(57)【要約】【課題】従来より全高を低くして省スペース化を図ることができる金属溶解保持炉を提供する。【解決手段】炉室１１内に溶解材料の投入部１５と連通しかつ煙道２１となる筒状部材２０が設けられ、筒状部材直下には台状溶解部３０が形成されかつ炉室に台状溶解部に向けて筒状部材内の溶解材料を加熱する溶解バーナー５０が配置されているとともに、台状溶解部の外周には筒状部材との間の流出部４０より溶解した溶解材料が流入しかつ流入した溶湯Ｍを加熱する保持バーナー７０が設けられた溶湯保持部６０が形成され、溶湯保持部の溶湯は炉室に隣接する溶湯汲出部８０へ流出するように構成されている。【選択図】図１
2019190693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉室内に溶解材料の投入部と連通しかつ煙道となる筒状部材が設けられ、
前記筒状部材直下には台状溶解部が形成されかつ前記炉室に前記台状溶解部に向けて前記筒状部材内の溶解材料を加熱する溶解バーナーが配置されているとともに、
前記台状溶解部の外周には前記筒状部材との間の流出部より溶解した溶解材料が流入しかつ流入した溶湯を加熱する保持バーナーが設けられた溶湯保持部が形成され、
前記溶湯保持部の溶湯は前記炉室に隣接する溶湯汲出部へ流出するように構成されている
ことを特徴とする金属溶解保持炉。
【請求項２】
前記筒状部材の下端が前記台状溶解部の上面との間に間隙を有するように前記炉室内に保持されており、前記間隙が前記溶湯保持部への流出部とされている請求項１に記載の金属溶解保持炉。
【請求項３】
前記筒状部材下端の一部が前記台状溶解部の上面に当接する当接部として前記炉室内に保持されており、前記当接部以外の間隙が前記溶湯保持部への流出部とされている請求項１に記載の金属溶解保持炉。
【請求項４】
前記筒状部材下端の一部に切欠部が形成され前記切欠部から前記台状溶解部に向けて前記溶解バーナーが配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉。
【請求項５】
前記溶解バーナー又は前記保持バーナーが前記炉室の壁面に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉。
【請求項６】
前記筒状部材が円筒状であり、前記台状溶解部が前記筒状部材直下に円形状に形成されているとともに、前記溶湯保持部は前記台状溶解部の外周に環状溝部として形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉。
【請求項７】
前記溶湯汲出部の上端部が前記台状溶解部の上面より上方に位置するとともに、前記溶湯汲出部には貯留された溶湯の液面高さを検出する液面センサが設けられていて、前記液面センサは、前記溶湯の液面高さが前記台状溶解部の上面以下となるように監視する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉室内に溶解材料の投入部と連通しかつ煙道となる筒状部材が設けられた金属溶解保持炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム鋳造等に用いる溶解材料の溶解に際して、例えば、図１２，１３に示すように、上部に材料投入口１１５及び煙道１２１を有し、下部に材料投入口１１５から投入された溶解材料を溶解する加熱板１３０が設けられた溶解室１１１を備えた金属溶解保持炉１００が知られている（例えば、特許文献１参照）。この金属溶解保持炉１００では、溶解室１１１の加熱板１３０の下側には加熱バーナー１５０が配置され、加熱バーナー１５０によって加熱板１３０上の溶解材料が溶解され、かつ排ガス流路を流通する加熱バーナー１５０の排ガスによって煙道１２１内の溶解材料が予熱されるとともに、溶解室１１１の加熱バーナー１５０の下側には加熱板１３０上で溶解された溶湯Ｍが流下して貯留される溶湯保持部１６０が形成されていて、加熱バーナー１５０によって溶湯Ｍが保温される。
【０００３】
