(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯を収納する上面開放状の炉本体と、この炉本体の内部に対して上部から抜き差し自在となる浸漬加熱チューブとからなり、この浸漬加熱チューブの底部に設けた開口に溶湯の通過するフイルターを装着した浸漬溶解保持炉において、前記浸漬加熱チューブは、内部の溶湯を加熱するため周囲の層内に加熱手段が組み込まれ、かつ、上端部周縁に内部溶湯を炉本体内に流出させるための流出部が設けられ、この浸漬加熱チューブを、その底部が炉本体の内部底面に重なる下降位置と、底部が炉本体の内部底面から離れて前記流出部の底部が炉本体の湯面高さよりも下方にある中間位置と、前記流出部の底部が炉本体の湯面高さよりも上方にある上昇位置に位置調整自在となるよう昇降機構で支持し、前記浸漬加熱チューブを炉本体内の溶湯に浸漬する中間位置にした状態で、浸漬加熱チューブ内の溶湯を加熱することにより、浸漬加熱チューブ内の加熱された溶湯と炉本体内の溶湯の温度差によって、浸漬加熱チューブ内の加熱された溶湯が上昇流となって流出部から炉本体に流出し、炉本体の溶湯がフイルターを通って浸漬加熱チューブ内に底部開口から流入する溶湯の流れを生じさせるようにしたことを特徴とする浸漬溶解保持炉。
【請求項２】
上記フイルターが、浸漬加熱チューブに対して、一体の追従移動と抜き差しが自在になっている請求項１に記載の浸漬溶解保持炉。
【請求項３】
前記浸漬加熱チューブの内部に湯面検知棒を設け、この湯面検知棒で前記昇降機構を制御し、中間位置にある浸漬加熱チューブを湯面の変動に追従して自動的に昇降させるようにした請求項１に記載の浸漬溶解保持炉。
【請求項４】
前記浸漬加熱チューブの周囲の層内に設けた加熱手段が、浸漬加熱チューブの周壁の内部に誘導コイルを埋設した誘導加熱機構で形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の浸漬溶解保持炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金型や砂型鋳造の型に鋳込む金属溶湯を作るための浸漬溶解保持炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型に鋳込む金属溶湯を作るための溶解保持炉には、いくつかの方式と構造が提案されており、坩堝形電気溶解炉もその一つである。
【０００３】
従来の坩堝形電気溶解炉は、坩堝形溶解室の外周に誘導コイルを配置し、この溶解室内に溶解材料を入れて誘導コイルに通電すると、電磁作用によるうず電流で材料を溶解する構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の坩堝形電気溶解炉は、坩堝形溶解室内で材料を溶解するため、材料に含まれた異物が溶湯に混ざると共に、湯面に発生した酸化物がそのまま給湯されることになり、このため、鋳造製品の品質を低下させるという問題がある。
【０００５】
また、一つの坩堝形溶解室内で材料を溶解するため、溶湯全体を鋳造に必要な高温に加熱しなければならず、加熱コストが高くつくという問題もある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、材料に含まれた異物や酸化物が給湯する溶湯に混入することがなく、鋳造製品の品質向上が図れると共に、給湯する溶湯の一部を鋳造に必要な高温に加熱することができることにより、加熱コストの低減が図れる浸漬溶解保持炉を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、溶湯を収納する上面開放状の炉本体と、この炉本体の内部に対して上部から抜き差し自在となる浸漬加熱チューブとからなり、この浸漬加熱チューブの底部に設けた開口に溶湯の通過するフイルターを装着した浸漬溶解保持炉において、前記浸漬加熱チューブは、内部の溶湯を加熱するため周囲の層内に加熱手段が組み込まれ、かつ、上端部周縁に内部溶湯を炉本体内に流出させるための流出部が設けられ、この浸漬加熱チューブを、その底部が炉本体の内部底面に重なる下降位置と、底部が炉本体の内部底面から離れて前記流出部の底部が炉本体の湯面高さよりも下方にある中間位置と、前記流出部の底部が炉本体の湯面高さよりも上方にある上昇位置に位置調整自在となるよう昇降機構で支持し、前記浸漬加熱チューブを炉本体内の溶湯に浸漬する中間位置にした状態で、浸漬加熱チューブ内の溶湯を加熱することにより、浸漬加熱チューブ内の加熱された溶湯と炉本体内の溶湯の温度差によって、浸漬加熱チューブ内の加熱された溶湯が上昇流となって流出部から炉本体に流出し、炉本体の溶湯がフイルターを通って浸漬加熱チューブ内に底部開口から流入する溶湯の流れを生じさせるようにした構成を採用したものである。
