JPS5848798Y2 - 誘導溶解保持炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は誘導溶解保持炉に関し、特に誘導コイルの上部
に設けたコイル押えの改良に関するものである。

従来の誘導溶解保持炉は、第１図および第２図に示す如
き構造をなしている。

図に従って説明すると溶解材料を入れる耐火材でできた
溶解室１と、この溶解室１を囲むように配置された誘導
コイル２と、これらを支持する炉枠３とから構成されて
いる。

更に前記誘導コイル２の上部にはリング状の絶縁材４を
介して、複数個のコイル押え５・・・・・・が環状に取
付けられ誘導コイル２を溶解室１の周囲に固定している
。

また前記誘導コイル２の外周には所定の間隔で複数本の
鉄心６が上下方向に沿って配置され、その上部が前記絶
縁材４の側面を押えるようになっている。

このように鉄心６を設けた構成は、低周波誘導溶解保持
炉では低電力から高電力のもの１で全て設けられており
、また高周波誘導溶解保持炉では比較的大型の高電力用
に設けられている。

これは誘導コイル２により発生する磁束が溶解室１内の
溶解材料だけではなく、炉を構成する炉枠３にも作用し
てこれを加熱するため、誘導コイル２と炉枠３との間に
鉄心６を設けて、磁束の通り道を作り、炉枠３への磁束
の影響を低減させるようにしたものである。

また前記コイル押え５はコイル２を機械的に固定するだ
けの強度を必要とするため、一般的にはステンレス、銅
、アルミニウムなどの素材で形成され、これら素材は磁
気抵抗が高く、磁気シールドの役割も果している。

従ってこの磁気シールドのために、コイル押え５内に誘
導電流が発生するが、電流の表皮効果により、電流はコ
イル押え５の端部に集中して流れる。

このためコイル押え５を大型化すると、発生した電流は
局部に集中し、特に透磁率の異なる境界、例えばボルト
７と炉枠３の接触面などに磁束が集中し、流れる電流が
増大してここを局部に加熱し、熱変形や焼損を招く虞れ
がある。

このようなことから、従来はコイル押え５を小型にし、
多数に分割してこれを環状に配置し、第１図に破線で示
すように、誘導電流の局部集中を防止して全体に均一に
流れるような回路を形成させていた。

しかしながら、上記の如く多数のコイル押え５を設ける
ことは極めて組立作業性が悪く、製造コストが高くなる
欠点があった。

また誘導電流が均一になるような回路を構成しても、低
電力型の炉の場合には有効であるが、特に近年、炉の高
電力化進む中で、流れる電流量が増加し、従来構造のも
のでは炉構成部品の変形や焼損の問題が生じて来た。

また従来構造のものは、誘導コイル２の上部に設けたリ
ング状の絶縁材４の押えを鉄心６により兼ねているため
、鉄心６とコイル押え５との間隔が狭く、更に磁束の影
響を大きく受ける欠点があった。

本考案は上記欠点を除去して、誘導電流による炉構成部
品の熱変形や焼損を防止すると共に、組立作業性を向上
し、高電力化を可能にした誘導溶解保持炉を提供するこ
とを目的とするものである。

以下、本考案の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第３図乃至第５図は本考案の一実施例を示すもので第１
図および第２図と同一部分は同一符号で示す。

この誘導溶解保持炉は上部に湯口８を設けた溶解室１を
囲むように誘導コイル２が配置され、更にこの誘導コイ
ル２の外周に沿って所定の間隔で、棒状の鉄心６・・・
・・・が上下方向に沿って取付けられ、この鉄心６はボ
ルト７により炉枠３に固定されている。

前記誘導コイル２は第５図に示すように、上部に設けら
れた冷却コイル２ａと、中間部に設けられた通電コイル
２ｂと、更にこの下部に設けられた冷却コイル２Ｃとか
ら構成され、通電コイル２ｂと、上下の冷却コイル２ａ
、２Ｃとの間には絶縁材２ｄが介在されている。

前記冷却コイル２ａ、通電コイル２ｂおよび冷却コイル
２Ｃは、非磁性で且つ導電性金属からなる鋼管を螺旋状
に多重に巻回して形成され、各コイ／Ｌ、２ ａ 、２
ｂ、２ ｃの上下には通水端子２ｅ、２ｅが取付けら
れていると共に、通電コイル２ｂの上下には、き電端子
２ｆ、２ｆが取付けられている。

