JPH0545067A - 溶解炉装置 - Google Patents
溶解炉装置Info
- Publication number
- JPH0545067A JPH0545067A JP19814891A JP19814891A JPH0545067A JP H0545067 A JPH0545067 A JP H0545067A JP 19814891 A JP19814891 A JP 19814891A JP 19814891 A JP19814891 A JP 19814891A JP H0545067 A JPH0545067 A JP H0545067A
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- JP
- Japan
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- heat source
- temperature
- furnace
- temperature heat
- cooling device
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- Pending
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】溶解炉装置において、開放容器の健全性を保持
するために流出せざるを得ない熱エネルギを効率的に回
収することができ、それによって熱効率の大幅な向上を
図る。 【構成】るつぼ型の開放容器１１と、その外周側に設け
られた冷却装置１２との間に、その開放容器１１を高温
熱源、冷却装置を低温熱源とする熱電変換素子１８を設
ける。高温熱源および低温熱源の温度をそれぞれ測定す
る温度測定装置２２，２３を設ける。各温度測定装置２
２，２３からの出力信号を受けて熱電変換素子１８の出
力電力を制御する制御装置２０を設ける。
するために流出せざるを得ない熱エネルギを効率的に回
収することができ、それによって熱効率の大幅な向上を
図る。 【構成】るつぼ型の開放容器１１と、その外周側に設け
られた冷却装置１２との間に、その開放容器１１を高温
熱源、冷却装置を低温熱源とする熱電変換素子１８を設
ける。高温熱源および低温熱源の温度をそれぞれ測定す
る温度測定装置２２，２３を設ける。各温度測定装置２
２，２３からの出力信号を受けて熱電変換素子１８の出
力電力を制御する制御装置２０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高融点金属または高蒸発
点金属の溶融または蒸発等に適用される溶解炉装置に係
り、特に熱効率の向上を図った溶解炉装置に関する。
点金属の溶融または蒸発等に適用される溶解炉装置に係
り、特に熱効率の向上を図った溶解炉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高融点金属または高蒸発点金属の溶融ま
たは蒸発用として、るつぼ型の炉容器を有する溶解炉装
置が適用されることは従来よく知られている。
たは蒸発用として、るつぼ型の炉容器を有する溶解炉装
置が適用されることは従来よく知られている。
【０００３】このものにおいて、加熱源の熱効率を高め
るため、または容器内の溶融金属の温度を高くする目的
で、炉容器に断熱材等を用いて熱の流出を抑制すること
が行われている。
るため、または容器内の溶融金属の温度を高くする目的
で、炉容器に断熱材等を用いて熱の流出を抑制すること
が行われている。
【０００４】ところで、特に高融点の金属の溶融または
蒸発等に際して、炉容器の耐熱温度以上の高温が必要と
なる場合があり、このような場合には炉容器の健全性保
持のため炉容器の外側に冷却装置を設けて、その容器を
冷却する等の手段を講じる必要がある。
蒸発等に際して、炉容器の耐熱温度以上の高温が必要と
なる場合があり、このような場合には炉容器の健全性保
持のため炉容器の外側に冷却装置を設けて、その容器を
冷却する等の手段を講じる必要がある。
【０００５】図４はこのような冷却装置付きの溶解炉装
置の従来例を示している。すなわち、るつぼ型の炉容器
１の容器壁外面側が、水ジャケット型の冷却装置２によ
って覆われ、冷却装置２には、冷却水入口３および冷却
水出口４が設けられている。このように構成された溶解
炉の外側に加熱源として電子銃５が設けられ、容器内に
収容した被溶融物である金属６に加熱粒子線である電子
ビーム７が照射されるようになっている。
置の従来例を示している。すなわち、るつぼ型の炉容器
１の容器壁外面側が、水ジャケット型の冷却装置２によ
って覆われ、冷却装置２には、冷却水入口３および冷却
水出口４が設けられている。このように構成された溶解
