JPH0339236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属材料の溶解装置に係り、特に水平
方向に延びる予熱煙道を有し、該予熱煙道内に
て、所定大きさの略直方体形状の金属溶解材料を
溶解室からの排ガスによつて予熱せしめるように
した溶解装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for melting metal materials, and in particular has a preheating flue extending in the horizontal direction, and melts a metal melting material having a predetermined size and approximately rectangular parallelepiped shape in the preheating flue. This invention relates to a melting device that is preheated by exhaust gas from a chamber.

従来から、垂直方向に延びる溶解室を設けた金
属材料の溶解装置として、所謂タワーメルター等
と称されている竪形炉が知られている。そして、
このような溶解装置は、「Al−ある」、第27〜32
頁（1982年３月号）、「MODERN METALS」、
Vol.38、No.11、P.76（1982）等に明らかにされて
いる如く、一般に、垂直方向に設けられた円筒状
の炉体を有し、該炉体の上端開口部に設けられた
炉蓋を開いて、、所定の装入機から、溶解すべき
金属材料が投入せしめられるようになつており、
そして該炉体内に投入された金属材料は、該炉体
内を漸次降下する間に予熱され、更に該炉体の下
部に設けられたバーナによる加熱によつて溶解せ
しめられて、該炉体の下部に連設された保持室に
収容せしめられるようになつている。 2. Description of the Related Art Vertical furnaces, such as so-called tower melters, have been known as apparatuses for melting metal materials having a vertically extending melting chamber. and,
Such melting equipment is "Al-Aru", No. 27-32
Page (March 1982 issue), "MODERN METALS",
As disclosed in Vol. 38, No. 11, P. 76 (1982), etc., it generally has a cylindrical furnace body installed in the vertical direction, and the furnace body is installed at the upper end opening of the furnace body. The furnace lid is opened and the metal material to be melted is charged from a designated charging machine.
The metal material introduced into the furnace body is preheated as it gradually descends through the furnace body, and is further melted by heating by a burner installed at the bottom of the furnace body. It is designed to be housed in a holding chamber connected to the.

すなわち、垂直方向に立設された炉体内におい
ては、上方から投入される金属材料は、先に投入
された下方の金属材料がバーナにて順次加熱、溶
解せしめられるに従つて、漸次下降させられ、そ
してその下降中において、該炉体内を上方に向か
つて流れるバーナの排ガスによつて、かかる金属
材料が予熱せしめられるものであるところから、
それが炉体の下部に到達した時には、半溶融状態
となつており、バーナによつて溶易に溶解せしめ
られ得るようになつているのである。 In other words, in a vertically erected furnace, metal materials introduced from above are gradually lowered as the lower metal materials introduced first are sequentially heated and melted by burners. During the descent, the metal material is preheated by the burner exhaust gas flowing upward in the furnace body.
When it reaches the lower part of the furnace body, it is in a semi-molten state and can be easily melted by the burner.

しかしながら、このような溶解装置において、
溶解せしめられる金属材料として、略直方体形状
の金属溶解材料、例えば長手形状の略角型の金属
地金を水平方向に配列しつつ、複数段に積み重ね
てなる積載ブロツク等が用いられる場合にあつて
は、そのような金属溶解材料と炉内壁との間に隙
間が生じ易く、そしてそのような隙間を通つて高
温の排ガスが炉の上方に吹き抜ける、所謂シヨー
トパス現象が生じ、これによつてかかる排ガスの
熱を材料予熱に有効に利用し得ない問題を内在し
ている。また、炉内への材料装入直後には、その
ような隙間が少なくても、装入後の時間経過と共
に材料が溶け始め、炉内壁と材料との間の隙間が
大きくなつて、材料予熱効果が低下することとな
るのである。 However, in such a melting device,
When the metal material to be melted is a generally rectangular parallelepiped-shaped metal melting material, for example, a loading block consisting of longitudinal, substantially square metal ingots arranged horizontally and stacked in multiple tiers, etc. is used. In this case, a gap is likely to be formed between the molten metal material and the inner wall of the furnace, and a so-called short pass phenomenon occurs in which high-temperature exhaust gas blows upward through the furnace. There is an inherent problem that the heat cannot be used effectively for material preheating. In addition, even if such a gap is small immediately after charging the material into the furnace, the material begins to melt as time passes after charging, and the gap between the furnace inner wall and the material becomes larger, causing material preheating. This results in a decrease in effectiveness.

一方、このような予熱部を溶解部に対して垂直
方向に連設した構造の装置に代えて、溶解室から
導かれる高温の排ガスを水平方向に導く横煙道を
設け、そのような横煙道内において、所定の溶解
材料を予熱せしめる構造のものも考えられるが、
この方式とても、金属溶解材料と煙道内壁、特に
煙道天井部との間の隙間の存在による排ガスのシ
ヨートパスの問題、ひいては予熱効果乃至は熱交
換効率の低下の問題は、充分に解決され得ていな
いのである。 On the other hand, instead of a device with a structure in which the preheating section is connected vertically to the melting section, a horizontal flue is installed to guide the high-temperature exhaust gas led from the melting chamber in a horizontal direction. It is conceivable to have a structure that preheats the specified melting material in Hokkaido, but
This method can sufficiently solve the short path problem of exhaust gas due to the existence of gaps between the metal melting material and the flue inner wall, especially the flue ceiling, and the problem of reduced preheating effect or heat exchange efficiency. It is not.

