JPH07294148A

JPH07294148A - 回転溶融炉の制御方法

Info

Publication number: JPH07294148A
Application number: JP9134894A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Hirano; 春好平野; Hidetoshi Hirai; 秀敏平井; Yuji Kamiya; 雄二神谷; Hiroshi Kobayashi; 宏小林; Hiroichi Shirakawa; 博一白川; Tsutomu Kizaki; 勉木崎; Yuji Okada; 裕二岡田; Yasuo Takeuchi; 康夫竹内; Hiroyuki Tsuruoka; 洋幸鶴岡; Makoto Chokai; 誠鳥海
Original assignee: Teisan KK; Toyota Motor Corp; Naniwa Roki Co Ltd; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp; Teisan KK; Toyota Motor Corp; Naniwa Roki Co Ltd
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】炉体内面の摩耗や損傷を低減するとともに、耐
火煉瓦層の寿命向上を実現する回転溶融炉の制御方法を
提供する。【構成】回転溶融炉１において、原料の鉄材を溶融する
溶融工程よりも、溶湯を昇温するその後の昇温工程にお
いて炉体２を高速回転する。このようにすれば、炉体２
の内面から原料又は溶湯への熱伝達が促進されるととも
に、原料が溶融する前は低速回転により炉体２の内面の
摩耗や損傷を低減することができ、原料の溶融後は高速
回転により耐火煉瓦層から溶湯への伝熱効率を向上して
その寿命を延長することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転溶融炉を用いた鋳
鉄用溶湯の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉から産出された銑鉄材を回転溶融炉
により溶融して鋳鉄用溶湯を製造することが行われてい
る。この回転溶融炉は、両端開口の炉体を水平な回転軸
心を中心として回転しつつ、一方の開口側からＬＮＧ及
び酸素ガスを吹出して燃料を燃焼させ、他方の開口から
排気し、得られた燃焼熱により銑鉄材を溶融するもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した回転溶融炉で
の問題を以下に説明する。説明を簡単とするために操業
プロセスを便宜上、原料投入後の燃焼開始から鉄の溶融
が完了するまでの溶融モードと、その後、溶湯を昇温さ
せる昇温モードとに区分する。昇温モードは、融点温度
の溶湯をそのまま出湯すると、その後の温度低下により
一部の溶湯が凝固してしまい出湯作業やその後の鋳造作
業に支障をきたすために溶湯を昇温するプロセスであ
る。

【０００４】上記した従来の回転溶融炉では、燃焼中に
炉体を回転させることにより、燃料ガスにより加熱され
た炉体内面（特に過熱された炉体内面上部）の熱を原料
や溶湯に伝達している。しかしながら、この炉体の回転
による熱伝達方式は、原料と炉体内面との摩擦により炉
体内面が摩耗するという問題や、原料（特にその角部）
が炉体内面を擦過することにより炉体内面を損傷させる
という問題を発生する。

【０００５】一方、炉体内面の摩耗や損傷の低減のため
に回転速度を低下させると、炉体内面が過熱し、耐火煉
瓦層の寿命が低下するという不具合があった。本発明は
上記問題点に鑑みなされたものであり、炉体内面の摩耗
や損傷を低減するとともに、耐火煉瓦層の寿命向上を実
現する回転溶融炉の制御方法を提供することを、その解
決すべき課題としている。

【０００６】

【課題を解決する手段】本発明の回転溶融炉の制御方法
は、略水平に保持された円筒状の炉体を軸心を中心とし
て回転させつつ前端側から炉内に燃料及び酸素ガスを吹
き込んで前記燃料を燃焼させるとともに後端開口から燃
焼ガスを排気して原料を溶融する溶融工程と、その後、
前記炉体の回転及び前記燃焼を持続しつつ溶湯を昇温す
る昇温工程と、その後、前記炉体から前記溶湯を出湯す
る出湯工程とを備え、前記溶融工程よりも前記昇温工程
において前記炉体の回転速度を増大させることを特徴と
している。