この金属溶解保持炉１００では、単一の加熱バーナー１５０で加熱板１３０上の溶解材料と溶湯保持部１６０に貯留された溶湯Ｍとを同時に予熱することが可能であり、操業中の燃費を大幅に低減させることができる。図において、符号１１２は溶解室１１１を構成する炉壁、１１６は作業点検口、１１７は作業点検口の扉、１２０は投入された溶解材料を保持する筒状部材、１４０は溶解室１１１と溶湯保持部１６０とを連通させて加熱バーナー１５０の排ガスを溶湯保持部１６０から溶解室へ流出させる排ガス流路、１７０は溶解室１１１で溶解された溶解材料が流下して溶湯保持部１６０へ直接流入させずに一旦蓄積する溶湯処理部、１７５は溶湯保持部１６０と溶湯処理部１７０との間に設けられて溶湯処理部の溶湯Ｍの上面の溶湯保持部への流入を妨げる隔壁部、１７６は隔壁部に設けられて溶湯保持部１６０と溶湯処理部１７０とを連通させる溶湯連通部、１８０は溶湯汲出部、１８５は溶湯汲出部１８０の補助ヒーターである。
【０００４】
この種の金属溶解保持炉では、設置場所の省スペース化や作業性、燃焼効率等の観点から、小型化が求められている。上記従来の金属溶解保持炉にあっては、溶解材料の溶解が行われる加熱板の下方に溶湯保持部が配置されているため、長さ方向の省スペース化を図ることができる。しかしながら、溶湯保持部の容量を確保するために、加熱板の下方側に所定の広さの空間を設ける必要があり、全高を低くすることは困難である。全高が高い場合、例えば、溶解材料を炉内へ投入する際に溶解材料を高所へ運ぶために、多大な労力を必要としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−３４６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、従来より全高を低くして省スペース化を図ることができる金属溶解保持炉を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、請求項１の発明は、炉室内に溶解材料の投入部と連通しかつ煙道となる筒状部材が設けられ、前記筒状部材直下には台状溶解部が形成されかつ前記炉室に前記台状溶解部に向けて前記筒状部材内の溶解材料を加熱する溶解バーナーが配置されているとともに、前記台状溶解部の外周には前記筒状部材との間の流出部より溶解した溶解材料が流入しかつ流入した溶湯を加熱する保持バーナーが設けられた溶湯保持部が形成され、前記溶湯保持部の溶湯は前記炉室に隣接する溶湯汲出部へ流出するように構成されていることを特徴とする金属溶解保持炉に係る。
【０００８】
請求項２の発明は、前記筒状部材の下端が前記台状溶解部の上面との間に間隙を有するように前記炉室内に保持されており、前記間隙が前記溶湯保持部への流出部とされている請求項１に記載の金属溶解保持炉に係る。
【０００９】
請求項３の発明は、前記筒状部材下端の一部が前記台状溶解部の上面に当接する当接部として前記炉室内に保持されており、前記当接部以外の間隙が前記溶湯保持部への流出部とされている請求項１に記載の金属溶解保持炉に係る。
【００１０】
請求項４の発明は、前記筒状部材下端の一部に切欠部が形成され前記切欠部から前記台状溶解部に向けて前記溶解バーナーが配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉に係る。
【００１１】
請求項５の発明は、前記溶解バーナー又は前記保持バーナーが前記炉室の壁面に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉に係る。
【００１２】
請求項６の発明は、前記筒状部材が円筒状であり、前記台状溶解部が前記筒状部材直下に円形状に形成されているとともに、前記溶湯保持部は前記台状溶解部の外周に環状溝部として形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉に係る。
【００１３】