【０００９】
また、浸漬加熱チューブの内部に湯面検知棒を設け、この湯面検知棒で前記昇降機構を制御し、中間位置にある浸漬加熱チューブを自動的に昇降させるようにすることができる。
【００１０】
更に、浸漬加熱チューブの周囲の層内に設けた加熱手段は、浸漬加熱チューブの周壁の内部に誘導コイルを埋設した誘導加熱機構で形成することができる。
【００１１】
ここで、炉本体の内部に対して下降位置にある浸漬加熱チューブ内に溶解材料を入れて加熱手段で加熱溶融させ、増加した溶湯は流出部から炉本体の内部に流出し、所定の湯面高さになると浸漬加熱チューブを中間位置に上昇させると共に、内部にフイルターを挿入し、これにより、浸漬加熱チューブ内の溶湯が加熱により上昇し、流出部から炉本体の内部に流出することにより溶湯に対流が生じ、溶湯はフイルターを通過して浸漬加熱チューブ内に流入することにより、材料に含まれた異物が除去される。
【００１２】
また、対流によって、浸漬加熱チューブ内から炉本体に溶湯が流れることにより、溶湯の酸化物は炉本体の湯面のみに発生し、浸漬加熱チューブ内から綺麗な溶湯を取り出すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１４】
図示のように、浸漬溶解保持炉は、溶湯を収納する炉本体１と、この炉本体１の内部に対して上部から抜き差し自在となる浸漬加熱チューブ２と、炉本体１に対して浸漬加熱チューブ２を上下動させる昇降機構３と、浸漬加熱チューブ２の周壁の内部に組み込んだ加熱手段４と、浸漬加熱チューブ２に対して着脱自在となるフイルター５からなり、前記炉本体１は、外ケース６の内周面にキャスター等の耐火材層７を設けて上面が開放する容器状に形成されている。
【００１５】
上記浸漬加熱チューブ２は、キャスター等の耐火材を用い、炉本体１の耐火材層７によって形成された空間内に余裕をもって納まる外径の断面筒状に形成され、その底部に内径よりも一段小径の開口８が設けられ、周壁の内部に加熱手段４が組み込まれ、更に、上端部に同様の材料を用いた環状の上枠９がボルト１０での結合によって固定化され、この上枠９の周縁に凹欠状となる溶湯の流出部１１を設けた構造になっている。
【００１６】
上記加熱手段４は、浸漬加熱チューブ２の周壁に上面で開放する環状の凹部１２を設け、この凹部１２内に誘導コイル１３を螺旋状に組み込み、凹部１２内空間をＭＧＯ（酸化マグネシウム）粉体等の熱伝導性のよい耐火性の絶縁物１４で埋め、誘導コイル１３の両端をコード１５で浸漬加熱チューブ２の上枠９の上部から外部に引出し、電源と接続するようにした誘導加熱機構で形成されている。
【００１７】
前記浸漬加熱チューブ２を上下動させる昇降機構３は、炉本体１上の両側に立設させた支柱１６と、上枠９の上部両側に設けた突部１７をシリンダ１８で連結して形成され、炉本体１に対して浸漬加熱チューブ２を、その底部が炉本体１の内部で耐火材層７の底面に重なる下降位置（図１の状態）と、流出部１１の底部が炉本体１の湯面高さよりも下方にあり、溶湯に対流を生じさせる中間位置（図２の状態）と、流出部１１の底部が炉本体１の湯面高さよりも上方にある上昇位置（図３の状態）の三段階に位置調整自在となっている。
【００１８】
上記浸漬加熱チューブ２の内部に昇降機構３のシリンダ１８を制御する湯面検出棒２０を配置し、浸漬加熱チューブ２内の湯面の高さをこの湯面検出棒２０で検出し、浸漬加熱チューブ２が中間位置にあるとき、湯面の変動に追従して浸漬加熱チューブ２の高さ位置を変化させ、溶湯の対流が円滑に生じるようにしている。
【００１９】
また、浸漬加熱チューブ２内に対して着脱自在となるフイルター５は、例えば、均一な連続通気孔のセラミックを用い、浸漬加熱チューブ２の内径に遊嵌する円板状に形成され、浸漬加熱チューブ２の上枠９に取り付けた固定ボルト１９により、浸漬加熱チューブ２の内部に挿入して開口８の上部を閉鎖した状態が保持されるようになっている。
