JPH06158189A - 金属加熱溶解方法及び溶解装置 - Google Patents
金属加熱溶解方法及び溶解装置Info
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- JPH06158189A JPH06158189A JP4316873A JP31687392A JPH06158189A JP H06158189 A JPH06158189 A JP H06158189A JP 4316873 A JP4316873 A JP 4316873A JP 31687392 A JP31687392 A JP 31687392A JP H06158189 A JPH06158189 A JP H06158189A
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- metal
- melting
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/20—Arc remelting
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/22—Furnaces without an endless core
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/34—Arrangements for circulation of melts
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- Furnace Details (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】スクラップなどの被溶解材を直接誘導加熱して
溶解し、溶解された金属を加熱昇温部に導き、さらに誘
導加熱により必要な温度の溶湯を得ること。 【構成】予熱溶解部１に投入された被溶解材６は、誘導
コイル１ａで予熱溶解され、溶融物は連結部３を通って
加熱昇温部に溜められ、誘導コイル２ａで必要温度まで
加熱され溶湯７となる。溶湯７は適宜出湯口４を開いて
取り出される。また、必要に応じて雰囲気ガス導入口５
から各種ガスが導入できる。さらに出湯口４を開いてお
けば連続的に溶湯を取り出すことができる。 【効果】従来間歇溶解しかできなかった誘導加熱法で、
金属材料を連続的に溶解し取り出すことができる。ま
た、溶解中の雰囲気を自由に制御でき、高効率の溶解が
行える。さらに亜鉛鋼板中の亜鉛等は予熱部に冷却板を
置くことにより、分離回収が可能である。
溶解し、溶解された金属を加熱昇温部に導き、さらに誘
導加熱により必要な温度の溶湯を得ること。 【構成】予熱溶解部１に投入された被溶解材６は、誘導
コイル１ａで予熱溶解され、溶融物は連結部３を通って
加熱昇温部に溜められ、誘導コイル２ａで必要温度まで
加熱され溶湯７となる。溶湯７は適宜出湯口４を開いて
取り出される。また、必要に応じて雰囲気ガス導入口５
から各種ガスが導入できる。さらに出湯口４を開いてお
けば連続的に溶湯を取り出すことができる。 【効果】従来間歇溶解しかできなかった誘導加熱法で、
金属材料を連続的に溶解し取り出すことができる。ま
た、溶解中の雰囲気を自由に制御でき、高効率の溶解が
行える。さらに亜鉛鋼板中の亜鉛等は予熱部に冷却板を
置くことにより、分離回収が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼、アルミなどの金属
を連続的に加熱溶融し、更に不純物を分離精製して資源
として再利用できる道を開く金属加熱溶解方法及び溶解
装置に関するものである。
を連続的に加熱溶融し、更に不純物を分離精製して資源
として再利用できる道を開く金属加熱溶解方法及び溶解
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に電力を利用した金属の溶解炉は、
例えばキュポラのように連続的に溶解を行うことが困難
なため、被金属溶解材（以下、被溶解材と略称）を投入
して溶解・昇温した後、溶解した金属を出湯する間歇式
溶解方法を採用している。このため連続鋳造装置に溶湯
を供給する場合等には複数の溶解炉を稼働させる必要が
あった。
例えばキュポラのように連続的に溶解を行うことが困難
なため、被金属溶解材（以下、被溶解材と略称）を投入
して溶解・昇温した後、溶解した金属を出湯する間歇式
溶解方法を採用している。このため連続鋳造装置に溶湯
を供給する場合等には複数の溶解炉を稼働させる必要が
あった。
【０００３】また、最近では電力を利用して、キュポラ
のように連続溶解が可能な炉が開発され、電磁誘導加熱
溶解方式による鋳鉄の高効率連続溶解装置が実用化され
つつある。この種の電磁誘導加熱溶解装置としては、例
えば特開昭６３−２２３４８６号公報や特開平２−２２
５６３０号公報が挙げられる。
のように連続溶解が可能な炉が開発され、電磁誘導加熱
溶解方式による鋳鉄の高効率連続溶解装置が実用化され
つつある。この種の電磁誘導加熱溶解装置としては、例
えば特開昭６３−２２３４８６号公報や特開平２−２２
５６３０号公報が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁誘導加熱溶解装置は、主として鋳鉄の溶解を目
的としたものであるため、溶湯の加熱にコークスの如き
炭素質の発熱体を使用しており、炭素が溶融金属材料に
吸収されるため、本発明が対象とする例えば鋼のような
低炭素の鉄の溶解には適さなかった。
来の電磁誘導加熱溶解装置は、主として鋳鉄の溶解を目
的としたものであるため、溶湯の加熱にコークスの如き
炭素質の発熱体を使用しており、炭素が溶融金属材料に
吸収されるため、本発明が対象とする例えば鋼のような
低炭素の鉄の溶解には適さなかった。
【０００５】また、各種産業廃棄物として多量に発生す
る亜鉛メッキ鋼板（以下、亜鉛鋼板と略称）を電磁誘導
炉で溶解する場合には、亜鉛が耐火材中に侵入し耐火材
の寿命を著しく短くし、更に亜鉛の回収は難しく、酸化
物として集塵機で捕収するが、一部は溶湯中に不純物と
して混入するため純度良好な鉄の溶湯が得られ難いとい
う問題がある。このため、鋳鉄の溶解に原料として亜鉛