請求項７の発明は、前記溶湯汲出部の上端部が前記台状溶解部の上面より上方に位置するとともに、前記溶湯汲出部には貯留された溶湯の液面高さを検出する液面センサが設けられていて、前記液面センサは、前記溶湯の液面高さが前記台状溶解部の上面以下となるように監視する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の金属溶解保持炉に係る。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明に係る金属溶解保持炉は、炉室内に溶解材料の投入部と連通しかつ煙道となる筒状部材が設けられ、前記筒状部材直下には台状溶解部が形成されかつ前記炉室に前記台状溶解部に向けて前記筒状部材内の溶解材料を加熱する溶解バーナーが配置されているとともに、前記台状溶解部の外周には前記筒状部材との間の流出部より溶解した溶解材料が流入しかつ流入した溶湯を加熱する保持バーナーが設けられた溶湯保持部が形成され、前記溶湯保持部の溶湯は前記炉室に隣接する溶湯汲出部へ流出するように構成されているため、従来より全高が低くなって溶解材料の投入作業の労力が軽減されるとともに、当該金属溶解保持炉全体が小型化されて省スペース化を図ることができ、加熱・保温効率にも優れる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１において、前記筒状部材の下端が前記台状溶解部の上面との間に間隙を有するように前記炉室内に保持されており、前記間隙が前記溶湯保持部への流出部とされているため、溶解された溶解材料を効率よく流出させることができるとともに、台状溶解部上に残留する溶解材料が発見しやすくなって清掃作業等が容易となる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１において、前記筒状部材下端の一部が前記台状溶解部の上面に当接する当接部として前記炉室内に保持されており、前記当接部以外の間隙が前記溶湯保持部への流出部とされているため、筒状部材の設置の安定性が向上するとともに、溶解した溶解材料を効率よく流出させることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１ないし３において、前記筒状部材下端の一部に切欠部が形成され前記切欠部から前記台状溶解部に向けて前記溶解バーナーが配置されているため、溶解バーナーの排ガスを筒状部材内へ導入しやすくなって、加熱効率が向上する。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１ないし４において、前記溶解バーナー又は前記保持バーナーが前記炉室の壁面に設けられているため、各バーナーの排ガスが炉室内を対流しやすくなって、加熱効率が向上する。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１ないし５において、前記筒状部材が円筒状であり、前記台状溶解部が前記筒状部材直下に円形状に形成されているとともに、前記溶湯保持部は前記台状溶解部の外周に環状溝部として形成されているため、加熱効率や耐久性が向上するとともに、清掃作業が容易となる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１ないし６において、前記溶湯汲出部の上端部が前記台状溶解部の上面より上方に位置するとともに、前記溶湯汲出部には貯留された溶湯の液面高さを検出する液面センサが設けられていて、前記液面センサは、前記溶湯の液面高さが前記台状溶解部の上面以下となるように監視するため、溶湯保持部内の溶湯が台状溶解部側へあふれることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る金属溶解保持炉の概略横断面図である。
【図２】図１の金属溶解保持炉の概略縦断面図である。
【図３】図１の金属溶解保持炉のＡ−Ａ線の概略断面図である。
【図４】図１の金属溶解保持炉のＢ−Ｂ線の概略断面図である。
【図５】吊り下げ状態の筒状部材の概略斜視図である。
【図６】第２実施形態に係る金属溶解保持炉の概略縦断面図である。
【図７】第３実施形態に係る金属溶解保持炉の概略横断面図である。
【図８】図７の金属溶解保持炉のＣ−Ｃ線の概略断面図である。
【図９】図７の金属溶解保持炉のＤ−Ｄ線の概略断面図である。
【図１０】第４実施形態に係る金属溶解保持炉の概略横断面図である。
【図１１】載置状態の筒状部材の概略斜視図である。
【図１２】従来の金属溶解保持炉の概略縦断面図である。
