(57)【要約】【課題】溶解室、保持室もしくは汲出室を有する溶湯炉であって、炉体開口部周りの放散熱量損失を低減した溶湯炉を提供する【解決手段】溶解室１、保持室３もしくは汲出室４の内壁側に耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２が配置され、溶解室１、保持室３もしくは汲出室４の外壁側に金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂが配置され、耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２と金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂの間に、耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２より断熱性能が高い断熱材ＤＮ，ＤＮａ，ＤＮｂが配置されてなり、耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２と金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂとが、直接接触しない構造とする。【選択図】        図２
2005134017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属塊を溶解する溶解室、前記金属塊が溶解してできる溶湯を保持する保持室もしくは前記溶湯を汲出す汲出室の少なくとも一室を有する溶湯炉であって、
前記溶解室、保持室もしくは汲出室の内壁側に耐火材が配置され、
前記溶解室、保持室もしくは汲出室の外壁側に金属カバーが配置され、
前記耐火材と金属カバーの間に、耐火材より断熱性能が高い断熱材が配置されてなり、
前記耐火材と金属カバーとが、直接接触しない構造としたことを特徴とする溶湯炉。
【請求項２】
前記溶湯炉が、隣接して配置された前記溶解室、保持室および汲出室を有し、
前記溶解室と保持室の間を仕切る第１隔壁に、前記金属塊が溶解してできる溶湯が通過できる第１連通孔が設けられ、
当該第１連通孔を介して、溶解室で生成された溶湯が保持室に導入され、
前記保持室と汲出室の間を仕切る第２隔壁に、前記溶湯が通過できる第２連通孔が設けられ、
当該第２連通孔を介して、保持室に保持された溶湯が汲出室に導入されることを特徴とする請求項１に記載の溶湯炉。
【請求項３】
前記溶解室もしくは保持室に、メンテナンスのための開口部と、当該開口部を蓋する扉が配置され、
前記開口部周りが、前記耐火材よりなり、
前記扉の断面構造が、前記溶解室もしくは保持室の内壁側に前記断熱材を配置し、前記溶解室もしくは保持室の外壁側に前記金属カバーを配置した構造であることを特徴とする請求項１または２に記載の溶湯炉。
【請求項４】
前記開口部近くの断熱材と金属カバーが、分割して構成され、
前記分割された断熱材が、前記分割された金属カバーと固定具により、取り外し可能に配置されてなることを特徴とする請求項３に記載の溶湯炉。
【請求項５】
前記保持室もしくは汲出室に、前記溶湯を湯抜きするためのタップホールと、当該タップホールを塞ぐカップコーンが配置され、
前記タップホール周りの断面構造が、前記耐火材により前記断熱材をサンドイッチした構造であり、
当該サンドイッチ構造において、前記保持室もしくは汲出室の外壁側に配置される耐火材が、前記金属カバーにより固定されてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項６】
前記タップホール周りにおける断熱材、耐火材および金属カバーが、分割して構成され、
前記分割された断熱材と耐火材が、前記分割された金属カバーと固定具により、取り外し可能に配置されてなることを特徴とする請求項５に記載の溶湯炉。
【請求項７】
前記溶湯炉が、隣接して配置された前記保持室と汲出室を有し、
前記保持室と汲出室の間を仕切る第２隔壁に、前記溶湯が通過できる第２連通孔が設けられ、
当該第２連通孔を介して、保持室に保持された溶湯が汲出室に導入される溶湯炉であって、
前記第２隔壁の断面構造が、前記保持室の内壁側に前記耐火材を配置し、前記汲出室の内壁側に前記断熱材を配置し、当該汲出室の内壁側の断熱材が、汲出室の内壁側に延長された前記金属カバーにより固定されてなる構造であり、
前記汲出室の内壁側の断熱材が、前記溶湯に浸漬しない第１断熱材と、
当該第１断熱材より耐金属溶湯侵食性に優れ、前記溶湯に浸漬する第２断熱材とからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項８】
