JPH10146650A - 攪拌装置付きアルミ溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法 - Google Patents
攪拌装置付きアルミ溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法Info
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- JPH10146650A JPH10146650A JP30329296A JP30329296A JPH10146650A JP H10146650 A JPH10146650 A JP H10146650A JP 30329296 A JP30329296 A JP 30329296A JP 30329296 A JP30329296 A JP 30329296A JP H10146650 A JPH10146650 A JP H10146650A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 攪拌装置付きアルミ溶解炉の製造コスト及び
ランニングコストの低減を図る 【解決手段】 溶融アルミニウム２２が貯留される炉本
体２０の上方にバーナー４を設け、炉本体２０の近傍、
例えば底部２０ａの下方に、永久磁石３２を取り付けた
円盤状のマグネットベース３１を設ける。このマグネッ
トベース３１をモータ４３により回転させることによ
り、永久磁石３２により生ずる磁界を回転させ、溶融ア
ルミニウム２２を攪拌させる。これにより、従来必要と
された電磁コイルの冷却装置が不要となるとともに、電
力消費が抑制される。
ランニングコストの低減を図る 【解決手段】 溶融アルミニウム２２が貯留される炉本
体２０の上方にバーナー４を設け、炉本体２０の近傍、
例えば底部２０ａの下方に、永久磁石３２を取り付けた
円盤状のマグネットベース３１を設ける。このマグネッ
トベース３１をモータ４３により回転させることによ
り、永久磁石３２により生ずる磁界を回転させ、溶融ア
ルミニウム２２を攪拌させる。これにより、従来必要と
された電磁コイルの冷却装置が不要となるとともに、電
力消費が抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は攪拌装置付きアルミ
溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法に
関するものであり、特に、永久磁石により発生する磁力
により溶融アルミニウムを攪拌する攪拌装置付きアルミ
溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法に
関する。
溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法に
関するものであり、特に、永久磁石により発生する磁力
により溶融アルミニウムを攪拌する攪拌装置付きアルミ
溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、例えば、リサイクルされたアル
ミニウムの再溶解に使用される攪拌装置付きアルミ溶解
炉としては、炉の外側に電磁コイルを密着させ、この電
磁コイルに三相電流を流すことにより磁界を移動させる
いわゆるリニアモータ式（電磁コイル式）のものがあっ
た。このリニアモータ式のアルミ溶解炉には、電磁コイ
ルを炉の外周に密着させたものや、炉底部外側に取り付
けたものがある。つまり、このようなアルミ溶解炉で
は、炉内の溶融アルミニウムを、磁界の移動に伴いその
アルミニウムに流れる渦電流により生じた磁力により攪
拌していた。より詳しくは、炉の外周に電磁コイルを密
着させたものでは、円周方向に、また、炉底部外側に電
磁コイルを密着させたものでは炉底と平行方向にそれぞ
れ磁界が移動し、これにより、炉内の溶融アルミニウム
には渦電流が流れ、これに伴う電磁力により溶融アルミ
ニウムは攪拌されていた。
ミニウムの再溶解に使用される攪拌装置付きアルミ溶解
炉としては、炉の外側に電磁コイルを密着させ、この電
磁コイルに三相電流を流すことにより磁界を移動させる
いわゆるリニアモータ式（電磁コイル式）のものがあっ
た。このリニアモータ式のアルミ溶解炉には、電磁コイ
ルを炉の外周に密着させたものや、炉底部外側に取り付
けたものがある。つまり、このようなアルミ溶解炉で
は、炉内の溶融アルミニウムを、磁界の移動に伴いその
アルミニウムに流れる渦電流により生じた磁力により攪
拌していた。より詳しくは、炉の外周に電磁コイルを密
着させたものでは、円周方向に、また、炉底部外側に電
磁コイルを密着させたものでは炉底と平行方向にそれぞ
れ磁界が移動し、これにより、炉内の溶融アルミニウム
には渦電流が流れ、これに伴う電磁力により溶融アルミ
ニウムは攪拌されていた。
【０００３】以上の電磁コイル式とは別のタイプとし
て、炉内の溶融アルミニウムに直接、回転羽根を浸漬さ
せて、この回転羽根を外部から回転させることにより溶
融アルミニウムを攪拌するようにしたメカニカル式のア
ルミ溶解炉もあった。
て、炉内の溶融アルミニウムに直接、回転羽根を浸漬さ
せて、この回転羽根を外部から回転させることにより溶
融アルミニウムを攪拌するようにしたメカニカル式のア
