JPS5989979A - 炉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶融物のために企図された第１の室とこの第
１の室に接続された少くとも１つの誘導子ユニットとを
有する第１の容器を含み、上記誘導子ユニットがセラミ
ック材料から作くられたブロックと、少くとも２つの脚
部と少くとも２つのヨークとを形成された、閉じた磁気
回路のための磁心とを含むとともにこの磁心を取り囲ん
だ一次巻線をも含み、前記ブロックが前記脚部の１つを
取り囲む貫通孔を形成され、前記ブロックが前記溶融物
により形成された二次巻線として作用するルーフ０を画
定するための表面を有して成る炉装置に関するものであ
る。

上記のｌｌ１ｉ類の装置は、なかんずく、日本国特許第
７７７．５４７号の明細書に記載されて知られている。

このような装置においては通常は、溶解と溶解物の供給
とが行われていない長時間の間、たとえば数時間または
数百の間、炉室内に存在している金属−通常はアルミニ
ウムまたはアルミニウムを含んだ合金−を溶解された状
態に保持することが望まれる。

だが、溶解物のこのような熱保持のため誘導子を使用す
ることは、周囲の温度が高いため、上記型式の誘導子の
一次巻線が、通常は、冷却チャンネルを通って駆進され
る冷却剤の助けできわめて強力に冷却される必要がある
ので、かなり不経済である。本発明により解決されるこ
とを求められている課題は、かなりの付加的な費用を要
せずに、溶解の目的にきわめて有利である誘導子を維持
しなから熱保持に必要とされる電力がきわめてわずかで
ある炉装置を提供することである。このことは特に熱保
持のため企、図された熱源を用いることで達成される。

本発明にしたがった炉装置は、この装置がまた第２の室
を有する第２の容器を含んでいることと、前記ブロック
が互いに隣接して位置決めされて、前記孔の各ことに片
側に延びた、溶金のための２つの互いに対向した制限表
面と２つのチャンネルとを設けられ、上記チャンネルの
各は前記制限表面の相互間に延び且つこれ等の表面にお
いて開口し、前記ブロックが、前記制限表面の各を前記
容器の１つと接触させて前記第１の容器と第２の容器と
の間に取り付けられていることとに特徴を有している。

従来の炉誘導子は金属材料の外殻（カバー）を備え、ま
たこの炉容器へのこの誘導子の連結はこの炉容器へ前記
外殻を７ランジ付けすることでなされる。本発明のさら
に他の発展によれば、上記の誘導子はこの種の外殻を有
しておらず、したがって、他の場合には生ずるであろう
渦流損が排除される。

本発明のさらに他の発展によれば、前記のセラミック物
体は、誘導子が２つの炉容器の相互間に石を取付けるこ
とで固定されるように、比較的に高い圧縮応力に耐える
材料から作くられた自己支持石として作くられている。

したがって、装架と取外しとをきわめて迅速に行うこと
が可能であるがこのことは、チャンネル型の誘導炉のた
めの炉誘導子を一般的には比較的に短い時間間隔でたと
えば毎年取換えねばならないので、有利である。

［コントラクションディスタンス］（収縮距離）なる術
語は一般的に、炉の電力を切った場合に、凝固した金属
物体が沿って形成される１、誘導子内のチャンネル長さ
を意味している。それ以上の冷却で、この物体は、その
収縮がある程度上記チャンネルにより防止されるので、
容易に亀裂を生ずる。この亀裂の形成の結果、誘導子の
二次回路がしばしば破られることになる。本発明にした
がった誘導子はまた、先行技術の誘導子と比較して、こ
の誘導子のチャンネルが２つの炉室に向けて開口してい
ることから明らかなとおり、より短いコントラクション
ディスタンスを有しているという利点を有している。こ
のように、このコントラクションディスタンスは先行技
術の誘導子と比較して約１／３に減ぜられた。

本発明の第１の好ましい実施例においては、前記の第１
と（あるいは）第２の室もまた溶解物より上方に配列さ
れた熱源を含み、この熱源は、この誘導子がスイッチを
切られた場合に、付活されることができまたその最大電
力は上記誘導子の最大電力より少いが少くとも２４時間
の間は上記溶金を液体状態に維持するのには十分である
。このようにして、誘導子チャンネル内に存在する溶金
の凝固を回避することが、前記熱源の比較的に小さい熱
保持電力で可能である。