鋼板を利用する場合には電気炉を断念して公害の多いキ
ュポラ溶解に戻す事態も見受けられるが、亜鉛の回収は
困難であり、根本的な解決策にはなっていないのが実情
である。
る亜鉛メッキ鋼板（以下、亜鉛鋼板と略称）を電磁誘導
炉で溶解する場合には、亜鉛が耐火材中に侵入し耐火材
の寿命を著しく短くし、更に亜鉛の回収は難しく、酸化
物として集塵機で捕収するが、一部は溶湯中に不純物と
して混入するため純度良好な鉄の溶湯が得られ難いとい
う問題がある。このため、鋳鉄の溶解に原料として亜鉛
鋼板を利用する場合には電気炉を断念して公害の多いキ
ュポラ溶解に戻す事態も見受けられるが、亜鉛の回収は
困難であり、根本的な解決策にはなっていないのが実情
である。
【０００６】このように従来からある電力による溶解炉
は基本的には間歇出湯であり、上記連続溶解装置も、鋳
鉄・銅以外の金属、例えば鋼やアルミ等の溶解は発熱体
に炭素を使用することから金属中に炭素が必要以上に含
有され、また、炭化物を作る等の問題で溶解に適さなか
った。また、鋼については近年増加した亜鉛鋼板の亜鉛
除去がクローズアップされている。
は基本的には間歇出湯であり、上記連続溶解装置も、鋳
鉄・銅以外の金属、例えば鋼やアルミ等の溶解は発熱体
に炭素を使用することから金属中に炭素が必要以上に含
有され、また、炭化物を作る等の問題で溶解に適さなか
った。また、鋼については近年増加した亜鉛鋼板の亜鉛
除去がクローズアップされている。
【０００７】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１の目的は連続的
に溶湯が得られ、しかも亜鉛鋼板等を効率良く処理回収
可能な金属の加熱溶解方法を、そして第２の目的はその
溶解装置を、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１の目的は連続的
に溶湯が得られ、しかも亜鉛鋼板等を効率良く処理回収
可能な金属の加熱溶解方法を、そして第２の目的はその
溶解装置を、それぞれ提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記本発明の第１の目的
は、予熱溶解部内に積層された被溶解固体金属材を電磁
誘導加熱により予熱・溶解する工程と、前記溶解された
溶湯を炉下部から連続的に排出する工程と、前記排出さ
れた溶湯を加熱昇温部に受けて更に電磁誘導加熱する工
程と、加熱されて温度の上昇した溶湯を出湯口から出湯
する工程とを有して成る金属加熱溶解方法により、達成
される。これにより被溶解材を連続的に炉に投入すれ
ば、効率的に溶解され溶湯を出湯口から連続的に出湯さ
せることができる。また、被溶解材を加熱する工程で発
生する亜鉛の如き低沸点金属の蒸気を蒸着回収するため
に、例えば冷却板等の温度差を利用した捕収手段を炉内
に抜き差し自在に挿入することにより、前記低沸点金属
を有用物として分離・回収することもできる。更に上記
加熱昇温部内を通って予熱溶解部内に、上記被溶解固体
金属材中の不純物と容易に化合し、溶湯から分離、除去
できる雰囲気ガスを送り込み、前記予熱溶解部、加熱昇
温部の何れか、もしくは両者で不純物を除去する工程を
付加して溶湯の純度を向上させることができる。例え
ば、雰囲気を酸化性に制御することにより、酸化し易い
不純物を酸化させスラグとして除去することが可能であ
る。
は、予熱溶解部内に積層された被溶解固体金属材を電磁
誘導加熱により予熱・溶解する工程と、前記溶解された
溶湯を炉下部から連続的に排出する工程と、前記排出さ
れた溶湯を加熱昇温部に受けて更に電磁誘導加熱する工
程と、加熱されて温度の上昇した溶湯を出湯口から出湯
する工程とを有して成る金属加熱溶解方法により、達成
される。これにより被溶解材を連続的に炉に投入すれ
ば、効率的に溶解され溶湯を出湯口から連続的に出湯さ
せることができる。また、被溶解材を加熱する工程で発
生する亜鉛の如き低沸点金属の蒸気を蒸着回収するため
に、例えば冷却板等の温度差を利用した捕収手段を炉内
に抜き差し自在に挿入することにより、前記低沸点金属
を有用物として分離・回収することもできる。更に上記
加熱昇温部内を通って予熱溶解部内に、上記被溶解固体
金属材中の不純物と容易に化合し、溶湯から分離、除去
できる雰囲気ガスを送り込み、前記予熱溶解部、加熱昇
温部の何れか、もしくは両者で不純物を除去する工程を
付加して溶湯の純度を向上させることができる。例え
ば、雰囲気を酸化性に制御することにより、酸化し易い
不純物を酸化させスラグとして除去することが可能であ
る。
【０００９】上記第２の目的は、炉内に積層された被溶
解固体金属材を第１の電磁誘導加熱手段により予熱・溶
解する予熱溶解部と、前記溶解された溶湯を炉下部から
連続的に排出する手段と、前記排出された溶湯を受けて
第２の電磁誘導加熱手段により更に高温に加熱する加熱
昇温部と、前記加熱昇温部の出湯口から高温に昇温され
た溶湯を出湯する手段とを具備して成る金属溶解装置に
より、達成される。
解固体金属材を第１の電磁誘導加熱手段により予熱・溶
解する予熱溶解部と、前記溶解された溶湯を炉下部から
連続的に排出する手段と、前記排出された溶湯を受けて
第２の電磁誘導加熱手段により更に高温に加熱する加熱
昇温部と、前記加熱昇温部の出湯口から高温に昇温され
た溶湯を出湯する手段とを具備して成る金属溶解装置に
より、達成される。
【００１０】以下、本発明装置を実用化するに際して好
ましい構成例について説明する。
ましい構成例について説明する。
【００１１】（１）予熱溶解部は積層充填された被溶解
材を誘導加熱して溶解するものであるから上部に投入
口、下部に溶けた溶湯を排出する排出口（加熱溶解部と
加熱昇温部の連結部）を設け、装置外周に誘導コイルを
設ける。
材を誘導加熱して溶解するものであるから上部に投入
口、下部に溶けた溶湯を排出する排出口（加熱溶解部と
加熱昇温部の連結部）を設け、装置外周に誘導コイルを
設ける。
【００１２】（２）上記排出口は溶解したばかりの流動
性の悪い金属、特に酸化性雰囲気の場合には大量に発生
するスラグ等を流し出すものであるから、加熱昇温部か
ら高温のガスが通じる比較的大きな開口部が設定され
る。また、場合よってはロストル状のもので加熱昇温部
とつなぐことも可能である。