前記汲出室の内壁側に延長された金属カバーが、分割して構成され、
前記第２断熱材が、前記分割された金属カバーと固定具により、取り外し可能に配置されてなることを特徴とする請求項７に記載の溶湯炉。
【請求項９】
前記溶湯炉が汲出室を有し、
前記溶湯を汲出すために当該汲出室の上方が開放された汲出口において、
前記汲出口の周りにおける断熱材が、前記溶湯に浸漬しない第１断熱材と、
当該第１断熱材より耐金属溶湯侵食性に優れ、前記溶湯に浸漬する第２断熱材とからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項１０】
前記溶湯炉が保持室を有し、
当該保持室の天蓋が、内壁側に耐火材が配置され、外壁側に金属カバーが配置され、
前記耐火材と金属カバーの間に、耐火材より断熱性能が高い断熱材が配置されてなり、
前記保持室の側壁と前記天蓋の間が高耐熱シール材によりシールされ、
前記側壁もしくは天蓋の耐火材と前記側壁もしくは天蓋の金属カバーとが、直接接触しない構造としたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項１１】
前記溶湯炉が保持室を有し、
当該保持室の天蓋が、内壁側に耐熱鋼が配置され、外壁側に金属カバーが配置され、
前記耐熱鋼と金属カバーの間に、耐熱材より断熱性能が高い断熱材が配置されてなり、
前記保持室の側壁と前記天蓋の間が高耐熱シール材によりシールされ、
前記側壁の耐火材もしくは天蓋の耐熱鋼と前記側壁もしくは天蓋の金属カバーとが、直接接触しない構造としたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項１２】
前記耐熱鋼が、ステンレスであることを特徴とする請求項１１に記載の溶湯炉。
【請求項１３】
前記高耐熱シール材が、黒鉛系パッキンであることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項１４】
前記溶湯炉の外壁に設けられた金属材に、断熱コート材が被覆されてなることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【請求項１５】
前記断熱コート材が、発泡系断熱材もしくはアスベストであることを特徴とする請求項１４に記載の溶湯炉。
【請求項１６】
前記金属塊が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の溶湯炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属鋳造品等の製造に用いられる、溶湯炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属鋳造品等の製造に用いられる溶湯炉が、例えば、特開平１１−２２３４６３号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
図７は、従来の溶湯炉の一例を示す模式的な断面図である。
【０００４】
図７の溶湯炉９０は、金属塊２ａをバーナＢ１で溶解する溶解室１と、金属塊２ａが溶解してできる溶湯２をバーナＢ２で保温し保持する保持室３と、溶湯２を汲出す汲出室４を有する。図７の溶湯炉９０では、溶解室１と保持室３の間を仕切る隔壁Ｗ１に、溶湯２が通過できる連通孔Ｈ１が設けられており、溶解室１において生成された溶湯２が連通孔Ｈ１を介して保持室３に導入される。また、保持室３と汲出室４を仕切る隔壁Ｗ２には溶湯２が通過できる連通孔Ｈ２が設けられており、保持室３で保持されている溶湯２が連通孔Ｈ２を介して汲出室４に導入され、汲出室４から汲出されて金属鋳造品等の製造に用いられる。
【０００５】
尚、図７の溶湯炉９０では、汲出室４の汲出口４ｈに蓋５が配置されている。溶解室１には、メンテナンスのための開口部６ｈとそれを蓋する扉６とが配置されている。また、保持室３には、溶湯２を湯抜きするためのタップホール７ｈと、それを塞ぐカップコーン７が配置されている。
【０００６】
図８（ａ）〜（ｃ）は溶湯炉９０の炉体開口部周りの詳細断面図で、それぞれ、図７において点線で囲ったＡ〜Ｃ部を拡大した図である。図８（ａ）は、溶解室１におけるメンテナンス開口部６ｈ周りの詳細図であり、図８（ｂ）は、保持室３における湯抜きタップホール７ｈ周りの詳細図であり、図８（ｃ）は、汲出室４における汲出口４ｈ周りの詳細図である。尚、図８（ａ）の符号１ｗは溶解室１の壁であり、図８（ｂ）の符号３ｗは保持室３の壁である。
