JPS592468Y2 - 反射炉の溶湯撹拌装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電磁ポンプを利用して反射炉内の溶湯を攪拌す
る装置において、電磁ポンプ耐火管にアルミかす等酸化
物、いわゆるスラグが流入するのを防止する装置に関す
るものである。

アルミニューム及びアルミニューム合金等の溶解、ない
し溶解によって得られる溶湯の保持には重油、ガス等を
燃料とするバーナー装置を備えた反射炉を数多採用され
ている。

このような反射炉の溶湯は次の各項目に掲げる目的のた
めに強制攪拌作用が必要なことは冶金学上よく知られて
いる。

（１）合金成分の一様化 例えば、純アルミインゴットと母合金を使って多数のア
ルミニューム合金を作るような場合、まず反射炉内にイ
ンゴットのような固形金属をチャージし、これを溶解し
て溶湯プールを作りこの溶湯に母合金材を添加して合金
を作るのであるが、固形母合金材の置かれた周囲から次
第に合金成分の溶湯が拡散して合金が形成されていくの
で、速やかに溶湯全体を同一成分にするため強制攪拌を
行い、操業時間の短縮及び拡散を待つ間の保温のための
熱量の減少化を図る。

（２）省エネルギー化 比重の大きい固体箱は溶湯プールの下部に沈み、一方、
火炎の熱エネルギーは溶湯の表面に伝達され溶湯の熱伝
達によりプールの下部の固体箱に伝達される。

このとき対流伝導は期待できない。その理由は溶湯は高
温はど比重が小であるから下方に向う力が発生し得ない
からである。

その結果、固体金属が熱エネルギーを吸収し溶解してい
く下部に比して溶湯表面の温度が高いということは、熱
輻射によるエネルギーの流れは熱発生源と熱愛源の温度
差の４乗に比例するので、火炎のエネルギー吸収率が悪
く、シたがって溶湯を強制攪拌し溶湯プール表面の温度
を溶湯プールの平均温度に近づけ、火炎の熱エネルギー
の吸収効率を向上させ省エネルギー化を図る。

（３）温度の一様化 反射炉で溶解した溶湯は炉から取出して鋳込の工程へ供
給する。

鋳込温度は一定であることが望ましいが（２）項に記し
た理由により溶湯プールの上部の溶湯が供給される場合
と下部の溶湯が供給される場合とでは温度差を生ずる。

したがって溶湯を強制攪拌してその温度差をなくし溶湯
の温度を一様化を図る。

（４）酸化の防止 酸化の防止を図るため用いられる火炎しゃ断プール付き
反射炉、いわゆるウェル型炉の場合、火炎の輻射作用に
より熱エネルギーを受ける加熱プールと溶湯のみで通じ
ている溶解プールに溶解金属を沈め、酸素をしゃ断した
状態で熱伝導で溶解するのであるが、この溶解に要する
エネルギーは加熱プールと溶解プールを通じている溶湯
の熱伝導のみによるため、溶解速度はこの熱伝導速度で
規制される。

このため、この加熱プールと溶解プール間の溶湯を強制
攪拌し溶解速度を速め同一装置で生産性の向上を図る。

上記のような目的のために反射炉の溶湯を攪拌する装置
の合理的なものとして電磁ポンプを利用した装置が開発
されている。

このような装置の一例を図示説明すれば次のとおりであ
る。

第１図及び第２図において、１は反射炉で、図示しない
火炎放射装置より強力なる熱を受ける加熱部１ａ及び固
型の被溶解金属（アルミインゴット等）を投入するウェ
ル部１ｂからなっている。

２は電磁ポンプで、耐火管２ａとこれを挾んで移動磁界
発生用誘導子２ｂ、２Ｃが配置される。

電磁ポンプ２に耐火管２ａ内に存する溶湯を二次導体と
し、誘導子２ｂ、２Ｃからの移動磁界により上記溶湯に
推力を及ぼす。

３，４は上面が開放した溶湯案内用樋（以下単に樋とい
う）で、それぞれ一端は電磁ポンプ耐火管２ａと他端は
反射炉１の側壁両端部に穿設した開口１Ｃ１開口１ｄと
接続し、溶湯５の通路を形成する。

６，７はそれぞれ反射炉１の開口１Ｃ１開口１ｄの開閉
装置で、溶湯の通過ないししゃ断を規制する作用をなし
、スライドバルブ、ストッパ又は耐火物の挿脱手段等が
用いられる。

上記の構成において、まず反射炉１の加熱部１ａ内にア
ルミインゴット等の固型金属が多数配置され、開閉装置
６，７を閉じた状態にて反射炉１を作動させ固型金属を
強力に加熱すると、徐々に溶湯５が生成され、この溶湯
５のレベルが徐々に増していく。

