JPS6236058Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、アルミ等の金属の溶解炉に関するも
のであり、この炉では溶解および保温用のバーナ
の排ガスを利用して溶解材を予熱することにな
り、そのための予熱塔が煙道の一部を兼ねた状態
で溶解炉に付設されている。

この種の溶解炉では、溶解材を溶かすバーナの
高温ガスは、溶解材が溶けた溶湯の表面を加熱し
た後に、予熱塔の底部で溶解材を加熱溶解し、そ
の後は予熱塔に充填されている溶解材を加熱（予
熱）して大気へ放出される。溶湯は前記のように
バーナの高温ガスにより、加熱されているため、
バーナの燃焼の変動により、溶湯自体の温度が上
下することになる。後記のように、操業中に予熱
塔の内部の状態が変化するため、バーナの燃焼の
変動が非常に大きい。

その結果、溶解炉の湯槽中の溶湯をそのまま製
品、製作に使用すると、温度の変動により、製品
が不均一になるため、この溶湯を図示していない
別の保持炉に導入して、そこで一定温度に保つよ
うにしている。

前記の溶解炉のみを第１図について、さらに説
明する。

溶解炉本体１の底部の左側の湯槽には、溶湯６
が溜められ、右側には左に傾斜したドライハース
７が形成され、その上部には予熱塔９が立設さ
れ、炉本体１より上に高く突出している。炉本体
の左側壁面にバーナ３が設置され、それは斜め下
方に向けられている。予熱塔９の左側壁は、ドラ
イハース７の上方で終端となり、予熱塔９と炉本
体１の底部との間の連通路が形成されている。

予熱塔９の上端には投入口があり、また上端部
から横方向に煙突２５が設けられている。

溶解材は投入蓋１０から投入されて、ドライハ
ース７上に堆積し、さらに投入することにより予
熱塔９の上部近くまで充填状態にされる。

バーナ３を点火すると、ドライハース７上の溶
解材が溶解されて溶湯６となり、炉本体１の湯槽
に溜められる。バーナ３の燃焼ガスは、予熱塔９
内の溶解材の間隙８を上昇（第１図の状態は後記
のように溶解が進んだ時点を示しているのであ
り、最初は予熱塔９の上部まで溶解材が充填され
ている。）し、その間に溶解材を予熱する。予熱
により降温した燃焼排ガスは、煙突２５から大気
中に排出される。

操業中バーナ３の燃焼ガスは、ドライハース７
と予熱塔９の間の溶解材に衝突して加熱すること
になり、その部分がまづ溶解される。その溶解し
た部分には上方の溶解材が崩落してくることにな
り、そのような溶解が続く結果、予熱塔９の左側
（バーナに近い方）の溶解が進んでしまう。さら
に溶解が暫らく進むと、第１図の如く予熱塔９の
底部付近では右側には未溶解の三角状の溶解材が
残され、左側では溶解材が存在しない通路が形成
され、しかも三角状の溶解材の表面は、部分的に
溶解した溶液と固体材料が混合し、ゼリー状とな
つてしまう。

このようになるとバーナ３の燃焼ガスの吹き抜
けとなり、炉内圧が急激に減じて、溶湯の加熱が
十分行われなくなる。また残留溶解材の溶解も殆
んど行われなくなる。

そこで操業の続行のために溶解材を投入蓋１０
から補充し、予熱塔９内に充填する。そうする
と、吹き抜けの通路は塞がれ、通風抵抗が急激に
増加し、バーナ３の燃焼は悪化してしまう。また
溶解が続いている時、溶解材が上部から崩落する
が、崩落した溶解材の一部がドライハース７から
未溶解のまま直接溶湯中に落下し、そこで溶解し
て湯温を下げる結果となる。

本考案は、溶湯の急激な温度降下を防止すると
ともに、炉内圧の大きな変動を防止することによ
り、バーナ３の燃焼をほぼ一定の範囲内の安定状
態に維持し、溶解炉の溶湯を直接製品、製作に使
用するようにしたものである。

第２図の実施例について説明する。

炉本体１の一側にはバーナ３が設置され、その
対向側の端部に立設された予熱塔９の下端開口部
には、水平状態に火格子１２が設置され、その上
部空間が溶解材の充填空間となり、この火格子１
２の開口の大きさは、溶解材が落下しない程度と
なつている。

火格子１２は空間を介して炉本体１のドライハ
ース７と対向し、その空間は、炉本体１の内部と
連通している。投入蓋１０は予熱塔９の上部側面
に設けられ、その上部は上方にのびて、煙突２５
を形成し、その内部に開閉ダンパー２４が設けら
れている。

炉本体１の外部に設けられた排ガスフアン２３
の吸引側の配管は、予熱塔９の頂部付近に連通
し、その配管内に流量調節ダンパー２２が配置さ
れ、排ガスフアン２３の排出側は、開閉ダンパー
２４より下流で、煙突２５の先端付近に連通して
いる。炉本体１の天井部には、炉内圧検出器２６
が取付けられ、その検出圧力により、調節ダンパ
ー２２を駆動する自動制御機構が設けられてい
る。

