JPH10226827A - 金属切削粉の溶解方法及び溶解炉 - Google Patents

金属切削粉の溶解方法及び溶解炉

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JPH10226827A
JPH10226827A JP9047419A JP4741997A JPH10226827A JP H10226827 A JPH10226827 A JP H10226827A JP 9047419 A JP9047419 A JP 9047419A JP 4741997 A JP4741997 A JP 4741997A JP H10226827 A JPH10226827 A JP H10226827A
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JP
Japan
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cylindrical body
melting
molten metal
metal
cutting powder
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Application number
JP9047419A
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English (en)
Inventor
Keiji Uchino
恵司 内野
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UCHINO KK
Original Assignee
UCHINO KK
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい溶解炉で連続的に品質よく大量にかつ
効率よく、さらに溶解歩留りを良くした金属切削粉の溶
解炉の提供にある。 【解決手段】 誘導加熱コイル1によって加熱溶解させ
た溶湯2を貯留した溶解室8と、溶解室8内の基準液面
Eの上方から下方にわたるように基準液面Eを貫通させ
ると共に溶解室8内に炉本体3の周壁3a寄りに偏在さ
せた円筒体4と、円筒体4内に金属切削粉R…を投入す
る投入手段Aと、円筒体4内に設けられて円筒体4内の
溶湯2を機械的に攪拌する攪拌羽根9と、を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
等の廃材である金属切削粉を溶解する金属切削粉の溶解
方法及び溶解炉に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属切削粉等の比較的細かいもの
を溶解するためには、重油・ガス等による反射型溶解炉
が用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排ガス
や排熱による室温上昇等が、職場環境の悪化につながっ
ていた。また、大がかりな装置を用いていたため、装置
設置のための広いスペースが必要となり、しかも、運転
の立上がりに長時間かかるため、加熱効率が悪く、エネ
ルギーロスが大きかった。さらに、性能上、酸化物や水
素ガス等を溶湯に巻き込むことが多く、品質が悪かっ
た。
【0004】そこで、本発明は、上述の欠点を解決し
て、小さい溶解炉で連続的に品質よく大量にかつ効率よ
く、さらに溶解歩留りを良くした金属切削粉の溶解方法
及び溶解炉を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属切削粉
の溶解方法は、誘導加熱コイルによって加熱溶解させた
溶湯を貯留した溶解室内に、該溶解室の水平面積よりも
小さい水平面積を持つ円筒体を、上記溶解室内の溶湯の
基準液面の上方から下方にわたるように該基準液面を貫
通させて上記溶解室内に炉本体の周壁寄りに偏在させ、
かつ、上記円筒体内の溶湯の液面を攪拌羽根を回転させ
てすり鉢状とし、すり鉢状の該液面に金属切削粉を投入
して、該金属切削粉を上記攪拌羽根によって生じる渦流
にて溶湯内部に強制的に沈める。
【0006】そして、金属切削粉の溶解炉は、誘導加熱
コイルによって加熱溶解させた溶湯を貯留した溶解室