性の悪い金属、特に酸化性雰囲気の場合には大量に発生
するスラグ等を流し出すものであるから、加熱昇温部か
ら高温のガスが通じる比較的大きな開口部が設定され
る。また、場合よってはロストル状のもので加熱昇温部
とつなぐことも可能である。
【００１３】（３）また、例えば亜鉛鋼板のように加熱
により低沸点の金属蒸気（亜鉛）が発生する場合には、
その捕収手段として例えば予熱溶解部において低沸点金
属（亜鉛）が蒸発する温度域に可及的に誘導コイルによ
り発生する磁束を切断しない方向に複数枚の冷却板を放
射状に挿入し、亜鉛を蒸着させ適宜冷却板を取り出し亜
鉛を分離、回収することが可能である。また、その他の
捕収手段として、予熱溶解部内に金属蒸気捕収口と、金
属蒸気を捕収する低温部と、その内部を負圧にするため
の吸引口とを具備した金属蒸気捕収室を配設し、この吸
引口を炉外に設けた減圧ポンプ等の吸引手段に接続する
ようにしてもよい。
により低沸点の金属蒸気（亜鉛）が発生する場合には、
その捕収手段として例えば予熱溶解部において低沸点金
属（亜鉛）が蒸発する温度域に可及的に誘導コイルによ
り発生する磁束を切断しない方向に複数枚の冷却板を放
射状に挿入し、亜鉛を蒸着させ適宜冷却板を取り出し亜
鉛を分離、回収することが可能である。また、その他の
捕収手段として、予熱溶解部内に金属蒸気捕収口と、金
属蒸気を捕収する低温部と、その内部を負圧にするため
の吸引口とを具備した金属蒸気捕収室を配設し、この吸
引口を炉外に設けた減圧ポンプ等の吸引手段に接続する
ようにしてもよい。
【００１４】（４）加熱昇温部は、予熱溶解部から溶融
して流れ込んだ溶融金属を更に必要な温度まで加熱する
ものであるから適当な容量を有したるつぼ状の装置で一
方が加熱昇温部とつながり、他方に溢れた溶湯を出湯で
きる出湯口を備え、外周に誘導コイルを配置する。
して流れ込んだ溶融金属を更に必要な温度まで加熱する
ものであるから適当な容量を有したるつぼ状の装置で一
方が加熱昇温部とつながり、他方に溢れた溶湯を出湯で
きる出湯口を備え、外周に誘導コイルを配置する。
【００１５】（５）不純物を酸化除去したい場合には予
熱溶解部の金属溶融部分までを空気などを使用した酸化
性雰囲気とし、不純物をスラグ中に移行させ、その後加
熱昇温部までをＣＯ、Ｈ2等の還元性雰囲気とすれば良
い。すなわち、上記予熱溶解部内、もしくは加熱昇温部
内を通って前記予熱溶解部内に雰囲気ガスを送りこむ雰
囲気ガス供給装置を配設して、被溶解材から除去したい
不純物の種類に対応した適切な酸化／還元雰囲気ガスを
選択して供給すれば良い。
熱溶解部の金属溶融部分までを空気などを使用した酸化
性雰囲気とし、不純物をスラグ中に移行させ、その後加
熱昇温部までをＣＯ、Ｈ2等の還元性雰囲気とすれば良
い。すなわち、上記予熱溶解部内、もしくは加熱昇温部
内を通って前記予熱溶解部内に雰囲気ガスを送りこむ雰
囲気ガス供給装置を配設して、被溶解材から除去したい
不純物の種類に対応した適切な酸化／還元雰囲気ガスを
選択して供給すれば良い。
【００１６】（６）加熱昇温部の出湯口からは予熱溶解
部から供給される分だけ連続的に出湯されるが、出湯口
を一時閉鎖して溶湯を溜め込み必要な時にこれを開き必
要な量の溶湯を得ることのできる間歇出湯装置とするこ
とも出来る。
部から供給される分だけ連続的に出湯されるが、出湯口
を一時閉鎖して溶湯を溜め込み必要な時にこれを開き必
要な量の溶湯を得ることのできる間歇出湯装置とするこ
とも出来る。
【００１７】（７）予熱溶解部と加熱昇温部とを上下に
配置するに際し、両者の炉心軸を同軸上に配置するか、
もしくは炉心軸を相互の電磁誘導による干渉を効果的に
低減できる距離だけ互いにずらして配設することが望ま
しく、両者を溶湯及びガスを流すための連結部を介して
連結する。
配置するに際し、両者の炉心軸を同軸上に配置するか、
もしくは炉心軸を相互の電磁誘導による干渉を効果的に
低減できる距離だけ互いにずらして配設することが望ま
しく、両者を溶湯及びガスを流すための連結部を介して
連結する。
【００１８】（８）加熱昇温部には炉の下部もしくは炉
側面に出湯口を設けるが、出湯口の構造を溶湯が一定以
上溜ると溢れ出るオーバーフロー方式とすることもで
き、ここに取鍋を配置すれば出湯を常時、容易に受け取
ることができる。また、加熱昇温部内に加圧ガスもしく
は耐火材ブロックを押し込むことにより必要な時に必要
な量の溶湯を出湯口から出湯できるように、出湯口に間
歇出湯装置を配設してもよい。また、連結部から離れた
加熱昇温部の上部に開閉自在の窓を設け、炉内観察、保
守点検ができるようにしてもよい。
側面に出湯口を設けるが、出湯口の構造を溶湯が一定以
上溜ると溢れ出るオーバーフロー方式とすることもで
き、ここに取鍋を配置すれば出湯を常時、容易に受け取
ることができる。また、加熱昇温部内に加圧ガスもしく
は耐火材ブロックを押し込むことにより必要な時に必要
な量の溶湯を出湯口から出湯できるように、出湯口に間
歇出湯装置を配設してもよい。また、連結部から離れた
加熱昇温部の上部に開閉自在の窓を設け、炉内観察、保
守点検ができるようにしてもよい。
【００１９】（９）予熱溶解部内及び加熱昇温部内にそ
れぞれ温度測定手段を配設し、さらに前記温度測定手段
の出力信号に基づいて加熱昇温部内の温度を予熱溶解部
内の温度よりも常に高く設定する温度制御手段を設け、
加熱昇温部内の温度管理を自動化することもできる。通
常、予熱溶解部の温度は、被溶解材の融点に略近い温度
に設定し、加熱昇温部は融点よりも十分に高い温度に設
定する。例えば、鋼材の場合は、予熱溶解部の温度を約
１５４０℃に、加熱昇温部の温度を約１７００℃に設定
する。
れぞれ温度測定手段を配設し、さらに前記温度測定手段
の出力信号に基づいて加熱昇温部内の温度を予熱溶解部
内の温度よりも常に高く設定する温度制御手段を設け、
加熱昇温部内の温度管理を自動化することもできる。通
常、予熱溶解部の温度は、被溶解材の融点に略近い温度
に設定し、加熱昇温部は融点よりも十分に高い温度に設
定する。例えば、鋼材の場合は、予熱溶解部の温度を約
１５４０℃に、加熱昇温部の温度を約１７００℃に設定
する。
【００２０】以上の構成から被溶解材として、例えば
鋼、アルミ、銅、鋳鉄等の殆ど総ての金属（合金を含
