JP6405709B2 - melting furnace - Google Patents
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Description
本発明は、鋳造設備等に供給される金属の溶湯を生成し、貯留するための溶解炉に関する。 The present invention relates to a melting furnace for generating and storing a molten metal supplied to a casting facility or the like.
軽量で、比強度・比剛性が高く、衝撃吸収性に優れているマグネシウム合金は、近年、携帯電話やノート型コンピュータ等のポータブル製品の筐体や、自動車用部品等の各種部材の構成材料として利用されつつある。 Lightweight, high specific strength, high specific rigidity, and excellent shock absorption, magnesium alloys have recently been used as constituent materials for casings for portable products such as mobile phones and notebook computers, and for various parts such as automotive parts. It is being used.
また、鋳造設備に供給されるマグネシウム合金の溶湯は、例えば、特許文献1に開示されているように、予熱されたマグネシウム合金のインゴットを溶解炉で溶解することによって生成される。 The molten magnesium alloy supplied to the casting facility is generated, for example, by melting a preheated magnesium alloy ingot in a melting furnace, as disclosed in Patent Document 1.
溶湯を貯留した溶解炉の底部には、通常、炉内で生じた酸化物や溶湯から析出した化合物等(以下、これらを「介在物」と総称する)が堆積している。しかし、この介在物が混入した溶湯が鋳造装置に供給されると鋳造品の品質が低下するため、溶解炉の上部側の溶湯のみを取り出して鋳造装置に供給することが必要となる。 At the bottom of the melting furnace in which the molten metal is stored, oxides generated in the furnace, compounds precipitated from the molten metal, and the like (hereinafter collectively referred to as “inclusions”) are deposited. However, when the molten metal mixed with the inclusions is supplied to the casting apparatus, the quality of the cast product is deteriorated. Therefore, it is necessary to take out only the molten metal on the upper side of the melting furnace and supply it to the casting apparatus.
ところが、溶解炉に投入されるインゴットは、溶解炉内の溶湯よりも低温であるので、投入されたインゴットの周りの溶湯の温度が低下し、さらにその周りの高温の溶湯との間で熱対流が生じる。そして、この熱対流によって介在物が巻き上がり、溶湯と共に介在物が鋳造装置に供給されてしまう場合がある。
また、溶湯の熱対流だけでなく、インゴットが溶解炉の底部に沈み落ちたときの衝撃によって、介在物が勢いよく巻き上がってしまうこともある。
However, since the ingot charged into the melting furnace is at a lower temperature than the molten metal in the melting furnace, the temperature of the molten metal around the charged ingot decreases, and further, heat convection occurs between the molten metal around the molten ingot. Occurs. And the inclusions roll up by this thermal convection, and the inclusions may be supplied to the casting apparatus together with the molten metal.
Further, not only the thermal convection of the molten metal, but also the inclusions may be rolled up vigorously by the impact when the ingot sinks to the bottom of the melting furnace.
一方、金属の種類によってはインゴットの投入による溶湯の温度低下で化合物が析出してしまう場合がある。したがって、溶湯の温度低下を抑制することは、間接的に製品の品質低下を防止することに繋がる。 On the other hand, depending on the type of metal, the compound may be precipitated due to a decrease in the temperature of the molten metal due to the introduction of the ingot. Therefore, suppressing the temperature drop of the molten metal indirectly leads to preventing the product quality from being lowered.
本発明は、介在物が混入した溶湯が鋳造設備等の次工程に供給されてしまうのを防止することができる溶解炉を提供することを主な目的とする。 The main object of the present invention is to provide a melting furnace capable of preventing molten metal mixed with inclusions from being supplied to a subsequent process such as a casting facility.
本発明の一形態に係る溶解炉は、
貯留した溶湯内で金属塊を溶解する炉本体を備えた溶解炉であって、
前記炉本体は、
前記金属塊が投入される第1室と、
次工程へ供給するために溶湯が取り出される第2室と、
前記第1室と前記第2室との間に設けられ、両室の間の熱対流を抑制する中間室と、
を備えたものである。
A melting furnace according to an aspect of the present invention is:
A melting furnace having a furnace body for melting a metal lump in a stored molten metal,
The furnace body is
A first chamber into which the metal mass is charged;
A second chamber from which molten metal is taken out for supply to the next process;
An intermediate chamber that is provided between the first chamber and the second chamber and suppresses thermal convection between the two chambers;
It is equipped with.
本発明によれば、介在物が混入した溶湯が鋳造設備等の次工程に供給されてしまうのを防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the molten metal in which the inclusion was mixed will be supplied to the following processes, such as casting equipment.
