JPS6273591A - 炉内溶湯撹拌装置 - Google Patents
炉内溶湯撹拌装置Info
- Publication number
- JPS6273591A JPS6273591A JP21410685A JP21410685A JPS6273591A JP S6273591 A JPS6273591 A JP S6273591A JP 21410685 A JP21410685 A JP 21410685A JP 21410685 A JP21410685 A JP 21410685A JP S6273591 A JPS6273591 A JP S6273591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- furnace
- melting
- stirring device
- inductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炉床下に設置され非接触状態で炉内溶湯の攪
拌を行うための炉内溶湯攪拌装置に関するものである。
拌を行うための炉内溶湯攪拌装置に関するものである。
従来、非接触式の炉内溶湯撹拌装置には、移動磁界を利
用して炉内溶湯を撹拌し移動させるようにした電磁溶湯
撹拌装置が開発されている。しかしながら、この種の撹
拌装置は主として溶湯の均熱及び均質を目的とし、溶湯
表面を微動させる程度の小容量のものであり、また溶湯
移動の起点位置も一定に限定されている。そのため、溶
湯と溶は残りの残塊とが渾然一体となって炉内に存在す
る溶解の溶は落ち後半時において、溶解の促進並びに精
錬及び除滓の合理化を図るには不適当であり、次のよう
な不都合を招来する。
用して炉内溶湯を撹拌し移動させるようにした電磁溶湯
撹拌装置が開発されている。しかしながら、この種の撹
拌装置は主として溶湯の均熱及び均質を目的とし、溶湯
表面を微動させる程度の小容量のものであり、また溶湯
移動の起点位置も一定に限定されている。そのため、溶
湯と溶は残りの残塊とが渾然一体となって炉内に存在す
る溶解の溶は落ち後半時において、溶解の促進並びに精
錬及び除滓の合理化を図るには不適当であり、次のよう
な不都合を招来する。
(1) 溶解後半時点での積極的な溶湯移動が困難なた
め、この時点での残塊浸漬並びに低温溶解の促進ができ
ない。− (2) 溶湯は静止またはこれに近い状態にあるため、
精錬時においては精錬用ランスを渦中に浸漬し、バブリ
ングのみによる精錬しかできないので、作業が煩雑にな
り、また精錬効果を充分に得るためには長時間の精錬作
業と大量の精錬剤を要する。
め、この時点での残塊浸漬並びに低温溶解の促進ができ
ない。− (2) 溶湯は静止またはこれに近い状態にあるため、
精錬時においては精錬用ランスを渦中に浸漬し、バブリ
ングのみによる精錬しかできないので、作業が煩雑にな
り、また精錬効果を充分に得るためには長時間の精錬作
業と大量の精錬剤を要する。
(3) また、溶湯表面に浮遊する溶滓の除去時に於い
ては、浮上滓が炉内全体に拡散した状態にあることに起
因して、炉側壁に設けられた大開口部から運搬車に搭載
された除滓治具又は専用除滓(撹拌を含む)機にて溶滓
を炉外へ排出するときの作業が非常に煩雑で且つ困難を
極め、甚だ非能率的であって長時間を要している。
ては、浮上滓が炉内全体に拡散した状態にあることに起
因して、炉側壁に設けられた大開口部から運搬車に搭載
された除滓治具又は専用除滓(撹拌を含む)機にて溶滓
を炉外へ排出するときの作業が非常に煩雑で且つ困難を
極め、甚だ非能率的であって長時間を要している。
本発明は、上記従来の問題点を考慮してなされたもので
あって、溶湯を積極的に移動可能かつその移動方向を可
変とし、またその移動起点位置及び移動方向を適切に選
択できる構成とし、炉内残塊の溶解促進によってメタル
ロスの低減及び省エネルギ化を実現すると共に、精錬及
び除滓を容易にしてその合理化をなし得る炉内溶湯撹拌
装置の提供を目的とするものである。
あって、溶湯を積極的に移動可能かつその移動方向を可