む）を連続的に効率良く溶解することが出来る。
鋼、アルミ、銅、鋳鉄等の殆ど総ての金属（合金を含
む）を連続的に効率良く溶解することが出来る。
【００２１】
【作用】上述したように本発明の金属の加熱溶解法及び
溶解装置によれば、予熱溶解部中に積層された被溶解材
は第１の誘導加熱コイルから誘導電力を供給されて発熱
し、遂には溶解する。溶解した溶湯は加熱昇温部に入り
必要な温度まで更に第２の誘導加熱コイルから誘導電力
を供給されて加熱され、後工程の鋳造に必要な温度の溶
湯が得られる。従来の電磁誘導加熱のように発熱媒体と
してコークス等の炭素を使用せず、被溶解材自身を発熱
媒体とするものであるため溶湯中に炭素が入ることがな
い。また、被溶解材中の不純物を除去するために、炉内
の雰囲気を不純物と反応し易いガス雰囲気とすることに
より不純物をスラグとして、また、ガス化して除去する
ことができる。ガス雰囲気としては酸化性、もしくは還
元性、場合によっては窒素等の中性（不活性ガス）雰囲
気とすることができる。
溶解装置によれば、予熱溶解部中に積層された被溶解材
は第１の誘導加熱コイルから誘導電力を供給されて発熱
し、遂には溶解する。溶解した溶湯は加熱昇温部に入り
必要な温度まで更に第２の誘導加熱コイルから誘導電力
を供給されて加熱され、後工程の鋳造に必要な温度の溶
湯が得られる。従来の電磁誘導加熱のように発熱媒体と
してコークス等の炭素を使用せず、被溶解材自身を発熱
媒体とするものであるため溶湯中に炭素が入ることがな
い。また、被溶解材中の不純物を除去するために、炉内
の雰囲気を不純物と反応し易いガス雰囲気とすることに
より不純物をスラグとして、また、ガス化して除去する
ことができる。ガス雰囲気としては酸化性、もしくは還
元性、場合によっては窒素等の中性（不活性ガス）雰囲
気とすることができる。
【００２２】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明
する。 〈実施例１〉図１は、本発明の加熱溶解方法及び加熱溶
解装置の一実施例を説明する装置要部の断面図を示して
いる。同図において、１は予熱溶解部で、外周には第１
の電磁誘導加熱手段を構成する誘導コイル１ａが設けら
れている。２は溶解した溶湯を受けて加熱する加熱昇温
部で、外周には第２の電磁誘導加熱手段を構成する誘導
コイル２ａが設けられている。３は予熱溶解部１で溶解
した金属を通し、また、加熱昇温部から予熱溶解部にガ
スを通すための、予熱溶解部と加熱昇温部とを連結する
連結部、４は出湯口、５は雰囲気ガス導入口、６は溶解
材料、７は溶湯をそれぞれ示す。
する。 〈実施例１〉図１は、本発明の加熱溶解方法及び加熱溶
解装置の一実施例を説明する装置要部の断面図を示して
いる。同図において、１は予熱溶解部で、外周には第１
の電磁誘導加熱手段を構成する誘導コイル１ａが設けら
れている。２は溶解した溶湯を受けて加熱する加熱昇温
部で、外周には第２の電磁誘導加熱手段を構成する誘導
コイル２ａが設けられている。３は予熱溶解部１で溶解
した金属を通し、また、加熱昇温部から予熱溶解部にガ
スを通すための、予熱溶解部と加熱昇温部とを連結する
連結部、４は出湯口、５は雰囲気ガス導入口、６は溶解
材料、７は溶湯をそれぞれ示す。
【００２３】この装置の構成を作用と共に説明すると、
図示していない所定の交流電源から予熱溶解部１の誘導
コイル１ａに電力が供給されると、電磁誘導加熱により
溶解材料６は加熱され、遂には溶解して連結部３を通
り、溶湯７として加熱昇温部２に溜る。溶湯７は誘導コ
イル２ａによって更に必要温度まで加熱昇温される。予
熱溶解部１から供給を受けながら増量して加熱された溶
湯７は出湯口４から連続的に出湯される。なお、出湯口
を閉鎖して一時的に溶湯を装置内に溜め、必要に応じて
出湯させることも可能である。
図示していない所定の交流電源から予熱溶解部１の誘導
コイル１ａに電力が供給されると、電磁誘導加熱により
溶解材料６は加熱され、遂には溶解して連結部３を通
り、溶湯７として加熱昇温部２に溜る。溶湯７は誘導コ
イル２ａによって更に必要温度まで加熱昇温される。予
熱溶解部１から供給を受けながら増量して加熱された溶
湯７は出湯口４から連続的に出湯される。なお、出湯口
を閉鎖して一時的に溶湯を装置内に溜め、必要に応じて
出湯させることも可能である。
【００２４】この装置では、予熱溶解部１と加熱昇温部
２との接続関係を図示のように二つのコイル軸が同軸上
とならないように相互にずらした構成としており、両コ
イルによる電磁誘導の相互干渉を避け効率の高い電磁誘
導加熱を実現している。
２との接続関係を図示のように二つのコイル軸が同軸上
とならないように相互にずらした構成としており、両コ
イルによる電磁誘導の相互干渉を避け効率の高い電磁誘
導加熱を実現している。
【００２５】〈実施例２〉図２は、実施例１のプロトタ
イプの装置をさらに具体的に改良した装置の要部断面図
を示したものである。同図において、１ｂ、２ｂはそれ
ぞれ炉内に雰囲気ガスを供給する雰囲気制御手段、２ｄ
は開閉自在な窓、１ｃ、２ｃはそれぞれ温度計測手段、
１ｅ、２ｅはそれぞれ電磁誘導加熱用電源、１２温度制
御手段を示している。
イプの装置をさらに具体的に改良した装置の要部断面図
を示したものである。同図において、１ｂ、２ｂはそれ
ぞれ炉内に雰囲気ガスを供給する雰囲気制御手段、２ｄ
は開閉自在な窓、１ｃ、２ｃはそれぞれ温度計測手段、
１ｅ、２ｅはそれぞれ電磁誘導加熱用電源、１２温度制
御手段を示している。
【００２６】雰囲気制御手段１ｂは、被溶解材の材質に
より必要に応じて予熱溶解部１に設けるものであり、例
えば空気等の酸化性ガスを供給して、被溶解材中の不純
物を酸化し、スラグとして溶湯から分離除去するための
ものである。また、雰囲気制御手段２ｂは、加熱昇温部
２に設け、加熱昇温部内を通って予熱溶解部１内に雰囲
気ガスを送りこむ雰囲気ガス供給装置となるものであ
り、ガス種としては空気のような酸化性ガス、ＣＯやＨ
2ガス等の還元性ガス、場合によってはＮ2等の中性ガス
（不活性ガス）を供給する。被溶解材の材質によって
は、雰囲気制御手段１ｂに酸化性ガスを用いて予熱溶解
部１内で酸化処理を施し、雰囲気制御手段２ｂに還元性
ガスを用いて加熱昇温部２内で還元処理を施すこともで