炉の外側に加熱源として電子銃５が設けられ、容器内に
収容した被溶融物である金属６に加熱粒子線である電子
ビーム７が照射されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の冷却装置付き溶解炉装置では、冷却装置２による炉
容器１の冷却が、溶解作用の熱効率低下の要因となる問
題がある。つまり、炉容器の健全性を保持するために冷
却水によって熱エネルギが流出することを許容せざるを
得ないが、この流出する熱エネルギが多量となり、これ
が熱効率低下の要因となっている。
来の冷却装置付き溶解炉装置では、冷却装置２による炉
容器１の冷却が、溶解作用の熱効率低下の要因となる問
題がある。つまり、炉容器の健全性を保持するために冷
却水によって熱エネルギが流出することを許容せざるを
得ないが、この流出する熱エネルギが多量となり、これ
が熱効率低下の要因となっている。
【０００７】なお、これまで炉容器の温度を時間的また
は空間的に制御することによって熱効率向上を図ること
が種々試みられているが、必ずしも十分な成果が得られ
ていない。
は空間的に制御することによって熱効率向上を図ること
が種々試みられているが、必ずしも十分な成果が得られ
ていない。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、炉容器の健全性を保持するために流出せざるを
得ない熱エネルギを効率的に回収することができ、それ
によって熱効率の大幅な向上が図れる溶解炉装置を提供
することを目的とする。
もので、炉容器の健全性を保持するために流出せざるを
得ない熱エネルギを効率的に回収することができ、それ
によって熱効率の大幅な向上が図れる溶解炉装置を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、るつぼ型の開放した炉容器と、この炉
容器の容器壁外面側に設けられた冷却装置とを有する溶
解炉装置において、前記炉容器と冷却装置との間にその
炉容器を高温熱源、冷却装置を低温熱源とする熱電変換
素子を設けるとともに、前記高温熱源および低温熱源の
温度をそれぞれ測定する温度測定装置を設け、かつ前記
各温度測定装置からの出力信号を受けて前記熱電変換素
子の出力電力を制御する制御装置を設けたことを特徴と
する。
達成するために、るつぼ型の開放した炉容器と、この炉
容器の容器壁外面側に設けられた冷却装置とを有する溶
解炉装置において、前記炉容器と冷却装置との間にその
炉容器を高温熱源、冷却装置を低温熱源とする熱電変換
素子を設けるとともに、前記高温熱源および低温熱源の
温度をそれぞれ測定する温度測定装置を設け、かつ前記
各温度測定装置からの出力信号を受けて前記熱電変換素
子の出力電力を制御する制御装置を設けたことを特徴と
する。
【００１０】
【作用】上述した本発明によると、炉容器の健全性を保
持するために流出せざるを得ない熱エネルギを、熱電変
換素子によって電力の形で回収することができるので、
これにより熱効率の大幅な向上が図れるようになる。
持するために流出せざるを得ない熱エネルギを、熱電変
換素子によって電力の形で回収することができるので、
これにより熱効率の大幅な向上が図れるようになる。
【００１１】また、熱電変換素子から出力される電力は
制御装置によって制御され、これにより熱電変換素子の
高温熱源である炉容器と低温熱源である冷却装置との間
の熱流量が変化するので、炉容器の温度が制御できるよ
うになる。
制御装置によって制御され、これにより熱電変換素子の
高温熱源である炉容器と低温熱源である冷却装置との間
の熱流量が変化するので、炉容器の温度が制御できるよ
うになる。
【００１２】なお、熱電変換素子を空間的に分割して配
置し、その分解した各熱電変換素子の出力電力を個別的
に制御するようにすれば、空間的に細分化された状態で
炉容器の温度制御が行えるようになる。
置し、その分解した各熱電変換素子の出力電力を個別的
に制御するようにすれば、空間的に細分化された状態で
炉容器の温度制御が行えるようになる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。
明する。
【００１４】本実施例では、るつぼ型の炉容器１１の略
全体を被覆する状態で水ジャケット型の冷却装置１２が
設けられている。冷却装置１２には冷却水入口１３と冷
却水出口１４とが設けられている。炉容器１１の外側に
は加熱源として電子銃１５が設けられ、容器内に収容し
た被溶融物である金属１６に加熱粒子線である電子ビー
ム１７が照射されるようになっている。
全体を被覆する状態で水ジャケット型の冷却装置１２が
設けられている。冷却装置１２には冷却水入口１３と冷