[本発明の実施形態の要旨]
最初に本発明の実施形態の要旨を列記して説明する。なお、以下に記載する各実施形態は、その一部を任意に組み合わせることも可能である。
(1)本発明の実施形態に係る溶解炉は、
貯留した溶湯内で金属塊を溶解する炉本体を備えた溶解炉であって、
前記炉本体は、
前記金属塊が投入される第1室と、
次工程へ供給するために溶湯が取り出される第2室と、
前記第1室と前記第2室との間に設けられ、両室の間の熱対流を抑制する中間室と、
を備えている。
[Summary of Embodiment of the Present Invention]
First, the gist of the embodiment of the present invention will be listed and described. In addition, each embodiment described below can also combine the part arbitrarily.
(1) A melting furnace according to an embodiment of the present invention includes:
A melting furnace having a furnace body for melting a metal lump in a stored molten metal,
The furnace body is
A first chamber into which the metal mass is charged;
A second chamber from which molten metal is taken out for supply to the next process;
An intermediate chamber that is provided between the first chamber and the second chamber and suppresses thermal convection between the two chambers;
It has.
この実施形態によれば、第1室と第2室との間には、両室間の熱対流を抑制する中間室が設けられているので、第1室に投入されたインゴットの周りで溶湯の温度が低下し、第1室内で熱対流が生じたとしても、中間室によって第2室との間の熱対流が抑制され、第2室に堆積している介在物が巻き上がってしまうのを防止することができる。したがって、介在物が混入した溶湯が第2室から鋳造設備等に供給されるのを防止することができる。 According to this embodiment, since the intermediate chamber which suppresses the heat convection between both chambers is provided between the first chamber and the second chamber, the molten metal is formed around the ingot charged into the first chamber. Even if the temperature of the first chamber decreases and thermal convection occurs in the first chamber, the intermediate chamber suppresses thermal convection between the second chamber and the inclusions accumulated in the second chamber roll up. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the molten metal mixed with inclusions from being supplied from the second chamber to a casting facility or the like.
(2)前記各室は、前記炉本体の内部を隔壁で区画することによって形成されていてもよい。
このような構成によって、炉本体の構造の簡素化を図ることができる。
(2) Each chamber may be formed by partitioning the interior of the furnace body with a partition wall.
With such a configuration, the structure of the furnace body can be simplified.
(3)前記中間室には、溶湯の流れを蛇行させる蛇行流路が形成されていることが好ましい。
このような構成によって、中間室における溶湯の流れの抵抗を大きくし、第1室と第2室との間の熱対流を好適に抑制することができるとともに、小さいスペースであっても第1室と第2室との間で流路の長さを確保することができる。
(3) It is preferable that a meandering channel for meandering the flow of the molten metal is formed in the intermediate chamber.
With such a configuration, resistance of the molten metal flow in the intermediate chamber can be increased, and thermal convection between the first chamber and the second chamber can be suitably suppressed, and the first chamber can be used even in a small space. The length of the flow path can be ensured between the first chamber and the second chamber.
(4)上記(2)の構成において、前記第1室の下方に、水平方向に延びる第1の隔壁を介して前記中間室が配置され、
前記第1室及び前記中間室の水平方向側方に、上下方向に延びる第2の隔壁を介して前記第2室が配置され、
前記第1の隔壁と前記第2の隔壁との間に、前記第1室と前記中間室とを流通させる第1流通口が形成され、
前記第2の隔壁と前記炉本体の底壁との間に、前記中間室と前記第2室とを流通させる第2流通口が形成され、
前記中間室内には、前記第1流通口と前記第2流通口との間で溶湯の流れを蛇行させる蛇行流路を形成する、水平方向に延びる第3の隔壁が設けられていることが好ましい。
(4) In the configuration of (2), the intermediate chamber is disposed below the first chamber via a first partition extending in the horizontal direction,
The second chamber is disposed on a horizontal side of the first chamber and the intermediate chamber via a second partition wall extending in the vertical direction,
A first flow port is formed between the first partition and the second partition to circulate the first chamber and the intermediate chamber,
Between the second partition wall and the bottom wall of the furnace body, a second flow port for flowing the intermediate chamber and the second chamber is formed,
In the intermediate chamber, it is preferable that a third partition wall extending in a horizontal direction is provided to form a meandering flow path for meandering the flow of the molten metal between the first circulation port and the second circulation port. .
このような構成によって、隔壁を用いて第1室、第2室、及び中間室を炉本体の内部に容易に形成することができ、しかも中間室内に蛇行流路をも形成することができる。 With such a configuration, the first chamber, the second chamber, and the intermediate chamber can be easily formed inside the furnace body using the partition walls, and a meandering channel can also be formed in the intermediate chamber.