【０００７】
図７と図８（ａ）〜（ｃ）において、符号ＴＫは耐火材であり、符号ＤＮは断熱材である。また、符号ＭＣは、金属カバーである。尚、図７では、金属カバーＭＣの図示を省略している。
【特許文献１】特開平１１−２２３４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
溶湯炉９０は、図７および図８（ａ），（ｂ）に示したように、基本的には、溶解室１、保持室３および汲出室４の内壁側に耐火材ＴＫが配置され、外壁側に金属カバーＭＣが配置され、耐火材ＴＫと金属カバーＭＣの間に、耐火材ＴＫより断熱性能が高い断熱材ＤＮが配置される構造となっている。断熱材ＤＮは、耐火材ＴＫに較べて断熱性能が高い材料であるが、一般的に低密度材料であるため、耐火材ＴＫに較べて強度が低い。このため、上記のように断熱材ＤＮを耐火材ＴＫと金属カバーＭＣで挟むように炉壁を構成することで、炉全体の強度を確保するようにしている。一方、特に、強度が要求される炉体開口部周りにおいては、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、強度が高い耐火材ＴＫと金属カバーＭＣが、多く用いられている。
【０００９】
しかしながら、図８（ａ）〜（ｃ）に示す炉体開口部周りの構造では、耐火材ＴＫと金属カバーＭＣが直接接触する部分が多く、熱伝導率が高くなるため、開口部付近の放散熱量損失が著しく大きくなる。また、開口部付近において炉体表面温度が局部的に高くなるため、金属カバーＭＣの歪が大きくなって、これが炉体劣化の要因となっていた。
【００１０】
そこで本発明は、溶解室、保持室もしくは汲出室を有する溶湯炉であって、炉体開口部周りの放散熱量損失を低減した溶湯炉を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、金属塊を溶解する溶解室、前記金属塊が溶解してできる溶湯を保持する保持室もしくは前記溶湯を汲出す汲出室の少なくとも一室を有する溶湯炉であって、前記溶解室、保持室もしくは汲出室の内壁側に耐火材が配置され、前記溶解室、保持室もしくは汲出室の外壁側に金属カバーが配置され、前記耐火材と金属カバーの間に、耐火材より断熱性能が高い断熱材が配置されてなり、前記耐火材と金属カバーとが、直接接触しない構造としたことを特徴としている。
【００１２】
これによれば、溶解室、保持室もしくは汲出室の内壁側に配置される耐火材と外壁側に配置される金属カバーにより、炉体の強度が確保される。また、耐火材と金属カバーの間に断熱性能が高い断熱材が配置されて、熱伝導率の大きな耐火材と金属カバーとが直接接触しない構造とすることにより、炉体からの放散熱量損失を低減することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記溶湯炉が、隣接して配置された前記溶解室、保持室および汲出室を有し、前記溶解室と保持室の間を仕切る第１隔壁に、前記金属塊が溶解してできる溶湯が通過できる第１連通孔が設けられ、当該第１連通孔を介して、溶解室で生成された溶湯が保持室に導入され、前記保持室と汲出室の間を仕切る第２隔壁に、前記溶湯が通過できる第２連通孔が設けられ、当該第２連通孔を介して、保持室に保持された溶湯が汲出室に導入されることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、金属塊の溶解から、溶湯の保持と汲出しに到る一連の工程を、一つの溶湯炉内で行なうことができ、当該工程中での熱エネルギーロスが低減される。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記溶解室もしくは保持室に、メンテナンスのための開口部と、当該開口部を蓋する扉が配置され、前記開口部周りが、前記耐火材よりなり、前記扉の断面構造が、前記溶解室もしくは保持室の内壁側に前記断熱材を配置し、前記溶解室もしくは保持室の外壁側に前記金属カバーを配置した構造であることを特徴としている。
【００１６】
炉体開口部は強度が要求されるため、一般的に、放散熱量損失の寄与率が大きい。上記構造によれば、メンテナンス開口部周りが耐火材よりなるために、十分な強度が確保される。一方、扉の断面構造を内壁側に断熱材を配置し外壁側に金属カバーを配置した構造とすることで、熱伝導率の大きなメンテナンス開口部周りの耐火材と扉の金属カバーとが、直接接触しない構造とすることができる。これにより、寄与率が大きいメンテナンス開口部周りにおける放散熱量損失を、低減することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記開口部近くの断熱材と金属カバーが、分割して構成され、前記分割された断熱材が、前記分割された金属カバーと固定具により、取り外し可能に配置されてなることを特徴としている。