却水出口１４とが設けられている。炉容器１１の外側に
は加熱源として電子銃１５が設けられ、容器内に収容し
た被溶融物である金属１６に加熱粒子線である電子ビー
ム１７が照射されるようになっている。
【００１５】このものにおいて、炉容器１１と冷却装置
１２との間の略領域に熱電変換素子１８が設けられてい
る。この熱電変換素子１８は、炉容器１１を高温熱源、
冷却装置１２を低温熱源として発電を行うもので、炉容
器１１の上端部から導出された熱電変換素子１８の電気
出力端子１９が、制御装置２０に出力線２１を介して接
続されている。なお、炉容器１１と熱電変換素子１８と
の間には、これらの接触により一定の熱抵抗が形成され
るが、その熱抵抗の値としては、例えば熱電変換素子１
８の電気出力端子１９を開放した場合には炉容器１１の
温度がその耐熱温度以上になるように、また電気出力端
子１９を短絡した場合には耐熱温度以下になるように設
定されている。
１２との間の略領域に熱電変換素子１８が設けられてい
る。この熱電変換素子１８は、炉容器１１を高温熱源、
冷却装置１２を低温熱源として発電を行うもので、炉容
器１１の上端部から導出された熱電変換素子１８の電気
出力端子１９が、制御装置２０に出力線２１を介して接
続されている。なお、炉容器１１と熱電変換素子１８と
の間には、これらの接触により一定の熱抵抗が形成され
るが、その熱抵抗の値としては、例えば熱電変換素子１
８の電気出力端子１９を開放した場合には炉容器１１の
温度がその耐熱温度以上になるように、また電気出力端
子１９を短絡した場合には耐熱温度以下になるように設
定されている。
【００１６】また、高温熱源である炉容器１１および低
温熱源である冷却装置１２には、これらの温度をそれぞ
れ測定する温度測定装置として温度センサ２２，２３が
設けられ、これら各温度センサ２２，２３は信号線２
４，２５を介して制御装置２０に接続されている。
温熱源である冷却装置１２には、これらの温度をそれぞ
れ測定する温度測定装置として温度センサ２２，２３が
設けられ、これら各温度センサ２２，２３は信号線２
４，２５を介して制御装置２０に接続されている。
【００１７】制御装置２０は、温度センサ２２，２３に
よって検出された炉容器１１および冷却装置１２の温度
信号を受け、これに基づいて熱電変換素子１８からの電
気出力を制御するようになっている。また、この制御装
置２０の電気出力端子２６は、例えば電子銃１５の電源
その他の装置に接続されて、熱電変換素子１８での出力
電力の利用が図れるようになっている。次に作用を説明
する。電子銃１５から発する電子ビーム１７によって炉
容器１１内の金属１６が加熱され、これにより溶融また
は蒸発が行われる。
よって検出された炉容器１１および冷却装置１２の温度
信号を受け、これに基づいて熱電変換素子１８からの電
気出力を制御するようになっている。また、この制御装
置２０の電気出力端子２６は、例えば電子銃１５の電源
その他の装置に接続されて、熱電変換素子１８での出力
電力の利用が図れるようになっている。次に作用を説明
する。電子銃１５から発する電子ビーム１７によって炉
容器１１内の金属１６が加熱され、これにより溶融また
は蒸発が行われる。
【００１８】この加熱作用によって炉容器１１が熱せら
れて高温となり、この炉容器１１の容器壁が熱電変換素
子１８の高温熱源となる。この炉容器１１と、低温熱源
としての冷却装置１２との温度差によって熱電変換素子
１８において発電作用が行われる。そして、制御装置２
０においては、温度センサ２２，２３で測定された炉容
器１１の温度および冷却装置１２の温度により熱電変換
素子１８からの電気出力が制御される。これにより、炉
容器１１から冷却装置１２への熱流量が変化するので、
炉容器１１の温度を所定の設定温度に制御することがで
きる。なお、制御装置２０においては、電気出力端子２
６を介して電力供給が行われる装置の必要に応じた変換
がなされ、これにより回収した電気の再利用が容易に行
われる。以上のように構成した本実施例によれば、炉容
器１１を耐熱温度を越えない範囲で、かつ熱効率を向上
するうえで十分な温度になるように制御されるので、炉
容器１１の健全性を損なわずに熱効率を上昇することが
できる。
れて高温となり、この炉容器１１の容器壁が熱電変換素
子１８の高温熱源となる。この炉容器１１と、低温熱源
としての冷却装置１２との温度差によって熱電変換素子
１８において発電作用が行われる。そして、制御装置２
０においては、温度センサ２２，２３で測定された炉容
器１１の温度および冷却装置１２の温度により熱電変換
素子１８からの電気出力が制御される。これにより、炉
容器１１から冷却装置１２への熱流量が変化するので、