変とし、またその移動起点位置及び移動方向を適切に選
択できる構成とし、炉内残塊の溶解促進によってメタル
ロスの低減及び省エネルギ化を実現すると共に、精錬及
び除滓を容易にしてその合理化をなし得る炉内溶湯撹拌
装置の提供を目的とするものである。
本発明の炉内溶湯撹拌装置は、炉床下に設置される電磁
溶湯撹拌装置であって、上記電磁溶湯撹拌装置に設けら
れている誘導子が、磁界移動方向の転換が自在で溶湯移
動能力を有し、かつ水平移動と回動と昇降移動とが自在
となるように設けて、炉内溶湯の移動起点及び移動方向
を各溶解工程の段階に応じて適正に選択j7得るように
構成したことを特徴とするものである。
溶湯撹拌装置であって、上記電磁溶湯撹拌装置に設けら
れている誘導子が、磁界移動方向の転換が自在で溶湯移
動能力を有し、かつ水平移動と回動と昇降移動とが自在
となるように設けて、炉内溶湯の移動起点及び移動方向
を各溶解工程の段階に応じて適正に選択j7得るように
構成したことを特徴とするものである。
本発明の一実施例を第1図乃至第3図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
れば、以下の通りである。
第1図は、本実施例の炉内溶湯撹拌装置の概要を示すと
共に、溶解溶は落ち後半時における炉内状況を示してい
る。アルミニウム溶解炉本体の下部は、円筒形状を成す
側部炉壁1と皿形状から成る底部炉床2により形成され
、上記炉床2の端縁上に設けられた炉傾動芯5を中心と
して、その位置に対向する上記炉床2の対向端縁部に作
用端が下から結合されている傾動シリンダー6によって
、溶解炉本体が傾動自在となるように構成されている。
共に、溶解溶は落ち後半時における炉内状況を示してい
る。アルミニウム溶解炉本体の下部は、円筒形状を成す
側部炉壁1と皿形状から成る底部炉床2により形成され
、上記炉床2の端縁上に設けられた炉傾動芯5を中心と
して、その位置に対向する上記炉床2の対向端縁部に作
用端が下から結合されている傾動シリンダー6によって
、溶解炉本体が傾動自在となるように構成されている。
側部炉壁1の下端部には、炉内部の溶滓を除去するため
の除滓口3及び溶湯取出しのための出湯口4が設けられ
ている。炉内底部には炉内溶湯8が溜められ、溶湯8の
表面には、溶解後半の状況を呈するように溶は落ち前の
残塊9が露出しかつ溶滓10が浮遊している。
の除滓口3及び溶湯取出しのための出湯口4が設けられ
ている。炉内底部には炉内溶湯8が溜められ、溶湯8の
表面には、溶解後半の状況を呈するように溶は落ち前の
残塊9が露出しかつ溶滓10が浮遊している。
アルミニウム溶解炉本体の下方には、その底部炉床2の
下面に対して非接触状態となるように電磁溶湯撹拌装置
7が設置されている。この電磁溶湯撹拌装置7の上面は
、上記炉床2と一定間隔をおいて近接して対面し得るよ
うな凹面形状を有し、同撹拌装置7には第2図に示した
ような方形から成る誘導子(磁界発生装置)7aが設け
られている。そして、電磁溶湯撹拌装置7は前記溶解炉
の炉床2に対して、昇降移動、回動、及び走行レール1
2による水平移動がそれぞれ自在となるように構成され
、且つ上記誘導子7aを炉床2下の任意の位置に設定し
得るようになされている。上記誘導子7aは、磁界の移
動方向の転換が自在であって移動磁界を発生し、また正
逆転が可能であって上記移動磁界を利用して炉内の溶湯
8を正逆可変に移動させ得る能力を具備している。
下面に対して非接触状態となるように電磁溶湯撹拌装置
7が設置されている。この電磁溶湯撹拌装置7の上面は
、上記炉床2と一定間隔をおいて近接して対面し得るよ
うな凹面形状を有し、同撹拌装置7には第2図に示した
ような方形から成る誘導子(磁界発生装置)7aが設け
られている。そして、電磁溶湯撹拌装置7は前記溶解炉
の炉床2に対して、昇降移動、回動、及び走行レール1
2による水平移動がそれぞれ自在となるように構成され
、且つ上記誘導子7aを炉床2下の任意の位置に設定し
得るようになされている。上記誘導子7aは、磁界の移