しかも、この横煙道による予熱方式にあつて
は、金属溶解材料自体に材料ロツト間で大小があ
り、その形状が変化するところから、横煙道に装
入された金属溶解材料と煙道内壁面との間の隙間
を、常に高い熱効率を得るべく、可及的に小さく
維持することができず、そのためにかかる金属溶
解材料の直方体形状の大小に従つて、そのような
隙間の大小が生じて、材料予熱効果が上下し、安
定しない問題がある。 Moreover, in this preheating method using the horizontal flue, the molten metal material itself has different sizes and shapes depending on the material lot, so the molten metal material charged into the horizontal flue and the inner wall surface of the flue It is not possible to keep the gap between the two metals as small as possible in order to always obtain high thermal efficiency, and for this reason, the size of the gap occurs depending on the size of the rectangular parallelepiped shape of the metal melting material. , there is a problem that the material preheating effect fluctuates and is not stable.

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その目的とするとこ
ろは、溶解室からの高温の排ガスを水平方向に導
く横煙道を有し、かかる横煙道内を移動せしめら
れる金属溶解材料を、前記排ガスにて予熱せしめ
るようにした溶解装置において、かかる金属溶解
材料の予熱効果を高め、投入エネルギーの有効利
用を図るようにすることにある。 The present invention has been made against this background, and its object is to have a horizontal flue that guides high-temperature exhaust gas from the melting chamber in a horizontal direction. The object of the present invention is to improve the preheating effect of the metal molten material and to effectively utilize input energy in a melting device that uses the exhaust gas to preheat the metal molten material that is moved within the road.

すなわち、本発明は、かかる目的を達成するた
めに、所定大きさの略直方体形状の金属溶解材料
を投入し、バーナによつて直接に溶解せしめるよ
うにした、垂直方向下方に延びる溶解室と、該溶
解室が前方端部の床面に開口させられており、且
つ該溶解室からの高温の排ガスが通過せしめられ
る、水平方向に延びる予熱煙道とを有し、該予熱
煙道内を移動せしめられる前記金属溶解材料を、
前記溶解室から導かれる排ガスによつて所定の温
度に予熱せしめるようにした溶解装置において、
前記予熱煙道の天井部を含む少なくとも１箇所
に、該予熱煙道の壁部から該予熱煙道を横切る方
向に前記金属溶解材料に向かつて突き出されて、
該材料と該煙道内面との間の隙間を所定長さに亘
つて閉塞し、かかる隙間を通過する排ガスの流れ
を遮る進退可能なダンパ部材と、該ダンパ部材を
進退せしめる作動装置とを有するダンパ装置を、
設けたのである。 That is, in order to achieve such an object, the present invention includes a melting chamber extending vertically downward into which a metal melting material having a predetermined size and a substantially rectangular parallelepiped shape is charged and directly melted by a burner; The melting chamber is opened to the floor surface at the front end, and has a preheating flue extending in the horizontal direction through which high-temperature exhaust gas from the melting chamber passes, and the melting chamber is made to move within the preheating flue. The metal melting material is
In a melting device that is preheated to a predetermined temperature by exhaust gas led from the melting chamber,
protruding from the wall of the preheating flue toward the metal melting material in a direction across the preheating flue at at least one location including the ceiling of the preheating flue;
A damper member that can move forward and backward to close a gap between the material and the inner surface of the flue over a predetermined length and block the flow of exhaust gas passing through the gap, and an actuation device that moves the damper member back and forth. damper device,
It was established.

以下、本発明を更に具体的に明らかにするため
に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

まず、第１図において、本発明に従う溶解装置
２は、上方に位置して水平方向に延びる予熱室と
しての予熱煙道４を有し、またこの予熱煙道４の
前方端部において、その床部に開口する垂直方向
下方に延びる溶解室６を有すると共に、該溶解室
６の下端部に連設されて、水平方向に延びる保持
室８を有している。そして、予熱煙道４の入口部
には、昇降可能にチヤージ扉１０が設けられ、シ
リンダ１２による昇降作動によつて、かかる予熱
煙道４の入口開口部が開閉せしめられるようにな
つている一方、かかるチヤージ扉１０の開放によ
り、装入機１４から所定大きさの略直方体形状の
金属溶解材料１６が、予熱煙道４内に装入せしめ
られるようになつている。なお、かかる予熱煙道
４の入口部に近接して、その側壁部の下部には、
排ガスを排出するための排出口１８が設けられて
いる。 First, in FIG. 1, the melting device 2 according to the invention has a preheating flue 4 as a preheating chamber located above and extending horizontally, and at the front end of the preheating flue 4, It has a dissolution chamber 6 which extends vertically downward and opens at the bottom, and a holding chamber 8 which is connected to the lower end of the dissolution chamber 6 and extends horizontally. A charge door 10 is provided at the entrance of the preheating flue 4 so that it can be raised and lowered, and the entrance opening of the preheating flue 4 is opened and closed by the raising and lowering operation of the cylinder 12. By opening the charge door 10, a metal molten material 16 having a predetermined size and approximately rectangular parallelepiped shape is charged from the charging machine 14 into the preheating flue 4. In addition, in the vicinity of the entrance part of the preheating flue 4, at the lower part of the side wall part,
An outlet 18 is provided for discharging exhaust gas.