と、該溶解室内の基準液面の上方から下方にわたるよう
に該基準液面を貫通させると共に上記溶解室内に炉本体
の周壁寄りに偏在させた円筒体と、該円筒体内に金属切
削粉を投入する投入手段と、上記円筒体内に設けられて
該円筒体内の溶湯を機械的に攪拌する攪拌羽根と、を備
えている。
【0007】また、誘導加熱コイルによって加熱溶解さ
せた溶湯を貯留した溶解室と、該溶解室内の基準液面の
上方から下方にわたるように上記基準液面を貫通させる
と共に炉本体の周壁寄りに偏在させた円筒体と、該円筒
体内に金属切削粉を投入する投入手段と、上記円筒体内
に設けられて該円筒体内の溶湯を機械的に攪拌する攪拌
羽根と、を備え、さらに、上記溶解室の上方に、金属切
削粉を投入した際に発生した煙を排出する排煙手段を設
けている。
【0008】また、攪拌羽根が、円筒体の下方開口部近
傍に配設されても、排煙手段が、煙を排出するための排
煙誘導筒部を有し、かつ、攪拌羽根を回転駆動するため
のエアモータの排気孔に連通するノズルを、排煙方向を
向くように、上記筒部に付設してもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】図1と図2は、本発明に係る溶解
炉の実施の一形態を示し、この溶解炉は、円筒状の炉本
体3を有し、この炉本体3は、金属切削粉R…を加熱溶
解した溶湯2を貯留した溶解室8と、その溶解室8内の
基準液面Eの上方から下方にわたるように基準液面Eを
貫通させて炉本体3の周壁3aと一体成形された円筒体
4と、を備えている。なお、基準液面Eは、最も効率良
く溶解が行われる時の液容積で、これを静止させた際の
深さHを持つ液面とする。
【0010】具体的に説明すると、溶解室8は、耐火断
熱レンガ等の耐火材で内張りされている炉本体3の周壁
3aと底壁3bにて包囲され、開口部には耐火材が内張
りされた蓋17が付設されている。また、その周壁3aに
沿って周壁3a内部に金属切削粉R…を加熱溶解する螺
旋状の誘導加熱コイル1が設けられている。
【0011】円筒体4は、炉本体3の周壁3a寄りに偏
在されており、溶解室8の水平面積よりも小さい水平面
積でもって形成されている。また、この円筒体4の上方
には、エアモータ5が備えられており、このエアモータ
5は、筒状の保持部材6にて保持されている。なお、こ
の保持部材6は、上方開口部4a上に設けられた支持部
材18に支持されている。
【0012】そして、このエアモータ5を駆動する際
は、保持部材6の上方から矢印J方向に空気を送りこん
でエアモータ5を回転させる。その後、回転に使用され
た空気は、排気孔14から矢印Q方向に勢い良く排気され
る。
【0013】また、このエアモータ5には、鉛直回転軸
部7が回転自在に取付けられている。さらに、この鉛直
回転軸部7の下端部には、攪拌羽根9が取付けられてい
る。この攪拌羽根9は、円筒体4の下方開口部4bの近
傍に配設されている。そして、この羽根9全体が、溶湯
2の液面F下に常に沈んでいる。
【0014】ところで、この溶解炉は、円筒体4に金属
切削粉R…を投入する投入手段Aと、溶解室8内の溶湯
2を出湯する出湯手段Bと、金属切削粉R…を投入した
際に発生した煙Gを排出するための排煙手段Cと、を備
えている。
【0015】具体的に説明すると、投入手段Aは、(図
示省略するが、)金属切削粉R…を貯留するためのホッ
パや送り込むためのスクリューコンベア等を備え、か
つ、図1に示すように、金属切削粉R…を投入するシュ
ート部10を有している。しかも、このシュート部10の先
端部10aが、円筒体4の上方開口部4a上に設けられた
支持部材18と一体成形されており、金属切削粉R…を円
筒体4に確実に投入できるようにする。
【0016】また、図1〜図3に示すように、出湯手段
Bは、炉本体3の周壁3aの上端縁に設けられた平面視
十字型の凹溝11と、この凹溝11に連通して周壁3aと一
体成形された吐出部12と、を有する。また、この凹溝11
には、出湯を調節するための堰部16が設けられている。
この堰部16は、エアシリンダ19に付設されており、この
エアシリンダ19による堰部16の上下移動により、出湯が
調節される。
【0017】さらに、図1に示すように、排煙手段C
は、煙Gを排出するための排煙誘導筒部13を有してい
る。この誘導筒部13の下部は、シュート部10に連通して