炉容器１１の温度を所定の設定温度に制御することがで
きる。なお、制御装置２０においては、電気出力端子２
６を介して電力供給が行われる装置の必要に応じた変換
がなされ、これにより回収した電気の再利用が容易に行
われる。以上のように構成した本実施例によれば、炉容
器１１を耐熱温度を越えない範囲で、かつ熱効率を向上
するうえで十分な温度になるように制御されるので、炉
容器１１の健全性を損なわずに熱効率を上昇することが
できる。
【００１９】また、炉容器１１を耐熱温度以下に保持す
るために冷却装置１２へ流出せざるを得ない熱エネルギ
の一部は、電気エネルギとして回収できるので、溶解炉
装置全体としてのエネルギ効率の向上も図れる。
るために冷却装置１２へ流出せざるを得ない熱エネルギ
の一部は、電気エネルギとして回収できるので、溶解炉
装置全体としてのエネルギ効率の向上も図れる。
【００２０】なお、以上の一実施例では、一組の熱電変
換素子１８および制御装置２０等を含む構成としたが、
本発明は必ずしもそのようなものに限らず、熱電変換素
子１８を空間的に複数に分割して配置するとともに、そ
れに対応して制御装置２０等も分解し、各熱電変換素子
１８に対応して出力電力を個別的に制御するようにして
もよい。例えば図３に示した溶解炉装置では、熱電変換
素子１８が炉容器１１の中央部から断熱部２７を介して
左右に分割され、これにより２組に分割構成された熱電
変換素子１８ａ，１８ｂを有する構成となっている。こ
の例では、分割された各熱電変換素子１８ａ，１８ｂに
対応して、２系統の温度センサ２２ａ，２２ｂ，２３
ａ，２３ｂおよび制御装置２０ａ，２０ｂ等がそれぞれ
設けられる。
換素子１８および制御装置２０等を含む構成としたが、
本発明は必ずしもそのようなものに限らず、熱電変換素
子１８を空間的に複数に分割して配置するとともに、そ
れに対応して制御装置２０等も分解し、各熱電変換素子
１８に対応して出力電力を個別的に制御するようにして
もよい。例えば図３に示した溶解炉装置では、熱電変換
素子１８が炉容器１１の中央部から断熱部２７を介して
左右に分割され、これにより２組に分割構成された熱電
変換素子１８ａ，１８ｂを有する構成となっている。こ
の例では、分割された各熱電変換素子１８ａ，１８ｂに
対応して、２系統の温度センサ２２ａ，２２ｂ，２３
ａ，２３ｂおよび制御装置２０ａ，２０ｂ等がそれぞれ
設けられる。
【００２１】このような構成によれば、分割された各制
御装置によって設定温度を変えることにより炉容器およ
びその内部の金属の温度を左右に勾配を有するものとす
る等、空間的に細分化された状態で炉容器の温度制御が
行えるので、さらに緻密な制御が可能となり、一層の熱
効率向上が図れるようになる。
御装置によって設定温度を変えることにより炉容器およ
びその内部の金属の温度を左右に勾配を有するものとす
る等、空間的に細分化された状態で炉容器の温度制御が
行えるので、さらに緻密な制御が可能となり、一層の熱
効率向上が図れるようになる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る溶解炉装置
によれば、炉容器と冷却装置との間に、熱電変換素子を
設けるとともに、その熱電変換素子から出力される電力
を制御装置で制御することにより、炉容器の熱効率の向
上およびその炉容器に収容した金属の温度制御が可能と
なる等の効果が奏される。
によれば、炉容器と冷却装置との間に、熱電変換素子を
設けるとともに、その熱電変換素子から出力される電力
を制御装置で制御することにより、炉容器の熱効率の向
上およびその炉容器に収容した金属の温度制御が可能と
なる等の効果が奏される。
【図１】本発明の一実施例を縦断面を用いて示す構成
図。
図。
【図２】図１の平面図。
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図４】従来例を示す図。
１１ 炉容器 １２ 冷却装置 １８ 熱電変換素子 ２０ 制御装置 ２２，２３ 温度測定装置（温度センサ）
Claims (1)
- 【請求項１】 るつぼ型の開放した炉容器と、この炉容
器の容器壁外面側に設けられた冷却装置とを有する溶解
炉装置において、前記炉容器と冷却装置との間にその炉
容器を高温熱源、冷却装置を低温熱源とする熱電変換素
子を設けるとともに、前記高温熱源および低温熱源の温
度をそれぞれ測定する温度測定装置を設け、かつ前記各
温度測定装置からの出力信号を受けて前記熱電変換素子
の出力電力を制御する制御装置を設けたことを特徴とす