【００１８】
これによれば、扉の接触等により消耗し易いメンテナンス開口部近くの断熱材が、金属カバーと共に分割して取り外し可能に配置されるため、当該断熱材を容易に交換でき、保守性に優れる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、前記保持室もしくは汲出室に、前記溶湯を湯抜きするためのタップホールと、当該タップホールを塞ぐカップコーンが配置され、前記タップホール周りの断面構造が、前記耐火材により前記断熱材をサンドイッチした構造であり、当該サンドイッチ構造において、前記保持室もしくは汲出室の外壁側に配置される耐火材が、前記金属カバーにより固定されてなることを特徴としている。
【００２０】
上記構造によれば、タップホール周りが耐火材により断熱材をサンドイッチした構造であるために、十分な強度が確保される。また、保持室もしくは汲出室のタップホール周りにおける内壁側の耐火材と外壁側の金属カバーとが、直接接触しない構造とすることができる。これにより、寄与率が大きいタップホール周りにおける放散熱量損失を、低減することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、前記タップホール周りにおける断熱材、耐火材および金属カバーが、分割して構成され、前記分割された断熱材と耐火材が、前記分割された金属カバーと固定具により、取り外し可能に配置されてなることを特徴としている。
【００２２】
これによれば、カップコーンの抜き差しにより消耗し易いタップホール周りの断熱材と耐火材が、金属カバーと共に分割して取り外し可能に配置されるため、容易に交換でき、保守性に優れる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、前記溶湯炉が、隣接して配置された前記保持室と汲出室を有し、前記保持室と汲出室の間を仕切る第２隔壁に、前記溶湯が通過できる第２連通孔が設けられ、当該第２連通孔を介して、保持室に保持された溶湯が汲出室に導入される溶湯炉であって、前記第２隔壁の断面構造が、前記保持室の内壁側に前記耐火材を配置し、前記汲出室の内壁側に前記断熱材を配置し、当該汲出室の内壁側の断熱材が、汲出室の内壁側に延長された前記金属カバーにより固定されてなる構造であり、前記汲出室の内壁側の断熱材が、前記溶湯に浸漬しない第１断熱材と、当該第１断熱材より耐金属溶湯侵食性に優れ、前記溶湯に浸漬する第２断熱材とからなることを特徴としている。
【００２４】
第２隔壁を上記構造にすることで、汲出室の汲出口周りにおいて、十分な強度が確保される。また、第２隔壁における保持室の内壁側に配置された耐火材と汲出室の内壁側に延長された金属カバーとが、直接接触しない構造とすることができる。これにより、寄与率が大きい汲出室の汲出口周りにおける放散熱量損失を、低減することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、前記汲出室の内壁側に延長された金属カバーが、分割して構成され、前記第２断熱材が、前記分割された金属カバーと固定具により、取り外し可能に配置されてなることを特徴としている。
【００２６】
これによれば、溶湯に浸漬され消耗し易い第２断熱材が、分割された金属カバーと共に取り外し可能に配置されるため、容易に交換でき、保守性に優れる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、前記溶湯炉が汲出室を有し、前記溶湯を汲出すために当該汲出室の上方が開放された汲出口において、前記汲出口の周りにおける断熱材が、前記溶湯に浸漬しない第１断熱材と、当該第１断熱材より耐金属溶湯侵食性に優れ、前記溶湯に浸漬する第２断熱材とからなることを特徴としている。
【００２８】