ルミ溶解炉もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の電磁コイル式ア
ルミ溶解炉では、炉内の溶融アルミニウムの中心部付近
まで磁力線を通さねばならないため、電磁コイルに大電
流を供給しなければならなかった。このため、電磁コイ
ルにおける発熱が著しく大きく、この放熱のためにコイ
ル素材として中空銅線を用いて、この中空銅線内に冷却
水を循環させることにより冷却していた。この中空銅線
の冷却水用の通路の内側直径は、通常、約４ｍｍから６
ｍｍ程度と細く、スケール等の異物により詰まりやすか
った。中空銅線の通路が詰まると、電磁コイルの冷却が
不十分となり、電磁コイルの発熱により電磁コイルが焼
損するという問題があった。一方、溶融アルミニウムを
十分攪拌するに必要な磁力を得るためには、大電流を流
さなければならず、消費電力が非常に大きく、ランニン
グコストも大きかった。さらに、コイル素材として中空
銅線を用い、冷却水の循環装置を設ける必要があること
から、アルミ溶解炉全体として製造コストの増加を招い
ていた。
ルミ溶解炉では、炉内の溶融アルミニウムの中心部付近
まで磁力線を通さねばならないため、電磁コイルに大電
流を供給しなければならなかった。このため、電磁コイ
ルにおける発熱が著しく大きく、この放熱のためにコイ
ル素材として中空銅線を用いて、この中空銅線内に冷却
水を循環させることにより冷却していた。この中空銅線
の冷却水用の通路の内側直径は、通常、約４ｍｍから６
ｍｍ程度と細く、スケール等の異物により詰まりやすか
った。中空銅線の通路が詰まると、電磁コイルの冷却が
不十分となり、電磁コイルの発熱により電磁コイルが焼
損するという問題があった。一方、溶融アルミニウムを
十分攪拌するに必要な磁力を得るためには、大電流を流
さなければならず、消費電力が非常に大きく、ランニン
グコストも大きかった。さらに、コイル素材として中空
銅線を用い、冷却水の循環装置を設ける必要があること
から、アルミ溶解炉全体として製造コストの増加を招い
ていた。
【０００５】また、電磁コイルに三相電流を供給するこ
とにより炉内の磁界を移動させているため、溶融アルミ
ニウムの攪拌速度は磁界の移動速度に比例していた。攪
拌速度を変えるためには、磁界の移動速度を変える必要
がある。この磁界の移動速度の変化は、インバータ回路
により三相電流の周波数を変化させることにより行って
いた。しかし、電磁コイルにはインダクタンスがあるた
め、周波数を上げると移動する磁界の大きさは小さくな
ってしまう。このため、電磁コイルに流す電流の周波数
は、現在のところ４Ｈｚ以上には上げられず、炉内の溶
融アルミニウムの攪拌速度を自由にコントロールするこ
とができなかった。
とにより炉内の磁界を移動させているため、溶融アルミ
ニウムの攪拌速度は磁界の移動速度に比例していた。攪
拌速度を変えるためには、磁界の移動速度を変える必要
がある。この磁界の移動速度の変化は、インバータ回路
により三相電流の周波数を変化させることにより行って
いた。しかし、電磁コイルにはインダクタンスがあるた
め、周波数を上げると移動する磁界の大きさは小さくな
ってしまう。このため、電磁コイルに流す電流の周波数
は、現在のところ４Ｈｚ以上には上げられず、炉内の溶
融アルミニウムの攪拌速度を自由にコントロールするこ
とができなかった。
【０００６】一方、炉内に回転羽根を挿入するメカニカ
ル式のアルミ溶解炉では、約８００℃の溶融アルミニウ
ム中に直接回転羽根を浸漬させるものであるため、回転
羽根の損傷が著しいという問題があった。
ル式のアルミ溶解炉では、約８００℃の溶融アルミニウ
ム中に直接回転羽根を浸漬させるものであるため、回転
羽根の損傷が著しいという問題があった。
【０００７】このように、これら従来型のものは多くの
問題点を抱えていた。本発明は、このような従来技術の
問題点に着目し、磁界発生手段として電磁コイルに代え
て永久磁石を用いることにより、製造コスト及びランニ
ングコストが安価で、故障が生ずる可能性が低く、攪拌
速度を自由に変えられるようにした攪拌装置付きアルミ
溶解炉を提供することを目的とする。
問題点を抱えていた。本発明は、このような従来技術の
問題点に着目し、磁界発生手段として電磁コイルに代え
て永久磁石を用いることにより、製造コスト及びランニ
ングコストが安価で、故障が生ずる可能性が低く、攪拌
速度を自由に変えられるようにした攪拌装置付きアルミ
溶解炉を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る攪拌装置付
きアルミ溶解炉は、外部からの加熱によって溶解された
溶融アルミニウムを収納する炉本体と、この炉本体の近
傍に設けられた移動磁界発生装置であって、この炉本体
内の溶融アルミニウムを貫通する貫通磁力線を発生する
永久磁石を有し、この永久磁石の回転に伴って上記貫通
磁力線が前記溶融アルミニウムを貫通した状態で移動す
ることにより、溶融アルミニウムに移動力を加えて前記
炉本体内で攪拌するようにした移動磁界発生装置と、を
備えたことを特徴とする。
きアルミ溶解炉は、外部からの加熱によって溶解された
溶融アルミニウムを収納する炉本体と、この炉本体の近
傍に設けられた移動磁界発生装置であって、この炉本体
内の溶融アルミニウムを貫通する貫通磁力線を発生する
永久磁石を有し、この永久磁石の回転に伴って上記貫通
磁力線が前記溶融アルミニウムを貫通した状態で移動す
ることにより、溶融アルミニウムに移動力を加えて前記
