(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラム形炉の炉体の軸方向の一端から突出させて底付円筒空間からなる渦室を一体的に設け、この渦室と前記炉体内の溶解室とを左右両側の連通路で接続するとともに、前記渦室を囲む半円環状の鉄心とこの半円環状の鉄心の形成する半円の周方向に移動する磁界を発生する誘導コイルとを備えた半円環状の電磁スターラを設け、かつこの電磁スターラを前記炉体と分離して、前記炉体の軸方向に移動可能に設置したことを特徴とするドラム形炉の溶湯攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属を溶解ないしはその溶湯を保持するドラム形炉に関し、特に金属溶湯を攪拌する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
炉内の金属溶湯を攪拌する方法として、スクリューなどで直接攪拌する機械式と、溶湯に外部から移動磁界を作用させて攪拌する電磁式（電磁スターラ）とが知られている。機械式はスクリューなどの構成材の耐熱性や化学的安定性、溶湯との反応性などによって使用範囲が制限され、また構造が複雑になるなどの問題がある。一方、電磁スターラは溶湯を非接触で攪拌でき、メンテナンスが容易であるという利点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３に示すように、従来の電磁スターラ１は炉体２の底に設置されるため、既存の炉に増設するのが難しく、またメンテナンス性も悪かった（図３における矢印は、移動磁界の移動方向及び溶湯３の流動方向を示す）。特に、図４に示したようなドラム形炉においては、図示しないが傾動機構が妨げになり炉底に電磁スターラの設置スペースを確保できないことが多く、また図示の通りはちまき状の強度メンバ４がある場合には電磁スターラのが設置ができなかった。更に、図５に示すように、ドラム形炉の炉底に電磁スターラ１を設置した場合にも、電磁スターラ１の左右端部では溶湯３との間の距離Ｄが遠くなり、攪拌効率が低下するという問題があった。
この発明は、ドラム形炉への適用が容易で、攪拌効率が高く、かつメンテナンスの容易な溶湯攪拌装置を得ることを課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、ドラム形炉の炉体の軸方向の一端から突出させて底付円筒空間からなる渦室を一体的に設け、この渦室と前記炉体内の溶解室とを左右両側の連通路で接続するとともに、前記渦室を囲む半円環状の鉄心とこの半円環状の鉄心の形成する半円の周方向に移動する磁界を発生する誘導コイルとを備えた半円環状の電磁スターラを設け、かつこの電磁スターラを前記炉体と分離して、前記炉体の軸方向に移動可能に設置するものである。
【０００５】
このような溶湯攪拌装置において、溶解室と連通路で接続された渦室には溶湯が満たされるとともに、この渦室内の溶湯は電磁スターラからの移動磁界の作用により円周方向に回転し、渦状の流れを引き起こす。これにより、渦室内の溶湯は遠心力によって連通路の一方から炉体内の溶解室に噴出し、それに伴い溶解室内の溶湯が他方の連通路から渦室内に引き込まれるという循環流が生じ、溶湯の攪拌が行われる。
【０００６】
その場合、電磁スターラは炉体の軸方向の一端から突出させた渦室に対して設けるので設置が容易であるとともに、電磁スターラは半円環状に形成し、渦室を囲むように設置するので攪拌効率が高い。また、電磁スターラは炉体と分離して、炉体の軸方向に移動可能に設置するので、電磁スターラを炉体から引き離せば炉体の傾動は自由となり、またメンテナンスの作業性も良好となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示すドラム形炉（反射炉）の斜視図、図２はその水平断面図である。なお、従来例と対応する部分には同一の符号を用いるものとする。図１及び図２において、ドラム形炉の炉体２の図の右端には、この端面から突出するように耐火材からなる前方後円形状の張出部５が炉体２と一体的に新たに設けられ、この部分５に底付円筒空間からなる渦室６が形成されている。渦室６の底部と炉体２内の溶解室７とは、左右両側の連通路８及び９（図２）により接続されている。このようなドラム形炉において、溶解室７内で図示しないバーナーにより加熱溶解された、例えばアルミ材などの溶湯は連通路８，９を通して渦室６にも満たされる。
【０００８】
一方、張出部５に近接するように、渦室６を囲む半円環状の電磁スターラ１が設けられている。この電磁スターラ１は炉体２とは分離した状態にあり、底部の車輪１０（図１）を介して、案内レール１１上に炉体２の軸方向（長手方向）に移動自在に設置されている。電磁スターラ１は図２に示すように、半円環状の鉄心１２の内側に櫛歯状に突出する脚部に誘導コイル１３がそれぞれ巻かれて構成され、これらの誘導コイル１３に３相交流が通流されることにより、水平面内に図２に矢印１４で示すように半円環状の鉄心１２の半円の周方向に移動する磁界が生じる。この移動磁界が渦室６内の溶湯３と交わると、溶湯３の周辺部に渦電流１５が誘導されるとともに、この渦電流１５は移動磁界中で周方向の電磁力（電磁攪拌力）１６を受ける。溶湯３はこの電磁攪拌力１６により回転力を与えられ、結果として渦状の流れ１７を生じる。これにより、渦室６内の溶湯は遠心力によって連通路８から溶解室７に噴出し、それに伴い溶解室７内の溶湯３が連通路９から渦室６内に引き込まれるという矢印１８で示す循環流が生じ、溶湯３の攪拌が行われる。この状態における溶解材料の投入は、渦室６に対してその上方から行われる。
【０００９】
図示実施の形態において、電磁スターラ１は炉体２の一端から突出する渦室６に対して設けられるので、強度メンバ４や図示しない傾動機構に妨げられることなく設置でき、また既存の炉に付加することも容易である。また、電磁スターラ１は半円環状に形成され、渦室６を囲むように設置されるので、渦室６内の溶湯３に対して近接距離から均等に移動磁界を作用させることでき攪拌効率が高い。更に、電磁スターラ１は炉体２と分離して、その軸方向に移動可能に設置されるので、電磁スターラ１を矢印１９向に炉体２から引き離せば、矢印２０（図１）で示す炉体２の傾動が自由となり、またアクセスが容易なのでメンテナンスの作業性も良好となる。なお、上記した電磁スターラ１の移動手段（車輪１０や案内レール）は一例であり、これに限定されるものではない。
【００１０】
【発明の効果】
以上の通り、この発明によれば、電磁攪拌の適用に困難の多かったドラム形炉においても、効率が高くかつメンテナンス性の良好な電磁スターラを容易に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すドラム形炉の斜視図である。
【図２】図１の水平断面図である。
【図３】従来一般の電磁スターラの設置方法を示す縦断面図である。
【図４】ドラム形炉を示す斜視図である。
【図５】図４のドラム形炉に電磁スターラを設置した従来例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１    電磁スターラ
２    炉体
３    溶湯
６    渦室
７    溶解室
８    連通路
９    連通路
１０    車輪
１１    案内レール
１２    鉄心
１３    誘導コイル
１５    渦電流
１６    電磁攪拌力
１７    溶湯の渦状流れ
【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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