これによれば、汲出室を有する溶湯炉の汲出口周りにおいて、上記と同様に放散熱量損失を低減することができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、前記溶湯炉が保持室を有し、当該保持室の天蓋が、内壁側に耐火材が配置され、外壁側に金属カバーが配置され、前記耐火材と金属カバーの間に、耐火材より断熱性能が高い断熱材が配置されてなり、前記保持室の側壁と前記天蓋の間が高耐熱シール材によりシールされ、前記側壁もしくは天蓋の耐火材と前記側壁もしくは天蓋の金属カバーとが、直接接触しない構造としたことを特徴としている。また、請求項１１に記載の発明は、前記溶湯炉が保持室を有し、当該保持室の天蓋が、内壁側に耐熱鋼が配置され、外壁側に金属カバーが配置され、前記耐熱鋼と金属カバーの間に、耐熱材より断熱性能が高い断熱材が配置されてなり、前記保持室の側壁と前記天蓋の間が高耐熱シール材によりシールされ、前記側壁の耐火材もしくは天蓋の耐熱鋼と前記側壁もしくは天蓋の金属カバーとが、直接接触しない構造としたことを特徴としている。
【００３０】
これによれば、保持室を有する溶湯炉において、高耐熱シール材の配置により側壁と天蓋の隙間からの炉内ガスのリークを防止することができる。また、上記と同様にして、保持室の天蓋周りにおける放散熱量損失を低減することができる。
【００３１】
請求項１２に記載のように、前記耐熱鋼には、例えばステンレスを用いることができる。
【００３２】
請求項１３に記載のように、高耐熱シール材には、例えば黒鉛系パッキンを用いることができる。
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、前記溶湯炉の外壁に設けられた金属材に、断熱コート材が被覆されてなることを特徴としている。
【００３４】
これによれば、断熱コート材により、溶湯炉の外壁に設けられた金属材からの放散熱量損失を低減することができる。
【００３５】
請求項１５に記載のように、断熱コート材には、例えば発泡系断熱材もしくはアスベストを用いることができる。
【００３６】
上記の溶湯炉は、請求項１６に記載のように、前記金属塊がアルミニウムもしくはアルミニウム合金であり、これらを溶解して保持する溶湯炉に好適である。上記溶湯炉を用いることで、ランニングコストが低減され、アルミニウムダイカスト製品等の製造コストが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の溶湯炉を、図に基づいて説明する。
【００３８】
図１は、本発明の溶湯炉１００の概略を示す模式的な断面図である。尚、図１の溶湯炉１００において、図７に示す従来の溶湯炉９０と同様の部分については、同じ符号を付けた。
【００３９】
図１の溶湯炉１００は、図７の溶湯炉９０と同様に、隣接して配置された溶解室１、保持室３および汲出室４を有する溶湯炉である。
【００４０】
溶解室１では、室内に投入された金属塊２が、溶解室１の下部に設置されたバーナＢ１で溶解され、溶湯２が生成される。図１の溶湯炉１００が、例えばアルミニウムダイカスト製品の製造に用いられる溶湯炉の場合には、金属塊２ａとしてアルミニウムもしくはアルミニウム合金のインゴットが溶解室１に投入され、これが溶解されてアルミニウムを主成分とするアルミニウム溶湯２が生成される。溶解室１と保持室３の間を仕切る隔壁Ｗ１には、溶湯２が通過できる連通孔Ｈ１が設けられており、溶解室１において生成された溶湯２が、連通孔Ｈ１を介して保持室３に導入される。
【００４１】
保持室３では、保持室３の室内下部に溜められた溶湯２が、保持室３の上面に設置されたバーナＢ２により加熱されて、一定温度に保温・保持される。保持室３と汲出室４の間を仕切る隔壁Ｗ２ｃには、溶湯２が通過できる連通孔Ｈ２が設けられており、保持室３で保温・保持されている溶湯２が、連通孔Ｈ２を介して汲出室４に導入される。
【００４２】
汲出室４は、溶湯２を汲出すために上方が開放された汲出口４ｈと、汲出口４ｈを開閉する汲出蓋５とを有する。汲出室４に導入された溶湯２は、汲出蓋５を開けて外部へ汲出され、ダイカストマシン等へ運ばれて、アルミニウムダイカスト等の金属鋳造品が製造される。
【００４３】
以上のように、溶解室１が保持室３および汲出室４と一体となった図１の溶湯炉１００は、金属塊２ａの溶解から溶湯２の保持と汲出しの一連の工程を、一つの炉で行なうことができ、工程中の熱エネルギーロスとランニングコストが低減される。また、溶解室１と保持室３では、電気ヒータ等に較べてランニングコストの低いバーナＢ１，Ｂ２を用いているため、これによってもランニングコストが低減される。
【００４４】
図１の溶湯炉１００の溶解室１には、メンテナンスのための開口部６ｈとそれを蓋する扉６ａとが配置されている。また、溶湯炉１００の保持室３には、溶湯２を湯抜きするためのタップホール７ｈｂと、それを塞ぐカップコーン７が配置されている。
【００４５】
図２（ａ）〜（ｃ）は溶湯炉１００の炉体開口部周りの詳細断面図で、それぞれ、図１において点線で囲ったＡ〜Ｃ部を拡大した図である。尚、図２（ａ）の符号１ｗａは溶解室１の壁であり、図２（ｂ）の符号３ｗｂは保持室３の壁である。
