(57)【要約】【課題】排気ガスの温度を低下させると共に、溶解バーナの燃料消費量を低下させる。【解決手段】本実施形態の溶解保持炉は、投入された金属材料２を第１加熱部２４、２５により溶解して溶湯とする溶解室４と、前記溶解室４に連通し、前記溶解室４から流入した前記溶湯を第２加熱部２７によって所定温度に調整し保持する保持室５と、前記溶解室４の一端部に上方へ延びるように設けられ、上端部に前記金属材料２を投入するための開口部７を有する投入通路６と、前記投入通路６内に投入された金属材料２の材料高さを検出する高さ検出部３６、３７と、前記高さ検出部により検出された材料高さに基づいて前記第１加熱部２４、２５の加熱出力を制御する制御装置１３とを備えたものである。【選択図】図４
2020051691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された金属材料（２）を第１加熱部（２４、２５）により溶解して溶湯とする溶解室（４）と、
前記溶解室に連通し、前記溶解室から流入した前記溶湯を第２加熱部（２７）によって所定温度に調整し保持する保持室（５）と、
前記溶解室の一端部に上方へ延びるように設けられ、上端部に前記金属材料を投入するための開口部（７）を有する投入通路（６）と、
前記投入通路内に投入された金属材料の材料高さを検出する高さ検出部（３６、３７）と、
前記高さ検出部により検出された材料高さに基づいて前記第１加熱部の加熱出力を制御する制御装置（１３）と
を備えた溶解保持炉。
【請求項２】
前記第１加熱部は、２個のバーナ（２４、２５）を備え、
前記高さ検出部は、前記２個のバーナがそれぞれ加熱する金属材料の材料高さを検出する２個の高さセンサ（３６、３７）を備え、
前記制御装置は、前記２個の高さセンサにより検出された２つの材料高さに基づいて前記２個のバーナの加熱出力を各別に制御するように構成された請求項１記載の溶解保持炉。
【請求項３】
前記第１加熱部は、２個のバーナを備え、
前記高さ検出部は、前記２個のバーナがそれぞれ加熱する金属材料の材料高さを検出する２個の高さセンサを備え、
前記制御装置は、前記２個の高さセンサにより検出された２つの材料高さの平均値に基づいて前記２個のバーナの加熱出力を制御するように構成された請求項１記載の溶解保持炉。
【請求項４】
前記溶解室から排気される排気ガスの温度を検出するガス温度検出部（３５）を備え、
前記制御装置は、前記ガス温度検出部により検出された排気ガスの温度に基づいて前記第１加熱部の加熱出力を制御するように構成された請求項１記載の溶解保持炉。
【請求項５】
投入された金属材料を第１加熱部により溶解して溶湯とする溶解室と、
前記溶解室に連通し、前記溶解室から流入した前記溶湯を第２加熱部によって所定温度に調整し保持する保持室と、
前記溶解室から排気される排気ガスの温度を検出するガス温度検出部と、
前記ガス温度検出部により検出された排気ガスの温度に基づいて前記第１加熱部の加熱出力を制御する制御装置と
を備えた溶解保持炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造機へ溶湯を供給するために、金属材料を溶解し、溶湯として保持する溶解保持炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶解保持炉は、投入された金属材料を溶解バーナにより溶解して溶湯とする溶解室と、当該溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を保持バーナによって所定温度に保温保持する保持室とを備えている。溶解室の上壁部の一端部には、投入通路が上方へ延びるように設けられており、投入通路の上端部の開口部から金属材料を投入するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
投入通路内に金属材料を投入し、金属材料の溶解を実行していると、投入通路から排気される排気ガスの温度がランダムに急激に高くなることがあった。このため、排気ガスの平均温度が高くなり、溶解バーナの燃料消費量が多くなるという問題があった。
本発明の目的は、排気ガスの温度を低下させると共に、溶解バーナの燃料消費量を低下させることができる溶解保持炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、投入された金属材料２を第１加熱部２４、２５により溶解して溶湯とする溶解室４と、前記溶解室４に連通し、前記溶解室４から流入した前記溶湯を第２加熱部２７によって所定温度に調整し保持する保持室５と、前記溶解室４の一端部に上方へ延びるように設けられ、上端部に前記金属材料２を投入するための開口部７を有する投入通路６と、前記投入通路６内に投入された金属材料２の材料高さを検出する高さ検出部３６、３７と、前記高さ検出部により検出された材料高さに基づいて前記第１加熱部２４、２５の加熱出力を制御する制御装置１３とを備えた溶解保持炉である。
