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JPH07113130B2 - Refining furnace and melting furnace - Google Patents

Refining furnace and melting furnace

Info

Publication number
JPH07113130B2
JPH07113130B2 JP13462790A JP13462790A JPH07113130B2 JP H07113130 B2 JPH07113130 B2 JP H07113130B2 JP 13462790 A JP13462790 A JP 13462790A JP 13462790 A JP13462790 A JP 13462790A JP H07113130 B2 JPH07113130 B2 JP H07113130B2
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JP
Japan
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furnace
molten metal
melting furnace
refining
melting
Prior art date
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Application number
JP13462790A
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Japanese (ja)
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JPH0428828A (en
Inventor
壽宏 平坂
Original Assignee
株式会社浪速軽金属工業所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社浪速軽金属工業所 filed Critical 株式会社浪速軽金属工業所
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Publication of JPH0428828A publication Critical patent/JPH0428828A/en
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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばアルミニウム屑のようなスクラップ金
属をリサイクルするための精製炉併設溶解炉に関し、特
に溶解炉におけるバーナ口側と精製炉とを吸入管により
連通させることによって、精製炉へ吸入された高温溶湯
による精製効率の向上を図ると共に、溶解炉における原
料装入口側と精製炉とを還流管により連通させることに
よって、溶解炉へ還流された高温溶湯による原料溶解効
率の向上を図り、あわせて吸入管および還流管による高
温溶湯の循環攪拌によって、溶湯温度の均一高温化を図
り、もってスクラップ金属の溶解および精製時間の短縮
化を図るものに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a melting furnace with a refining furnace for recycling scrap metal such as aluminum scrap, and particularly to a burner port side and a refining furnace in the melting furnace. By communicating with the suction pipe, the refining efficiency of the high-temperature molten metal sucked into the refining furnace is improved, and by connecting the raw material inlet side of the melting furnace and the refining furnace with the reflux pipe, it is refluxed to the melting furnace. In addition to improving the efficiency of raw material melting with high-temperature molten metal, and by circulating and agitating the high-temperature molten metal with a suction pipe and a reflux pipe, the temperature of the molten metal can be made uniform and the scrap metal melting and refining time can be shortened. Regarding

〔従来の技術およびその問題点〕[Conventional technology and its problems]

スクラップ金属をリサイクルするにあたっては、スクラ
ップ金属中に混在する異種金属を選別することにより、
不純物の低減化を図るのであるが、例えばアルミニウム
屑においてはマグネシウムあるいは亜鉛のようにアルミ
ニウムと選別し難い金属が混入されており、これがため
リサイクルされたアルミニウムが規格(JIS規格、H5302
−12種‥マグネシウム0.3%以下、亜鉛1.0%以下)に対
して多量の不純物を含むものとなり、価値の低下を免れ
なかった。
When recycling scrap metal, by sorting different metals mixed in scrap metal,
To reduce impurities, for example, aluminum scrap contains magnesium or zinc, which is a metal that is difficult to separate from aluminum. Therefore, recycled aluminum is a standard (JIS standard, H5302).
-12 types ... Magnesium 0.3% or less, zinc 1.0% or less), which contained a large amount of impurities, and the value was inevitable.