【００４６】
図１と図２（ａ）〜（ｃ）において、符号ＴＫ，ＴＫｂ１，ＴＫｂ２は耐火材であり、符号ＤＮ，ＤＮａ，ＤＮｂ，ＤＮｃは、断熱材である。また、符号ＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂ，ＭＣｃは金属カバーである。尚、図７では、金属カバーＭＣの図示を省略している。
【００４７】
溶湯炉１００は、図１および図２（ａ），（ｂ）に示したように、基本的には、溶解室１、保持室３および汲出室４の内壁側に耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２が配置され、外壁側に金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂが配置され、耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２と金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂの間に、耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２より断熱性能が高い断熱材ＤＮ，ＤＮａ，ＤＮｂが配置される構造となっている。溶解室１、保持室３および汲出室４の内壁側に配置された耐火材ＴＫ，ＴＫｂ２と外壁側に配置された金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂにより、溶湯炉１００の炉体の強度が確保される。
【００４８】
また溶湯炉１００では、図２（ａ）〜（ｃ）の詳細図に示したように、熱伝導率の大きな耐火材ＴＫ，ＴＫｂ１，ＴＫｂ２と金属カバーＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂ，ＭＣｃとが、直接接触しない構造となっている。これにより、溶湯炉１００の炉体からの放散熱量損失を低減することができる。
【００４９】
次に、図２（ａ）〜（ｃ）に示した炉体開口部周りの構造について、より詳細に説明する。
【００５０】
図２（ａ）は、溶解室１におけるメンテナンス開口部６ｈ周りの詳細図である。メンテナンス開口部６ｈ周りは、耐火材ＴＫよりなる。また、メンテナンス開口部６ｈを蓋する扉６ａは、断面構造が、溶解室１の内壁側に断熱材ＤＮを配置し、溶解室１の外壁側に金属カバーＭＣを配置した構造となっている。
【００５１】
炉体開口部は強度が要求されるため、従来の溶湯炉９０では、図８（ａ）に示したように、強度が高い耐火材ＴＫと金属カバーＭＣが多く用いられていたため、放散熱量損失の寄与率が大きかった。これに対して、図２（ａ）の構造では、メンテナンス開口部６ｈ周りは、図８（ａ）と同様に耐火材ＴＫよりなり、十分な強度が確保される。一方、扉６ａは、内壁側に断熱材ＤＮを配置し外壁側に金属カバーＭＣを配置することで、図２（ａ）に示したように、メンテナンス開口部６ｈ周りの耐火材ＴＫと扉６ａの金属カバーＭＣとが、直接接触しない構造とすることができる。従ってこれにより、寄与率が大きいメンテナンス開口部６ｈ周りにおける放散熱量損失を、従来に較べて、格段に低減することができる。
【００５２】
また、図２（ａ）に示すように、メンテナンス開口部６ｈ近くの断熱材ＭＣａおよび金属カバーＤＮａは、それぞれ、隣接する断熱材ＭＣおよび金属カバーＤＮから分割して構成されており、分割された断熱材ＤＮａが、分割された金属カバーＭＣａと固定具８により、取り外し可能に配置されている。従って、扉６ａの開閉等により消耗し易いメンテナンス開口部６ｈ近くの断熱材ＤＮａを、容易に交換することができる。このため、メンテナンス開口部６ｈ近くの図２（ａ）に示した構造を持つ溶湯炉１００は、保守性に優れている。
【００５３】
図２（ｂ）は、保持室３における湯抜きタップホール７ｈｂ周りの詳細図である。タップホール７ｈｂ周りは、耐火材ＴＫｂ１，ＴＫｂ２により断熱材ＤＮｂをサンドイッチした構造となっており、保持室３の外壁側に配置される耐火材ＴＫｂ１が、金属カバーＭＣｂにより固定されている。
【００５４】
図２（ｂ）のタップホール７ｈｂ周りの構造は、強度の低い断熱材ＤＮｂを強度の高い耐火材ＴＫｂ１，ＴＫｂ２によりサンドイッチした構造としているため、十分な強度が確保される。また、図２（ｂ）に示すように、保持室３のタップホール７ｈｂ周りにおける内壁側の耐火材ＴＫｂと外壁側の金属カバーＭＣｂとは、直接接触しない構造となっている。これにより、寄与率が大きいタップホール７ｈｂ周りにおける放散熱量損失を、従来に較べて、格段に低減することができる。