炉本体内で攪拌するようにした移動磁界発生装置と、を
備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する前
に、本発明の作動原理を説明する。本発明は溶融アルミ
ニウムに対して貫通する永久磁石からの磁力線を移動さ
せることにより発生する磁力により、その溶融アルミニ
ウムを攪拌しようとするものである。より詳しくは、図
アルミ板５０の下方にＮ極を上にして永久磁石５１を配
置すると、磁力線５２が下から上にアルミ板５０を貫通
する。この状態で永久磁石５１を図に矢印で示すように
左側へ速度Ｖで移動させると、レンツの法則によりアル
ミ板５０の永久磁石５１の前後に渦電流５３Ａ、５３Ｂ
が発生する。この渦電流５３に伴って磁力線５４Ａ、５
４Ｂが発生し、磁力線５４Ａと永久磁石５１による磁力
線５２との間には反発力が働き、磁力線５４Ｂと永久磁
石５１による磁力線５２との間には吸引力が働き、アル
ミ板５０は速度Ｖ’で図の左側へ移動する。このとき、
速度Ｖと速度Ｖ’の関係は速度Ｖ＞Ｖ’である。今、ア
ルミ板５０の代わりに溶融アルミニウムを考えると、溶
融アルミニウムも導電体であるため、アルミ板５０と同
様の現象、つまり、永久磁石５１の移動に伴って溶融ア
ルミニウムも移動するという現象を起こす。
に、本発明の作動原理を説明する。本発明は溶融アルミ
ニウムに対して貫通する永久磁石からの磁力線を移動さ
せることにより発生する磁力により、その溶融アルミニ
ウムを攪拌しようとするものである。より詳しくは、図
アルミ板５０の下方にＮ極を上にして永久磁石５１を配
置すると、磁力線５２が下から上にアルミ板５０を貫通
する。この状態で永久磁石５１を図に矢印で示すように
左側へ速度Ｖで移動させると、レンツの法則によりアル
ミ板５０の永久磁石５１の前後に渦電流５３Ａ、５３Ｂ
が発生する。この渦電流５３に伴って磁力線５４Ａ、５
４Ｂが発生し、磁力線５４Ａと永久磁石５１による磁力
線５２との間には反発力が働き、磁力線５４Ｂと永久磁
石５１による磁力線５２との間には吸引力が働き、アル
ミ板５０は速度Ｖ’で図の左側へ移動する。このとき、
速度Ｖと速度Ｖ’の関係は速度Ｖ＞Ｖ’である。今、ア
ルミ板５０の代わりに溶融アルミニウムを考えると、溶
融アルミニウムも導電体であるため、アルミ板５０と同
様の現象、つまり、永久磁石５１の移動に伴って溶融ア
ルミニウムも移動するという現象を起こす。
【００１０】本発明は、まさにこの現象に着眼して、発
明者が独自になすに至ったものである。
明者が独自になすに至ったものである。
【００１１】以下に、本発明の実施の形態を図１乃至図
４に基づいて説明する。
４に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の装置全体の縦断面図であ
り、図２は非磁性カバー３３を取り除いた状態における
図１のII−II線断面図であり、図３及び図４は炉２０の
側面図及び平面図である。
り、図２は非磁性カバー３３を取り除いた状態における
図１のII−II線断面図であり、図３及び図４は炉２０の
側面図及び平面図である。
【００１３】図１からわかるように、本発明の装置は、
重油バーナー４と、これによって加熱されるアルミニウ
ムを攪拌しながら溶解する攪拌装置付きアルミ溶解炉２
とを有する。このバーナー４は、この技術分野において
周知のものであるため詳しい説明は省略するが、図１に
示したような炉本体２０の中のアルミニウムを直接加熱
するタイプのほか、この炉本体２０をその外側壁から加
熱するタイプのものを採用することもできる。
重油バーナー４と、これによって加熱されるアルミニウ
ムを攪拌しながら溶解する攪拌装置付きアルミ溶解炉２
とを有する。このバーナー４は、この技術分野において
周知のものであるため詳しい説明は省略するが、図１に
示したような炉本体２０の中のアルミニウムを直接加熱
するタイプのほか、この炉本体２０をその外側壁から加
熱するタイプのものを採用することもできる。
【００１４】上記アルミ溶解炉２は、上半分のいわゆる
炉として機能する部分と、下半分の溶融アルミニウム２
２を磁力的に攪拌する部分とで構成される。より詳しく
は、このアルミ溶解炉２は、上記上下２つの部分にまた
がるいわゆるシャーシとしてのほぼ円筒状の非磁性材製
のフレーム１０を有する。このフレーム１０の内部空間
は、第１仕切壁１１で上部空間１３と下部空間１４とに
区画されている。上部空間１３には容器状の上記炉本体
２０が収納配置され、下部空間１４には攪拌機構３０が
配置されている。
炉として機能する部分と、下半分の溶融アルミニウム２
２を磁力的に攪拌する部分とで構成される。より詳しく
は、このアルミ溶解炉２は、上記上下２つの部分にまた
がるいわゆるシャーシとしてのほぼ円筒状の非磁性材製
のフレーム１０を有する。このフレーム１０の内部空間
は、第１仕切壁１１で上部空間１３と下部空間１４とに
区画されている。上部空間１３には容器状の上記炉本体
２０が収納配置され、下部空間１４には攪拌機構３０が
配置されている。
【００１５】前記炉本体２０は、特に図３及び図４から
わかるように、内壁にほぼ９０度おきに、横断面がほぼ
三角形状の突条２４が一体に形成されている。これらの
突条２４は、この炉本体の内部で溶解し攪拌される溶融
アルミニウム２２の流れを複雑で不規則なものとして、
溶融アルミニウム２２が十分に攪拌されるようにするた