また、溶解室６には、前記予熱煙道４内を排ガ
スによつて予熱されつつ前方に間欠的に押動せし
められた金属溶解材料１６が、該予熱煙道４の前
方端部から実質的に横転した状態において落下せ
しめられ、そしてそのような落下した金属溶解材
料１６が、その下部に設けられたバーナ（図示せ
ず）によつて溶解せしめられるようになつてい
る。そして、この溶解室６内において生じた排ガ
スは、金属溶解材料１６の進行方向とは逆方向に
導かれて、予熱煙道４内を通り、排ガス排出口１
８から外部に排出せしめられるようになつている
のである。 Further, in the melting chamber 6, the metal melting material 16, which is intermittently pushed forward while being preheated by the exhaust gas inside the preheating flue 4, is substantially disposed from the front end of the preheating flue 4. The metal molten material 16 is allowed to fall in an overturned state, and the fallen metal molten material 16 is melted by a burner (not shown) provided at the bottom thereof. The exhaust gas generated in the melting chamber 6 is guided in a direction opposite to the traveling direction of the metal melting material 16, passes through the preheating flue 4, and passes through the exhaust gas outlet 1.
It is designed so that it can be discharged to the outside from 8.

なお、保持室８には、前記溶解室６にて溶解し
て得られる金属溶湯２０が導かれるようになつて
おり、また該保持室８内に収容、保持された金属
溶湯２０は、図示しない適当なバーナ装置等によ
つて保温されるようになつている。 The molten metal 20 obtained by melting in the melting chamber 6 is introduced into the holding chamber 8, and the molten metal 20 accommodated and held in the holding chamber 8 is not shown. It is designed to be kept warm by a suitable burner device or the like.

そして、このような溶解装置２においては、本
発明に従つて、その予熱煙道４部分に、第一及び
第二のダンパ装置２２及び２４がそれぞれ設けら
れているのである。 In such a melting device 2, according to the present invention, first and second damper devices 22 and 24 are respectively provided in the preheating flue 4 portion.

このような第一及び第二のダンパ装置２２及び
２４については、第２図〜第４図に詳しく示され
ている。すなわち、第一のダンパ装置２２は、第
２図及び第３図から明らかなように、予熱煙道４
の天井壁を貫通して内部に突き出されるダンパ部
材としての耐熱性の遮蔽板２６とこれを進退せし
める作動装置としてのシリンダ２８にて構成され
た天井部ダンパ装置３０と、同様に、耐熱性の遮
蔽板３２とそれを進退せしめるシリンダ３４から
構成される、予熱煙道４の両側壁を貫通して設け
られた側壁部ダンパ装置３６，３６にて構成され
ている。しかも、この第一のダンパ装置２２の天
井部ダンパ装置３０と側壁部ダンパ装置３６と
は、第２図に示されるように、予熱煙道４の延び
る方向に、即ち金属溶解材料１６の進行方向にお
いてやや位置をずらした状態において設けられて
いる。 Such first and second damper devices 22 and 24 are shown in detail in FIGS. 2-4. That is, as is clear from FIGS. 2 and 3, the first damper device 22 is connected to the preheating flue 4.
The ceiling damper device 30 is composed of a heat-resistant shielding plate 26 as a damper member that penetrates the ceiling wall and is protruded into the interior, and a cylinder 28 as an actuating device for moving the shielding plate 26 forward and backward. The preheating flue 4 is composed of a shielding plate 32 and a cylinder 34 for moving the shielding plate 32 forward and backward. Moreover, the ceiling damper device 30 and the side wall damper device 36 of the first damper device 22 are arranged in the direction in which the preheating flue 4 extends, that is, in the direction in which the molten metal material 16 travels, as shown in FIG. It is installed in a slightly shifted position.

また、かかる予熱煙道４の延びる方向におい
て、上記第一のダンパ装置２２とは所定の距離を
隔てて、第二のダンパ装置２４が設けられてお
り、このダンパ装置２４は、第２図及び第４図に
示されるように、上記第一のダンパ装置２２にお
ける天井部ダンパ装置３０と同様に、予熱煙道４
の天井部を貫通して内部に突出せしめられ得る遮
蔽板３８とシリンダ４０にて構成されている。 Further, in the direction in which the preheating flue 4 extends, a second damper device 24 is provided at a predetermined distance from the first damper device 22, and this damper device 24 is arranged as shown in FIG. As shown in FIG. 4, like the ceiling damper device 30 in the first damper device 22, a preheating flue 4
It is composed of a shielding plate 38 and a cylinder 40 that can penetrate the ceiling and protrude into the interior.