【００５５】
また、図２（ｂ）に示すように、タップホール７ｈｂ周りにおける断熱材ＤＮｂ、耐火材ＴＫｂ１および金属カバーＭＣｂは、それぞれ、隣接する断熱材ＤＮ、耐火材ＴＫおよび金属カバーＭＣから分割して構成されており、分割された断熱材ＤＮｂと耐火材ＴＫｂ１が、分割された金属カバーＭＣｂと固定具８により、取り外し可能に配置されている。従って、カップコーン７の抜き差しにより消耗し易いタップホール７ｈｂ周りの断熱材ＤＮｂと耐火材ＴＫｂ１を、容易に交換することができる。このため、タップホール７ｈｂ周りの図２（ｂ）に示した構造を持つ溶湯炉１００は、保守性に優れている。
【００５６】
図２（ｃ）は、汲出室４における汲出口４ｈ周りの詳細図である。汲出口４ｈ周りの第２隔壁Ｗ２ｃは、保持室３の内壁側に耐火材ＴＫが配置され、汲出室４の内壁側に断熱材ＤＮ，ＤＮｃが配置され、断熱材ＤＮ，ＤＮｃが汲出室４の内壁側に延長された金属カバーＭＣにより固定されている。図２（ｃ）において、溶湯２に浸漬していない断熱材ＤＮは、溶解室１および保持室３の図２（ａ），（ｂ）に示した断熱材ＤＮと同じものである。一方、溶湯２に浸漬している断熱材ＤＮｃは、溶湯２に浸漬していない断熱材ＤＮより耐金属溶湯侵食性に優れている断熱材である。
【００５７】
図２（ｃ）の汲出口４ｈ周りの構造では、汲出口４ｈ周りが金属カバーＭＣにより覆われるため、十分な強度が確保される。また、図２（ｃ）に示すように、第２隔壁Ｗ２ｃにおける保持室３の内壁側に配置された耐火材ＴＫと、汲出室４の内壁側に延長された金属カバーＭＣとは、直接接触しない構造となっている。これにより、寄与率が大きい汲出室４の汲出口４ｈ周りにおける放散熱量損失を、従来に較べて、格段に低減することができる。
【００５８】
また、図２（ｃ）に示すように、汲出室４の内壁側に延長された金属カバーＭＣｃは、隣接する金属カバーＭＣから分割して構成されており、溶湯２に浸漬する断熱材ＤＮｃが、分割された金属カバーＭＣｃと固定具８により、取り外し可能に配置されている。従って、溶湯２に浸漬され消耗し易い断熱材ＤＮｃを、容易に交換することができる。このため、汲出口４ｈ周りの第２隔壁Ｗ２ｃとして、図２（ｃ）に示した構造を持つ溶湯炉１００は、保守性に優れている。
【００５９】
次に、本発明の溶湯炉における別の特徴を、図３〜６を用いて説明する。
【００６０】
図３は、溶湯炉１０１の概略を示す模式的な断面図である。尚、図３の溶湯炉１０１は図１の溶湯炉１００と同様の溶湯炉であり、図１に示す従来の溶湯炉１００と同様の部分については同じ符号を付けた。尚、図３の溶湯炉１０１において、符号８ａＭは、溶湯炉１０１の外壁に設けられた金属材で、配管等を固定するステーである。また、符号８ｂＭは、同じく溶湯炉１０１の外壁に設けられた金属材で、炉体の壁材を組み合せて固定するチャンネル部である。
【００６１】
図４は、図３の溶湯炉１０１において、溶湯２を汲出すために汲出室４の上方が開放された汲出口４ｈ周りの点線で囲ったＤ部を拡大した図である。尚、図４においては、簡単化のため汲出蓋５の図示を省略している。
【００６２】
図４に示すように、溶湯炉１０１の汲出室４では、汲出口４ｈの周りにおける断熱材が、溶湯２に浸漬しない第１断熱材ＤＮと、第１断熱材ＤＮより耐金属溶湯侵食性に優れ、溶湯２に浸漬する第２断熱材ＤＮｃとからなっている。これによって、汲出口４ｈ周りにおいて、上記図２（ｃ）で説明した汲出口４ｈ周りの第２隔壁Ｗ２ｃと同様にして、放散熱量損失を低減することができる。
【００６３】
図５（ａ）は、図３の溶湯炉１０１において、保持室３の天蓋３ｔ周りの点線で囲ったＥ部を拡大した図である。
【００６４】
図５（ａ）に示すように、溶湯炉１０１の保持室３の天蓋３ｔは、内壁側に耐火材ＴＫが配置され、外壁側に金属カバーＭＣが配置され、耐火材ＴＫと金属カバーＭＣの間に、耐火材ＴＫより断熱性能が高い断熱材ＤＮが配置されている。保持室３の側壁３ｓと天蓋３ｔの間は、高耐熱シール材ＫＳによりシールされている。高耐熱シール材ＫＳには、例えば黒鉛系パッキンを用いることができる。図３の溶湯炉１０１では、図５（ａ）に示すように、側壁３ｓもしくは天蓋３ｔの耐火材ＴＫと、側壁３ｓもしくは天蓋３ｔの金属カバーＭＣとは、直接接触しない構造となっている。
【００６５】
保持室３の天蓋３ｔ周りを図５（ａ）の構造にすることで、高耐熱シール材ＫＳにより側壁３ｓと天蓋３ｔの隙間からの炉内ガスのリークを防止することができる。また、側壁３ｓもしくは天蓋３ｔの耐火材ＴＫと金属カバーＭＣが直接接触しないため、保持室３の天蓋３ｓ周りにおける放散熱量損失を低減することができる。
