誘導溶解炉
【課題】溶解室の上部の耐火材粉体層と、湯口を形成する耐火セメントとの接合部に生じた隙間から、出湯時に溶解金属が浸入することによる湯漏れ検出網の誤作動を防止した誘導溶解炉を提供するものである。
【解決手段】内側を耐火材焼結層１Ａで、外側を耐火材粉体層１Ｂでルツボ形に形成された溶解室２の外周に、コイル４をスパイラル状に巻回し、このコイル４を保持する円筒状のコイルセメント３の内側の、前記溶解室２の外周の耐火材粉体層１Ｂとの間に、湯漏れ検出網６を設けて、耐火セメント８で形成された湯口９から溶解金属５を出湯するルツボ形の誘導溶解炉において、前記溶解室上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂを、湯口先端の出湯口１０側に膨出させて段部１２を形成したものである。
【解決手段】内側を耐火材焼結層１Ａで、外側を耐火材粉体層１Ｂでルツボ形に形成された溶解室２の外周に、コイル４をスパイラル状に巻回し、このコイル４を保持する円筒状のコイルセメント３の内側の、前記溶解室２の外周の耐火材粉体層１Ｂとの間に、湯漏れ検出網６を設けて、耐火セメント８で形成された湯口９から溶解金属５を出湯するルツボ形の誘導溶解炉において、前記溶解室上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂを、湯口先端の出湯口１０側に膨出させて段部１２を形成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯漏れ検出網を設けた誘導溶解炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に誘導溶解炉は、図５に示すように、耐火材１で形成されたルツボ形の溶解室２を、円筒状のコイルセメント３で囲んで、その外周にスパイラル状に巻回したコイル４を設けて構成されている。この誘導溶解炉を築炉する方法は、スパイラル状に巻回したコイル４をコイルセメント３で保持して、この内側に耐火材粉体を突き固めてルツボ形に成形してから、内側に円筒状の金属筒を挿着し、コイル４に通電することにより金属筒が誘導加熱されて溶解し、この時の熱によって、耐火材粉体の内側が焼結されて耐火材焼結層１Ａが形成され、この外側は耐火材粉体層１Ｂのままの溶解室２が形成される。
【０００３】
また溶解室２の耐火材焼結層１Ａは、長期間の繰業を繰り返しているうちに侵食、損耗、亀裂等が進行し、溶解金属５が外部に洩れる恐れがある。この湯洩れ事故を事前に検出するためにコイルセメント３の内側と、溶解室２の耐火材粉体層１Ｂとの間に、湯漏れ検出網６が設けられている。
【０００４】
この湯漏れ検出網６は、正常な場合には微少電流が流れているが、溶解室２を形成している耐火材１の侵食が進んで炉壁が薄くなったり亀裂が入ると溶解金属５と湯漏れ検出網６との間の電気抵抗が変化して、検出回路に流れる電流が増加することにより炉壁の状態を測定することができる。
【０００５】
このように誘導溶解炉を築炉した後は、溶解する金属をルツボ形の溶解室２内に投入し、コイル４に通電することにより、金属が誘導加熱されて溶解する。溶解室２で溶解した溶解金属５は、誘導溶解炉を傾動させて、耐火セメント８で形成された湯口９を通して先端の出湯口１０から、樋や取鍋等に注湯し、ここから鋳型に鋳込むことにより鋳物製品を製造している。
【０００６】
溶解室２で溶解した溶解金属５を、湯口９から樋や取鍋に注湯する際に、溶解室２の上部の耐火材粉体層１Ｂと、湯口９を形成する耐火セメント８との接合部を通過することになる。長期間の操業を繰り返す間に耐火材焼結層１Ａは、次第に侵食、損耗等が進行して、この外側の耐火材粉体層１Ｂが順次内側から焼結されて耐火材焼結層１Ａとなっていく。
【０００７】
このように耐火材粉体層１Ｂの膨張、収縮を繰り返す間に、湯口９を形成する耐火セメント８との接合部との間に次第に隙間１１を生じることになる。出湯時にこの隙間１１から溶解金属５が入り込むが、耐火材粉体層１Ｂの厚さが薄くなってくると、ここで吸収・固化されずに隙間１１を通って浸入し、コイルセメント３の内面に貼り付けられた湯漏れ検出網６に達すると、短絡して検出の誤動作を起こす問題がある。
【０００８】
このように隙間１１から浸入した溶解金属５により湯洩れの警報が出れば、溶解室２を形成する炉壁の侵食、損耗、亀裂による溶解金属５の湯漏れか、隙間１１から浸入した溶解金属による誤動作かどうか判断できないので、安全のために操業を停止して、溶解室２の耐火材１を解体する必要がある。また解体した結果、誤作動と分かれば操業停止と共に、無駄な作業を実施した事になる。更に再築炉が必要となり、長期間の操業停止と修復のために多大な費用が発生する問題があった。