めのものである。このことを実現するため、各突条２４
は、２つの側面のうち一方が凹状に湾曲しており、他方
がほぼ平面状のものとなっている。図４の矢印は、溶け
たアルミニウム２２の攪拌による流れの一例を示してい
る。なお、図１からわかるように、何らかの理由で炉本
体２０中の溶融アルミニウム２２が流れ出ようとして
も、それはフレーム１０によって受け止められ、阻止さ
れることになる。
わかるように、内壁にほぼ９０度おきに、横断面がほぼ
三角形状の突条２４が一体に形成されている。これらの
突条２４は、この炉本体の内部で溶解し攪拌される溶融
アルミニウム２２の流れを複雑で不規則なものとして、
溶融アルミニウム２２が十分に攪拌されるようにするた
めのものである。このことを実現するため、各突条２４
は、２つの側面のうち一方が凹状に湾曲しており、他方
がほぼ平面状のものとなっている。図４の矢印は、溶け
たアルミニウム２２の攪拌による流れの一例を示してい
る。なお、図１からわかるように、何らかの理由で炉本
体２０中の溶融アルミニウム２２が流れ出ようとして
も、それはフレーム１０によって受け止められ、阻止さ
れることになる。
【００１６】このフレーム１０の下部空間１４には、前
にも述べたように、炉本体２０中の溶融アルミニウム２
２を攪拌するための前記攪拌機構３０が設けられてい
る。この下部空間１４は、第２仕切壁１２によって、さ
らに永久磁石アセンブリとしての移動磁界発生装置４０
を回転自在に収納する空間１４ａと、その移動磁界発生
装置４０を回転駆動するモータ４３と後述の軸受４１と
を収納する空間１４ｂとに区画されている。空間１４ａ
の内壁には、外部へ磁界が漏れるのを防止するために、
磁気遮蔽プレート３４が全周にわたって設けられてい
る。
にも述べたように、炉本体２０中の溶融アルミニウム２
２を攪拌するための前記攪拌機構３０が設けられてい
る。この下部空間１４は、第２仕切壁１２によって、さ
らに永久磁石アセンブリとしての移動磁界発生装置４０
を回転自在に収納する空間１４ａと、その移動磁界発生
装置４０を回転駆動するモータ４３と後述の軸受４１と
を収納する空間１４ｂとに区画されている。空間１４ａ
の内壁には、外部へ磁界が漏れるのを防止するために、
磁気遮蔽プレート３４が全周にわたって設けられてい
る。
【００１７】上記攪拌機構３０における移動磁界発生装
置４０は、円盤状のマグネットベース３１を有する。こ
のマグネットベース３１上には、特に図２からわかるよ
うに、９０度間隔で固定される４つの永久磁石３２ａ乃
至３２ｄと、図１からわかるようにこれらを覆う非磁性
カバー３３が設けられている。図２からもわかるよう
に、マグネットベース上に固定された永久磁石３２ａ乃
至３２ｄは、上面において交互に異極がくるように配置
されている。図１からわかるように、前記マグネットベ
ース３１の下側にはシャフト４２が取り付けられてい
る。このシャフト４２が前記第２仕切壁１２に固定され
た前記軸受４１により軸受されている。これにより移動
磁界発生装置４０がフレーム１０に対して回転可能に支
持されることになる。このシャフト４２の下端には被駆
動プーリー４４が固定されている。
置４０は、円盤状のマグネットベース３１を有する。こ
のマグネットベース３１上には、特に図２からわかるよ
うに、９０度間隔で固定される４つの永久磁石３２ａ乃
至３２ｄと、図１からわかるようにこれらを覆う非磁性
カバー３３が設けられている。図２からもわかるよう
に、マグネットベース上に固定された永久磁石３２ａ乃
至３２ｄは、上面において交互に異極がくるように配置
されている。図１からわかるように、前記マグネットベ
ース３１の下側にはシャフト４２が取り付けられてい
る。このシャフト４２が前記第２仕切壁１２に固定され
た前記軸受４１により軸受されている。これにより移動
磁界発生装置４０がフレーム１０に対して回転可能に支
持されることになる。このシャフト４２の下端には被駆
動プーリー４４が固定されている。
【００１８】上記被駆動プーリー４４を駆動するため、
図１からわかるように、上記軸受４１の側面にモータ４
３が取り付けられている。このモータ４３の軸の一端側
の駆動プーリー４３ａは、ベルト４５によって、前記シ
ャフト４２の端部に取り付けられた被駆動プーリー４４
に連繋されている。
図１からわかるように、上記軸受４１の側面にモータ４
３が取り付けられている。このモータ４３の軸の一端側
の駆動プーリー４３ａは、ベルト４５によって、前記シ
ャフト４２の端部に取り付けられた被駆動プーリー４４
に連繋されている。
【００１９】次に、上記装置の動作を説明する。
【００２０】リサイクル等された未溶融アルミニウムを
炉本体２０内に投入し、バーナー４により加熱すると、
アルミニウムは溶解して溶融アルミニウム２２となる。
炉本体２０内に投入し、バーナー４により加熱すると、
アルミニウムは溶解して溶融アルミニウム２２となる。
【００２１】これと共に、モータ４３により移動磁界発
生装置４０を回転させる。これに伴う永久磁石３２の回
転により、この永久磁石３２からの磁力線が溶融アルミ
ニウム２２を貫通した状態で移動する。これにより溶融
アルミニウム２２には磁力が働いて、この溶融アルミニ
ウム２２は炉本体２０内で攪拌される。より詳しくは、
図２におけるＮ極が上にある永久磁石３２ａ、３２ｃに
関してみると、これらの永久磁石３２ａ、３２ｃからの
磁力線が炉本体２０中の溶融アルミニウム２２を下から
