JPS59129377A - 溶融保持炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融した金属を溶湯の状態で保持するだめの発
熱体を備えた溶湯保持炉に関する。

各種の金属を溶融して鋳型内に注入し、これによって機
械部品等を鋳造する場合には、一般には溶融した金属を
溶融炉から直接取出して鋳型内に注入することなく、−
母溶湯を溶融炉から溶融保持炉に移し、そしてこの溶融
保持炉において溶湯の状態で保持するとともに、所定量
づつ取出して鋳造を行なっている。すなわち例えばアル
ミニウム合金によって自動車部品を鋳造して製造する場
合には、まずアルミニウム合金を溶融炉において溶融し
、ここで溶融されたアルミニウム合金を一旦溶融保持炉
に移し、そしてこの溶融保持炉から少しずつ溶湯を取出
して鋳型内に注入して鋳造を行なうようにしている。

第１図および第２図は従来の外熱方式のアルミニウムの
溶融保持炉を示すものであって、炉１はレンガの壁２と
鉄板３とから構成されており、その上部には発熱体４が
配されている。そしてこの発熱体４の上部に遮熱カバー
５が取付けられるようになっている。このような従来の
外熱方式の溶融保持炉の欠点は、炉１の上部に発熱体４
を配し、この発熱体４によって間接的に溶湯６を加熱す
るようにしているために熱効率が悪いことにある。

また発熱体４から発生される熱のかなりの部分が外部に
放散されるために、雰囲気の温度か高くなり、これによ
って作業環境が悪化する。

ざらに従来のこの外熱方式の溶融保持炉においては、炉
１の内部にセラミック製フィルタ７を配置しているが、
このセラミック製フィルタ７は断熱性を有しているため
に、フィルタ７の下側の溶湯６の温度が低くなる。そこ
でこのセラミック製フィルタ７の水平部分および炉床を
できるだけ発熱体４に近イｑ［プる必要がある。一方で
類１内の溶湯６は使用によって次第に減少し、やがては
フィルタ７の下面より下側に液面がくるようになるが、
溶湯６の液面がフィルタ７の下側になると、その溶湯は
酸化されてもはや使用できなくなってしまう。従ってセ
ラミック製フィルタ７を高い位置に発熱体４に近接して
設けると、類１内の溶湯６を有効に使用号−ることがで
きなくなり、これに件なって溶湯の補給の回数を多くし
なければならなくなる。すなわち類１内の溶湯６をでき
るだけ多く使用に供するためには、フィルタ７を炉床に
できるだけ近付けて設置する必要があるが、このように
するとフィルタ７の下側の溶湯６の温度が所定の値に保
持されないという問題点を生ずる。

さらにこの方式の溶融保持炉においては、炉１の上部に
光熱体４と遮熱カバー５とが設けられているために、溶
湯をこの類１内に補給する時にお（プる作業性あるいは
近接性に欠陥があり、省力化を図ることができなかった
。

別の従来の溶融保持炉としては、例えば第３図および第
４図に示す垂直浸漬方式の溶融保持炉がある。この炉１
においては、発熱体４を浸漬管８内に挿入し、そしてこ
の浸漬管８の上端を遮熱カバー５によって支持するとと
もに、その下側の部分を類１内の溶湯６に浸漬するよう
にしたものである。この種の溶湯保持炉１においては、
発熱体４を挿入した浸漬管８の全長のほぼ半分が溶湯６
の内部に浸漬されるために、外熱方式に比較すれば熱効
率はかなり改善される。しかし発熱体４から発生する熱
が総て溶湯６に伝達されるものではなく、一部の熱は雰
囲気空気中に逃げてしまう。

従って作業環境もそれほど改善されない。

さらにこの溶融保持炉１においては、浸漬管８は必ずい
ずれかの位置で溶湯６の液面と接触することになる。そ
してこの液面における温度変化や、あるいは溶湯６中の
アルミニウム酸化物やフラックスの不純物によって高温
浸蝕を受（づ易くなる。

