JPS60232476A - Method and device for melting metallic base metal - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属地金の熔解方法及び装置に係り、特に、
垂直方向に設けた筒状の溶解室内に、所定の金属地金を
複数段に積み重ねてなる積層プロ。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a metal ingot melting method and apparatus, and particularly,
A laminated product is made by stacking specified metal ingots in multiple tiers in a vertically installed cylindrical melting chamber.

りを投入して、溶解せしめる方法並びにそのための装置
に関するものである。The present invention relates to a method of dissolving liquid by dissolving it, and an apparatus for the same.

従来から、垂直方向に延びる溶解室を設けた金属地金の
溶解装置として、所謂タワーメルク−等と称されている
竪形炉が知られている。そして、このような熔解装置は
、「Ａβ−ある」、第２７〜３２頁（１９８２年３月号
）、ｒＭＯＤＥＲＮＭＥＴＡ　Ｌ　ＳＪ　、Ｖｏｌ、３
Ｂ、１ｋｌＬ　Ｐ、７６　（１９Ｂ２）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、複数段に積み重ねられた金属
地金の積層ブロックが投入せしめられるようになってお
り、そして該炉体内に投入された積層ブロックは、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っ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
ようになっている。2. Description of the Related Art Vertical furnaces, such as the so-called towermerk, have been known as metal ingot melting apparatuses having a vertically extending melting chamber. Such a melting device is described in "Aβ-Aru", pages 27-32 (March 1982 issue), rMODERNMETAL SJ, Vol. 3.
B, 1klL P, 76 (19B2), etc., generally has a cylindrical furnace body installed in the vertical direction, and the furnace lid provided at the upper end opening of the furnace body is opened. Then, laminated blocks of metal bullion stacked in multiple stages are loaded from a predetermined charging machine, and the laminated blocks loaded into the furnace gradually descend into the furnace. During this period, the material is preheated, and then melted by heating by a burner provided at the bottom of the furnace body, and then stored in a holding chamber connected to the bottom of the furnace body.

すなわち、垂直方向に立設された炉体内においては、上
方から投入される積層ブロックは、先に投入された下方
の積層ブロックがバーナにて順次加熱、熔解せしめられ
るに従って、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って流れるバーナの排ガス
によって、かかる積層ブロック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
、半溶融状態となっており、以て下部のバーナによって
容易に熔解せしめられ得るようになっているのである。That is, in a vertically erected furnace body, stacked blocks introduced from above are gradually lowered as lower stacked blocks introduced first are sequentially heated and melted by a burner, and then During the descent, the stacked blocks are preheated by the burner exhaust gas flowing upward through the furnace body, so that when they reach the lower part of the furnace body, they are in a semi-molten state. , so that it can be easily melted by the lower burner.

しかしながら、このような溶解装置において、垂直方向
に設置された炉体の上部開口部から、単に、金属地金を
複数段に積み重ねた積層ブロックの状態のままにおいて
投入する場合にあっては、そのような積層ブロックが炉
体の途中において引っ掛り、棚吊り（宙吊り）状態とな
る現象がしばしば発生し、またこの棚吊り状態は、特に
金属地金の積層ブロックが左右に崩れ難いように工夫し
て積み重ねられているところから、更に発生し易くなっ
ているのである。そして、このような棚吊り現象が惹起
されると、炉体下部に設けられたバーナの燃焼炎がその
ような積層ブロックまで到達せず、しかもその排ガスに
よる加熱作用を充分に享受し得ないために、かかる積層
ブロックを構成する金属地金が熔けるまでに時間がかか
り、これによって原単位を悪化させているのである。However, in such a melting apparatus, when metal ingots are simply fed in the form of laminated blocks stacked in multiple tiers through the upper opening of the vertically installed furnace body, It often happens that such laminated blocks get caught in the middle of the furnace body and become suspended on a shelf (suspended in the air).In addition, this hanging condition must be designed to prevent the laminated blocks of metal bullion from collapsing from side to side. It is even more likely to occur because of the fact that they are stacked on top of each other. If such a shelf-hanging phenomenon occurs, the combustion flame of the burner installed at the bottom of the furnace body will not reach such laminated blocks, and furthermore, the heating effect of the exhaust gas will not be fully enjoyed. Moreover, it takes time for the metal ingots that make up such laminated blocks to melt, which worsens the unit consumption.

また、かかる積層ブロックが、充分に崩れた状態におい
て炉体内に投入、分散せしめられずに、比較的積み重ね
られた状態のまま炉体内に位置するところから、該積層
ブロックと炉壁内面との間に大きな隙間を生じ、そして
そのような隙間を通じて排ガスが上方に吹き抜けること
によって、該排ガスからの伝熱効率が低下すると共に、
そのような吹抜けによって予熱部での局所的な溶解が惹
起され、これによってそのような吹抜は現象が更に助長
せしめられる問題がある。しかも、そのような吹抜けの
発生による排ガスの偏流が、積層ブロック、即ち金属地
金の予熱効果を阻害するばかりでなく、下方の保持室か
ら遠く離れた位置で金属地金を熔解せしめることによっ
て生じた金属溶湯の酸化を促進して、ドロスを多量に発
生させる要因となっているのである。In addition, since the laminated blocks are not put into the furnace body in a sufficiently collapsed state and are not dispersed, but are located in the furnace body in a relatively stacked state, there is a gap between the laminated blocks and the inner surface of the furnace wall. A large gap is created in the exhaust gas, and the exhaust gas blows upward through such a gap, which reduces the efficiency of heat transfer from the exhaust gas, and
Such a blow-through causes local melting in the preheating section, which poses a problem in that such a blow-through further aggravates the phenomenon. Furthermore, the uneven flow of exhaust gas due to the occurrence of such a blow-through not only inhibits the preheating effect of the laminated block, that is, the metal base metal, but also causes the metal base metal to melt at a position far away from the lower holding chamber. This promotes the oxidation of molten metal and causes a large amount of dross to be generated.