【０００７】第１態様において、前記溶融工程の初期よ
りも前記溶融工程の終期において前記回転速度を増大さ
せる。第２態様において、前記両工程の切り換えは、前
記溶融工程開始から所定時間経過後、実施される。第３
態様において、前記燃焼ガス中の所定のガス成分の濃度
を検出し、前記ガス成分の濃度変化に基づいて前記両工
程の切り換えを実施する。

【０００８】本明細書において、酸化雰囲気の燃焼と
は、原材料中の鉄以外の不純物成分が酸化可能な雰囲気
での燃焼をいう。また、還元雰囲気の燃焼とは、前記酸
化雰囲気燃焼よりも酸素流量が少ない状態での燃焼をい
う。燃焼ガス中の上記所定ガス成分はＣＯ、ＮＯＸ、Ｏ
₂の内、少なくとも一つ又は複数の組合せからなる。成
分ガス濃度の検出は、炉内から導出した燃焼ガス中のガ
ス成分をガスセンサで測定することが好ましい。

【０００９】好適な態様において、酸素ガスは、８０ｍ
ａｓｓ％、好ましくは９５ｍａｓｓ％以上の酸素含有率
を有する。好適な態様において、燃料の完全酸化に要す
る酸素ガス流量に対する実際の酸素ガス流量の比率であ
る酸素／燃料流量比率は溶融工程において１．０〜１．
３とされ、その後の昇温工程において０．８〜０．９９
とされる。なお、酸素／燃料流量比率が一定でも、原料
の温度及び性状により加炭材を含む原料の酸素消費量が
変化し、これにより炉内雰囲気は変動する。また、酸素
／燃料流量比率を１とし、炉内の後部の雰囲気がほぼ酸
素０の状態であっても、炉内の前部では大量の酸素ガス
の吹き出しがあり、酸素ガスなどが燃料ではなく原料を
酸化したり、又は溶湯中に飛び込んだりすることがあり
得る。ただし、酸素／燃料流量比率を例えば０．９未満
といった強い還元雰囲気側にシフトすると、炉内が強く
還元性となり、原料又は溶湯の酸化が抑止される。

【００１０】原料としては、鋳鉄屑、鋼屑、銑鉄などの
鉄材を採用できる。回転溶融炉は、例えば、円筒状の外
筒部及びこの外筒部の内面にライニングされた耐火材層
とを有する炉体と、炉体をその軸心を中心として回転さ
せる回転機構と、炉体の軸方向中央部にて軸心と直角な
水平方向に配設された傾動軸を中心として炉体及び回転
機構を傾動させる傾動機構とを備えている。

【００１１】また、回転溶融炉は、炉体の前端側（燃焼
側）に軸心を中心とする燃焼側の開口を有し、炉体の後
端側（排気側）に軸心を中心とする排気口を有する。更
に、回転溶融炉は、燃焼側の開口を開閉する蓋部を有す
ることができ、この蓋部の内側に燃料（例えばＬＮＧや
ＬＰＧ）及び酸素を吹出すためのノズルを突設すること
ができる。

【００１２】好適な態様において、蓋部は炉体が略水平
に保持された状態で着脱機構に駆動されて炉体の燃焼側
の開口を開閉する。一例において、蓋部が炉体の燃焼側
の開口を閉鎖した状態で炉体が回転しても蓋部は回転し
ない。好適な態様において、炉体の端壁部には出湯孔が
貫設される。この出湯孔は、出湯時まで封栓されてお
り、出湯孔の開口後、出湯孔が溶湯の液面より下に位置
すれば出湯が行われる。出湯停止は炉体を回動させて出
湯孔を溶湯の液面より上方へ変位させて行われる。

【００１３】好適な態様において、炉体への原料の投入
は、排気側開口が上、燃焼側開口が下となるように炉体
を傾動させた状態で、排気口から行われる。この時、原
料が燃焼側の開口から脱出するのを防止するために、燃
焼側の開口は臨時の遮蔽板により一時的に遮蔽される。
原料の投入が終了すると、炉体が傾動してその軸心は略
水平となり、両開口からの原料の脱出は阻止される。