【特許文献１】特開平９−３０３９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題を改善し、溶解室の上部の耐火材粉体層と、湯口を形成する耐火セメントとの接合部に生じた隙間から、出湯時に溶解金属が浸入することによる湯漏れ検出網の誤作動を防止した誘導溶解炉を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１記載の誘導溶解炉は、内側を耐火材焼結層で、外側を耐火材粉体層でルツボ形に形成された溶解室の外周に、コイルをスパイラル状に巻回し、このコイルを保持する円筒状のコイルセメントの内側の、前記溶解室外周の耐火材粉体層との間に、湯漏れ検出網を設けて、耐火セメントで形成された湯口から溶解金属を出湯するルツボ形の誘導溶解炉において、前記溶解室上部の湯口側の耐火材粉体層を、湯口先端の出湯口側に膨出させて段部を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明の請求項２記載の誘導溶解炉は、請求項１において、段部を階段状に形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
更に本発明の請求項３記載の誘導溶解炉は、請求項１または２において、段部に湯溜り部を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１記載の誘導溶解炉によれば、溶解室の上部の湯口側を形成する耐火材粉体層を溶解室の中心から離れた位置に形成して焼結化を遅らせると共に、溶解金属が浸入する隙間を、湯漏れ検出網が取付けられている部分まで長く形成して、隙間から浸入した溶解金属を耐火材粉体層で吸収固化させて、湯漏れ検出網への浸入を防止して、湯漏れ検出網の誤作動を防止するようにしたものである。
【００１４】
また請求項２記載の誘導溶解炉によれば、段部を階段状に形成したので、更に隙間の距離が長くなり、湯漏れ検出網への溶解金属の浸入を防止することができる。
【００１５】
また請求項３記載の誘導溶解炉によれば、段部に湯溜り部を形成したので、ここで隙間から浸入した溶解金属を溜めて、湯漏れ検出網への浸入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の一形態を図１および図２を参照して詳細に説明する。誘導溶解炉は、耐火材１で形成されたルツボ形の溶解室２を、円筒状のコイルセメント３で囲んで、その外周にスパイラル状に巻回したコイル４を設け、前記コイルセメント３の内側の、溶解室２の耐火材粉体層１Ｂとの間に、湯漏れ検出網６が設けられている。前記溶解室２の耐火材１は、内側が熱によって焼結された耐火材焼結層１Ａで、外側が耐火材粉体層１Ｂで形成されている。また溶解室２の上部には耐火セメント８で形成された湯口９が設けられ、ここから溶解金属５を出湯するようになっている。また前記溶解室２の上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂは、湯口先端の出湯口１０側に段部１２を設けて膨出させ、湯口９の耐火セメント８に食い込んだ状態に形成されている。
【００１７】
上記構成の誘導溶解炉は、湯口９の耐火セメント８と、溶解室２の上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂとの間に、段部１２を設けて耐火材粉体層１Ｂを膨出させているので、従来に比べて厚みがあり、溶解室２内の溶解金属５からの距離が離れているため幅射熱や熱伝導等による耐火材粉体層１Ｂの焼結を遅らせる効果がある。
【００１８】
更に出湯時に、湯口９の耐火セメント８と、溶解室２の上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂとの間の隙間１１に溶解金属５が浸入しても、耐火材粉体層１Ｂを焼結させるために熱が奪われて固化すると共に、段部１２が形成され、角部が抵抗部となって溶解金属５の流れが阻止され、更に隙間１１が長くなるので湯漏れ検出網６に達する手前で固化させることができる。
【００１９】
図３は本発明の他の実施の形態を示すもので、溶解室上部の湯口９側の耐火材粉体層１Ｂを、湯口先端の出湯口１０側に膨出させて、２段の階段状の段部１２を形成したものである。
【００２０】
この階段状の段部１２を形成したものは、２つの角部があるので、ここが抵抗部となって溶解金属５の流れが阻止され、更に隙間１１が長くなるので湯漏れ検出網６に達する手前で固化させることができる。
【００２１】
図４は本発明の他の実施の形態を示すもので、溶解室上部の湯口９側の耐火材粉体層１Ｂを、湯口先端の出湯口１０側に膨出させて段部１２を形成し、この角部に湯溜り部１３を設けたものである。
【００２２】
この段部１２の角部に湯溜り部１３を形成したものは、隙間１１から溶解金属５が浸入しても、湯溜り部１３で溜められて、湯漏れ検出網への浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の一形態による誘導溶解炉の要部断面図である。