また一方では、かかる金属地金を複数段に積み重ねてな
る積層ブロックのための高速溶解炉として、水平方向に
延びる通路の先端部において、該通路内を漸次移動せし
められた積層ブロックが、バーナによって溶解せしめら
れ、そしてその熔解箇所の床部に設けられた孔から下方
に滴下せしめられた後、保持室に導かれるようにした構
造のものも明らかにされているが、そのような溶解炉に
あっては、上方の溶解室から下方のドライハース上に滴
下せしめられる金属溶湯の滴下距離が長く、このため熱
的なロスや溶湯の酸化ロスがあり、また下方の保持室へ
導くためのドライハース上にて再加熱して、そのような
滴下溶湯を更に溶解する必要があるために、熱効率の点
において、また設備的にも不利な問題を内在している。On the other hand, as a high-speed melting furnace for laminated blocks made by stacking metal ingots in multiple stages, the laminated blocks that are gradually moved in the horizontally extending passage are heated by a burner at the tip of the passage. It has also been revealed that there is a structure in which the melted material is allowed to drip downward from a hole in the floor of the melting area, and then guided to a holding chamber. In this case, the molten metal drips from the upper melting chamber onto the lower dry hearth over a long distance, resulting in thermal loss and molten metal oxidation loss. Since it is necessary to further melt such dripped molten metal by reheating it on the hearth, there are disadvantages in terms of thermal efficiency and equipment.

しかも、このような高速溶解炉においては、熔解室の孔
の上に移動せしめられた材料を固液共存の状態にして、
略同時に溶かして、孔から下方に落とすことが原単位を
向上せしめる必須条件であるが、そのような熔解操作は
、条件的に非常に難しり、熔解原料の材質が変わった場
合やその形状が変わった場合等において、その対応が困
難である。また、固液共存の温度範囲の狭いアルミニウ
ム地金にあっては、材料が周囲より少しづつ熔けてしま
い、この高速溶解方式は、その通用が著しく困難なので
ある。Moreover, in such a fast melting furnace, the material moved above the holes in the melting chamber is brought into a state of solid-liquid coexistence.
An essential condition for improving the unit consumption rate is to melt the raw material almost simultaneously and drop it downward through the hole, but such a melting operation is extremely difficult due to the conditions, and if the material of the melted raw material changes or its shape changes. It is difficult to respond in the event of a change. Furthermore, in the case of aluminum ingots, which have a narrow temperature range where solid-liquid coexist, the material melts little by little relative to its surroundings, making it extremely difficult to apply this high-speed melting method.

ここにおいて、本発明は、かかる事情に鑑みて為された
ものであって、その目的とするところは、金属原料、特
にアルミニウム若しくはその合金からなる地金を複数段
に積み重ねてなる積層ブロックを、垂直方向に設けた熔
解室内にて溶解せしめるに際して、かかる積層ブロック
の投入時における崩壊を効果的に行ない、そのような積
層ブロックの棚吊り現象や排ガスの吹抜は現象の発生を
抑制せしめ、以て投入エネルギーを効率良く熔解操作に
利用し得るようにすることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to create a laminated block made by stacking metal raw materials, particularly aluminum or aluminum alloys, in multiple stages. When melting in a vertically installed melting chamber, such laminated blocks are effectively collapsed when they are introduced, and the phenomenon of hanging of such laminated blocks and exhaust gas blowing is suppressed. The purpose is to enable input energy to be efficiently utilized for melting operations.

そして、本発明にあっては、かかる目的を達成するため
に、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層ブロックを、略水平方向
に延びる予熱室にて予熱せしめる一方、該予熱室内を水
平方向前方に移動せしめ、そして該予熱室の前方端部に
おいて開口する、垂直方向下方に延びる溶解室に、前記
予熱された積層ブロックを、該予熱室端部から前方に押
し出すことによって実質的に横転せしめた形態で落下せ
しめて、該積層ブロックの積層形状を崩した状態で、該
溶解室内においてバーナ加熱によって熔解せしめるよう
にしたのである。In order to achieve this object, the present invention preheats a laminated block formed by horizontally arranging and stacking a plurality of elongated substantially rectangular metal ingots in a substantially horizontal direction. The preheated stacked block is moved horizontally forward in the preheating chamber, and is transferred to a vertically downwardly extending melting chamber that opens at the front end of the preheating chamber. By pushing forward from the end, the block is made to fall in a substantially overturned form, and the stacked shape of the stacked block is disrupted, and the block is melted by heating with a burner in the melting chamber.

このように、かかる本発明に従えば、予熱室内において
水平方向に移動せしめられる所定の金属地金の積層ブロ
ックは、熔解室から導かれる高温の排ガスによって予熱
せしめられると共に、該予熱室の前方端部から、かかる
積層ブロックが、後方の積層ブロックの前進作用によっ
て前方に押し出されることによって、実質的に横倒しの
状態で、溶解室にその上部開口部から落下せしめられる
ようになるのであり、これによって金属地金が積み重ね
られてなる積層ブロックは、簡単に崩れて、溶解室に広
く分散し、以て棚吊り状態となったり、溶解室の内壁と
の間に大きな空隙が形成されて排ガスの吹抜は等の現象
が惹起されるようなことが、効果的に抑制されることと
なったのである。Thus, according to the present invention, a predetermined laminated block of metal ingots that is moved horizontally within the preheating chamber is preheated by the high temperature exhaust gas led from the melting chamber, and is From the beginning, the laminated block is pushed forward by the forward movement of the rear laminated block, so that it falls into the melting chamber from the upper opening in a substantially horizontal state. Laminated blocks made of metal ingots can easily collapse and spread widely in the melting chamber, resulting in hanging shelves, or forming large gaps between them and the inner walls of the melting chamber, allowing exhaust gas to escape. This effectively suppressed the occurrence of such phenomena.