(5)上記の(2)の構成において、前記第1室と前記中間室と前記第2室とが水平方向に並べて配置されるとともに、前記第1室と前記中間室との間、及び前記中間室と前記第2室との間にそれぞれ上下方向に延びる第4の隔壁及び第5の隔壁が設けられ、
前記第4の隔壁の下部側に、前記第1室と前記中間室とを流通する第1流通口が設けられ、
前記第5の隔壁の上部側に、前記中間室と前記第2室とを流通する第2流通口が設けられていてもよい。
(5) In the configuration of (2), the first chamber, the intermediate chamber, and the second chamber are arranged side by side in a horizontal direction, and between the first chamber and the intermediate chamber, and A fourth partition wall and a fifth partition wall extending in the vertical direction are provided between the intermediate chamber and the second chamber,
A first flow port for flowing between the first chamber and the intermediate chamber is provided on the lower side of the fourth partition wall,
A second circulation port that circulates between the intermediate chamber and the second chamber may be provided on the upper side of the fifth partition wall.
このような構成によって、隔壁を用いて第1室、第2室、及び中間室を炉本体の内部に容易に形成することができる。
また、炉本体に投入される金属塊は炉本体内の溶湯よりも低温であるため、第1室に投入された金属塊の周りで溶湯の温度が低下し、第1室内で熱対流が生じ、次第に第1室の全体又は下部側の溶湯が中間室や第2室の溶湯よりも低温となる。この実施形態では、第1室と中間室との間の第1流通口が第4の隔壁の下部側に配置され、中間室と第2室との間の第2流通口が第5の隔壁の上部側に配置されているので、より低温の溶湯が第1室から第1流通口を介して中間室に流入したとしても、より高温の第2流通口側へ向けて上方には流れ難く、熱対流が抑制される。したがって、第1室と第2室との間の熱対流が中間室で好適に抑制され、第2室における介在物の巻き上げを防止することができる。
With such a configuration, the first chamber, the second chamber, and the intermediate chamber can be easily formed inside the furnace body using the partition walls.
Moreover, since the metal lump charged into the furnace body is at a lower temperature than the molten metal in the furnace body, the temperature of the molten metal decreases around the metal lump charged into the first chamber, and heat convection occurs in the first chamber. Then, the molten metal on the whole or lower side of the first chamber gradually becomes lower in temperature than the molten metal in the intermediate chamber or the second chamber. In this embodiment, the first flow port between the first chamber and the intermediate chamber is disposed on the lower side of the fourth partition, and the second flow port between the intermediate chamber and the second chamber is the fifth partition. Since the lower temperature molten metal flows from the first chamber into the intermediate chamber through the first flow port, it is difficult to flow upward toward the higher temperature second flow port. , Thermal convection is suppressed. Therefore, the heat convection between the first chamber and the second chamber is suitably suppressed in the intermediate chamber, and the inclusions in the second chamber can be prevented from being rolled up.
(6)上記(1)の構成において、前記炉本体は、前記第1室を構成する第1の炉体と、前記第2室を構成する第2の炉体と、前記中間室を構成し、かつ前記第1の炉体と前記第2の炉体とを接続する接続管とを備え、前記接続管内に、溶湯の流れを蛇行させる蛇行流路が形成されていてもよい。
この構成によれば、2つの炉体を接続管で接続することによって炉本体を構成し、第1の炉体から第2の炉体への溶湯の流れを接続管内に形成された蛇行流路によって抑制することができる。
(6) In the configuration of (1) above, the furnace body includes a first furnace body that constitutes the first chamber, a second furnace body that constitutes the second chamber, and the intermediate chamber. In addition, a connecting pipe that connects the first furnace body and the second furnace body may be provided, and a meandering flow path that meanders the flow of the molten metal may be formed in the connecting pipe.
According to this configuration, the furnace body is configured by connecting the two furnace bodies with the connection pipe, and the meandering flow path formed in the connection pipe is the flow of the molten metal from the first furnace body to the second furnace body. Can be suppressed.
(7)前記溶解炉には、当該第1室内の上位で金属塊を支持する支持部材が設けられていることが好ましい。
これにより、金属塊の周りで低温となった溶湯は第1室内の下方へ向けて流れつつ温度が高まり、第1室内の溶湯全体が迅速に均熱化される。したがって、溶湯が低温状態で保持されることに起因する化合物の析出を防止することができる。また、介在物が堆積した炉本体の底部に金属塊が沈み落ちることがないので、介在物に与える衝撃を緩和することができる。
(7) It is preferable that the melting furnace is provided with a support member that supports the metal block at the upper position in the first chamber.