いる。また、エアモータ5の排気孔14は、ホース21を介
して筒部13と連通されている。しかも、このホース21の
先端部にはノズル15が付設され、排煙方向Kを向くよう
に、筒部13に差込まれている。筒部13を誘導されてきた
煙Gは、このノズル15から噴出されるエアモータ5から
の排気Mの運動エネルギーによって、排煙方向Kに排出
される。なお、図示省略するが、L字型パイプをもって
ノズルを形成して、筒部13の内部(軸心乃至その近傍)
にて、排煙方向Kへ開口するように配設しても好まし
い。
【0018】次に、金属切削粉R…の溶解方法について
述べる。まず、図1と図3中に仮想線で示したように、
凹溝11に、堰部16を降下させて、溶湯2の出湯を抑止す
る。次に、図1に示したように、誘導加熱コイル1によ
って、溶湯2を誘導加熱しておく。その後、エアモータ
5によって鉛直回転軸部7を矢印D方向に回転させるこ
とにより、下端部に取付けられた攪拌羽根9を回転させ
る。
【0019】この攪拌羽根9の回転により、円筒体4内
の溶湯2を渦巻き攪拌し、この溶湯2の液面Fを仮想線
で示したように、すり鉢状とする。そして、このすり鉢
状の液面Fに、上述した投入手段Aにて矢印Y方向に金
属切削粉R…を投入すると、まず、この金属切削扮R…
が、高温の溶湯2の表面に触れるや否や、表面に付着し
ている切削油等が、煙Gとなって発生する。この煙G
は、排煙誘導筒部13内に誘導され、上述した排煙手段C
により、排煙方向Kに排出される。
【0020】また、図4に示すように、投入された金属
切削粉R…は、攪拌羽根9によって生じる渦流Lによ
り、溶湯2の上面に落下するや否や、直ちに溶湯2の内
部に強制的に沈められる。なお、溶解室8内に貯留する
溶湯2は、誘導加熱コイル1によっておこるかくはん力
にて、盛り上がった液面Pを形成し、かつ、内部には複
数個の渦流S…が生起されている。しかも、溶解室8内
の溶湯2は、溶解室8内を渦流S…によって循環させて
いるので、均一に高温に保たれている。
【0021】従って、攪拌羽根9による渦流Lと上述し
た複数個の渦流S…とによって、間欠的又は連続的に投
入される金属切削粉R…は、常に循環されて溶解され
る。そして、溶湯2を出湯する際には、図1に実線で示
したように、堰部16を(エアシリンダ19により)上方に
移動させて、所望量の溶湯2を出湯させる。
【0022】なお、誘導加熱コイル1は、図示省略する
が、端部が高周波電源につながれており、高周波電流を
流すことによって、急速に加熱される。また、図4に示
したように、冷却水Wをコイル1の上方端部からコイル
1内部を螺旋状に流下させて下方端部から排出すること
により、コイル1の過熱を防止することができる。
【0023】なお、本発明は上述の実施の形態以外にも
設計変更自由である。例えば、溶解室8内に、円筒体4
を複数個設けてもよい。また、出湯手段Bは、炉本体3
の周壁3aに出湯口を形成してもよいし、炉本体3を全
体的に傾動して出湯させても好ましい。
【0024】
【発明の効果】本発明は、上述の構成により次のような
著大な効果を奏する。
【0025】(請求項1によれば、)円筒体4内の液面
Fをすり鉢状とした状態に、金属切削粉R…を投入する
ので、金属切削粉R…を落下途中で円筒体4内の溶湯2
に素早く包み込むことができる。
【0026】かつ、攪拌羽根9によって生じる渦流Lに
より、金属切削扮R…を急速に溶湯2の内部に沈め、投
入した金属切削粉R…が溶湯2の液面Fに浮く時間を短
くする。前述のことから金属切削粉R…が酸化したり、
水素ガスを巻き込んだりすることを防止することができ
るので、溶湯2の品質を向上させ、かつ、溶解歩留まり
を向上させることができる。
【0027】(請求項2によれば、)金属切削粉R…を
溶解するための設備や装置を小型化できる。この小型化
により、装置の設置スペースが小さくてすみ、かつ、溶
解炉の運転の立上がりにかかる時間を短縮することがで
きるので、加熱効率よく溶解できる。しかも、円筒体4
が炉本体3の周壁3a寄りに偏在されているので、円筒
体4の支持が容易である。
【0028】そして、金属切削粉R…は、攪拌羽根9に
よって急速に溶湯2内に沈められて溶解するので、酸化
することなく、品質のよい溶湯2が歩留り良く得られ
る。また、間欠的又は連続的に金属切削粉R…を効率良