上に貫通している。これに対し、Ｓ極が上にある永久磁
石３２ｂ、３２ｄについてみれば、これらの永久磁石３
２ｂ、３２ｄからの磁力線が溶融アルミニウム２２を、
上記とは逆に上から下に貫通している。この状態におい
て、永久磁石３２ａ〜３２ｄがある方向に回転すると、
溶融アルミニウム２２は回転する。これにより、この溶
融アルミニウム２２は、前記突条３４の存在と相俟っ
て、炉本体２２内において複雑な動きをもって十分に攪
拌されることとなる。図１はこの攪拌がされている状態
の一例を示しており、攪拌されて遠心力が発生し、溶融
アルミニウム２２の外周側が盛り上がり、中央部がへこ
んでいることが分かる。
生装置４０を回転させる。これに伴う永久磁石３２の回
転により、この永久磁石３２からの磁力線が溶融アルミ
ニウム２２を貫通した状態で移動する。これにより溶融
アルミニウム２２には磁力が働いて、この溶融アルミニ
ウム２２は炉本体２０内で攪拌される。より詳しくは、
図２におけるＮ極が上にある永久磁石３２ａ、３２ｃに
関してみると、これらの永久磁石３２ａ、３２ｃからの
磁力線が炉本体２０中の溶融アルミニウム２２を下から
上に貫通している。これに対し、Ｓ極が上にある永久磁
石３２ｂ、３２ｄについてみれば、これらの永久磁石３
２ｂ、３２ｄからの磁力線が溶融アルミニウム２２を、
上記とは逆に上から下に貫通している。この状態におい
て、永久磁石３２ａ〜３２ｄがある方向に回転すると、
溶融アルミニウム２２は回転する。これにより、この溶
融アルミニウム２２は、前記突条３４の存在と相俟っ
て、炉本体２２内において複雑な動きをもって十分に攪
拌されることとなる。図１はこの攪拌がされている状態
の一例を示しており、攪拌されて遠心力が発生し、溶融
アルミニウム２２の外周側が盛り上がり、中央部がへこ
んでいることが分かる。
【００２２】このように、炉本体２０に投入したアルミ
ニウムがバーナー４で溶解され、攪拌機構３０で攪拌さ
れている状態まで進んだら、未溶解のアルミニウムを順
次追加投入していけばよい。これにより、激しく新規投
入のアルミニウムと溶融アルミニウム２２とが混ざり合
い、溶解速度が著しく速められる。しかも、溶融アルミ
ニウム２２の成分が均一化される。
ニウムがバーナー４で溶解され、攪拌機構３０で攪拌さ
れている状態まで進んだら、未溶解のアルミニウムを順
次追加投入していけばよい。これにより、激しく新規投
入のアルミニウムと溶融アルミニウム２２とが混ざり合
い、溶解速度が著しく速められる。しかも、溶融アルミ
ニウム２２の成分が均一化される。
【００２３】このように、本発明の実施形態において
は、溶融アルミニウム２２を回転する力を電流を流した
電磁コイルからではなく、永久磁石から得るようにした
ので、この磁界の形成及び移動にあたって電流、特に大
電流を流す必要がなくなった。これに伴って、当然、大
電流に起因して生じる熱に対しての冷却装置が不要とな
り、攪拌装置付きアルミ溶解炉２の全体的な製造コスト
を低減することができる。このように、大電流を必要と
しない分、ランニングコストも低減させることができ
る。例えば、従来の電磁コイルを用いて攪拌していた場
合は、１００ｋｗ／ｈの電力が必要であったのに対し、
本実施形態においてはモータ４３の駆動電力である２．
２ｋｗ／ｈで足りる。しかも、従来の電磁コイル式のア
ルミ溶解炉に比べて構造が簡単であるため、事実上、メ
ンテナンスを不要とすることができる。
は、溶融アルミニウム２２を回転する力を電流を流した
電磁コイルからではなく、永久磁石から得るようにした
ので、この磁界の形成及び移動にあたって電流、特に大
電流を流す必要がなくなった。これに伴って、当然、大
電流に起因して生じる熱に対しての冷却装置が不要とな
り、攪拌装置付きアルミ溶解炉２の全体的な製造コスト
を低減することができる。このように、大電流を必要と
しない分、ランニングコストも低減させることができ
る。例えば、従来の電磁コイルを用いて攪拌していた場
合は、１００ｋｗ／ｈの電力が必要であったのに対し、
本実施形態においてはモータ４３の駆動電力である２．
２ｋｗ／ｈで足りる。しかも、従来の電磁コイル式のア
ルミ溶解炉に比べて構造が簡単であるため、事実上、メ
ンテナンスを不要とすることができる。
【００２４】さらに本発明は、上記のように従来の電磁
コイルに代えて永久磁石を用いたため、インダクタンス
を考慮する必要がないので、高速での攪拌も可能とな
り、モータ４３の回転速度を上げることにより、溶融ア
ルミニウム２２を高速で攪拌することができる。すなわ
ち、モータ４３の回転速度をコントロールすることによ
り、溶融アルミニウム２２の攪拌速度を自由にコントロ
ールすることができる。
コイルに代えて永久磁石を用いたため、インダクタンス
を考慮する必要がないので、高速での攪拌も可能とな
り、モータ４３の回転速度を上げることにより、溶融ア
ルミニウム２２を高速で攪拌することができる。すなわ
ち、モータ４３の回転速度をコントロールすることによ
り、溶融アルミニウム２２の攪拌速度を自由にコントロ
ールすることができる。
【００２５】また、外部フレーム１０の空間１４ａの内
壁全周に磁気遮蔽プレート３４を設けたので、外部フレ
ーム１０の外側に磁界が漏洩するのを防止でき、外部へ
の悪影響を排除するとともに、炉本体２０内の溶融アル
ミニウム２２へ効率的に磁界を及ぼすことができる。
壁全周に磁気遮蔽プレート３４を設けたので、外部フレ
