JPS6310356B2 - - Google Patents
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- JPS6310356B2 JPS6310356B2 JP58041198A JP4119883A JPS6310356B2 JP S6310356 B2 JPS6310356 B2 JP S6310356B2 JP 58041198 A JP58041198 A JP 58041198A JP 4119883 A JP4119883 A JP 4119883A JP S6310356 B2 JPS6310356 B2 JP S6310356B2
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
- F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
- F27B3/20—Arrangements of heating devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
この発明はアルミ等の金属の溶湯を溶融状態に
保持したりあるいはそれらの金属材料を溶解させ
る為の金属溶解炉に関する。 従来の金属溶解炉にあつて炉体の側壁に高速燃
焼するガスバーナーを取付けたものはバーナーの
フレームが青色である為、溶湯表面がメタルミラ
ーとなるとその湯面で反射されてしまつて熱吸収
が小さくなつてしまい熱効率が極めて低下する欠
点があり、また上記フレームは極めて高温(例え
ば1300〜1400℃)である為、溶湯あるいは金属材
料を酸化させてメタルロスが増大したりハードス
ポツトを発生させたりする欠点もあつた。 そこで本発明は上述の欠点を除くようにしたも
ので、熱効率が高くしかもメタルロスやハードス
ポツトの発生を低く押え得るようにした金属溶解
炉を提供しようとするものである。 以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。1は炉体で、強固な耐火物で構築された炉壁
や、この炉壁の外側を被覆して熱放散を防止する
断熱材や、炉殻を補強形成する鉄板等の炉材にて
周知の如く構成されている。上記炉体1内におい
て、2は溶湯aを蓄え得るように形成された保持
室、3は被溶解材料としてのアルミ材Aを溶解す
る為の溶解室、4は上記アルミ材Aを予熱する為
の予熱室で、保持室2と溶解室3間、保持室2と
予熱室4間及び溶解室3と予熱室4間は夫々伝熱
性の隔壁5,6,7によつて相互に区画されてい
る。2a,3a,4aは各室2,3,4の床面を
示す。上記予熱室4はタワー状に高く形成され、
その上部には材料投入口9が形成されている。こ
の予熱室4の床面4aは溶解室3の床面3aと同
じか、これより高くなるように形成されている。
予熱室4の上下長さは作業性を考えた上でできる
限り高くした方が熱交換効率の点で好ましい。1
1は材料投入口9を開閉する為の板状の投入口蓋
で、水平方向に移動自在となつている。投入口蓋
11には排気口13が形成されている。15は上
記溶解室3の側壁3bに具備された溶解用のバー
ナで、溶解室3に置かれる材料Aを加熱し得るよ
うに予熱室4側に向けて横向きにバーナーの軸線
15aが略水平となるように配設されている。こ
の溶解用のバーナ15としては後述の如き構成の
バーナーが用いてあり、またその配設位置の高さ
は床面3aからバーナー15の軸線15aまでの
高さ寸法が100〜200mm程度となるようにされる。
16は隔壁7に設けられた連通孔で、上記溶解バ
ーナー15の加熱ガス(バーナーフレームも含
む)が予熱室4内に流入して予熱室4の下方に置
かれる材料Aを溶解可能に設けられている。また
この連通孔16は予熱室4下部で溶解された溶湯
が予熱室4内に溜まることなく溶解室3内に流れ
込むように隔壁7の最下部に設けられている。1
7は上記保持室2の側壁2bに具備された保持用
のバーナーで、保持室2に蓄えられる溶湯aの上
面が冷却するのを防止して保温し得るように配設
されている。この保持用バーナー17としては後
述の如き構成のバーナーが用いてあり、そのバー
ナーの軸線17aは水平(溶湯aの湯面に対し平
行)となるようにしてある。またその高さ(溶湯
aの湯面a′からバーナー17の軸線17aまでの
高さ)は150〜300mm程度の範囲内で設定される。
更にまたこのバーナー17の向きは、バーナー1
7の長いフレーム(第3図符号51参照)が矢印
(第1図)で示すように保持室2内の溶湯aの湯
面a′及び保持室2の内側面に沿つて延びるように
なつている。また上記保持バーナー17は保持室
2内の溶湯aの温度を一定に保つ為に後述の汲出
室に設けられた熱電対から成る温度計(図示省
略)の指示によつて点火、消火が自動的に行われ
るようになつている。18は隔壁5に設けられた
連通孔で、溶解室3から保持室2に向けて溶湯が
流れ得るように隔壁5の最下部に形成されてい
る。19は汲出室で、上方が汲出口20として開
放されている汲出室壁21によつて構成され、上
記保持室2とは炉体1の一部から成る隔壁22に
よつて区画されている。上記汲出室壁21は上記
炉体1と一体に構成され、かつその炉体1と同じ
く断熱構造に構成されている。上記汲出室19の
汲出口20は蓋20aによつて塞ぎ得るようにな
つている。23は保持室2と汲出室19との連通
孔で、保持室2内に蓄えられる溶湯aの常態での
上面よりも下方位置に設けられている。24,2
5,26は夫々保持室2、溶解室3、予熱室4の
各側壁に形成された作業口で、夫々各室の全域の
点検、監視、清掃を容易に行えるように充分な大
きさに形成されており、開閉自在の扉27,2