本発明のさらに他の好ましい実姉例においては、前記２
つの炉室の相互間のチャンネルの本数は少くとも４でで
きれば少くとも６で、２または６対に分割され、その各
の１つは２相または多相システム内に含くまれた１つの
相により供給される一次コイル１３’、１３″ｔ　、　
１３ｍを取り囲んでいる。かくして、この場合の、本発
明にしたがった装置は、２相または６相′市流を供給さ
れることを可能ならしめるように拡大されている。この
ことは本装置の能力が著しく改善されていることと効率
が関いこととを意味している。１０％またはそれ以上の
効率の増加を達成することが可能であった。低電力での
作動の場合に、相の１つを遮断し、しかも熱保持効果を
達成することもまたｉ」能である；このことはこの回路
網の反動のある負荷を犠牲にするがこれは補償装置の使
用により回復されることができる。

各棟の溶解能力を有する溶解装置を得る目的で且つ誘導
子ブロックのだ〈１つのサイズを使用しながら、これ等
の誘導子ブロックを１つのモジュールシステムに構成す
ることができる。

以下において、本発明を添付図面について詳述する。

第１図から第４図までの図には２つの炉容器１および１
′から成る炉装置が図示されている。上記炉容器１およ
び１′は互いに同一であるがたソ炉賽器１が溶金のため
の口出し開口２を設けられているに反し炉容器１′の対
応した開口が密封されあるいは除外されている点で互い
に異っている。炉容器１および１′の各はそれぞれセラ
ミック材料のライニング４および４′を有する薄板金製
の容器３および３′を有し、またそれぞれ炉室５および
５′を含んでいる。炉誘導千６が２つの炉容器１と１′
との間に配列されている。炉誘導子６は、セラミック材
料から作くられた１つの単一の石の形に作くられた誘導
子ブロック７を含んでいる。実質上、誘導子ブロックγ
は貫通孔８，９および１５を設けられている平行六量体
のブロックとして作くられている。これ等の孔の中の２
っ８および９は水平に延びた、実質上線状の、互いに平
行な誘導子チャンネルである。誘導子チャンネル８およ
び９の各は、それぞれ２つの炉容器１と１′とに設けら
れている２つの開口１０および１０′を介してなされる
油圧接続を２つの炉室５と５′七の間に形成する。

貫通孔１５は垂直の円筒軸線１５′を有する実質上円形
の筒体をなし且つ２つの水平誘導子チャンネル８と９と
の間に配列され且つ変圧器磁心１２に属する脚部１１を
、この脚部を取り囲んでいる一次巻線１３とともに取り
囲んでいる。誘導子ブロック７は熱絶縁材料、たとえば
セラミックフェルトの層１４を有し、それによりこの誘
導子から周りの空気への熱の放出が軽減されるようにさ
れている。誘導子ブロックＩは各が炉容器の外側に位置
決めされているセクションビーム１６上に載す、且つ１
対の上方の引張りロッド１７と１対の下方の引張りロッ
ド１８とにより正しい位置に固定されている。引；長り
ロッド１７および１８は、それぞれの端部において、炉
室５および５′に取付けられてナツト２０を有している
ラグ１９に挿入されている。ナツト２０は強く引張られ
、かくして誘導子ブロック７の接触表面は、それぞれ開
口１０゜１０′と、誘導子チャンネル８および９との間
に耐圧連結が得られるような力で、炉室５および５′の
対応した表面に押し当てられる。

誘導子６は以上で述べられたように配列され且つ固定さ
れているので、その装架と取り外しとは労力と時間とを
著しく節約するように行われることができる。たとえば
、この誘導子を取り外す場合に、４個のナツト２０が多
少簡単にゆるめられ、それによりこの誘導子は水平運動
により除去されるかあるいは真直ぐ上に持上げられるこ
とができる。