きる。温度測定手段１ｃは、予熱溶解部１内の温度を計
測し、温度測定手段２ｃは、加熱昇温部２内の温度を計
測する。温度制御手段１２は、これら温度測定手段によ
る温度の出力信号に基づいて加熱昇温部２内の温度を予
熱溶解部１内の温度よりも常に高く設定するようにそれ
ぞれの電磁誘導加熱用電源１ｅ、２ｅを制御する。開閉
自在な窓２ｄは、連結部３から離れた加熱昇温部２の上
部に設けられ、炉内観察、保守点検ができるように構成
されている。
より必要に応じて予熱溶解部１に設けるものであり、例
えば空気等の酸化性ガスを供給して、被溶解材中の不純
物を酸化し、スラグとして溶湯から分離除去するための
ものである。また、雰囲気制御手段２ｂは、加熱昇温部
２に設け、加熱昇温部内を通って予熱溶解部１内に雰囲
気ガスを送りこむ雰囲気ガス供給装置となるものであ
り、ガス種としては空気のような酸化性ガス、ＣＯやＨ
2ガス等の還元性ガス、場合によってはＮ2等の中性ガス
（不活性ガス）を供給する。被溶解材の材質によって
は、雰囲気制御手段１ｂに酸化性ガスを用いて予熱溶解
部１内で酸化処理を施し、雰囲気制御手段２ｂに還元性
ガスを用いて加熱昇温部２内で還元処理を施すこともで
きる。温度測定手段１ｃは、予熱溶解部１内の温度を計
測し、温度測定手段２ｃは、加熱昇温部２内の温度を計
測する。温度制御手段１２は、これら温度測定手段によ
る温度の出力信号に基づいて加熱昇温部２内の温度を予
熱溶解部１内の温度よりも常に高く設定するようにそれ
ぞれの電磁誘導加熱用電源１ｅ、２ｅを制御する。開閉
自在な窓２ｄは、連結部３から離れた加熱昇温部２の上
部に設けられ、炉内観察、保守点検ができるように構成
されている。
【００２７】〈実施例３〉図３は、被溶解材に低沸点の
金属が含まれている場合に、それを有価物として容易に
分離、回収することができる装置構成例を示したもので
ある。同図（ａ）は、予熱溶解部１の要部断面図を示し
たものであり、加熱昇温部２は省略した。同図（ｂ）
は、予熱溶解部１の平面図を、同図（ｃ）は、予熱溶解
部１に挿入し、低沸点の金属蒸気を蒸着して回収する金
属蒸気捕収手段としての冷却板及び冷媒循環器の概略を
示した図である。同図において、８は冷却板、９は冷却
板８上に蒸着回収された低沸点金属、１０は冷却板８内
に例えば水の如き冷媒を循環させる冷媒循環口、１１は
冷媒循環器を示す。
金属が含まれている場合に、それを有価物として容易に
分離、回収することができる装置構成例を示したもので
ある。同図（ａ）は、予熱溶解部１の要部断面図を示し
たものであり、加熱昇温部２は省略した。同図（ｂ）
は、予熱溶解部１の平面図を、同図（ｃ）は、予熱溶解
部１に挿入し、低沸点の金属蒸気を蒸着して回収する金
属蒸気捕収手段としての冷却板及び冷媒循環器の概略を
示した図である。同図において、８は冷却板、９は冷却
板８上に蒸着回収された低沸点金属、１０は冷却板８内
に例えば水の如き冷媒を循環させる冷媒循環口、１１は
冷媒循環器を示す。
【００２８】冷却板８は、図示したように予熱溶解部１
内の低沸点金属が蒸発する温度域に可及的に誘導コイル
１ａにより発生する磁束を切断しない方向に複数本、放
射状に出し入れ自在な構成で挿入される。この装置は、
例えば被溶解材６となる金属材料が、亜鉛鋼板のように
加熱により低沸点の金属蒸気（亜鉛）を発生する場合に
有効である。
内の低沸点金属が蒸発する温度域に可及的に誘導コイル
１ａにより発生する磁束を切断しない方向に複数本、放
射状に出し入れ自在な構成で挿入される。この装置は、
例えば被溶解材６となる金属材料が、亜鉛鋼板のように
加熱により低沸点の金属蒸気（亜鉛）を発生する場合に
有効である。
【００２９】この装置の構成を作用と共にさらに詳細に
説明すると、図示していない所定の交流電源から予熱溶
解用誘導コイル１ａに電力が供給されると、電磁誘導加
熱により亜鉛鋼板等の被溶解材６は加熱され、亜鉛等の
低沸点金属の沸点以上に温度が上昇すると、低沸点金属
は蒸発して金属蒸気となる。この蒸気は沸点以下の温度
の物体が存在するとその表面に再蒸着するので、金属蒸
気の部分に冷却板８を設置すれば低沸点金属はその表面
に蒸着する。蒸着した金属９が一定量になったときに適
宜冷却板８を炉外に取り出し、蒸着した金属９を冷却板
８から剥がすことにより、亜鉛等の低沸点金属を回収す
ることができる。
説明すると、図示していない所定の交流電源から予熱溶
解用誘導コイル１ａに電力が供給されると、電磁誘導加
熱により亜鉛鋼板等の被溶解材６は加熱され、亜鉛等の
低沸点金属の沸点以上に温度が上昇すると、低沸点金属
は蒸発して金属蒸気となる。この蒸気は沸点以下の温度
の物体が存在するとその表面に再蒸着するので、金属蒸
気の部分に冷却板８を設置すれば低沸点金属はその表面
に蒸着する。蒸着した金属９が一定量になったときに適
宜冷却板８を炉外に取り出し、蒸着した金属９を冷却板
８から剥がすことにより、亜鉛等の低沸点金属を回収す
ることができる。
【００３０】すなわち、予熱溶解部１内で金属蒸気（亜
鉛）をその捕収手段としての冷却板８に蒸着させた後、
これを炉内から引き出し、適宜冷却板８から蒸着金属
（亜鉛）９を削り落すなどの分離手段により、低沸点金
属を容易に回収することができる。冷媒循環手段１１と
しては、例えば水を冷媒として冷却板８内を循環させる
ポンプ機構等により構成することができる。
鉛）をその捕収手段としての冷却板８に蒸着させた後、
これを炉内から引き出し、適宜冷却板８から蒸着金属
（亜鉛）９を削り落すなどの分離手段により、低沸点金
属を容易に回収することができる。冷媒循環手段１１と
しては、例えば水を冷媒として冷却板８内を循環させる
ポンプ機構等により構成することができる。
【００３１】〈実施例４〉図４は、予熱溶解部１と加熱
昇温部２との接続関係を両者ほぼ同軸上に配設した溶解
装置の要部断面図を示したものである。同図において、
１３は予熱溶解部１と加熱昇温部２との連結部に配設し
たロストルであり、予熱溶解部１で溶解された溶融物は
この間隙から下部の加熱昇温部２に流入し、さらに加熱
昇温された溶湯７となり出湯口４から回収される。この
装置は、予熱溶解部１と加熱昇温部２との接続関係が両
者ほぼ同軸上に配設されていることから、誘導コイル１
ａと２ａ間の磁気干渉の問題があり、実施例１、２の装
