JPH0882480A

JPH0882480A - 鋳鉄溶解炉

Info

Publication number: JPH0882480A
Application number: JP21900594A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Hirano; 春好平野; Hidetoshi Hirai; 秀敏平井; Hiroshi Kobayashi; 宏小林; Yuji Kamiya; 雄二神谷; Hiroichi Shirakawa; 博一白川; Hiroyuki Tsuruoka; 洋幸鶴岡; Makoto Chokai; 誠鳥海; Minoru Takahane; 年高羽; Hiroyuki Tanaka; 博之田中; Hirotoshi Murata; 博敏村田
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: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】円筒状で溶解時に回転される鋳鉄溶解炉にお
ける出湯作業を容易に行いえるようにする。【構成】耐火物若しくは高融点金属製の封栓２１をモ
ルタルを塗布して出湯孔１９にあらかじめ装填し、出湯
に際して、封栓２１の凹部２１ｂに装脱用工具２４の先
端部２４ａを係合させ、基端の把持部２４ｂで装脱用工
具２４を牽引して、封栓２１を出湯孔１９から除去する
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属、とりわけ鋳鉄溶
煉用の鋳鉄溶解炉に係り、詳しくは、出湯孔を塞ぐ封栓
の除去を容易とする鋳鉄溶解炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、効率的な溶湯の攪拌のため炉体を
回転する鋳鉄溶解炉が、例えば「鋳物」第６４巻（１９
９２）第１１号第８１２〜８１５頁、「鋳鍛造と熱処
理」（１９９１）８月号第１〜４頁及び「鋳鍛造と熱処
理」（１９９１）１２月号第１〜６頁に記載されてい
る。この鋳鉄溶解炉では、両端開口の円筒状をなす炉体
を円筒軸心を中心に回転させつつ一方の開口に装置した
バーナの燃焼炎により原材料を溶解している。そして、
出湯に際しては炉体の端壁に形成した出湯孔が下側に位
置するように炉体の位相が調整される。

【０００３】ここで、上記出湯孔には、あらかじめベン
トナイト（結合材）、デンプン（粘材）等を添加し混練
された生砂による封栓が詰め込まれており、出湯に先立
って上記封栓を除去する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の生砂による封栓
は、先端に鋭利な円形刃を有した専用棒を出湯孔に挿入
して封栓を突き砕き、その破砕粉をかき出すことにより
除去するものである。しかし、上記封栓は、結合材によ
ってかなり強固に硬化されており、これを砕破するに
は、相当の時間と労力を要し、加えて炉体からは輻射熱
が発しており、作業者には極めて過酷な作業となる。

【０００５】また、封栓を砕破するとき、専用棒が出湯
孔壁に当たって出湯孔壁が削り取られ、これを何回も繰
り返すうちには、出湯孔を損傷するおそれがある。更
に、従来の封栓は、その都度、生砂を塊状にして詰め込
まなければならず、作業は極めて煩わしい。本発明は、
上述した実情に鑑みてなされたもので、出湯孔を損傷す
ることなく、出湯作業を容易に行い得るとともに、１回
だけの使用に止まらず繰り返し使用が可能な出湯孔の開
閉技術の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、両端
に開口をもつほぼ円筒状で、円筒軸心を中心に回転可能
かつ該円筒軸心と直交する水平軸心を中心に傾動可能に
保持され、一方の上記開口がバーナを装備した蓋部材の
取付口とされ、他方の開口が原材料装入口及び排気通路
とされた耐火物製の炉体と、該炉体の端壁に上記円筒軸
心に対して開脚状に延び、かつ先拡がりのテーパ孔に形
成された少なくとも一つの出湯孔と、該出湯孔と目地剤
を介して密合する截頭円錐形をなし、基端部には装脱用
工具と係脱する係合部が形成された耐火物若しくは高融
点金属よりなる封栓とを具備する。

【０００７】好適な態様において、上記封栓の係合部
は、ねじ又は鉤状の凹部で構成することができる。請求
項２の発明は、上記炉体と、該炉体の端壁に上記円筒軸
心に対して開脚状に延びる少なくとも一つの出湯孔と、
該出湯孔の全断面積を包含して該出湯孔軸心と交差する
スリットと、該スリットに摺動可能に挿嵌され、その摺
動変位によって該出湯孔を開閉する耐火物若しくは高融
点金属よりなるシャッタ部材とを具備する。