【００１４】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、原料の鉄材を
溶融する溶融工程よりも、溶湯を昇温するその後の昇温
工程において、炉体を高速回転する。このようにすれ
ば、炉体内面から原料又は溶湯への熱伝達が促進される
とともに、原料の溶融前は低速回転により炉体内面の摩
耗や損傷を低減することができ、原料の溶融後は高速回
転により耐火煉瓦層から溶湯への伝熱効率を向上してそ
の寿命を延長することができる。

【００１５】また、回転溶融炉の回転により溶湯が流動
（循環）するので、溶湯中の不純物が液面に浮かんで酸
化されやすく、溶湯中の不純物の減耗が促進される。更
に、溶湯中の酸素ガスと鉄との反応が促進され、溶湯の
酸素含有率が低減できる。したがって、溶融後は回転溶
融炉の回転数は高い方が好ましい。なお、溶融工程の終
期には、鉄材の相当量が大部分溶解しており、この段階
では炉体の回転数を増加しても炉壁内面が損傷すること
がなく、溶湯の加熱効率が向上し、炉体内面の冷却性を
向上できる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）本発明の鋳鉄用溶湯の製造装置の構造を図
１〜図３を参照して説明する。図１はその側面図、図２
はその正面図、図３はその前部平面図、図４は炉体２の
略縦断面図である。

【００１７】回転溶融炉１は両端開口の円筒形状を有す
る炉体２を有し、炉体２は軸方向と直角な断面がコ字状
の傾動台３に自転自在に架装されている。傾動台３は、
一対の基台４に傾動自在に軸支されている。炉体２の後
方に隣接して排気ダクト５が配設され、排気ダクト５の
吸入口５０は炉体２の後端に開口された排気口２０に対
面している。排気ダクト５には回転溶融炉１の略軸心に
沿って後方へパイプ挿入筒部５１が突設されており、パ
イプ挿入筒部５１にはガス導入筒６が進退自在に挿入さ
れている。ガス導入筒６の先端は炉体２の排気口２０か
ら炉内に挿入されており、ガス導入筒６の末端はフレキ
シブルチューブ６０及びガス冷却装置６１を通じてガス
センサ７に接続されている。

【００１８】８は制御盤であり、ガスセンサ７からの信
号及び盤上の各種操作スイッチからの操作信号に基づい
て後述する回転溶融炉１の各種アクチエータを駆動制御
する。床面Ｆには方形溝９０が凹設されており、その底
面には台車９１が配置されている。

【００１９】以下、装置各部について更に詳しく説明す
る。図２及び図４を参照して炉体２を説明する。炉体２
は、ステンレス厚板からなる略円筒形状の基筒（図４で
は実線で略示されている）２１と、基筒２１の内面に厚
くライニングされた耐火煉瓦層２２とからなる。炉体２
の前端壁部２ａの中央には、厚肉円盤状の蓋部２３が嵌
め込み可能な円形の開口２４が形成され、炉体２の後端
壁部の中央部には排気口２０が形成されている。また、
炉体２の前端壁部２ａから互いに１８０度対称に一対の
出湯筒部２５が軸心に対しやや斜めに突出しており、出
湯筒部２５には炉内に連通する出湯孔２６が形成されて
いる。なお、出湯孔２６は、炉内への原料投入前に粘土
状の封止材により閉塞される。また、基筒２１の中央部
には互いに一定間隔を隔てて円鍔部２７が巻着されてい
る（図４では図示省略する）。