２つの炉容器１および１′の各の１つは、それぞれ、耐
熱で、熱絶縁性の材料のライニングを有する薄板金製の
箱の形のカバー２２および２２′を有している。各のカ
バーはそれぞれ電気抵抗器２３および２３′の形の熱源
を備え、また上記′電気抵抗器は対応したしゃ断器を介
して交流回路網（図示されていない）に接続され且つこ
の誘導器が電流を供給されてい、るといないとに係りな
くスイッチを入れたり切ったりされることができる。

２つの加熱素子２３と２３′との各の１つは誘導子６の
最大の力の１５％以下で、できればその５％以下をｉＪ
とする最大の力を有している。２つの加熱素子２３およ
び２３′により協同して提供される力は、誘導子がスイ
ッチを切られた場合に、数時間、できれば数日の間溶解
物を液体の状態に保持するのに十分である。誘導子６の
最大の力はこの誘導子が単独で必要な溶解効率を提供す
るのに十分であるがこの力はこの誘導子と同時にＤＩＩ
熱素子２３および２３′の中の少くとも１つを使用する
ことでさらに増大されることができる。

正常作動中、溶金の表面レベルは低くされて、２つの炉
室５および５′内と、２つの開口１０および１０′内と
、２つの誘導子チャンネル８および９内とに存在する溶
金の量は互いに協同して変圧器脚部１１を取り囲む二次
回路を形成する。

カバー２２′が第２図に破線で示されている位置にある
場合に、溶解されるべき材料、たとえばアルミニウム、
マグネシウムまたは、これ等の金属またはそれ等の中の
あるものが含くまれている合金を炉室５′に供給するこ
とで、装入が行われる。

溶解物が口出し開口２まで達した場合、それ以上の装入
の結果溶金が」二記開口から流れ出すことになる。第１
図から第４図までに図示されている炉装置は、炉室の容
積が炉室５の容積の少くとも２倍で、できれば少くとも
５倍大きい特殊な熱保持炉（それ自体知られておりした
がって添付図面５に図示されていない）とともに適当に
使用される。

かくして口出し開口２が口出し口を適当に備え、−Ｉｘ
記口出し口により流出する溶金が上記特殊な熱保持炉へ
供給されるようにされている。

特殊な熱保持炉がすでに存在しているような場合には、
２つの実際上同一の炉容器を上記の炉装置にの場合と同
様に用いることは有利である。それはこのことが製造の
観点から有利であるからである。

その他の場合には、炉容器１が大きさと設計とが異って
いる炉容器２５で炉容器１が置き替えられている点でだ
け第１図から第４図に示されている装置とは異っている
、第５図に図示されている装置を代りに用いることは有
利である、。炉容器２５は熱絶縁カバー２６を有し、そ
のカバーの下側に電気抵抗器の形の加熱素子２１が配列
されている。炉容８ａ２５は上方向をカバー２５により
画定されている炉室２Ｂから成っている。垂直仕切り壁
３０′により、炉室２８は、互いに隣接して配列されて
互いに連通している２つの区画２９および３０に分割さ
れ′ている。区ｌＩ！ｌＩ２９内の溶解物が区画３０内
へ流入する唯一の方法は仕切り３０′に設けられている
オーバーフロウェッジ３２を通過することである。炉室
５′は固形状態にあるアルミニウムを装入される。この
図は、装入されたアルミニウムの全量が溶解され且つ炉
室５および２８のみが溶金を容れである情況を示してい
る。このことは区画２９内の表面レベル３４が炉室５′
内の表向レベル３５と同一平面をなしていることを、橡
味している。装入が引続いて行われると、溶金はオーバ
ーフロウェッジ３２を流れ越えて区Ｉｌ！ｌ１３０内に
収縮され、かくして、この区画内に存在している溶解物
の表向レベル３３か上昇する。区画３０は区画２９の少
くとも２倍で、できれば少くとも６゛倍多い溶金を収容
する。区画２９は炉容器２５の壁に設けられている開口
３１を介して誘導子６の誘導子チャンネルと連通してい
る。できれハオーバーフロウエッジ３２とカバー２６と
の間の垂直距離は炉室２８の平均旨さの４０％より小さ
い方がよい。