【０００８】上記シャッタ部材は、人力操作又は油圧シ
リンダ、電動モータ等のアクチュエータを連結して操作
することができる。ここで、耐火物は、セラミックを含
む。また、出湯孔壁は、スラグに対する耐食性の良好な
例えば炭素質耐火物で形成する。

【０００９】

【作用及び効果】請求項１の発明によれば、封栓は、溶
解工程の前に出湯孔と目地剤を介して接着により密合さ
れる。出湯の際には、係合部に装脱用工具の先端を係合
し、該装脱用工具を牽引することによって出湯孔より抜
くことができる。また、封栓は耐火物若しくは高融点金
属のため、繰り返し使用が可能となる。

【００１０】また、棒で突く作業でないから、出湯孔を
損傷しない。請求項２の発明において、シャッタ部材
は、出湯孔軸心と交差するスリットに挿嵌され、同方向
に摺動するように操作して出湯孔を開閉する。また、常
設のため繰り返し使用が可能であるとともに、出湯に際
し出湯孔壁と何ら干渉するものでないため出湯孔を損傷
しない。

【００１１】

【実施例】以下、図に基づいて本発明の第１実施例に係
る鋳鉄溶解炉を説明する。図１〜図５に示す第１実施例
の鋳鉄溶解炉は、請求項１及び３の発明を具体化してい
る。炉体１０は、両端にコニカル部を有する円筒形で、
炉壁にＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃系酸化ラミング材のライニ
ングが施された耐火物９と、この耐火物９の外周を緊縛
するステンレス厚板８とからなる。一端の開口１０ａ
（図３）は、独立した駆動機構によって係脱されるバー
ナ１１の取付口であると同時に、操業終了時の除滓口を
も兼ねており、他端の開口１０ｂは原材料の装入口で、
操業中は排ガスをダクト１へ導く通路としても機能す
る。

【００１２】炉体１０は、架台１２上において、円筒軸
心Ｘを中心に回転可能とされており、具体的には、モー
タ１３に連結された一対の駆動ローラ１４、１４、これ
と対称配置された一対の被動ローラ１５、１５（図２）
及び回転軸高さに配置された各一対の補助ローラ１６、
１６によって支承されている。そして、炉体１０を含む
架台１２は更に地面に立設した一対の支持壁１７，１７
によって円筒軸心Ｘと直交する水平軸心Ｙを中心に傾動
するように支持されている。傾動の駆動手段は、油圧若
しくは電動機構のいずれでもかまわないが、ここでは、
先端が水平軸心Ｙから回転軸心Ｘ方向に離間した位置で
架台１２に枢支され、筒部を支持壁１７に回動自在に支
持された油圧シリンダ１８によっている。

【００１３】また、開口１０ａより外周のコニカル部か
らは、対称に一対の出湯孔１９が回転軸心Ｘに対して開
脚状に貫設されている。出湯孔１９の周壁部は、炉壁と
一体の耐火物１０で構成してもよいが、ここでは黒鉛れ
んが、炭化けい素（ＳｉＣ）耐火物等の炭素質耐火物製
の周壁材２０で形成している。具体的には、出湯孔１９
を設ける炉体１０のコニカル部内壁に、出湯孔１９の周
壁を形成するための凹所を形成し、あらかじめ出湯孔１
９となる貫通孔を設けた周壁材２０をモルタルを塗布し
て該凹所に嵌合する。また、出湯孔１９は、先拡がりで
炉内側ほど狭くなるテーパ孔に形成され、溶解工程の前
に図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に拡大して示すような截頭
円錐形の封栓２１を装填して閉塞される。

【００１４】封栓２１は、炉壁の耐火物９と同質の耐火
物若しくは出湯孔壁の周壁材２０と同質の耐火物で形成
され、出湯孔１９へはモルタル等の目地剤を塗布して密
合される。この場合、封栓２１は、出湯孔１９のテーパ
状に対応した先細り状に形成されている。このテーパの
比は、封栓２１の抜去に要する力を考慮して選択され
る。

