(57)【要約】【課題】一定量の溶湯をいつも維持して運転時の熱效率を高め、溶融速度を高め、溶融炉の底に位置する電極が高温プラズマに露出されて易しく消耗することを防止するようにした溶融物の誘導加熱式排出装置及び方法を提供する。【解決手段】鋼鉄材からなる溶融炉と、前記溶融炉の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体と、前記発熱体の外部に巻き付けられる誘導コイルと、前記溶融炉の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体と、前記絶縁体の外側に配置される支持部と、前記支持部の外側に配置されるとともに溶融炉の底上に配置される耐火れんがとからなる溶融炉の誘導加熱式排出装置Ａを用いて溶融炉湯出口の内部に固形物として固まった溶融物を溶融させて重力によって下部に排出する。【選択図】図１
2015075324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼鉄材からなる溶融炉（１０）と、
前記溶融炉（１０）の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体（１２）と、
前記発熱体（１２）の外部に巻き付けられる誘導コイル（１４）と、
前記溶融炉（１０）の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体（１６）と、
前記絶縁体（１６）の外側に配置される支持部（１８）と、
前記支持部（１８）の外側に配置されるとともに溶融炉（１０）の底上に配置される耐火れんが（２０）と、
を含んでなることを特徴とする、溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項２】
前記発熱体（１２）の表面にケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）がコートされることを特徴とする、請求項１に記載の溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項３】
前記発熱体（１２）の表面に炭化ケイ素（ＳｉＣ）がコートされることを特徴とする、請求項１に記載の溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項４】
前記誘導コイル（１４）の上部と耐火れんが（２０）との間に溶融物湯出口（２２）が形成され、前記溶融物湯出口（２２）はアルミナ耐火物からなることを特徴とする、請求項１に記載の溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項５】
前記絶縁体（１６）はフェライト材のコアからなることを特徴とする、請求項１に記載の溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項６】
前記発熱体（１２）の上端を溶融炉（１０）の底より高くして溶融物に直接熱伝逹できるようにし、排出時にダム方式形態を備え、溶融炉（１０）の下部の溶融物が高温を維持するように加熱しながら排出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項７】
前記発熱体（１２）の温度調節と排出中断時の冷却のために、絶縁体（１６）の下部に冷却水が流れるように冷却水流路（２４）が形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の溶融物の誘導加熱式排出装置。
【請求項８】
鋼鉄材からなる溶融炉（１０）と、前記溶融炉（１０）の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体（１２）と、前記発熱体（１２）の外部に巻き付けられる誘導コイル（１４）と、前記溶融炉（１０）の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体（１６）と、前記絶縁体（１６）の外側に配置される支持部（１８）と、前記支持部（１８）の外側に配置されるとともに溶融炉（１０）の底上に配置される耐火れんが（２０）とからなる溶融炉の誘導加熱式排出装置（Ａ）を用いて溶融炉湯出口（２２）の内部に固形物として固まった溶融物を溶融させて重力によって下部に排出することを特徴とする、溶融物の誘導加熱式排出方法。
【請求項９】
前記発熱体（１２）の表面にケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）がコートされることを特徴とする、請求項８に記載の溶融物の誘導加熱式排出方法。
【請求項１０】
前記発熱体（１２）の表面に炭化ケイ素（ＳｉＣ）がコートされることを特徴とする、請求項８に記載の溶融物の誘導加熱式排出方法。
【請求項１１】
前記誘導コイル（１４）の上部と耐火れんが（２０）との間に溶融物湯出口（２２）が形成され、前記溶融物湯出口（２２）はアルミナ耐火物からなることを特徴とする、請求項８に記載の溶融物の誘導加熱式排出方法。
【請求項１２】
前記絶縁体（１６）はフェライト材のコアからなることを特徴とする、請求項８に記載の溶融物の誘導加熱式排出方法。
【請求項１３】
前記発熱体（１２）の上端を溶融炉（１０）の底より高くして溶融物に直接熱伝逹できるようにして、排出時にダム方式形態を備え、溶融炉（１０）の下部の溶融物が高温を維持するように加熱しながら排出することを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の溶融物の誘導加熱式排出方法。
【請求項１４】