動方向の転換が自在であって移動磁界を発生し、また正
逆転が可能であって上記移動磁界を利用して炉内の溶湯
8を正逆可変に移動させ得る能力を具備している。
以上の構成に於いて、本発明に係るが内湾湯撹拌装置の
操作手順を、各工程順に説明すれば、以下の通りである
。
操作手順を、各工程順に説明すれば、以下の通りである
。
[1] 炉内残塊9の溶解促進工程
炉原料溶解後半時には前記のごとく炉内溶湯8の表面上
に溶は落ち前の残塊9が浮遊した状態にある。この残塊
9の溶解を促進するため、電磁溶湯撹拌装置7を走行レ
ール12上で水平移動させ、第2図のD位置に示すよう
に誘導子7aを炉壁1側に接近して設置し、磁界の移動
方向を正逆転させる。
に溶は落ち前の残塊9が浮遊した状態にある。この残塊
9の溶解を促進するため、電磁溶湯撹拌装置7を走行レ
ール12上で水平移動させ、第2図のD位置に示すよう
に誘導子7aを炉壁1側に接近して設置し、磁界の移動
方向を正逆転させる。
[2] 溶湯による炉内残塊9の浸漬溶解工程次に、電
磁溶湯撹拌装置7を、誘導子7aの中心が炉床2の中心
と合致するように移動させ、第2図のB位置・A位置又
はC位置に示すように、誘導子7aを炉中心と除滓口3
を結ぶ方向(B位置)、又はこの方向に対し左右回り各
々45度をなすいずれかの方向(A位置またはC位置)
に位置を設定し、誘導子7aにより磁界移動の正逆転を
数回繰り返す。
磁溶湯撹拌装置7を、誘導子7aの中心が炉床2の中心
と合致するように移動させ、第2図のB位置・A位置又
はC位置に示すように、誘導子7aを炉中心と除滓口3
を結ぶ方向(B位置)、又はこの方向に対し左右回り各
々45度をなすいずれかの方向(A位置またはC位置)
に位置を設定し、誘導子7aにより磁界移動の正逆転を
数回繰り返す。
[3] 自動精錬工程
上記の浸漬溶解工程によって炉内溶湯8が所定の温度に
達すると、自動精錬工程は次の要領で実施される。
達すると、自動精錬工程は次の要領で実施される。
電磁溶湯撹拌装置7は炉床2の中心位置で回動し、誘導
子7aが第2図に示したC位置ニ設定すれ、磁界移動の
正逆転が数回繰り返される。この磁界移動の正逆転と共
に、炉内溶湯8中に精錬用ランス11・11を装入し、
精錬剤を炉内へ自動供給する。上記精錬用ランス11は
その先端が前記誘導子7aの一端付近に位置するように
配置される。
子7aが第2図に示したC位置ニ設定すれ、磁界移動の
正逆転が数回繰り返される。この磁界移動の正逆転と共
に、炉内溶湯8中に精錬用ランス11・11を装入し、
精錬剤を炉内へ自動供給する。上記精錬用ランス11は
その先端が前記誘導子7aの一端付近に位置するように
配置される。
[4] 除滓工程
上記自動精錬工程後は、電磁溶湯撹拌装置7を回動させ
、その誘導子7aは、炉内溶湯8の表面上に浮遊し散在
する溶滓10を除滓口3付近に集合させ得るような位置
すなわち第2図に示したB位置に設定するか、或いは上
記溶滓10を炉中央付近に集合させ得るような位置すな
わち第2図に示したD位置に設定して、磁界の移動方向
を正逆転させる。
、その誘導子7aは、炉内溶湯8の表面上に浮遊し散在
する溶滓10を除滓口3付近に集合させ得るような位置
すなわち第2図に示したB位置に設定するか、或いは上
記溶滓10を炉中央付近に集合させ得るような位置すな
わち第2図に示したD位置に設定して、磁界の移動方向
を正逆転させる。
尚、上記各工程で行われる誘導子7aのセット替は、パ
ターンによるプリセット、又は遠隔操作(ワンタンチ)
により行うことができ、またその位置及び動作は監視テ
レビで確認することが可能である。
ターンによるプリセット、又は遠隔操作(ワンタンチ)
により行うことができ、またその位置及び動作は監視テ
レビで確認することが可能である。
次に5、上記各工程における炉内溶湯8及び溶滓lOの
状況を第3図に基づいて説明する。
状況を第3図に基づいて説明する。
[1] 炉内残塊9の溶解促進工程
一般に、非鉄金属の溶解の場合、例えばA1及びA1合
金の溶解を一例にとると、/lの黒度は0.2 程度で