【００１５】封栓２１の基部２１ａには、図４（Ａ）に
示すように、棒状の装脱用工具２４の先端部２４ａと係
合される鉤状の凹部２１ｂが形成されている。詳細に
は、装脱用工具２４の先端部２４ａはＴ字の板状をな
し、凹部２１ｂは図４（Ｂ）に示すように、先端部２４
ａの厚みと合致した横一の入口部２２ａと、該入口部２
２ａの幅方向両側に広がった奥溝部２２ｂとからなる。
従って、先端部２４ａを入口部２２ａより奥溝部２２ｂ
へ挿入し、装脱用工具２４をほぼ９０°回転すること
で、図５に示すように先端部２４ａを凹部２１ｂに係合
することができる。凹部２１ｂは本発明の係合部を構成
している。

【００１６】鋳鉄回転炉は概ね上述のごとき構成を有し
ており、溶解の前に、封栓２１に上記したモルタルを塗
布して出湯孔１９に装填する。この装填作業も装脱用工
具２４を用いて行われる。即ち、封栓２１の凹部２１ｂ
に先端部２４ａを挿入して装脱用工具２４で封栓２１を
保持し、その状態で封栓２１の表面にモルタルが塗布
し、このモルタルが塗布された封栓２１を出湯孔１９に
挿入し、基部２１ａを装脱用工具２４の先端部２４ａで
押圧すればよい。

【００１７】封栓２１の装填後、炉体１０を左回りに傾
動させて二点鎖線Ｐ１に示すように上記開口１０ｂを昇
動させる。そして、該開口１０ｂと切出口とが例えば伸
縮可能な樋体によって橋絡されると、自動的に切出され
る原材料は、該樋体を介して炉体１０内へ装入される。
この後、炉体１０を水平に維持してバーナ１１を開口１
０ａに係合する。そしてバーナ１１に着火し、燃料と酸
素との所定割合の下、炉体１０内の原材料を溶解する。
このとき、炉体１０を回転させることにより、原材料及
び溶湯の効率的な攪拌と熱移動とを行う。この間、炉体
１０内は、排気ガスが開口１１ｂからダクト１を介して
排気され、ほぼ気密状態に維持される。

【００１８】出湯に際しては、先ず、各出湯孔１９が水
平になるように炉体１０の位相を調整し、その後、図５
に示すように、封栓２１の凹部２１ｂに装脱用工具２４
の先端部２４ａを係合させ、基端の把持部２４ｂで装脱
用工具２４を手前に引く。このため、装填の際のモルタ
ルによる出湯孔壁と封栓２１との密合が解かれ、封栓２
１を出湯孔１９から容易に抜去することができる。

【００１９】また、封栓２１は、砕破するものでないた
め、繰り返し使用が可能となるとともに、出湯孔壁の損
傷を回避することができる。なお、出湯孔１９の周壁材
２０を構成する炭素質耐火物は、耐食性が良好とされ、
スラグを容易に除去できるようにしている。このように
本実施例では、封栓２１を耐火物で形成してモルタル等
の接着剤としての目地剤によって出湯孔１９に装填する
ようにしたので、繰り返しの使用を可能とするととも
に、出湯孔の損傷を回避し、出湯作業を容易に行うこと
ができる。

【００２０】なお、上記実施例では、封栓２１を抜去す
るための係合部として、基部２１ａに凹部２１ｂを形成
したが、基部２１ａにねじを形成してもよい。この場合
のねじは、直接に封栓２１に形成してもよいが、ねじを
形成した別の金属部材を封栓２１に嵌合させてもよい。
そして、装脱用工具２４の先端部２４は、金属部材に形
成した雄ねじ若しくは雌めじに対応したねじを形成す
る。

【００２１】また、封栓２１はタングステン、モリブデ
ン等の高融点金属で形成してもよい。このような封栓２
１では、耐火物の場合の欠け等の問題を生じることな
く、長期の使用が可能となる。〔第２実施例〕本発明の請求項２，３を具現する第２実
施例では、図６に示すように、出湯孔１９には該出湯孔
１９の全断面積を包含するスリット２８が該出湯孔軸心
と交差している。そして、スリット２８には直動操作可
能なシャッタ部材２６が挿嵌されている。シャッタ部材
２６は、出湯孔１９と合致する通孔２６ａを有すると共
に、基端側の操作用部２７を炉外に延在しており、例え
ば人力により操作することができる。シャッタ部材２６
は、例えば出湯孔壁の周壁材２０と同質の炭素質耐火物
で形成され、その炭素成分により周壁材２０との摩擦係
数が小さくなるようにして摺動性を良好としている。更
に、両者の摺動面を滑面処理すればさらに摺動性が改善
される。なお、シャッタ部材２６には、先端と操作用部
側に摺動量を定めるストッパ２６ｂ，２６ｃが形成され
ている。