As a result, the temperature of the molten metal that has become low around the metal lump increases as the temperature flows downward in the first chamber, and the entire molten metal in the first chamber is quickly soaked. Therefore, precipitation of the compound resulting from the molten metal being held at a low temperature can be prevented. Moreover, since the metal lump does not sink down to the bottom of the furnace main body on which inclusions are deposited, the impact applied to the inclusions can be reduced.
(8)前記溶解炉には、前記第1室内で溶湯を撹拌する撹拌機構が設けられていることが好ましい。
これによって第1室内の溶湯の均熱化をより促進することができる。
(8) It is preferable that the melting furnace is provided with a stirring mechanism for stirring the molten metal in the first chamber.
As a result, the soaking of the molten metal in the first chamber can be further promoted.
[本発明の実施形態の詳細]
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る溶解炉を詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る溶解炉を示す概略図である。
溶解炉は、投入されたインゴットKを加熱して溶解し、その溶湯Yを貯留する炉本体10を備えている。炉本体10は、底壁10a、前後壁10b,10c、側壁(図示略)、炉蓋10dを有する略直方体形状に形成されている。
[Details of the embodiment of the present invention]
Next, a melting furnace according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing a melting furnace according to the first embodiment of the present invention.
The melting furnace includes a
金属の素材であるインゴット(金属塊)Kは、炉本体10の前後方向(図1における左右方向)の一側部において炉蓋10dの一部を開放することによって炉本体10内に投入される。また、炉本体10の他側部上端には、ポンプ(吸引装置)Pが設けられている。インゴットKを溶解することによって生成された溶湯YはポンプPによって吸い出され、次工程の鋳造設備等へ供給される。なお、本実施形態では、図1の左側を前側とし、右側を後側としている。
An ingot (metal lump) K, which is a metal material, is charged into the
炉本体10の内部には、複数の隔壁21〜23が設けられている。そして、これら隔壁21〜23によって炉本体10の内部が3つの部屋11〜13に区画されている。
具体的に、炉本体10の前後方向の略中央には上下方向に延びる縦壁(第2の隔壁)22が設けられている。この縦壁22の上端は炉蓋10dに達し、縦壁22の下端は底壁10aの上方に間隔をあけて配置されている。そして、この縦壁22の前側には、インゴットKが投入される取入室(第1室)11が形成され、縦壁22の後側には、ポンプPによって溶湯Yが吸い出される取出室(第2室)12が形成されている。
A plurality of
Specifically, a vertical wall (second partition wall) 22 extending in the vertical direction is provided at a substantially center in the front-rear direction of the
取入室11の下部には、前後方向に延びる上側横壁(第1の隔壁)21が設けられている。そして、この上側横壁21の下方の領域が中間室13とされている。この中間室13は、縦壁22によって取出室12と区画されている。
上側横壁21の下方には、前後方向に延びる下側横壁(第3の隔壁)23が設けられている。この下側横壁23の後端部と、縦壁22の下端部とは互いに接続されている。また、下側横壁23の前端部は、前壁10bの後方に間隔をあけて配置されている。
An upper lateral wall (first partition wall) 21 extending in the front-rear direction is provided at the lower portion of the
A lower lateral wall (third partition wall) 23 extending in the front-rear direction is provided below the upper
縦壁22と上側横壁21との間に設けられた間隔は、第1流通口31とされ、縦壁22と底壁10aとの間に設けられた間隔は、第2流通口32とされている。そして、第1流通口31と第2流通口32との間には、下側横壁23で上側流路14aと下側流路14bとに区画されることによって前後方向に蛇行する蛇行流路14a,14bが形成されている。この蛇行流路14a,14bを有する部屋が中間室13を構成している。
The space provided between the
したがって、本実施形態の炉本体10は、取入室11と中間室13と取出室12とを備えており、取入室11と取出室12とが中間室13内で蛇行する流路14a,14bを介して接続された構成となっている。なお、各隔壁21〜23は、断熱性を有する素材から形成されており、隔壁21〜23を通じた熱伝達が抑制されるようになっている。