置に比較して加熱効率が劣るが、炉の構造が単純で、比
較的小型化できるという利点がある。
昇温部２との接続関係を両者ほぼ同軸上に配設した溶解
装置の要部断面図を示したものである。同図において、
１３は予熱溶解部１と加熱昇温部２との連結部に配設し
たロストルであり、予熱溶解部１で溶解された溶融物は
この間隙から下部の加熱昇温部２に流入し、さらに加熱
昇温された溶湯７となり出湯口４から回収される。この
装置は、予熱溶解部１と加熱昇温部２との接続関係が両
者ほぼ同軸上に配設されていることから、誘導コイル１
ａと２ａ間の磁気干渉の問題があり、実施例１、２の装
置に比較して加熱効率が劣るが、炉の構造が単純で、比
較的小型化できるという利点がある。
【００３２】〈実施例５〉図５は、溶解装置の特に加熱
昇温部２の変形例を示した断面図である。同図におい
て、１４は出湯口と炉内の保守点検窓とを兼ねた湯栓、
１５は加熱昇温部２の炉内に溶湯が一定以上溜ると溶湯
が溢れ出るオーバーフロー方式の出湯口、１６は溶湯を
受ける取鍋を示している。なお、出湯の方法としては、
この例の他にも図示してないが、例えば加熱昇温部内に
加圧ガスを圧入して、もしくは耐火材ブロックを押し込
むことにより必要な時に必要な量の溶湯を出湯口から出
湯できるようにすることもできる。
昇温部２の変形例を示した断面図である。同図におい
て、１４は出湯口と炉内の保守点検窓とを兼ねた湯栓、
１５は加熱昇温部２の炉内に溶湯が一定以上溜ると溶湯
が溢れ出るオーバーフロー方式の出湯口、１６は溶湯を
受ける取鍋を示している。なお、出湯の方法としては、
この例の他にも図示してないが、例えば加熱昇温部内に
加圧ガスを圧入して、もしくは耐火材ブロックを押し込
むことにより必要な時に必要な量の溶湯を出湯口から出
湯できるようにすることもできる。
【００３３】〈実施例６〉図６は、溶解装置の特に予熱
溶解部の変形例を示した断面図である。同図において、
１は耐火材からなる予熱溶解部１、１ａはその外周に設
けられた誘導コイル、６は被溶解固体金属材、１７は低
沸点金属蒸気を回収する金属蒸気捕収室、１７ａは捕収
室を構成する外壁、１７ｂは金属蒸気を捕収室内に吸引
する蒸気捕収口、１７ｃは捕収室内を負圧にするための
図示されてない排気ポンプに接続される排気口、９は捕
収室内の低温部において捕収された蒸着金属、１８は炉
内底部域に充填された砂（実際の溶解炉においては使用
しない）をそれぞれ示す。
溶解部の変形例を示した断面図である。同図において、
１は耐火材からなる予熱溶解部１、１ａはその外周に設
けられた誘導コイル、６は被溶解固体金属材、１７は低
沸点金属蒸気を回収する金属蒸気捕収室、１７ａは捕収
室を構成する外壁、１７ｂは金属蒸気を捕収室内に吸引
する蒸気捕収口、１７ｃは捕収室内を負圧にするための
図示されてない排気ポンプに接続される排気口、９は捕
収室内の低温部において捕収された蒸着金属、１８は炉
内底部域に充填された砂（実際の溶解炉においては使用
しない）をそれぞれ示す。
【００３４】金属蒸気捕収室１７は、図示のようにその
一端部周囲に設けられた蒸気捕収口１７ｂが炉内高温部
に達し、他端部が金属蒸気を回収できる低温部に位置す
るように配置される。炉内の低沸点金属蒸気は、蒸気捕
収口１７ｂから吸引され、室内低温部域でその壁面に蒸
着金属９として蒸着、回収される。なお、金属蒸気捕収
室１７の外壁１７ａは、例えばアルミナもしくはシリカ
等の耐熱材で構成される。
一端部周囲に設けられた蒸気捕収口１７ｂが炉内高温部
に達し、他端部が金属蒸気を回収できる低温部に位置す
るように配置される。炉内の低沸点金属蒸気は、蒸気捕
収口１７ｂから吸引され、室内低温部域でその壁面に蒸
着金属９として蒸着、回収される。なお、金属蒸気捕収
室１７の外壁１７ａは、例えばアルミナもしくはシリカ
等の耐熱材で構成される。
【００３５】次にこの溶解装置により、被溶解固体金属
材の試料として亜鉛鋼板を用いて亜鉛を回収した例につ
いて説明する。なお、ここでは亜鉛回収の原理的な動作
を確認するため小規模な実験装置により行ったものであ
る。したがって、実際に亜鉛鋼板を溶解する場合とは異
なって炉内底部に砂１８を充填している。
材の試料として亜鉛鋼板を用いて亜鉛を回収した例につ
いて説明する。なお、ここでは亜鉛回収の原理的な動作
を確認するため小規模な実験装置により行ったものであ
る。したがって、実際に亜鉛鋼板を溶解する場合とは異
なって炉内底部に砂１８を充填している。
【００３６】以下に説明するように試料として亜鉛スク
ラップを使用し、亜鉛を捕収室１７で回収することがで
きた。実際の連続溶解においては亜鉛蒸気捕収室１７を
炉内の所定の位置に設置することにより、亜鉛蒸気を回
収できる最適温度を維持することができるため、効率良
く亜鉛を回収することができる。なお、実際の金属溶解
炉では、砂１８を使用せず、炉底部まで亜鉛スクラップ
を投入して鋼材成分を溶解し、流出口から図示されてい
ない加熱昇温部内に流出させ、そこでさらに加熱昇温さ
れた溶湯となり出湯口から回収されるものである。しか
し、ここでは前述のように亜鉛回収の原理を説明するた
め炉内を砂で嵩上げして少量の亜鉛スクラップを用いて
亜鉛が完全に蒸発する温度まで加熱して実験を行ったも
のである。
ラップを使用し、亜鉛を捕収室１７で回収することがで
きた。実際の連続溶解においては亜鉛蒸気捕収室１７を
炉内の所定の位置に設置することにより、亜鉛蒸気を回
収できる最適温度を維持することができるため、効率良
く亜鉛を回収することができる。なお、実際の金属溶解
炉では、砂１８を使用せず、炉底部まで亜鉛スクラップ
を投入して鋼材成分を溶解し、流出口から図示されてい
ない加熱昇温部内に流出させ、そこでさらに加熱昇温さ
れた溶湯となり出湯口から回収されるものである。しか
し、ここでは前述のように亜鉛回収の原理を説明するた
め炉内を砂で嵩上げして少量の亜鉛スクラップを用いて
亜鉛が完全に蒸発する温度まで加熱して実験を行ったも
のである。
【００３７】（１）予熱溶解部１の構成 誘導コイルの形状：内径３８０ｍｍ×高さ３８０ｍｍ 予熱溶解炉の内径：２８０ｍｍ 周波数 ：９６００Ｈｚ （２）金属蒸気捕収室１７の構成 長さ１６０ｍｍ、内径４０ｍｍの耐熱性外壁１７ａの底
部近くに直径約１０ｍｍの穴を４個設け、上端に排気管