【０００６】
請求項５の発明は、投入された金属材料２を第１加熱部２４、２５により溶解して溶湯とする溶解室４と、前記溶解室４に連通し、前記溶解室４から流入した前記溶湯を第２加熱部２７によって所定温度に調整し保持する保持室５と、前記溶解室４から排気される排気ガスの温度を検出するガス温度検出部３５と、前記ガス温度検出部３５により検出された排気ガスの温度に基づいて前記第１加熱部２４、２５の加熱出力を制御する制御装置１３とを備えた溶解保持炉である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態を示す溶解保持炉の全体概略構成を示す縦断面図
【図２】溶解室の縦断面図
【図３】溶解バーナと溶解室の部分斜視図
【図４】溶解バーナと材料高さセンサと溶解室の部分縦断面図
【図５】溶解室を改善する前の構成において、金属材料が崩れ落ちる状態を説明する図
【図６】溶解室を改善した後の構成において、金属材料が崩れ落ちない状態を説明する図
【図７】排気ガスの温度の変化と燃料ガスの流量の変化を示す特性図
【図８】改善前と改善後のＣＯ２排出量を示す特性図
【図９】第２実施形態を示す溶解室の縦断面図
【図１０】溶解保持炉の全体概略構成を示す横断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１ないし図８を参照して説明する。本実施形態の溶解保持炉１は、例えば自動車または電気自動車用のインバータ装置の筐体例えば３０ｃｍ×３０ｃｍ程度の大きさのアルミダイカスト製品を鋳造する鋳造機に溶湯を供給するために用いるものである。
【０００９】
溶解保持炉１は、図１に示すように、投入された金属材料２を溶解して溶湯３とする溶解室４と、溶解室４に連通し、溶解された溶湯３を所定温度に保温・保持する保持室５とにより構成されている。上記金属材料２としては、アルミダイカスト製品の製造に用いられる例えばアルミニウム若しくはアルミニウム合金等を用いる。尚、金属材料２として、例えば亜鉛やマグネシウム等を用いることができる。また、溶解室４及び保持室５は、例えば耐熱性セラミックと金属材と断熱材とを用いて形成されている。
【００１０】
溶解室４の内面部は、例えば耐熱性セラミックで構成されている。溶解室４の上壁部の一端部である図１中の右端部には、例えば角筒状の投入通路６が上方へ延びるように設けられており、投入通路６の上端部の開口部７から金属材料２が投入されするように構成されている。金属材料２の投入は、投入装置８により実行される。投入装置８は、新材供給部９と、リターン材供給部１０とを備えている。新材供給部９は、金属材料２として新材例えばアルミニウムのインゴット１１を投入する装置である。リターン材供給部１０は、金属材料２としてリターン材例えば鋳造物のうちの製品以外の余剰部分（例えばライナー等）１２を投入する装置である。新材供給部９及びリターン材供給部１０は、溶解保持炉の制御装置１３によって駆動制御される。
【００１１】
溶解室４の内底部における投入通路６の下方部分には、溶解棚２１が配設されている（図２参照）。溶解棚２１の上面は、例えば右から左へ向けて若干低くなるように、水平から例えば３度の傾斜角で傾斜している。この傾斜角は、３度に限られるものではなく、０度を超える角度を適宜設定することができる。
【００１２】
溶解室４の内底部における溶解棚２１に続く部分は、溶湯流路部２２となっており、溶湯流路部２２の上面は、例えば右から左へ向けて若干低くなるように、水平から例えば２度の傾斜角で傾斜している。この傾斜角は、２度に限られるものではなく、０度を超える角度を適宜設定することができる。溶解棚２１と溶湯流路部２２との間には、若干の高さの段差が形成されている。
【００１３】