【００２０】９６は床面Ｆ上のベース９７に旋回可能に
立設された旋回軸であり、旋回軸９６の上部に水平方向
に伸びるアーム９８が固定されており、アーム９８の先
端は蓋部２３に固定されている。９９はアーム旋回用の
油圧シリンダであり、その作動により蓋部２３は旋回し
て炉体２の前端側の開口２４を開閉する。蓋部２３の内
側円盤面には不図示の酸素ガスノズルと燃料ガスノズル
がそれぞれ複数本突設されており、酸素ガスノズルは不
図示の流量制御弁を通じて酸素ガスを供給されている。
また、燃料ガスノズルも不図示の流量制御弁を通じてプ
ロパンガスを供給されている。

【００２１】傾動台３は、底板部３ａとその左右端から
垂直に立設された壁部３ｂとからなる枠体であり、底板
部３ａには前後左右合計４個のローラ（図２には前部の
一対だけが図示されている）３０が回転自在に支承され
ており、各ローラ３０は炉体２の外周面を回転自在に支
持している。また、傾動台３の底板部３ａには、これら
４個のローラ３０の内、左側の一対を駆動するモータ３
１が配設されており、モータ３１のトルクがローラ３０
を通じて炉体２の外周面に伝達されて炉体２を回転させ
る。更に、壁部３ｂの前後端部には図３に示すように前
後左右合計４個の支持ローラ３２が回転自在に支持され
ており、各支持ローラ３２は、炉体２の傾動時に炉体２
の円鍔部２７に回転自在に当接して、炉体２の脱落を阻
止する。

【００２２】基台４は、方形溝９０を挟みつつ床面Ｆか
ら立設されており、基台４の上部には、傾動台３を傾動
自在に支持する傾動軸４０が水平方向に枢支されてい
る。そして、方形溝９０の後部には、油圧シリンダ９の
基端部が前後方向傾動自在に枢支されており、油圧シリ
ンダ９のピストンロッド９５の先端は傾動台３の底部に
前後方向傾動自在に枢支されている。したがって、この
ピストンロッド９５が伸びると傾動台３及び炉体２は傾
動軸４０の回りを傾動（傾動）する。なお、炉体２が傾
動して斜め姿勢となっても、炉体２の自重は円鍔部２７
を通じて支持ローラ３２に担持され、これにより炉体２
は斜め姿勢でも回転可能となっている。

【００２３】ガス導入筒６は、ステンレスからなる長筒
形状を有し、その外表面は耐火材層で被覆されている。
もちろん、ガス導入筒６をその外側に水冷筒部を設けた
二重管構造としてもよい。ガス導入筒６は、炉内に常時
挿入されてもよく、また、定期的に又は所定の期間のみ
挿入してもよい。ガス冷却装置６１は水冷式直接熱交換
器からなり、装置６１の天井に冷却水をスプレーするノ
ズル（図示せず）が設けられている。装置６１内に導入
された燃焼ガスは冷却水により冷却され、また燃焼ガス
中の水蒸気はここで凝縮して燃焼ガスから分離される。
装置６１の底部には排水用の管（図示せず）が接続され
ている。したがって、ガス冷却装置６１から導出される
燃焼ガスは、ほぼ炭酸ガスと一酸化炭素ガスとからな
る。

【００２４】ガスセンサ７は、ガス冷却装置６１から導
出された燃焼ガス中の一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の濃
度を測定して、濃度に比例した濃度信号電圧Ｖｓを出力
するＣＯガスセンサからなる。なお、ＣＯガスセンサの
代わりに、酸素ガス（Ｏ₂）センサや窒素酸化物（ＮＯ
Ｘ）センサを採用してもよい。制御盤８は、マイコンを
内蔵しており、操作信号や濃度信号電圧Ｖｓに応じてモ
ータ２や上記比例制御弁を制御する。また、異常検出時
に警報を発する。

【００２５】なお、図１において、９４は原料投入用の
シュートである。次に上記した装置の基本動作を説明す
る。原料投入まず油圧シリンダ９を作動させて、傾動台３及び炉体２
を軸線Ａ（図１参照）まで傾斜させる。これにより、排
気口２０はシュート９４に面することになる。