従って浸漬管８の液面と接触する部分か掻傷され、溶個
６が浸漬管８適内部に浸入して発熱体４が１０傷され易
くなるという欠点を有している。

さらに浸漬管８に挿入されてた光熱体４は、その上端か
遮熱カバー５によって上端で支持されるようになってい
るために、発熱体４の上端の端子９の近傍で加熱が発生
し易く、これによって端子９の接触不良を生じ易い。ま
た浸漬管８は上端のみによってカバー５に支１寺され′
るようになっているために、浸漬管８および発熱体４の
支持が不安定になり、浸漬管８がふらつき易くなってい
る。

さらにこの垂直浸漬方式の溶融保持炉においては、類１
内の溶湯６か使用により減少した場合には、新しい溶湯
６を補充することになる。そしてこの溶湯６を流し込み
ながら補充する際に、類１内の溶湯６は攪拌され、アル
ミニウム酸化物等が懸濁した状態になる。従って溶湯６
を類１内に補充した後にこの炉１から直ちに溶湯を取出
して使用することかで゛きなくなり、溶湯６を鎮静して
浄化させるために３０〜６０分間の鎮静時間を８９ける
必要がある。従って溶湯６を連続的に使用するには２つ
の炉を設けておき、交互に補充と使用とを行なうように
しなければならず、このために設備的に不利になる。

ざらにこの炉１においても、発熱体４を挿入して浸漬管
８の上端が炉１の上部に露出されており、ざらに炉］の
上部には遮熱カバー５が設けられているために、溶ン易
６の補充時にお（づる作業性に問題があり、また溶場６
の補充作業の省力化を阻害する原因にもなっている。

本発明は上述の種々の問題点に鑑みてなされたものであ
って、熱効率に優れ、作業環境が改善され、しかもフィ
ルタと発熱体との相対位置の制限かなくなり、しかも発
熱体あるいは浸漬管の損傷が防止されるようにした溶融
保持炉を提供することを目的とでるものである。

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。

第５図および第６図は本実施例に係る炉１０を示づ−も
のであって、この炉１０は内側のレンガ１１と外側の鉄
板１２とによって、はぼ直方体状をなづ浴槽に構成され
ている。そしてこの炉１０の土部は開［］１３になって
いる。そして炉１０内にはセラミックフオームから成る
フィルタ１４が配されている。セラミック製フィルタ１
４はその断面形状がほぼ１字状に構成されており、上端
は開口１３のほば中央部を覆う遮熱カバー１５によって
支持されている。さらにこの炉１内（こは一対の発熱体
１６かそれぞれ浸漬管１７内に挿入された状態で、水平
に配置されている。発熱体１６は例えば炭化珪素から構
成されており、また浸漬管１７は窒化珪素結合炭化珪素
から構成されている。この浸漬管１７は炉１０の互に対
向する壁部によって両端がそれぞれ支持されるどともに
、浸漬管１７の一端からは、発熱体１６と接続されてい
る端子１８が突出されており、この端子１８を介して発
熱体１６に電流を通じるようになっている。

以上のような構成において、溶融炉において溶融された
アルミニウム合金（ＪＩＳＡＣ８Ａ＞の溶湯１９は、第
５図および第６図に示す炉１０の開口１３のカバー１５
の右側の部分からこの炉１０内に注入される。そしてこ
の溶湯はセラミック製フーｒルタ１４を通過することに
よって酸化物等の不純物やガス等を除去することにより
浄化される。そして浄化された溶湯１９は、カバー１５
の左側において、聞［１１３から汲出されて鋳型等に注
入され、これによってアルミニウム合金製の各種の部品
等の鋳造を行なうようにしている。

このような本実施例に係る溶融保持炉１０にＪ：れば、
従来の溶融保持炉に比べて熱効率が大きく改善される。

すなわち本実施例に係る炉１ｏにおいては、発熱体１６
を挿入した浸漬管１７が炉床ど平行であって水平に設置
されるとともに、溶湯１９の液面下に完全に浸漬された
状態にある。従って発熱体１６で発生した熱エネルギは
そのほぼ全部が溶ン易１９の温度保持に消費されること
になる。いま炉１０の容量を１１ヘンとし、内部に注入
されたアルミニウム合金の溶湯１９を７５０°Ｃに保持
するために叱方る電力は１５ＫＷで済むようになった。