8,29によつて閉ざされている。次に上記溶解
用或いは保持用のバーナー15,17として用い
られているバーナーの構成を示す第5図について
説明する。30はバーナー、31はバーナー30
が取付けられるべき炉体の側壁(前記側壁3bあ
るいは2b)の存在を示す。上記バーナー30に
於て、32はバーナープレートで取付ボルト33
によつて側壁31に取付けてある。34は本体
で、フランジ34aを介してプレート32に固定
してある。35は本体内部に具備された空気案内
筒を示す。36は本体34の周壁の一部に形成さ
れた空気供給口で、ここには周知の如くバルブ等
の空気量調節具を介して図示外の空気供給装置が
接続される。37は空気案内路で、案内筒35の
周囲に環状に形成されており、環状の連通部37
aを介して案内筒35の内部と連通している。3
8はプレート32に取付けられたバーナータイル
で筒状に形成されており、その元部38aの内径
は案内筒35の内径と同径に形成され、先部38
bに至る程ゆるやかに径が大きくなるように形成
してある。尚この径の大きくなる程度は、空気を
後述の如く筒状の層流として流し得るように、元
部38aの径あるいは流す空気量に対応して設計
されるものである。40はガス案内管固定金具
で、環状に形成され本体34に固定してある。4
1はガス案内管で筒状に形成され固定金具40に
取付けてある。この案内管41は元部41aと、
先に至る程ゆるやかに減径するテーパー部41b
と、先部41cとから成り、先部41cはバーナ
ータイル38における元部38aの平行筒状部分
の内側に位置している。42は固定金具40に取
付けたガス送入部材で、筒状に形成され、その外
周の一部にはガス供給口(一次ガス供給口)43
が備えられている。このガス供給口43には周知
の如くバルブ等のガス量調節具を介して図示外の
ガス供給装置が接続される。44は案内路で、環
状の空間となつている。45は部材42に取付け
た二次ガス吹出筒で、その先部は案内管41の先
部41cにおけるテーパー部41bとの境界近く
の部分の内側に位置している。46はガス供給口
(二次ガス供給口)で、これは図示外のバルブ等
のガス量調節具を介して、上記のガス供給装置
(個別のガス供給装置でも可)に接続される。4
7はこのバーナーにおけるフレームの吹出口で2
重管構造となつており、バーナータイル38の元
部38aとガス案内管41との間に形成された空
気の流通路48と、ガス案内管41における先部
41c内の空間のガス流通路49とを有してい
る。 次に上記構成のバーナー30の作用を説明す
る。ガス供給装置及び空気供給装置から夫々燃料
ガス(天然ガス、LPG、都市ガス等)及び空気
を各々の供給口43,36に供給し、それらを
夫々流通路49,48から吹き出させると共に、
上記吹き出されたガスに図示外の周知の着火装置
により着火することにより、吹出口47からバー
ナー30の軸線30aに沿つてバーナー30から
離れる方向(第5図における左方向)に吹き出す
バーナーフレームが形成される。この場合、供給
口36に供給された空気は案内路37を通つて連
通部37aの全周から案内筒35とガス案内管4
1の元部41aとの間の筒状の流通路50に流入
し、この流入路50を通つて流通路48に至る。
空気はこれらの流通路50,48を流通する過程
でその流れがバーナー30の軸線30aに沿つて
第5図左方に向かう一様な流れとなり、流通路4
8の先から筒状の空気流(層流)となつて軸線3
0aに沿つて流出する。一方供給口43に供給さ
れたガスは、案内路44を通つてガス案内管41
内に流入する。このガス案内管41内を通る過程
で軸線30aに沿つて第5図左方に向かう一様な
流れとなり、流通路49の先から前記筒状の空気
流の中に送り出される。この送り出されたガスは
上記筒状の空気の流れに引かれるようにして軸線
30aに沿つて進む。その進む過程でガスは周囲
から少しずつ空気と混合して緩やかに燃焼し上記
バーナーフレームが形成される。ガスの燃焼が上
記のようにして行なわれる為、燃焼状態は完全燃
焼でバーナーフレームの長さは非常に長くなり、
またその温度は低く(フレームのいずれの箇所に
おいても1000〜1100℃程度)て赤火焔(黄橙乃至
橙赤色)となり、多量の赤外線を放出する。更に
また燃焼騒音も静か(例えば70〜75dB)である。 次に、上記燃焼状態やフレームの長さの微調整
を行ないたい場合には、二次ガス供給口46への
ガス供給を行なつたりあるいはその供給量を調整
することによつてその目的を達成できる。この場
合、供給口46に供給されたガスは二次ガス吹出
筒45を通つて流通路49に滑らかに流出し、前
記のガス(一次ガス)と共に流通路49から一様
な流れのガス流となつて前記筒状の空気流の中に
流出する。 次に上記バーナーの容量と、上記空気及びガス
の流量あるいは流速と、フレーム長との例を示せ
ば第1表の通りである。
保持したりあるいはそれらの金属材料を溶解させ
る為の金属溶解炉に関する。 従来の金属溶解炉にあつて炉体の側壁に高速燃
焼するガスバーナーを取付けたものはバーナーの
フレームが青色である為、溶湯表面がメタルミラ
ーとなるとその湯面で反射されてしまつて熱吸収
が小さくなつてしまい熱効率が極めて低下する欠
点があり、また上記フレームは極めて高温(例え
ば1300〜1400℃)である為、溶湯あるいは金属材
料を酸化させてメタルロスが増大したりハードス
ポツトを発生させたりする欠点もあつた。 そこで本発明は上述の欠点を除くようにしたも
ので、熱効率が高くしかもメタルロスやハードス
ポツトの発生を低く押え得るようにした金属溶解
炉を提供しようとするものである。 以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。1は炉体で、強固な耐火物で構築された炉壁
