JPH0611266A - 非反応性の雰囲気において材料を溶融して排出する誘導炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ５００ｋｇから数トンの範囲にまで達する多
量の金属装入量を、溶融して排出することができる誘導
炉を提供する。 【構成】 閉鎖プレート４が、ローラ１０を用いて直線
的に走行可能な車台９に配置されていて、該車台に傾転
台８が、排出口５ａの両側に位置している同軸的な２つ
の傾転軸受Ｌ₁，Ｌ₂を用いて支承されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非反応性の雰囲気にお
いて材料を溶融して排出する誘導炉であって、開口と該
開口に配属された閉鎖プレートとを備えた真空密な炉室
が設けられており、開口に配属された閉鎖プレートの後
ろに、少なくとも１つの誘導コイルによって取り囲まれ
ていて排出口を備えた傾転可能なるつぼが設けられてお
り、閉鎖プレートにはさらに、誘導コイルにコイル電流
と冷却水とを供給するための供給導管を備えた回転貫通
部が配置されている形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４３３１８２８号明細書に基
づいて公知の上記形式の誘導炉では、回転案内部は旋回
可能な炉ドアに位置しており、片側のつまり片持ち式の
支承部で、溶融るつぼと、この溶融るつぼを取り囲む誘
導コイルとを保持している。このように構成されている
ことによって、炉ドアはねじれ力によって付加的に負荷
され、そしてこのようなねじれ力は、炉室に対する炉ド
アのシールに不都合な影響を及ぼす。さらに、るつぼ及
び誘導コイルのためのただ１つの軸受である回転貫通部
にも、当該箇所において不可欠なシールを損なうおそれ
のある傾転力によって負荷が加えられる。従って公知の
誘導炉は、比較的小さな材料量を溶融するためにしか適
しておらず、このことは、コイル電流を供給するための
滑り接触の使用からも推測することができる。冷却水の
供給は複数のホースと１つのホースドラムとを介して行
われ、このホースドラム自体はまた、回転貫通部を貫い
て延びている剛性の管路と接続されている。従って公知
の配置形式は、最大で２つの部分から成る誘導コイルへ
の給電のためにしか適していない。また、誘導コイルへ
の冷却水供給及び電流供給のためのスリーブ結合部は、
炉室内部に位置しているので、真空運転時において非シ
ール性が生じた場合には、これは重大な運転障害を生ぜ
しめることになる。

【０００３】このような誘導炉においては非反応性の雰
囲気が生ぜしめられるべきである、という記載は、真空
運転と、通常圧における保護ガス下における運転と、大
気圧を下回る圧力における保護ガス下における運転と
を、含んでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の誘導炉を改良して、５００ｋｇ
から数トンの範囲にまで達する多量の金属装入量を、溶
融して排出するのにも適している誘導炉を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、閉鎖プレートが、ローラを用いて
直線的に走行可能な車台に配置されていて、該車台に傾
転台が、排出口の両側に位置している同軸的な２つの傾
転軸受を用いて支承されている。

【０００６】

【発明の効果】本発明のように構成されていると、閉鎖
プレートがねじれ力によって負荷されることはなくな
り、この結果閉鎖プレートと炉室との間におけるフレー
ム状のシール部材が、装入重量によって少なくとも大き
な影響を受けることは回避される。

【０００７】さらにまた、るつぼと誘導コイルとが両側
において支承されていることによって、回転貫通部が、
さもないと生じる傾転モーメントによる負荷から解放さ
れ、この結果回転運動もしくは旋回運動の軽快さ及び及
びシール部材も同様に、装入重量によって少なくとも大
きな影響を受けることは回避される。結局、排出口の両
側に傾転軸受が配置されていることによって、回転中心
を少なくとも排出口のオーバフロー縁のすぐ近くに位置
させることが可能であり、これによって、回転軸線又は
傾転軸線がるつぼ軸線のほぼ真ん中を延びている先行技
術におけるよりも、極めて合目的的な排出が可能にな
る。