そこで、この不純物の低減化を図るものとして、溶融ア
ルミニウムを真空域において噴霧化させ、不純物を蒸発
させることにより不純物の含有率を低下させる真空噴霧
精製法が開発されているが、この真空噴霧精製法におい
ては溶融アルミニウムをとりべに移して真空噴霧装置に
より精製するものであるから、溶解炉中の溶湯をとりべ
に移す溶湯移送作業を要すると共に、溶湯温度の低下を
招くため噴霧精製の効率が低減し、総じて溶湯の精製に
時間を要するという問題があった。
Therefore, in order to reduce the impurities, a vacuum spray refining method has been developed in which molten aluminum is atomized in a vacuum region and the content of impurities is reduced by evaporating the impurities. In the method, since molten aluminum is transferred to a ladle and purified by a vacuum spraying device, it is necessary to carry out a molten metal transfer operation in which the molten metal in the melting furnace is transferred to a ladle. However, there is a problem in that it takes time to refine the molten metal as a whole.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記従来技術の問題点を解決するもので、溶解
炉におけるバーナ口側と精製炉とを不活性ガス噴射ノズ
ルが装備された吸入管により連通し、溶解炉におけるバ
ーナ口側の高温溶湯を精製炉へ連続的に吸入することに
より、高温溶湯による精製効率の向上を図ると共に、溶
解炉における原料装入口側と精製炉とを還流管により連
通し、溶解炉におけるバーナ口側の高温溶湯を精製炉を
介して溶解炉における原料装入口側へ還流することによ
り、高温溶湯による原料溶解効率の向上を図り、あわせ
て吸入管および還流管による高温溶湯の循環攪拌によ
り、溶湯温度の均一高温化を図り、もってスクラップ金
属の溶解および精製時間の短縮化を図ることができる精
製炉併設溶解炉を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. The burner port side of the melting furnace and the refining furnace are connected by a suction pipe equipped with an inert gas injection nozzle, and the high temperature molten metal at the burner port side of the melting furnace is connected. By continuously sucking into the refining furnace, the refining efficiency by the high temperature molten metal is improved, and the raw material charging side of the melting furnace and the refining furnace are connected by a reflux pipe, and the high temperature molten metal on the burner port side of the melting furnace is connected. Refluxing through the refining furnace to the raw material inlet side of the melting furnace improves the efficiency of the raw material melting by the high temperature molten metal, and also the circulation temperature of the high temperature molten metal by the suction pipe and the reflux pipe causes the temperature of the molten metal to be uniform and high. It is an object of the present invention to provide a melting furnace with a refining furnace, which is capable of reducing the time for melting scrap metal and refining the scrap metal.

〔目的を達成するための手段〕[Means for achieving the purpose]

上記目的を達成するために、本発明の精製炉併設溶解炉
においては、原料装入口とバーナ口とが対向的に配設さ
れた溶解炉と、真空装置に連通された精製炉とを有し、
精製炉の炉床と溶解炉とは不活性ガス噴射ノズルが装備
された吸入管と還流管とにより連通されていると共に、
溶解炉におけるバーナ口側に吸入管の吸入口が、また原
料装入口側に還流管の還流口がそれぞれ配設されている
ものである。
In order to achieve the above object, the melting furnace with a refining furnace of the present invention has a melting furnace in which a raw material charging port and a burner port are arranged opposite to each other, and a refining furnace in communication with a vacuum device. ,
The hearth of the refining furnace and the melting furnace are connected by a suction pipe equipped with an inert gas injection nozzle and a reflux pipe,
In the melting furnace, the suction port of the suction pipe is provided on the burner port side, and the reflux port of the reflux pipe is provided on the raw material charging side.

〔作用〕[Action]

上記のように構成された精製炉併設溶解炉は、原料装入
口とバーナ口とが対向的に配設された溶解炉と、真空装
置に連通された精製炉とを有し、精製炉の炉床と溶解炉
とは不活性ガス噴射ノズルが装備された吸入管と還流管
とにより連通されているものであるから、原料装入口か
ら溶解炉内へ装入された原料であるスクラップ金属はバ
ーナ口からバーナにより溶解されるのであるが、この溶
解炉において溶解された溶湯は、真空装置による精製炉
内の真空化と、吸入管に装備された不活性ガス噴射ノズ
ルからの不活性ガスの噴射による噴流ポンプ作用とによ
り吸入管を介して精製炉内へ吸入されると共に、精製炉
内に吸入された溶湯は、不活性ガスの噴射によりボイル
され、溶湯表面における不活性ガス泡の破裂により真空
域において噴霧化され、溶湯中の不純物を蒸発させるこ
とによって溶湯の不純物含有率の低減化および脱ガス化
を図ることができ、精製された溶湯を還流管により溶解
炉へ還流して溶湯を循環精製することにより精製炉の小
型化を図ることができる。
The melting furnace with a refining furnace configured as described above has a melting furnace in which a raw material inlet and a burner port are arranged to face each other, and a refining furnace in communication with a vacuum device. Since the bed and the melting furnace are connected by a suction pipe equipped with an inert gas injection nozzle and a reflux pipe, the scrap metal which is the raw material charged into the melting furnace from the raw material charging port is burner. It is melted by a burner from the mouth, but the molten metal melted in this melting furnace is evacuated in the refining furnace by a vacuum device, and the inert gas injection nozzle equipped in the suction pipe injects the inert gas. The molten metal sucked into the refining furnace through the suction pipe due to the jet pump action by the boiled fuel and the molten metal sucked into the refining furnace are boiled by the injection of the inert gas, and a vacuum is generated by the bursting of the inert gas bubbles on the molten metal surface. Atomized in the area By evaporating the impurities in the molten metal, the impurity content of the molten metal can be reduced and degassed, and the purified molten metal is circulated to the melting furnace by a reflux pipe to circulate and refine the molten metal. The refining furnace can be downsized.

