JPH0539435Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は例えばアルミニウムなどの非鉄金属
材料のチツプ材を溶解するための溶解炉に関する
ものである。

従来の技術 非鉄金属チツプ材の溶解装置として電磁誘導攪
拌作用をもつた低周波誘導炉や電磁誘導樋を利用
した装置などが知られているが、溶解対象物であ
るチツプ材は密度が低いために溶解電力が掛りに
くく、その傾向は低密度材料ほど顕著であり、溶
解電力費が嵩むなどの問題がある。そこでチツプ
材の溶解に、エネルギーコストの安い反射炉を使
用し、さらに燃焼排ガスの有する熱をも有効利用
することが行なわれている。

例えば特開昭56−162391号の装置は本出願人が
提案したものであるが、その装置は、ロータリキ
ルンなどの流動乾燥兼予熱装置に溶解炉の排ガス
管を接続し、燃焼排ガスの有する熱によつてチツ
プ材の予熱および乾燥を行ない、またその流動乾
燥兼予熱装置の排出口を溶解管に接続し、溶解炉
から汲み上げた溶湯をその溶解管に供給すること
により、予熱乾燥されたチツプ材を溶湯に接触さ
せて溶解するよう構成したものである。また特開
昭59−56077号公報には、溶解室に隣接してるつ
ぼを配置し、溶解室から汲み上げた溶湯を旋回流
としてるつぼに供給する一方、チツプ材をシユー
タによつてるつぼに供給し、さらにシユータを燃
焼排ガスを導くよう耐火材で包囲してチツプ材を
予熱する構成の装置が記載されている。

考案が解決しようとする問題点 しかるに本出願人が既に提案した前記の特開昭
56−162391号の装置では、燃焼排ガスの有する熱
でチツプ材の予熱乾燥を行なうので、廃熱回収を
ある程度行なうことができるが、チツプ材に付着
していた切削油などが加熱蒸発してそのまま排ガ
スと共に下流側に送られ、またその際に燃焼が生
じた場合に黒煙が発生して排ガスと共に排出され
るおそれがあること、チツプ材の溶解に伴つて溶
湯から熱が奪われ、溶湯温度が下がることなど、
未だ改良すべき点があつた。

また特開昭59−56077号公報に記載された装置
においても、シユータから投入するチツプ材の予
熱を排ガスの有する熱によつて行なうことができ
るのが、その場合にチツプ材に付着していた切削
油などが蒸発し、もしくは燃焼して有害蒸気や黒
煙が発生するおそれがあり、かつチツプ材が溶解
潜熱を奪うことにより溶湯温度が低下する問題も
あつた。

この考案は上記の事情に鑑み、熱効率が良く、
また排ガス対策の容易な溶解炉を提供することを
目的とするものである。

問題点を解決するための手段 前述した問題点は、チツプ材を燃焼排ガスによ
つて予熱乾燥させた後に溶湯に接触させて溶解し
ていることに起因していることに着目し、この考
案では、先ずチツプ材を溶湯の旋回流に投入し、
しかる後その溶湯を燃焼排ガスに対して対向流と
なるよう流す構成とすることにより、上記の目的
を達成するものである。より具体的には、この考
案は、反射炉本体に連通させて設けた煙道の所定
箇所に、底部に流出口を形成したるつぼを、その
流出口を煙道内に臨ませて配置し、またそのるつ
ぼには、前記反射炉本体内の溶湯を汲み上げて旋
回流として流出させるノズルとチツプ材投入口と
を開口させて接続したことを特徴とするものであ
る。

作 用 この考案の溶解炉では、常時発生する燃焼排ガ
スによつてるつぼが予熱されており、そのるつぼ
にチツプ材が投入されるとともに、反射炉本体か
ら汲み上げた溶湯がノズルから旋回流として供給
される。るつぼに投入されたチツプ材は溶湯に接
触することにより、加熱されて溶解するが、その
際に溶湯から顕熱および潜熱を奪うので、溶湯の
温度が低下し、また付着していた切削油などが燃
焼する。このようにして温度が低下した溶湯や付
着物の燃焼によつて生じたガスは、るつぼの底部
に形成してある流出口から煙道内に流出する。チ
ツプ材を溶かした溶湯は煙道を反射炉本体に向け
て流下し、これに対して燃焼排ガスは煙道を上昇
流となつて流れるので、両者は対向流となり、し
たがつてチツプ材に顕著および潜熱を奪われて温
度の低下した溶湯は煙道内を流れる間に燃焼排ガ
スから熱を受けて充分加熱昇温される。またその
場合、煙道の内部は還元雰囲気であるから、溶湯
の酸化は抑制される。他方、チツプ材の付着物の
燃焼によつて生じた黒煙などの排ガスは、煙道内
を流れる反射炉本体からの燃焼排ガスのアフター
バーニングによつて再度燃焼させられ、大気にそ
のまま放出し得る程度に浄化される。

実施例 つぎにこの考案の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。

第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示
す図であつて、反射炉本体１は基体部２と天井蓋
３とから構成されており、基体部２の内部は耐火
材フイルタ４によつて主室２ａと副室２ｂとに区
画され、副室２ｂには、溶湯ポンプ５と温度計６
ならびに溶湯レベル７とが配置されている。また
基体部２の側壁のうち、溶湯８の湯面とほぼ同一
の高さの位置から斜め上方に向けて煙道９が設け
られている。他方、天井蓋３のうち前記主室２ａ
に対応する部分には溶解用バーナ１０が設けられ
ており、このバーナ１０に接続した制御弁１１を
前記温度計６の出力信号に基づいて制御すること
により、燃焼量すなわち熱量を調整するようにな
つている。