【００２２】この鋳鉄溶解炉のシャッタ部材２６は、燃
焼溶解工程中、出湯孔１９を塞いでおり、出湯工程で、
例えば操作用部２７を把持し、ここでは押すことによ
り、通孔２６ａと出湯孔１９とが連通して、溶湯の出湯
が可能となる。出湯終了後は、シャッタ部材２６を引け
ば、出湯孔１９を塞ぐことができる。このように出湯孔
１９を開閉するシャッタ部材２６に該出湯孔１９と合致
する通孔２６ａを設けた鋳鉄回転炉によれば、通孔２６
ａの内壁が出湯孔１９の周壁の一部となり、スリット２
８への溶湯の侵入を阻止してスリット２８の目詰まりが
ないという利点がある。

【００２３】また、シャッタ部材２６は第１実施例の封
栓２１のように出湯孔に装填するものでないため、出湯
孔内に溶湯が侵入し溶湯温度を低下させるおそれがある
が、出湯孔１９の周壁材２０を炭素質耐火物で形成して
いるため、出湯孔内の溶湯の保温効果が高く、温度低下
を防止して良質な溶湯を得ることができる。更に、出湯
孔１９は、第１実施例とは逆に外側が狭く炉内へ近づく
ほど広がるテーパ状に形成されている。このため、出湯
孔１９の周壁に付着したスラグの除去作業が容易とな
る。勿論、周壁材２０が炭素質耐火物のため、スラグに
対する耐食性を保持し、出湯孔１９の形状崩れにも対処
している。

【００２４】なお、シャッタ部材２６も高融点金属で形
成することもできる。この場合、操作用部２７には断熱
材を使用する。この金属製のシャッタ部材２６を用いた
実施例では、シャッタ部材２６の耐久性が向上する。な
お、シャッタ部材２６は、人力で操作するものに限定す
ることなく、油圧、電動モータ等のアクチュエータを用
いたり、シャッタ部材２６にギヤ等の手動操作機構を付
加するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る鋳鉄溶解炉を示す側
面図である。

【図２】同第１実施例に係る鋳鉄溶解炉の正面図であ
る。

【図３】同第１実施例に係る鋳鉄溶解炉の炉体を示す断
面図である。

【図４】同第１実施例に係る鋳鉄溶解炉の出湯孔に装填
する封栓を示す断面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。

【図５】上記封栓を除去する様子を示す説明図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る鋳鉄溶解炉の出湯孔
部分を示す断面図である。

【符号の説明】

１０…炉体１９…出湯孔２
１…封栓２６…シャッタ部材

───────────────────────────────────────────────────── 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】両端に開口をもつほぼ円筒状で、円筒軸心
を中心に回転可能かつ該円筒軸心と直交する水平軸心を
中心に傾動可能に保持され、一方の上記開口がバーナを
装備した蓋部材の取付口とされ、他方の開口が原材料装
入口及び排気通路とされた耐火物製の炉体と、該炉体の端壁に上記円筒軸心に対して開脚状に延び、か
つ先拡がりのテーパ孔に形成された少なくとも一つの出
湯孔と、該出湯孔と目地剤を介して密合する截頭円錐形をなし、
基端部には装脱用工具と係脱する係合部が形成された耐
火物若しくは高融点金属よりなる封栓とを具備したこと
を特徴とする鋳鉄溶解炉。
【請求項２】両端に開口をもつほぼ円筒状で、円筒軸心
を中心に回転可能かつ該円筒軸心と直交する水平軸心を
中心に傾動可能に保持され、一方の上記開口がバーナを
装備した蓋部材の取付口とされ、他方の開口が原材料装
入口及び排気通路とされた耐火物製の炉体と、該炉体の端壁に上記円筒軸心に対して開脚状に延びる少
なくとも一つの出湯孔と、該出湯孔の全断面積を包含して該出湯孔軸心と交差する
スリットと、該スリットに摺動可能に挿嵌され、その摺動変位によっ
て該出湯孔を開閉する耐火物若しくは高融点金属よりな
るシャッタ部材とを具備したことを特徴とする鋳鉄溶解
炉。