従つて、かくの如きダンパ装置２２，２４を設
けた予熱煙道４内に装入機１４から所定の矩形の
金属溶解材料１６が順次に装入され、かかる煙道
４内を押動せしめられる一方、溶解室６から導か
れる高温の排ガスによつて該金属溶解材料１６が
予熱せしめられるに際して、かかる金属溶解材料
１６と予熱煙道４の内壁面との間に生じる隙間、
即ち主として、該金属溶解材料１６の上面と予熱
煙道４の天井部内壁面との間の隙間や、該金属溶
解材料１６の側面と予熱煙道４の側壁内面との隙
間から逃げる（シヨートパスする）排ガスは、か
かる第一及び第二のダンパ装置２２及び２４の存
在によつて、効果的に遮断されることとなつたの
である。 Therefore, a predetermined rectangular molten metal material 16 is sequentially charged from the charging machine 14 into the preheating flue 4 provided with such damper devices 22 and 24, and is pushed through the flue 4. On the other hand, when the metal molten material 16 is preheated by the high temperature exhaust gas led from the melting chamber 6, a gap is formed between the metal molten material 16 and the inner wall surface of the preheating flue 4,
That is, the metal mainly escapes from the gap between the upper surface of the metal molten material 16 and the inner wall surface of the ceiling of the preheating flue 4, and the gap between the side surface of the metal molten material 16 and the inner surface of the side wall of the preheating flue 4. Exhaust gas is effectively blocked by the presence of the first and second damper devices 22 and 24.

すなわち、予熱煙道４内に存在する金属溶解材
料１６に対して、それぞれのダンパ装置２２，２
４のシリンダ２８，３４，４０による遮蔽板２
６，３２，３８の突き出しにより、前述した如き
金属溶解材料１６と予熱煙道４との間の隙間が効
果的に解消されることとなり、以てそれらの隙間
を通じて、排ガスが直接に（ストレート）に予熱
煙道４の入口部側の排ガス排出口１８に導かれる
ことが阻止されるのであり、これによつて予熱煙
道４内において、高温の排ガスと金属溶解材料１
６との接触が有効に行なわれ得て、その予熱効率
（熱交換率）を著しく高め得るのである。 That is, each damper device 22, 2
Shielding plate 2 by four cylinders 28, 34, 40
6, 32, and 38, the gap between the metal melting material 16 and the preheating flue 4 as described above is effectively eliminated, so that the exhaust gas is directly (straight) through these gaps. This prevents the high-temperature exhaust gas from being introduced to the exhaust gas outlet 18 on the inlet side of the preheating flue 4, thereby preventing the high-temperature exhaust gas and the metal molten material 1 from being introduced into the preheating flue 4.
6 can be effectively carried out, and the preheating efficiency (heat exchange rate) can be significantly increased.

なお、このように予熱煙道４内において直進す
る排ガスは、それぞれの隙間において遮蔽板３
８，３２，２６にて遮られることとなるが、それ
ら遮蔽板に遮られた排ガスは、そのような遮蔽板
の存在しない空間を通るようになり、これによつ
て該予熱煙道４内における排ガスの通路はジグザ
グとなつて、金属溶解材料１６との間の有効な熱
交換が達成されることとなるのである。 In addition, the exhaust gas that goes straight in the preheating flue 4 in this way passes through the shielding plate 3 in each gap.
8, 32, and 26, the exhaust gas blocked by these shielding plates will pass through a space where such shielding plates do not exist, and thereby the exhaust gas in the preheating flue 4 will be blocked. The passage of the exhaust gas is zigzag, and effective heat exchange with the molten metal material 16 is achieved.

また、かかる予熱煙道４に設けられた各ダンパ
装置２２，３０，３６，３６や２４にあつては、
その遮蔽板２６，３２，３２，３８が何れも各シ
リンダ２８，３４，３４，４０にて進退可能とさ
れているところから、第２図に示される如く、装
入材料ロツトの大小に従つて金属溶解材料１６の
形状が変化した場合にあつても、従つて該金属溶
解材料１６の上方の隙間や左右、側方の隙間等が
変化した場合にあつても、それらの隙間を有効に
遮断することが可能である。要するに、それぞれ
の遮蔽板２６，３２，３２，３８は、金属溶解材
料１６の大小に応じて、該材料１６に接触するま
で、それぞれのシリンダ２８，３４，３４，４０
にて前進せしめられ、該材料１６に所定の押圧力
をもつて押圧せしめられるようになつているので
ある。尤も、そのような押圧力は、かかる金属溶
解材料１６の材料形状が変形しないような力とさ
れていることは、言うまでもないところである。 In addition, regarding each damper device 22, 30, 36, 36 and 24 provided in the preheating flue 4,
Since the shielding plates 26, 32, 32, and 38 are all movable in the respective cylinders 28, 34, 34, and 40, as shown in FIG. Even if the shape of the molten metal material 16 changes, and accordingly, even if the gap above the molten metal material 16 or the gaps on the left, right, side, etc. change, these gaps can be effectively blocked. It is possible to do so. In short, each of the shielding plates 26, 32, 32, 38, depending on the size of the metal melting material 16, moves the cylinders 28, 34, 34, 40 until it comes into contact with the metal molten material 16.
The material 16 is moved forward and pressed against the material 16 with a predetermined pressing force. However, it goes without saying that such a pressing force is such that the shape of the melted metal material 16 is not deformed.