前記煙道９の先端部付近には、ほぼ下半分を煙
道９内に挿入した状態でるつぼ１２が配置されて
いる。このるつぼ１２の底部中央には流出口１３
が形成され、また上端部付近には、前記溶湯ポン
プ５の吐出口に連通させたノズル１４が、中心か
ら外れた位置でほぼ接線方向に向けて接続されて
おり、さらにるつぼ１２の上部には、切削屑など
のチツプ材１５を収容したホツパ１６からチツプ
材１５を投下する投入口すなわちフイーダ１７が
配置されている。

そして煙道９には、ダンパ１８を備えた排ガス
ダクト１９が接続されている。

上記の溶解炉では、バーナ１０による熱によつ
て溶湯が加熱され、またバーナ１０で燃料を燃焼
させることにより生じた排ガスＧは煙道９を通つ
て排ガスダクト１９から外部放出され、したがつ
て煙道９内に設置してあるるつぼ１２は排ガスＧ
の有する熱によつて予熱・保温される。チツプ材
１５を溶解するには、前記溶湯ポンプ５によつて
反射炉本体１内の溶湯８をるつぼ１２に供給する
とともに、チツプ材１５をフイダー１７によつて
るつぼ１２内に投入する。その場合、ノズル１４
がるつぼ１２に対してその接線方向に向けて配置
されているから、溶湯８はるつぼ１２の内部で旋
回流となり、その攪拌作用によりチツプ材１５は
るつぼ１２内で溶湯８に分散混合される。チツプ
材１５を溶解させることにより温度の低下した溶
湯８は、るつぼ１２の底部中央に形成した流出口
１３から煙道９内に流出し、煙道９の内部を反射
炉本体１に向けて流下するが、煙道９の内部はバ
ーナ１０の燃焼によつて生じた高温の排ガスＧが
上昇流となつて流れているので、溶湯流と排ガス
流とが対向流となつて両者の間の熱交換が促進さ
れ、その結果、溶湯８は排ガスＧの有する熱によ
つて加熱される。すなわちるつぼ１２内に供給さ
れた溶湯８は、チツプ材１５に顕熱および溶解の
ための潜熱が奪われて温度が低下するが、その低
下分の熱すなわちチツプ材１５の顕熱分および潜
熱分の熱を排ガスＧから回収することになる。な
おこの場合、煙道９の内部はO₂濃度が５％以下
の還元焔雰囲気であるから、溶湯８の酸化が極め
て低く抑えられる。

またチツプ材１５に付着していた切削油などは
溶湯８から熱を受けて燃焼するが、その燃焼の結
果生じた黒煙などの排ガスは溶湯８と共に煙道９
に流入し、ここで高温の排ガスＧに接触すること
により、更に燃焼が生じ、二酸化炭素などに無害
化されて排ガスダクト１９から放出される。

考案の効果 以上の説明から明らかなようにこの考案の溶解
炉によれば、チツプ材を溶湯の旋回流に投入して
溶解させるためのるつぼを、反射炉本体に付属す
る煙道の内部に設置したから、反射炉本体から生
じる高温の燃焼排ガスによつてるつぼを常時加熱
保温でき、したがつてるつぼの予熱のためのバー
ナが不要であるうえに、廃熱の回収率が良好とな
り、さらにるつぼの温度変化が少なくなることに
より、熱衝撃などによるるつぼの耐久性の低下を
防止することができる。またるつぼ内の溶湯は、
その底部に形成した流出口から煙道の内部に流出
するとともに、煙道の内部を燃焼排ガスに対して
対向流となつて流れるので、チツプ材の溶解のた
めにチツプ材の顕熱分および潜熱分の熱を奪われ
て温度の低下した溶湯と高温排ガスとの熱交換が
促進されて溶湯温度が上昇し、排ガスから熱回収
が良好に行なわれる。またるつぼから煙道の内部
には、チツプ材に付着していた切削油などの燃焼
に伴う黒煙などの排ガスも流入し、その排ガスは
反射炉本体から生じる高温排ガスの熱によつて更
に燃焼して無害化され、したがつてこの考案の溶
解炉では、排ガスに関する環境対策設備を簡素化
することができる。そしてこの考案の溶解炉で
は、チツプ材を溶解させた溶湯を還元雰囲気の煙
道を通つて反射炉本体に送るから、溶湯の酸化損
失を従来になく低く抑えることができる。総じて
この考案の溶解炉によれば、チツプ材の顕熱およ
び溶解潜熱、るつぼの予熱のための熱などを排ガ
スから回収できるので、熱効率が格段に良好とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の概略的な縦断正
面図、第２図は同縦断側面図、第３図は同平面図
である。 １……反射炉本体、５……溶湯ポンプ、８……
溶湯、９……煙道、１２……るつぼ、１３……流
出口、１４……ノズル、１５……チツプ材、１７
……フイーダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 反射炉本体に連通させて設けた煙道の所定箇所
   に、底部に流出口を形成したるつぼが、その流出
   口を煙道内に臨ませて配置され、またそのるつぼ
   には、前記反射炉本体内の溶湯を汲み上げて旋回
   流として流出させるノズルとチツプ材投入口とが
   開口するよう接続されていることを特徴とする溶
   解炉。