ーム１０の外側に磁界が漏洩するのを防止でき、外部へ
の悪影響を排除するとともに、炉本体２０内の溶融アル
ミニウム２２へ効率的に磁界を及ぼすことができる。
【００２６】さらに、永久磁石３２の隣り合う極性をそ
れぞれ異なるように配置したので、上述のように、溶融
アルミニウム２２を効率的に十分に攪拌することができ
る。そのうえ、炉本体２０の内壁に突条２４を設けたの
で、溶融アルミニウム２２を図４の実線矢印Ａで示すよ
うな複雑な動きで攪拌させることができ、溶解速度を速
めることができるとともに、溶融アルミニウム２２の成
分の均一化を図ることができる。
れぞれ異なるように配置したので、上述のように、溶融
アルミニウム２２を効率的に十分に攪拌することができ
る。そのうえ、炉本体２０の内壁に突条２４を設けたの
で、溶融アルミニウム２２を図４の実線矢印Ａで示すよ
うな複雑な動きで攪拌させることができ、溶解速度を速
めることができるとともに、溶融アルミニウム２２の成
分の均一化を図ることができる。
【００２７】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能であり、例えば、永久磁石３２は
図示の４個のものに限定されず任意数とすることができ
る。
ず、種々の変形が可能であり、例えば、永久磁石３２は
図示の４個のものに限定されず任意数とすることができ
る。
【００２８】永久磁石３２の位置も炉本体２０の底部２
０ａ下方に限られず、炉本体２０の外側であって永久磁
石３２の磁界が溶融アルミニウム２２の中心部近傍にま
で通ずる位置であればよい。例えば、図１に示す側壁２
０ｂの周囲外側に、炉本体２０の外周をぐるりと囲うよ
うに同心的にリング状の移動磁界発生装置を回転可能に
設ける。この移動磁界発生装置は、複数の永久磁石３２
を周方向に所定間隔で並べたもので、極性についてみれ
ば、炉本体２０に向けて交互にその極性が異なるように
取り付けたものである。この移動磁界発生装置はモータ
等により回転させられるものである。この場合、各永久
磁石３２により生ずる磁界は、交互にその極性が異なっ
ているので、炉本体２０の上方から見た状態において、
隣接する永久磁石同士が互いに磁力線により結ばれる形
で、炉本体２０内の溶湯アルミニウム２２を貫通する。
このように磁力線が溶湯アルミニウム２２を貫通した状
態で、この磁力線を回転移動させることにより、炉本体
２０内の溶湯アルミニウム２２を攪拌することができ
る。
０ａ下方に限られず、炉本体２０の外側であって永久磁
石３２の磁界が溶融アルミニウム２２の中心部近傍にま
で通ずる位置であればよい。例えば、図１に示す側壁２
０ｂの周囲外側に、炉本体２０の外周をぐるりと囲うよ
うに同心的にリング状の移動磁界発生装置を回転可能に
設ける。この移動磁界発生装置は、複数の永久磁石３２
を周方向に所定間隔で並べたもので、極性についてみれ
ば、炉本体２０に向けて交互にその極性が異なるように
取り付けたものである。この移動磁界発生装置はモータ
等により回転させられるものである。この場合、各永久
磁石３２により生ずる磁界は、交互にその極性が異なっ
ているので、炉本体２０の上方から見た状態において、
隣接する永久磁石同士が互いに磁力線により結ばれる形
で、炉本体２０内の溶湯アルミニウム２２を貫通する。
このように磁力線が溶湯アルミニウム２２を貫通した状
態で、この磁力線を回転移動させることにより、炉本体
２０内の溶湯アルミニウム２２を攪拌することができ
る。
【００２９】さらに、上述の攪拌機構３０は、上記溶解
炉に限らず種々の容器状のものに収納された溶けたアル
ミニウムの攪拌装置として用いることができる。
炉に限らず種々の容器状のものに収納された溶けたアル
ミニウムの攪拌装置として用いることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、永久磁石を回転移動さ
せ、これにより永久磁石からの磁力線を溶融アルミニウ
ムを貫通した状態で移動することにより、溶融アルミニ
ウムを攪拌するようにしたので、従来のように電磁コイ
ルへ供給する大電流を必要とせず、冷却装置も不要とな
る。これによって、製造コスト及びランニングコストの
低減を図ることができる。しかも、従来生じやすかった
コイルの冷却水通路の詰まりも生ずるおそれがなくな
り、事実上メンテナンスを不要とできる。また、永久磁
石の回転速度を変えることにより攪拌速度を容易にコン
トロールすることができ、これにより、従来よりも著し
く速い速度での攪拌が可能となる。
せ、これにより永久磁石からの磁力線を溶融アルミニウ
ムを貫通した状態で移動することにより、溶融アルミニ
ウムを攪拌するようにしたので、従来のように電磁コイ
ルへ供給する大電流を必要とせず、冷却装置も不要とな
る。これによって、製造コスト及びランニングコストの
低減を図ることができる。しかも、従来生じやすかった
コイルの冷却水通路の詰まりも生ずるおそれがなくな
り、事実上メンテナンスを不要とできる。また、永久磁
石の回転速度を変えることにより攪拌速度を容易にコン
トロールすることができ、これにより、従来よりも著し
く速い速度での攪拌が可能となる。
【図１】本発明の適用された攪拌装置付きアルミ溶解炉
の縦断面図
の縦断面図
【図２】一部を省略した図１のII−II線矢示断面図
【図３】炉本体の側面図
【図４】同平面図
【図５】作動原理を説明する図
