JPH1030884A - 坩堝炉型アルミニウム溶解装置 - Google Patents

坩堝炉型アルミニウム溶解装置

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JPH1030884A
JPH1030884A JP18501996A JP18501996A JPH1030884A JP H1030884 A JPH1030884 A JP H1030884A JP 18501996 A JP18501996 A JP 18501996A JP 18501996 A JP18501996 A JP 18501996A JP H1030884 A JPH1030884 A JP H1030884A
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furnace
aluminum
tap hole
small
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JP18501996A
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Tamio Okada
民雄 岡田
Hideo Yoshikawa
英雄 吉川
Toshihiro Hatanaka
智弘 畑中
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Nippon Crucible Co Ltd
Nippon Rutsubo KK
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Nippon Crucible Co Ltd
Nippon Rutsubo KK
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で保守も簡単な設備ですみ、酸化ロスが
少なく、能率よく連続的に溶解処理を行え、アルミニウ
ム材の事前処理も簡単にすむようにする。 【解決手段】 底部付近に出湯穴3を貫通形成してある
坩堝4を炉本体1内のほぼ中央に上向きに設置して当該
坩堝4をバーナー5により外周から加熱する構成とし、
アルミニウム材6を坩堝4内に上部開口から投入し、坩
堝4内で溶融したアルミニウム溶湯9が出湯穴3から坩
堝外部に排出されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リサイクル利用
のためにアルミニウム廃材を溶解することを主な目的と
したアルミニウム溶解装置に関し、とくに、坩堝炉を原
型とした連続的な溶解処理が可能な坩堝炉型アルミニウ
ム溶解装置に関する。
【0002】
【従来の技術】よく知られているように、回収したアル
ミニウム空き缶は適当に小さく切断してから溶解し、再
生地金としてリサイクル利用する。工場などからでるア
ルミニウム切削屑や切粉などのアルミニウム廃材も同様
に溶解して再生地金を作る。
【0003】アルミニウムは融点が低いので、どのよう
な形式の炉でも容易に溶解しうる。従来型の坩堝炉でも
アルミニウムを溶解できるが、坩堝炉では溶解作業と溶
湯の取り出し作業とを交互に繰り返すバッチ処理となる
ため能率が悪い。アルミニウム廃材の溶解処理を連続的
に能率よく行うために、通常は反射炉を使用している。
【0004】しかし反射炉は酸化ロスが多いという欠点
がある。細かなアルミニウム材は溶湯面上に浮遊し、そ
の間に燃焼火炎にさらされて酸化してしまい、溶解歩留
りが悪くなるのである。この点では、被溶解材が燃焼室
の火炎にさらされない坩堝炉の方が優れている。
【0005】そこで従来から、酸化ロスを少なくするよ
うに工夫した反射炉型アルミニウム溶解装置が種々提案
されている。例えば特開昭58−2587号や実開昭6
4−5095号公報の装置では、ポンプを用いて溶湯を
アルミニウム材に注ぎかける構成としている。また特開
平1−132724号公報の装置では、ポンプを用いて
溶湯の渦流をつくり、その渦流に向けてアルミニウム材
を投入する構成としている。同様に特開平3−1203
22号や特開平156378号公報の装置では、電磁撹
拌装置を用いて溶湯の渦流をつくりだしている。このよ
うに、細かなアルミニウム材に溶湯を注いだり、溶湯の
渦流内に細かなアルミニウム材を投入することで、空気
接触の時間を少なくして酸化ロスを減らしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように酸化ロス
を減らす対策を講じた従来の反射炉型アルミニウム溶解
装置では、ポンプや電磁撹拌装置などの付加設備のため
に初期設備費がかさむとともに、これら複雑な付加設備
のメンテナンスのために運用経費もかさむという問題が
あった。アルミニウム空き缶のリサイクルを推進するた
めに、できる限り少ない費用で溶解装置を設備して運用
できることが強く要請されている。この面で従来装置は
不充分であった。
【0007】また従来の反射炉型アルミニウム溶解装置
は、細かなアルミニウム材を溶湯内に瞬時に巻き込ませ
ることで酸化ロスを減らしている。したがって、アルミ
ニウム材に水分や油分などが付着していると、その付着
物が溶湯と瞬時に反応して水蒸気爆発のような激しい反