Therefore, the
取入室11には、投入されたインゴットKを上側横壁21の上方に離間した位置で支持する支持台42が設けられている。この支持台42は、金網等から形成することができる。そして、支持台42上のインゴットKは取入室11において溶解され、その溶湯Yは中間室13を通って取出室12へ流れ、ポンプPによって吸い出される。
The
炉本体10内の溶湯YやインゴットKが空気に触れることによって生じる酸化物や、溶湯Yから析出した化合物等(以下、これらを「介在物」ともいう)は、時間をかけて沈むことによって炉本体10の底部に堆積する。本実施形態の場合、中間室13における下側流路14b内と、取出室12の底部とに介在物Aが堆積した状態となっている。この介在物Aは不純物であるため、次工程で製造される鋳造材に混入してしまうと品質低下の原因となる。そのため、取出室12の底部に堆積した介在物Aを吸い出さないようにポンプPは取出室12の上部に配置されている。
Oxides generated when the molten metal Y and the ingot K in the
溶解される金属がマグネシウム合金である場合、炉本体10内部で溶湯Yは例えば650℃〜700℃程度に加熱される。一方、インゴットKは、例えば150℃〜350℃程度に予熱される。したがって、取入室11にインゴットKが投入されると、その周囲の溶湯Yの温度が低下する。そのため、取入室11においては、支持台42で支持されたインゴットKの回りの低温の溶湯Yと、その下方にある高温の溶湯Yとの間で熱対流が生じ(矢印a参照)、次第に均熱化する。
When the metal to be melted is a magnesium alloy, the molten metal Y is heated to, for example, about 650 ° C. to 700 ° C. inside the
中間室13には蛇行流路14a,14bが形成されているため、取入室11と取出室12との間には十分に長い間隔が確保されている。したがって、取入室11で生じている熱対流は取出室12には及び難くなっており、中間室13内、特に第1流通口31付近の上側流路14a内で留まるようになる。そのため、下側流路14bの底部や取出室12の底部に堆積した介在物Aが熱対流による溶湯Yの流れによって巻き上がってしまうのを抑制することができる。したがって、ポンプPから吸い出した溶湯Yに介在物Aが混入するのを好適に防止することができ、次工程の鋳造設備において高品質な鋳造材を製造することができる。
Since the meandering
また、溶湯Yは、炉本体10内で所定の温度で加熱されているが、金属の種類によっては溶湯Yが低温の状態に保持されると化合物が析出し、それが介在物Aとなって堆積してしまう場合がある。本実施形態では、取入室11の上部側でインゴットKが支持されているので、温度が低下したインゴットKの周りの溶湯Yは積極的に下方に流れ、取入室11内での熱対流が促進される。したがって、取入室11において迅速に溶湯Yを均熱化することができ、溶湯Yの温度が低下することに起因する化合物の析出を好適に防止することができる。
Moreover, although the molten metal Y is heated at a predetermined temperature in the
また、取入室11、取出室12、及び中間室13は、炉本体10内に隔壁を設けることによって形成されているので、炉本体10の構造を簡素化し、容易に各室11〜13を形成することができる。また、下側横壁23によって中間室13内に蛇行流路14a,14bを形成しているので、炉本体10内の小さいスペースを利用して可及的に長い流路を形成することができ、取入室11と取出室12との間の距離を長く確保することができる。
Moreover, since the
なお、本実施形態においては、支持台42を省略し、インゴットKを取入室11内に沈ませるようにしてもよい。この場合であっても、取入室11の下方には上側横壁21が配置されているので、中間室13の底部に溜まった介在物AにインゴットKが直接的に沈み落ちることはなく、当該介在物Aの巻き上げを防止することができる。
In the present embodiment, the
また、図1に2点鎖線で示すように、取出室12には、堰部材41を別途設けてもよい。この堰部材41は、底壁10aから上方に延びる下堰部材41Aと、炉本体10の上端から下方に延びる上堰部材41Bとを備え、下堰部材41Aと上堰部材41Bとの間に流通口41Cが形成されている。このような堰部材41を設けることによって、ポンプPから吸い出される溶湯Yに介在物が混入するのをより確実に抑制することができる。
Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, a
図4には、比較例として、中間室13がなく、取入室11と取出室12との間に前述のような堰部材41が設けられた溶解炉の炉本体101が示されている。また、この炉本体101には、上記実施形態のような支持台42も設けられていない。この比較例においては、取入室11にインゴットKが投入されると、インゴットKの周囲の湯炉の温度が低下することによって生じる熱対流と、インゴットKが炉本体101の底部に沈み落ちるときの衝撃によって、取入室11内の介在物Aが勢いよく巻き上がる。そして、その流れは堰部材41の流通口41Cを通して取出室12にも及び、取出室12内の介在物Aをも巻き上げてしまう。
これに対して、図1に示される第1の実施形態は、蛇行流路14a,14bを備えた中間室13の存在により、図4の比較例に比べて取出室12内における介在物Aの巻き上げを良好に防止することができる。
As a comparative example, FIG. 4 shows a
On the other hand, in the first embodiment shown in FIG. 1, the inclusion A in the take-out
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る溶解炉の概略図である。
本実施形態では、炉本体10の内部に、上下方向に延びる前縦壁(第4の隔壁)24と後縦壁(第5の隔壁)25とが設けられている。前縦壁24の上端は炉蓋10dに達しており、前縦壁24の下端は底壁10aの上方に間隔をあけて配置されている。