２ 攪拌装置付きアルミ溶解炉 ４ バーナー １０ フレーム ２０ 炉本体 ２２ 溶融アルミニウム ２４ 突条 ３０ 攪拌機構 ３１ マグネットベース ３２ 永久磁石 ４０ 移動磁界発生装置 ４１ 軸受 ４３ モータ
Claims (8)
- 【請求項１】外部からの加熱によって溶解された溶融ア
ルミニウムを収納する炉本体と、 この炉本体の近傍に設けられた移動磁界発生装置であっ
て、この炉本体内の溶融アルミニウムを貫通する貫通磁
力線を発生する永久磁石を有し、この永久磁石の回転に
伴って上記貫通磁力線が前記溶融アルミニウムを貫通し
た状態で移動することにより、溶融アルミニウムに移動
力を加えて前記炉本体内で攪拌するようにした移動磁界
発生装置と、を備えたことを特徴とする攪拌装置付きア
ルミ溶解炉。 - 【請求項２】前記移動磁界発生装置は前記炉本体の底部
外側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の
攪拌装置付きアルミ溶解炉。 - 【請求項３】前記永久磁石は複数設けられており、前記
炉本体に対向する面側に交互に異なる極がくるように配
置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の攪拌装置付きアルミ溶解炉。 - 【請求項４】前記炉本体の内面に、前記移動力による前
記溶融アルミニウムの攪拌を効率的行わせる突条を設け
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
かに記載の攪拌装置付きアルミ溶解炉。 - 【請求項５】ほぼ筒状のシャーシを仕切壁で上下に区画
し、その上方の空間に前記炉本体を収納し、その下方の
空間に前記移動磁界発生装置を収納したとを特徴とする
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の攪拌装置付き
アルミ溶解炉。 - 【請求項６】アルミニウムが溶解してできた溶融アルミ
ニウムを貫通する磁力線を発生させる永久磁石を有し、
前記溶融アルミニウムに前記磁力線が貫通した状態で、
前記永久磁石を移動させることにより、前記溶融アルミ
ニウムに移動力を加えて、溶融アルミニウムを攪拌する
移動磁界発生装置を備えたことを特徴とする溶融アルミ
攪拌装置。 - 【請求項７】前記永久磁石は複数設けられており、その
極性が交互に異なるように配置されていることを特徴と
する請求項６記載の溶融アルミ攪拌装置。 - 【請求項８】炉本体内で外部からの加熱によって未溶融
アルミニウムを溶解して溶融アルミニウムとし、 永久磁石から発生する磁力線を前記溶融アルミニウムを
貫通させるとともに、 この永久磁石を回転させて、前記磁力線を溶融アルミニ
ウム内で移動させることにより、炉本体内の溶融アルミ
ニウムを攪拌することを特徴とするアルミ溶解炉におけ
る溶湯アルミ攪拌方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30329296A JP4245673B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 攪拌装置付きアルミ溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30329296A JP4245673B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 攪拌装置付きアルミ溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146650A true JPH10146650A (ja) | 1998-06-02 |
| JP4245673B2 JP4245673B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=17919203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30329296A Expired - Lifetime JP4245673B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 攪拌装置付きアルミ溶解炉、溶融アルミ攪拌装置及び溶湯アルミ攪拌方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4245673B2 (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612498A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | Kenzo Takahashi | Agitator and melting furnace with agitator |
| JP2006349293A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Kenzo Takahashi | 攪拌装置付溶解炉及び溶解炉用攪拌装置 |
| EP1674814A3 (en) * | 2004-12-22 | 2007-05-30 | Kenzo Takahashi | Agitator, agitating method, and melting furnace with agitator |
