TW434061B - Furnace for melting aluminum block and holding the melt - Google Patents

Description

k ' 43Δ0 61 五、發~ -~— 技術範嘴 成要:：明係關於一種鋁塊之融解保持^，尤有關一種構 兩個蚶為包含有預熱鋁塊之預熱爐與融解及保持鋁塊用之 =堝爐的融解保持爐者。本說明書中，所謂鋁塊者， 等之銘鑄塊外，亦包含有將含有紹之回收材（銘 & ^ m，、其他鋁廢料）藉由沖壓加工等固結成略與鋁鑄塊 為相同形狀之物品等。 尼 背景技術 s β以往欲融解保持鋁塊，係使用將來自集中融解爐之鋁 融’教以電力等加熱而以舀鍋等搬運配送至保持專用之處置 ，的形式的爐具、具有以耐火碑製造融湯容器部份之融解 室與保持室之融解保持兼用之處理爐及其他黑鉛坩堝爐 等。 黑錯掛禍爐之構造為於構築成圓筒狀之爐體中設置_ 個黑錯掛禍，而以加熱燃燒器加熱該黑鉛坩堝者。於對黑 鉛对禍投置鑄錠時，係自坩堝上部直接投入材料。而其投 入方式’因將鑄錠傾斜地抵接於坩堝側壁上時以其熱膨脹 將有擠破掛堝之慮，因此係將該等鑄錠設成縱方向而投 入。 以往’在坩堝爐中之鋁融解，係採用將鑄錠自坩禍之 開口部直接投入之方法，故於投入融湯之後，將使溫度驟 降，而於鑄錠全部融解完畢時起融湯溫度方始回昇。之 後，於到達一定溫度時實行汲出及鑄造。因汲出而使融湯 量減少時則再度補給鑄錠。如此，因坩堝爐交互重覆融解

434061 五、發明說明（2) 作業與融湯取出作業之間歇處理，故融湯供給量不一定， 且因須調節融湯溫度故有必須投入少量材料等之問題。 又，鑄錠等之材料係不預熱而以冷材之狀態補給入融湯 中，故融湯溫度之變動甚大。 又，集中融解爐者，須要常時保持多量的融解量，故 不易應用於材料逐漸多樣化的鋁塊之融解，且為避免於配 湯工程中融湯溫度驟降須預估出降低程度而提高出湯溫度 等，而不適用於少量多種之生產。又，於實行集中融解爐 之維修時，將無法確保融湯而有生產調整甚為困難之問 題。 又，由以磚塊建造之爐壁所構成之融湯容器所形成的 融解保持兼用爐者，因係以加熱燃燒器直接接觸融湯加 熱，故有會產生氧化物及吸收氫氣等造成融湯污染之問 題，而會影響鑄造品質，同時因爐壁之蓄熱量甚大難以節 省能源，故有須要定期拆解重組爐壁上之碑塊等之維護上 之費用及消耗時間之問題。 發明之開示 本發明之主要目的在於一掃前述習知之問題而提供一 種可連續融解融湯且可節省能源之鋁塊之融解保持爐者。 本發明為達成上述目的，係提供一種鋁塊之融解保持 爐，其特徵為具備有預熱鋁塊之預熱塔，與藉由設置於該 預熱塔正下方之狀態自該預熱塔接受鋁塊之供給之融解用 坩堝爐，與藉由與該融解用坩堝爐並置之狀態自該坩堝爐 接受融湯之連續供給之保持用坩堝爐，且具有可使融解用