そしてまた、このように、溶解室内には、積層ブロック
を構成していた金属地金が広く分散して存在するために
、その熱交換面積が大きくなり、これによってバーナに
て投入される熱エネルギーを効率良く利用し得ることと
なり、また排ガスの吹抜けが効果的に抑制されることに
よって、積層ブロック（金属地金）の局部的な熔解も抑
制され得て、ドロス（酸化ロス）の°発生も減少せしめ
られ得ることとなったのである。Furthermore, since the metal base metals that made up the laminated blocks are widely dispersed in the melting chamber, the heat exchange area becomes large, which reduces the amount of thermal energy input by the burner. In addition, by effectively suppressing exhaust gas blow-through, local melting of the laminated block (metal base metal) can be suppressed, and the generation of dross (oxidation loss) can also be reduced. This meant that it could be reduced.

また、このような熔解手法は、次の如き構造の熔解装置
を用いて、より有利に実施することが可能である。Further, such a melting method can be more advantageously carried out using a melting device having the following structure.

すなわち、そのような溶解装置は、 （ａ）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層ブロックの複数を収容
して、それら積層プロ・ツクの予熱を行なう一方、それ
ら積層プロ・ツクが押出しによって順次前方に移動せし
められるようにした、略水平方向に延びる予熱室と、（
ｂ）該予熱室の前方端部の床面に開口し且つ垂直方向下
方に延びる、横断面形状が該予熱室の幅方向における長
さよりもその長手方向における長さを大きくした細長な
形状を呈するシャフト部を有し、前記予熱された積層ブ
ロックが前記予熱室端部から前方に押し出されることに
よって実質的に横転せしめられた状態で該シャフト部内
に落下せしめられて、該シャフト部の下部に設けられた
バーナ手段にて熔解せしめられるようにした溶解室と、
（ｃ）該溶解室の下端部に連設されて、水平方向に延び
る、該熔解室にて前記積層ブロックを構成していた金属
地金を熔解して得られる金属／８￥Ｊｋを収容、保持す
る保持室とを、含むことを特徴とするものである。In other words, such a melting device (a) accommodates a plurality of laminated blocks made of elongated, substantially rectangular metal ingots arranged horizontally and stacked in multiple stages; a preheating chamber extending in a substantially horizontal direction in which the lamination blocks are sequentially moved forward by extrusion while performing preheating;
b) Opening to the floor surface at the front end of the preheating chamber and extending vertically downward, the cross-sectional shape has an elongated shape in which the length in the longitudinal direction of the preheating chamber is greater than the length in the width direction of the preheating chamber. the preheated laminated block is pushed forward from the end of the preheating chamber and dropped into the shaft in a substantially overturned state; a melting chamber adapted to be melted by burner means;
(c) The melting chamber is connected to the lower end of the melting chamber and extends in the horizontal direction, and accommodates the metal obtained by melting the metal base metal that constituted the laminated block in the melting chamber; It is characterized by including a holding chamber for holding.

また、このような熔解装置にあっては、その溶解室の筒
状のシャフト部は、それのより充分な強度を確保する上
において、二つの対向する対称的な円弧部と二つの互い
に平行な直線部にて構成され、且つ該直線部が、前記予
熱室の長手方向に延びるように位置する形状の横断面を
有することが望ましいのであり、また予熱室の床面を、
その前方端部に設けられたシャフト部の開口部分に向か
って下傾せしめるようにすれば、かかる予熱室内におけ
る複数の積層ブロックの押出し移動を有効に行ない得る
のである。In addition, in such a melting device, the cylindrical shaft portion of the melting chamber has two opposing symmetrical circular arc portions and two mutually parallel shaft portions to ensure sufficient strength. It is preferable that the cross section is formed of a straight section, and that the straight section has a cross section positioned so as to extend in the longitudinal direction of the preheating chamber, and the floor surface of the preheating chamber is
By tilting downward toward the opening of the shaft provided at the front end, the plurality of laminated blocks can be effectively pushed out and moved within the preheating chamber.

そしてまた、かかる溶解室のシャフト部の横断面形状（
内面形状）における前記予熱室の長手方向に相当する長
さは、該予熱室内を移動せしめられる前記積層ブロック
の前端側下部と後端側上部とを結ぶ対角線の長さより長
くされることが望ましく、これによりかかる積層ブロッ
クの横倒し投入が有効に行なわれ得るのである。Also, the cross-sectional shape of the shaft portion of the dissolution chamber (
The length corresponding to the longitudinal direction of the preheating chamber in the inner surface shape is preferably longer than the length of a diagonal line connecting the lower front end and the upper rear end of the laminated block that is moved within the preheating chamber, As a result, the laminated blocks can be thrown sideways in an effective manner.

さらに、予熱室の内面形状としては、金属地金の積層ブ
ロックが略立方体ないしは長方体の形状を為すものであ
るところから、一般に略矩形形状の横断面となるように
され、更にかかる予熱室の入口側の側壁部には、前記溶
解室側より導かれる排ガスを排出するための排出口が好
適に設けられ、以てかかる予熱室内における積層ブロッ
クの排ガスによる予熱効果が有効に高められている。Further, the inner surface shape of the preheating chamber is generally made to have a substantially rectangular cross section, since the laminated blocks of metal base metal are approximately cubic or rectangular in shape. An exhaust port for discharging the exhaust gas led from the melting chamber side is suitably provided in the side wall on the inlet side of the melting chamber, thereby effectively increasing the preheating effect of the stacked blocks in the preheating chamber by the exhaust gas. .