また、溶解炉における溶解はバーナ口側から原料装入口
側へと進行する結果、溶湯はバーナ口側において高温と
なり原料装入口側において低温状態を呈しているのであ
るが、溶解炉と精製炉とを連通する吸入管はその吸入口
が溶解炉におけるバーナ口側に配設され、還流管はその
還流口が溶解炉における原料装入口側に配設されている
ものであるから、精製炉へ吸入される溶湯は溶解炉にお
けるバーナ口側の高温溶湯であるため、高温状態にある
溶湯を精製することにより精製効率の向上を図ることが
できると共に、精製炉を介して溶解炉における原料装入
口側へ還流される溶湯は溶解炉におけるバーナ口側の高
温溶湯であるため、原料装入口側へ還流される高温溶湯
により未溶解原料を溶解することによって原料溶解効率
の向上を図ることができ、しかも溶解炉内は吸入管およ
び還流管により高温溶湯が循環攪拌されるため、溶解炉
内における溶湯温度の均一高温化を図ることができる。
Further, as a result of the melting in the melting furnace progressing from the burner port side to the raw material charging side, the molten metal has a high temperature on the burner port side and a low temperature state on the raw material charging side. The suction pipe that communicates with the suction pipe is arranged at the burner mouth side of the melting furnace, and the reflux pipe is arranged at the raw material inlet side of the melting furnace. Since the molten metal to be melted is the high-temperature molten metal on the burner mouth side in the melting furnace, refining efficiency can be improved by refining the molten metal in the high temperature state, and at the same time, the raw material inlet side in the melting furnace can be passed through the refining furnace. Since the molten metal recirculated to the high temperature molten metal on the burner port side in the melting furnace, the unmelted raw material is melted by the high temperature molten metal refluxed to the raw material charging side to improve the raw material melting efficiency. It can, moreover melting furnace because the high-temperature molten metal is agitated circulated by the suction pipe and a reflux tube, can be made uniform high temperature of the molten metal temperature in the melting furnace.