ちなみに従来の外熱方式によれば、同量のアルミニウム
合金の溶湯を同じ温度に保持ザるのに５０　Ｋ　Ｗの電
力を要し、また従来の垂直浸漬方式においても２２　Ｋ
　Ｗの電力を消費していた。

従って本実施例にかかる溶湯保持炉１０によれば、明ら
かに熱効率が向上し、これに伴なって消費電力もそれぞ
れ低減されている。

また本実施例による溶融保持炉１０によれば作業環境が
大ぎく改善される。すなわち発熱体１６を挿入した浸漬
管１７が溶湯１９内に完全に浸漬されているために、外
部への熱の放散が非常に少なくなる。また溶湯１９が発
生する熱を外部に放散しないようにするための断熱化も
、従来よりも容易に行なうことができる。これは炉１ｏ
の上部に発熱体１６や浸漬管１７が配置されていないた
めであって、このことによっても炉１ｏの外への熱の放
散を少なくすることが可能となる。実際に本実施例に係
る炉１０の壁部がら水平方向に３０ａｎｔｏれたところ
での温度を測定したところ、約３０℃であった。ちなみ
に従来の炉において同様の測定を行なったところ、外熱
方式では約６０　’Ｃ１また垂直浸漬方式では約５０’
Ｃであった。従ってこのように炉１０の近傍の温度を低
くすることによって作業環境が大きく金管されることに
なる。

さらに本発明に係る炉１０によれば、発熱体１６を挿入
した浸漬管１７が、溶湯１９の液面下に水平に配置され
るようになっているために、浸漬管１７をフィルタ１４
のとくに水平部分に近付けて設置することが可能となる
。従ってフィルタ１４の水平部分の下側の溶湯１９の温
度の低下を防止することが可能となり、これに伴なって
フィルタ１４の水平部分を炉床に極めて近接させること
が可能となる。そしてフィルタ１４を炉床に近接するこ
とか可能となるために、使用できる溶湯の量が多くなる
。従って溶湯１９の補充の回数を少なくすることができ
るようにｔｆす、あるいは新たに溶湯１９を補充づるま
でに使用することができ−る溶湯１９の吊を多くするこ
とが可能となる。すなわち本実施例の炉１０においては
、１１−ンの客員の場合に、６００ＫＯの溶ン易１９を
補充づることなしくこ使用づることか可能となる。ちな
み（こ従来の外熱方式の炉においては、３００Ｋｑま゛
でしか使用することができなかった。従って本実施例に
よれば、溶湯の補充の回数が従来に比べて半減され、？
８ｉ１９を効率的に使用することがで゛きるようになる
。

また本実施例に係る炉１０においては、光熱体１６を挿
入した浸漬管１７（ま、そのほぼ全長が溶湯１９の液面
下に浸漬されるようになって（Ｘるために、この浸漬管
１７の一部が液面と接触することかなくなる。従って液
面と接触する部分における浸漬＠１７の高温浸蝕がなく
、これによって浸漬・管１７の寿命が改善される。なお
発熱体１６の寿命は浸漬管１７の寿命よりも一般に長く
なってｄ３す、浸漬管１７が破損して内部に溶湯１９が
浸入して発熱体１６が損傷される前に、浸漬管１７を定
期的に交換するのが酋通である。そして本実施例におい
ては、発熱体１６が完全に浸漬管１７内に封入されると
ともに、浸漬管１７の高温浸蝕がなくなるために、発熱
体１６の寿命も長くなる。

実際に浸漬管１７および発熱体１６の寿命を測定してみ
たところ、それぞ′れ約７０日および１８０日であった
。ちなみに従来の垂直浸漬方式によれは、それぞれ５０
日および８０日となっている。

従って本実施例にかかる溶湯保持炉１０によれば、浸漬
管１７および光熱イホ１６の長寿命化が図られることが
明らかである。

さらに本実施例にかかる溶融保持炉１０によれば、浸漬
管１７は、炉１０の互に対向する壁部によって確実に両
端が支持されるために、従来の垂直浸漬方式に見られる
ような発熱体１６あるいは浸漬管１７のふらつきが発生
しなくなる。また発熱体１６へ電流を通ずるための端子
１８は、炉１０の上部ではイずく側部に設けられること
になるため（こ、発熱体１６あるいは溶湯１９の発する
熱を受（プ４丁＜なり、従って高温から守られることに
なる。従って端子１８の加熱による接触不良を防止して
溶湯１９の温１σを安定に保持づることが可能となる。