後縦壁25は、前縦壁24の後方に間隔をあけて配置されている。後縦壁25の下端は底壁10aに達しており、後縦壁25の上端は、炉蓋10dの下方に間隔をあけて配置されている。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic view of a melting furnace according to the second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a front vertical wall (fourth partition wall) 24 and a rear vertical wall (fifth partition wall) 25 extending in the vertical direction are provided inside the
The rear
本実施形態では、前縦壁24の前側に取入室11が形成され、後縦壁25の後側に取出室12が形成され、取入室11と取出室12との間に中間室13が形成されている。また、前縦壁24の下部側(前縦壁24と底壁10aとの間)には第1流通口31が設けられ、後縦壁25の上部側(後縦壁25と炉蓋10dとの間)には第2流通口32が設けられている。
In the present embodiment, the
また、取入室11の内部には、第1の実施形態と同様に、インゴットKを取入室11の上位で支持するための支持台42が設けられている。この支持台42は、例えば、周囲の前壁10bや側壁に取り付けてもよいし、底壁10aに取り付けてもよい。
本実施形態の中間室13は、第1実施形態のように蛇行した流路を備えていないが、取入室11との間の第1流通口31がより低位置に配置され、取出室12との間の第2流通口がより高位置に配置されており、第1流通口31と第2流通口32とが上下にずれた位置に配置されている。
Further, in the
The
取入室11にインゴットKが投入されると、インゴットKの周りで低温となった溶湯Yが熱対流によって下方に流れ、次第に取入室11全体の温度が中間室13や取出室12の溶湯Yよりも低温になる。そして、取入室11内の溶湯Yは、熱対流により第1流通口31を介して中間室13に流入するが、より高温となる中間室13の上部側へは熱対流によって上昇しなくなる。したがって、熱対流による溶湯Yの流れが取出室12に及ぶことはなく、取出室12内の介在物Aが巻き上げられるのを好適に防止することができる。なお、取入室11内の熱対流(矢印a参照)によって、取入室11の底部に堆積した介在物Aは巻き上がるが(矢印b参照)、上記のように中間室13では熱対流が生じないため、中間室13内における介在物Aの巻き上げは抑制される。
When the ingot K is put into the
図5には、比較例として、前縦壁24’と後縦壁25’とを第2の実施形態とは上下方向に関して逆の配置にした炉本体102を示している。すなわち、炉本体102の内部において、前縦壁24’の下端が底壁10aに達し、前縦壁24’の上端が、炉蓋10dの下方に間隔をあけて配置されている。また、後縦壁25’の上端は炉蓋10dに達し、後縦壁25’の下端は底壁10aの上方に間隔をあけて配置されている。
FIG. 5 shows, as a comparative example, a furnace
このように前後縦壁24’,25’が配置されていると、インゴットKの周りで温度が低下した溶湯Yは、取入室11内を下方に流れると同時に、第1流通口31’を介して中間室13内にも流入し、この中間室13内を下方に流れるように熱対流が生じ、その流れは第2流通口32’を介して取出室12にも及ぶ。そのため、中間室13や取出室12内の底部に堆積した介在物Aが巻き上がり、溶湯YとともにポンプPから吸い出される可能性が高くなる。
When the front and rear
これに対して、図2に示される第2の実施形態の場合、比較例と同様に2枚の縦壁24,25を用いているにも関わらず、取入室11内で生じる熱対流を中間室13において留めることができるので、取出室12内の介在物Aの巻き上げを好適に防止することができる。
また、本実施形態では、中間室13内に蛇行した流通路は形成されていないものの、2枚の縦壁24,25の配置を工夫することによって取入室11から取出室12への溶湯Yの流れを好適に抑制することができる。したがって、第1の実施形態と略同様の作用効果を奏した上で炉本体10内を区画する隔壁の数を少なくすることができ、第1の実施形態と比較して炉本体10の構造の簡素化及びコストの低減を図ることができる。
On the other hand, in the case of the second embodiment shown in FIG. 2, the thermal convection generated in the
Moreover, in this embodiment, although the meandering flow path is not formed in the
なお、本実施形態においても第1の実施形態で説明したような堰部材41を取出室12内に設けてもよい。
In this embodiment, the
(第3実施形態)
図3は、本発明の第3実施形態に係る溶解炉の概略図である。
本実施形態の溶解炉は、炉本体10を構成する第1室11及び第2室12がそれぞれ独立した炉体10A,10Bとして構成されている。また、中間室13は、取入室11と取出室12とを繋ぐ接続管10Cにより構成されている。中間室13の内部には、複数の隔壁26,27が設けられている。これらの隔壁26,27は、いずれも上下方向に延びており、中間室13の上壁に上端が接続され、下端が底壁の上方に間隔をあけて設けられた隔壁26と、中間室13の底壁に下端が接続され、上端が上壁の下方に間隔をあけて設けられた隔壁27とが前後方向に交互に配置されている。これらの隔壁26,27によって中間室13内には蛇行した流路が形成されている。また、取入室11内には、インゴットKを支持するための支持台42が設けられている。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic view of a melting furnace according to the third embodiment of the present invention.