〔実施例〕〔Example〕

実施例について図面を参照して説明すると、1は排ガス
煙道2を有する溶解炉で、該溶解炉1には原料装入口3
とバーナ4が装設されたバーナ口5とが対設されている
と共に、小型円筒状の精製炉6が併設されている。該精
製炉6の炉床7には傾斜段部8を介して上段炉床9およ
び下段炉床10が形成されており、溶解炉1と精製炉6と
は吸入管11により溶解炉1のバーナ口5側に配設された
吸入口12と精製炉6の上段炉床9とが連通されていると
共に、還流管13により溶解炉1の原料装入口3側に吸入
口12より低位に配設された還流口14と精製炉6の下段炉
床10とが連通されている。吸入管11の上段炉床9におけ
る開口部周域には複数の不活性ガス噴射ノズル15‥が周
設されており、各噴射ノズル15‥はダクト16を介して図
示しない不活性ガス供給装置へ連通されている。また精
製炉6の周壁部には電磁コイル17が埋設されており、精
製炉6の上壁部には真空装置18に連通され、かつ止め弁
19が介装された減圧管20が開口されていると共に、精製
炉6側の減圧管20と煙道2とは止め弁21が介装された排
ガス管22により連通されている。さらに精製炉6の上壁
部には予熱用バーナ23が装設されたバーナ口24およびシ
リコン等の添加剤装入口25が開設されていると共に、バ
ーナ口24および添加剤装入口25には図示しないダンパが
装備されている。
An embodiment will be described with reference to the drawings. Reference numeral 1 is a melting furnace having an exhaust gas flue 2, and the melting furnace 1 is provided with a raw material inlet 3
And a burner port 5 provided with a burner 4 are provided opposite to each other, and a small cylindrical refining furnace 6 is also provided. An upper stage hearth 9 and a lower stage hearth 10 are formed in a hearth 7 of the refining furnace 6 via inclined steps 8. The melting furnace 1 and the refining furnace 6 are connected to a burner of the melting furnace 1 by a suction pipe 11. The inlet 12 arranged on the side of the mouth 5 and the upper hearth 9 of the refining furnace 6 are communicated with each other, and are arranged at a lower position than the inlet 12 on the side of the raw material charging port 3 of the melting furnace 1 by the reflux pipe 13. The generated reflux port 14 and the lower hearth 10 of the refining furnace 6 are communicated with each other. A plurality of inert gas injection nozzles 15 are provided around the opening in the upper hearth 9 of the suction pipe 11, and each injection nozzle 15 is connected to an inert gas supply device (not shown) via a duct 16. It is in communication. Further, an electromagnetic coil 17 is embedded in the peripheral wall of the refining furnace 6, and the upper wall of the refining furnace 6 is communicated with a vacuum device 18 and has a stop valve.
A decompression pipe 20 in which 19 is interposed is opened, and the decompression pipe 20 on the refining furnace 6 side and the flue 2 are connected by an exhaust gas pipe 22 in which a stop valve 21 is interposed. Further, a burner port 24 equipped with a preheating burner 23 and an additive inlet 25 such as silicon are provided on the upper wall of the refining furnace 6, and the burner port 24 and the additive inlet 25 are illustrated. Not equipped with a damper.

なお、実施例においては不活性ガス噴射ノズル15の複数
が吸入管11の上段炉床9における開口部周域に周設され
ているが、不活性ガス噴差ノズル15は吸入管11の管内に
開口されていてもよく、また吸入管11および還流管13に
は電熱コイル26を埋設することにより溶湯の流動循環を
さらに向上させることができる。
In addition, in the embodiment, a plurality of the inert gas injection nozzles 15 are provided around the opening peripheral region of the upper hearth 9 of the suction pipe 11, but the inert gas injection difference nozzle 15 is provided inside the suction pipe 11. It may be opened, and by embedding an electric heating coil 26 in the suction pipe 11 and the reflux pipe 13, the flow circulation of the molten metal can be further improved.

実施例は以上のように構成されているものであるから、
原料装入口3から溶解炉1内へ装入された原料である例
えばアルミニウム等のスクラップ金属はバーナ口5から
のバーナ4により溶解されると共に、止め弁19を閉成し
止め弁21を開成し、かつ添加剤装入口25をダンパにより
閉成して予熱用バーナ23により精製炉6を予熱し、溶解
炉1における溶解の進行により吸入口12が溶湯によって
閉鎖された段階において、予熱用バーナ23を止めると共
にバーナ口24をダンパにより閉成した後に、止め弁21を
閉成し止め弁19を開成して真空装置を作動させることに
より精製炉6内を減圧すると、溶解炉1内の溶湯は吸入
管11および還流管13により精製炉6内へ流入され、精製
炉6内の減圧度に応じて溶湯の湯位が保持される。この
段階において不活性ガス噴射ノズル15へ例えばアルゴン
等の不活性ガスを圧送すると、溶湯は不活性ガス噴射ノ
ズル15による不活性ガスの噴射によりボイルされ、溶湯
表面における不活性ガス泡の破裂により真空域において
噴霧化され、溶湯中の不純物を蒸発させることによって
溶湯の不純物含有率の低減化および脱ガス化を図ること
ができる。
Since the embodiment is configured as described above,
The scrap metal such as aluminum, which is a raw material charged into the melting furnace 1 from the raw material charging port 3, is melted by the burner 4 from the burner port 5, and the stop valve 19 is closed and the stop valve 21 is opened. At the stage where the additive inlet 25 is closed by a damper and the preheating burner 23 preheats the refining furnace 6 and the suction port 12 is closed by the molten metal due to the progress of melting in the melting furnace 1, the preheating burner 23 And the burner port 24 is closed by a damper, the stop valve 21 is closed, the stop valve 19 is opened, and the vacuum device is operated to reduce the pressure in the refining furnace 6. It is introduced into the refining furnace 6 through the suction pipe 11 and the reflux pipe 13, and the molten metal level is maintained according to the degree of pressure reduction in the refining furnace 6. At this stage, when an inert gas such as argon is pressure-fed to the inert gas injection nozzle 15, the molten metal is boiled by the injection of the inert gas by the inert gas injection nozzle 15, and a vacuum is generated by the burst of the inert gas bubbles on the surface of the molten metal. By being atomized in the region and evaporating the impurities in the molten metal, the impurity content rate of the molten metal can be reduced and degasification can be achieved.

