JPH0966357A - 浸漬ヒーターの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内の酸化物の発生を少なくすると共に、
炉内の清掃，ヒータの交換等のメンテナンスを容易にす
る。これにより、この溶湯保持炉を用いた鋳造等の生産
効率及び製品品質の向上を図る。 【解決手段】浸漬ヒーター(3)が炉壁(1a)に設けられた
浸漬ヒーター取付口(1b)を貫通して溶湯(2)中に浸漬す
るように斜めに取り付けられている。浸漬ヒーター取付
口(1b)の炉(1)内部側の開口部上端は湯面(9)より下に設
けられている。浸漬ヒーター取付口(1b)の炉(1)外部側
の開口部下端は湯面(9)より上に設けられている。浸漬
ヒーター(3)の電熱線(3a)を有する部分は湯面(9)より下
に位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低圧鋳造装置，グラビ
ティ装置，ダイカスト装置等に供給するための溶湯を保
温して保持する溶湯保持炉，溶解保持炉等における浸漬
ヒーターの取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の取付構造を有する溶湯保持
炉の断面図である。(20)は溶湯保持炉であり、内部にア
ルミニウム等の溶湯(22)を保持している。溶湯は注湯口
蓋(29)を開けて注湯口(24)から溶湯保持炉(20)内に注湯
される。保持されている溶湯は(22)は汲出口(25)より汲
み出され、次工程となる鋳造機等に供給される。(27)は
溶湯(22)に含まれる酸化物(30)等が汲出口(25)の方に流
れて行くのを防止するための仕切り板である。

【０００３】(23)は溶湯(22)の温度を調整するための浸
漬ヒーターであり、溶湯保持炉(20)の天井部(26)に取り
付けられている。(28)は、溶湯保持炉(20)内の溶湯を炉
外に排出するための排出口である。(31)は溶湯(22)の湯
面(21)の高さを一定に保つための湯面センサーであり、
(32)は溶湯(22)の温度を測定するための熱電対である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】湯面(21)は空気と接し
ており、しかも浸漬ヒーター(23)の周囲は高温となるた
め、浸漬ヒーター(23)近傍の湯面(21)ではα−アルミナ
等の酸化物(30)が発生し易い。発生した酸化物(30)は浸
漬ヒーター(23)の表面に付着し、成長していく。成長し
てある程度大きくなった酸化物(30)の固まりは浸漬ヒー
ター(23)の表面から剥がれ落ち、溶湯(22)内に落下す
る。鋳造機等に供給される溶湯(22)に酸化物の固まりが
混入すると、製品（鋳造品）の内部にハードスポットが
生じ、製品の強度の低下，表面のザラツキ等の原因とな
る。

【０００５】よって、定期的に溶湯保持炉(20)の天井部
(26)に設けられた掃除用ハッチ（図示せず）を開けて、
浸漬ヒーター(23)表面の酸化物(30)を除去すると共に、
湯面(21)付近に漂う酸化物(30)をすくい取る清掃作業が
必要となる。しかし、湯面(21)付近の清掃の際に浸漬ヒ
ーター(23)が邪魔になり、清掃に手間がかかる。

【０００６】又、浸漬ヒーター(23)の湯面(21)より上の
部分と下の部分とでは表面温度が異なるため、浸漬ヒー
ター(23)の外筒であるセラミック管(23b)が湯面(21)近
くの箇所でヒビや割れを生じたり、ヒーター内の電熱線
(23a)が断線するおそれがあった。

【０００７】これらのような問題点を解決する１つの手
段として浸漬ヒーターを溶湯保持炉(20)の底部に配する
ことにより、湯面(21)と浸漬ヒーターとを接触させない
ようにする手段が考えられる。しかしこの方式では、浸
漬ヒーターを交換する場合に溶湯(22)を全て保持炉(20)
から抜き取る必要があり、操業中にヒーターの電熱線が
断線したような場合に、操業を長時間にわたって中止す
る必要があり、作業効率が極めて悪くなる。また、操業
中に浸漬ヒーターが割れた場合に、そこから炉内の溶湯
が炉外に流出するおそれもある。

【０００８】ヒーターを湯面(21)よりも上の溶湯(22)に
接しない位置に配して放射式に溶湯(22)を過熱すること
も考えられるが、湯面(21)付近の温度が部分的に極めて
高くなり、却って酸化物の発生が増えてしまう。