【００２６】この時、蓋部材２３は炉体２の開口２４か
ら離脱され、その代わりに、開口２４は遮蔽板で閉鎖さ
れる。次に、原料が上方の原料ヤード（図示せず）から
このシュート９４を通じて炉体２の排気口２０へ投入さ
れる。初期燃焼次に油圧シリンダ９を操作スイッチ（図示せず）のオン
により作動させて、傾動台３及び炉体２を水平姿勢に復
帰させ、遮蔽板を取り外す。次に、操作スイッチ（図示
せず）のオンにより蓋部２３の上記両ノズルから燃料及
び酸素ガスを吹き出し、人手により着火する。

【００２７】次に、蓋部２３を閉め、初期燃焼を行う。
この時の燃料ガス及び酸素ガスの流量はその後の本格燃
焼の半分以下とする。これは炉体２の各部の熱ストレス
を緩和しつつ炉体２を加熱するためである。溶融燃焼（溶融モード）次に、溶融燃焼に入り、燃料ガス及び酸素ガスの流量を
増大させて原料の加熱、溶融を行う。なお、酸素／燃料
流量比率は１以上（この実施例では１）に設定される。
この時、炉体２の内周面の上半部が過熱されるのを防止
するために、低速で炉体２を回転させる。回転速度は１
分に３０度の割合とされる。このような低速回転するの
は、原料との摩擦などにより耐火煉瓦層２２が損傷する
のを抑止するためである。

【００２８】所定ガス成分の濃度検出次に、ガス導入筒６を炉内へ挿入して炉内の燃焼ガスを
ガス冷却装置６１を通じてガスセンサ７に導入する。こ
の実施例では、炉内の燃焼ガスの吹き出し圧力によりガ
スセンサ７に燃焼ガスを自然導入する方式を採用してい
るが、ガスセンサ７から燃焼ガスを排出する排気管７０
に排風手段を設けてもよい。ガス導入筒６を炉内へ挿入
するのは溶融燃焼開始から数十分後とされる。

【００２９】ここで、上記溶融燃焼（溶融モード）後期
における上記所定ガス成分の濃度変化の原因について説
明する。いま酸素／燃料流量比率を１として上記溶融燃
焼を行っても、蓋部２３と炉体２との隙間からの空気の
流入もあり、また炉内の燃料ガスが高温かつ非定常な状
態（一部では解離状態）となっているので、原料が高温
となると（特に鉄材が溶融し始めると）、原料や加炭材
の酸化が促進され、その分、酸素不足となって、燃料ガ
ス中のＣＯガスが増加し、逆に酸素ガス及び窒素酸化物
が減少する。すなわち、回転溶融炉ではこれらのガス成
分の変化を検出することにより、原料鉄材の溶融状況を
モニタできることになる。

【００３０】またこの実施例では、ＣＯガス濃度が所定
の基準値を超過した上記時点から第１の所定時間経過
後、炉体２の回転速度を２分あたり１８０度に増加す
る。これは溶融が開始され、炉底に貯溜された溶湯が炉
体２の回転による炉壁の損傷を抑止すると考えることが
できるためである。昇温燃焼（昇温モード）ＣＯガス濃度が所定の基準値を超過した時点から原料の
量及び組成に応じて予め決定された第２の所定時間が経
過すると、炉内雰囲気を変更する。すなわちこの実施例
では、酸素／燃料流量比率を０．８９とする。また、第
２の所定時間は、原料がほぼ溶融したとみなせる時点に
設定する。

【００３１】このようにすれば、元々、原料の酸化によ
り還元雰囲気となっているところへ酸素ガス流量が削減
されるため強い還元雰囲気となり、溶湯の酸化が抑止さ
れ、溶湯の酸素含有率が減少する。この実施例では、昇
温燃焼時間は、原料の量及び組成に応じて予め決定され
た時間とされている。これにより、溶湯の温度は融点よ
り所定温度（例えば数十度）上昇した値となり、次の出
湯中に凝固が生じることが防止される。