応を引き起こす危険がある。この危険を防止するため
に、炉に投入する前にアルミニウム材の残留付着物を充
分に除いておく必要がある。つまり、切断したアルミニ
ウム空き缶など、溶解しようとするアルミニウム材を事
前に加熱処理し、残留水分を除去するとともに表面の印
刷にかかる有機質や付着油分を燃焼させて除去してい
る。この事前処理のために、従来、高価な加熱処理設備
や集塵設備が必要だという問題があった。
【0008】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、安価で保守も簡単な設備で
すみ、酸化ロスが少なく、能率よく連続的に溶解処理を
行え、アルミニウム材の事前処理も簡単にすむようにし
た坩堝炉型アルミニウム溶解装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の坩堝炉型アル
ミニウム溶解装置は、基本的に、底部付近に出湯穴を貫
通形成してある坩堝を炉本体内のほぼ中央に上向きに設
置して当該坩堝をバーナーにより外周から加熱する構成
とし、アルミニウム材を前記坩堝内に上部開口から投入
し、前記坩堝内で溶融したアルミニウム溶湯が前記出湯
穴から前記坩堝の外部に排出されるようにした。
【0010】溶湯の取り出し経路としては、前記出湯穴
から排出されてくる前記アルミニウム溶湯が前記炉本体
の燃焼室内に適宜に溜まり、前記燃焼室の底部に連通し
ている出湯樋から前記炉本体の外部に排出されるタイプ
と、前記出湯穴は前記炉本体の底部を貫通する連通穴に
直結しており、前記坩堝内のアルミニウム溶湯が前記出
湯穴および前記連通穴を通じて外部の樋に向けて排出さ
れるタイプとがある。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明の第1実施例の構成を図
1と図2に示している。炉本体1の内張り耐火物で囲ま
れた燃焼室7の中央に台2を設置し、その台2の上に黒
鉛坩堝4を載置している。炉本体1の側壁部分の穴に設
置されたバーナー5により燃焼室7内の坩堝4および台
2が加熱される。燃焼室7の最上部空間は煙道16aか
ら煙突16に通じている。炉本体1の側壁部分の2箇所
には掃除口10がある。
【0012】この発明の構成の大きな特徴は、坩堝4の
底部付近に出湯穴3が貫通形成されていることである。
具体例の黒鉛坩堝4は高さ1100mmの円筒形で、そ
の底面のすこし上部の周面の4箇所に直径40mmの出
湯穴3を形成している。なお坩堝台2の高さは350m
mである。
【0013】適当に小さく切断したアルミニウム空き缶
のようなアルミニウム材6を坩堝4内に上部開口から投
入し、バーナー5により坩堝4を外周から加熱する。こ
の熱で坩堝4内のアルミニウム材6が下方から溶解す
る。坩堝4の底部付近に出湯穴3が形成されているの
で、坩堝4内のアルミニウム溶湯は重力の作用により出
湯穴3から坩堝4の外部に排出され、炉本体1の燃焼室
7の底部に適宜に溜まる。
【0014】炉本体1の内部構造は燃焼室7から出湯樋
12につながる湯道が形成されており、燃焼室7の底部
に溜まったアルミニウム溶湯9が重力の作用で出湯樋1
2から炉外に排出される。燃焼室7から出湯樋12に至
る湯道のアルミニウム溶湯9の冷却を防止するために、
炉本体1に補助バーナー11を設置して加熱した。
【0015】坩堝4内での溶解速度に応じて、アルミニ
ウム材6を順次坩堝4内に投入することで、通常の坩堝
炉でのバッチ処理と異なり、連続的に溶解処理を行うこ
とができる。坩堝4に投入したアルミニウム材6はいき
なり溶湯に接するのではなく、坩堝4内の上部空間で加
熱されながら徐々に下方に落ちていって溶解される。つ
まり、坩堝4内の上部空間は未溶解物部分の予熱帯であ
り、下方空間が溶解状態が進む溶解帯となる。アルミニ
ウム材6に水分や油分などの付着物が残留していたとし
ても、これが予熱帯を通過するあいだに除去されるし、
溶解帯にも多くの溶湯があるわけではないので、前述し
た水蒸気爆発のような激しい反応が起きるおそれは少な
く、安全性が高い。また、前記予熱帯はアルミニウム材
6の残留付着物から発生した黒煙によって非酸化性雰囲
気となるので、酸化ロスはきわめて少ない。
【0016】この発明の他の実施形態について説明す
る。坩堝4内の上部空間(予熱帯)への熱の伝わり方が
悪い場合には、図3の実施例にように撹拌機14を設け
てアルミニウム材6を撹拌することが効果的である。ま
た図5の実施例のように、坩堝4より小径の小型坩堝2
0を前記坩堝4内の中央に台19を介して上向きに設置
するとともに、この小型坩堝20内にアルミニウム溶湯
21と浸漬ヒーター22を入れて、坩堝4と小型坩堝2
0の間の空間のアルミニウム材6を内側からも加熱す
る。
【0017】また図3の実施例においては、坩堝4の上
部周壁に脱気穴15を貫通形成し、その脱気穴15を煙
突16につながる煙道16aに至近に対向させている。
この構成により、坩堝4内で発生した前記の黒煙は脱気
穴15から燃焼室7に入り、燃焼ガスと混合して煙道1
6aから煙突16へと排出される。坩堝4内は良好な非
酸化性雰囲気に保たれる。
【0018】また図4の実施例では、坩堝4の上部開口
に連続するように高さ1200mmの鉄製円筒管17を