【０００９】そこで、生産効率及び品質の向上を図るた
めに、酸化物(30)の発生をできるだけ少なくすると共
に、炉内の清掃が容易となるような浸漬ヒーターの取付
構造が求められている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の浸漬ヒーターの
取付構造溶は、浸漬ヒーター(3)が炉壁(1a)に設けられ
た浸漬ヒーター取付口(1b)を貫通して溶湯(2)中に浸漬
するように斜めに取り付けられており、浸漬ヒーター取
付口(1b)の炉(1)内部側の開口部上端は湯面(9)より下に
設けられていることを特徴とする。加えて、浸漬ヒータ
ー取付口(1b)の炉(1)外部側の開口部下端は湯面(9)より
上に設けられていること、更には浸漬ヒーター(3)の電
熱線(3a)を有する部分は湯面(9)より下に位置すること
を特徴とする。

【００１１】

【実施の形態】図１は本発明の取付構造を有する溶解保
持炉の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図であ
る。この溶解保持炉は、溶湯を保持する溶湯保持炉(1)
の他に、溶湯材料を溶解するための予熱タワー(11)、加
熱溶解室(14)等を備えている。

【００１２】予熱タワー(11)は、加熱溶解室(14)の上方
に連続して設置されており、上面に溶湯材料投入口(11
a)が設けられ、開閉蓋(12)が開閉自在に設置されてい
る。開閉蓋(12)は予熱タワー(11)に設置された駆動シリ
ンダ（図示せず）によって、スライドするようになって
いる。開閉蓋(12)の中央には排ガス排出用の通孔(12a)
が穿設されている。予熱タワー(11)の下部の内側面には
ロストルが架設されており、溶湯材料が加熱溶解室(14)
内に直接落ち込むのを防止している。ロストルの数は中
央に一本だけ設けてもよいし、平行ないし交差するよう
に複数本設けてもよい。

【００１３】加熱溶解室(14)は、予熱タワー(11)の下方
にて予熱タワー(11)に連続して形成されるもので、その
予熱タワー(11)の直下の床面は溶解バーナ(13)が設置さ
れている加熱空間に向かって下り傾斜に形成されてい
る。前記溶解バーナ(13)は加熱溶解室(14)の加熱空間の
側面に設置されており、火炎が床面方向に噴出するよう
にその噴射口が下り傾斜になるように取り付けられてい
る。予熱タワー(11)の直下の加熱溶解室(14)の側面には
点検口が設置されており、この点検口から加熱溶解室(1
4)内を点検、清掃するようになっている。

【００１４】均温室(4)は連通孔を介して加熱溶解室(1
4)の加熱空間に連通している。したがって、予熱タワー
(11)の直下から連通孔に向かって下り傾斜に形成された
床面上で、溶解バーナ(13)から噴射された火炎によって
加熱・溶融した金属が連通孔を通って均温室(4)内に円
滑に流入する。

【００１５】均温室(4)では加熱溶解室(14)から流入し
た溶湯(2)の温度を均一化して保持する。均温室(4)は浸
漬ヒータ(3)を６本備えており、浸漬ヒータ(3)はセラミ
ック製のヒータチューブ(23b)の内部の電熱線(23a)を有
するヒータ部を備えている。浸漬ヒータ(3)は図２から
もわかるように水平面に対しθの角度を有して側壁(1a)
に設けられたヒータ取付口(1b)から斜めに取り付けられ
ている。ヒータ取付口(1b)と浸漬ヒータ(3)との間には
炉内の溶湯(2)の炉外への漏出や、浸漬ヒータ(3)の温度
低下がないように耐火性のパッキングや、セラミックペ
ーパーとモルタルからなる断熱層が配されている。又、
図示していないがヒーターの炉外に突出する端子付近に
はカバーを取り付けている。

【００１６】ヒータ取付口の炉内部側の上端は、溶湯(2
1)のへ湯面(9)よりも下に位置している。したがって、
浸漬ヒータ(3)は常時溶湯(2)内にその全体が浸漬される
ことになり、空気（酸素）と接していないので表面に酸
化物が付着しない。又、蓋部(6)を開けて表面に漂う酸
化物を取り除く清掃作業においても浸漬ヒータ(3)は湯
面(9)より下にあるので清掃作業の邪魔にならない。溶
湯(2)内に浸漬ヒータ(3)の電熱線(3a)を有するヒータ部
全体が浸漬されているので、浸漬ヒータ(3)表面の温度
が均一となり、セラミック管(3b)のヒビや割れが生じに
くく、ヒーター部の電熱線(3a)も断線しにくくなる。従
来と異なり雰囲気中に露出しておらず、前述のように取
付部とも断熱しているため熱効率も従来より向上する。