【００６６】
尚、図３に示す保持室３の天蓋３ｔは、図５（ｂ）に示す天蓋３ｔａのように、内壁側に耐熱鋼ＭＴを配置し、外壁側に金属カバーＭＣを配置し、耐熱鋼ＭＴと金属カバーＭＣの間に、耐熱鋼ＭＴより断熱性能が高い断熱材ＤＮを配置してもよい。耐熱鋼ＭＴには、例えばステンレスを用いることができる。図５（ｂ）に示す保持室３の天蓋３ｔａ周りにおいては、側壁３ｓの耐火材ＴＫもしくは天蓋３ｔａの耐熱鋼ＭＴと、側壁３ｓもしくは天蓋３ｔａの金属カバーＭＣとが、直接接触しない構造となっている。これによっても、上記図５（ｂ）に示す天蓋３ｔと同様の効果を得ることができる。
【００６７】
図６は、図３の溶湯炉１０１において、溶湯炉１０１の外壁に設けられた金属材である、配管等を固定するステー８ａＭ周りの点線で囲ったＦ部を拡大した図である。
【００６８】
図３の溶湯炉１０１においては、外壁に設けられた金属材８ａＭ，８ｂＭに、図６に示すように、断熱コート材８Ｄが被覆されている。この断熱コート材８Ｄにより、溶湯炉１０１の外壁に設けられた金属材８ａＭ，８ｂＭからの放散熱量損失を低減することができる。断熱コート材８Ｄには、例えば例えば発泡系断熱材もしくはアスベストを用いることができる。
【００６９】
以上述べたように、図１と図３に示す溶湯炉１００，１０１は、炉体開口部周りの放散熱量損失を低減した溶湯炉となっている。図１と図３の溶湯炉１００，１０１は、金属塊２ａがアルミニウムもしくはアルミニウム合金で、これらを溶解して保持する溶湯炉に好適である。この溶湯炉１００，１０１を用いることで、ランニングコストが低減され、アルミニウムダイカスト製品等の製造コストを低減することができる。
【００７０】
（他の実施形態）
図１と図３に示す溶湯炉１００，１０１は、溶解室１、保持室３および汲出室４が隣接して配置された溶湯炉であった。これに限らず、本発明の溶湯炉は、金属塊を溶解する溶解室、金属塊が溶解してできる溶湯を保持する保持室もしくは溶湯を汲出す汲出室のいずれか一室だけを有する溶湯炉であってもよい。また、溶解室、保持室および汲出室が隣接せずに、離れて配置された溶湯炉であってもよい。
【００７１】
図１と図３に示す溶湯炉１００，１０１では、溶解室１にメンテナンスのための開口部６ｈが設けられていた。これに限らず、同様の開口部は、保持室３にあってもよい。また、図１と図３に示す溶湯炉１００，１０１では、保持室３に溶湯２を湯抜きするためのタップホール７ｈｂが設けられていた。これに限らず、同様のタップホールは、汲出室４にあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の溶湯炉の概略を示す模式的な断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１において点線で囲ったＡ〜Ｃ部を拡大した詳細断面図である。
【図３】本発明の溶湯炉の概略を示す模式的な断面図である。
【図４】図３において点線で囲ったＤ部を拡大した詳細断面図である。
【図５】（ａ）は、図３において点線で囲ったＥ部を拡大した詳細断面図であり、（ｂ）は、（ａ）と同様の効果を得ることができる構造である。
【図６】図３において点線で囲ったＦ部を拡大した詳細断面図である。
【図７】従来の溶湯炉の一例を示す模式的な断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図７において点線で囲ったＡ〜Ｃ部を拡大した詳細断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
９０，１００，１０１  溶湯炉
１  溶解室
２  溶湯
２ａ  金属塊
３  保持室
３ｔ，３ｔａ  天蓋
３ｓ  側壁
４  汲出室
４ｈ  汲出口
６ｈ  開口部
６，６ａ  扉
７ｈ，７ｈｂ  タップホール
７  カップコーン
８ａＭ，８ｂＭ  金属材
８Ｄ  断熱コート材
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ２ｃ  隔壁
ＴＫ，ＴＫｂ１，ＴＫｂ２  耐火材
ＤＮ，ＤＮａ，ＤＮｂ，ＤＮｃ  断熱材
ＭＣ，ＭＣａ，ＭＣｂ，ＭＣｃ  金属カバー
ＭＴ  耐熱鋼
ＫＳ  高耐熱シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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