溶解室４の上壁部の右端部には、投入通路６の下端部に臨むように、角部２３が形成されている（図２参照）。溶解室４の上壁部における角部２３に近い部分に、溶解バーナ２４、２５が横方向（即ち、図１の紙面に直交する方向）に並んで配設されている（図３参照）。溶解バーナ２４、２５は、第１加熱部を構成するものである。溶解バーナ２４、２５は、例えば都市ガスを燃料とする直火式のバーナであり、傾斜状に配置されており、噴出する炎が溶解棚２１上に積載された金属材料２に当たるようになっている。この場合、溶解バーナ２４、２５は、噴出する炎の先端が溶解棚２１の右端部の隅部に向かうように設置されている（図２参照）。２個の溶解バーナ２４、２５は、溶解保持炉の制御装置１３によって各別に駆動制御される。尚、溶解室４の上壁部における溶解バーナ２４、２５の近傍には、温度センサ４５が配設されている。温度センサ４５の検出信号は、制御装置１３に与えられる。
【００１４】
上記構成においては、金属材料２は、投入通路６内に投入され、溶解棚２１上に積載されて積み上げられた状態で、溶解バーナ２４、２５により加熱されることにより、溶解されて溶湯３となり、溶湯流路部２２上に流れていく。
【００１５】
また、溶解室４の上壁部における溶湯流路部２２に対向する部分には、酸化物分離バーナ（即ち、ドロスバーナ）２６が傾斜状に配設されている。酸化物分離バーナ２６は、例えば都市ガスを燃料とする直火式のバーナであり、噴出する炎が溶湯流路部２２上を流れる溶湯３に当たることにより、溶湯３が凝固しないように加熱保持すると共に、溶湯３（例えばアルミニウム）と酸化物が一体となった泥状物（即ち、ドロス）を加熱して酸化物とアルミニウムを分離する機能を有する。尚、上記泥状物は、溶湯流路部２２の傾斜角が例えば５度以下になると、溶湯流路部２２上で停止し、この停止した状態で酸化物分離バーナ２６により加熱されることが好ましいことから、溶湯流路部２２の傾斜角は、５度以下で、且つ、溶解棚２１の傾斜角以下となるように構成されている。本実施形態の場合、溶湯流路部２２の傾斜角は例えば２度に設定されている。
【００１６】
そして、酸化物分離バーナ２６は、溶解保持炉の制御装置１３によって駆動制御される。この構成の場合、溶解室４の上壁部の左端部、即ち、溶湯３の下流側には、温度センサ４０が配設されている。制御装置１３は、上記温度センサ４０により検出された温度信号に基づいて、酸化物分離バーナ２６の加熱出力を例えばオンオフ制御することにより、溶湯３の温度が溶解温度以上となるように制御している。
【００１７】
溶解室４で溶解された溶湯３は、溶解室４に隣接して配設された保持室５内に流入して保持（即ち、貯留）される。保持室５の内面部は、例えば耐熱性セラミックで構成されている。保持室５の上壁部には、保持バーナ２７が例えば上下方向に延びるように配設されている。保持バーナ２７は、第２加熱部を構成するものである。保持バーナ２７は、例えば都市ガスを燃料とする直火式のバーナであり、噴出する炎が保持室５内の溶湯３に当たることにより、溶湯３が設定温度に保温されるように構成されている。保持バーナ２７は、溶解保持炉の制御装置１３によって駆動制御される。保持室５には、溶湯３の温度を検出する溶湯温度センサ２８が配設されており、溶湯温度センサ２８により検出された温度検出信号は制御装置１３に与えられる。制御装置１３は、溶湯温度センサ２８からの温度検出信号に基づいて保持バーナ２７を駆動制御し、溶湯３の温度が設定温度（例えば６８０±１０℃）となるように保温される構成となっている。
【００１８】
保持室５内に保持された溶湯３は、溶湯供給装置２９（例えばラドル等）により汲み出され、鋳造機３０に供給されるように構成されている。保持室５内に保持された溶湯３の湯面の高さは、溶湯レベルセンサ３１により検出される。溶湯レベルセンサ３１は、例えばレーザ式のレベルセンサで構成されており、湯面の高さを無段階で検出できる。溶湯レベルセンサ３１からの検出信号は、制御装置１３に与えられる。制御装置１３は、湯量が例えば設定された低湯面レベルよりも減少すると、溶解バーナ２４、２５を点火駆動し、湯量が例えば設定された高湯面レベルに達すると、溶解バーナ２４、２５を消火停止するように構成されている。
【００１９】
鋳造機３０は、溶解保持炉１の溶湯供給装置２９により供給された溶湯３を用いて製品を鋳造し、鋳造物のうちの製品以外の余剰部分１２をリターン材として溶解保持炉１（即ち、投入装置８のリターン材供給部１０）側に戻すように構成されている。
【００２０】
また、溶解室４の投入通路６の左側の上部には、開口部７部分をエアで閉塞するエアカーテンを生成するためのファン装置３２が配設されている。投入通路６の右側の上部には、溶解室４内からの排気ガスを排出する排気口３３が設けられており、この排気口３３の出口部には、排気ダクト３４が接続されている。排気口３３内には、排気ガスの温度を検出するガス温度センサ３５が配設されている。ガス温度センサ３５により検出された排気ガスの温度検出信号は、制御装置１３に与えられる。