【図１３】図１２の金属溶解保持炉のＥ−Ｅ線の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１，２に示す本発明の第１実施形態に係る金属溶解保持炉１０は、アルミ鋳造用のアルミ溶湯を溶解して保持するいわゆる手許溶解炉であって、炉室１１と、筒状部材２０と、台状溶解部３０と、流出部４０と、溶解バーナー５０と、溶湯保持部６０と、保持バーナー７０と、溶湯汲出部８０とを備える。この金属溶解保持炉１０は、一般に乾燥炉床溶解炉（ｄｒｙ  ｈｅａｒｔｈ  ｆｕｒｎａｃｅ）と称される。図において、符号Ｍは溶解材料が溶解されて得られた溶湯である。
【００２３】
炉室１１は、図１〜４に示すように、炉壁１２によって形成された溶解材料を溶解するための空間であって、上部に溶解材料を投入するための投入部１５を有する。炉室１１には、壁面１２ａに炉室１１内の清掃等を可能とするための作業点検口１６が形成されている。作業点検口１６は、炉室１１の壁面１２ａに対向するように２箇所に設けられている。炉室１１の形状は適宜であるが、実施形態では略円筒状の炉壁１２に囲まれた平面視略円形状に形成されている。そのため、高温にさらされる炉壁１２がひずみにくくなるとともに、炉室１１内の清掃がしやすくなる。図において、符号１３は炉底部、１７は作業点検口１６の扉である。
【００２４】
筒状部材２０は、図２〜４に示すように、炉室１１内に設けられて、炉室１１の投入部１５と連通しかつ煙道２１となる部材である。この筒状部材２０は、投入部１５へ投入された溶解材料を保持して炉室１１の炉壁１２や投入部１５と溶解材料との接触を回避する溶解材料保持部として作用する。そのため、炉室１１の壁面１２ａや投入部１５内に未溶解材料が付着残留することが防止される。これにより、未溶解材料の除去、清掃という煩雑かつ困難な作業が軽減され、未溶解材料が炉室１１内に固着することによる炉室１１の損傷を防止して耐久性を高めることができる。図において、符号２２は筒状部材２０の上端部に設けられ炉室１１の投入部１５の開口縁部を覆って保護するフランジ部である。
【００２５】
筒状部材２０では、溶解材料を保持した状態で、後述の溶解バーナー５０や保持バーナー７０により外側が加熱されるとともに、バーナー５０，７０からの排ガスが煙道２１内から炉外に排出される際に内側が加熱される。すなわち、筒状部材２０の内外両側から加熱が行われるため、筒状部材２０内に保持された溶解材料全体の加熱が可能となって加熱効率が向上し、生産性を高めることができる。この筒状部材２０は、保持した溶解材料の溶解が行われる際に、９００℃以上の高温にさらされることから、熱伝導率がよく耐熱性及び耐衝撃性に優れる材料で構成することが好ましい。筒状部材２０の材料としては、例えば、外面側に酸化防止及び耐久性向上のためにアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を塗布した厚さ１０ｍｍ程度のステンレス材（耐熱鋳鋼）が用いられる。
【００２６】
筒状部材２０の形状は、溶解材料が保持可能であれば特に限定されないが、加熱効率や耐久性、清掃等の作業の軽減等の観点から、図５に示すように円筒状が好ましい。また、筒状部材２０では、図２，４，５に示すように、下端の一部に切欠部２５が形成される。切欠部２５は、後述の溶解バーナー５０からの排ガスを筒状部材２０内へ導入しやすくするための部位である。切欠部２５の形状は適宜であるが、例えば、図示のように円弧形状が好ましい。この切欠部２５では、円弧形状とすることにより、ひび割れ等の損傷が発生しにくくなる。
【００２７】
台状溶解部３０は、図１〜５に示すように、筒状部材２０の直下に形成されて、投入部１５から投入されて筒状部材２０によって保持された溶解材料が載置されて溶解材料の溶解が行われる。台状溶解部３０の形状は、筒状部材２０に保持された溶解材料が載置可能であれば特に限定されないが、筒状部材２０の形状に対応した形状であることが好ましい。実施形態の台状溶解部３０は、円筒状の筒状部材２０直下にその外周と略同形の円形状に形成される。
【００２８】