【００３２】また、この昇温モード中は、もはや炉内に
は溶湯及びノロのみであると想定できるので、炉壁損傷
の不安無しに炉体２を更に高速回転して伝熱効率を向上
できる。出湯次に、炉体２の回転を停止し、下側に位置する出湯孔２
６に詰められた粘土状の封止材をつついて除去し、台車
９１上の取鍋に出湯を行う。取鍋が一杯になったら、炉
体２を９０度回動して出湯孔２６を溶湯液面の上方に持
ち上げ、その間に取鍋を空のものと交換する。

【００３３】この出湯期間中も、燃料ガス及び酸素ガス
を大幅に削減した状態で燃焼を持続し、溶湯の温度低下
を防ぐ。また、この時の酸素／燃料流量比率は約０．９
程度とし、溶湯への酸素飛び込みを防ぐ。ノロ排出次に、燃料ガス及び酸素ガスを遮断し、蓋部２３を開い
て炉体２から退避させ、炉体２の軸心が図１に示す軸線
Ｂに一致するまで、傾動台３を傾動させる。これによ
り、炉内のノロが開口２４から台車９１上のノロ受け
（図１参照）に排出される。ノロ排出後、再び炉体２を
水平位置に復帰させるか、又は軸線Ａの位置に傾動し、
次のサイクルに入る。

【００３４】上記した所定ガス成分の濃度検出による炉
内雰囲気の自動変更に関係する制御動作を図５のフロー
チャートを参照して説明する。燃焼開始から所定時間
後、ガス導入筒６を炉内へ挿入した後、制御盤８に設置
された起動スイッチをオンして図５のルーチンを開始す
る。まず、初期設定を行い（２００）、予め操作スイッ
チの操作により入力されている投入原料のデータ（組成
及び量）に基づいて、後で実施する炉内雰囲気変更時点
の決定に用いる基準濃度値を選択する（２０２）。な
お、この選択は、予め記憶装置に記憶している投入原料
のデータ（組成及び量）と基準濃度値とのテーブルに上
記操作スイッチから入力された投入原料のデータ（組成
及び量）を入力して求める。

【００３５】次に、ＣＯガスセンサ７の出力が安定する
まで所定時間待機後（２０４）、ＣＯガスセンサ７から
ＣＯガス濃度を読み込み（２０６）、読み込んだＣＯガ
ス濃度を平均化処理し（２０８）、読み込んだＣＯガス
濃度の検出値と上記基準濃度値とを比較し（２１０）、
検出値が基準濃度値未満であれば、ルーチンスタートか
らの時間が所定の最大許容時間ΔＴｍａｘを超過したか
どうかを調べ（２１２）、超過していなければステップ
２１０にリターンし、超過したら警報を発してルーチン
を終了し、以後は手動操作を要請する。

【００３６】一方、ステップ２１０にて検出値が基準濃
度値を超過すれば、それを表示してガス導入筒６を炉内
から抜き出すことを要請し（２１６）、所定時間（ここ
では数分）ΔＴ１だけ待機した後（２１８）、モータ３
１の回転数を２倍にアップし（２２０）、所定時間（こ
こでは数分）ΔＴ２だけ待機する（２２２）。所定時間
ΔＴ２が経過すれば、溶融がほぼ完了したか又は溶融が
充分満足できる水準まで進行した時点すなわち炉内雰囲
気変更時点であると判定して、酸素ガスの流量を削減し
て酸素／燃料流量比率λを所定値（ここでは０．８９）
とする（２２４）。