や、この炉壁の外側を被覆して熱放散を防止する
断熱材や、炉殻を補強形成する鉄板等の炉材にて
周知の如く構成されている。上記炉体1内におい
て、2は溶湯aを蓄え得るように形成された保持
室、3は被溶解材料としてのアルミ材Aを溶解す
る為の溶解室、4は上記アルミ材Aを予熱する為
の予熱室で、保持室2と溶解室3間、保持室2と
予熱室4間及び溶解室3と予熱室4間は夫々伝熱
性の隔壁5,6,7によつて相互に区画されてい
る。2a,3a,4aは各室2,3,4の床面を
示す。上記予熱室4はタワー状に高く形成され、
その上部には材料投入口9が形成されている。こ
の予熱室4の床面4aは溶解室3の床面3aと同
じか、これより高くなるように形成されている。
予熱室4の上下長さは作業性を考えた上でできる
限り高くした方が熱交換効率の点で好ましい。1
1は材料投入口9を開閉する為の板状の投入口蓋
で、水平方向に移動自在となつている。投入口蓋
11には排気口13が形成されている。15は上
記溶解室3の側壁3bに具備された溶解用のバー
ナで、溶解室3に置かれる材料Aを加熱し得るよ
うに予熱室4側に向けて横向きにバーナーの軸線
15aが略水平となるように配設されている。こ
の溶解用のバーナ15としては後述の如き構成の
バーナーが用いてあり、またその配設位置の高さ
は床面3aからバーナー15の軸線15aまでの
高さ寸法が100〜200mm程度となるようにされる。
16は隔壁7に設けられた連通孔で、上記溶解バ
ーナー15の加熱ガス(バーナーフレームも含
む)が予熱室4内に流入して予熱室4の下方に置
かれる材料Aを溶解可能に設けられている。また
この連通孔16は予熱室4下部で溶解された溶湯
が予熱室4内に溜まることなく溶解室3内に流れ
込むように隔壁7の最下部に設けられている。1
7は上記保持室2の側壁2bに具備された保持用
のバーナーで、保持室2に蓄えられる溶湯aの上
面が冷却するのを防止して保温し得るように配設
されている。この保持用バーナー17としては後
述の如き構成のバーナーが用いてあり、そのバー
ナーの軸線17aは水平(溶湯aの湯面に対し平
行)となるようにしてある。またその高さ(溶湯
aの湯面a′からバーナー17の軸線17aまでの
高さ)は150〜300mm程度の範囲内で設定される。
更にまたこのバーナー17の向きは、バーナー1
7の長いフレーム(第3図符号51参照)が矢印
(第1図)で示すように保持室2内の溶湯aの湯
面a′及び保持室2の内側面に沿つて延びるように
なつている。また上記保持バーナー17は保持室
2内の溶湯aの温度を一定に保つ為に後述の汲出
室に設けられた熱電対から成る温度計(図示省
略)の指示によつて点火、消火が自動的に行われ
るようになつている。18は隔壁5に設けられた
連通孔で、溶解室3から保持室2に向けて溶湯が
流れ得るように隔壁5の最下部に形成されてい
る。19は汲出室で、上方が汲出口20として開
放されている汲出室壁21によつて構成され、上
記保持室2とは炉体1の一部から成る隔壁22に
よつて区画されている。上記汲出室壁21は上記
炉体1と一体に構成され、かつその炉体1と同じ
く断熱構造に構成されている。上記汲出室19の
汲出口20は蓋20aによつて塞ぎ得るようにな
つている。23は保持室2と汲出室19との連通
孔で、保持室2内に蓄えられる溶湯aの常態での
上面よりも下方位置に設けられている。24,2
5,26は夫々保持室2、溶解室3、予熱室4の
各側壁に形成された作業口で、夫々各室の全域の
点検、監視、清掃を容易に行えるように充分な大
きさに形成されており、開閉自在の扉27,2
8,29によつて閉ざされている。次に上記溶解
用或いは保持用のバーナー15,17として用い
られているバーナーの構成を示す第5図について
説明する。30はバーナー、31はバーナー30
が取付けられるべき炉体の側壁(前記側壁3bあ
るいは2b)の存在を示す。上記バーナー30に
於て、32はバーナープレートで取付ボルト33
によつて側壁31に取付けてある。34は本体
で、フランジ34aを介してプレート32に固定
してある。35は本体内部に具備された空気案内
筒を示す。36は本体34の周壁の一部に形成さ
れた空気供給口で、ここには周知の如くバルブ等
の空気量調節具を介して図示外の空気供給装置が
接続される。37は空気案内路で、案内筒35の
周囲に環状に形成されており、環状の連通部37
aを介して案内筒35の内部と連通している。3
8はプレート32に取付けられたバーナータイル
で筒状に形成されており、その元部38aの内径
は案内筒35の内径と同径に形成され、先部38
bに至る程ゆるやかに径が大きくなるように形成
してある。尚この径の大きくなる程度は、空気を
後述の如く筒状の層流として流し得るように、元
部38aの径あるいは流す空気量に対応して設計
されるものである。40はガス案内管固定金具
で、環状に形成され本体34に固定してある。4
1はガス案内管で筒状に形成され固定金具40に
取付けてある。この案内管41は元部41aと、
先に至る程ゆるやかに減径するテーパー部41b
と、先部41cとから成り、先部41cはバーナ
ータイル38における元部38aの平行筒状部分
の内側に位置している。42は固定金具40に取
付けたガス送入部材で、筒状に形成され、その外
周の一部にはガス供給口(一次ガス供給口)43
が備えられている。このガス供給口43には周知
の如くバルブ等のガス量調節具を介して図示外の
ガス供給装置が接続される。44は案内路で、環
状の空間となつている。45は部材42に取付け
た二次ガス吹出筒で、その先部は案内管41の先
部41cにおけるテーパー部41bとの境界近く
の部分の内側に位置している。46はガス供給口