一方、不活性ガス噴射ノズル15による不活性ガスの噴射
は吸入管11中の溶湯に対して噴流ポンプ作用をなすた
め、溶解炉1におけるバーナ口5側の高温溶湯が吸入管
11により精製炉6内へさらに吸入され、吸入された高温
溶湯は上段炉床9上においてボイルされた後に下段炉床
10側へ流下すると共に、還流管13を介して溶解炉1にお
ける原料装入口3側へ還流される。
On the other hand, since the injection of the inert gas by the inert gas injection nozzle 15 acts as a jet pump on the molten metal in the suction pipe 11, the high temperature molten metal on the burner port 5 side of the melting furnace 1 is sucked by the suction pipe.
The high-temperature molten metal further sucked into the refining furnace 6 by 11 and boiled on the upper-stage hearth 9 and then the lower-stage hearth
While flowing down to the 10 side, it is refluxed to the raw material charging port 3 side in the melting furnace 1 through the reflux pipe 13.

このように精製炉6へ吸入される溶湯は溶解炉1におけ
るバーナ口5側の高温溶湯であるため、溶湯を高温状態
で精製することにより精製効率の向上を図ることができ
ると共に、溶解炉1における原料装入口3側へ還流され
る溶湯は溶解炉1におけるバーナ口5側の高温溶湯であ
るため、原料装入口3側の未溶解原料を高温溶湯により
溶解することにより原料溶解効率の向上を図ることがで
き、しかも溶解炉1内の溶湯は高温溶湯により循環攪拌
されるため、溶解炉1内における溶湯温度の均一高温化
を図ることができ、もってスクラップ金属の溶解および
精製時間の短縮化を図ることができる。
Since the molten metal sucked into the refining furnace 6 is the high-temperature molten metal on the side of the burner port 5 in the melting furnace 1 as described above, refining the molten metal in a high temperature state can improve refining efficiency and the melting furnace 1 Since the molten metal that is recirculated to the raw material inlet 3 side is the high temperature molten metal on the burner port 5 side of the melting furnace 1, the unmelted raw material on the raw material inlet 3 side is melted by the high temperature molten metal to improve the raw material melting efficiency. In addition, since the molten metal in the melting furnace 1 is circulated and stirred by the high temperature molten metal, the temperature of the molten metal in the melting furnace 1 can be made uniform, and the melting time and the refining time of scrap metal can be shortened. Can be achieved.