ま１．にのことによっても発熱体１６の長寿命化が図ら
れることになる。

また本実施例によれは、炉１０の内部にはセラミック製
フィルタ１７′ｌが配置されているために、溶湯１９か
なくなって新しい溶湯をこの類１０内に注入する揚台に
おいでも、補充された溶？易１９はフィルタ１／Ｉによ
って直ちに浄化されることになる。従ってｉ化された溶
湯をすぐに使用に供することか可能どなり、２基の炉を
備える必背かなくなる。すなわち１基の炉１０で２８　
瀕１９を連続的に使用することかできる。従って炉１０
を設置するスペースも少ｌ星くなる。さらに本実施例に
よれば、炉１０の上部にはなんら加熱隙が存在しないた
めに、溶湯１９を補充する場合にお（ブる近接性および
作業性が向上し、溶湯の取扱いも容易になる。

以上本発明を図示の一実施例につぎ述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば第７
図に示すにうに、セラミック製フィルタ１４に対して互
に反対側にそれぞれ光熱体１６を収納した複数本、例え
ば３本づつの浸漬管１７を配置づるようにしてもよい。

この場合にはそれぞれの発熱体１６の発熱量を少なくす
ることができる。あるいはまた第８図に示すようにセラ
ミック製フィルタ１４をほぼ板状の形状に構成し、この
フィルタ１４を垂直に類１０内にその内部を２分割する
ように配置してもよい。この場合にはフィルタ１４に水
平部分が存在しないために、発熱体１６に対する断熱作
用がなくなる。従ってより有効に発熱体１６の熱を利用
することが可能になるとともに、発熱体１６を挿入した
浸漬管１７をより炉床に近い位置に配置することができ
る。従ってこのような構成によれば溶湯１９をより有効
に汲出すことができるＪ：うになる。

以上に述べたように本発明は、発熱体を浸漬管内に挿入
するとともに、この浸漬管の全体を溶湯の液面下に浸漬
するようにした溶融保持炉に関するものである。従って
本発明によれば発熱体から５を牛した熱を有効に利用し
て溶湯の温度を保持することが可能となり、熱効率が向
上するとともに、作業環境をＣＨることができる。また
発熱体を挿入した浸ｉｄ管が溶湯の液面下に浸漬される
ようになっているために、これによって発熱体および浸
漬管の長ステ命化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の外熱方式の溶湯保持炉の平面図、第２図
は第１図に３３　＆ｊるＩＴ〜Ｈ線断面図、第３図は従
来の垂直浸漬方式の溶融保持炉の平面図、第４図は第３
図にお（プるＩＶ　−ＩＶ線断面図、第５図は本発明の
一実施例に係る溶融保持炉の平面図、第６図は第５図に
ありるＶｉ〜Ｖｌ線断面図、第７図は変形例に係る溶融
保持炉の第６図と同様の断面図、第８図は別の変形例に
係る溶融保持炉の断面図である。 なお図面に用いた符号において、 １０・・・炉 １３・・・開口 １４・・・セラミック製フィルタ １５・・・遮熱カバー １６・・・発熱体 １７・・・浸漬管 １８・・・端子 １９　・　・　・　ン容ン易 である。 代理人　　　松　村　　修 第３図 ＼ 第４図 第５図 １０ 第６図 １り 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融した金属を溶湯の状態で保持覆るための発熱体
   を備えた溶融保持炉において、前記発熱体を浸漬管内に
   挿入するとともに、この浸漬管の全体を前記溶湯の液面
   下に浸漬するようにしたことを特徴とする溶湯保持炉。 ２、前記発熱体を１．挿入した浸漬管を炉内に水平に配
   し、その両端をそれぞれ炉の壁部によって支持するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１頂に記載の
   溶融保持炉。 ３、炉の内部を２分割するようにフィルタを設るどとも
   に、それぞれ発熱体を挿入した少なくとも一対の浸漬管
   を前記フィルタに対して互に反対側に配したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２頂に記載の溶融
   保持炉。