前記鉄心６の上部にはリング状の絶縁材４が設けられ、
更にこの上部にリング状の磁気シールド板９を介して４
個のコイル押え１０・・・・・・が環状に取付けられて
いる。

このコイル押え１０は略÷円の扇形状をなし、断面がＬ
字形で、上部に複数個のリブ１１が取付けられている。

前記磁気シールド板９は、例えばステンレス、銅、アル
ミニウムなど非磁性で且つ導電性金属の金属で構成され
ている。

またこの磁気シールド板９の裏面にはこれと密接し、且
つ絶縁材４の側面を押えるように、異形の水冷管１２が
取付けられている。

従って上記構造の誘導溶解炉によれば、誘導コイル２の
通電コイル２ｂにより発生した磁束Ａは、鉄心６に沿っ
てループを画き、コイル内側の磁束Ａは溶解室１内を通
って内部の溶湯を加熱し、コイル外側の磁束Ａは帰磁路
となる鉄心６中を通る。

また上下の冷却コイル２ａ、２Ｃと鎖交する磁束Ａは、
これらが非磁性で且つ誘電性を有する鋼管で形成されて
いるので、その表面で局部的な渦電流を生じ、これによ
って誘起される磁束によって主磁束Ａを若干打た消すこ
とができるが、大部分の主磁束Ａは、通過して、磁気シ
ールド効果は少ない。

一方、上部冷却コイル２ａの上方に達した主磁束Ａは、
非磁性で且つ導電性金属がらなリリング状の磁気シール
ド板９と鎖交し、ここで逆起電力による短絡電流が流れ
、これによって誘起される磁束によって主磁束Ａを打ち
消し、主磁束Ａがコイル押え１０側に洩れ−るのを防止
することができる。

従ってコイル押え１０にはほとんど誘導電流が生ぜず、
また電流の集中もなく異常に加熱されないので、コイル
押え１０の大型化を図ることができ、この結果、組立作
業性を向上させることができる。

また磁気シールド板９の裏面にはこれと密接して水冷管
１２が取付けられているので、常時磁気シールド板９は
冷却され、誘導電流の加熱による熱変形や焼損を防止す
ることができる。

また水冷管１２は絶縁材４の押えも兼ねているので、溶
湯の熱による絶縁材４の変形を防止できる上、従来の如
く鉄心６による押え構造でないので、鉄心６を短かくし
て、鉄心６とコイル押え１０との間隔を広くとって磁束
による影響を更に少なくすることができる。

なお上記実施例では、水冷管１２として異形のものを設
けたが、この他に角管または丸管状のものを用いてもよ
い。

また本考案においては特に水冷管１２を設けていない構
造のものでもよい。

即ち磁気シールド板９は、コイル押え１０とは別に設け
られ、ボルト７との接続部もなく、リング状に形成され
ているため、磁束の集中が少なく、シかも電気抵抗が小
さいので発生する熱も少なく、従来構造の如くコイル押
え５自体で磁気シールドを行うものに比べて優れた効果
を有する。

以上説明した如く、本考案によれば、リング状の磁気シ
ールド枦を設けて、誘導電流による炉構成部品の熱変形
や焼損を防止すると共に、組立作業性を向上し、高電力
化を可能にした誘導溶解保持炉を得ることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘導溶解保持炉を示す平面図、第２図は
同じく縦断正面図、第３図は本考案の一実施例を示す誘
導溶解保持炉の平面図、第４図は同じく縦断正面図、第
５図は誘導コイル部分を拡大して示す縦断正面図である
。 １・・・・・・溶解室、２・・・・・・誘導コイル、３
・・・・・・炉枠、４・・・・・・絶縁材、５，１０・
・・・・・コイル押え、６・・・・・・鉄心、７・・・
・・・ボルト、９・・・・・・磁気シールド板、１２・
・・・・・水冷管へ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）少なくとも上部に設けられた冷却コイルと、その
   下部に設けられた通電コイルとからなる誘導コイルを、
   溶解室を囲むように配置し、前記誘導コイルの上部に、
   このコイルを固定するコイル押えを設けると共に、誘導
   コイルの外周に所定の間隔で帰磁路となる鉄心を上下方
   向に沿って配置した誘導溶解保持炉において、非磁性で
   且つ導電性金属からなるリング状の磁気シールド板を介
   してコイル押えでコイルを固定したことを特徴とする誘
   導溶解保持炉。
2. （２）裏面に密接して水冷管を設けたリング状の磁気シ
   ールド板を介してコイル押えでコイルを固定したことを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の誘導溶
   解保持炉。