さらに、このようなダンパ装置２２，２４にお
けるそれぞれの遮蔽板２６，３２，３２，３８
は、金属溶解材料１６が押動せしめられる時、即
ち予熱煙道４の入口部から、装入機１４にて新し
く金属溶解材料１６が装入せしめられる時には、
一般に第１図に示される如く後退せしめられて、
金属溶解材料１６に干渉して、かかるダンパ装置
２２，２４の破損を招かないように配慮されてい
る。なお、このダンパ装置２２，２４の破損を防
止するための、材料装入直前における遮蔽板２
６，３２，３２，３８の後退及び装入直後におけ
る遮蔽板２６，３２，３２，３８の前進に関する
制御は、装入機１４の作動信号と連動させて行な
われることとなる。 Furthermore, each of the shielding plates 26, 32, 32, 38 in such damper devices 22, 24
When the molten metal material 16 is pushed, that is, when the molten metal material 16 is newly charged by the charging machine 14 from the entrance of the preheating flue 4,
Generally, it is retracted as shown in FIG.
Care is taken not to interfere with the molten metal material 16 and cause damage to the damper devices 22, 24. In addition, in order to prevent damage to the damper devices 22 and 24, the shielding plate 2 is installed immediately before material charging.
Control regarding the retreat of the shielding plates 26, 32, 32, 38 and the advancement of the shielding plates 26, 32, 32, 38 immediately after charging is performed in conjunction with the operation signal of the charging machine 14.

また、上記実施例のダンパ装置２２，２４にあ
つては、それぞれの遮蔽板２６，３２，３２，３
８の先端部分には、所定厚さの耐熱性クツシヨン
部４２，４４，４４，４６が設けられており、こ
のクツシヨン部４２，４４，４４，４６によつ
て、金属溶解材料１６との間における隙間が可及
的に小さくなるようにされているのである。 In addition, in the damper devices 22, 24 of the above embodiments, each of the shielding plates 26, 32, 32, 3
8 are provided with heat-resistant cushion parts 42, 44, 44, and 46 of a predetermined thickness, and these cushion parts 42, 44, 44, and 46 are provided with heat-resistant cushion parts 42, 44, 44, and 46. The gap is made as small as possible.

ところで、このような溶解装置２の予熱煙道４
内に装入されて、予熱せしめられる金属溶解材料
１６としては、所定大きさの略直方体形状を為す
ものであれば、何れの材料も使用され得るもので
あるが、特に本発明にあつては、そのような材料
１６は、例えば第５図ａ及びｂに示されるよう
に、長手形状の略角型の金属地金４８を水平方向
に配列しつつ、複数段（ここでは６段、但し最下
部の４本の金属地金４８にて構成される段部は含
まれていない）に積み重ねることによつて構成さ
れた積載ブロツクであることが望ましく、またそ
のような積載ブロツクは、一般に上下の隣接する
各段部を構成する金属地金４８が互いに略直角方
向に交差するようにして積み重ねられているので
ある。このような積載ブロツクからなる金属溶解
材料１６は、予熱煙道４の前方端部から押し出さ
れることによつて横倒し状態で落下せしめられ、
それによつて第１図に示される如く、各金属地金
４８がバラバラの状態となつて溶解室６内に分散
せしめられるところから、それらの溶解操作を有
利に行ない得るのである。 By the way, the preheating flue 4 of such a melting device 2
As the molten metal material 16 that is charged into the molten metal and preheated, any material can be used as long as it has a substantially rectangular parallelepiped shape of a predetermined size. As shown in FIGS. 5a and 5b, for example, such a material 16 is made by arranging elongated, substantially rectangular metal base metals 48 in the horizontal direction in a plurality of stages (six stages in this case, however, the highest It is preferable that the loading block be configured by stacking the four metal base metals 48 (not including the stepped portion at the bottom), and such a loading block is generally constructed by stacking the upper and lower layers. The metal base metals 48 constituting the adjacent step portions are stacked so as to intersect with each other at substantially right angles. The molten metal material 16 made up of such a loading block is pushed out from the front end of the preheating flue 4 and falls on its side.
As a result, as shown in FIG. 1, the metal ingots 48 are separated into pieces and dispersed in the melting chamber 6, so that the melting operation can be carried out advantageously.

また、ここに例示された金属地金１６を構成す
る金属地金４８は、第６図ａ，ｂ及びｃに示され
る如く、その長手方向の大部分において、全体と
して略台形形状の横断面を有しており、それら複
数本の金属地金４８が、第５図ｂに示される如
く、それぞれの段部において、互いに上下方向が
逆方向となるように交互に組み合わされて、互い
に平行に配列されているのである。 Further, as shown in FIGS. 6a, b, and c, the metal base metal 48 constituting the metal base metal 16 illustrated here has an approximately trapezoidal cross section as a whole in most of its longitudinal direction. As shown in FIG. 5b, the plurality of metal base metals 48 are alternately combined and arranged in parallel to each other so that the vertical directions are opposite to each other at each step. It is being done.

なお、このような金属地金４８は、所謂ピツグ
（pig）等と称されるものであつて、その形状とし
ては、第５図及び第６図に示されるものが最も一
般的であるが、また良く知られているように、矩
形等の他の横断面形状のものであつても、何等差
支えなく、更にそのような金属地金４８の積重ね
構造にあつても、例示の如き構造の他に、各種の
形態において上下方向に複数段に積み重ねられ
て、以て略直方体形状の溶解材料として、予熱煙
道４内に装入され、本発明に従つて予熱せしめら
れるのである。 Incidentally, such a metal base metal 48 is called a pig, etc., and the shape shown in FIGS. 5 and 6 is the most common shape. Furthermore, as is well known, there is no problem with other cross-sectional shapes such as rectangular shapes, and furthermore, even with such a stacked structure of metal ingots 48, other than the illustrated structure, there is no problem. The molten material is stacked vertically in a plurality of tiers in various forms, and then charged into the preheating flue 4 as a substantially rectangular molten material and preheated according to the present invention.