この台状溶解部３０は、図２〜４に示すように、炉室１１の略中央部分の炉底部１３から所定の高さで盛り上がって形成され、上部に溶解材料を載置するための略水平な載置面３１を有する。載置面３１は、投入された溶解材料と衝突または接触し、溶解に高温にさらされる部位であるため、耐衝撃性、耐火性、耐熱性に優れた材料で構成することが好ましい。実施形態の載置面３１では、公知の耐火レンガが台状溶解部３０上面の適宜の範囲に敷き詰められている。耐火レンガは蓄熱性も有しているため、熱源が炉室１１の中央にも存在することとなり、溶解材料の加熱効率の観点からも好ましい。また、台状溶解部３０には、載置面３１から後述の溶解バーナー５０方向へ載置面３１と面一となるように延設された橋状部３２が形成されている。
【００２９】
ここで、図２〜５に示すように、筒状部材２０と台状溶解部３０との間には、台状溶解部３０において溶解された溶解材料を台状溶解部３０から流出させるための流出部４０が設けられる。実施形態では、炉室１１の投入部１５の開口縁部に筒状部材２０のフランジ部２２が係着されて、筒状部材２０の下端が台状溶解部３０の上面との間に間隙Ｓを有するように炉室１１内に吊り下げ状態で保持され、この間隙Ｓが流出部４０とされる。すなわち、筒状部材２０に保持された溶解材料は、台状溶解部３０上で溶解されることから、間隙Ｓを通って流出される。
【００３０】
間隙Ｓからなる流出部４０は、図５に示すように、筒状部材２０と台状溶解部３０との間の全周にわたって形成される。そのため、溶解された溶解材料は、台状溶解部３０のどの方向からでも効率よく流出させることができる。また、間隙Ｓが全周にわたって形成されていることにより、作業点検口１６から台状溶解部３０の載置面３１全面を目視で確認することが可能となる。そのため、台状溶解部３０上に残留する溶解材料を発見しやすくなり、清掃作業等が容易となる。なお、間隙Ｓの大きさ（筒状部材２０の下端と台状溶解部３０の上面との距離）は、筒状部材２０に保持された溶解前の溶解材料が台状溶解部３０上から落下せず、台状溶解部３０上の清掃作業等を行うことができる程度であればよく、例えば約５０ｍｍである。
【００３１】
溶解バーナー５０は、図２，５に示すように、炉室１１に台状溶解部３０に向けて配置されて、筒状部材２０内に保持された溶解材料を加熱し溶解させる。この溶解バーナー５０は、筒状部材２０の切欠部２５から台状溶解部３０に向けて配置することが好ましい。これにより、筒状部材２０内の溶解材料に直接的にバーナー炎を当てて加熱することができ、加熱効率が向上する。実施形態の溶解バーナー５０は公知のバーナーが用いられ、炉室１１の壁面１２ａに設けられて、横方向または斜め下方向へバーナー炎が放射される。そのため、溶解バーナー５０から放射される排ガスが炉室１１内を対流しやすくなり、加熱効率が向上する。
【００３２】
また、図１に示すように、炉室１１を構成する炉壁１２が略円筒形状であることにより、溶解バーナー５０は円周方向の任意の設置位置において台状溶解部３０との距離が略一定となる。そのため、溶解バーナー５０の設置位置には制約がなく、当該金属溶解保持炉１０の製造設計の自由度が向上する。なお、溶解バーナー５０の加熱時のバーナー炎の温度は約１１００〜１２００℃とされる。
【００３３】
溶湯保持部６０は、図１〜４に示すように、台状溶解部３０の外周に形成されて、筒状部材２０と台状溶解部３０との間の流出部４０より溶解した溶解材料が流入し、溶湯Ｍとして貯留する。この溶湯保持部６０は、台状溶解部３０の外周の炉室１１の炉底部１３側の空間に相当し、炉室１１の炉壁１２及び炉底部１３と、台状溶解部３０の台側面３３とによって構成される。溶湯保持部６０では、台状溶解部３０の載置面３１より低所に位置することにより、流出部４０からの溶解された溶解材料を確実に貯留することができる。実施形態の溶湯保持部６０は、円形状の台状溶解部３０の外周に環状溝部６５として形成されている。そのため、溶湯保持部６０内の清掃がしやすくなる。
【００３４】
保持バーナー７０は、図１，２に示すように、炉室１１に配置されて、溶湯保持部６０に流入した溶湯Ｍを加熱し保温する。保持バーナー７０は、溶湯保持部６０に向けてバーナー炎を放射して溶湯Ｍを直接的に加熱したり、溶湯Ｍに直接当たらないようにバーナー炎を放射して間接的に加熱したりすることによって、溶湯Ｍを所定温度に保温する。この保持バーナー７０を炉室１１の壁面１２ａに配置することにより、間接的に溶湯Ｍが加熱されるため、溶湯Ｍの酸化が抑制されてメタルロスが減少する。この時、保持バーナー７０のバーナー炎は横方向または斜め下方向へ放射されるため、排ガスが炉室１１内を対流しやすくなり、加熱効率が向上する。