434061 五、發明說明（3) ---- 坩堝爐所使用後之燃燒廢_占& l , 内作為與上述紹塊之熱交氣流而供給至預熱塔 依本發明之融解保持爐乃可得 (1) 不僅限於鋁塊’例如於纟 之放果 at場&耸，if人材（包含合金）中混入有鐵製 0口之％合#，複合含有鋁以外之 (2) 可實現可連續融解之坩柄』， 口亦可適用。 W、柯确型融解保技墙 (3 )藉由形成於鋁融解溫度一 ' 減少氧化鋁等氧化物之產生 定_溫度之低溫融解， 之融湯，且可使保持用掛禍爐:：=氣^吸收較少之質佳 藉由對坩堝之耐久性為較有；之：2節為較容易’且可 的’而有種種之優點。 揀件達到延長其壽命之目 (4) 藉由預熱塔可大幅節省能源， 能力較高，且為重量甚輕及甚小型且化相對於爐容量之融解 (5) 坩堝容易更換故適用於多種類之容 (6) 融解之停止及融解速度之融解控制僅 即可實行故生產調整較簡單β 1ϊ σ周整燃燒虱體 (7) 不須要大工程的定期爐具修理工 。 利用較低之成本極容易地實行維修。。僅更換坩堝即可 (8) 因燃燒廢氣氣體溫度較低故可改善作辈产立 至於本發明之其他特徵則參照 % 。 以詳 細記載本發明之技術内容。、後附圖不作說明 圖示之簡單說明 第一圖為本發明之一實施型態之概略 1:預熱塔 I4h.4不之縱斷面圖 b .排氣罩蓋

第7頁 五、發明說明（4) 2 ： 融解用坩堝爐 1 4c :入口開口 3 ： 保持用坩堝爐 15 溢流型排出口 4 : 第1爐本體 16 移送部 5 ： 第1坩堝台 17 融湯 5a 、9a :燃燒氣體流通口 18 分隔部 6 ： 融解用坩堝 19 溫度調節 室 7 ： 第1周隙 20 汲出室 8 ： 第2爐本體 21 連絡口 9 ： 第2坩堝台 22 ‘ 23 :汲出 排出口 10 保持用坩堝 24 環狀空隙 11 第2周隙 25、 2 7 :投入 口 12 壓蓋 26、 28 :開閉 蓋 13 共用側壁 29 ： 燃燒廢氣之排氣 14 連通部 30 ： 台車 14a :出口開口 實施發明之最佳型態 以下根據附圖說明本發明之一 實施型態。 第一 a 略性地揭示著本發明之實施型態有關之融解保持爐A之全 體構造，該融解保持爐A其主要構成包括有預熱鋁塊a之預 熱塔1，與設置於該預熱塔1正下方之融解用坩堝爐2，與 並置於該坩堝爐2中之保持用坩堝爐3。 融解用坩堝爐2係具備有第1爐本體4與介以第1坩堝台 5設置於該爐本體4内之融解用坩堝6，於該坩堝6之周圍於 其與第1爐本體4之間形成有第1周隙7，該周隙1係成為上

第8頁 I ' 4 3 4 0 6 1 五、發明說明（5) 述爐本體4之側壁下部所設之燃燒氣體供給部（未圖示）所 供給之燃燒氣體的上昇通路。 保持用坩堝爐3具備有第2爐本體8與介以第2坩堝台9 設置於該爐本體8内之保持用坩堝1〇，於該坩禍之周圍 形成有第2周隙1 1，該第2周隙11係成為第2爐本體8之側壁 下部所設之燃燒氣體供給部（未圖示）所供給之燃燒氣體的 上昇通路’其上端側被黑鉛坩堝1 〇之壓蓋丨2所蓋蔽，遮斷 外氣之通路。作為融解用及保持用坩堝6與1 〇可適當使用 黑鉛坩堝。 琳堝台5與9為設成可自坩堝6與1〇之底部加熱，設成 為筒狀且於側部具有燃燒氣體流通口 5a與93較佳。 爐本體4與8係以隔熱材’例如陶瓷系之隔熱材鋪設内 部’其境界部之側壁係被共用，於共用側壁丨3上形成有連 通第1與第2周隙7與11之連通部14。 連通部1 4係具有形成於壓蓋丨2之共用側壁丨3側之連接 第2周隙1 1之上端側之出口開口〗4 a，與設於共用側壁丨3上 之覆蓋前述出口開口14a上方的排氣罩蓋14b，與形成於共 用側壁1 3上之於前述罩蓋1 4 b内開口之入口開口 1 4 c，而構 成為使，出口開口 1 4a流出上方之來自第2周隙i丨之燃燒廢 氣為排氣罩蓋14b所集中而通過入口 μ 口…流入第】周隙7 内者。 融解用坩堝6與保持用坩堝1〇者，係介以設於前述坩 堝6之胴體部之溢流型排出口 j 5與自該排出口】5朝保持用 掛倘爐3延伸出之例如桶狀之移送部16相接續，係構成為