誘導子６は送風機モーター３７により駆動される送風機
により空気で冷却される。

添付図面について述べられた本発明の実施例が本発明の
多くの可能な実施例の中の２つを構成しているに過ぎな
い。

かくして、たとえば、屯気加熱禦子２３　、２３’およ
び２７は異った柿類の熱源、たとえば、ガスバーナーで
置き替えられることができる。

第６図は６相供給のための誘導子−相あたり１つの誘導
子−を示しているがこの着想はまた２相供給にも適用さ
れることかできる。第１図に、２つの炉容器または炉室
１および１′が図示され且つこれ等は互いに同一である
。（炉容器１は既知の装置に似た口出し装置（図示され
ていないうを有している。） 第３図は炉Ｍ５．５’を取囲むセラミック材料のライニ
ング４．４’ｅ内側に有している薄鋼板の外殻３内に囲
い込まれた炉容器を示している。符号１０　、１０’は
これ等の室への長い開口を示している。

第４図（および第１図）は前記の炉室相互間に配列され
て、セラミック材料の石の形に作くられた誘導子ブロッ
ク１を含んでいる誘導子６を示している。２つのチャン
ネル８および９は上記室を相互に接続し且つチャンネル
炉誘導子の二次回路内に含くまれている。その−次コイ
ルは俳号１３で示されている。符号１２は鉄心を示しま
た符号１１は脚部を示している。

第３図にしたがった装置は以上で述べられた装置と同一
であり、また誘導子は平行六面体のブロックとして作く
られている。誘導子は熱絶縁材料の層１４を有しまた符
号１５は一次コイルと鉄心とのための貫通孔全ポしてい
る。

誘導子６は引張りロッド１Ｂ、１７（第５図を参照）に
より室１に締着される。すなわち、上記ロッドはそれぞ
れの端部にて、室１に締増されているラグ１９に挿入さ
れ且つナラ）２０を備えている。上記ナツトは強くねじ
込められ、かくして前記誘導子ブロックの接触表面２１
が上記室の対応した表面２１に押し当てられる。

それぞれ抵抗加熱素子を有する前記カバーは図示されて
いないが前記特許願の明＃ｉｌＩ書から明白である。

本発明によれば、この装置は（６相の場合に）２つまた
は６つの誘導子６を有し、各の誘導子は室１（第６図）
の相互間に延びた２つのチャンネル３８と３９．４０と
４１．４２と４３をそれぞれ有している。かくして、こ
れ等の至はそれぞれ一次コイル１３’　、　１３’　、
　１３”’を有する６個のチャンネノヒ炉誘導子の二次
回路内に含くまれる。コイル１３’　、　１３’　、　
１３”’は鉄心（第７図）上に配列され、その各は第６
図に示されているように位ｉｔ決めされる。

６つの（あるいは２つの）誘導子ゾロツク６は互いに同
一であり且つ引張りロッド１７．１８および引張りボル
ト４４とにより締めつけられる。

これ等のブリックは４本の引張りボルトにより締着され
且つセラミックフェルトの層を相互間になして配列され
る。前記の２つの室の相互間の誘導子チャンネル３Ｂ−
４３もまた第９図に図示されている。互いに結合されて
いるこれ等の６つのブロック６は変圧器鉄心１２および
コイル１３とともに１つのスタンド上に位置決めされて
いる。

装入部分およびオーバーフロラ部分１′および１はそれ
ぞれ誘導子ブロックの各ごとに一側に位置決めされ住つ
ボルト４４により締着される。容器（室）に対する突合
せ縫子もまた第８図に図示されている。

各相ごとに２つまたはそれ以上の誘導子ブロックを用い
ることもまた可能である。

第１０図は、１つのモジュールシステムをなした誘導子
ブロックで、たとえばアルミニウムのための溶解炉を構
成し、かくして各種の溶解能力を有する溶解装置を得、
しかも１つの単一サイズの誘導子ブロック４５を用いる
可能性を示している。

これ等のブロック４５は２つの容器１，１′の相互間に
互いに隣接し且つ（あるいは）１列をなして位ｔｉｆｆ
ｉ決めされることができる。第１０図は互いに異なる電
力選択例すなわぢ、１３０ＫＷ。