【００３５】
また、保持バーナー７０は、炉室１１内において、溶解バーナー５０から離隔された位置に配置することが好ましい。溶解バーナー５０と保持バーナー７０とを離隔して配置することにより、炉室１１内の加熱の偏りが抑制される。特に、溶湯保持部６０が環状溝部６５であることにより、貯留された溶湯Ｍを加熱しやすくなり、保温効率が向上する。なお、保持バーナー７０は、溶解バーナー５０と同種のバーナーが用いられる。
【００３６】
溶湯汲出部８０は、図１，２に示すように、炉室１１に隣接して溶湯保持部６０と連通して形成されて、溶湯保持部６０から流出する溶湯Ｍ１が汲み出し可能に貯留される。溶湯汲出部８０は、汲出底部８１が炉室１１の炉底部１３より低所に形成されて、炉底部１３から汲出底部８１方向へ傾斜する傾斜通路８２を有する。そのため、溶湯保持部６０に貯留された溶湯Ｍは、順次溶湯汲出部８０へ流出される。また、溶湯汲出部８０で貯留される溶湯Ｍ１は、保持バーナー７０を溶湯汲出部８０に近接する炉室１１の壁面１２ａに配置することにより、保温することができる。さらに、図示しないが、溶湯汲出部８０には、必要に応じて溶湯Ｍ１を保温するための補助ヒーターを設けてもよい。補助ヒーターとしては、公知の侵漬ヒーターが好適に使用され、溶湯汲出部８０内の溶湯Ｍ１をバーナー等で加熱せずに保温可能となるため、溶湯Ｍ１の酸化が抑制されてメタルロスを減少させることができるとともに、溶湯Ｍ１の温度制御が容易となって保持バーナー７０の負担を軽減させて燃費を低減させることが可能となる。
【００３７】
溶湯汲出部８０では、図２に示すように、上端部が台状溶解部３０の上面（載置面３１）より上方に位置するとともに、貯留される溶湯Ｍ１の液面高さを検出する液面センサ８５が設けられている。液面センサ８５では、溶湯汲出部８０内の溶湯Ｍ１の液面高さが所定の高さ以上と検出された場合に異常と判断されて、警報装置（図示せず）を作動させて警報を発したり、制御装置（図示せず）を作動させてバーナー５０，７０を停止させたりする等の対応措置の作動に利用される。また、液面センサ８５では、溶湯汲出部８０内の溶湯Ｍ１の液面高さを監視することにより、溶湯汲出部８０と連通した溶湯保持部６０内の溶湯Ｍの液面高さも監視することができる。そこで、液面センサ８５は、液面高さが台状溶解部３０の上面以下となるように監視することが好ましい。これにより、溶湯保持部６０内の溶湯Ｍの液面高さが台状溶解部３０の高さに到達しないように監視することができるため、溶湯保持部６０内の溶湯Ｍが台状溶解部３０側へあふれることを防止することができる。
【００３８】
ここで、本発明の金属溶解保持炉１０について、溶解材料の溶解工程について説明する。この金属溶解保持炉１０では、図２〜４に示すように、筒状部材２０直下に溶解材料の溶解が行われる台状溶解部３０が形成されるとともに、台状溶解部３０の外周に溶湯保持部６０が形成されている。そのため、台状溶解部３０の下方に溶湯を貯留するための空間部等を設ける必要がなく、当該金属溶解保持炉１０の全高を従来よりも低くすることができる。従って、溶解材料を投入する炉室１１の投入部１５が低位置となり、溶解材料の投入作業の労力が軽減される。また、炉室１１内に溶湯保持部６０を有するため、炉室１１に溶湯保持部６０を隣接配置させる必要がなく、当該金属溶解保持炉１０が小型化されて省スペース化を図ることができる。
【００３９】
金属溶解保持炉１０では、図２，５に示すように、筒状部材２０直下の台状溶解部３０に向けてその直上の筒状部材２０内の溶解材料を加熱するように溶解バーナー５０が配置されている。その際、筒状部材２０の下端に形成された切欠部２５が溶解バーナー５０と対面するとともに、台状溶解部３０から橋状部３２が溶解バーナー５０方向へ延設されているため、溶解バーナー５０の排ガスが直接的及び橋状部３２により反射されて切欠部２５から筒状部材２０内へ導入される。さらに、筒状部材２０内へ導入されなかった溶解バーナー５０の排ガスは、炉室１１が円形状でかつ筒状部材２０が円筒状であることにより、炉室１１内を満遍なく対流する。従って、筒状部材２０の内外から溶解材料が効率よく加熱される。
【００４０】