【０００８】本発明の特に有利な構成では、回転貫通部
が、両傾転軸受のうちの一方の傾転軸受である。

【０００９】本発明の別の有利な構成では、回転貫通部
が、中空円筒形の内側の軸受体を有しており、該軸受体
が、るつぼに向いた側の端面において、絶縁材料製のプ
レートによって閉鎖されていて、該プレートに、誘導コ
イルに通じる供給導管を貫通させるための栓体ブシュが
挿入されており、軸受体が外側に位置している端縁部
に、傾転駆動装置と係合するための歯車を有している。

【００１０】このように構成されていると、回転貫通部
の負荷を軸受体の長さにわたって分配することができ
る。さらにこれによって、回転貫通部の内部に、解離可
能な水密なねじ締結部を、誘導コイルへの供給導管に取
り付けることが可能になる。このように構成されている
と、水密なねじ締結部を、炉室における真空又は保護ガ
ス雰囲気を損なうことなしに、解離することができる。

【００１１】さらに、不安定な案内を甘受する必要なし
に、炉室からのるつぼの走出を可能にするために、本発
明のさらに別の有利な構成では、車台を支持するための
ローラが、炉室の底部に位置固定に固定されており、炉
室の閉鎖プレートがその外側において下縁部の範囲に支
持ローラを有していて、該支持ローラが走行レールに沿
って走行可能である。

【００１２】

【実施例】次に図面につき本発明の実施例を説明する。

【００１３】図１には、金属を溶融して排出するために
構成されている誘導炉１が示されている。この誘導炉１
は、方形の開口３を備えた真空密な炉室２を有してお
り、この炉室２の開口３は、図示の運転位置においては
閉鎖プレート４によって真空密に閉鎖されている。この
閉鎖プレート４の後ろにはるつぼ５が配置されており、
このるつぼ５は誘導コイル６によって取り囲まれてい
る。このるつぼは、オーバフロー縁部５ｂを備えた排出
口５ａを有している（図２）。

【００１４】閉鎖プレート４には回転貫通部７が配置さ
れており、この回転貫通部７については図２を参照しな
がらさらに詳しく述べる。この回転貫通部７は傾転軸線
Ａ−Ａに対して回転対称的に構成されており、同時に、
るつぼ５のための一方の傾転軸受Ｌ₁を形成している。
傾転軸受Ｌ₁には、傾転台８の前方の鉛直な脚８ａが回
動不能に固定されており、この傾転台８の後方の鉛直な
脚８ｂは、その上端部で第２の傾転軸受Ｌ₂に開口して
いる。前方の脚８ａと後方の脚８ｂとは、その下端部に
おいて傾倒プラットホーム８Ｃを介して互いに結合され
ている。

【００１５】後方の傾倒軸受Ｌ₂は、車台９の鉛直な支
持９ａの上端部に位置しており、この場合車台９は、そ
の下側範囲に、走行面９ｄを備えている互いに平行でか
つ水平な２つのレール９ｂ，９ｃを有している。これら
のレール９ｂを用いて、車台９は全部で６つのローラ１
０の上を走行可能である（図１及び図４参照）。レール
９ｂ，９ｃは横材９ｅによって互いに結合されている。

【００１６】ローラ１０は真空室２の底部２ａに位置固
定に取り付けられており、従ってレール９ｂ，９ｃは最
後部のローラを越えて突出している余剰部を有していな
くてはならず、この余剰部の受容部のために後方の室壁
２ｂには、相応に成形されたポケット２ｃが配置されて
いる。レール９ｂ，９ｃの前端部は、閉鎖プレート４と
堅く結合されている。この閉鎖プレート４はその外側面
４ａにおいて下縁部４ｂの範囲に付加的な支持ローラ１
１を有しており、これらの支持ローラ１１は外側の走行
レール１２に沿って転動する。支持ローラ１１は閉鎖プ
レート４と共に走行可能であり、従って、誘導炉の全走
行可能部分、つまり閉鎖プレート４と車台９と傾転台８
と誘導コイル６を有するるつぼ５とは、レール９ｂ，９
ｃがもはや最後部のローラ１０に乗っていない場合にお
いても、常にその安定した状態を維持することができ
る。