設置している。この構成によれば、坩堝4内の前記予熱
帯が上方へ延長され、アルミニウム材6の残留付着物を
除去する効果が高まるとともに、予熱帯の非酸化性雰囲
気はより確実になる。
【0019】鉄製円筒管17の下側先端は脱器穴15よ
り下方の位置にとりアルミニウム材6によって脱器穴が
塞がらないようにした。煙道の位置を図3より下方に設
け、穴25から空気を吹き込み黒煙の燃焼をより確実な
ものとし、また黒煙は炉外に漏れないようにした。
【0020】以上の実施例とは溶湯の取り出し経路が異
なるタイプの実施例を図6に示している。坩堝4の底部
中央に大きな出湯穴2があいており、坩堝台2にも坩堝
出湯穴2と直結連通した出湯穴2aがあいている。ま
た、中空の坩堝台2自体が炉本体1の底部を貫通してい
て、炉本体1の下に配設されている樋29の上方に臨ん
でいる。さらに、坩堝4より小径の小型坩堝40を坩堝
4内の中央に前記出湯穴3を塞ぐように伏せて設置する
とともに、小型坩堝40の下端開口縁付近に形成した貫
通穴41が坩堝4と小型坩堝40のあいだの空間と出湯
穴3をつなぐ湯道になっている。つまり、坩堝4内で溶
解したアルミニウム溶湯は、小型坩堝40の貫通穴41
→坩堝4の底部中央の出湯穴3→中空パイプ状の坩堝台
2→樋29と流れて排出される。溶湯は樋29から保持
炉30に供給されて溜まる。保持炉30には隔壁36と
浸漬ヒーター22を設けた。樋29の上方には燃焼室7
につながる煙道31を設け、煙道31から伝わる熱で樋
29を流れる溶湯の冷却を防止する。なお、コンベア3
2・スクリュー33・チェーン34・モーター35・ホ
ッパー27などからなるワーク供給機構により、溶解し
ようとするアルミニウム材6を連続的に坩堝4に投入す
る。
【0021】なお、以上説明したこの発明の装置により
アルミニウムインゴットを溶解することもできる。
【0022】
【発明の効果】
(1)溶解処理を能率よく連続的に行える。
【0023】(2)アルミニウム溶湯は坩堝内に溜まら
ないため、坩堝に投入したアルミニウム材がいきなり多
量の溶湯に接することはないので、残留付着物が完全に
除去されていないアルミニウム材を投入しても水蒸気爆
発のような激しい反応は起きにくく、安全に溶解作業を
進めることができる。したがって、アルミニウム材の事
前処理を簡略化できる。
【0024】(3)坩堝内が非酸化性雰囲気に保たれる
ので、酸化ロスがきわめて少ない。
【0025】(4)坩堝炉を原型としているので、設置
スペースが小さくてすみ、設備費および保守費も安く、
運転経費も安い。
【0026】(5)アルミニウム材の付着物から発生す
る黒煙を炉外に飛散させることを防止し、黒煙を燃料と
して利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例の縦断面図である。
【図2】同上第1実施例の平断面図である。
【図3】この発明の第2実施例の縦断面図である。
【図4】この発明の第3実施例の縦断面図である。
【図5】この発明の第4実施例の縦断面図である。
【図6】この発明の第5実施例の縦断面図である。
【符号の説明】
1 炉本体 2 坩堝台 3 出湯穴 4 坩堝 5 バーナー 6 アルミニウム材 7 燃焼室 9 アルミニウム溶湯 10 掃除口 11 補助バーナー 12 出湯樋 14 撹拌機 15 脱気穴 16 煙突 16a 煙道 17 鉄製円筒管 20 小型坩堝 21 アルミニウム溶湯 22 浸漬ヒーター 29 樋 40 小型坩堝 41 貫通穴

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部付近に出湯穴を貫通形成してある坩
    堝を炉本体内のほぼ中央に上向きに設置して当該坩堝を
    バーナーにより外周から加熱する構成とし、アルミニウ
    ム材を前記坩堝内に上部開口から投入し、前記坩堝内で
    溶融したアルミニウム溶湯が前記出湯穴から前記坩堝の
    外部に排出されることを特徴とする坩堝炉型アルミニウ
    ム溶解装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記出湯穴から排出
    されてくる前記アルミニウム溶湯が前記炉本体の燃焼室
    内に適宜に溜まり、前記燃焼室の底部に連通している出
    湯樋から前記炉本体の外部に排出されることを特徴とす
    る坩堝炉型アルミニウム溶解装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記出湯穴は前記炉
    本体の底部を貫通する連通穴に直結しており、前記坩堝
    内のアルミニウム溶湯が前記出湯穴および前記連通穴を
    通じて外部の樋に向けて排出されることを特徴とする坩
    堝炉型アルミニウム溶解装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2、3のいずれかにおいて、
    前記炉本体の燃焼室の上部に連通した煙突があり、前記
    坩堝の上部に貫通形成した脱気穴が前記煙突に至近の前
    記燃焼室に開口していることを特徴とする坩堝炉型アル
    ミニウム溶解装置。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3のいずれかにおいて、