そして電磁ポンプ耐火管２ａの溶湯通路を満すに足るレ
ベルに達した際、開閉装置６，７を開く。

このとき反射炉１内の溶湯５は雨樋３，４に流れ込み直
ちに電磁ポンプ２の耐火管２ａ内を満すに至る。

このとき電磁ポンプ誘導子２ｂ、２Ｃに交流電力を矢印
Ｘの方向に移動磁界を発生するように供給すると樋４内
の溶湯は樋３に向けて強力に押し出されていく。

このようにして反射炉１内の溶湯５は攪拌作用を受けつ
つ、ウェル部１ｂに固型金属（アルミニューム合金、ア
ルミインゴット等）が投入され溶湯レベルを増しつつ攪
拌作用が継続し、金属の溶解が進行する。

ところで、火炎しゃ断壁付き反射炉、いわゆるウェル型
炉において、アルミニューム及びアルミニューム合金を
溶解する場合、これらの金属は酸素との親和度が大であ
って酸化しやすく酸化物の生成量が大であるが、特にこ
れら被溶解金属が旋盤、フライス盤等の切削屑や、回収
した空き罐を切り刻んだ極薄板状の微細屑等のように、
重量に対する比表面積が大きい場合は、空気との接触面
積が大きく酸化がはげしく進み、酸化物、すなわちアル
ミかすの発生量が非常に多い。

一方、上記のような電磁ポンプを備えた反射炉の溶湯攪
拌装置では、これらアルミかす等の酸化物、いわゆるス
ラッジが溶湯とともに電磁ポンプによって移送されて溶
湯の攪拌が行われており、流路面積の小さい電磁ポンプ
耐火管内において操業時間が長くなるにつれてアルミか
す等の酸化物が付着し、流路面積を次第に減少し電磁ポ
ンプの効率を低下させる欠点があるとともに、最悪の場
合は電磁ポンプ耐火管の通路を酸化物が閉塞し攪拌装置
の機能が停止されるような事態の発生が予想される欠点
があった。

本考案は上記のような従来の装置の欠点を除去すること
を目的とするもので、アルミかす等酸化物が電磁ポンプ
耐火管内に流入するのを防止するせきを１個以上反射炉
から電磁ポンプに至る溶湯案内用樋の適所に設け、かつ
、このせきを反射炉内溶湯レベルに順応できるよう上下
移動可能に支持して電磁ポンプ耐火管内にアルミかす等
酸化物が流入しないようにした反射炉の溶湯攪拌装置を
提供するものである。

以下、本考案を図示する実施例について説明する。

なお、以下の図面において、第１図及び第２図に示す従
来の装置と同一の部材に対しては同一符号を付して示し
である。

第３図及び第４図に示すように、せき８を溶湯案内雨樋
４に設け、これを上下に移動させるせき上下移動装置８
ａにより支持し、反射炉内溶湯レベルに応じて、せき８
を溶湯の上部に置けば、溶湯は矢印のようにせき８の下
をくぐって電磁ポンプ耐火管２ａ内に流入するが、アル
ミかす等酸化物９はこのせき８にせきとめられて溶湯の
表面に滞留し電磁ポンプ耐火管２ａ内に流入しない。

なお、上記実施例においてはせきを１個設けた例を示し
たが、２個以上設けることができ、この場合、酸化物の
電磁ポンプ耐火管内への流入防止効果はさらに向上する
。

以上述べたように本考案に係る反射炉の溶湯攪拌装置に
よれば溶湯案内雨樋にせきを設けるという簡単な構成に
より溶湯中に混在する酸化物が電磁ポンプへ流入するの
を防止し電磁ポンプ耐火管内に酸化物が付着することが
ないので、長期間運転を継続しても電磁ポンプの効率を
低下させることがなく、また耐火管の取換期間を延長さ
せることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の反射炉の溶湯攪拌装置の概略構成を示す
平面図、第２図は第１図の攪拌通路の要部断面図、第３
図は本考案に係る反射炉の溶湯攪拌装置の第１実施例の
平面図、第４図は第３図の断面正面図。 １：反射炉、ＩＣ，ｌｄ：開口、２：電磁ポンプ、２ａ
：耐火管、３，４：溶湯案内雨樋、８：せき。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 耐火管２ａ内に存する溶湯を二次導体とし、上記耐火管
   ２ａを挾んで配置される誘導子２ｂ、２Ｃからの移動磁
   界により上記溶湯に推力をもたらす電磁ポンプ２の両端
   に、反射炉１の側壁両端部に穿設した２個の開口ＩＣ，
   ｌｄとそれぞれ接続する溶湯案内用樋３，４を接続し、
   上記電磁ポンプ２を作動して反射炉内の溶湯を一方の開
   口より流出させ上記溶湯用案内樋を介して他方の開口へ
   流入させるようにした反射炉の溶湯攪拌装置において、
   溶湯を反射炉１より電磁ポンプ２に導入する溶湯案内用
   樋の適所に、上下に移動可能のせき８を１個以上設け、
   このせき８により溶湯酸化物を滞留させ電磁ポンプ耐火
   管２ａに流入するのを防止するようにしたことを特徴と
   する反射炉の溶湯攪拌装置。