【００１７】図２においては、図１に示されたのと同じ
部材には等しい符号が付けられている。回転貫通部７
は、外側の軸受レース１３を有しており、この軸受レー
スには真空密に、図示されていないころがり軸受を用い
て中空円筒形の内側の軸受体１４が支承されている。こ
の軸受体１４はるつぼ５に向いた側の端面において、絶
縁材料から成るプレート１５によって真空密に閉鎖され
ており、このプレート１５には、誘導コイル６に通じる
供給導管１７を貫通させるための栓体ブシュ１６が挿入
されている。このように構成されていることによって、
軸受体１４の内部には円筒形の中空室１８が形成され、
この中空室１８には、解離可能でかつ水密なねじ締結部
１９が供給導管１７に位置している。図示の実施例では
供給導管１７は、冷媒によって貫流される管路であり、
内側の導管区分１７ａによって誘導コイル６と接続され
ており、この場合誘導コイル６は、図示されていない３
つの個別コイルから成っているので、これらの個別コイ
ルに三相交流を供給することによって、金属湯において
撹拌作用が生ぜしめられる。

【００１８】このように組み合わせられた電流及び水の
ための供給導管の外部における設置方式は、先行技術に
属するものであり、公知であるので、これについてさら
に詳しく述べることは省く。そしてこれらの導管は、閉
鎖プレート４に固定されているブラケット２０に懸吊さ
れている。

【００１９】軸受体１４はその外側に位置している端縁
部に、歯車２１を有しており、この歯車２１には傾転駆
動装置２２が係合している。この傾転駆動装置２２は、
図３に示されているように、ピストンロッド２３ａを備
えた油圧シリンダ２３から成っており、この場合このピ
ストンロッド２３ａは、回転貫通部７の歯車２１に巻き
掛けられているリンクチェーン２４と結合されている。
ピストンロッド２３ａが引き戻されて、これによってリ
ンクチェーン２４に引張り力が加えられることによっ
て、傾転台８は傾転軸線Ａ−Ａを中心にして旋回させら
れる。図２及び図３から分かるように、排出口５ａもし
くはそのオーバフロー縁５ｂは傾転軸線Ａ−Ａの直ぐ近
くに位置しており、これによってこのオーバフロー縁５
ｂは、溶湯の排出時に、つまり、るつぼ５の傾斜角の増
大時に、オーバフロー縁５ｂの下に設置されている図示
されていない金型又は鋳型に対してほとんど相対運動を
行わない。

【００２０】溶湯の排出中にるつぼ５を備えた傾転台８
がどのような運動を実施するかは、図４から分かる。こ
の場合傾転台８の後方の下縁部は、傾転軸線Ａ−Ａを中
心にして円形軌道Ｃに沿って運動する。溶融位置におい
て、傾転台８の傾転プラットホーム８ｃ及びるつぼ５の
上縁部は、水平な位置を占めている。そして鉱滓排出を
実施するためには傾転台８は溶融位置を越えて、るつぼ
縁部の後方の区分が前方の区分よりも下方に位置するよ
うな傾斜位置にもたらされることが必要である。

【００２１】誘導炉１に鋳型又は金型を装入するため
に、炉室２は、図１及び図３に示された排出口５ａの位
置の範囲に別の開口２５を有しており、この開口２５の
前には、スライドプレート２７を備えたスライド室２６
が配置されている。このスライド室２６の前にはさらに
ロックゲート室２８が位置しており、このロックゲート
室２８はその外側においてロックゲート弁２９によって
閉鎖されている。スライドプレート２７とロックゲート
弁２９との択一的な操作によって、誘導炉１にはロック
ゲート室２８を通して鋳型又は金型を装入することが可
能であり、そしてこの場合鋳型又は金型は、排出口５ａ
の下における適当な位置にもたらされることができる。
閉鎖プレート４及びロックゲート室２８は、図４に示さ
れているように、炉室２の互いに直角を成して位置して
いる２つの側に位置している。このように構成されてい
ることによって、誘導炉１はいわば連続的に運転するこ
とが可能である。るつぼ５への装入のために、図４にお
いてはるつぼの溶融位置のために示されているるつぼ軸
線Ｔの上には、装入開口３０が示されており、この装入
開口３０には、ロックゲート機能を備えた装入容器が装
着されることができる。