【００２１】
また、図４に示すように、投入通路６の上方には、投入通路６内に投入された金属材料２の材料高さを検出する２個の材料高さセンサ３６、３７が配設されている。２個の材料高さセンサ３６、３７は、２個の溶解バーナ２４、２５にそれぞれ対応するように横方向（即ち、図４の紙面に直交する方向）に並べて配置されている。２個の材料高さセンサ３６、３７は、例えばレーザ式のレベルセンサ（即ち、高精度変位レーザセンサ）で構成されており、開口部７に向けて露出する材料表面までの距離すなわち材料高さを無段階で検出できる。２個の材料高さセンサ３６、３７は、２個の溶解バーナ２４、２５の炎が金属材料２に当たる位置の材料高さをそれぞれ検出し、材料高さの各検出信号は制御装置１３に与えられる。検出に基づく高さ閾値として高レベル閾値（高レベル）と、低レベル閾値（低レベル）とをあらかじめ設定しておく。具体的には、材料高さセンサ３６により一方の溶解バーナ２４側の金属材料２の材料高さが高レベル以上になるように金属材料の投入量を定める。また、材料高さセンサ３６の検出値が設定された低レベル以下に小さくなったことを検出すると、材料高さセンサ３６に対応する溶解バーナ２４の加熱出力を低レベルＬに小さくして加熱する。
【００２２】
この構成の場合、制御装置１３は、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出信号に基づいて、それぞれに対応する２個の溶解バーナ２４、２５を各別に駆動制御するように構成されている。具体的には、制御装置１３は、一方の材料高さセンサ３６により一方の溶解バーナ２４側の金属材料２の材料高さが例えば設定された低レベル以下に小さくなったことを検出すると、一方の溶解バーナ２４の加熱出力を低レベルＬに小さくして加熱する。このとき、制御装置１３は、他方の材料高さセンサ３７により他方の溶解バーナ２５側の金属材料２の材料高さが例えば設定された低レベルよりも大きいことを検出しているときには、材料高さセンサ３７に対応する他方の溶解バーナ２５の加熱出力を通常レベル（即ち、高出力レベル）に設定したままで加熱する。また、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出レベルが上記した検出レベルと反対の場合には、２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を上記した加熱出力と反対に設定するようになっている。
【００２３】
また、制御装置１３は、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出レベルが共に例えば低レベル以下に小さくなったことを検出すると、２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を共に低レベルＬに小さくして加熱する。また反対に、制御装置１３は、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出レベルが共に例えば低レベルよりも大きいことを検出しているときには、２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を共に通常レベルに設定して加熱するように構成されている。
【００２４】
次に、溶解室４の内部における溶解棚２１周辺部分、即ち、金属材料２を投入通路６内に投入して溶解棚２１上に積載する部分の具体的構成について、図２、図５、図６を参照して説明する。図５は、改善前の構成を示す。図５においては、溶解棚２１の先端部である左端部と、溶解室４の上壁部の右端部の角部２３とを結ぶ線Ｐと、水平線Ｈとがなす角度をθとすると、θ＝６０度となるように、溶解棚２１の先端部の位置が決定されている。尚、角度θを、材料積上角度と称しても良い。この構成の場合、金属材料２としてアルミのインゴット１１を投入し、インゴット１１を溶解棚２１の上、及び、投入通路６内に積み上げ、材料高さが例えば設定された高レベルになるまで投入する。このとき、角部２３周りを複数のインゴット１１が取り囲んでいる。この状態で、２個の溶解バーナ２４、２５によりインゴット１１を加熱して溶解させていく。溶解が進むにつれて材料高さは次第に低下していく。
【００２５】
