JPH0253708B2 - - Google Patents

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JPH0253708B2
JPH0253708B2 JP11854287A JP11854287A JPH0253708B2 JP H0253708 B2 JPH0253708 B2 JP H0253708B2 JP 11854287 A JP11854287 A JP 11854287A JP 11854287 A JP11854287 A JP 11854287A JP H0253708 B2 JPH0253708 B2 JP H0253708B2
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JP
Japan
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chamber
melting
preheating
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gas
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JP11854287A
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Itaru Kobari
Takashi Kida
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TEII DEII II KK
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TEII DEII II KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/02Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey
    • F27B1/025Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey with fore-hearth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/0084Obtaining aluminium melting and handling molten aluminium
    • C22B21/0092Remelting scrap, skimmings or any secondary source aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

【発明の詳細な説明】 −産業上の利用分野− 本発明はアルミニウム等非鉄金属の溶解に用い
られる金属溶解炉に関し、特に、原料予熱塔を有
する金属溶解炉に関する。
−従来技術− 最近、アルミニウム等非鉄金属の溶解において
は、省エネルギの見地から原料を予熱して用いる
ようになつてきている。即ち、溶解炉に煙道を兼
ねた原料予熱塔を設け、同予熱塔内の原料冷材を
溶解に使用済みの排ガスで予熱する方法が行なわ
れているが、例えば、スクラツプ等の多量のアル
ミニウム原料を溶解処理する場合には、アルミニ
ウム集中溶解炉として第4図に示すような予熱塔
付き溶解炉が用いられている。
同第4図において、反射炉式の溶解炉Aはその
側部上方に同じ耐火煉瓦で構成した予熱塔Bを備
えている。この予熱塔Bは上部に原料装入口C及
び排気口Dを有し、溶解炉Aの原料装入部と煙道
を兼ねている。予熱塔Bの下部は溶解室Eを構成
し、同溶解室Eの側壁には溶解バーナFが備えら
れている。同溶解室Eと下部を連通する溶湯保持
室Gは上部炉体に保温バーナHを備え、さらに同
溶湯保持室Gに隣接して下部を連通して出湯室J
が設けられている。したがつて、原料装入口Cか
ら装入された原料スクラツプは予熱塔B内を上昇
する排ガスで予熱されながら降下し、溶解室Eに
至つて溶解バーナFで溶解され、その溶湯は溶湯
保持室Gにおいて保温バーナHで保温保持され、
さらに適宜書湯室Jから排出あるいは汲出され
る。
−発明が解決しようとする問題点− しかし、この溶解炉Aにおいては、溶解バーナ
Fによる高温の燃焼炎でもつて溶解室Eの原料溶
解を行ない、その余熱を有する排ガスをそのまま
予熱塔B内を上昇させて原料の予熱を行ない、そ
して排気口Dから排気するものであるが、原料の
溶解に際しては溶解バーナFの燃焼炎を直接予熱
原料に当てて溶解する。即ち、酸化雰囲気で原料
を溶解するものであるから、アルミニウムスクラ
ツプ等の酸化性が強くかつ原料表面積の大きい原
料では酸化率が高く、原料の溶解歩留りは著しく
