JPS6326315B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炉本体を回転させながらアルミニウ
ム合金材等の被溶解物を効率的に溶解するための
揺動型回転溶解炉に関する。

〔従来技術〕

従来のこの種回転溶解炉は、断面真円の円筒形
の炉本体を回転自在に横架して成り、炉本体をそ
の軸心を中心にして回転させる構造であるため、
炉本体が回転しても内底部に形成される湯溜り部
の位置及び形状は常に一定である。そのため、湯
溜り部に投入されここで溶解される被溶解物は、
炉稼動時に炉本体が回転しても湯溜り部にほぼ静
止した状態となり、回転溶解炉としての機能を充
分に発揮できなかつた。

即ち、上記溶解炉では炉内溶湯に対する撹拌機
能が殆どないから、溶解に長時間を要し、そのた
め溶解の長時間化に伴つて燃料消費量の増大を招
き、またテルミツト反応が発生し易く操業の安定
性に欠け、更に溶湯表面の局部加熱による湯温分
布の不均一化によつて製品に偏析が生じるなどの
欠点があつた。特に、従来のこの種溶解炉では、
アルミニウムドロスや鉄付アルミニウム材、ある
いはベースメタル材などを溶解することは可能で
あるが、アルミニウム合金材については偏析を招
くので均一組織のインゴツト製品を得ることは困
難視されていた。

そこで、炉稼動中に撹拌棒等を使用して湯溜り
部の溶湯を撹拌することもあるが、この場合炉前
作業に多くの手間を要しかつ撹拌作業に危険性を
伴うものであり、しかもバーナー等による加熱を
一旦停止しかつ炉蓋を開放してから撹拌作業をし
なければならないので、熱損失が極めて大きいと
ともに溶解時間の延長化を招来し、また撹拌の際
に溶湯表面の酸化膜を破壊してしまうので原料の
歩留りが悪いなど、種々の不都合を招いていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたものであつて、炉本体の回転によつて湯
溜り部の溶湯を撹拌でき、しかも湯溜り部の容量
も大きく、また炉蓋を必要時のみ開放させること
ができて熱損失の少ない揺動型回転溶解炉の提供
を目的とするものである。

また、本発明はさらに溶湯量の少ない場合でも
湯溜り部の溶湯を充分に撹拌できるようにした揺
動型回転溶解炉の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の第１の揺動型回転溶解炉は、上記の目
的を達成するために、有底筒状で両端部の軸心位
置を結ぶ線を回転軸心としかつ中間部の軸心がこ
の回転軸心に対して偏芯して位置するように屈曲
した炉本体を揺動台上に回転自在に設置し、この
揺動台を炉本体の開口部下端近傍位置を中心にし
て前記回転軸心が略水平な出湯姿勢と炉本体の底
部が下方に位置するように傾斜した溶解姿勢との
間で上下に揺動させ得るように揺動台を支持する
シリンダを設ける一方、前記炉本体の開口部を閉
鎖する炉蓋を、閉鎖位置と側方の退避位置との間
で移動可能となるように、前記揺動台から延設さ
れた案内レールに支持させるとともに、この炉蓋
にバーナー口を設けたことを特徴としている。

これにより、溶解時には炉本体が底部を下方に
した傾斜姿勢となつて溶湯の収容量が大きく、か
つ炉本体の中間部をその軸心が回転軸心に対して
偏芯するように屈曲させていることによつて炉本
体の回転に伴つて湯溜り部の形状が変化して溶湯
が充分に撹拌され、さらに揺動台に炉蓋を装着し
て炉蓋が炉本体に追従して移動するようにしてい
ることにより必要時にのみ炉蓋を開放でき、熱損
失を少なくできる。

また、本発明の第２の揺動型回転溶解炉は、上
記の構成に加えてさらに、前記溶解姿勢にある揺
動台を上下に小さく揺動させ得るように揺動台に
固定された受部材を支持する小シリンダを設けた
構成である。これにより、溶湯量が少ないため
に、偏芯量の少ない炉本体底部にのみ湯溜り部が
形成され、炉本体の回転に伴う撹拌が充分に行な
われ難い場合にも、上記したような連続揺動駆動
装置で炉本体を上下揺動させて充分に撹拌するこ
とが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。炉本体１は有底筒状で、外殻の内面全面に
耐火煉瓦等の耐火ライニング材を張り詰めた内張
り２が形成されている。この炉本体１はその軸心
がくの字状に屈曲した形状に形成されている。ま
た、炉本体１の両端部の軸心位置を通る線を回転
軸心３とし、この回転軸心３と同一軸心状に底部
外周と開口端部から適当距離離れた位置の外周に
回転リング４，５が装着固定されている。炉本体
１の外底面には回転軸心３位置に回転駆動軸６が
突設され、その先端部に伝動歯車７が取付けられ
ている。