また、第７図〜第１０図には、前述のダンパ装
置２２，２４における天井部ダンパ装置３０及び
側壁部ダンパ装置３６の変形例が、それぞれ示さ
れている。 Further, FIGS. 7 to 10 show modified examples of the ceiling damper device 30 and the side wall damper device 36 in the damper devices 22 and 24 described above, respectively.

すなわち、そこにおいて、天井部ダンパ装置３
０は、第７図及び第８図に示されるように、予熱
煙道４に気密に取り付けられたダンパケーシング
５０内に収容される遮蔽板２６を有し、この遮蔽
板２６がシリンダ２８にてワイヤ５２を介して上
下方向に昇降せしめられる昇降枠体５４に取り付
けられている。そして、矩形の予熱煙道４の内面
横幅に略等しい幅をもつて、かかる遮蔽板２６
が、該昇降枠体５４にて上下方向に昇降せしめら
れるようになつているのである。 That is, there, the ceiling damper device 3
0 has a shielding plate 26 housed in a damper casing 50 airtightly attached to the preheating flue 4, as shown in FIGS. It is attached via a wire 52 to an elevating frame 54 that can be moved up and down in the vertical direction. The shielding plate 26 has a width approximately equal to the width of the inner surface of the rectangular preheating flue 4.
However, it can be raised and lowered in the vertical direction by the lifting frame 54.

また、側壁部ダンパ装置３６は、第９図及び第
１０図に示されるように、予熱煙道４の床面から
所定高さで予熱煙道４内に突出せしめられる遮蔽
板３２が、該予熱煙道４に設けられたダンパケー
シング５６内に収容された構造を有しており、そ
して該ダンパケーシング５６を貫通して設けられ
た作動枠体５８が、シリンダ３４にて、第９図に
おいて左右方向に移動せしめられることにより、
遮蔽板３２は予熱煙道４内に突出せしめられ、或
いはそれから退避せしめられて、その床面から所
定高さ範囲にわたつて、金属溶解材料１６との間
の隙間を遮るようになつている。 Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the side wall damper device 36 includes a shielding plate 32 that protrudes into the preheating flue 4 at a predetermined height from the floor surface of the preheating flue 4. It has a structure housed in a damper casing 56 provided in the flue 4, and an operating frame 58 provided through the damper casing 56 is connected to the cylinder 34 on the left and right sides in FIG. By being forced to move in the direction,
The shielding plate 32 is made to protrude into the preheating flue 4 or to be retracted therefrom, so as to cover a gap between the preheating flue 4 and the molten metal material 16 over a predetermined height range from the floor surface.

以上、図面に例示の具体例について詳細に説明
してきたが、本発明は、かかる例示の具体例並び
にそれに付随した説明にのみ限定して解釈される
ものでは決してなく、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて、本発明
には種々なる変更、修正、改良等を加え得ること
は、言うまでもないところであり、本発明は、そ
のような実施形態のものをも含むことを意図する
ものである。 Although the specific examples illustrated in the drawings have been described in detail above, the present invention is not to be construed as being limited only to the illustrated specific examples and the explanations accompanying them, and does not depart from the spirit of the present invention. It goes without saying that various changes, modifications, improvements, etc. can be made to the present invention based on the knowledge of those skilled in the art, and the present invention includes such embodiments. It is intended.

また、本発明にあつては、水平方向に延びる予
熱煙道４の存在により、単なる垂直方向に予熱部
と溶解部を設けた従来のタワー方式炉では防止す
ることが困難である、材料装入時から次材装入時
までの間の材料溶解による排ガスのシヨートパス
が効果的に防止され得るものであるが、更にかか
る予熱煙道４内において予熱される金属溶解材料
１６の溶解を防止し、これにより生ずる排ガスの
シヨートパスを確実に阻止するようにするには、
予熱煙道４の前方端部において、溶解室６から導
かれる排ガスの温度を検知し、かかる予熱煙道４
内に導かれる排ガスの温度が上がり過ぎないよう
に制御することが望ましい。なお、この検知温度
が所定の設定値を超えると、新しく金属溶解材料
１６が予熱煙道４内に装入されて、その最先端部
に位置する材料１６は、溶解室６内に投入せしめ
られることとなる。 In addition, in the present invention, due to the presence of the preheating flue 4 extending in the horizontal direction, material charging, which is difficult to prevent in a conventional tower type furnace in which the preheating section and the melting section are simply provided in the vertical direction, is prevented. This can effectively prevent the short pass of exhaust gas due to material melting between the time and the time of charging the next material, and further prevent the melting of the metal molten material 16 preheated in the preheating flue 4, To ensure that the short path of the resulting exhaust gas is prevented,
At the front end of the preheating flue 4, the temperature of the exhaust gas led from the melting chamber 6 is detected.
It is desirable to control the temperature of the exhaust gas introduced into the tank so that it does not rise too much. Note that when this detected temperature exceeds a predetermined set value, a new metal melting material 16 is charged into the preheating flue 4, and the material 16 located at the leading edge thereof is charged into the melting chamber 6. That will happen.