【図２】図１の誘導溶解炉の要部平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態による誘導溶解炉の要部断面図である。
【図４】本発明の異なる他の実施の形態による誘導溶解炉の要部断面図である。
【図５】従来の誘導溶解炉の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 耐火材
１Ａ 耐火材焼結層
１Ｂ 耐火材粉体層
２ 溶解室
３ コイルセメント
４ コイル
５ 溶解金属
６ 湯漏れ検出網
８ 耐火セメント
９ 湯口
１０ 出湯口
１１ 隙間
１２ 段部
１３ 湯溜り部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湯漏れ検出網を設けた誘導溶解炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に誘導溶解炉は、図５に示すように、耐火材１で形成されたルツボ形の溶解室２を、円筒状のコイルセメント３で囲んで、その外周にスパイラル状に巻回したコイル４を設けて構成されている。この誘導溶解炉を築炉する方法は、スパイラル状に巻回したコイル４をコイルセメント３で保持して、この内側に耐火材粉体を突き固めてルツボ形に成形してから、内側に円筒状の金属筒を挿着し、コイル４に通電することにより金属筒が誘導加熱されて溶解し、この時の熱によって、耐火材粉体の内側が焼結されて耐火材焼結層１Ａが形成され、この外側は耐火材粉体層１Ｂのままの溶解室２が形成される。
【０００３】
また溶解室２の耐火材焼結層１Ａは、長期間の繰業を繰り返しているうちに侵食、損耗、亀裂等が進行し、溶解金属５が外部に洩れる恐れがある。この湯洩れ事故を事前に検出するためにコイルセメント３の内側と、溶解室２の耐火材粉体層１Ｂとの間に、湯漏れ検出網６が設けられている。
【０００４】
この湯漏れ検出網６は、正常な場合には微少電流が流れているが、溶解室２を形成している耐火材１の侵食が進んで炉壁が薄くなったり亀裂が入ると溶解金属５と湯漏れ検出網６との間の電気抵抗が変化して、検出回路に流れる電流が増加することにより炉壁の状態を測定することができる。
【０００５】
このように誘導溶解炉を築炉した後は、溶解する金属をルツボ形の溶解室２内に投入し、コイル４に通電することにより、金属が誘導加熱されて溶解する。溶解室２で溶解した溶解金属５は、誘導溶解炉を傾動させて、耐火セメント８で形成された湯口９を通して先端の出湯口１０から、樋や取鍋等に注湯し、ここから鋳型に鋳込むことにより鋳物製品を製造している。
【０００６】
溶解室２で溶解した溶解金属５を、湯口９から樋や取鍋に注湯する際に、溶解室２の上部の耐火材粉体層１Ｂと、湯口９を形成する耐火セメント８との接合部を通過することになる。長期間の操業を繰り返す間に耐火材焼結層１Ａは、次第に侵食、損耗等が進行して、この外側の耐火材粉体層１Ｂが順次内側から焼結されて耐火材焼結層１Ａとなっていく。
【０００７】
このように耐火材粉体層１Ｂの膨張、収縮を繰り返す間に、湯口９を形成する耐火セメント８との接合部との間に次第に隙間１１を生じることになる。出湯時にこの隙間１１から溶解金属５が入り込むが、耐火材粉体層１Ｂの厚さが薄くなってくると、ここで吸収・固化されずに隙間１１を通って浸入し、コイルセメント３の内面に貼り付けられた湯漏れ検出網６に達すると、短絡して検出の誤動作を起こす問題がある。
【０００８】
このように隙間１１から浸入した溶解金属５により湯洩れの警報が出れば、溶解室２を形成する炉壁の侵食、損耗、亀裂による溶解金属５の湯漏れか、隙間１１から浸入した溶解金属による誤動作かどうか判断できないので、安全のために操業を停止して、溶解室２の耐火材１を解体する必要がある。また解体した結果、誤作動と分かれば操業停止と共に、無駄な作業を実施した事になる。更に再築炉が必要となり、長期間の操業停止と修復のために多大な費用が発生する問題があった。
【特許文献１】特開平９−３０３９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題を改善し、溶解室の上部の耐火材粉体層と、湯口を形成する耐火セメントとの接合部に生じた隙間から、出湯時に溶解金属が浸入することによる湯漏れ検出網の誤作動を防止した誘導溶解炉を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１記載の誘導溶解炉は、内側を耐火材焼結層で、外側を耐火材粉体層でルツボ形に形成された溶解室の外周に、コイルをスパイラル状に巻回し、このコイルを保持する円筒状のコイルセメントの内側の、前記溶解室外周の耐火材粉体層との間に、湯漏れ検出網を設けて、耐火セメントで形成された湯口から溶解金属を出湯するルツボ形の誘導溶解炉において、前記溶解室上部の湯口側の耐火材粉体層を、湯口先端の出湯口側に膨出させて段部を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明の請求項２記載の誘導溶解炉は、請求項１において、段部を階段状に形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