すると、角部２３周りに存在していたインゴット１１の位置が下がることで角部２３周りにインゴット１１が接触しない状態になり（即ち、インゴット１１の材料高さが、例えば低レベル程度に小さくなり）、図５に示すように、インゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちる現象が発生する。この場合、投入通路６内を上部の開口部から見ると、バーナの火炎または金属材料２が溶解した溶湯３が露出するようになる。このため、溶解バーナ２４の燃焼ガス等の高温の排気ガスが、投入通路６内の上記溶湯３が露出する部分、即ち、インゴット１１がない空隙部分を通って上昇し、排気口および排気ダクト３４を通って排出される。この場合、排出される排気ガスの温度はかなり高い温度となる。尚、この後、インゴット１１の投入・積み上げが行われ、積み上げられたインゴット１１で投入通路６内が一杯になると、即ち、溶湯３が露出する部分が無くなると、燃焼ガス等の高温の排気ガスは、投入通路６内を通過し難くなると共に、インゴット１１を予備加熱するようになる。このため、排出される排気ガスの温度は低くなる。
【００２６】
このような改善前の構成における排気ガスの温度の変化を、図７の破線ｇ１で示す。そして、θ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）においては、排気ガスの平均温度は、６００℃程度となっている。尚、インゴット１１は、例えば重量が１００ｇ程度で且つ形状が四角すいまたは三角すいのアルミ材で構成されている。四角すいまたは三角すいの１辺の長さ寸法は、２０〜３０ｍｍ程度である。また、図２に示すように、投入通路６の下端部の内径寸法ｄ１は、４００ｍｍ程度である。すなわち、インゴット１１の一辺の１３−２０倍の内径寸法を有する。尚、溶解室４において、寸法ｄ２は２２０ｍｍ程度であり（同７−１０倍）、寸法ｄ３は３９０ｍｍ程度である（同１３−２０倍）。
【００２７】
さて、本実施形態においては、図６に示すように、溶解棚２１の先端部を延ばすことにより、θが５０度以下となるように構成した。このように構成することにより、インゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちる量を低減できることを、本発明らは確認している。尚、投入通路６及び溶解室４の各部の寸法は、上述したθ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）と同じである。
【００２８】
ここで、θ＝６０度の構成と、θ＝５０度の構成と、θ＝４０度の構成とについて、インゴット１１の崩れ落ちる量を測定してみた。この場合、例えば１４０ｋｇのインゴット１１を投入通路６内に投入した。θ＝６０度の構成では、３１％、即ち、４３．４ｋｇのインゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちた。
【００２９】
これに対して、θ＝５０度の構成では、２５％、即ち、３５．０ｋｇのインゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちた。従って、θ＝５０度の構成によれば、インゴット１１の崩れ落ちる量を改善前の構成よりも低減できることが分かる。また、θ＝４０度の構成では、３．６％、即ち、５．０ｋｇのインゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちた。従って、θ＝４０度の構成によれば、インゴット１１の崩れ落ちる量を改善前の構成よりも大幅に低減できることが分かる。
【００３０】
また、θ＝４０度の構成における排気ガスの温度の変化を、図７の実線ｇ２で示す。そして、θ＝４０度の構成においては、排気ガスの平均温度は、２５０℃程度となっており、改善前の構成よりも大幅に低下させることができた。
【００３１】
また、θ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）における溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの流量（即ち、消費量）の変化を、図７の破線ｇ３で示す。これに対して、θ＝４０度の構成における溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの流量の変化を、図７の実線ｇ４で示す。本実施形態のθ＝４０度の構成によれば、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を、改善前のθ＝６０度の構成に比べて２０％程度低減できる。
【００３２】