さらに、前記例示の装置にあつては、予熱煙道
４の長手方向に第一及び第二のダンパ装置２２，
２４が設けられているが、これを単に一段（一箇
所）のダンパ装置のみを設けるようにした構成と
しても何等差支えなく、更にまた例示のものより
も多い三段以上のダンパ装置を設けることも可能
であり、また第４図のダンパ装置２４にあつて
は、高温の排ガスが通過し易い天井部に単に天井
部ダンパ装置３８，４０のみが設けられている
が、第一のダンパ装置２２と同様に、側壁部のダ
ンパ装置３６を設けることも可能である。 Furthermore, in the above-mentioned exemplary device, the first and second damper devices 22 are arranged in the longitudinal direction of the preheating flue 4.
24 is provided, but there is no problem in having a structure in which only one stage (one location) of damper devices is provided, and it is also possible to provide three or more stages of damper devices, which are more than the illustrated one. In the case of the damper device 24 shown in FIG. 4, only the ceiling damper devices 38 and 40 are provided in the ceiling through which high-temperature exhaust gas easily passes, but the first damper device 22 and It is likewise possible to provide a damper device 36 in the side wall.

そしてまた、本発明にあつては、予熱煙道４
は、例示の如く、略矩形形状の横断面（内面）と
することが、ダンパ装置を設ける上において、ま
た金属溶解材料１６との間の隙間を効果的に遮断
せしめる上において望ましいものであるが、その
他の横断面形状であつても、例えば天井部がアー
チ形状等の形状を有する予熱煙道であつても、何
等差支えない。 Furthermore, in the present invention, the preheating flue 4
As shown in the example, it is desirable to have a substantially rectangular cross section (inner surface) in order to provide the damper device and to effectively block the gap between the material and the molten metal material 16. There is no problem even if the preheating flue has any other cross-sectional shape, for example, the ceiling part has an arch shape or the like.

さらにまた、本発明は、例示の如き予熱煙道４
の前方端部に垂直方向に延びる溶解室が設けられ
た溶解装置において好適に採用され得るものであ
るが、これに限定されるものでは決してなく、水
平方向に延びる予熱煙道を設けた溶解装置であれ
ば、そのような水平方向に延びる予熱煙道の前方
端部に溶解室を設け、そこで所定の金属溶解材料
をバーナ加熱によつて溶解せしめるようにした構
造の装置等にも、適用され得るものである。 Furthermore, the present invention provides a preheating flue 4 as illustrated.
This can be suitably employed in a melting device that is provided with a melting chamber that extends vertically at the front end of the melting device, but is by no means limited to this. If so, it may also be applied to devices with a structure in which a melting chamber is provided at the front end of such a preheating flue extending in the horizontal direction, and a prescribed metal melting material is melted there by heating with a burner. It's something you get.

以上、詳述したように、本発明は、金属材料の
溶解装置における水平方向に延びる予熱煙道の高
温排ガスが通過し易い少なくとも天井部に、進退
可能なダンパ部材を有するダンパ装置を設け、該
ダンパ部材によつて金属溶解材料と煙道内面との
間の隙間を遮蔽して、そのような隙間を介して直
進する排ガスの流れを遮るようにしたものであつ
て、これにより排ガスとかかる金属溶解材料との
有効な接触を行なわせて、該金属溶解材料の予熱
を効率的に行ない、以て熱効率の顕著な改善を図
つたものであり、そこに本発明の大きな工業的意
義が見い出されるものである。 As detailed above, the present invention provides a damper device having a movable damper member at least in the ceiling portion through which high-temperature exhaust gas of a horizontally extending preheating flue in a metal material melting apparatus easily passes. The gap between the metal molten material and the inner surface of the flue is shielded by a damper member, and the flow of exhaust gas going straight through such a gap is blocked, so that the exhaust gas and the metal The present invention has great industrial significance because it effectively preheats the molten metal material by making effective contact with the molten material, and thereby significantly improves thermal efficiency. It is something.

