JPH0623918Y2 - 電子ビーム溶解炉用原料供給フィーダー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電子ビーム溶解炉により粒状原料（粉状および
塊状を含む）を溶解する際に用いる原料供給フィーダー
の改良に関するものであり、連続かつ安定な原料供給を
可能とするものである。

〔従来の技術〕 電子ビーム溶解における粒状原料の供給方式としては第
５図，第６図に示すものがある。第５図はハース３と称
される予備溶解装置の上方からホッパー５により粒状原
料を落下させる方式を示し、第６図は振動フィーダー６
等により原料を振動させ、ハース３内へ供給する方式を
示す。第５図および第６図においてハース３内に供給さ
れた原料には電子ビーム１が照射され、溶解した溶湯は
オーバーフローしてモールド２に注入され、冷却されイ
ンゴット４となって引き出される。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、上記第５図の供給方式を用いた場合は粒状原
料の落下により、ハース３内の溶湯が飛散し歩留りを低
下させるという問題が生じる。これに対して第６図の供
給方式においては側方より原料が供給されるために第５
図のような原料の落下に伴う溶湯の飛散という問題は生
じない。しかし、このような方式では振動フィーダー６
の先端の投入口がハース３内の溶湯からの放射熱により
加熱され、振動フィーダー６の先端の溶損あるいは投入
口付近での原料の融着が起り、ハース３内への原料装入
が困難となることがある。さらに原料としてスポンジチ
タンを用いた場合、スポンジチタン中の塩素（Cl）、マ
グネシウム（Mg）の揮発に伴うスプラッシュにより、溶
湯が投入口付近に付着しハース３内への原料装入が不可
能となる。

本考案は電子ビーム溶解において連続かつ安定な原料供
給を可能とする原料供給フィーダーを提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の要旨とするところは、電子ビーム溶解炉に原料
を供給するフィーダーであって、その原料排出側の先端
部には、原料を排出するとともにフィーダー内部を遮蔽
するための筒状体のキャップが配設され、該キャップは
フィーダー本体に対して回転自在であり、筒状体の側面
の一部に原料排出口を有し、かつ回転機構によって回転
することを特徴とする電子ビーム溶解炉用原料供給フィ
ーダーにある。

以下、本考案を具体例により説明する。

第１図はフィーダーとしてスクリューコンベアを用いた
装置例である。フィーダー７はスクリュー羽根13を有す
るスクリュー軸１２が円筒筒１１に挿入されたスクリュ
ーコンベアによって構成されている。スクリュー軸１２
に固定されたプーリー１６とモーター２４の間にベルト
２５が掛け渡されており、スクリュー軸１２は矢印
（Ａ）方向へモーター２４によって回転され、原料１５
はフィーダー７内を矢印（Ｂ）方向（材料供給方式）へ
供給される。

スクリュー軸１２の先端にはキャップ１０が設けられ、
キャップ１０は円筒管１１に嵌合されている。そしてキ
ャップ１０はスクリュー軸１２に固定されてフィーダー
７の軸を軸として回転するようになっている。すなわ
ち、スクリュー軸１２とプーリー１６とモーター２４と
ベルト２５によりキャップ１０を回転させる機構が構成
されている。また、キャップ１０の先端部には原料排出
口１４が設けられている。

第２図には本考案による原料供給フィーダーを電子ビー
ム溶解炉に適用した例を示す。８はスポンジチタン等か
らなる主原料を収容した主原料供給ホッパー、９はAl−
Ｖ合金等からなる合金原料を収容した合金原料供給ホッ
パーである。

〔作用〕

第２図においてモーター２４を駆動させ、スクリュー軸
１２を矢印（Ａ）方向へ回転させるとともに、各ホッパ
ー８，９の下部に設けたバルブ（図示せず）を所定量開
くことにより、各ホッパー８，９内の主原料，合金原料
が所定の割合でフィーダー７に送られ、フィーダー７に
よって混合されながら矢印（Ｂ）方向へ送られ、原料排
出口１４からハース３に供給される。ハース３へ供給さ
れた原料１５は電子ビーム１の照射により溶解し、溶湯
はオーバーフローしてモールド２に注入され、冷却され
インゴット４となる。