434061 五、發明說明（6) 使融湯1 7自前者坩堝6内由排出口丨5溢流而經由移送 連續移送至後者掛竭1 0内者。融湯丨7之連續性移送係利 坩堝6與10内之液面之液頭差實行。融解用坩堝6之胴體 上之排出口 ^5之形成=置，考量常時滯留於該坩堝6内之 融湯17之液量及液面高度而適當選擇決定即可。 移送部1 6係通過上述連通部丨4之入口開口丨4c内部而 延伸至保持用枯網1 0之液面上方位置’其上方側係被排氣 罩蓋1 4b所覆蓋。移送部1 6係曝露於流通於連通部丨4内之 燃燒廢氣中，被燃燒廢氣所加熱，而構成為可防止移送中 之融湯之溫度降低之構造。 保持用坩堝1 0其内部係以分隔部丨8分隔成溫度調節室 19及汲出室20，兩室19及20在分隔部18之下方以連絡口21 連通，於溫度調節室19中形成接受來自融解坩堝6之融湯 1 7之構成。 融湯1 7在溫度調節室1 9内接受燃燒廢氣之加熱，而上 昇至使用溫度’又於該室19内可實現各種融湯處理及氧化 物等之不純物之沉澱化等之效果。 融湯會有自坩堝6與1 0等經由龜裂部而漏出之情形， 而為將漏出融湯排出爐外，乃於例如共用側壁丨3之下端部 與第2爐本體8之側壁下端部形成汲出排出口 22與23。 融解用坩堝爐2之爐本體4係呈無蓋有底筒狀，於上端 部以兩段重合狀態及同心狀設置有筒形之預熱塔1，該塔上 之下端係構成為於融解用坩堝6之上方上端朝該坩禍6内開 口而通過該塔1將鋁塊a投入坩堝6内之構成者。

第10頁 卜 434061 五、發明說明（7) 第1爐本體4内之第1周隙7之上端側係於預熱塔1内介 以融解用坩堝6之上端與預熱塔1之下端間之環狀空隙2 4相 連通，而形成將燃燒廢氣作為預熱源而供給至預熱塔1内 之構成。 於預熱塔1上於胴體部及上端部上設有銘塊a之投入口 25及27 ’於該投入口 25及27上分別設有開閉蓋26及28，於 上端之開閉蓋2 8上設有燃燒廢氣之排氣口 2 9。排氣口 2 9之 形成情形必須為能將燃燒廢氣以導引作用自周隙7内經由 環狀空隙24導入預熱塔}内而成為上昇氣流者。開閉蓋“ 及2 7之開閉可利用具備驅動裝置之自動開閉機構（未圖示） 加以實行。 為實行融解用坩堝6之更替及該坩堝6内之殘湯之汲 ^^熱塔1構成為可自第一圖所示之二段重合之位置適 :兮者。㉟熱塔1之全體重量為可被台車30所支持， 上5X : f30係可行走於支持固定於第1爐本體4上之導軌31 i/爐糟本二Γ3°在該導軌31上行走，可將預熱 合之第2位置（未：二第1位置移動位移至解除二段重 開放之位置者:：Λ即使第1爐本體4之上端開口完全 置，可;采用ί種：分別停止於第1位置及第2位 第一圓係揭示本發明夕^^ & 狀態，自第"盧本體4;广=::，之平常之運轉時之 -邊加熱融解㈣而二:破=至其内部曰之Μ 廢氣，此燃燒廢氣自第！ ：隙7内上汁而形成燃燒 β *、上端經由與其連通之環狀空