【００１７】更に、操業中に浸漬ヒータ(3)を交換する
必要が生じた場合でも、排出口(8)から溶湯(2)を排出す
ることなく容易に交換作業を行うことができる。浸漬ヒ
ータ(3)を外す際には固定具を外しヒータ取付口(1b)の
外側から引き抜くだけでよい。浸漬ヒータ(3)の表面に
はほとんど酸化物が付着していないため容易に引き抜く
ことができる。新たな浸漬ヒータ(3)を取り付ける際に
は、逆にヒータ取付口(1b)から挿入して固定するとよ
い。尚、ヒータ取付口(1b)の外側の下端は湯面(9)より
高い位置にあり、浸漬ヒータ(3)を外しても溶湯(2)は外
部に流れでなることはないので、操業中でも交換作業を
行うことができる。

【００１８】均温室(4)と、脱ガス部(15)及び汲出部(5)
とはセラミックス製の仕切り板(7)にて仕切られている。
仕切り板(7)の均温室(4)と脱ガス部(15)との間には連通
孔が穿設されていて、連通孔の下縁が溶湯(2)中に浸漬
している。これにより、均温室(4)内で均熱保持された
溶湯(2)が前記連通孔を通って脱ガス部(15)内に流入す
るようになっている。これにより溶湯(2)の表面に浮か
ぶ酸化物を仕切り板(7)で堰き止めて脱ガス部(15)への
酸化物の流出を防いでいる。

【００１９】脱ガス部(15)内にはアルゴンのような不活
性ガス吹き込み用ランス等脱ガス装置が設置されてお
り、溶湯(2)中のガス（主として水素）や不純物を浮上
させて除去するようになっている。必要により脱ガス部
(15)には蓋(15a)を設けてもよい。

【００２０】脱ガス部(15)にて脱ガスされ、より清浄と
なった溶湯(2)は、（酸化物の流出を防ぐため）仕切り
板(16)の下縁を潜って汲出部(5)に流入する。そして、
この汲出部(5)から鋳造機等へ溶湯を供給する。なお、
汲出部(5)内には図示していないが湯面センサと熱電対
とが設置されており、常時溶湯(2)の湯面(9)位置及び湯
温を検知している。

【００２１】なお、本発明において使用される溶湯材料
となる金属は、特定されることはないが、実施例にあっ
てはアルミニウムやその合金を使用した。また、実施例
では溶湯保持炉(1)を溶解保持炉の一部に組み込んだも
のについて説明したが、用途はこれに限定されるもので
はない。更に上記した溶湯保持炉(1)以外の溶解保持炉の
構成や、溶湯保持炉(1)の脱ガス部(15)や汲出部(5)等の
構成についての記述も本発明を何ら限定するものではな
い。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により炉内の
酸化物の発生を少なくすると共に、炉内の清掃，ヒータ
の交換等のメンテナンスを容易にすることができた。こ
れにより、鋳造等の生産効率及び製品品質の向上を図る
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶解保持炉の平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】従来のヒーター取付構造を有する溶湯保持炉の
断面図。

【符号の説明】

(1) 溶湯保持炉 (2) 溶湯 (3) 浸漬ヒータ (4) 均温室 (5) 汲出部 (6) 蓋部 (7) 仕切り板 (8) 排出口 (9) 湯面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浸漬ヒーターは炉壁に設けられた浸漬ヒ
   ーター取付口を貫通して溶湯中に浸漬するように斜めに
   取り付けられており、 浸漬ヒーター取付口の炉内部側の開口部上端は湯面より
   下に設けられていることを特徴とする浸漬ヒーターの取
   付構造。
2. 【請求項２】 浸漬ヒーター取付口の炉外部側の開口部
   下端は湯面より上に設けられていることを特徴とする請
   求項１記載の浸漬ヒーターの取付構造。
3. 【請求項３】 浸漬ヒーターの電熱線を有する部分は湯
   面より下に位置することを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の浸漬ヒーターの取付構造。