本考案では、フィーダー７の先端に設けられたキャップ
１０を回転させることによりハース３内の溶湯からの放
射熱によるフィーダー先端部の局部的過熱を防ぎ、溶損
を防止することができる。また、スポンジチタン等を溶
解する場合、スプラッシュがフィーダー先端部に付着
し、原料供給が不可能となるが、本考案では原料排出口
１４が回転するため、該原料排出口１４とハース３内の
湯面との相対する時間が短縮され、スプラッシュの付
着，堆積が抑制される。

原料排出口の大きさは原料粒径の1.5〜2.0倍程度である
ことが望ましく、キャップ１０の材質としては鋼，超合
金，高融点金属等の耐熱材料または熱伝導のよい銅等を
使用することが望ましい。

また、粉状原料を合せて供給する場合は、第１図に示す
ようにキャップ１０に拡大部１０ａを設けることによっ
て円筒管１１の先端からキャップ１０への原料の流れを
スムーズにし、粉状原料がキャップの嵌合部１０ｂと円
筒管１１の間に詰まるのを防止することができる。従っ
て、キャップ１０の拡大部１０ａと嵌合部１０ｂの境界
は円筒管１１の先端よりも１０mm程度内側に位置させる
ことが望ましい。

本考案において第１図に示した例のようにスクリューコ
ンベアのスクリュー軸１２を利用してキャップ１０を回
転させる構造が簡単であるが、第３図，第４図に示すよ
うな構造としてもよい。第３図は振動子１７が付設され
た振動樋１８によってフィーダー７を構成した例であ
る。原料はフィーダー７によって矢印の方向へ送られ、
キャップ１０は駆動軸１９，駆動伝達歯車２０，被駆動
軸２１によって回転される。第４図は２つのスプロケッ
ト２２（一方のみを示す）に掛け渡されたコンベアベル
ト２３によってフィーダー７を構成した例を示す。原料
の供給およびキャップ１０の回転は第３図と同様であ
る。

〔実施例〕

第１図に示すキャップ１０として長さ２１０mm，嵌合部
１０ｂの外径１２４mm，拡大部１０ａの拡大角度８°，
長さ１１０mm，原料排出口１４の幅を２０mmとしたステ
ンレス鋼製のキャップ１０を用い、キャップ１０はハー
ス３の端より９０mm出し、４０回／分の速度で回転させ
ハース３内へ原料を供給し、スポンジチタンの溶解を実
施した。

この結果、キャップを設けない従来装置では３０〜４０
分でフィーダー先端部へのスプラッシュの付着により、
原料の供給が不可能となるのに対し、本考案による原料
供給フィーダーを用いることにより５時間の連続かつ安
定した原料の供給が可能であった。

〔考案の効果〕

本考案による電子ビーム溶解炉用原料供給フィーダーを
用いることにより、フィーダー先端部の溶損およびスプ
ラッシュの付着，堆積が抑制され、電子ビーム溶解にお
いてスポンジチタンを原料に用いた場合においても長時
間の連続かつ安定な原料供給が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置例を示す図、第２図は本考案の適
用例を示す図、第３図，第４図は本考案の他の装置例を
示す図、第５図，第６図は従来の電子ビーム溶解装置を
示す図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電子ビーム溶解炉に原料を供給するフィー
   ダーであって、その原料排出側の先端部には、原料を排
   出するとともにフィーダー内部を遮蔽するための筒状体
   のキャップが配設され、該キャップはフィーダー本体に
   対して回転自在であり、筒状体の側面の一部に原料排出
   口を有し、かつ回転機構によって回転することを特徴と
   する電子ビーム溶解炉用原料供給フィーダー。