【００２０】
この発明の給湯炉は、上記のような構成であり、先ず、図１のように、フイルター５を挿入していない浸漬加熱チューブ２を炉本体１の内部に対して下降位置にし、その底部が炉本体１の内部で耐火材層７の底面に重なるこの浸漬加熱チューブ２内に材料を投入し、浸漬加熱チューブ２の誘導コイル１３に通電することにより誘導加熱によって材料を溶融させ、材料の所定量の投入と誘導加熱により溶融した溶湯が所定の湯面高さになると、浸漬加熱チューブ２内にフイルター５を挿入して溶湯内に浸漬させ、下端の開口８上に位置させる。
【００２１】
次に、浸漬加熱チューブ２を図２のように、流出部１１の底部が湯面高さよりも低くなるよう中間位置に上昇させ、加熱手段４により溶湯の加熱を続けると、チューブ炉２内で加熱された溶湯が上昇し、流出部１１から炉本体１内に流出すると同時に、浸漬加熱チューブ２内の溶湯より温度の低い炉本体１内の溶湯は、開口８からフイルター５を通過して浸漬加熱チューブ２内に流入し、これにより、図２に矢印で示すように、炉本体１内と浸漬加熱チューブ２内で溶湯の対流が発生する。
【００２２】
このように、溶湯を対流させることにより、溶湯がフイルター５を通過することになり、このフイルター５で材料に含まれている異物が捕捉されるので、浸漬加熱チューブ２内は清浄な溶湯になり、また、浸漬加熱チューブ２内の溶湯が流出部１１から炉本体１内に流出することにより、溶湯の湯面に生じる酸化物は炉本体１の上部にのみ滞留することになる。
【００２３】
溶湯を汲み出すときは、図３のように、浸漬加熱チューブ２を流出部１１が湯面よりも上方にある上昇位置に保持し、浸漬加熱チューブ２内の溶湯を閉じ込めた状態にすると共に、加熱手段４により浸漬加熱チューブ２内の溶湯を鋳造温度まで昇温し、この浸漬加熱チューブ２内の溶湯を汲みだして金型に給湯すればよい。
【００２４】
浸漬加熱チューブ２内の溶湯が減少すると、浸漬加熱チューブ２を中間位置に下降させ、新たな材料を炉本体内に投入して溶融させることで溶湯量を増やし、上記と同様に炉本体１内と浸漬加熱チューブ２内で溶湯の対流を発生させ、浸漬加熱チューブ２内に清浄な溶湯を確保するようにする。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、炉本体の内部に対して上部から抜き差し自在となる浸漬加熱チューブを、周囲に加熱手段が組み込まれ、底部に設けた開口にフイルターを装着し、上端部周縁に溶湯の流出部を設け、炉本体内の溶湯に浸漬した状態で溶湯に対流を生じさせるように形成したので、溶湯がフイルターを通過することになり、このフイルターで材料に含まれている異物が捕捉されるので、浸漬加熱チューブ内は清浄な溶湯になり、しかも、溶湯の湯面に生じる酸化物は炉本体の上部にのみ滞留することになり、従って、金型に清浄な溶湯を給湯することができ、鋳造製品の品質向上が図れることになる。
【００２６】
また、浸漬加熱チューブを上昇位置にしてチューブ炉内の溶湯を鋳造温度まで昇温させることにより、溶湯の一部を鋳造に必要な高温に加熱することができ、溶湯全体を高温に加熱する必要がなくなり、加熱コストの低減が図れると共に、給湯時に浸漬加熱チューブ内の溶湯を高温に加熱するだけでよいので、安全性の面からも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】給湯炉の浸漬加熱チューブを下降位置にした状態の縦断面図
【図２】給湯炉の浸漬加熱チューブを中間位置にした状態の縦断面図
【図３】給湯炉の浸漬加熱チューブを上昇位置にした状態の縦断面図
【図４】給湯炉の平面図
【符号の説明】
１    炉本体
２    浸漬加熱チューブ
３    昇降機構
４    加熱手段
５    フイルター
６    外ケース
７    耐火材層
８    開口
９    上枠
１０  ボルト
１１  流出部
１２  凹部
１３  誘導コイル
１４  絶縁物
１５  コード
１６  支柱
１７  突部
１８  シリンダ
１９  固定ボルト
２０  湯面検出棒
【図１】
0003621042.tif 000002
【図２】
0003621042.tif 000003
【図３】
0003621042.tif 000004
【図４】
0003621042.tif 000005