    前記坩堝の上部開口に連続するように鉄製円筒管を設置
    したことを特徴とする坩堝炉型アルミニウム溶解装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記
    坩堝の内部に加熱中のアルミニウム材を撹拌するための
    撹拌機を配設したことを特徴とする坩堝炉型アルミニウ
    ム溶解装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記
    坩堝より小径の小型坩堝を前記坩堝内の中央に上向きに
    設置するとともに、この小型坩堝内にアルミニウム溶湯
    と浸漬ヒーターを入れて、前記坩堝と前記小型坩堝の間
    の空間の前記アルミニウム材を内側からも加熱すること
    を特徴とする坩堝炉型アルミニウム溶解装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜5のいずれかにおいて、前記
    坩堝より小径の小型坩堝を前記坩堝内の中央に前記出湯
    穴を塞ぐように伏せて設置するとともに、前記小型坩堝
    の開口縁付近に形成した貫通穴が前記坩堝と前記小型坩
    堝の間の空間と前記出湯穴をつなぐ湯道になっているこ
    とを特徴とする坩堝炉型アルミニウム溶解装置。
JP18501996A 1996-07-15 1996-07-15 坩堝炉型アルミニウム溶解装置 Pending JPH1030884A (ja)

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TW086109449A TW460584B (en) 1996-07-15 1997-07-04 Continuous melting apparatus for law-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus
AU28478/97A AU711071B2 (en) 1996-07-15 1997-07-07 Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus
MYPI97003112A MY116927A (en) 1996-07-15 1997-07-09 Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus
US08/890,420 US5810907A (en) 1996-07-15 1997-07-09 Continuous melting apparatus for low-melting point metal, improved crucible for such apparatus, and melting method using such apparatus
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IDP972420A ID18567A (id) 1996-07-15 1997-07-14 Peralatan peleburan terus-menerus untuk logam bertitik lebur rendah, bejana tahan panas yang diperbaiki untuk peralatan tersebut, dan metoda peleburan yang menggunakan peralatan tersebut
KR1019970032652A KR100511051B1 (ko) 1996-07-15 1997-07-14 저융점금속용연속융해장치와,상기장치를위한개량도가니및상기장치를이용한융해방법
BR9703965-9A BR9703965A (pt) 1996-07-15 1997-07-14 Aparelho de fusão contìnua para um metal de baixo ponto de fusão, cadinho como um vaso refratário aberto para cima, e processo para fundir e separar alumìnio de material contendo alumìnio e outro metal tendo um ponto de fusão mais alto
CNB97114608XA CN1138965C (zh) 1996-07-15 1997-07-14 低熔点金属的连续熔化装置和其中的坩埚

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007029416A1 (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nippon Crucible Co., Ltd. 坩堝式連続溶解炉
CN107321953A (zh) * 2017-08-25 2017-11-07 湖北启宏热工设备有限公司 一种镁合金燃气炉

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