(二次ガス供給口)で、これは図示外のバルブ等
のガス量調節具を介して、上記のガス供給装置
(個別のガス供給装置でも可)に接続される。4
7はこのバーナーにおけるフレームの吹出口で2
重管構造となつており、バーナータイル38の元
部38aとガス案内管41との間に形成された空
気の流通路48と、ガス案内管41における先部
41c内の空間のガス流通路49とを有してい
る。 次に上記構成のバーナー30の作用を説明す
る。ガス供給装置及び空気供給装置から夫々燃料
ガス(天然ガス、LPG、都市ガス等)及び空気
を各々の供給口43,36に供給し、それらを
夫々流通路49,48から吹き出させると共に、
上記吹き出されたガスに図示外の周知の着火装置
により着火することにより、吹出口47からバー
ナー30の軸線30aに沿つてバーナー30から
離れる方向(第5図における左方向)に吹き出す
バーナーフレームが形成される。この場合、供給
口36に供給された空気は案内路37を通つて連
通部37aの全周から案内筒35とガス案内管4
1の元部41aとの間の筒状の流通路50に流入
し、この流入路50を通つて流通路48に至る。
空気はこれらの流通路50,48を流通する過程
でその流れがバーナー30の軸線30aに沿つて
第5図左方に向かう一様な流れとなり、流通路4
8の先から筒状の空気流(層流)となつて軸線3
0aに沿つて流出する。一方供給口43に供給さ
れたガスは、案内路44を通つてガス案内管41
内に流入する。このガス案内管41内を通る過程
で軸線30aに沿つて第5図左方に向かう一様な
流れとなり、流通路49の先から前記筒状の空気
流の中に送り出される。この送り出されたガスは
上記筒状の空気の流れに引かれるようにして軸線
30aに沿つて進む。その進む過程でガスは周囲
から少しずつ空気と混合して緩やかに燃焼し上記
バーナーフレームが形成される。ガスの燃焼が上
記のようにして行なわれる為、燃焼状態は完全燃
焼でバーナーフレームの長さは非常に長くなり、
またその温度は低く(フレームのいずれの箇所に
おいても1000〜1100℃程度)て赤火焔(黄橙乃至
橙赤色)となり、多量の赤外線を放出する。更に
また燃焼騒音も静か(例えば70〜75dB)である。 次に、上記燃焼状態やフレームの長さの微調整
を行ないたい場合には、二次ガス供給口46への
ガス供給を行なつたりあるいはその供給量を調整
することによつてその目的を達成できる。この場
合、供給口46に供給されたガスは二次ガス吹出
筒45を通つて流通路49に滑らかに流出し、前
記のガス(一次ガス)と共に流通路49から一様
な流れのガス流となつて前記筒状の空気流の中に
流出する。 次に上記バーナーの容量と、上記空気及びガス
の流量あるいは流速と、フレーム長との例を示せ
ば第1表の通りである。
【表】
【表】
次に、上記のようなバーナーが装着された前記
の金属溶解保持炉を用いてアルミ材Aを溶解保持
する場合の使用例について説明する。先ず溶解バ
ーナー15と保持バーナー17に点火して溶解室
3と保持室2内を加熱、保温する。この溶解バー
ナー15の加熱ガスは連通孔16から予熱室4内
に入り、この予熱室4内を通つて排気口13から
排出され、また保持バーナー17の加熱ガスは保
持室2内を一巡した後連通孔18から溶解室3内
に入り、その後連通孔16及び予熱室4を通つて
排気口13から外に排出される。この状態におい
て、投入口蓋11を横移動させて材料投入口9を
開き、この材料投入口9からアルミ材A(冷材)
を予熱室4内に略満杯状態になるように投入し、
その後再び材料投入口9を投入口蓋11で閉じ
る。上記のようにアルミ材Aを予熱室4内に投入
しても、予熱室4の内面とアルミ材A間やアルミ
材A相互間には隙間が有り、上記両バーナー1
5,17の加熱ガスは予熱室4内の上記各隙間を
通つて外に排出される。従つて、予熱室4内に投
入されたアルミ材Aは上記加熱ガスとの間で熱交
換されて加熱され、加熱ガスはその熱交換によつ
て温度低下して排出され、熱エネルギーの有効利
用が図られる。上記予熱室4内の下部に投入され
たアルミ材Aは溶解バーナー15の加熱ガス(バ
ーナーフレーム52)によつて加熱されて溶解さ
れ、この溶解された溶融、半固溶状態のアルミ
A′が連通孔16から溶解室3内に流れ込む。こ
の溶解室3内に流れ込んだ溶融、半固溶のアルミ
材A′(符号A″はその表面(湯面)を示す)はこの
溶解室3内を流下する間に溶解バーナー15のバ
ーナーフレーム52及び保持バーナー17の加熱
ガスによつて加熱されて溶融されると共に昇温さ
れる。その後この溶解室3内の溶融アルミは連通
孔18を通つて保持室2内に流れ込む。この場
合、上記連通孔18には保持バーナー17の加熱
ガスが保持室2から溶解室3に向けて通過してい
るので、上記のように溶融アルミが連通孔18を
流下する間もこの溶融アルミは保持バーナー17
の加熱ガスで加熱され、この加熱された溶融アル
ミが保持室2内に流れ込む。この保持室2内に流
れ込んだ溶融アルミは溶湯aとして保持室2の下
部に第2図に示すように蓄えられ、またその一部
は連通孔23を通つて汲出室19内に流れ込む。
上記保持室2内に蓄えられた溶湯aは保持バーナ
ー17の加熱ガスによつて加熱、保温される。こ
の場合保持バーナー17として前述のようなバー
ナーを採用しているので、バーナーフレーム51
の温度が約1100℃と低く、これにより溶湯aのメ
タルロスや炉材の損傷を少なくでき、また溶湯a
中へのガス混入も少なくできて自動車重要保安部
品等の鋳造にも安心して利用できる。またバーナ
ーフレーム51の温度が低く、しかも溶湯への熱
伝達が多量の赤外線によつて効果的に行われる
為、保持室内雰囲気温度を非常に低くすることが
でき、その結果、熱効率を高めることができると