炉本体１を回転自在に支持する揺動台８が、炉
本体１の開口部１ａ下端近傍位置を中心として上
下揺動可能に配設されている。即ち、揺動台８の
前端両側から枢支ブラケツト９が、その先端部が
炉本体開口部１ａの下端近傍位置の両側に位置す
るように斜め上方に延出され、その先端部が枢支
軸１０を介して床面１１上に設置された支持台１
２で回動自在に支持されている。この揺動台８に
は、第２図に示すように、前記回転リング４，５
をそれぞれ回転自在に支持する一対の支持ローラ
１３，１４が配設されている。また、揺動台８の
後端部には、前記炉本体１を回転駆動する駆動装
置１５が配設されている。この駆動装置１５は、
油圧モータ１６と減速機１７と前記伝動歯車７に
噛合する駆動ピニオン１８とから構成されてい
る。なお、この揺動台８の後端部下面８ａは斜め
上方に傾斜されている。また、揺動台８には、前
記回転リング４に両側から係合して炉本体１の軸
方向の移動を規制するガイドローラ１９が配設さ
れている。

床面１１の前記支持台１２の後部にはピツト２
０が形成され、その底面上には揺動台８を上下に
揺動駆動するシリンダ２１がブラケツト２２を介
して前後に揺動可能に設置され、そのピストンロ
ツド２１ａの先端部が揺動台８の後部両側又は一
側に突設された結合ブラケツト２３に連結されて
いる。そして、シリンダ２１の伸展状態では、第
１図に示すように、炉本体１の回転軸心３が炉本
体開口部１ａ側が若干下方に位置するように僅か
に傾斜したほぼ水平な姿勢となつて炉本体１内の
溶湯を出湯する姿勢となり、収縮状態では、第２
図に示すように、炉本体１の底部が下方に位置す
るように傾斜して炉本体１内に投入された被溶解
物を炉本体１の回転に伴つて撹拌溶解する溶解姿
勢となるように構成され、この溶解姿勢では揺動
台８の後端部下面８ａはピツト２０の段部２０ａ
に当接支持されるようになつている。

前記炉本体１の開口部１ａには、第２図、第３
図に示すように、これを閉鎖する炉蓋２４が配設
されている。この炉蓋２４には炉本体１内に火災
を噴射するためのバーナー口２５が形成され、重
油バーナー２６が装着されている。また、炉蓋２
４の上部には排煙口２７が形成され、その上端は
固定設置された排煙ダクト２８の開口端に臨んで
いる。この炉蓋２４は、第４図〜第６図に示すよ
うに、揺動台８の前端部両側からそれぞれ炉本体
開口部１ａ上端の斜め上方両側位置に向かつて延
出された支柱２９，２９間に架設された一対の案
内レール３０に沿つて、炉本体１の開口部１ａを
閉鎖する閉鎖位置とその側方に退避した退避位置
との間で移動可能に支持されている。具体的に
は、炉蓋２４が案内レール３０に沿つて転動自在
なローラ３１にて吊下げ支持され、かつ案内レー
ル３０の両端に配設されたスプロケツト３２，３
２間に巻掛けられたチエーン３３の両端がローラ
３１に連結されるとともに一方のスプロケツト３
２が回転伝達機構３４を介して駆動モータ３５に
て回転駆動可能に構成されており、この駆動モー
タ３５にて、第４図に矢印で示すように、炉蓋２
４を移動駆動可能に構成されている。

前記ピツト２０の底面には第７図に示すように
前記シリンダ２１とは別の、ストロークの小さい
連続揺動駆動用の小シリンダ３６が揺動ブラケツ
ト３７を介して設置され、この小シリンダ３６の
ピストンロツドの先端部材３８が揺動台８に固定
された受部材３９の下面に当接されており、小シ
リンダ３６を連続的に伸縮動作させることにより
揺動台８を第７図に実線で示す状態と仮想線で示
す状態との間の小さな範囲で連続的に上下揺動さ
せるように構成されている。なお、この小シリン
ダ３６の動作中は前記シリンダ２１は伸縮自在な
状態にされており、またシリンダ２１にて揺動台
８が上方に揺動されたときに小シリンダ３６がそ
の姿勢を保持して再び揺動台８が下降してきたと
きに先端部材３８が受部材３９下面に当接するよ
うに、揺動ブラケツト３７と小シリンダ３６の間
には適当な回動抵抗が付与されている。

上記の構成において、炉本体１を第２図に示す
ように溶解姿勢にして炉本体１内に被溶解物を投
入した後、重油バーナー２６を作動し、駆動装置
１５を始動すると、炉本体１はその回転軸心３回
りに回転し、溶解した溶湯は炉本体１底部の湯溜
り部に溜まる。この湯溜り部は第２図に実線と仮
想線で示すように炉本体１の回転に伴つてその形
状及び位置が変化するため、内部の溶湯は充分に
撹拌される。この間、炉蓋２４は炉本体１の開口
部１ａに臨んでこれを閉鎖している。