次に、かくの如き本発明手法並びにそれを実施するため
の装置について更に具体的に明らかにするために、図面
に示された本発明の一つの具体例を参照しつつ、本発明
の構成について詳述することとする。Next, in order to clarify more specifically the method of the present invention and the apparatus for implementing it, the structure of the present invention will be explained with reference to one specific example of the present invention shown in the drawings. I will explain in detail.

まず、第１図及び第２図において、本発明に従う熔解装
置２は、上方に位置して水平方向に延びる予熱室４と、
該予熱室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と、該熔解室６の下端部に
連接されて、水平方向に延びる保持室８とを有している
。そして、予熱室４の入口部には、昇降可能にチャージ
扉１０が設けられ、シリンダ１２による昇降作動によっ
て、かかる予熱室４の入口部が開閉せしめられるように
なっている一方、かかる入口部に近接して、予熱室４の
側壁部の下部に排ガスを排出するための排出口１４が設
けられている。First, in FIGS. 1 and 2, the melting device 2 according to the present invention includes a preheating chamber 4 located above and extending in the horizontal direction;
At the front end of the preheating chamber 4, there is a melting chamber 6 that opens to the floor and extends vertically downward, and a holding chamber 8 that is connected to the lower end of the melting chamber 6 and extends horizontally. There is. A charge door 10 is provided at the entrance of the preheating chamber 4 so as to be movable up and down. A discharge port 14 for discharging exhaust gas is provided adjacent to the lower part of the side wall of the preheating chamber 4 .

また、溶解室６は、第２図に明瞭に示されるように、細
長な開口部（横断面形状）とされたシャフト部１６を有
し、且つ該シャフト部１６の下部には、落下せしめられ
た金属地金の積層ブロックを溶解せしめるためのバーナ
装置１８が、相対向する両側壁部にそれぞれ設けられて
おり、それらの下方に傾斜したハーナロ２０から、該バ
ーナ装置１８の燃焼炎ないしは燃焼排ガスが、落下せし
められた積層ブロックを構成する金属地金に接触せしめ
られるようになっている。Further, as clearly shown in FIG. 2, the dissolution chamber 6 has a shaft portion 16 having an elongated opening (cross-sectional shape), and a lower portion of the shaft portion 16 is provided with a shaft portion 16 for allowing the liquid to fall. A burner device 18 for melting the laminated block of metal base metal is provided on each of the opposing side walls, and the combustion flame or combustion exhaust gas of the burner device 18 is emitted from the downwardly inclined burner 20. is made to come into contact with the metal base metal that makes up the fallen stacked block.

なお、保持室８には、前記溶緯室６にて熔解して得られ
た金属溶湯２２が導かれて、収容、保持されることとな
り、そしてかかる保持室８には、そのような保持された
金属溶湯２２を保温するためのバーナ装置２４が設けら
れている。The molten metal 22 obtained by melting in the welding chamber 6 is led to the holding chamber 8, where it is accommodated and held. A burner device 24 is provided to keep the molten metal 22 warm.

一方、このような溶解装置２の予熱室４の入口側に近接
して、材料装入装置２６が設けられている。この材料装
入装置２６は、スラットコンベヤ２８と、整列装置３０
と、吊上げ装置３２と、レール３４に案内されて予熱室
４０入口部に接近し得る台車３６と、ブツシャ３８とを
有している。On the other hand, a material charging device 26 is provided close to the entrance side of the preheating chamber 4 of the melting device 2. This material charging device 26 includes a slat conveyor 28 and an alignment device 30.
, a lifting device 32 , a cart 36 that can approach the entrance of the preheating chamber 40 while being guided by rails 34 , and a pusher 38 .

そして、このような材料装入装置２６にあっては、前記
熔解装置２に装入される材料、即ち所定の金属地金の積
層ブロック４０は、フォークリフトまたはその他の適当
な万一法にてスラットコンベヤ２８上に載置され、そし
て該スラットコ・ンベヤ２８にて、吊上げ装置３２によ
る吊上げ位置まで搬送せしめられる。この吊上げ位置に
停止した積層ブロック４０は、その搬送中において惹起
された荷崩れの矯正等を行なうために、整列装置３０に
て整列せしめられる。次いで、この整列された積層ブロ
ック４０は、降下した吊上げ装置３２によって吊り上げ
られ、そして台車３６上に載置せしめられ、その後予熱
室４の入口部に該台車３６を接近せしめて、チャージ扉
１０の開放下においてブツシャ３８にて突き出されるこ
とにより、該積層プロ、り４０が予熱室４内に装入せし
められるのである。In such a material charging device 26, the material to be charged into the melting device 2, that is, the laminated block 40 of a predetermined metal base metal, is slatted by a forklift or other suitable method. It is placed on the conveyor 28 and transported by the slat conveyor 28 to a lifting position by a lifting device 32. The laminated blocks 40 stopped at this lifted position are aligned by an alignment device 30 in order to correct any collapse of the load caused during transportation. Next, the aligned laminated blocks 40 are lifted up by the lowered lifting device 32 and placed on a trolley 36. After that, the trolley 36 is brought close to the entrance of the preheating chamber 4, and the charging door 10 is opened. The laminated plate 40 is inserted into the preheating chamber 4 by being pushed out by the bushing 38 in the open state.

ところで、このように熔解装置２の予熱室４内に挿入さ
れる積層ブロック４０は、例えば第３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４２
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４２にて構成される段部は含ま
れていない）に積み重゛ねることによって構成されてお
り、上下の隣接する各段部を構成する金属地金４２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。By the way, the laminated block 40 inserted into the preheating chamber 4 of the melting device 2 in this way is shown in FIGS. 3(a) and 3(b), for example.
), a long, substantially rectangular metal base metal 42
are arranged in the horizontal direction and stacked on top of each other in multiple stages (here, six stages, however, the step section made up of the four metal base metals 42 at the bottom is not included). The metal base metal 42 constituting each of the upper and lower adjacent step portions is
They are stacked so as to intersect with each other at approximately right angles.