In the melting furnace of the present embodiment, the
したがって、本実施形態においては、取入室11内に投入されたインゴットKの周囲で溶湯Yの温度が低下し、下方に流れることによって熱対流(矢印a参照)が生じたとしても、その熱対流は、中間室13内で蛇行する流路によって緩和され、取出室12には及び難くなる。そのため、取出室12における介在物Aの巻き上げを好適に抑制することが可能となる。
なお、接続管10Cは、円管状であってもよいし角管状であってもよい。また、隔壁26,27の数も適宜変更することができる。
Therefore, in the present embodiment, even if the temperature of the molten metal Y decreases around the ingot K charged into the
The connecting tube 10C may be a circular tube or a rectangular tube. Moreover, the number of the
本発明に関して、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、本発明の溶解炉を用いて溶解される金属は、マグネシウム合金やアルミニウム合金等の軽金属(非鉄金属)をはじめ、介在物Aの問題が生じうるあらゆる金属を対象とすることができる。
With respect to the present invention, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is not meant to be described above, but is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
For example, the metal melted using the melting furnace of the present invention can be any metal that can cause the problem of inclusion A, including light metals (non-ferrous metals) such as magnesium alloys and aluminum alloys.
また、上記各実施形態では、インゴットKを取入室11の上位で支持する支持台(支持部材)41が設けられていたが、これを省略してもよい。この場合、インゴットKが取入室11の底部に沈み落ちるときの衝撃で取入室11内の介在物Aが巻き上がりやすくなるが、中間室13の存在によって取出室12への流れが抑制されるため、取出室12内の介在物Aの巻き上げは好適に防止することができる。
Moreover, in each said embodiment, although the support stand (support member) 41 which supports the ingot K above the
また、支持台42を省略する場合には、取入室11内の溶湯Yを撹拌する撹拌機構(図示省略)を備えることがより好ましい。支持台42がなくインゴットKが取入室11の底部に沈んでしまうと、インゴットKの周りで低温となった溶湯Yは上方に熱対流し難くなるが、撹拌機構によって取入室11内を強制的に撹拌することによって取入室11内の均熱化を好適に図ることができる。もっとも、取入室11内に支持台42を備えている場合であっても、さらに撹拌機構を備えることによってより一層の均熱化を図ることができる。
Further, when the
10 :炉本体
10a :底壁
10b :前壁
10c :後壁
10d :炉蓋
11 :取入室(第1室)
12 :取出室(第2室)
13 :中間室
14a :上側流路(蛇行流路)
14b :下側流路(蛇行流路)
21 :上側横壁(第1の隔壁)
22 :縦壁(第2の隔壁)
23 :下側横壁(第3の隔壁)
24 :前縦壁(第4の隔壁)
24’ :前縦壁
25 :後縦壁(第5の隔壁)
25’ :後縦壁
31 :第1流通口
31’ :第1流通口
32 :第2流通口
32’ :第2流通口
41 :堰部材
41A :下堰部材
41B :上堰部材
41C :流通口
42 :支持台(支持部材)
101 :炉本体
102 :炉本体
A :介在物
K :インゴット(金属塊)
P :ポンプ
10: furnace
12: Extraction room (second room)
13:
14b: Lower channel (meandering channel)
21: Upper side wall (first partition)
22: Vertical wall (second partition)
23: Lower side wall (third partition)
24: Front vertical wall (fourth partition wall)
24 ': front vertical wall 25: rear vertical wall (fifth partition wall)
25 ': Rear vertical wall 31: 1st flow port 31': 1st flow port 32: 2nd flow port 32 ': 2nd flow port 41:
101: furnace body 102: furnace body A: inclusion K: ingot (metal lump)
P: Pump
Claims (5)
前記炉本体は、
前記金属塊が投入される第1室と、
次工程へ供給するために溶湯が取り出される第2室と、
前記第1室と前記第2室との間に設けられ、両室の間の熱対流を抑制する中間室と、
を備え、
前記各室は、前記炉本体の内部を隔壁で区画することによって形成され、
前記第1室の下方に、水平方向に延びる第1の隔壁を介して前記中間室が配置され、
前記第1室及び前記中間室の水平方向側方に、上下方向に延びる第2の隔壁を介して前記第2室が配置され、
前記第1の隔壁と前記第2の隔壁との間に、前記第1室と前記中間室とを流通させる第1流通口が形成され、
前記第2の隔壁と前記炉本体の底壁との間に、前記中間室と前記第2室とを流通させる第2流通口が形成され、
前記中間室内には、前記第1流通口と前記第2流通口との間で溶湯の流れを蛇行させる蛇行流路を形成する、水平方向に延びる第3の隔壁が設けられている、溶解炉。 A melting furnace having a furnace body for melting a metal lump in a stored molten metal,
The furnace body is
A first chamber into which the metal mass is charged;
A second chamber from which molten metal is taken out for supply to the next process;
An intermediate chamber that is provided between the first chamber and the second chamber and suppresses thermal convection between the two chambers;
Equipped with a,
Each chamber is formed by partitioning the interior of the furnace body with a partition wall,