低い。さらに、予熱塔B内における排ガスの通路
には偏よりがあり、その通路付近のみが局部的に
過熱されるので、熱ガスの吹抜けを生じ易い。し
たがつてこの場合、予熱塔B内において、原料の
有効伝熱面積の減少、熱回収率の急速低下等の著
しい熱エネルギ損失と共に、局部的な原料過熱に
よる金属の酸化損失及び蒸発損失が発生する。
−発明の目的− 本発明の目的は、排ガス流を利用する原料予熱
機構を備える溶解炉において、溶解バーナの燃焼
炎を原料を直接当てることなく原料を非酸化性雰
囲気で溶融し、さらに原料予熱塔内を通る排ガス
の偏流を防ぐことによつて熱エネルギの有効利用
を図ると共に原料の溶解歩留りを向上させるにあ
る。
−発明の構成− この目的を達成するため、本発明は、予熱塔を
備える非鉄金属溶解炉において、前記予熱塔の下
部に溶解室を設け、前記予熱塔に隣接し下部が前
記溶解室に連通しかつ燃焼ガスをつくるバーナを
上部炉体に取付けた燃焼室を設けるとともに、前
記予熱塔内予熱室と前記溶解室との間に略均等に
分散した複数の開口を構成しかつ前記予熱塔内の
原料を保持する保持部材を含むガス分散機構を前
記溶解室に設けることを提案するものである。
−実施例− 以下、第1図及び第2図について本発明の溶解
炉を説明する。
架台床1上に構築された溶解炉2は炉体の略中
央部に煙道を兼ねた原料予熱塔3を有している。
同予熱塔3は予熱室4の上部に原料装入口を兼ね
たフード5を備え、同フード5を通じて排ガスは
ダクト6へ排出される。原料は適当な容器7に入
れられフード5近傍に持上げられ、同フード5の
1側面に取付けたフードドア8の開操作(両方向
矢印×で示す)に連動されて予熱室4内に装入さ
れる。
予熱室4の下方は溶解室9をなし、同溶解室は
詳細を後述するガス分散機構10を備える。
予熱室4に隣接して燃焼室11が設けられる
が、同燃焼室11の上部炉体には燃焼バーナ12
が下向きに取付けられる。また、予熱室4及び溶
解室9を狭んで前記燃焼室11とは反対の側に隣
接して溶湯保持室13が設けられ、同溶湯保持室
13の上部炉体には保温バーナ14が下向きに取
付けられる。さらに同溶湯保持室13には隣接し
て上部を開放した書湯室15が設けられ、前記燃
焼室11、溶解室9、溶湯保持室13及び書湯室
15はそれぞれの下部で連通している。
前記の溶解室9に設けられるガス分散機構10
は第2図に拡大斜視図として示したようにセラミ
ツク材を格子積みした構成をなしている。即ち、
燃焼室11から溶湯保持室13に向う方向に平行
に互いに間隔をもつて並ぶ複数の衝壁16が溶解
室9内に固定され、その間隙空間が燃焼ガス及び
溶湯の流路をなしている。そして、これらの衝壁
16の上面に予熱室4の下部を塞ぐ形の位置に角
形断面図の長い複数の保持部材17が衝壁16の
長さ方向と直交する向きに互に間隔をあけて載置
される。これらの保持部材17は衝壁16に載置
されるとともに、その両端を炉壁の棚部(図示せ
ず)に保持され、溶解炉2の点検窓(図示せず)
より容易に取付け・取外しができるようにされて
いる。この構成により、衝壁16と保持部材17
によつて予熱室4と溶解室9間に略均等に分散し
た燃焼ガス用の複数の開口18が形成されるとと
もに、予熱室4内の原料アルミニウムスクラツプ
等が保持される。衝壁16及び保持部材17は耐
熱強度のあるセラミツク材で成形されたものであ
る。
さらに、第1図の溶解炉2においては、原料予
熱室4の上文側壁にガス排出口19を穿ち、これ
に排ガス分岐管20を取付け、同排ガス分岐管2
0をバルブ21及びフアン22を経由させて燃焼
室11内上部に開口させてある。
本発明実施例の溶解炉2は以上のように構成さ
れており、燃焼室11において燃焼バーナ12で
燃料を燃焼することによつて高温の燃焼ガスがつ
くられ、同燃焼ガスは図示矢印Y1のように溶解
室9に至り、さらに矢印Y2のようにガス分散機
構10の衝壁16と保持部材17との組合せで形
成された開口18を経て予熱室4内に進入する。
装入された予熱室4内のアルミニウム原料は前記
のガス分散機構10上に保持され、前記の燃焼ガ
ス及び同燃焼ガスによつて加熱されたガス分散機
構10との接触により溶解しあるいは半溶解の状
態で衝壁16間に落下し完全な溶湯になる。
この場合、原料アルミニウムを溶解するのは酸
化性炎ではなく、燃焼済みの非酸化性の熱雰囲気
ガスであるから、溶解に際しての原料の酸化損耗
はほとんどない。従来の一般アルミニウム溶解炉
における原料溶解歩留りが約97〜98%であるのに
比べ、本発明の実施例の場合においては、約99.5
%以上の溶解歩留りが得られている。前記のアル
ミニウム原料を溶解した熱ガスは排ガスとして上
昇し、予熱室4内の原料を予熱するが、溶解室9
の部分において850〜1000℃の温度を示す熱ガス
の場合、充填された予熱室4内の原料を予熱した