また、ここに例示された積層プロ・ツク４０を構成する
金属地金４２は、第４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４２が、第３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。Furthermore, as shown in FIGS. 4(a), (b), and (C), the metal base metal 42 constituting the laminated block 40 illustrated here is generally It has a substantially trapezoidal cross section, and as shown in FIG. 3(b), the plurality of metal base metals 42 are arranged alternately so that the vertical directions are opposite to each other at each step. They are combined and arranged parallel to each other.

なお、このような金属地金４２は、所謂ピ・７グ（ｐｉ
ｇ　）などと称されているものであって、その形状とし
ては、第３図及び第４図に示されるものが最も一般的で
あるが、また、よ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っても何等差支えなく、更にその
ような金属地金４２の積重ね構造にあっても、例示の如
き構造に限られるものではなく、それら金属地金４２が
、水平方向に配列された形態で、上下方向に複数段に積
み重ねらかでおれば、何れの構造の積重ね物であっても
よいのである。特に、本発明にあっては、かかる金属地
金４２はアルミニウム若しくはその合金にて形成されて
いる。Incidentally, such a metal base metal 42 is a so-called pi-7g (pi-7g).
g) etc., and the most common shapes are those shown in Figures 3 and 4, but as is well known, rectangular, etc. Any other cross-sectional shape is acceptable, and even if the metal base metals 42 have a stacked structure, the metal base metals 42 are not limited to the structure shown in the example. Any structure of stacks may be used as long as the stacks are stacked vertically in a plurality of tiers. In particular, in the present invention, the metal base metal 42 is made of aluminum or an alloy thereof.

そして、このように所定の金属地金４２の積層ブロック
４０が、第１図において、ブツシャ３８の突出し作用に
て予熱室４内に押し込まれると、先に該予熱室４内に装
入されていた積層ブロック４０は、該予熱室４の床面を
前方へ摺動せしめられて、ブツシャ３８の突出し作用に
よる押込み量分だけ前方に移動せしめられることとなる
のである。そして、このようにして予熱室４内に順次装
入せしめられる積層ブロック４０によって、最も前方に
位置する積層ブロック４０は、予熱室４の前方端部に至
ることとなる。また、この予熱室４内を、その入口部か
ら熔解室６が開口する前方端部まで移動せしめられる間
に、積層プロ・ツク４０は、熔解室６から導かれた高温
の排ガスの流通によって予熱せしめられ、半溶融状態な
いしは熔解され易い状態とされているのである。1, when the laminated block 40 of the predetermined metal base metal 42 is pushed into the preheating chamber 4 by the protruding action of the bushing 38, it is inserted into the preheating chamber 4 first. The laminated block 40 is slid forward on the floor surface of the preheating chamber 4, and is moved forward by the pushing amount due to the protruding action of the bushing 38. Then, among the stacked blocks 40 that are sequentially loaded into the preheating chamber 4 in this manner, the stacked block 40 located furthest forward reaches the front end of the preheating chamber 4. Furthermore, while being moved through the preheating chamber 4 from its inlet to the front end where the melting chamber 6 opens, the lamination block 40 is preheated by the flow of high temperature exhaust gas led from the melting chamber 6. It is kept in a semi-molten state or in a state that is easily melted.

なお、この実施例では、予熱室４０床面４４は、その前
方端部に設けられた熔解室６の開口部分に向かって下方
に傾斜せしめられており、これによって積層ブロック４
０の前方への押動が容易となるように配慮されており、
またかかる予熱室４の横断面は略矩形の内面形状とされ
て、積層ブロック４０の周囲を排ガスが均等に通過し得
るように構成されると共に、入口部の下部に設けられた
排出口１４の存在によって、熱い排ガスの熱エネルギー
を積層ブロック４０の予熱に有効に利用し得るように配
慮されている。In this embodiment, the floor surface 44 of the preheating chamber 40 is inclined downward toward the opening of the melting chamber 6 provided at the front end thereof.
It is designed to make it easy to push the 0 forward.
Further, the cross section of the preheating chamber 4 has a substantially rectangular inner surface shape so that the exhaust gas can pass evenly around the laminated block 40, and the exhaust port 14 provided at the lower part of the inlet section By virtue of the presence of the laminate block 40, consideration is given so that the thermal energy of the hot exhaust gas can be effectively used for preheating the laminated block 40.

また、このように予熱室４内を前方に押動される間に予
熱された積層ブロック４０は、その前方端部から溶解室
６、具体的にはそのシャフト部１６内に落下せしめられ
るが、その落下させられる積層ブロック４０は、その後
方に位置する積層ブロック４０による押動作用によって
、予熱室４の端部から前方に押し出されるようになり、
これによって実質的に横転せしめられた形態にて、落下
させられることとなるのである。Furthermore, the laminated block 40 that has been preheated while being pushed forward in the preheating chamber 4 is dropped from its front end into the melting chamber 6, specifically, into the shaft portion 16 thereof. The dropped stacked block 40 is pushed forward from the end of the preheating chamber 4 by the pushing action of the stacked block 40 located behind it,
This causes the vehicle to fall in an essentially overturned position.

かくの如き予熱室４内における積層ブロック４０の押動
状態、そして予熱室４の前方端部から溶解室６への積層
ブロック４０の落下形態が、第５図（ａ）〜（ｄ）に経
時的（系統的）に示されている。The pushing state of the laminated block 40 in the preheating chamber 4 and the falling form of the laminated block 40 from the front end of the preheating chamber 4 to the melting chamber 6 are shown in FIGS. 5(a) to 5(d) over time. It is shown in a systematic manner.