【００３７】次に、酸素／燃料流量比率λの変更（ステ
ップ２２４）から所定時間ΔＴ３（例えば６０分）待機
し（２２６）、待機を終了したら昇温完了と判断して上
記出湯工程を開始する（２２８）。なお、ステップ２０
２では原料の組成及び量により上記各基準値を変更す
る。これは、原料に応じてＣＯガス濃度の変化特性に差
が生じるからである。したがって、制御盤８内の記憶装
置には予め原料の組成及び量に対する最適な上記基準値
が記憶されている。（変形態様）検出する所定のガス成分としてＣＯガスの
代わりに、酸素ガス又は窒素酸化物でもよい。所定のガ
ス成分の絶対濃度値の代わりに、基準変化量又は基準変
化速度を記憶することもできる。そして、溶融モード初
期のガス成分の濃度値に対する変化量がこの基準変化量
を超過するか否か、又は、ガス成分の濃度の変化速度が
この基準変化速度量を超過するか否かによりステップ２
０８の判定すなわち溶融開始又は溶融中又は溶融完了の
判定を行うこともできる。（実施例２）他の実施例を図６を参照して説明する。

【００３８】この実施例では、制御盤８内の記憶装置に
は原料の組成及び量に対する最適な所定時間ΔＴ１、Δ
Ｔ２、ΔＴ３を予め記憶しておき、ステップ２０２、２
０４の間で、予め入力された原料データに基づいて所定
時間ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３を決定するステップを行う
（２０３）。更に詳しく説明すると、原料の組成や量に
より最適な所定時間ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３は変動す
る。例えば、量が少なければ当然、これらの値は小さく
なる。

【００３９】また、高張力鋼板屑などＭｎなどの減耗し
たい不純物を多く含む原料の場合、ΔＴ２を延長してλ
の切替え（ステップ２１６）を遅延することにより、Ｍ
ｎの減耗を促進することができる。図７〜図１４に試験
データを示す。なお、図中、破線ａは溶湯表面の目視に
よる溶融完了の判定に基づく昇温モードへの移行時点
（本発明でいう炉内雰囲気変更時点）である。（試験１）図７に原料の組成及び量と、操業プロセスと
を示し、図８（ａ）にＣＯガス濃度及びＯ₂ガス濃度を
示し、図８（ｂ）にＮＯＸガス濃度を示す。（試験２）図９に原料の組成及び量と、操業プロセスと
を示し、図１０（ａ）にＣＯガス濃度及びＯ₂ガス濃度
を示し、図１０（ｂ）にＮＯＸガス濃度を示す。（試験３）図１１に原料の組成及び量と、操業プロセス
とを示し、図１２（ａ）にＣＯガス濃度を示し、図１２
（ｂ）にＮＯＸガス濃度を示す。（試験４）図１３に原料の組成及び量と、操業プロセス
とを示し、図１４（ａ）にＣＯガス濃度を示し、図１４
（ｂ）にＮＯＸガス濃度を示す。なお、試験４は試験３
に連続して行った。

【００４０】これらの試験結果から、溶融完了に先行し
てＣＯガス濃度、酸素ガス濃度及びＮＯＸガス濃度が変
化することがわかる。（実施例３）他の実施例を図１５のフローチャートを参
照して説明する。まず、原料を炉内に投入して着火後、
初期設定を行い（３００）、予め操作スイッチの操作に
より入力されている投入原料のデータ（組成及び量）に
基づいて各タイマ（図示せず）の遅延時間を設定し（３
０２）、制御盤８上の起動スイッチ（図示せず）をオン
し（３０４）、各タイマをスタートする（３０６）。

【００４１】次に、第１のタイマが所定遅延時間Ｔａだ
け経過するまで待機し（３０８）、その後、炉体２を回
転数Ｎ１（この実施例では１ｒｐｍ）で回転させる（３
１０）。次に、第２のタイマがステップ３１０の実施時
点から所定遅延時間Ｔｂ（この実施例ではほぼ溶融進行
中の時点）だけ経過するまで待機し（３１２）、その
後、炉体２を回転数Ｎ２（この実施例では２ｒｐｍ）で
回転させる（３１４）。