IMi 第11頁 4340 6 t 五、發明說明（8) 隙24進入預熱塔！内，而成為與預熱塔i内之銘塊3作熱交 換之預熱源而被有效利用後，經由上端開閉蓋28之排氣口 29被排出爐外。排出爐外之廢氣之溫度因與銘塊a作過熱 =換被降低至例如37 t。此燃燒廢氣之溫度之減低將有助 於改善作業環境。 -：面’自第2爐本體8之底部被供給至其内部之燃燒 =-邊加熱保持用㈣1G而-邊在第“叫内上昇而 f為燃燒廢氣’此燃燒廢氣自第2周隙〗丨上端部經由與之 連通之連通部丨4進入第i周隙7内而與前述之辦燒廢氣合 =使此燃燒廢氣亦可成為預熱⑽内之㈣a'之預熱 破有效利用。又，上述燃燒廢氣於經過連通部14中時可 二經過移送部i"至移送中途之融湯，可成為防止融湯溫 度降低之加熱源有效地利用。 … ▼…、八w 予 故比起將冷材直接浸潰於融湯1 7内而融解之場合，融β ' 度之變化較小。又，鋁塊a隨著融解之進行以装野 工分、± 六'日里卜降 而次潰於融湯内，故於融湯内經常存在有鋁塊&之成為 ，之一部份。因燃燒氣體之熱量之一部份係成為固體銘固 融解熱（64.8cal/kg)而被消耗’故融湯17之溫产略固a 持於鋁之融點附近，例如6 5 〇 t：附近之溫度。又 又保 融解用坩堝6内之融湯17其相當於鋁塊融解量 β 係以液頭差於排出口 1 5溢流’同時並經由移详 =量 1 , 免邵1 b連續敕 送至保持用坩堝丨〇之溫度調節室丨9内，故 汽移 只况連續之配 紹塊a係自浸潰於融解用坩堝6之融湯丨7内之下端邻 順序融解。鋁塊a因藉由與燃燒廢氣之熱交換而被預熱起 't'fr LU ^ L· r I 1 上 %-4> ^ . . ο -M mm. 溫 五、發明說明（9) 湯。又因係以溢流形成連續性之配湯，故融解用坩堝6内 經常充滿一定量之融湯1 7。 流入保持用坩堝1 〇之溫度調節室丨9内之融湯丨7被燃燒 氣體加熱而自鋁融點附近之溫度被加熱上昇至使用所須之 溫度’又’在溫度調節室1 9内可達到各種融湯處理及氧化 物等之沉搬化之效果。溫度調節室〗9内之融湯通過分隔部 1 8下端之連絡口 2 1流入汲出室2 〇内，而供汲出使用。

本發明最重要之要點乃在於可將預熱塔1安裝於習知 型之坩堝爐上者，藉此，鋁塊a在預熱塔丨中與坩堝爐所產 生之高溫燃燒廢氣作熱交換而昇溫，故可促成節省能源之 效果1以往關於排熱之利用，於前述各種融解爐令自以前 即有採用，但在坩堝爐上因種種考量則從未實施過。不於 坩堝爐上女裝熱父換器之理由之一，係例如考量以間歇處 理自坩堝開口部汲出融湯等之坩堝爐之構造上及作業上之 ，質者。坩堝爐者，其加熱坩堝之高溫燃廢 ，瑪開口部之間隙直接排出至大氣，。於開口部上K :烬：：,時’係於爐壁上設脫氣口而經由煙函等將高溫 之燃燒排軋在不利用之情形下予以排出者。 融解：ί =融解保持爐係具有預熱塔1與分成 用坩堝爐2朝保持用坩堝爐3 匕2自融解 爐側實行融、”、、马屮夕,Λ 續 且為保持用坩堝 用坩坍壚？ 出構故可將預熱塔1預置於融解 ^ ^ ^ ^ ° 上方，可將融解用坩堝爐2内產 生之燃燒廢氣利用於預熱塔！中之預熱的用途上。藉由形