| JP2007167857A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Yamaichi Kinzoku Kk | 溶融金属の処理方法 |
| WO2007082436A1 (fr) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Shandong Huate Magnet Technology Co., Ltd | Agitateur très robuste à aimants permanents |
| CN100359028C (zh) * | 2006-08-24 | 2008-01-02 | 潍坊华特磁电设备有限公司 | 循环式永磁搅拌器 |
| CN100385192C (zh) * | 2002-05-09 | 2008-04-30 | 株式会社宫本工业所 | 熔化炉 |
| CN100443153C (zh) * | 2004-12-22 | 2008-12-17 | 高桥谦三 | 搅拌装置以及采用该搅拌装置的带搅拌装置熔解炉 |
| JP2009148771A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Ritera:Kk | 金属スラリー製造方法及び装置，金属加工方法 |
| EP2138790A2 (en) | 2008-06-27 | 2009-12-30 | Kenzo Takahashi | Melting furnace with magnetic agitator |
| WO2010050182A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | トヨタ自動車株式会社 | 撹拌装置、溶解装置および溶解方法 |
| EP2206998A3 (en) * | 2008-12-26 | 2010-08-25 | ZMAG, Ltd. | Non-ferrous metal melt pump and non-ferrous metal melting furnace using the same |
| JP2011106689A (ja) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Kenzo Takahashi | 溶解炉システム |
| CN102798286A (zh) * | 2012-08-14 | 2012-11-28 | 郑州磨料磨具磨削研究所 | 高温烧结电阻炉 |
| KR101213561B1 (ko) * | 2005-09-15 | 2012-12-18 | 겐조 다카하시 | 교반장치 부착 용해로 및 교반장치 |
| CN102922149A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-13 | 沈阳航空航天大学 | 电磁搅拌装置 |
| WO2014202966A1 (en) | 2013-06-21 | 2014-12-24 | Emp Technologies Limited | Metallurgical apparatus |
| KR20150135900A (ko) * | 2014-05-26 | 2015-12-04 | 주식회사 포스코 | 용융금속 정련장치 및 그 정련방법 |
| CN106041004A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-10-26 | 天津爱田汽车部件有限公司 | 一种铝合金生产设备 |
| CN107843112A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-27 | 广州立中锦山合金有限公司 | 带有照明监控设备的遂道式铝熔炉组 |
| CN111774543A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-10-16 | 湖南科美达电气股份有限公司 | 一种连铸冶金搅拌器 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5819270B2 (ja) | 2012-08-08 | 2015-11-18 | 高橋 謙三 | 永久磁石式筒型溶湯攪拌装置及び永久磁石式汲み出しポンプ付溶解炉 |
| JP5815763B2 (ja) | 2014-01-24 | 2015-11-17 | 高橋 謙三 | 永久磁石式溶湯攪拌装置及びそれを有する溶解炉並びに連続鋳造装置 |
| JP6033807B2 (ja) | 2014-03-27 | 2016-11-30 | 高橋 謙三 | 金属溶湯攪拌装置及び金属溶湯移送装置 |
-
1996
- 1996-11-14 JP JP30329296A patent/JP4245673B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| KR100983389B1 (ko) | 2006-01-16 | 2010-09-20 | 샨동 후아테 마그넷 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 초강력 영구 자석 소용돌이 교반기 |
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