あって鉄(0,8程度)に比べると低く、火陥などの輻
射エネルギーを吸収し難い。更に、溶湯8と残塊9の混
在する溶解後半時においては、炉内残塊9の表面は高温
に熱せられて酸化が促進されるので、その溶解は一層困
難な状況にある。本実施例における溶解促進工程では、
第3図り、に示したように、残塊9の周囲の溶湯8が炉
壁1に沿って旋回移動または衝突移動させられるので、
上記溶湯8の侵食作用によって残塊9の外周部は削り落
とされ、これにより残塊9表面の酸化は阻止される。ま
た、上記炉内溶湯8の旋回又は衝突移動によって、溶湯
8表面には造波現象が生じ、かかる造波現象は、溶湯表
面温度を溶湯8が静止状態にある場合に比し低下(一般
的に静止状態では800℃以上に対し本実施例では76
5℃以下)させると共に、平均伝熱面積を静止状態に比
べ大きくすることができる。この表面温度の低下と伝熱
面積の増大は、 Q=U−A・ΔT−H という熱伝達の一般式で表される。ここで、Q:金属の
受伝熱量(Kcal) 、U :平均熱伝熱係数(Kc
al/ rd ・h −”C) 、A :被加熱物の平
均伝熱面積(耐)、ΔT:雰囲気と被加熱物との平均温
度差(’C)、H:溶解時間(h)である。上記の熱伝
達の一般式において、本実施例ではA及びΔTが大きく
なるので、金属溶解の被加熱物への熱伝達量は増大する
ことになる。以上の溶湯8による侵食作用及び溶湯表面
の造波現象によって、炉内残塊9の溶解は、溶湯が静止
状態にある場合に比べ著しく促進させることになる。
金の溶解を一例にとると、/lの黒度は0.2 程度で
あって鉄(0,8程度)に比べると低く、火陥などの輻
射エネルギーを吸収し難い。更に、溶湯8と残塊9の混
在する溶解後半時においては、炉内残塊9の表面は高温
に熱せられて酸化が促進されるので、その溶解は一層困
難な状況にある。本実施例における溶解促進工程では、
第3図り、に示したように、残塊9の周囲の溶湯8が炉
壁1に沿って旋回移動または衝突移動させられるので、
上記溶湯8の侵食作用によって残塊9の外周部は削り落
とされ、これにより残塊9表面の酸化は阻止される。ま
た、上記炉内溶湯8の旋回又は衝突移動によって、溶湯
8表面には造波現象が生じ、かかる造波現象は、溶湯表
面温度を溶湯8が静止状態にある場合に比し低下(一般
的に静止状態では800℃以上に対し本実施例では76
5℃以下)させると共に、平均伝熱面積を静止状態に比
べ大きくすることができる。この表面温度の低下と伝熱
面積の増大は、 Q=U−A・ΔT−H という熱伝達の一般式で表される。ここで、Q:金属の
受伝熱量(Kcal) 、U :平均熱伝熱係数(Kc
al/ rd ・h −”C) 、A :被加熱物の平
均伝熱面積(耐)、ΔT:雰囲気と被加熱物との平均温
度差(’C)、H:溶解時間(h)である。上記の熱伝
達の一般式において、本実施例ではA及びΔTが大きく
なるので、金属溶解の被加熱物への熱伝達量は増大する
ことになる。以上の溶湯8による侵食作用及び溶湯表面
の造波現象によって、炉内残塊9の溶解は、溶湯が静止
状態にある場合に比べ著しく促進させることになる。
[2] 溶湯による炉内残塊9の浸漬溶解工程この工程
では、第2図に示す誘導子7aの位置A−B又はCに各
々対応して、炉内溶湯8は第3図に示すA、・B+又は
C8の状態に流動して、炉内中央付近に浮遊する残塊9
に衝突する。これによって残塊9の崩壊(所謂山くずし
)は完全になされて溶湯による浸漬溶解が可能となる。
では、第2図に示す誘導子7aの位置A−B又はCに各
々対応して、炉内溶湯8は第3図に示すA、・B+又は
C8の状態に流動して、炉内中央付近に浮遊する残塊9
に衝突する。これによって残塊9の崩壊(所謂山くずし
)は完全になされて溶湯による浸漬溶解が可能となる。
[3] 自動精錬工程
この工程では、第3図のC2に示すような炉内溶湯8の
積極的な可変移動がなされるので、従来例のように溶湯
が微動又は静止状態の下で精錬剤の投入が行われる場合
に比し、精錬剤を自動供給するだけで精錬剤の効果的な
撹拌がなされることになる。
