯とその製造方法 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056458A patent/JPH05231777A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282956U (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-27 | ||
| JPH0561411A (ja) * | 1991-02-28 | 1993-03-12 | Ishizaki Shizai Kk | 巻き付けタイプの表示帯とその製造方法 |
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