すなわち、第５図において、（ａ）は、押動されて予熱
室４の前方端部まで移動せしめられた、既に所定の温度
まで予熱されている積層ブロック４０ａ　（溶解室６内
に落下せしめられるもの）及びその後方に位置する４０
ｂの配置状態を示しており、このような状態において、
予熱室４の入口部のチャージ扉１０が開放されて、新た
な積層ブロック４０がブツシャ３８にて押し込まれると
、該予熱室４内に位置する複数の積層ブロック４０は、
順次前方に押し出され、従って最も前方に位置する、投
下せしめられるべき積層ブロック４０ａは、第５図（ｂ
）に示されるように、その後方の積層ブロック４０ｂに
よって前方に押し出される。そして、更にその押出し量
が大きくなると、第５図（Ｃ）に示されるように、最も
前方に位置していた積層ブロック４０ａは、予熱室４の
床面４４の支持が漸次解除される（支持面が小さくなる
）ことによって、図において左回りに回動せしめられつ
つ、落下を始め、そして最終的には、（ｄ）にて示され
るように、積層ブロック４０ａは、略横倒しの状態にて
溶解室６内に落下せしめられることとなるのである。That is, in FIG. 5, (a) shows a laminated block 40a that has been pushed and moved to the front end of the preheating chamber 4 and has already been preheated to a predetermined temperature (it is dropped into the melting chamber 6). ) and 40 located behind it
It shows the arrangement state of b, and in such a state,
When the charge door 10 at the entrance of the preheating chamber 4 is opened and a new laminated block 40 is pushed in with the pusher 38, the plurality of laminated blocks 40 located in the preheating chamber 4 are
The laminated block 40a to be dropped, which is successively pushed forward and is therefore positioned furthest forward, is shown in FIG. 5(b).
), it is pushed forward by the laminated block 40b behind it. Then, as the amount of extrusion increases further, as shown in FIG. As the surface becomes smaller), the stacked block 40a starts to fall while being rotated counterclockwise in the figure, and finally, as shown in (d), the stacked block 40a is laid down almost on its side. This causes it to fall into the melting chamber 6.

従って、このように、実質的に横倒しの状態で積層ブロ
ック４０が落下せしめられると、かかる積層ブロック４
０は容易に崩れ、第１図に示される如く、比較的金属地
金４２がバラバラの状態となって、熔解室６内に広げら
れるのである。けだし、金属地金４２を上下方向に複数
段に積み重ねてなる積層ブロック４０は、上下方向の力
に対しては弗素に崩れ難いものであるが、横方向の力に
対しては極めて崩れ易いものであるからである（第３図
参照）。Therefore, when the laminated block 40 is dropped in a substantially sideways state, the laminated block 4
0 easily collapses, and as shown in FIG. 1, the metal base metal 42 becomes relatively scattered and spread inside the melting chamber 6. The laminated block 40, which is formed by stacking metal ingots 42 in multiple layers in the vertical direction, is difficult to collapse under vertical force, but is extremely easy to collapse under horizontal force. This is because (see Figure 3).

そして、このような積層ブロック４０が横倒しの状態で
落下せしめられ、各金属地金４２がバラバラの状態で溶
解室６内に分散せしめられた場合にあっては、積層ブロ
ック４０が積み重ねられたままの形態において熔解室６
の途中に詰るような、棚吊り状態を惹起するようなこと
は全くなく、それ故溶解室６内に落下せしめられた各金
属地金４２は、何れもバーナ装置１８からの燃焼炎ない
しは燃焼排ガスによって効果的に加熱、溶融せしめられ
ることとなるのであり、また従来の如き、積層ブロック
４０と溶解室６の内面との間等に形成される大きな隙間
による排ガスの吹抜は現象も効果的に解消せしめられて
、以てバーナ装置１８からの投入エネルギーが、効果的
に、最大限に金属地金４２の加熱、熔解に利用し得るこ
ととなったのである。しかも、排ガスの吹抜けがないと
ころから、積層ブロック４０の局所的な溶解もなく、そ
れ故ドロスの発生も極力減少せしめ得ることとなったの
である。If such a laminated block 40 is dropped on its side and the metal ingots 42 are dispersed in the melting chamber 6 in pieces, the laminated blocks 40 may remain stacked. Melting chamber 6 in the form of
Therefore, each metal ingot 42 dropped into the melting chamber 6 is completely free from the combustion flame or combustion exhaust gas from the burner device 18. This effectively eliminates the phenomenon of exhaust gas blowing out due to the large gap formed between the laminated block 40 and the inner surface of the melting chamber 6, as in the past. As a result, the input energy from the burner device 18 can be effectively and maximally utilized for heating and melting the metal base metal 42. Moreover, since there is no blow-through of exhaust gas, there is no local melting of the laminated blocks 40, and therefore the generation of dross can be reduced as much as possible.

また、この例示の具体例にあっては、熔解室６のシャフ
ト部１６の横断面形状（内面）は、第２図に具体的に示
される如く、二つの対向する対称的な円弧部４６と二つ
の互いに平行な直線部４８にて構成され、且つ該直線部
４８は、前記予熱室４の長手方向に延びるように位置せ
しめられることによって、その壁部の強度が高められて
いる。In addition, in this specific example, the cross-sectional shape (inner surface) of the shaft portion 16 of the melting chamber 6 has two opposing symmetrical circular arc portions 46, as specifically shown in FIG. It is composed of two mutually parallel linear portions 48, and the linear portions 48 are positioned so as to extend in the longitudinal direction of the preheating chamber 4, thereby increasing the strength of the wall portion.