【００４２】次に、第３のタイマがステップ３１４の実
施時点から所定遅延時間Ｔｃだけ経過するまで待機し
（３１６）、その後、酸素／燃料流量比率λを１から
０．８９に切替えれ昇温モードに移行するとともに、炉
体２を回転数Ｎ２（この実施例では８ｒｐｍ）で回転さ
せる（３１８）。次に、第４のタイマがステップ３１８
の実施時点から所定遅延時間Ｔｄだけ経過するまで待機
し（３２０）、タイムオーバーとなれば、昇温完了と判
断して上記出湯工程を開始する（２２８）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鋳鉄用溶湯の製造装置の側面図であ
る。

【図２】図１の装置の正面図である。

【図３】図１の装置の前部平面図である。

【図４】図１の炉体２の略縦断面図である。

【図５】炉内雰囲気変更動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】実施例２を示すフローチャートである。

【図７】試験例１の原料の組成及び量と、操業プロセス
とを示す図である。

【図８】試験例１におけるＣＯガス濃度、酸素ガス濃度
及びＮＯＸガス濃度の変化を示す濃度−時間図である。

【図９】試験例２の原料の組成及び量と、操業プロセス
とを示す図である。

【図１０】試験例２におけるＣＯガス濃度、酸素ガス濃
度及びＮＯＸガス濃度の変化を示す濃度−時間図であ
る。

【図１１】試験例３の原料の組成及び量と、操業プロセ
スとを示す図である。

【図１２】試験例３におけるＣＯガス濃度及びＮＯＸガ
ス濃度の変化を示す濃度−時間図である。

【図１３】試験例４の原料の組成及び量と、操業プロセ
スとを示す図である。

【図１４】試験例４におけるＣＯガス濃度及びＮＯＸガ
ス濃度の変化を示す濃度−時間図である。

【図１５】実施例３を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２は炉体、７はＣＯガスセンサ（濃度検出手段）、８は
制御盤（炉内雰囲気変更時点設定手段、流量比率変更手
段、記憶手段、基準値決定手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591181089 株式会社ナニワ炉機研究所大阪府八尾市上尾町５丁目１番地の８ (72)発明者平野春好愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者平井秀敏愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者神谷雄二愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者小林宏愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地株式会社豊田自動織機製作所内 (72)発明者白川博一愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者木崎勉愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者岡田裕二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者竹内康夫愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者鶴岡洋幸東京都江東区東雲１丁目９番１号テイサン株式会社本社分室内 (72)発明者鳥海誠東京都江東区東雲１丁目９番１号テイサン株式会社本社分室内 (72)発明者高羽年名古屋市中区正木４丁目８番７号（れんが橋ビル４Ｆ）テイサン株式会社中部事業所内 (72)発明者田中博之名古屋市中区正木４丁目８番７号（れんが橋ビル４Ｆ）テイサン株式会社中部事業所内 (72)発明者滝本豊東京都江東区東雲１丁目９番１号テイサン株式会社本社分室内 (72)発明者村田博敏大阪府八尾市上尾町５丁目１番地の８株式会社ナニワ炉機研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略水平に保持された円筒状の炉体を軸心を
中心として回転させつつ前端側から炉内に燃料及び酸素
ガスを吹き込んで前記燃料を燃焼させるとともに後端開
口から燃焼ガスを排気して原料を溶融する溶融工程と、
その後、前記炉体の回転及び前記燃焼を持続しつつ溶湯
を昇温する昇温工程と、その後、前記炉体から前記溶湯
を出湯する出湯工程とを備え、前記溶融工程よりも前記昇温工程において前記炉体の回
転速度を増大させることを特徴とする回転溶融炉の制御
方法。
【請求項２】前記溶融工程の初期よりも前記溶融工程の
終期において前記回転速度を増大させる請求項１記載の
回転溶融炉の制御方法。
【請求項３】前記両工程の切り換えは、前記溶融工程開
始から所定時間経過後、実施される請求項１記載の回転
溶融炉の制御方法。
【請求項４】前記燃焼ガス中の所定のガス成分の濃度を
検出し、前記ガス成分の濃度変化に基づいて前記両工程
の切り換えを実施する請求項１記載の回転溶融炉の制御
方法。