共に炉体耐火物の劣化も少なくその寿命も長くす
ることができ、更にまた炉内壁面にアルミナ層が
発生することも殆んど生じない。また多少のアル
ミ酸化物が生成されても上記フレーム51の温度
が低い為、その酸化物が焼成されて硬質化するこ
とがなく、その除去を容易に行なうことができ
る。 次に、上記溶解バーナー15によつてアルミ材
Aを溶解する場合、溶解バーナー15に上記のよ
うなバーナーを採用しているので、メタルロスが
炉材の損傷を防止でき、またバーナーフレーム5
2の温度が低くしかもバーナーフレーム52が至
近距離からアルミ材Aに当たらないようにしてい
るので、硬質のαアルミナの生成を少なくでき、
これにより溶湯の品質を良くし得るはもちろんの
こと、アカ取り作業を簡単にかつ短時間に行うこ
とができる。また上記のように予熱室4で加熱し
たアルミ材Aを溶解室3においてバーナー15で
溶解するようにし、しかも上記のようなバーナー
の採用によつてアルミ材Aの吸熱効果を高めてい
るので、溶解効率を極めて高くすることができ、
燃費を低くできてランニングコストを下げること
ができる。また炉体1の放熱を低く抑えるように
しているので、炉体表面温度を約50℃〜75℃と低
くすることができて作業環境をも良好にすること
ができる。尚前記バーナー15,17はそれらの
軸線15a,17aが水平から15゜程度までの範
囲内でやや下方を向くように配置してもよい。 以上のように本願発明にあつては、炉体1にお
いて溶湯の保持室2と、溶解室3とに夫々バーナ
ー17,15を備えさせてあるので、保持室2に
おいては蓄えた溶湯の好ましい温度での保温を、
また溶解室3における適時の高温での溶解作業と
が個別に行える利点があり、その上、溶解室3に
おいてはバーナー15によつて溶解室3内の被溶
解材料Aの溶解と、隣接する予熱室4内の被溶解
材料Aの溶融状の流出しと、被溶解材料Aの予熱
をも同時に行えて省エネルギー効果を発揮する。 その上炉体1において炉体内に設定される湯面
a′あるいはA″よりも上方の炉体側壁2bあるい
は3bにバーナー17あるいは15を備えさせ、
そのバーナーは上記湯面に沿つてバーナーのフレ
ームを発生させ得る様にした吹出口47を備えて
おり、上記吹出口47は二重管状に形成されて外
側流通路48と内側流通路49とを有しており、
しかも上記外側流通路48には空気供給口36を
連通させる一方、上記内側流通路49にはガス供
給口43を連通させ、更に上記外側流通路48の
大きさは、比較的大量の空気を該外側流通路から
筒状の空気流にして長径間に渡り吹出し得る大き
さに構成する一方、内側流通路49の大きさは、
該内側流通路から吹出されたガスが前記外周に位
置する筒状の空気流に案内されて長径間に渡つて
移送され得るよう比較的少量のガスを吹き出し得
る大きさに構成してあるから、 (イ) 上記炉体1内にアルミ等の金属の溶湯が位置
する状態において上記バーナーから吹出される
フレーム51あるいは52はその湯面a′あるい
はA″に沿つて移動し、上記湯面を加温し湯温
を高めたり或いは湯面の温度降下を防止するに
役立たせ得る効果がある。 (ロ) 然も上記の場合、上記のバーナーは吹出口か
ら筒状の長い空気流とその内側に位置するガス
流とを吹出すものであるから、燃焼状態におい
ては上記ガスが長径間において空気と緩やかに
混合しながら燃焼して赤色の長い焔が形成さ
れ、上記湯面に対する直接伝熱があるは勿論の
こと赤い焔から発する赤外線によつても上記湯
面を加熱して効率のよい熱伝達ができる大きな
効果がある。 (ハ) またその熱の伝達を行なう場合、周知の如く
赤外線はアルミ合金の湯面に反射されることな
く(メタルミラー効果の妨害を受けることな
く)、極めて高効率でもつて溶湯に熱吸収され
る効果もある。 (ニ) 然も上記赤火焔はアルミの溶融温度に比較し
て温度差が小さいという効果がある。即ち一般
にアルミの溶湯の温度は750℃を越えないのが
望ましいものであるが、上記赤火焔の温度はそ
れに比較して僅かに高い1000℃とか1100℃ぐら
いに維持することができる特長があり、仮に上
記バーナーの赤火焔が直接に湯面に触れる様な
ことがあつても、アルミの酸化を極めて少なく
し得る効果があり、メタルロスを少なくしたり
ハードスポツトの発生を防止するうえに大きな
効果がある。
の金属溶解保持炉を用いてアルミ材Aを溶解保持
する場合の使用例について説明する。先ず溶解バ
ーナー15と保持バーナー17に点火して溶解室
3と保持室2内を加熱、保温する。この溶解バー
ナー15の加熱ガスは連通孔16から予熱室4内
に入り、この予熱室4内を通つて排気口13から
排出され、また保持バーナー17の加熱ガスは保
持室2内を一巡した後連通孔18から溶解室3内
に入り、その後連通孔16及び予熱室4を通つて
排気口13から外に排出される。この状態におい
て、投入口蓋11を横移動させて材料投入口9を
開き、この材料投入口9からアルミ材A(冷材)
を予熱室4内に略満杯状態になるように投入し、
その後再び材料投入口9を投入口蓋11で閉じ
る。上記のようにアルミ材Aを予熱室4内に投入
しても、予熱室4の内面とアルミ材A間やアルミ
材A相互間には隙間が有り、上記両バーナー1
5,17の加熱ガスは予熱室4内の上記各隙間を
通つて外に排出される。従つて、予熱室4内に投
入されたアルミ材Aは上記加熱ガスとの間で熱交
換されて加熱され、加熱ガスはその熱交換によつ
て温度低下して排出され、熱エネルギーの有効利
用が図られる。上記予熱室4内の下部に投入され
たアルミ材Aは溶解バーナー15の加熱ガス(バ
ーナーフレーム52)によつて加熱されて溶解さ
れ、この溶解された溶融、半固溶状態のアルミ
A′が連通孔16から溶解室3内に流れ込む。こ
の溶解室3内に流れ込んだ溶融、半固溶のアルミ