１７ｃを接続したものを使用 （３）使用材料 厚さ０．３ｍｍの亜鉛鋼板プレス屑（亜鉛目付量：１８
ｇ／ｍ2） （４）実験方法及び結果 図６に示すように予熱溶解炉１の下半分には砂を詰め、
その上に約２０ｋｇの材料を入れ、出力３〜１９ｋＷで
捕収室１７の底部付近を約９００℃、充填された材料層
表面の温度を１００〜２００℃に維持すると共に、室内
を約３リットル／分で排気しながら１０分間保持したと
ころ、捕収室１７の内壁上部に蒸着した亜鉛を約５ｇ回
収することができた。
部近くに直径約１０ｍｍの穴を４個設け、上端に排気管
１７ｃを接続したものを使用 （３）使用材料 厚さ０．３ｍｍの亜鉛鋼板プレス屑（亜鉛目付量：１８
ｇ／ｍ2） （４）実験方法及び結果 図６に示すように予熱溶解炉１の下半分には砂を詰め、
その上に約２０ｋｇの材料を入れ、出力３〜１９ｋＷで
捕収室１７の底部付近を約９００℃、充填された材料層
表面の温度を１００〜２００℃に維持すると共に、室内
を約３リットル／分で排気しながら１０分間保持したと
ころ、捕収室１７の内壁上部に蒸着した亜鉛を約５ｇ回
収することができた。
【００３８】〈実施例７〉図７は、実施例６の図６とは
さらに異なる構成の金属蒸気捕収手段を備えた予熱溶解
部の変形例を示した断面図である。同図において、６は
被溶解固体金属材、８は低沸点金属蒸気を回収する銅製
の冷却板、８ｃは銅板８を冷却するための水冷パイプ、
９は冷却板８に捕収された蒸着金属、１８は炉内底部域
に充填された砂（実際の溶解炉においては使用しない）
をそれぞれ示す。
さらに異なる構成の金属蒸気捕収手段を備えた予熱溶解
部の変形例を示した断面図である。同図において、６は
被溶解固体金属材、８は低沸点金属蒸気を回収する銅製
の冷却板、８ｃは銅板８を冷却するための水冷パイプ、
９は冷却板８に捕収された蒸着金属、１８は炉内底部域
に充填された砂（実際の溶解炉においては使用しない）
をそれぞれ示す。
【００３９】以下のように亜鉛鋼板スクラップを試料と
して、実施例６と同様に亜鉛回収の原理実験をしたとこ
ろ同様の結果が得られた。この場合、冷却板８に銅を使
用し、銅の温度が５００℃を超えると冷却板が亜鉛に著
しく侵食されるため、実用的には図８に示したように冷
却板８の内部に直接冷却水８ａを流して冷却する必要が
ある。また、冷却板８を炉１から取り出す時に付着した
亜鉛が剥げ落ちる場合があるため、水平方向に剥げ落ち
防止用のヒレ８ｂを付けると効果的である。
して、実施例６と同様に亜鉛回収の原理実験をしたとこ
ろ同様の結果が得られた。この場合、冷却板８に銅を使
用し、銅の温度が５００℃を超えると冷却板が亜鉛に著
しく侵食されるため、実用的には図８に示したように冷
却板８の内部に直接冷却水８ａを流して冷却する必要が
ある。また、冷却板８を炉１から取り出す時に付着した
亜鉛が剥げ落ちる場合があるため、水平方向に剥げ落ち
防止用のヒレ８ｂを付けると効果的である。
【００４０】（１）予熱溶解部１の構成 実施例６の図６に同じ （２）冷却板８ 幅１８０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの銅板の一
端を水冷したものを使用 （３）使用材料 実施例６に同じ （４）実験方法及び結果 図７に示すように、炉の下半分には砂１８を詰め、その
上に約２０ｋｇの材料を入れ、出力３〜１５ｋＷで銅板
下端部付近を約９００℃、充填された材料層表面の温度
を１００〜２００℃に維持し、１０分間保持したとこ
ろ、銅板下端から約５０ｍｍの部分に蒸着した約２ｇの
亜鉛を回収することができた。
端を水冷したものを使用 （３）使用材料 実施例６に同じ （４）実験方法及び結果 図７に示すように、炉の下半分には砂１８を詰め、その
上に約２０ｋｇの材料を入れ、出力３〜１５ｋＷで銅板
下端部付近を約９００℃、充填された材料層表面の温度
を１００〜２００℃に維持し、１０分間保持したとこ
ろ、銅板下端から約５０ｍｍの部分に蒸着した約２ｇの
亜鉛を回収することができた。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、以上説明したように所
期の目的を達成することができた。すなわち、スクラッ
プ等の金属を誘導加熱により効率良く連続溶解して再利
用することができた。更に、従来再利用が問題であった
亜鉛鋼板も亜鉛を分離回収しながら良質の鋼を再生する
ことができるという効果を奏する。
期の目的を達成することができた。すなわち、スクラッ
プ等の金属を誘導加熱により効率良く連続溶解して再利
用することができた。更に、従来再利用が問題であった
亜鉛鋼板も亜鉛を分離回収しながら良質の鋼を再生する
ことができるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例となる金属の連続溶解装置の
全体構成を示す要部縦断面図。
全体構成を示す要部縦断面図。
【図２】同じく連続溶解装置の他の実施例を示す要部縦
断面図。
断面図。
【図３】同じく予熱溶解部に亜鉛等の低沸点金属を分離
回収できる装置を配設した連続溶解装置の要部縦断面
図。
回収できる装置を配設した連続溶解装置の要部縦断面
図。
【図４】同じく連続溶解装置の他の実施例を示す要部縦
断面図。
断面図。
【図５】同じく連続溶解装置の他の実施例を示す要部縦
断面図。
断面図。
【図６】同じく亜鉛等の低沸点金属を分離回収できる他
の装置を配設した予熱溶解部の要部縦断面図。
の装置を配設した予熱溶解部の要部縦断面図。
【図７】同じく亜鉛等の低沸点金属を分離回収できるさ
らに異なる他の装置を配設した予熱溶解部の要部縦断面
図。
らに異なる他の装置を配設した予熱溶解部の要部縦断面
図。
【図８】同じく低沸点金属を分離回収できる冷却板の一
例を示した断面図。
例を示した断面図。
１…予熱溶解用誘導コイル、 ２…加熱昇温
用誘導コイル、３…連結部、
４…出湯口、５…雰囲気ガス導入口
６…溶解材料、７…溶湯、
８…冷却板、９…蒸着金属、
１０…冷媒循環口、１１…冷媒循環器、
１２…温度制御手段、１３…ロストル、
１４…湯栓、１５…オーバーフロー方式の
出湯口、 １６…取鍋、１７…金属蒸気捕収室、
１７ａ…捕収室を構成する外壁、１７ｂ…金属蒸
気捕収口、 １７ｃ…排気口、１８…砂。
用誘導コイル、３…連結部、