【００２２】図５からさらに分かるように、傾転台８の
前方の脚８ａはプレートから成っており、このプレート
の後縁部８ｄは、傾転プラットホーム８ｃの後縁部にま
で延びている。

【００２３】同様に、傾転台８の後方の脚８ｄの上端部
は、斜めステー３１を介して傾転プラットホーム８ｃの
別の後縁部と結合されている。斜めステー３１はほぼ中
央において別の斜めステー３２によって、傾転プラット
ホーム８ｃの前方範囲と結合されており、この結果、排
出中においてもるつぼ５の振動は完全に防止されてい
る。図５にはさらに付加的にドアフランジ３３が示され
ており、このドアフランジ３３には、ここには図示され
ていない軸受レース１３が結合されている。絶縁材料か
ら成っているプレート１５にはさらに、掃気導管３５の
ための別の貫通部３４が設けられており、この掃気導管
３５を介して、るつぼ５内の溶湯は例えばアルゴンによ
って掃気されることができる。

【００２４】傾転プラットホーム８ｃには回転支承装置
３６が設けられており、この回転支承装置３６によって
るつぼ５はその軸線Ｔを中心にして回転可能である。こ
の回転支承装置は、いわゆる空気フィルム・モジュール
として構成されていて、２２ｍｍまでのストロークを可
能にしており、しかしながら回転運動時にはこの２２ｍ
ｍのストロークのうちのほぼ４ｍｍだけしか利用されな
い。

【００２５】本発明による誘導炉は以下に記載の利点を
有している： − 炉室内に油圧接続部が存在しておらず、 − 炉室内に水ホースだけが存在しており、 − 炉室内に電流ケーブルが存在しておらず、 − 炉室内に解離可能な導管結合部が存在しておらず、 − 炉室内に駆動エレメントが存在しておらず、 − るつぼの運転が、炉室内部においても、走出された
状態において炉室外部においても可能であり、 − るつぼ及び誘導コイルにおける保守作業並びに組立
て及び分解が、炉室外部において、つまり炉室内に作業
員が入ることなしに、可能であり、 − 迅速なるつぼ交換が可能であり、 − 各溶融作業後における検査及び掃除が、交換結合部
を切り離すことなしに、炉室外部において可能であり、 − 溶融運転を含めた全炉能力を、炉室外部においても
可能であり、 − チャージ重量の上限が実質的に存在しておらず、 − 傾転力が、炉ケーシングに導入されるのではなく、
傾転台によって受け止められ、 − 誘導コイルへの力導入が行われない。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘導炉を回転貫通部の範囲において誘導炉を断
面した鉛直断面図である。

【図２】図１に示された回転貫通部を拡大して示す図で
ある。

【図３】誘導コイルを備えたるつぼを平面図で示すと共
に、傾転軸線Ａ−Ａに沿った誘導炉全体を水平断面して
示す図である。

【図４】るつぼの傾転運動をストロボスコープ式に示す
と共に、誘導炉全体の内部を示す側面図である。

【図５】下方位置を占めている傾転台を拡大して示す、
図４に相当する図である。

【符号の説明】 １ 誘導炉、 ２ 炉室、 ２ａ 底部、 ２ｂ 室
壁、 ２ｃ ポケット、３ 開口、 ４ 閉鎖プレー
ト、 ５ るつぼ、 ５ａ 排出口、 ５ｂ オーバフ
ロー縁、 ６ 誘導コイル、 ７ 回転貫通部、 ８
傾転台、 ９ 車台、 ９ａ 支持、 ９ｂ，９ｃ レ
ール、 ９ｄ 走行面、 ９ｅ 横材、１０ ローラ、
１１ 支持ローラ、 １２ 走行レール、 １３ 軸
受レース、 １４ 軸受体、 １５ プレート、 １６
栓体ブシュ、 １７ 供給導管、 １７ａ 導管区
分、 １８ 中空室、 １９ ねじ締結部、 ２０ ブ
ラケット、 ２１ 歯車、 ２２ 傾転駆動装置、 ２
３ 油圧シリンダ、 ２３ａピストンロッド、 ２４
リンクチェーン、 ２５ 開口、 ２６ スライド室、
２７ スライドプレート、 ２８ ロックゲート室、
２９ ロックゲート弁、 ３０ 装入開口、 ３１，
３２ 斜めステー、 ３３ ドアフランジ、３４ 貫通
部、 ３５ 掃気ガラス導管、 ３６ 回転支承装置