また、このように、シャフト部１６、ひいては熔解室６
の横断面形状が、予熱室４０幅方向における長さよりも
その長手方向における長さを大きくした細長な形状とさ
れていることによって、前述の積層ブロック４０の横転
した状態における落下が効果的に行なわれ得て、以て該
積層ブロック４０の有効な崩壊を為し得るのである。し
かも、このように細長な横断面形状と為すことにより、
幅方向における排ガスの吹抜けを効果的に防止せしめ得
て、該溶解室６から予熱室４に導かれる排ガスからの熱
エネルギーの回収が、一段と高められ得ることとなった
のである。Moreover, in this way, the shaft portion 16 and, by extension, the melting chamber 6
Since the cross-sectional shape of the preheating chamber 40 is made into an elongated shape in which the length in the longitudinal direction is larger than the length in the width direction, the above-mentioned stacked block 40 can be effectively dropped in the overturned state. Thus, the laminated block 40 can be effectively collapsed. Moreover, by creating such an elongated cross-sectional shape,
Blow-by of the exhaust gas in the width direction can be effectively prevented, and the recovery of thermal energy from the exhaust gas led from the melting chamber 6 to the preheating chamber 4 can be further enhanced.

さらに、このような溶解室６内には、一般に複数の積層
ブロック４ｏが投入されており、下部の積層ブロック４
０　（金属地金４２）から順次溶解せしめられる。その
際、上部の崩壊された積層ブロック４０にはそれらの隙
間を通って上方に導がれる排ガスによって更に加熱が加
えられることとなお、このような横長の細長なシャフト
部１６（溶解室６）の横断面形状は、例示の如きものに
限定されるものではなく、長円形、楕円形、長方形、或
いはそれらを組み合わせたもの等、各種の細長な断面形
状のものが採用可能である。また、このようなシャフト
部１６の横断面形状における前記予熱室４の長手方向に
相当する長さは、該予熱室４内を移動せしめられる積層
ブロック４０の前端側下部と後端側上部とを結ぶ対角線
の長さく第５図におけるｌ）より長くされていることが
望ましく、これによってシャフト部１６内への積層ブロ
ック４０のより一層良好な落下を行なうことができる。Furthermore, a plurality of laminated blocks 4o are generally placed in such a melting chamber 6, and the lower laminated block 4
The metals are sequentially melted starting from 0 (metal base metal 42). At this time, the upper collapsed stacked block 40 is further heated by the exhaust gas guided upward through the gap between them, and the horizontally elongated shaft portion 16 (melting chamber 6) The cross-sectional shape is not limited to those illustrated, and various elongated cross-sectional shapes such as an oval, an ellipse, a rectangle, or a combination thereof can be adopted. Further, the length corresponding to the longitudinal direction of the preheating chamber 4 in the cross-sectional shape of the shaft portion 16 is such that the lower part of the front end and the upper part of the rear end of the stacked block 40 that is moved within the preheating chamber 4 are It is desirable that the length of the connecting diagonal line is longer than l) in FIG. 5, so that the laminated block 40 can fall into the shaft portion 16 more effectively.

そして、このように、溶解室６内において金属地金４２
を熔解することによって得られる金属溶湯２２は、該溶
解室６の傾斜した炉床上を流れて、直ちに保持室８内に
流入せしめられるのである。In this way, the metal base metal 42 is placed inside the melting chamber 6.
The molten metal 22 obtained by melting the melting chamber 6 flows over the inclined hearth of the melting chamber 6 and immediately flows into the holding chamber 8.

この保持室８内においては、金属熔＠２２は、バーナ装
置２４にて加熱され、所定の温度まで昇温されて、保持
されることとなる。In the holding chamber 8, the metal melt @22 is heated by the burner device 24, raised to a predetermined temperature, and held.

以上、一つの具体例について本発明の詳細な説明してき
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して
いるものである。Although the present invention has been described in detail with respect to one specific example, the present invention is not to be construed as being limited only to such specific example and the explanation accompanying it, and it 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. This is what is intended.

また、本発明は、特にアルミニウム若しくはその合金か
らなる地金の溶解のために開発されたものであるが、そ
の他の金属からなる地金の溶解操作にも適用することは
可能である。Furthermore, although the present invention was developed specifically for melting base metals made of aluminum or its alloys, it can also be applied to melting base metals made of other metals.

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

第１図は、本発明を実施するに好適な装置を示す要部断
面正面略図であり、第２図は第１図の装置のｎ７ｎ断面
略図であり、第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ金属地
金を積み重ねてなる積層ブロックの平面図及びその右側
面図であり、第４図（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれ
ぞれ積層ブロック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５図（ａ）〜（ｄ）はそれ
ぞれ積層ブロックが予熱室から熔解室に横転、落下せし
められる状態を経時的に示す説明図である。 ２：溶解装置　４：予熱室 ６：溶解室　８：保持室 １０：チャージ扉　１４：排出口 １６：シャフト部　１８：バーナ装置 ２２：金属溶湯　２６：材料挿入装置 ２８ニスラツトコンベヤ ３０：整列装置　３２：吊上げ装置 ３４：レール　３６：台車 ３８：プソシャ ４０．４０ａ、４０ｂ：積層ブロック ４２：金属地金　４４二床面 ４６：円弧部　４８：直線部FIG. 1 is a schematic cross-sectional front view of essential parts showing an apparatus suitable for carrying out the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 1, and FIGS. 3(a) and (b) 4 are a plan view and a right side view of a laminated block formed by stacking metal ingots, respectively, and FIGS. 4(a), (b), and (c) are perspective views of the metal ingots constituting the laminated block, respectively. , a cross-sectional view, and a vertical cross-sectional view, and FIGS. 5(a) to 5(d) are explanatory views showing over time the state in which the laminated block is overturned and dropped from the preheating chamber to the melting chamber. 2: Melting device 4: Preheating chamber 6: Melting chamber 8: Holding chamber 10: Charge door 14: Discharge port 16: Shaft portion 18: Burner device 22: Molten metal 26: Material insertion device 28 Nislat conveyor 30: Aligning device 32 : Lifting device 34: Rail 36: Cart 38: Psosha 40. 40a, 40b: Laminated block 42: Metal base metal 44 Two-floor surface 46: Arc part 48: Straight part