あとのフード5内における排ガス温度は200〜270
℃で熱エネルギが原料予熱用に均等かつ有効に利
用されたことがわかる。
なお、本発明において、予熱済みの排ガスの一
部を予熱室4上部のガス排出口19から排ガス分
岐管20を経て燃焼室11に循環されることによ
り、燃焼ガスの温度をさらに安定させ、炉況安定
と熱エネルギの節減を図ることができて有利であ
る。この場合フード5あるいはダクト6の排ガス
温度を測定し、これに連動させて排ガス分岐管2
0のバルブ21の開閉を行なう簡単な操作で熱ガ
ス温度は容易に安定する。
本発明におけるガス分散機構は、第2図示実施
例のものに限らず、第3図示実施例のものも用い
られる。第3図aに図示のものは、耐熱材料で成
形製造した複数の角柱材23を保持部材として整
列的に材立させてなるガス分散機構で、その上面
において原料を保持し、各柱間の空間をガス通路
及び溶湯流路となすものであり、原料が保持され
た状態で各柱間間隙の上部は実質的な開口を形成
する。流路の自由度から、例えば溶湯保持室が予
熱塔を狭んで燃焼室と鈎形に配置されコンパクト
にまとめられた構成の溶解炉において用いられ得
る。前記角柱は丸柱であつてもよい。第3図b図
示のものは同じく溶湯流路の自由度を大きくした
もので格子状に組合わされた保持材24は炉壁の
棚段に保持されるが、適宜柱材で下部を支持され
る。
本溶解炉は重油及びガス燃料の両用に適用可能
であり、また多量のスクラツプ等を溶解処理する
集中溶解炉としても、あるいはダイカスト工場等
において少量宛溶湯を汲上げ使用するための手許
炉としても利用できる。
−発明の効果− 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、溶解原料に酸化燃焼炎を当てることなく、新
たに設けた燃焼室において生成させた熱ガスで原
料を溶解させるようにしたから、原料の溶解損失
がほとんどなくなり、予熱塔下部の溶解室にガス
分散機構を設けて予熱ガス流の偏流をなくしたか
ら、熱の有効利用が図られ、予熱段階における原
料の局部過熱による原料の酸化損失や蒸発損失が
防止されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の予熱塔付き溶解炉の
縦断面図、第2図は第1図の溶解炉に組込まれた
ガス分散機構の拡大斜視図、第3図a及びbはそ
れぞれ本発明の溶解炉に組込まれるガス分散機構
の別の実施例を示す斜視図、第4図は従来例の予
熱塔付き溶解炉の縦断面図である。 2……溶解炉、3……予熱塔、4……予熱室、
9……溶解室、10……ガス分散機構、11……
燃焼室、12……燃焼バーナ、17……保持部
材、18……開口、20……排ガス分岐管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 予熱塔を備える非鉄金属溶解炉において、前
    記予熱塔の下部に溶解室を設け、前記予熱塔に隣
    接し下部が前記溶解室に連通しかつ燃焼ガスをつ
    くるバーナを上部炉体に取付けた燃焼室を設ける
    とともに、前記予熱塔内予熱室と前記溶解室との
    間に略均等に分散した複数の開口を構成しかつ前
    記予熱塔内の原料を保持する保持部材を含むガス
    分散機構を前記溶解室に設けたことを特徴とする
    非鉄金属溶解炉。 2 前記予熱塔からの原料予熱排ガスの一部を前
    記燃焼室に循環させる排ガス分岐管を設けたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の非鉄金
    属溶解炉。
JP62118542A 1987-05-15 1987-05-15 非鉄金属溶解炉 Granted JPS63282484A (ja)

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JP62118542A JPS63282484A (ja) 1987-05-15 1987-05-15 非鉄金属溶解炉
US07/107,648 US4824364A (en) 1987-05-15 1987-10-09 Non-ferrous metal smelting furnace

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JP62118542A JPS63282484A (ja) 1987-05-15 1987-05-15 非鉄金属溶解炉

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JPS63282484A JPS63282484A (ja) 1988-11-18
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