フロントページの続き (72)発明者 アルフレート ヘン ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ アル ベルト−アインシュタイン−シュトラーセ ６ (72)発明者 ミヒャエル シェーファー ドイツ連邦共和国 アルテンシュタット アム ロートラント 28 (72)発明者 ハンス−ヨハン ケマー ドイツ連邦共和国 レーダーマルク アル ベルト−アインシュタイン−シュトラーセ １ (72)発明者 オットー シュテンツェル ドイツ連邦共和国 グリュンダウ ４ フ ォンホイザーシュトラーセ 50

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非反応性の雰囲気において材料を溶融し
   て排出する誘導炉であって、開口と該開口に配属された
   閉鎖プレートとを備えた真空密な炉室が設けられてお
   り、開口に配属された閉鎖プレートの後ろに、少なくと
   も１つの誘導コイルによって取り囲まれていて排出口を
   備えた傾転可能なるつぼが設けられており、閉鎖プレー
   トにはさらに、誘導コイルにコイル電流と冷却水とを供
   給するための供給導管を備えた回転貫通部が配置されて
   いる形式のものにおいて、閉鎖プレート（４）が、ロー
   ラ（１０）を用いて直線的に走行可能な車台（９）に配
   置されていて、該車台に傾転台（８）が、排出口（５
   ａ）の両側に位置している同軸的な２つの傾転軸受（Ｌ
   ₁，Ｌ₂）を用いて支承されていることを特徴とする、非
   反応性の雰囲気において材料を溶融して排出する誘導
   炉。
2. 【請求項２】 回転貫通部（７）が、両傾転軸受のうち
   の一方の傾転軸受（Ｌ₁）である、請求項１記載の誘導
   炉。
3. 【請求項３】 回転貫通部（７）が、中空円筒形の内側
   の軸受体（１４）を有しており、該軸受体（１４）が、
   るつぼ（５）に向いた側の端面において、絶縁材料製の
   プレート（１５）によって閉鎖されていて、該プレート
   （１５）に、誘導コイル（６）に通じる供給導管（１
   ７）を貫通させるための栓体ブシュ（１６）が挿入され
   ており、軸受体（１４）が外側に位置している端縁部
   に、傾転駆動装置（２２）と係合するための歯車（２
   １）を有している、請求項２記載の誘導炉。
4. 【請求項４】 供給導管（１７）が、回転貫通部（７）
   のプレート（１５）の、るつぼ（５）とは反対の側に、
   解離可能でかつ水密なねじ締結部（１９）を備えてい
   る、請求項３記載の誘導炉。
5. 【請求項５】 傾転駆動装置（２２）が油圧シリンダ
   （２３）と、該油圧シリンダ（２３）によって引張り負
   荷されるリンクチェーン（２４）とを有しており、該リ
   ンクチェーン（２４）が、回転貫通部（７）の歯車（２
   １）に巻き掛けられている、請求項３記載の誘導炉。
6. 【請求項６】 車台（９）を支持するためのローラ（１
   ０）が、炉室（２）の底部（２ａ）に位置固定に固定さ
   れており、炉室（２）の閉鎖プレート（４）がその外側
   （４ａ）において下縁部（４ｂ）の範囲に支持ローラ
   （１１）を有していて、該支持ローラ（１１）が走行レ
   ール（１２）に沿って走行可能である、請求項１記載の
   誘導炉。
7. 【請求項７】 るつぼ（５）が傾転台（８）において、
   溶融位置において鉛直な軸線（Ｔ）を中心にして回転可
   能に支承されている、請求項１記載の誘導炉。
8. 【請求項８】 回転支承装置（３６）が空気クッション
   ・軸受から成っている、請求項７記載の誘導炉。