積極的な可変移動がなされるので、従来例のように溶湯
が微動又は静止状態の下で精錬剤の投入が行われる場合
に比し、精錬剤を自動供給するだけで精錬剤の効果的な
撹拌がなされることになる。
[4] 除滓工程
本工程では、第2図で示した誘導子7aのB位置又はD
位置の設定により、それに対応して炉内溶湯8は第3図
のB、又はり、の状態の流動をなし、溶滓10は自動的
に除滓口3の周辺又は炉中各辺りの除滓最適位置に1箇
所に集められる。
位置の設定により、それに対応して炉内溶湯8は第3図
のB、又はり、の状態の流動をなし、溶滓10は自動的
に除滓口3の周辺又は炉中各辺りの除滓最適位置に1箇
所に集められる。
本発明の炉内溶湯撹拌装置は、以上のように原料溶解後
半時における各工程に応じて炉床下の最も適切な位置に
誘導子を設置し、効果的な溶湯の流動状態が得られるよ
うに構成されているので、下記の諸効果を顕著に奏する
ものである。
半時における各工程に応じて炉床下の最も適切な位置に
誘導子を設置し、効果的な溶湯の流動状態が得られるよ
うに構成されているので、下記の諸効果を顕著に奏する
ものである。
[1] 金属溶解後半時点での積極的な溶湯可変移動に
よる残塊浸漬及び低温溶解の促進によって、省エネルギ
ー化(従来例に比し3%以上の低減)及び酸化抑制に伴
うメタルロスの低減(従来例に比し10%以上の低減)
が可能となった。
よる残塊浸漬及び低温溶解の促進によって、省エネルギ
ー化(従来例に比し3%以上の低減)及び酸化抑制に伴
うメタルロスの低減(従来例に比し10%以上の低減)
が可能となった。
[2] 精錬時の積極的な溶湯移動による自動精錬の容
易化によって、精錬時間の短縮化、省力化、及び生産性
の向上が可能となった。60T/CHのAl溶解炉にお
いて、従来2本/炉のランスで20分/CH要していた
のが、無人操作(プリセット無人又は遠隔操作)にて1
0分/CH以内で完全精錬することができた。また精錬
剤撹拌の効率化により、精錬剤の使用量も従来の173
に節約することができた。
易化によって、精錬時間の短縮化、省力化、及び生産性
の向上が可能となった。60T/CHのAl溶解炉にお
いて、従来2本/炉のランスで20分/CH要していた
のが、無人操作(プリセット無人又は遠隔操作)にて1
0分/CH以内で完全精錬することができた。また精錬
剤撹拌の効率化により、精錬剤の使用量も従来の173
に節約することができた。
[3] 除滓時における炉内溶滓の積極的な可変移動に
よる溶滓の一ケ所集中化によって、除滓時間の短縮化、
省力化、生産性の向上が可能となった。前記60T/C
HのAl溶解炉又は保持炉において、従来は3箇所/炉
の除滓L1から3人で40分/ CH要していたが、本
発明では1箇所/炉の閉口部から1人だけで20分lC
H以内で除滓することが可能となった。
よる溶滓の一ケ所集中化によって、除滓時間の短縮化、
省力化、生産性の向上が可能となった。前記60T/C
HのAl溶解炉又は保持炉において、従来は3箇所/炉
の除滓L1から3人で40分/ CH要していたが、本
発明では1箇所/炉の閉口部から1人だけで20分lC
H以内で除滓することが可能となった。
[4] 上記60T/CHのAl溶解炉において溶湯の
均熱均質化を5分以内で実現することが可能となった。
均熱均質化を5分以内で実現することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す要部概略した構成図、
第2図は誘導子の設定位置を示す説明図、第3図は第2
図に対応する炉内溶湯の流動状況を示す説明図である。 1は炉壁、2は炉床、7は電磁溶湯撹拌装置、7aは誘
導子(移動磁界発生装置)である。
第2図は誘導子の設定位置を示す説明図、第3図は第2
図に対応する炉内溶湯の流動状況を示す説明図である。 1は炉壁、2は炉床、7は電磁溶湯撹拌装置、7aは誘
導子(移動磁界発生装置)である。
Claims (1)
- 1、炉床下に設置される電磁溶湯撹拌装置であって、上
記電磁溶湯撹拌装置に設けられている誘導子が、磁界移
動方向の転換が自在で溶湯移動能力を有し、かつ水平移