４…出湯口、５…雰囲気ガス導入口
６…溶解材料、７…溶湯、
８…冷却板、９…蒸着金属、
１０…冷媒循環口、１１…冷媒循環器、
１２…温度制御手段、１３…ロストル、
１４…湯栓、１５…オーバーフロー方式の
出湯口、 １６…取鍋、１７…金属蒸気捕収室、
１７ａ…捕収室を構成する外壁、１７ｂ…金属蒸
気捕収口、 １７ｃ…排気口、１８…砂。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 弘巳 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 穴原 達功 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 菅野 秀樹 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所栃木工場内
Claims (18)
- 【請求項１】予熱溶解部内に積層された被溶解固体金属
材を電磁誘導加熱により予熱・溶解する工程と、前記溶
解された溶湯を炉下部から連続的に排出する工程と、前
記排出された溶湯を加熱昇温部に受けて更に電磁誘導加
熱する工程と、加熱されて温度の上昇した溶湯を出湯口
から出湯する工程とを有して成る金属加熱溶解方法。 - 【請求項２】上記予熱溶解部内に、被溶解固体金属材の
加熱により発生した低沸点金属の蒸気を、温度差を利用
して蒸着回収するための捕収手段を挿入して前記低沸点
金属を分離・回収する工程を有して成る請求項１記載の
金属加熱溶解方法。 - 【請求項３】上記加熱昇温部内を通って予熱溶解部内
に、上記被溶解固体金属材中の不純物と容易に化合し、
溶湯から分離、除去できる雰囲気ガスを送り込み、前記
予熱溶解部、加熱昇温部の何れか、もしくは両者で不純
物を除去する工程を付加して成る請求項１記載の金属加
熱溶解方法。 - 【請求項４】上記予熱溶解部内に酸化性ガスを供給して
酸化雰囲気中で被溶解固体金属材を溶解する工程とし、
上記加熱昇温部内に還元性ガスを供給して上記溶湯を還
元雰囲気中で加熱昇温する工程として成る請求項１記載
の金属加熱溶解方法。 - 【請求項５】炉内に積層された被溶解固体金属材を第１
の電磁誘導加熱手段により予熱・溶解する予熱溶解部
と、前記溶解された溶湯を炉下部から連続的に排出する
手段と、前記排出された溶湯を受けて第２の電磁誘導加
熱手段により更に高温に加熱する加熱昇温部と、前記加
熱昇温部の出湯口から高温に昇温された溶湯を出湯する
手段とを具備して成る金属溶解装置。 - 【請求項６】上記予熱溶解部の炉内に、被溶解固体金属
材の加熱により発生した低沸点金属の蒸気を温度差に基
づいて蒸着回収できる低沸点金属の捕収手段を配設し
て、前記低沸点金属を炉内から分離・回収し得るように
して成る請求項５記載の金属溶解装置。 - 【請求項７】上記低沸点金属の捕収手段を、金属蒸気捕
収口と、金属蒸気を捕収する低温部と、その内部を負圧
にするための吸引口とを具備した金属蒸気捕収室で構成
して成る請求項６記載の金属溶解装置。 - 【請求項８】上記低沸点金属の捕収手段を、上記予熱溶
解部の上部から炉内に、抜き差し自在な構成で冷却板を
放射状に複数枚挿入して前記低沸点金属を分離・回収す
る手段として成る請求項６記載の金属溶解装置。 - 【請求項９】上記冷却板の外周に引上げ方向と直角方向
に突出したヒレを設け、前記冷却板の外周に蒸着された
金属の脱落を防止し得るようにして成る請求項８記載の
金属溶解装置。 - 【請求項１０】上記予熱溶解部と加熱昇温部を上下に配
置し、加熱昇温部には炉の下部もしくは炉側面に出湯口
を設けて成る請求項５乃至９何れか記載の金属溶解装
置。 - 【請求項１１】上記予熱溶解部と加熱昇温部とを上下に
配置するに際し、双方の炉の中心軸を相互の電磁誘導に
よる干渉を効果的に低減できる距離だけずらして配設し
て成る請求項５乃至１０何れか記載の金属溶解装置。 - 【請求項１２】上記加熱昇温部の出湯口を一時的に閉鎖
し、その内部に溶湯を溜め、必要に応じてこれを開き、
必要な量の溶湯を出湯できるようにした間歇出湯装置を
配設して成る請求項５乃至１１何れか記載の金属溶解装
置。 - 【請求項１３】上記予熱溶解部と加熱昇温部を溶湯及び
ガスを流すための連結部で連結して成る請求項５乃至１
２何れか記載の金属溶解装置。 - 【請求項１４】上記予熱溶解部と加熱昇温部とをほぼ同
一鉛直線上に配置し、中間にロストルを配設して成る請
求項５乃至１０何れか、もしくは１２記載の金属溶解装
置。 - 【請求項１５】上記加熱昇温部の炉内に溶湯が一定以上
溜ると溶湯が溢れ出るオーバーフロー方式の出湯口を配
設して成る請求項５乃至１４何れか記載の金属溶解装
置。 - 【請求項１６】上記加熱昇温部内にガスもしくは耐火材
ブロックを押し込むことにより必要な時に必要な量の溶
湯を出湯口から出湯できるようにした間歇出湯装置を配
設して成る請求項５乃至１１何れか記載の金属溶解装
置。 - 【請求項１７】上記予熱溶解部内、もしくは加熱昇温部
内を通って前記予熱溶解部内に雰囲気ガスを送りこむ雰
囲気ガス供給装置を配設して成る請求項５乃至１７何れ
か記載の金属溶解装置。 - 【請求項１８】予熱溶解部内及び加熱昇温部内にそれぞ
れ配設した温度測定手段と、前記温度測定手段の出力信
号に基づいて加熱昇温部内の温度を予熱溶解部内の温度
よりも常に高く設定する温度制御手段とを具備して成る
請求項５乃至１７何れか記載の金属溶解装置。
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|---|---|---|---|
| JP4316873A JPH06158189A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 金属加熱溶解方法及び溶解装置 |
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| JP4316873A JPH06158189A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 金属加熱溶解方法及び溶解装置 |
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