また、溶湯量が少ない場合は、小シリンダ３６
を連続的に伸縮動作させて揺動台８を上下揺動さ
せることによつて炉本体１内の溶湯を積極的に撹
拌する。

次に、溶湯を排出する場合は、シリンダ２１を
伸展動作させて揺動台８を上方に回動させ、第１
図に示すように炉本体１を出湯姿勢とし、炉本体
１内の溶湯を開口部１ａから出湯する。なお、こ
の回動の直前又は回動中に炉蓋２４を駆動モータ
３５にて側方の退避位置に移動させる。また炉本
体１は、第２図に実線及び仮想線で示した回転位
置から90゜回転した回転位置、即ち炉本体１の軸
心が回転軸心３から垂直に延出された水平線と交
差するような回転位置で停止され、出湯時に溶湯
が残らないようにされる。

尚、上記実施例では炉本体１の軸心が回転軸心
３に対してくの字状に屈曲したものを例示した
が、屈曲形状はこれに限定されるものではなく、
例えば台形状等に屈曲させてもよい。

〔発明の効果〕 本発明の揺動型回転溶解炉によれば、以上のよ
うな構成を備えているので、次のような顕著な効
果を発揮する。

炉本体が有底筒状で溶解時にその底部を下方
にした傾斜姿勢をとるので、大量の被溶解物を
溶解処理することができる。

炉本体が傾斜姿勢でかつ炉本体の回転軸心に
対して中間部の軸心が偏芯しているので、炉本
体の回転に伴つて湯溜り部の形状及び位置が変
化するため、炉本体を回転させるだけで溶湯を
効果的に撹拌することができる。その結果、バ
ーナーから送り込まれた熱量が効果的に被溶解
物に伝達され、溶解時間が大幅に短縮され、燃
料消費量が減少する。また、炉蓋をあけて撹拌
する必要がないので、熱損失も少なくて済む。

溶湯の温度分布が均一になるので、製品に偏
析を生じず、アルミニウム合金材等についても
均一組織のインゴツト製品を得ることができ、
被溶解物の適用範囲が広くなり、製品の質向上
を図れる。

溶湯表面に形成される酸化膜を破壊すること
なく撹拌できるので、テルミツト反応が発生し
にくく低温安定操業が可能であり、さらに原料
の歩止りも向上する。

炉蓋が揺動台に装着され、炉本体とともに揺
動移動するので、炉本体の開口部を必要時だけ
最小限開くことができ、熱損失が少なくて済
む。

小シリンダからなる連続揺動駆動装置を設け
た場合は、炉本体回転中に揺動台を上下揺動さ
せることによつて撹拌効果を高めることがで
き、これによつて溶湯量が少ない場合でも溶湯
を十分に撹拌することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の概略構成を示し、第
１図は一部構成要素を省略して示した出湯時にお
ける状態の側面図、第２図は一部構成要素を省略
して示した溶解時における状態の側面図、第３図
は右半分が部分省略正面図、左半分が部分省略背
面図、第４図は炉蓋の移動装置の概略構成図、第
５図、第６図は炉蓋の配置構成を示す側面図、第
７図は揺動台の連続揺動駆動装置の概略配置構成
図である。 １は炉本体、３は回転軸心、８は揺動台、９は
枢支ブラケツト、１２は支持台、１３，１４は支
持ローラ、１５は駆動装置、２１はシリンダ（揺
動駆動装置）、２４は炉蓋、２５はバーナー口、
２９は支柱、３０は案内レール、３６は小シリン
ダ（連続揺動駆動装置）、３９は受部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有底筒状で両端部の軸心位置を結ぶ線を回転
   軸心としかつ中間部の軸心がこの回転軸心に対し
   て偏芯して位置するように屈曲した炉本体を揺動
   台上に回転自在に設置し、この揺動台を炉本体の
   開口部下端近傍位置を中心にして前記回転軸心が
   略水平な出湯姿勢と炉本体の底部が下方に位置す
   るように傾斜した溶解姿勢との間で上下に揺動さ
   せ得るように揺動台を支持するシリンダを設ける
   一方、前記炉本体の開口部を閉鎖する炉蓋を、閉
   鎖位置と側方の退避位置との間で移動可能となる
   ように、前記揺動台から延設された案内レールに
   支持させるとともに、この炉蓋にバーナー口を設
   けたことを特徴とする揺動型回転溶解炉。 ２ 有底筒状で両端部の軸心位置を結ぶ線を回転
   軸心としかつ中間部の軸心がこの回転軸心に対し
   て偏芯して位置するように屈曲した炉本体を揺動
   台上に回転自在に設置し、この揺動台を炉本体の
   開口部下端近傍位置を中心にして前記回転軸心が
   略水平な出湯姿勢と炉本体の底部が下方に位置す
   るように傾斜した溶解姿勢との間で上下に揺動さ
   せ得るように揺動台を支持するシリンダを設ける
   とともに、前記溶解姿勢にある揺動台を上下に小
   さく揺動させ得るように揺動台に固定された受部
   材を支持する小シリンダを設ける一方、前記炉本
   体の開口部を閉鎖する炉蓋を、閉鎖位置と側方の
   退避位置との間で移動可能となるように、前記揺
   動台から延設された案内レールに支持させるとと
   もに、この炉蓋にバーナー口を設けたことを特徴
   とする揺動型回転溶解炉。