この結果、図８に示すように、排気ガスに含まれるＣＯ２の排出量を、改善前のθ＝６０度の構成に比べて２０％程度低減することができる。図８において、棒グラフｈ１は、θ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）を示す。図８において、棒グラフｈ２は、本実施形態のθ＝４０度の構成（即ち、改善後の構成）を示す。
【００３３】
このような構成の本実施形態においては、溶解棚２１の先端部と溶解室４の上壁部の角部２３とを結ぶ線Ｐと、水平線Ｈとがなす角度をθとしたときに、角度θが５０度以下となるように構成した。この構成によれば、図６に示すように、溶解棚２１の前方へインゴット１１が崩れ落ちる量を改善前の構成（即ち、角度θが６０度の構成）よりも低減できることがわかる。これにより、溶湯３の露出が少なくなることから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度が低くなり、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を低減することができる。
【００３４】
特に、本実施形態において、角度θを４０度に設定した構成では、溶解棚２１の前方へインゴット１１が崩れ落ちる量を改善前の構成よりも大幅に低減できる。この構成の場合、排気ガスの平均温度が２５０℃程度となり、改善前の構成の排気ガスの平均温度６００℃程度よりも大幅に低下させることができ、更に、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を改善前の構成よりも２０％程度低減できることを確認した。
【００３５】
また、上記実施形態では、投入通路６内に投入された金属材料２の材料高さを検出する高さ検出部として材料高さセンサ３６、３７を設け、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御するように構成した。この構成によれば、材料高さが低下して溶湯３が露出可能性が高くなったときに、溶解バーナ２４、２５の加熱出力を低下させることが可能となるから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度を低くすることができ、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を低減することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、２個の材料高さセンサ３６、３７によって、２個の溶解バーナ２４、２５がそれぞれ加熱する金属材料の材料高さを検出し、２個の材料高さセンサ３６、３７により検出された２つの材料高さに基づいて２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を各別に制御するように構成した。この構成によれば、溶解バーナ２４、２５のうちの、材料高さが低下して溶湯３が露出可能性が高くなった側の溶解バーナ２４、２５の加熱出力だけを低下させることが可能となるから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度を低くすることができながら、金属材料２の溶解を速やかに行なうことが可能となり、きめ細かい制御を実現することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、溶解室４から排気される排気ガスの温度を検出するガス温度センサ３５を備え、ガス温度センサ３５により検出された排気ガスの温度に基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御するように構成した。この構成によれば、排気ガスの温度が高くなったときに、溶解バーナ２４、２５の加熱出力を低下させることが可能となるから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度を低くすることができ、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を低減することができる。
【００３８】
（第２実施形態）
図９及び図１０は、第２実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には、同一符号を付している。第１実施形態では、図１に示すように、溶解室４と保持室５を一直線状に配置したが、これに代えて、第２実施形態では、図１０に示すように、溶解室４内での溶湯３の流れる方向に対して例えば直角に曲がる側に、保持室５を配置した。
【００３９】