第13頁 4 3 4 0 6 五 '發明說明（ίο) =為可將保持用坩堝爐3内所產生之 ，爐内之構造，可…祸爐2及、燒廢:送入至融解 氣之略全量有效利用於在預熱塔!中：3預内：。產生之燃燒廢 又’因形成為將鋁塊a常時浸清二 湯Η内且可將燃燒氣體之#消耗於浸漬H用甜禍6内之融 之構成，故燃燒氣體之加熱作用幾 二=，上 ^· Μ M, m a -. * 卜心譬融濟1 7之溫麼，

時，°要停：力已。因此欲停止對保持爐側之配湯 要停止加熱其流入立即停止，故極易控制融湯生I 此丄！時於含銘回收材中因參雜有鐵製品等而不能回 收而被廢棄。肖於此種複合有銘及鐵的回 解’：如前述係低溫融解，故鐵成份將逐漸沉二 Γ用：二德：：1如鐵製品不融解等之理由其將沉降於融 解用坩尚爐6之底部，故容易將鐵分離。 =，因於融解用㈣6内經常充滿一定量之融湯口且 因融苟17之溫度甚低（約65〇t)，故可用對坩堝之耐久性 較有利之條件延長融解用㈣6之壽命，尤其使用高熱傳 導性之黑錯掛禍作為掛禍6時特別適合。 · 又，因坩堝爐2與3之爐壁不與融湯接觸，故可 使 維系隔熱材之内部鋪裝加工。因陶曼系隔熱材重 量甚輕故畜熱量少，而使爐壁之散熱量較小，而可節省能 源消耗。

Claims (1)

1. 434061 _9iiL_L2_Z2〇 日 案號 88H81FU 六、申請專利範圍 1. 一種鋁塊之融解保持爐，其特徵為具備有預熱鋁塊之預 熱塔’與藉由設置於該預熱塔正下方之狀態自該預熱塔接 受铭塊之供給之融解用堆禍爐，與藉由與該融解用掛蜗壚 並置之狀態自該坩堝爐接受融湯之連續供給之保持用坩堝 爐，諺預熱塔之T端朝向融解用^口，以使該鋁埤 进給該融解用坩堝爐，且具有可使融解用坩堝爐所使用 後之燃燒廢氣成為上升氣流而供給至預熱塔内作為與上述 鋁塊之熱交換用的構造。 2. 如申請專利範圍第1項之鋁塊之融解保持爐，其特徵 為：預熱塔於其上部及/或胴體部上具有鋁塊之投入口， 於該投入口上備有開閉蓋’而至少於一開閉蓋上設有燃燒 廢氣之排氣口者。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之鋁塊之融解保持爐，其 特徵為：於融解用坩堝爐之爐壁及保持用坩堝爐之爐壁上 施設有使用陶瓷纖維系材料的内部鋪裝者。 4. 如申請專利範圍第1項之鋁塊之融解保持爐，其特徵 為：具有可將保持用坩堝爐内之燃燒廢氣與融解用坩堝爐 内之燃燒廢氣合流而同時將其作為預熱源供給至預熱塔内 之構成者。 5 如申請專利範圍第1項之鋁塊之融解保持爐，其特徵 為：融解用掛螞爐為具有被掛堝台所支承之融解用黑錯掛 禍’且保持用时禍爐為具有支承於掛禍台上之保持用，専船 坩堝者。 6·如申清專利氣圍第5項之銘塊之融解保持爐，其特徵

   第15頁 2000.10.18.016 434061 ------ 88118154 /、申清專利範圍 | ...:,. j ___________ 2者坩堝台為筒狀且為可使燃燒氣ϋ通於坩堝台内之構 7為如圍第1項之鋁塊之融解保持爐，其特徵 _爐選擇性地位置於二段重合設置於融解用 滑行移叙山 位置，與自二段重合設置之位置朝橫方向 自融解爾出之第2位置，而於第2位置上係形成為開放有可 用掛禍爐上端開口實行殘湯取出及坩堝替換等之作 栗口的構成者。 、 為·如申請專利範圍第1項之鋁塊之融解保持爐，其特徵 : 處理之鋁塊為鋁之鑄塊物及/或含鋁之回收材之壓锢 加工物者。 表

   2000.1〇, is. on