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

第１図は本発明に係る金属溶解材料の溶解装置
の一例を示す要部断面正面略図であり、第２図は
そのような装置におけるダンパ装置を設けた予熱
煙道部分の拡大説明図であり、第３図及び第４図
はそれぞれ第２図における−方向視図及び
−方向視図であり、第５図ａ及びｂはそれぞれ
金属溶解材料の一例を示す平面図及びその右側面
図であり、第６図ａ，ｂ及びｃはそれぞれ金属溶
解材料を構成する金属地金の斜視図、横断面図及
び縦断面図であり、第７図は天井部ダンパ装置の
他の一例を示す予熱煙道横断面形態における説明
図であり、第８図は第７図における−視図で
あり、第９図は側壁部ダンパ装置の他の例を示す
予熱煙道横断面形態における説明図（部分）であ
り、第１０図は第９図における−視図であ
る。 ２：溶解装置、４：予熱煙道、６：溶解室、
８：保持室、１０：チヤージ扉、１４：装入機、
１６：金属溶解材料、１８：排出口、２０：金属
溶湯、２２：第一のダンパ装置、２４：第二のダ
ンパ装置、２６，３２，３８：遮蔽板、２８，３
４，４０：シリンダ、３０：天井部ダンパ装置、
３６：側壁部ダンパ装置、４２，４４，４６：ク
ツシヨン部、４８：金属地金、５０，５６：ダン
パケーシング、５２：ワイヤ、５４：昇降枠体、
５８：作動枠体。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional front view of essential parts of an example of a metal melting material melting apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged explanatory view of a preheating flue portion provided with a damper device in such an apparatus. , FIG. 3 and FIG. 4 are respectively a -direction view and a -direction view in FIG. , Fig. 6 a, b, and c are respectively a perspective view, a cross-sectional view, and a vertical cross-sectional view of the metal ingot constituting the metal melting material, and Fig. 7 is a preheating smoke diagram showing another example of the ceiling damper device. FIG. 8 is an explanatory diagram in a cross-sectional form of a preheating flue, FIG. 8 is a - view in FIG. 10 is a - view in FIG. 9. 2: Melting device, 4: Preheating flue, 6: Melting chamber,
8: Holding chamber, 10: Charge door, 14: Charging machine,
16: Metal melting material, 18: Discharge port, 20: Molten metal, 22: First damper device, 24: Second damper device, 26, 32, 38: Shielding plate, 28, 3
4, 40: cylinder, 30: ceiling damper device,
36: side wall damper device, 42, 44, 46: cushion section, 48: metal base metal, 50, 56: damper casing, 52: wire, 54: lifting frame,
58: Operating frame.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 所定大きさの略直方体形状の金属溶解材料を
投入し、バーナによつて直接に溶解せしめるよう
にした、垂直方向下方に延びる溶解室と、該溶解
室が前方端部の床面に開口させられており、且つ
該溶解室からの高温の排ガスが通過せしめられ
る、水平方向に延びる予熱煙道とを有し、該予熱
煙道内を移動せしめられる前記金属溶解材料を、
前記溶解室から導かれる排ガスによつて所定の温
度に予熱せしめるようにした溶解装置にして、 前記予熱煙道の天井部を含む少なくとも１箇所
に、該予熱煙道の壁部から該予熱煙道を横切る方
向に前記金属溶解材料に向かつて突き出されて、
該材料と該煙道内面との間の隙間を所定長さに亘
つて閉塞し、かかる隙間を通過する排ガスの流れ
を遮る進退可能なダンパ部材と、該ダンパ部材を
進退せしめる作動装置とを有するダンパ装置を、
設けたことを特徴とする金属材料の溶解装置。 ２ 前記ダンパ装置が、前記予熱煙道の天井部か
ら該煙道内の金属溶解材料に向かつて突き出され
るダンパ部材を有する天井部ダンパ装置と、前記
予熱煙道の少なくとも一方の側壁部に設けられ
て、該煙道内の金属溶解材料に向かつて突き出さ
れるダンパ部材を有する側壁部ダンパ装置であ
り、且つ該天井部ダンパ装置と該側壁部ダンパ装
置とが、該予熱煙道の延びる方向に異なる位置に
配設されている特許請求の範囲第１項記載の溶解
装置。 ３ 前記ダンパ装置が、前記予熱煙道の天井部若
しくは天井部及び側壁部において、該煙道の延び
る方向に複数箇所に設けられている特許請求の範
囲第１項記載の溶解装置。 ４ 前記予熱煙道が、略矩形形状の横断面を有す
る特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記
載の溶解装置。 ５ 前記金属溶解材料が、長手形状の略角型の金
属地金を水平方向に配列しつつ複数段に積み重ね
てなる積載ブロツクである特許請求の範囲第１項
乃至第４項の何れかに記載の溶解装置。[Scope of Claims] 1. A melting chamber extending vertically downward into which a substantially rectangular parallelepiped metal melting material of a predetermined size is charged and directly melted by a burner; a horizontally extending preheating flue that is open to the floor surface of the melting chamber and through which high temperature exhaust gas from the melting chamber passes, and the metal melting material is moved within the preheating flue;
The melting device is configured to be preheated to a predetermined temperature by the exhaust gas led from the melting chamber, and the melting device is provided with a melting device that is preheated to a predetermined temperature by exhaust gas guided from the melting chamber. ejected toward the metal melting material in a direction transverse to the
A damper member that can move forward and backward to close a gap between the material and the inner surface of the flue over a predetermined length and block the flow of exhaust gas passing through the gap, and an actuation device that moves the damper member back and forth. damper device,
A metal material melting device characterized by being provided with: 2. The damper device is provided on at least one side wall of the preheating flue and a ceiling damper device having a damper member that protrudes from the ceiling of the preheating flue toward the molten metal material in the flue. and a side wall damper device having a damper member protruding toward the molten metal material in the flue, and the ceiling damper device and the side wall damper device are different in the direction in which the preheating flue extends. The melting device according to claim 1, which is arranged at a location. 3. The melting device according to claim 1, wherein the damper device is provided at a plurality of locations in the ceiling portion of the preheating flue, or the ceiling portion and the side wall portion in the direction in which the flue extends. 4. The melting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the preheating flue has a substantially rectangular cross section. 5. According to any one of claims 1 to 4, the metal melting material is a stacking block formed by stacking longitudinal, substantially rectangular metal ingots horizontally in a plurality of stages. Melting equipment.