る溶解炉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19814891A JPH0545067A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 溶解炉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19814891A JPH0545067A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 溶解炉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545067A true JPH0545067A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16386261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19814891A Pending JPH0545067A (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 溶解炉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545067A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19536237A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Innentemperaturen bei hüttentechnischen Anlagen |
| DE19536236A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Innenwandtemperaturen bei mehrwändigen Gefäßen, insbesondere von Hochtemperaturaggregaten, wie z. B. Öfen in der Metallurgie oder der chemischen Verfahrenstechnik |
| CN103712465A (zh) * | 2012-10-05 | 2014-04-09 | 光洋热系统股份有限公司 | 热处理装置 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP19814891A patent/JPH0545067A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19536237A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Innentemperaturen bei hüttentechnischen Anlagen |
| DE19536236A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Innenwandtemperaturen bei mehrwändigen Gefäßen, insbesondere von Hochtemperaturaggregaten, wie z. B. Öfen in der Metallurgie oder der chemischen Verfahrenstechnik |
| DE19536237B4 (de) * | 1995-09-28 | 2005-06-09 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Innentemperaturen bei hüttentechnischen Anlagen |
| DE19536236B4 (de) * | 1995-09-28 | 2005-06-09 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Innenwandtemperaturen bei mehrwändigen Gefäßen, insbesondere von Hochtemperaturaggregaten, wie z. B. Öfen in der Metallurgie oder der chemischen Verfahrenstechnik |
| CN103712465A (zh) * | 2012-10-05 | 2014-04-09 | 光洋热系统股份有限公司 | 热处理装置 |
| CN103712465B (zh) * | 2012-10-05 | 2016-04-20 | 光洋热系统股份有限公司 | 热处理装置 |
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