The intermediate chamber is disposed below the first chamber via a first partition extending in the horizontal direction,
The second chamber is disposed on a horizontal side of the first chamber and the intermediate chamber via a second partition wall extending in the vertical direction,
A first flow port is formed between the first partition and the second partition to circulate the first chamber and the intermediate chamber,
Between the second partition wall and the bottom wall of the furnace body, a second flow port for flowing the intermediate chamber and the second chamber is formed,
In the intermediate chamber, a third partition wall extending in a horizontal direction is provided, which forms a meandering channel that meanders the flow of the molten metal between the first circulation port and the second circulation port. .
前記炉本体は、
前記金属塊が投入される第1室と、
次工程へ供給するために溶湯が取り出される第2室と、
前記第1室と前記第2室との間に設けられ、両室の間の熱対流を抑制する中間室と、
を備え、
前記各室は、前記炉本体の内部を隔壁で区画することによって形成され、
前記第1室と前記中間室と前記第2室とが水平方向に並べて配置されるとともに、前記第1室と前記中間室との間、及び前記中間室と前記第2室との間にそれぞれ上下方向に延びる第4の隔壁及び第5の隔壁が設けられ、
前記第4の隔壁の下部側に、前記第1室と前記中間室とを流通する第1流通口が設けられ、
前記第5の隔壁の上部側に、前記中間室と前記第2室とを流通する第2流通口が設けられている、溶解炉。 A melting furnace having a furnace body for melting a metal lump in a stored molten metal,
The furnace body is
A first chamber into which the metal mass is charged;
A second chamber from which molten metal is taken out for supply to the next process;
An intermediate chamber that is provided between the first chamber and the second chamber and suppresses thermal convection between the two chambers;
Equipped with a,
Each chamber is formed by partitioning the interior of the furnace body with a partition wall,
The first chamber, the intermediate chamber, and the second chamber are arranged side by side in the horizontal direction, and between the first chamber and the intermediate chamber and between the intermediate chamber and the second chamber, respectively. A fourth partition wall and a fifth partition wall extending in the vertical direction are provided;
A first flow port for flowing between the first chamber and the intermediate chamber is provided on the lower side of the fourth partition wall,
The melting furnace provided with the 2nd distribution port which distribute | circulates the said intermediate | middle chamber and the said 2nd chamber in the upper part side of the said 5th partition .
前記炉本体は、
前記金属塊が投入される第1室と、
次工程へ供給するために溶湯が取り出される第2室と、
前記第1室と前記第2室との間に設けられ、両室の間の熱対流を抑制する中間室と、
を備え、
前記炉本体が、前記第1室を構成する第1の炉体と、前記第2室を構成する第2の炉体と、前記中間室を構成し、かつ前記第1の炉体と前記第2の炉体とを接続する接続管とを備え、前記接続管内に、溶湯の流れを蛇行させる蛇行流路が形成されている、溶解炉。 A melting furnace having a furnace body for melting a metal lump in a stored molten metal,
The furnace body is
A first chamber into which the metal mass is charged;
A second chamber from which molten metal is taken out for supply to the next process;
An intermediate chamber that is provided between the first chamber and the second chamber and suppresses thermal convection between the two chambers;
Equipped with a,
The furnace body constitutes a first furnace body constituting the first chamber, a second furnace body constituting the second chamber, the intermediate chamber, and the first furnace body and the first A melting furnace comprising a connecting pipe for connecting the two furnace bodies, and a meandering flow path for meandering the flow of the molten metal is formed in the connecting pipe .
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