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （１１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層ブロックを、略水平方
向に延びる予熱室にて予熱せしめる一方、該予熱室内を
水平方向前方に移動せしめ、そして該予熱室の前方端部
において開口する、垂直方向下方に延びる溶解室に、前
記予熱された積層ブロックを、該予熱室端部から前方に
押し出すことによって実質的に横転せしめた形態で落下
せしめて、該積層ブロックの積層形状を崩した状態で、
該熔解室内においてバーナ加熱によって溶解せしめるこ
とを特徴とする金属地金の溶解方法。 （２）前記積層ブロックが、各段の金属地金が互いに略
直角方向に交叉するようにして積み重ねられている特許
請求の範囲第１項記載の溶解方法。 （３）前記金属地金が、その長手方向の大部分において
、略台形形状の横断面を有している特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の熔解方法。 （４）前記金属地金が、アルミニウム若しくはその合金
からなる特許請求の範囲第１項乃至第３項の何れかに記
載の溶解方法。 （５）　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層ブロックの複数を収
容して、それら積層ブロックの予熱を行なう一方、それ
ら積層ブロックが押出しによって順次前方に移動せしめ
られるようにした、略水平方向に延びる予熱室と、 該予熱室の前方端部の床面に開口し且つ垂直方向下方に
延びる、横断面形状が該予熱室の幅方向における長さよ
りもその長手方向における長さを大きくした細長な形状
を呈するシャフト部を有し、前記予熱された積層ブロッ
クが前記予熱室端部から前方に押し出されることによっ
て実質的に横転せしめられた状態で該シャフト部内に落
下させられて、該シャフト部の下部に設けられたバーナ
手段にて溶解せしめられるようにした熔解室と、 該溶解室の下端部に連設されて、水平方向に延びる、該
溶解室にて前記積層ブロックを構成していた金属地金を
熔解して得られる金属溶湯を収容、保持する保持室とを
、 含むことを特徴とする金属地金の熔解装置。 （６）前記溶解室のシャフト部の横断面形状が、二つの
対向する対称的な円弧部と二つの互いに平行な直線部に
て構成され、且つそれら直線部が、前記予熱室の長手方
向に延びるように位置せしめられている特許請求の範囲
第５項記載の熔解装置。 （７）前記予熱室の床面が、前方端部に設けられた前記
シャフト部の開口部分に向かって下傾せしめられている
特許請求の範囲第５項又は第６項記載の溶解装置。 （８）前記予熱室が、略矩形形状の横断面を有する特許
請求の範囲第５項乃至第７項の何れかに記載の溶解値、
置。 （９）前記溶解室のシャフト部の横断面形状における、
前記予熱室の長手方向に相当する長さが、該予熱室内を
移動せしめられる前記積層ブロックの前端側下部と後端
側上部とを結ぶ対角線の長さより長くされている特許請
求の範囲第５項乃至第８項の何れかに記載の溶解装置。 ００）前記予熱室の入口側の側壁部に、前記熔解室側よ
り導かれる排ガスを排出するための排出口を設けた特許
請求の範囲第５項乃至第９項の何れかに記載の熔解装置
。[Scope of Claims] (11) A laminated block formed by horizontally arranging rectangular metal ingots and stacking them in multiple stages is preheated in a preheating chamber extending substantially horizontally; by moving the preheated stacked blocks horizontally forward in the chamber and pushing the preheated stack blocks forwardly from the preheating chamber end into a vertically downwardly extending melting chamber that opens at the front end of the preheating chamber. The laminated block is dropped in an overturned form, and the laminated shape of the laminated block is disrupted.
A method for melting metal ingots, characterized in that the metal is melted by heating with a burner in the melting chamber. (2) The melting method according to claim 1, wherein the laminated blocks are stacked such that the metal base metals of each stage intersect with each other in a direction substantially perpendicular to each other. (3) The metal base metal has a substantially trapezoidal cross section in most of its longitudinal direction.
The melting method described in item 1 or 2. (4) The melting method according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal base metal is made of aluminum or an alloy thereof. (5) Accommodates a plurality of laminated blocks made of elongated, substantially rectangular metal ingots arranged horizontally and stacked in multiple tiers, preheats the laminated blocks, and extrudes the laminated blocks. a preheating chamber that extends in a substantially horizontal direction and is configured to be moved forward in sequence; The shaft part has an elongated shape with the length in the longitudinal direction being larger than the length thereof, and the preheated laminated block is pushed forward from the end of the preheating chamber and is substantially overturned. a melting chamber which is dropped into the shaft part and melted by burner means provided at the lower part of the shaft part; and a melting chamber which is connected to the lower end of the melting chamber and extends in the horizontal direction; A metal ingot melting apparatus comprising: a holding chamber for storing and holding a molten metal obtained by melting the metal ingots constituting the laminated block in the melting chamber. (6) The cross-sectional shape of the shaft portion of the melting chamber is composed of two opposing symmetrical circular arc portions and two mutually parallel straight portions, and these straight portions extend in the longitudinal direction of the preheating chamber. 6. A melting device according to claim 5, wherein the melting device is arranged to extend. (7) The melting device according to claim 5 or 6, wherein the floor surface of the preheating chamber is inclined downward toward the opening of the shaft portion provided at the front end. (8) The melting value according to any one of claims 5 to 7, wherein the preheating chamber has a substantially rectangular cross section;
Place. (9) In the cross-sectional shape of the shaft portion of the dissolution chamber,
Claim 5, wherein the length corresponding to the longitudinal direction of the preheating chamber is longer than the length of a diagonal line connecting the lower front end and the upper rear end of the laminated block that is moved within the preheating chamber. The dissolving device according to any one of items 8 to 8. 00) The melting device according to any one of claims 5 to 9, wherein an exhaust port for discharging exhaust gas led from the melting chamber side is provided in a side wall portion on the inlet side of the preheating chamber. .