材A′(符号A″はその表面(湯面)を示す)はこの
溶解室3内を流下する間に溶解バーナー15のバ
ーナーフレーム52及び保持バーナー17の加熱
ガスによつて加熱されて溶融されると共に昇温さ
れる。その後この溶解室3内の溶融アルミは連通
孔18を通つて保持室2内に流れ込む。この場
合、上記連通孔18には保持バーナー17の加熱
ガスが保持室2から溶解室3に向けて通過してい
るので、上記のように溶融アルミが連通孔18を
流下する間もこの溶融アルミは保持バーナー17
の加熱ガスで加熱され、この加熱された溶融アル
ミが保持室2内に流れ込む。この保持室2内に流
れ込んだ溶融アルミは溶湯aとして保持室2の下
部に第2図に示すように蓄えられ、またその一部
は連通孔23を通つて汲出室19内に流れ込む。
上記保持室2内に蓄えられた溶湯aは保持バーナ
ー17の加熱ガスによつて加熱、保温される。こ
の場合保持バーナー17として前述のようなバー
ナーを採用しているので、バーナーフレーム51
の温度が約1100℃と低く、これにより溶湯aのメ
タルロスや炉材の損傷を少なくでき、また溶湯a
中へのガス混入も少なくできて自動車重要保安部
品等の鋳造にも安心して利用できる。またバーナ
ーフレーム51の温度が低く、しかも溶湯への熱
伝達が多量の赤外線によつて効果的に行われる
為、保持室内雰囲気温度を非常に低くすることが
でき、その結果、熱効率を高めることができると
共に炉体耐火物の劣化も少なくその寿命も長くす
ることができ、更にまた炉内壁面にアルミナ層が
発生することも殆んど生じない。また多少のアル
ミ酸化物が生成されても上記フレーム51の温度
が低い為、その酸化物が焼成されて硬質化するこ
とがなく、その除去を容易に行なうことができ
る。 次に、上記溶解バーナー15によつてアルミ材
Aを溶解する場合、溶解バーナー15に上記のよ
うなバーナーを採用しているので、メタルロスが
炉材の損傷を防止でき、またバーナーフレーム5
2の温度が低くしかもバーナーフレーム52が至
近距離からアルミ材Aに当たらないようにしてい
るので、硬質のαアルミナの生成を少なくでき、
これにより溶湯の品質を良くし得るはもちろんの
こと、アカ取り作業を簡単にかつ短時間に行うこ
とができる。また上記のように予熱室4で加熱し
たアルミ材Aを溶解室3においてバーナー15で
溶解するようにし、しかも上記のようなバーナー
の採用によつてアルミ材Aの吸熱効果を高めてい
るので、溶解効率を極めて高くすることができ、
燃費を低くできてランニングコストを下げること
ができる。また炉体1の放熱を低く抑えるように
しているので、炉体表面温度を約50℃〜75℃と低
くすることができて作業環境をも良好にすること
ができる。尚前記バーナー15,17はそれらの
軸線15a,17aが水平から15゜程度までの範
囲内でやや下方を向くように配置してもよい。 以上のように本願発明にあつては、炉体1にお
いて溶湯の保持室2と、溶解室3とに夫々バーナ
ー17,15を備えさせてあるので、保持室2に
おいては蓄えた溶湯の好ましい温度での保温を、
また溶解室3における適時の高温での溶解作業と
が個別に行える利点があり、その上、溶解室3に
おいてはバーナー15によつて溶解室3内の被溶
解材料Aの溶解と、隣接する予熱室4内の被溶解
材料Aの溶融状の流出しと、被溶解材料Aの予熱
をも同時に行えて省エネルギー効果を発揮する。 その上炉体1において炉体内に設定される湯面
a′あるいはA″よりも上方の炉体側壁2bあるい
は3bにバーナー17あるいは15を備えさせ、
そのバーナーは上記湯面に沿つてバーナーのフレ
ームを発生させ得る様にした吹出口47を備えて
おり、上記吹出口47は二重管状に形成されて外
側流通路48と内側流通路49とを有しており、
しかも上記外側流通路48には空気供給口36を
連通させる一方、上記内側流通路49にはガス供
給口43を連通させ、更に上記外側流通路48の
大きさは、比較的大量の空気を該外側流通路から
筒状の空気流にして長径間に渡り吹出し得る大き
さに構成する一方、内側流通路49の大きさは、
該内側流通路から吹出されたガスが前記外周に位
置する筒状の空気流に案内されて長径間に渡つて
移送され得るよう比較的少量のガスを吹き出し得
る大きさに構成してあるから、 (イ) 上記炉体1内にアルミ等の金属の溶湯が位置
する状態において上記バーナーから吹出される
フレーム51あるいは52はその湯面a′あるい
はA″に沿つて移動し、上記湯面を加温し湯温
を高めたり或いは湯面の温度降下を防止するに
役立たせ得る効果がある。 (ロ) 然も上記の場合、上記のバーナーは吹出口か
ら筒状の長い空気流とその内側に位置するガス
流とを吹出すものであるから、燃焼状態におい
ては上記ガスが長径間において空気と緩やかに
混合しながら燃焼して赤色の長い焔が形成さ
れ、上記湯面に対する直接伝熱があるは勿論の
こと赤い焔から発する赤外線によつても上記湯
面を加熱して効率のよい熱伝達ができる大きな
効果がある。 (ハ) またその熱の伝達を行なう場合、周知の如く
赤外線はアルミ合金の湯面に反射されることな
く(メタルミラー効果の妨害を受けることな
く)、極めて高効率でもつて溶湯に熱吸収され
る効果もある。 (ニ) 然も上記赤火焔はアルミの溶融温度に比較し
て温度差が小さいという効果がある。即ち一般
にアルミの溶湯の温度は750℃を越えないのが
望ましいものであるが、上記赤火焔の温度はそ
れに比較して僅かに高い1000℃とか1100℃ぐら
いに維持することができる特長があり、仮に上
記バーナーの赤火焔が直接に湯面に触れる様な
ことがあつても、アルミの酸化を極めて少なく
し得る効果があり、メタルロスを少なくしたり
ハードスポツトの発生を防止するうえに大きな
効果がある。