く投入できて、溶湯量を増加することができる。
【0029】(請求項3によれば、上述した請求項2の
効果に加えて、)排煙手段Cを備えることにより、金属
切削粉R…から生じる煙Gを素早く除去することができ
て、溶湯2の品質向上に加えて、排ガスや排熱によっ
て、職場環境も悪化することがない。
【0030】(請求項4によれば、)攪拌羽根9全体
が、液面F下に沈んでいるので、羽根9の回転によっ
て、確実に溶湯2を攪拌して渦流Lを発生させ、容易に
液面Fをすり鉢状にすることができる。従って、金属切
削粉R…を急速に溶湯2内部に沈めることができて、溶
湯2の品質向上ができる。
【0031】(請求項5によれば、)エアモータ5の排
気Mを利用して煙Gを外部へ排出するので、コンパクト
な装置で素早く排煙することができ、かつ、省エネ化が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す断面正面図であ
る。
【図2】平面図である。
【図3】要部の側面図である。
【図4】溶解方法を示す説明図である。
【符号の説明】
1 誘導加熱コイル 2 溶湯 3 炉本体 3a 周壁 4 円筒体 4b 下方開口部 5 エアモータ 8 溶解室 9 攪拌羽根 13 排煙誘導筒部 14 排気孔 15 ノズル A 投入手段 C 排煙手段 E 基準液面 F 液面 G 煙 R 金属切削粉 K 排煙方向 L 渦流

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘導加熱コイル1によって加熱溶解させ
    た溶湯2を貯留した溶解室8内に、該溶解室8の水平面
    積よりも小さい水平面積を持つ円筒体4を、上記溶解室
    8内の溶湯2の基準液面Eの上方から下方にわたるよう
    に該基準液面Eを貫通させて上記溶解室8内に炉本体3
    の周壁3a寄りに偏在させ、かつ、上記円筒体4内の溶
    湯2の液面Fを攪拌羽根9を回転させてすり鉢状とし、
    すり鉢状の該液面Fに金属切削粉R…を投入して、該金
    属切削粉R…を上記攪拌羽根9によって生じる渦流Lに
    て溶湯2内部に強制的に沈めることを特徴とする金属切
    削粉の溶解方法。
  2. 【請求項2】 誘導加熱コイル1によって加熱溶解させ
    た溶湯2を貯留した溶解室8と、該溶解室8内の基準液
    面Eの上方から下方にわたるように該基準液面Eを貫通
    させると共に上記溶解室8内に炉本体3の周壁3a寄り
    に偏在させた円筒体4と、該円筒体4内に金属切削粉R
    …を投入する投入手段Aと、上記円筒体4内に設けられ
    て該円筒体4内の溶湯2を機械的に攪拌する攪拌羽根9
    と、を備えたことを特徴とする金属切削粉の溶解炉。
  3. 【請求項3】 誘導加熱コイル1によって加熱溶解させ
    た溶湯2を貯留した溶解室8と、該溶解室8内の基準液
    面Eの上方から下方にわたるように上記基準液面Eを貫
    通させると共に炉本体3の周壁3a寄りに偏在させた円
    筒体4と、該円筒体4内に金属切削粉R…を投入する投
    入手段Aと、上記円筒体4内に設けられて該円筒体4内
    の溶湯2を機械的に攪拌する攪拌羽根9と、を備え、さ
    らに、上記溶解室8の上方に、金属切削粉R…を投入し
    た際に発生した煙Gを排出する排煙手段Cを設けたこと
    を特徴とする金属切削粉の溶解炉。
  4. 【請求項4】 攪拌羽根9が、円筒体4の下方開口部4
    b近傍に配設された請求項2又は3記載の金属切削粉の
    溶解炉。
  5. 【請求項5】 排煙手段Cが、煙Gを排出するための排
    煙誘導筒部13を有し、かつ、攪拌羽根9を回転駆動する
    ためのエアモータ5の排気孔14に連通するノズル15を、
    排煙方向Kを向くように、上記筒部13に付設した請求項
    3記載の金属切削粉の溶解炉。
JP9047419A 1997-02-14 1997-02-14 金属切削粉の溶解方法及び溶解炉 Pending JPH10226827A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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