動と回動と昇降移動とがそれぞれ自在となるように設け
たことを特徴とする炉内溶湯撹拌装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21410685A JPS6273591A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 炉内溶湯撹拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21410685A JPS6273591A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 炉内溶湯撹拌装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6273591A true JPS6273591A (ja) | 1987-04-04 |
JPH0570915B2 JPH0570915B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=16650330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21410685A Granted JPS6273591A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 炉内溶湯撹拌装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6273591A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991009508A1 (en) * | 1989-12-14 | 1991-06-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooker |
JP2016022528A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 大亜真空株式会社 | 金属溶解方法 |
US20190390908A1 (en) * | 2017-02-10 | 2019-12-26 | Abb Schweiz Ag | Furnace Assembly For A Metal-Making Process |
IT201900016790A1 (it) * | 2019-09-19 | 2021-03-19 | Danieli Off Mecc | Metodo di agitazione di metallo liquido in un forno elettrico ad arco |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21410685A patent/JPS6273591A/ja active Granted
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0458977A1 (en) * | 1989-12-14 | 1991-12-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cooker |
JP2016022528A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 大亜真空株式会社 | 金属溶解方法 |
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JP2020505579A (ja) * | 2017-02-10 | 2020-02-20 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲー | 金属製造プロセスのための炉アセンブリ |
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