２６０　ＫＷ　、　　ろ９０ＫＷ１５２０ＫＷｌ　　お
よび７８０　ＫＷを示している。

以上にしたがった装置は特許請求の範囲内にて各種に変
化されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にしたがった炉設備の第１の実ｍハ例の
上方から見た乎向図、第２図は第１図のｕ−ｎ線全通る
垂直平面に対し垂直に見た同じ設備の立面図、第６図は
第２図のｍ　、ｍ線に沿った水平断面図、第４図は第１
図、第２図および第６図のＮ−Ｎ梅に沿った品分的当直
断面図、第５図は本発明の第２の実施料の、垂直断面に
よる側面図、第６図は多相給磁のための誘導子を示した
図、第７図は多相の場合における一次コイルの取付けを
示した図、第８図は多相の場合における誘導子１！−々
−戸 素子の組立てを示した図、第９図は側面から見た以外は
第８図と同様な図、第１０図は本発明にしたがったモジ
ュールシステムを示した図である。 １．１′・・・炉容器、２・・・口出し開口、３，３′
・・・容器、４．４′・・・ライニング、５．５′・・
・炉室、６・・・炉誘導子、７・・・誘導子ブロック、
８，９．１５・・・貫通孔、１０　、１０’・・・開口
、１１・−・脚部、１２・・・変圧器磁心、１３・・・
−次巻線、１４・・・熱絶縁材料の層、１５・・・垂直
のシリンダ軸線、１６・・・セクションビーム、１７．
１８・・・引張りロンド、１９・・・ラグ、２０・・・
ナツト、２１・・・接触表面、２２　、２２’・・・カ
バー、２３　、２３’・・・′１区気抵抗器、２５・・
・炉容器、２６・・・熱絶縁カバー、２８・・・炉室、
２９．３０・・・区画、３０′・・・垂直仕切り壁、３
２・・・オーバーフロウェッジ、３３．３４・・・表面
レベル、３６・・・口出し開口、３７・・・送風機モー
ター、３８．３９；４０．４１　；４２．４３・・・チ
ャンネル、４４・・・ボルト。 Ｆ／６．２ ｒ−ｔυ　ｌ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ５ Ｆ／（３，６ Ｒ ＦＩＧ、　７ ３８− ＦＩＧ、　７０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）溶融物のために企図された第１の室（５）と前記
   第１の室に接続された少くとも１つの誘導子ユニット（
   ６）とを有する第１の容器（１）を含み、上記誘導子ユ
   ニット（６）がセラミック材料から作くられたブロック
   （７）と、少くとも２つの脚部と少くとも２つのミータ
   とを形成された、閉じた磁気回路のための磁心（１２）
   とを含むとともにこの磁心を取り囲んだ一次巻、１ｉｌ
   Ｊ（１３）をも含み、前記ブロック（７）が前記脚部の
   １つを取り囲む貫通孔（１５）を形成され、前記ブロッ
   ク（７）が、前記溶融物により形成された二次巻線とし
   て作用するループを画定するための表面を有して成る炉
   装置において、前記炉装置がまた第２の室（５′）を有
   する第２の容器（１′）を含んでいることと、前記ブロ
   ック（７）が互いに隣接して位置決めされて、前記孔（
   １５）の各ことに片側に延びた、溶金のための２つの互
   いに対向した制限表面（２１）と２つのチャンネル（８
   ，９）とを設けられ、上記チャンネルの各は前記制限表
   面（２１）の相互間に延び且つこれ等の表面において間
   口し、前記ブロック（７）が、前記制限表面の各を前記
   容器の１つと接触させて前記第１の容器（１）と第２の
   容器（１′）との間に取り付けられていることとに特徴
   を有する炉装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の炉装置において、前
   記第１（５）と（あるいは）前記第２の室（５′）もま
   た溶金より上方に配列された熱源（２３’　）をも含ん
   でいることに特徴を有する炉装置。 （３）特許請求の範囲第１項記載の炉装置において、Ｌ
   ＩｉＪ記熱源が、カバー（２２）により支持されて加熱
   素子として構成された電気抵抗器（２３’）であること
   に特徴を有する炉装置。 （４）特許請求の範囲第１項記載の炉装置において、前