前記発熱体（１２）の温度調節と排出中断時の冷却のために、絶縁体（１６）の下部に冷却水が流れるように冷却水流路（２４）が形成されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の溶融物の誘導加熱式排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶融物の誘導加熱式排出装置及び方法に係り、より詳しくは溶融物湯出口を溶融炉の下部に配設し、溶融物湯出口を溶融炉の底より高く設置することで、溶融物が部分的に排出されるようにする溶融物の誘導加熱式排出装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、溶融炉の内部の溶融物を排出させる方法としては、溶融炉そのものを傾けるか（ｔｉｌｔｉｎｇ）、あるいは上部の溢流ダム（ｄａｍ）を越えて排出する方法を用いている。
【０００３】
また、溶融物排出口に装着されたプラグ（ｐｌｕｇ）を除去するかあるいは酸素ランス（ｏｘｙｇｅｎ ｌａｎｃｅ）の酸化熱または酸素溶接熱で排出口を確保して溶融炉の内部溶融物を排出する方法もある。
【０００４】
近年には、誘導加熱方法で溶融物を湯出する方法が開発されており、詳細にはそれぞれ特徴的な器機装置がある。
【０００５】
特に、アメリカのＩＥＴやＰＥＭの場合、溶融物を偏平な溶融炉の底のレベル側面を用いて誘導加熱式で湯出する。
このような種類の溶融物湯出装置及び方法は殆どがガラスのように粘性が低いとか粘性を維持しやすい溶融物を排出するもので、粘性が非常に高い溶融物を排出するのには適しない。
【０００６】
特に、溶融物またはガラス−セラミック溶融物の場合、粘性特性がガラス溶融物とはかなり違うため、従来の方法によって湯出（排出）を遂行する場合には、溶湯が湯出口を通じて外部に露出されるとき、溶融物の粘性が急激に高くなって湯出が止まるとか円滑ではない。
【０００７】
そして、湯出をすると言っても、溶融物収納容器を充実に満たすことができず、溶融物が容器内で石筍のように成長する問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は前記のような諸般問題点を解決するためになされたもので、溶融物湯出口を溶融炉の下部に配設し、前記溶融物湯出口を溶融炉の底より高く設置して、溶融物が完全に排出されることを防止する構造のもので、一定量の溶湯をいつも維持して運転時の熱效率を高め、溶融速度を高め、溶融炉の底に位置する電極が高温プラズマに露出されて易しく消耗することを防止するようにした溶融物の誘導加熱式排出装置及び方法を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記のような目的を達成するための本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置は、鋼鉄材からなる溶融炉と、前記溶融炉の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体と、前記発熱体の外部に巻き付けられる誘導コイルと、前記溶融炉の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体と、前記絶縁体の外側に配置される支持部と、前記支持部の外側に配置されるとともに溶融炉の底上に配置される耐火れんがとからなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記のような目的を達成するための本発明による溶融物の誘導加熱式排出方法は、鋼鉄材からなる溶融炉と、前記溶融炉の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体と、前記発熱体の外部に巻き付けられる誘導コイルと、前記溶融炉の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体と、前記絶縁体の外側に配置される支持部と、前記支持部の外側に配置されるとともに溶融炉の底上に配置される耐火れんがとからなる溶融炉の誘導加熱式排出装置を用いて溶融炉湯出口の内部に固形物として固まった溶融物を溶融させて重力によって下部に排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上で説明したように、本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置及び方法は次のような効果がある。
【００１２】
第一、本発明は溶融物湯出口を溶融炉の下部に配設し、前記溶融物湯出口を溶融炉の底より高く設置して、溶融物が完全に排出されることを防止する構造のもので、一定量の溶湯をいつも維持して運転時に熱效率を高め、溶融速度を高め、溶融炉の底に位置する電極が高温プラズマに露出されて易しく消耗することを防止することができる。
【００１３】
第二、溶融排出を所望のとおりに調節することができるので、プラズマ溶融工程を自動化することができる利点がある。
【００１４】
第三、本発明は運転手の近接作業を省略することができるので、運転安全性が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置を示す概略図である。
【図２】本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置が溶融炉に設置された状態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置を示す概略図、図２は本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置が溶融炉に設置された状態を示す概念図である。