操業に際しては、先づ投入蓋１０を開き、ここ
から溶解材を投入し、溶解材を火格子１２上に堆
積させ充填状態にする。つぎにバーナ３を点火す
る。排ガスフアン２３を稼動状態にし、調節ダン
パー２２は、僅かに開いておく。開閉ダンパー２
４は閉の状態とする。

燃焼ガスは、炉本体１内を通過した後、ドライ
ハース７と火格子１２の空間に流入し、火格子１
２の下面全面から上方に転向し、全面を均一に通
過する。その後充填状態の溶解材の隙間８を通過
しながら、予熱塔断面に対し均一な流れで上昇
し、この間に溶解材を加熱し、予熱塔９の上部空
間、調節ダンパー２２、排ガスフアン２３を経て
大気中に放出される。バーナ３の燃焼ガスによ
り、火格子直上の溶解材は加熱され、融点に達し
て溶解を始め、溶解したものは火格子１２の間か
ら空間を経て、ドライハース７の上に滴下する。

ドライハース７に滴下した後は、高温燃焼ガス
により加熱されながら、ドライハース７の斜面上
を流下し、炉本体１の湯槽に入り、湯面６を形成
する。

溶解が始ると、溶液は火格子１２の開口部を流
下することにより、その開口部の通路が狭くな
る。その結果、開口部を通過する燃焼排ガスの通
風抵抗が増加し、流れにくくなり、前段の炉内圧
は上昇する。炉内圧が高くなると、バーナからの
燃料や空気の噴出が低下し、燃焼が悪化する。そ
のような状態になると、炉本体１の上部の炉内圧
検出器２６により検出された炉内圧力の検出値が
所定値以上になり、自動制御機構により調節ダン
パー２２が開く方向に動かされ、それにしたがい
ダンパー２２の通風抵抗は小さくなる。したがつ
て排ガス通路全体の通風抵抗は小さくなり、排ガ
スフアン２３による吸引ガス量は増大し、炉本体
１内の排ガスが吸引され、炉内圧は下降する。炉
内圧が所定値に達するとダンパー２２はその状態
で停止する。

操業の継続により、予熱塔９に充填された溶解
材は、火格子１２の上から順次溶解し、その容積
が次第に減少する結果、溶解材の通風抵抗は減少
し、炉内圧は低下する。炉内圧検出器２６の炉内
圧の検出値が、所定値以下になると、自動制御機
構により調節ダンパー２２は閉ぢる方向に動かさ
れ、ダンパー２２の通風抵抗が大きくなり炉内圧
は上昇し、所定値に達するとダンパー２２の動き
は停止する。

操業中には溶解の継続による溶解材の減少を補
うため、一定時間隔で溶解材を投入口１０から充
填する。

溶解材を充填すると、予熱塔内の溶解材が増加
し、燃焼排ガスの通風抵抗が増大し、炉内圧が高
くなる。その結果炉内圧検出器２６による検出圧
の値が所定値以上に達すると、前述のように自動
制御機構により、調節ダンパー２２の開度が大と
なるように動き、炉内圧は所定値まで下がり、所
定値に達するとダンパーの動きは停止する。

このようにして炉内圧は、炉内圧検出器２６、
調節ダンパー２２、排ガスフアン２３などの炉内
圧自動制御機構により、所定の圧力範囲に保持さ
れる。この間溶解材は火格子１２上で均一に溶解
下降し、それにしたがい、燃焼排ガスは火格子１
２を均一に通過することになり、未溶解材は全面
的に均一に下降する。

以上のとおりであり、溶解材は火格子１２上で
均一に溶解されるので、ドライハース７を経て湯
槽に流入する溶液の量の変動がわづかであり溶湯
の温度も一定の範囲内に保持される。また火格子
上の溶解材の増減による炉内圧の変動が、炉内圧
自動制御機構により、小さい範囲に維持されるの
で、バーナの燃焼の変動が小となり、溶湯の温度
の変動が一定の範囲内に維持され、直接製品、製
作に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の溶解炉の断面図、第２図は、
本考案の実施例の断面図である。 １……溶解炉本体、３……バーナ、７……ドラ
イハース、９……予熱塔、１２……火格子、２２
……調節ダンパー、２３……排ガスフアン、２４
……開閉ダンパー、２６……炉内圧検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉本体の端部に立設された排ガス予熱塔の下端
   開口部に、水平に火格子を設置し、その下方の炉
   本体のドライハースとの間に空間を形成し、その
   空間と連通している炉本体の上部に炉内圧検出器
   を取付け、炉本体の外部に設けた排ガスフアンの
   吸引側を予熱塔の上端近くに連通させ、その配管
   内部に調節ダンパーを配置し、炉内圧検出器の検
   出値により、調節ダンパーを自動制御する機構を
   付設したところの予熱塔を有する溶解炉。