   記の２つの炉室が前記誘導子チャンネル（８，９）によ
   り油圧的に相互に接続されていることに特徴を有する炉
   装置。 （５）特許請求の範囲第４項記載の炉装置において、前
   記第１（５）と前記第２　（５’　）の炉室がそれぞれ
   第１（１）と第２（１’）の炉容器内に設けられている
   ことと、前記の２つの炉容器の各が側壁に設けられてい
   る炉開口（１０，１０Ｍを有し、それにより２つの炉室
   （５、５’　）が前記誘導子の各の片側に配列されてい
   るが前記第１（５）と前記第２（５′）の炉室が前記炉
   開口（１０，１０’）と前記誘導子チャンネル（８，９
   ）とにより油圧的に相互に接続されていることに特徴を
   有する炉装置。 （６）特許請求の範囲第５項記載の炉装置において、前
   記第１（１）と前記第２（１’）の炉容器が、前記２つ
   の炉容器の相互間に延びて引張り力を伝達する複数の部
   材（１７，１８）により、前記誘導子（６）の各の一側
   に押し当てられることに特徴を有する炉装置。 （７）特許請求の範囲第５項記載の炉装置において、前
   記誘導子の中点を通り且つ前記誘導子チャンネル（８，
   ９）に横様に交さする仮想垂直平面（■−■）に関して
   実質上対称的であることに特徴を有する炉装置。 （８）特許請求の範囲第５項記載の炉装置において、前
   記炉容器（１，１’）の少くとも１つが、土壁部分に設
   けられて前記炉室の上方部分に油圧的に接続された、溶
   金のための口出し装置（２）を有していることに特徴を
   有する炉装置。 （９）特許請求の範囲第１項記載の炉装置において、前
   記第２の炉室（５′）が垂直仕切り（３０’）により、
   前記誘導子チャンネルに直接接続されている小区画（２
   ９）と、溶金のための口出し開口（３６）を前記炉室の
   底部付近に設けられている大区画（３０）とに分割され
   、前記第２炉室のカバー（２６）の付近において前記仕
   切り（３０′）かオーバ−フロウェッジ（３２）を設け
   られて、このオーバーフロウェッジを越えて溶金が前記
   小区画（２９）から前記大区画（３０）へ流れるように
   され、前記誘導子チャンネルから前記大区画への溶金の
   供給は前記、オーバーフロウェッジ（３２）を流れ越え
   且つ前記小区画（２９）を通つてのみ行われることに特
   徴を有する炉装置。 α０）特許請求の範囲第１項記載の炉装置において、前
   記２つの炉室の相互間のチャンネルの本数が少くとも４
   本、できれば少くとも６本であり、前記チャンネルが２
   または６対に分割され、各の１対が２相または多相の系
   統内に含くまれた１つの相により供給される一次巻線（
   １３’、　１３’、　１３”）とその磁心とを取囲んで
   いることに特徴を有する炉装置。 （１１）特許請求の範囲第１０項記載の炉装置において
   、別個な誘導子が多数の引張りポル）（４４）により互
   いに結合されていることに特徴を有する炉装置。 （ロ）特許請求の範囲第１項から第１１項までのいずれ
   か一項に記載されている炉装置において、室（１）の１
   つが口出し装置を設けられていることに特徴を有する戸
   袋ａｔ　ａ （１８）特許請求の範囲第１項から第１２項までのいず
   れか一項に記載されている炉装置において、前記誘導子
   ブロックが標準の大きさで提供され且つ各種の溶解能力
   を有する溶解装置を得るためモジュールシステムに組込
   まれるように企図されていることに特徴を有する炉装置
   。 ａ→　特許請求の範囲第２項記載の炉装置ａにおいて、
   前記熱源（２３’）が、前記誘導器がスイッチを切られ
   た後にも付活されることができることと、その最大電力
   が誘導子（６）の最大′電力より小さいが前記溶金を少
   くとも２４時間の間液体の状態に維持するには十分であ
   ることに特徴を有する炉装置。 （１５）　　特許請求の範囲第１項記載の炉装置におい
   て、前記第２の炉室（５′）の容積が前記第１の炉室（
   ５）の容積の少くとも２倍大きいことに特徴を有する炉
   装置。