このようにして加熱された溶解材料は、台状溶解部３０上で溶解されて、図２〜４に示すように、筒状部材２０下端と台状溶解部３０上面との間の間隙Ｓを流出部４０として流出される。また、溶解された溶解材料は、間隙Ｓと連通する筒状部材２０の切欠部２５からも流出される。溶解された溶解材料は、台状溶解部３０の全周から流れ落ちて溶湯保持部６０に流入される。そのため、溶解された溶解材料は効率よく溶湯保持部６０へ流入する。
【００４１】
溶湯保持部６０へ流入した溶湯Ｍは、保持バーナー７０により加熱されるとともに、溶解バーナー５０からの炉室１１内を対流する排ガスによっても加熱されて、所定温度に保温される。その際、保持バーナー７０は、図１に示すように、溶解バーナー５０から離隔された炉室１１の壁面１２ａに設けられるため、溶解バーナー５０の排ガスとともに炉室１１内全体をより効果的に加熱することができる。特に、溶湯保持部６０が環状溝部６５であることから、円形状の炉室１１内を対流する排ガスによって溶湯Ｍがより加熱されやすくなり、保温効率が向上する。
【００４２】
溶湯保持部６０に貯留された溶湯Ｍは、図１，２に示すように、炉室１１に隣接する溶湯汲出部８０に対し、傾斜通路８２から順次流出して汲み出し可能に貯留される。なお、溶湯汲出部８０内の溶湯Ｍ１は、溶湯汲出部８０に近接配置された保持バーナー７０や、補助ヒーター（図示せず）によって保温される。
【００４３】
次に、図６〜１０を用いて、他の実施形態に係る金属溶解保持炉（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同一符号は同一の構成を表すものとして説明を省略する。
【００４４】
図６は、第２実施形態に係る金属溶解保持炉１０Ａである。金属溶解保持炉１０Ａでは、炉室１１の上部に溶解バーナー５０Ａ及び保持バーナー７０Ａが設けられている。溶解バーナー５０Ａは、炉室１１上部の炉壁１２側から台状溶解部３０の橋状部３２へ向けて配置され、橋状部３２で排ガスを反射させて筒状部材２０の切欠部２５かららその内部へ排ガスを導入させる。また、保持バーナー７０Ａは、溶解バーナー５０Ａから離隔された炉室１１状部の炉壁１２側（図示の例では対称位置）から溶湯保持部６０の溶湯Ｍに向けて配置され、溶湯Ｍを直接的に加熱して保温する。
【００４５】
この金属溶解保持炉１０Ａでは、炉室１１の上方からバーナー５０Ａ，７０Ａが放射されるため、溶湯Ｍに対する放射角度が鋭角になりすぎず、放射による溶湯Ｍの飛散が抑制されて炉壁１２や筒状部材２０の外周面等への溶解材料の付着が低減され、清掃作業の負担が軽減される。
【００４６】
図７〜９は、第３実施形態に係る金属溶解保持炉１０Ｂである。金属溶解保持炉１０Ｂは、平面視直線状の内壁面１２ｂと該内壁面１２ｂと連接した平面視円弧状の内壁面１２ｃとによって平面視略半円状に形成された炉室１１Ｂと、内壁面１２ｂに投入部１５と連通するように形成された壁面切欠部１４と、炉壁１２の内壁面１２ｂに対向する位置に設けられた単一の作業点検口１６と、壁面切欠部１４内に配置されて載置面３１から作業点検口１６方向へ載置面３１と面一となるように膨出した膨出面部３４を有する台状溶解部３０Ｂと、炉室１１上部の作業点検口１６側から台状溶解部３０Ｂへ向けて配置された溶解バーナー５０Ｂと、台状溶解部３０の壁面切欠部１４から露出した外周に円弧状に形成された溶湯保持部６０Ｂと、炉室１１上部において溶解バーナー５０と隣接するとともに溶湯保持部６０Ｂへ向けて配置された保持バーナー７０Ｂとを有する。
【００４７】
金属溶解保持炉１０Ｂでは、構造が簡素化されて製造が容易になるとともに製造コストの低減を図ることができる。また、溶解材料の加熱に際しては、台状溶解部３０の膨出面部３４が、第１実施形態の金属溶解保持炉１０の橋状部３２と同様に、溶解バーナー５０Ｂの排ガスを反射させて筒状部材２０内へ導入させるため、筒状部材２０内の溶解材料を効率よく溶解させることができる。
【００４８】