図面は本願の実施例を示すもので、第1図は水
平断面図、第2図は−線断面図、第3図は
−線断面図(拡大図)、第4図は−線断面
図(拡大図)、第5図はバーナーの縦断面図。 1……炉体、30……バーナー、47……吹出
口、48……外側流通路、49……内側流通路。
平断面図、第2図は−線断面図、第3図は
−線断面図(拡大図)、第4図は−線断面
図(拡大図)、第5図はバーナーの縦断面図。 1……炉体、30……バーナー、47……吹出
口、48……外側流通路、49……内側流通路。
Claims (1)
- 1 上下と四周の側壁を炉材で囲つてある炉体内
には、投入される被溶解材料を収容するようにし
てある予熱室と、予熱室内からの被溶解材の溶融
状の流出を受け入れて溶解する為の溶解室と、溶
解室で溶解された溶湯を受入れて蓄え得るように
した保持室とを備えさせ、さらに上記炉体におけ
る保持室には上記保持室内の溶湯を汲み出す為の
汲出室が連設してあり、一方上記溶解室と保持室
における各側壁には溶解用バーナーと、保持室内
溶湯の保温用バーナーとが夫々配設され、上記溶
解室に設けたバーナーの吹出口の方向は、バーナ
ーのフレームが溶解室を経由して隣接する予熱室
内の下方に位置する被溶解材料の溶解を可能に予
熱室に向けて設けてあり、上記の保温用バーナー
には上記保持室の溶湯湯面に沿つてバーナーのフ
レームを発生させ得る様にした吹出口を備えさせ
てあり、上記吹出口は二重管状に形成されて外側
流通路と内側流通路とを有しており、しかも上記
外側流通路には空気供給口を連通させる一方、上
記内側流通路にはガス供給口を連通させ、更に上
記外側流通路の大きさは、比較的大量の空気を該
外側流通路から筒状の空気流にして長径間に渡り
吹出し得る大きさに構成する一方、内側流通路の
大きさは、該内側流通路から吹出されたガスが前
記外周に位置する筒状の空気流に案内されて長径
間に渡つて移送され得るよう比較的小量のガスを
吹出し得る大きさに構成してあることを特徴とす
る金属溶解炉。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4119883A JPS59167625A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 金属溶解炉 |
GB08404884A GB2136547B (en) | 1983-03-11 | 1984-02-24 | Metal melting furnace |
DE19843408542 DE3408542A1 (de) | 1983-03-11 | 1984-03-08 | Metallschmelzofen |
FR8403745A FR2542431B1 (fr) | 1983-03-11 | 1984-03-12 | Four de fusion de metaux |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4119883A JPS59167625A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 金属溶解炉 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33195088A Division JPH01260287A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 金属溶解保持炉 |
JP33194988A Division JPH02192587A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 金属溶解保持炉 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59167625A JPS59167625A (ja) | 1984-09-21 |
JPS6310356B2 true JPS6310356B2 (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=12601719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4119883A Granted JPS59167625A (ja) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | 金属溶解炉 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59167625A (ja) |
DE (1) | DE3408542A1 (ja) |
FR (1) | FR2542431B1 (ja) |
GB (1) | GB2136547B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4582479A (en) * | 1984-12-31 | 1986-04-15 | The Cadre Corporation | Fuel cooled oxy-fuel burner |
FR2612606B1 (fr) * | 1987-03-18 | 1990-09-14 | Air Liquide | Procede et dispositif de destruction d'effluents gazeux toxiques |
JPH02192587A (ja) * | 1988-12-29 | 1990-07-30 | Meichiyuu Seiki Kk | 金属溶解保持炉 |
JPH01260287A (ja) * | 1988-12-29 | 1989-10-17 | Meichiyuu Seiki Kk | 金属溶解保持炉 |