具体的には、図９に示すように、溶解室４の左端部を閉塞し、溶解室４の内底部における溶湯流路部２２に、溶湯貯留部４１を設けた。そして、図１０に示すように、溶解室４の図１０中の左側壁部に連結するように保持室５を配設している。更に、溶解室４と保持室５を仕切る仕切壁部４２に例えば矩形状の連通孔４３を設け、溶解室４の溶湯貯留部４１に貯留された溶湯３を上記連通孔４３を通して保持室５内へ流すように構成されている。
【００４０】
上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じ構成となっている。従って、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第２実施形態によれば、溶解室４の図１０中の左側壁部に保持室５を配設したので、溶解室４の図９中の左側壁部に、開口及びこの開口を塞ぐ蓋部材を設けることが可能となる。この構成によれば、上記開口を介して、溶解室４の内部、特には、溶解棚２１周辺部の掃除が容易になる。
【００４１】
尚、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する際に、溶解バーナ２４、２５の各加熱出力を通常レベルまたは低レベルＬに切り替えるように構成したが、これに限られるものではなく、通常レベルまたは停止に切り替えるように構成しても良いし、３段階以上に切り替えるように構成しても良い。
【００４２】
また、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７として、レーザ式センサを用いるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば透過型または反射型光センサを複数設けるように構成しても良い。また、上記各実施形態では、バーナ２４、２５、２６、２７として、直火式のバーナを用いたが、これに限られるものではなく、電気式のバーナを用いても良い。
【００４３】
また、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する際に、材料高さセンサ３６、３７の各検出出力に応じて、対応する溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御するように構成したが、これに代えて、２個の材料高さセンサ３６、３７により検出された２つの材料高さの平均値に基づいて前記２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を一体に制御するように構成さしても良い。
【００４４】
また、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する機能と、ガス温度センサ３５により検出された排気ガスの温度に基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する機能とを組み込むように構成したが、いずれか一方の機能だけを組み込むように構成しても良いし、両機能を組み込まないように構成しても良い。また、上記各実施形態では、溶解室４に酸化物分離バーナ２６を設けたが、酸化物分離バーナ２６は必要に応じて設ければよく、酸化物分離バーナ２６を設けないように構成しても良い。
【００４５】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００４６】
図面中、１は溶解保持炉、２は金属材料、３は溶湯、４は溶解室、５は保持室、６は投入通路、９は新材供給部、１０はリターン材供給部、１３は制御装置、２１は溶解棚、２２は溶湯流路部、２３は角部、２４は溶解バーナ、２５は溶解バーナ、２６は酸化物分離バーナ、２７は保持バーナ、２８は溶湯温度センサ、２９は溶湯供給装置、３０は鋳造機、３１は溶湯レベルセンサ、３３は排気口、３４は排気ダクト、３５はガス温度センサ、３６は材料高さセンサ、３７は材料高さセンサ、４０は温度センサである。
【図１】
2020051691.tif 000003
【図２】
2020051691.tif 000004
【図３】
2020051691.tif 000005
【図４】
2020051691.tif 000006
【図５】
2020051691.tif 000007
【図６】
2020051691.tif 000008
【図７】
2020051691.tif 000009
【図８】
2020051691.tif 000010
【図９】
2020051691.tif 000011
【図１０】
2020051691.tif 000012