【００１７】
同図に示すように、本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置は、鋼鉄材からなる溶融炉１０と、前記溶融炉１０の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体１２と、前記発熱体１２の外部に巻き付けられる誘導コイル１４と、前記溶融炉１０の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体１６と、前記絶縁体１６の外側に配置される支持部１８と、前記支持部１８の外側に配置されるとともに溶融炉１０の底上に配置される耐火れんが２０とからなる。
【００１８】
すなわち、本発明による溶融物の誘導加熱式排出装置Ａは、溶融炉１０、発熱体１２、誘導コイル１４、絶縁体１６、支持部１８、耐火れんが２０及び溶融物湯出口２２が有機的に結合されてなる装置である。
【００１９】
ここで、前記溶融炉１０は鋼鉄材からなる。
【００２０】
また、前記発熱体１２は高密度黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）材からなり、前記黒鉛材の表面にケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ２）または炭化ケイ素（ＳｉＣ）がコート（ｃｏａｔ）される。
【００２１】
特に、前記発熱体１２の上端を溶融炉１０の底より高くして溶融物に直接熱伝逹できるようにし、排出時にダム方式形態を備え、溶融炉１０の下部の溶融物が高温を維持するように加熱しながら排出するようにする。
【００２２】
そして、前記誘導コイル１４は発熱体１２の外部に巻き付けられる。
また、前記絶縁体１６は溶融炉１０の下部底面に接触する部分に配置される。
そして、前記支持部１８は絶縁体１６の外側に配置される。
また、前記耐火れんが２０は支持部１８の外側に配置されるとともに溶融炉１０の下部底上に配置される。
【００２３】
そして、溶融物排出口である溶融物湯出口２２は誘導コイル１４の上部と耐火れんが２０との間に形成され、前記溶融物湯出口２２はアルミナ耐火物からなり、前記溶融物湯出口２２の下部は誘導加熱による溶融炉１０の下部の金属への熱伝逹を遮断するために、誘導コイル１４の外部に絶縁体１６であるフェライト材のコアを付着し、前記溶融物湯出口２２の外部を金属材の支持部１８で支持するように構成される。
【００２４】
また、前記溶融物湯出口２２は黒鉛材の発熱体１２に高周波誘導コイル１４が付着されることによって加熱され、前記溶融物湯出口２２が加熱されれば、前記溶融物湯出口２２の内部に固形物として固まっていた溶融物に熱を伝達して溶融させることにより、既に溶融している溶融物溶湯を重力によって下部に排出するようになっている。
【００２５】
ここで、前記溶融物湯出口２２を溶融炉１０下部に配設し、前記溶融物湯出口２２を溶融炉１０の底より高く設置することで、溶融物が完全に排出されることを防止するようにした構造である。
【００２６】
このようにする理由は、一定量の溶融物溶湯をいつも維持して運転時に熱效率を高め、溶融速度を高め、溶融炉１０の底に位置する電極が高温プラズマに露出されて易しく消耗することを防止するようにするためである。
【００２７】
一方、前記発熱体１２の温度調節と排出中断時の冷却のために、絶縁体１６の下部には冷却水が流れるように冷却水流路２４が形成される。
【００２８】
以下、前記のような構成の溶融物の誘導加熱式排出装置の作用について説明する。
図１及び図２に示すように、本発明による溶融物の誘導加熱式排出方法は、鋼鉄材からなる溶融炉１０と、前記溶融炉１０の上端に配置され、黒鉛材からなる発熱体１２と、前記発熱体１２の外部に巻き付けられる誘導コイル１４と、前記溶融炉１０の下部底面に接触する部分に配置される絶縁体１６と、前記絶縁体１６の外側に配置される支持部１８と、前記支持部１８の外側に配置されるとともに溶融炉１０の底上に配置される耐火れんが２０とからなる溶融炉の誘導加熱式排出装置Ａを用いて溶融物湯出口２２の内部に固形物として固まった溶融物を溶融させ、重力によって下部に排出する。
【００２９】
また、前記発熱体１２の上端を溶融炉１０の底より高くして、溶融物に直接熱伝逹できるようにして、排出時にダム方式形態を備え、溶融炉１０の下部の溶融物が高温を維持するように加熱しながら排出する。
【００３０】
前記のような構成の本発明による溶融物の誘導加熱式排出方法は、溶融物湯出口２２を溶融炉１０の下部に配設し、前記溶融物湯出口２２を溶融炉１０の底より高く設置して、溶融物が部分的に排出されるようにすることで、一定量の溶湯をいつも維持して運転時に熱效率を高め、溶融速度を高め、溶融炉の底に位置する電極が高温プラズマに露出されて易しく消耗することを防止することができる作用効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、溶融物湯出口を溶融炉の下部に配設し、前記溶融物湯出口を溶融炉の底より高く設置して、溶融物が完全に排出されることを防止する溶融物の誘導加熱式排出装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    溶融炉
１２    発熱体
１４    誘導コイル
１６    絶縁体
１８    支持部
２０    耐火れんが
２２    溶融物湯出口
２４    冷却流路
Ａ    溶融炉の誘導加熱式排出装置
【図１】
2015075324.tif 000003
【図２】
2015075324.tif 000004