図１０に示す第４実施形態に係る金属溶解保持炉１０Ｃは、第３実施形態の金属溶解保持炉１０Ｃに対して、炉壁１２を平面視略多角形状（図示の例では略四角形状）に形成した例である。金属溶解保持炉１０Ｃでは、平面視略多角形状の炉室１１Ｃを有し、炉室１１Ｃ内に略角筒状の筒状部材２０Ｃが配置されて、その直下に筒状部材２０Ｃの形状に対応した略四角形状の台状溶解部３０Ｃが形成される。また、台状溶解部３０Ｃは、内壁面１２ｂに形成された角形状の壁面切欠部１４Ｃ内に配置されて、壁面切欠部１４Ｃから露出した台状溶解部３０Ｃの外周に略角環状の溶湯保持部６０Ｃが形成される。この金属溶解保持炉１０では、炉室１１Ｃ、筒状部材２０、溶湯保持部６０Ｃがそれぞれ角形状であるため、投入される溶解材料の容量や溶湯を収容するための内部容量等を大きく確保することができる。
【００４９】
なお、本発明の金属溶解炉は、上記実施例で述べた構成に限るものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。前述の実施形態では、筒状部材が炉室内に吊り下げ状態で保持されて、下端と台状溶解部の上面との間に間隙からなる流出部を有する構成としたが、例えば、図１１に示すように、筒状部材２０Ａ下端の一部を台状溶解部３０の上面に当接する当接部２６として炉室１１内に保持させ、当接部２６以外の間隙Ｓ１を溶湯保持部６０への流出部４０としてもよい。
【００５０】
この筒状部材２０Ａは、台状溶解部３０上に載置されて、下端に溶解バーナー５０の排ガス導入用の切欠部２５を含む１または複数の切欠部２５Ａが形成されている。そして、台状溶解部３０に当接した筒状部材２０Ａの下端が当接部２６、切欠部２５，２５Ａが当接部２６以外の間隙Ｓ１である流出部４０にそれぞれ相当する。流出部４０に相当する切欠部２５，２５Ａは、筒状部材２０Ａ下端の周囲に満遍なく形成されることが溶解材料の流出効率上好ましい。切欠部２５，２５Ａの形状や大きさ、数等は特に限定されないが、筒状部材２０の当接部２６の強度を十分に確保するために、例えば筒状部材２０Ａ下端の周囲に等間隔で４箇所または８箇所に形成される（図示の例では等間隔で４箇所）。このように、筒状部材２０Ａは、台状溶解部３０上に載置したことにより設置の安定性が向上し、載置状態でも効率よく溶解した溶解材料を流出させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のとおり、本発明の金属溶解保持炉は、従来より全高が低く小型されて、溶解材料の投入作業の軽減や省スペース化を図ることができるとともに、加熱・保温効率にも優れている。そのため、従来の金属溶解保持炉の代替として有望である。
【符号の説明】
【００５２】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ    金属溶解保持炉
１１，１１Ｂ，１１Ｃ    炉室
１２    炉壁
１２ａ  炉室の壁面
１２ｂ，１２ｃ  内壁面
１３    炉底部
１４，１４Ｃ    壁面切欠部
１５    投入部
１６    作業点検口
１７    作業点検口の扉
２０，２０Ａ，２０Ｃ    筒状部材
２１    煙道
２２    フランジ部
２５，２５Ａ    切欠部
２６    当接部
３０，３０Ｂ，３０Ｃ    台状溶解部
３１    載置面
３２    橋状部
３３    台側面
３４    膨出面部
４０    流出部
５０，５０Ａ，５０Ｂ    溶解バーナー
６０，６０Ｂ    溶湯保持部
６５    環状溝部
７０，７０Ａ，７０Ｂ    保持バーナー
８０    溶湯汲出部
８１    汲出底部
８２    傾斜通路
８５    液面センサ
Ｍ，Ｍ１    溶湯
Ｓ，Ｓ１    間隙
【図１】
2019190693.tif 000003
【図２】
2019190693.tif 000004
【図３】
2019190693.tif 000005
【図４】
2019190693.tif 000006
【図５】
2019190693.tif 000007
【図６】
2019190693.tif 000008
【図７】
2019190693.tif 000009
【図８】
2019190693.tif 000010
【図９】
2019190693.tif 000011
【図１０】
2019190693.tif 000012
【図１１】
2019190693.tif 000013
【図１２】
2019190693.tif 000014
【図１３】
2019190693.tif 000015