JPH0616259Y2 - 溶融金属加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は湯槽内に貯留した溶融金属を加熱する溶融金属
加熱装置に関するものである。

［従来の技術とその欠点］ 溶融金属加熱装置の一つとして従来から湯槽内に貯留し
た溶融金属内に有底管状のセラミックス製の浸漬管を浸
し、バーナの燃焼火炎を該浸漬管内の底面に衝突させて
上方に折り返させるようにして該浸漬管の内面を加熱
し、該浸漬管の外面に接する溶融金属を該浸漬管を介し
て間接加熱するようにしたものが知られている。即ちこ
の溶融金属加熱装置は、浸漬管を介して溶融金属を加熱
することにより、金属の酸化を防止し従来の直火式のも
のに比べてメタルロスを減少させると共に熱伝達効率を
向上させて省エネルギー化をも達成できるものとして知
られているが、該浸漬管は使用中非常に高い温度にな
り、また、内面から外面に向い多量の熱移動があるの
で、浸漬管に負荷する熱応力が高く短期間で破壊し易い
欠点がある。このことに対して、耐久性を有する構造材
も製造できる技術開発が行なわれているが、溶融金属の
湯面が使用により上下すると浸漬管の周側面は湯中又は
気相中のくり返しのために外部の環境の急激な変化、殊
に熱の伝達がその湯面を境として急変するためにその部
分に熱応力が集中しそれが原因で破壊することが多いこ
とが判った。

また、このとき湯面上に存在する浮遊物が管表面に付着
して反応変質して、管組織への悪影響を与えることも寿
命を短かくする原因となっていた。

［考案の目的］ 本考案は上記のような原因で起きる浸漬管の破壊又は付
着物の反応を可及的に低減させその寿命を増大させよう
とするものである。

［目的を達成するための手段〕 その目的を達成するため本考案の溶融金属加熱装置は、
垂直に支持された有底管状のセラミックス製の浸漬管の
略下半部を湯槽の溶融金属中に浸し、該浸漬管に下向に
吹出したバーナの燃焼火炎を該浸漬管内の底部にて上方
に折り返させるようにした溶融金属加熱装置において、
該浸漬管の溶融金属湯面が上下する部分の内面を耐熱性
を有し、かつ断熱性をそなえた隔壁により被覆してなる
ことを特徴としたものである。

［作用］ 断熱性を持たせた隔壁で被覆した部分では燃焼火炎の熱
の外部への伝達が少なくなる。このためこの部分の管外
の環境が液相、気相と変化しても熱応力は緩和され破壊
に至ることが少なくなる。

［実施例］ 次に図面に従い本考案の一実施例を説明する。

図において、１は湯槽中に貯留したアルミニウム等の溶
融金属で、その湯面２は溶湯をくみ出したり或いはイン
ゴットを投入することで概略高さＬの範囲を変動する。
３は該湯槽の蓋部材で、該蓋部材３に開設した丸孔４に
環状座金５を合致させ、該環状座金５中に有底管状のセ
ラミックス製の浸漬管６を貫挿し、該浸漬管６の上端開
口縁に形成したフランジ部７を該環状座金５に係合する
ことで該浸漬管６を垂直に吊下し該浸漬管６を溶融金属
１中に浸漬する。８は該浸漬管６上に設けたバーナ、９
は燃焼ガス源に接続される該バーナのガス管接続口、10
は燃焼用空気を該バーナに供給するための給気管接続口
である。該バーナ８から浸漬管６中には周囲に間隙ｇが
存するように燃焼管11が垂下している。そして該燃焼管
11中にはさらに給ガス管12および炎検出用ロッド13が垂
下している。しかして、14は繊維状のセラミックス材料
を浸漬管６の内周面に合致する円管形に固結した断熱性
を有する円筒状の隔壁で、該隔壁14の一端に一体に形成
されたフランジ部15を前記環状座金５上に支持すること
により溶融金属が上下する部分、即ち、少なくとも前記
Ｌの範囲の内面を該隔壁14により被う。なお、16は燃焼
排ガスの排出口である。

このように構成した溶融金属加熱装置では、給ガス管12
より下向に吹出された燃料ガスが燃焼管11中で燃焼用空
気と混合しその燃焼火炎が浸漬管６の底部にて上方に折
り返し間隙ｇを上昇しさらに隔壁14と燃焼管11の隙間を
通って排出口16に排出される。従って浸漬管６の略下半
部の内面はその燃焼火炎に直接さらされ該浸漬管６の器
壁を通して溶融金属１を加熱できる。また隔壁14にて被
われた部分には該隔壁14の断熱性により燃焼ガスの熱が
伝達し難くなる。このため該隔壁14によって被われた部
分の該器壁の内外の温度勾配は著しく小さくなる。さら
に該浸漬管６の外面が溶融金属１中に浸っていても或い
は気相にあってもそのような環境の違いにより熱の伝達
の極部的な大差が生じるようなことはなく従って過大な
熱応力が発生するのを防止でき破壊要因を排除できる。
またこのとき湯面上に存在する浮遊物が管表面に付着し
ても、その性質を変化させることが少なく管組織への悪
影響もなくなる。

なお、この隔壁14は上記のように繊維状のセラミックス
材料を固結して成形したもののほか、セラミックス材料
を発泡状にして成形したものであってもよく、要は気孔
率を望ましくは嵩比重１以下にまで高めることで断熱性
が浸漬管６の器壁よりも高くなるようにすることが必要
である。また、隔壁14を浸漬管６の内面に一体に形成し
同様の性質を有するような複合一体成形品を形成しても
よい。

なお、浸漬管６の略下半部は溶融金属１中に常時浸漬し
ていて管内の熱が該器壁を通して該溶融金属に活発に伝
達されなければならないのでこの部分については伝熱性
を持ち得るようにするため上記のような断熱性の隔壁は
むしろ不要である。

［考案の効果］ このように本考案の溶融金属加熱装置は浸漬管の湯面が
上下する部分の内面を限定的に隔壁により被うことによ
り、該浸漬管の器壁の熱応力を緩和させるものであるか
ら、その部分の熱応力による破壊が効果的に防止できる
とともに管表面の付着物の反応および管への悪影響をも
防止して浸漬管の寿命を長くできる有益なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の溶融金属加熱装置の一実施例を示したも
ので、第１図は縦断面図、第２図はそのＡ−Ａ線断面図
である。 １……溶融金属、２……湯面、６……浸漬管、８……バ
ーナ、11……燃焼管、14……隔壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直に支持された有底筒状のセラミック製
   の浸漬管の略下半部を湯槽の溶融金属中に浸し、該浸漬
   管に設けたバーナから該浸漬管内に下向に燃焼火炎を吹
   出し、該燃焼火炎を浸漬管内の底部にて上方に折り返さ
   せるようにした溶融金属加熱装置であって、該浸漬管の
   溶融金属湯面が上下する部分の内面のみを耐熱性および
   断熱性を有する隔壁により被覆してなることを特徴とし
   た溶融金属加熱装置。