また、シリコン等の融点の高い添加剤を添加精製する場
合には、添加剤を添加剤装入口25から精製炉6内へ装入
し、電磁コイル17により精製炉6を加熱することによ
り、容量の大きい溶解炉1を必要以上に加熱することな
く熱エネルギーの節減化を図ることができる。
In addition, when an additive having a high melting point such as silicon is added and purified, the additive is charged into the refining furnace 6 through the additive charging port 25, and the refining furnace 6 is heated by the electromagnetic coil 17 to increase the capacity. It is possible to reduce the thermal energy without heating the melting furnace 1 having a large temperature more than necessary.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上説明したように構成されているものであ
り、原料装入口とバーナ口とが対向的に配設された溶解
炉と、真空装置に連通された精製炉とを有し、精製炉の
炉床と溶解炉とは不活性ガス噴射ノズルが装備された吸
入管と還流管とにより連通されているものであるから、
溶解炉において溶解された溶湯を精製炉において連続的
に循環精製することにより精製炉の小型化を図ることが
でき、また、溶解炉におけるバーナ口側に吸入管の吸入
口が、また原料装入口側に還流管の還流口がそれぞれ配
設されているものであるから、精製炉へ吸入される溶湯
は溶解炉におけるバーナ口側の高温溶湯であるため、溶
湯を高温状態で精製することにより精製効率の向上を図
ることができると共に、精製炉から溶解炉の原料装入口
側へ還流される溶湯は溶解炉におけるバーナ口側の高温
溶湯であるため、原料装入口側の未溶解原料を高温溶湯
により溶解することにより原料溶解効率の向上を図るこ
とができ、しかも溶解炉内の溶湯は高温溶湯により循環
攪拌されるため、溶解炉内における溶湯温度の均一高温
化を図ることができ、もってスクラップ金属の溶解およ
び精製時間の短縮化を図ることができるものである。
The present invention is configured as described above, and has a melting furnace in which a raw material charging port and a burner port are arranged opposite to each other, and a refining furnace in communication with a vacuum device, Since the hearth of the furnace and the melting furnace are connected by a suction pipe equipped with an inert gas injection nozzle and a reflux pipe,
The refining furnace can be downsized by continuously circulating and refining the molten metal melted in the melting furnace, and the suction port of the suction pipe on the burner port side of the melting furnace and the raw material charging port. Since the recirculation ports of the recirculation pipes are respectively installed on the side, the molten metal sucked into the refining furnace is the high-temperature molten metal on the burner port side of the melting furnace. In addition to being able to improve efficiency, the molten metal that is recirculated from the refining furnace to the raw material inlet side of the melting furnace is the high temperature molten metal on the burner port side of the melting furnace. The melting efficiency of the raw material can be improved by melting the molten metal in the melting furnace, and since the molten metal in the melting furnace is circulated and stirred by the high temperature molten metal, the temperature of the molten metal in the melting furnace can be uniformly increased. , In which it is possible to reduce the scrap metal dissolution and purification time with.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は精製炉併
設溶解炉の縦断正面図、第2図は精製炉を縦断した精製
炉併設溶解炉の部分断面側面図、第3図は精製炉併設溶
解炉の横断平面図である。 1……溶解炉、3……原料装入口、5……バーナ口 6……精製炉、7……精製炉の炉床 11……吸入管、12……吸入口、13……還流管 14……還流口、15……不活性ガス噴射ノズル 18……真空装置
The drawings show the embodiments of the present invention. FIG. 1 is a vertical sectional front view of a melting furnace with a refining furnace, FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of the melting furnace with a refining furnace, and FIG. It is a cross-sectional top view of a melting furnace with a refining furnace. 1 ... Melting furnace, 3 ... Raw material inlet, 5 ... Burner port 6 ... Refining furnace, 7 ... Refining furnace hearth 11 ... Suction pipe, 12 ... Suction port, 13 ... Reflux pipe 14 ...... Reflux port, 15 …… Inert gas injection nozzle 18 …… Vacuum device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原料装入口とバーナ口とが対向的に配設さ
れた溶解炉と、真空装置に連通された精製炉とを有し、
精製炉の炉床と溶解炉とは不活性ガス噴射ノズルが装備
された吸入管と還流管とにより連通されていると共に、
溶解炉におけるバーナ口側に吸入管の吸入口が、また原
料装入口側に還流管の還流口がそれぞれ配設されている
精製炉併設溶解炉。
1. A melting furnace having a raw material charging port and a burner port facing each other, and a refining furnace communicating with a vacuum device,
The hearth of the refining furnace and the melting furnace are connected by a suction pipe equipped with an inert gas injection nozzle and a reflux pipe,
A melting furnace with a refining furnace in which a suction port of a suction pipe is arranged on the burner port side of the melting furnace and a reflux port of a reflux pipe is arranged on the raw material charging side.
JP13462790A 1990-05-24 1990-05-24 Refining furnace and melting furnace Expired - Lifetime JPH07113130B2 (en)

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JPH0428828A JPH0428828A (en) 1992-01-31
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