US5500033A (en) * | 1995-01-23 | 1996-03-19 | The Boc Group, Inc. | Melt heating method |
US5563903A (en) * | 1995-06-13 | 1996-10-08 | Praxair Technology, Inc. | Aluminum melting with reduced dross formation |
US5743723A (en) * | 1995-09-15 | 1998-04-28 | American Air Liquide, Inc. | Oxy-fuel burner having coaxial fuel and oxidant outlets |
JP4720328B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2011-07-13 | 株式会社デンソー | 溶融金属保持炉の燃焼制御方法 |
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---|---|---|---|---|
JPS572877U (ja) * | 1980-06-04 | 1982-01-08 | ||
JPS57155004A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Sanree Reinetsu Kk | Fuel hole in internal combustion burner of small diameter combustion cylinder |
JPS5913998B2 (ja) * | 1976-11-15 | 1984-04-02 | エプソン株式会社 | プリンタ |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US3813209A (en) * | 1973-02-26 | 1974-05-28 | H Venetta | Preheating of metal scrap |
DE2530170B2 (de) * | 1975-07-05 | 1977-05-18 | Ludwig-Ofag-Indugas Industrieofenanlagen Gmbh, 4300 Essen | Industriebrenner |
US4095929A (en) * | 1977-03-14 | 1978-06-20 | Combustion Engineering, Inc. | Low BTU gas horizontal burner |
IT7923456V0 (it) * | 1979-12-21 | 1979-12-21 | Forcesi G O | Forno fusorio per metalli nonferrosi con camera di preriscaldamento. |
DE3005152A1 (de) * | 1980-02-08 | 1981-08-13 | W. Strikfeldt & Koch Gmbh, 5276 Wiehl | Schmelz- und warmhalteofen fuer metalle |
JPS5913998U (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-27 | 株式会社広築 | 非鉄金属溶解炉 |
-
1983
- 1983-03-11 JP JP4119883A patent/JPS59167625A/ja active Granted
-
1984
- 1984-02-24 GB GB08404884A patent/GB2136547B/en not_active Expired
- 1984-03-08 DE DE19843408542 patent/DE3408542A1/de active Granted
- 1984-03-12 FR FR8403745A patent/FR2542431B1/fr not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5913998B2 (ja) * | 1976-11-15 | 1984-04-02 | エプソン株式会社 | プリンタ |
JPS572877U (ja) * | 1980-06-04 | 1982-01-08 | ||
JPS57155004A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Sanree Reinetsu Kk | Fuel hole in internal combustion burner of small diameter combustion cylinder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3408542A1 (de) | 1984-09-13 |
GB8404884D0 (en) | 1984-03-28 |
GB2136547B (en) | 1986-07-30 |
FR2542431A1 (fr) | 1984-09-14 |
JPS59167625A (ja) | 1984-09-21 |
DE3408542C2 (ja) | 1992-07-30 |
FR2542431B1 (fr) | 1988-05-27 |
GB2136547A (en) | 1984-09-19 |
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