更に本発明の請求項３記載の誘導溶解炉は、請求項１または２において、段部に湯溜り部を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１記載の誘導溶解炉によれば、溶解室の上部の湯口側を形成する耐火材粉体層を溶解室の中心から離れた位置に形成して焼結化を遅らせると共に、溶解金属が浸入する隙間を、湯漏れ検出網が取付けられている部分まで長く形成して、隙間から浸入した溶解金属を耐火材粉体層で吸収固化させて、湯漏れ検出網への浸入を防止して、湯漏れ検出網の誤作動を防止するようにしたものである。
【００１４】
また請求項２記載の誘導溶解炉によれば、段部を階段状に形成したので、更に隙間の距離が長くなり、湯漏れ検出網への溶解金属の浸入を防止することができる。
【００１５】
また請求項３記載の誘導溶解炉によれば、段部に湯溜り部を形成したので、ここで隙間から浸入した溶解金属を溜めて、湯漏れ検出網への浸入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の一形態を図１および図２を参照して詳細に説明する。誘導溶解炉は、耐火材１で形成されたルツボ形の溶解室２を、円筒状のコイルセメント３で囲んで、その外周にスパイラル状に巻回したコイル４を設け、前記コイルセメント３の内側の、溶解室２の耐火材粉体層１Ｂとの間に、湯漏れ検出網６が設けられている。前記溶解室２の耐火材１は、内側が熱によって焼結された耐火材焼結層１Ａで、外側が耐火材粉体層１Ｂで形成されている。また溶解室２の上部には耐火セメント８で形成された湯口９が設けられ、ここから溶解金属５を出湯するようになっている。また前記溶解室２の上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂは、湯口先端の出湯口１０側に段部１２を設けて膨出させ、湯口９の耐火セメント８に食い込んだ状態に形成されている。
【００１７】
上記構成の誘導溶解炉は、湯口９の耐火セメント８と、溶解室２の上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂとの間に、段部１２を設けて耐火材粉体層１Ｂを膨出させているので、従来に比べて厚みがあり、溶解室２内の溶解金属５からの距離が離れているため幅射熱や熱伝導等による耐火材粉体層１Ｂの焼結を遅らせる効果がある。
【００１８】
更に出湯時に、湯口９の耐火セメント８と、溶解室２の上部の湯口側の耐火材粉体層１Ｂとの間の隙間１１に溶解金属５が浸入しても、耐火材粉体層１Ｂを焼結させるために熱が奪われて固化すると共に、段部１２が形成され、角部が抵抗部となって溶解金属５の流れが阻止され、更に隙間１１が長くなるので湯漏れ検出網６に達する手前で固化させることができる。
【００１９】
図３は本発明の他の実施の形態を示すもので、溶解室上部の湯口９側の耐火材粉体層１Ｂを、湯口先端の出湯口１０側に膨出させて、２段の階段状の段部１２を形成したものである。
【００２０】
この階段状の段部１２を形成したものは、２つの角部があるので、ここが抵抗部となって溶解金属５の流れが阻止され、更に隙間１１が長くなるので湯漏れ検出網６に達する手前で固化させることができる。
【００２１】
図４は本発明の他の実施の形態を示すもので、溶解室上部の湯口９側の耐火材粉体層１Ｂを、湯口先端の出湯口１０側に膨出させて段部１２を形成し、この角部に湯溜り部１３を設けたものである。
【００２２】
この段部１２の角部に湯溜り部１３を形成したものは、隙間１１から溶解金属５が浸入しても、湯溜り部１３で溜められて、湯漏れ検出網への浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の一形態による誘導溶解炉の要部断面図である。
【図２】図１の誘導溶解炉の要部平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態による誘導溶解炉の要部断面図である。
【図４】本発明の異なる他の実施の形態による誘導溶解炉の要部断面図である。
【図５】従来の誘導溶解炉の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 耐火材
１Ａ 耐火材焼結層
１Ｂ 耐火材粉体層
２ 溶解室
３ コイルセメント
４ コイル
５ 溶解金属
６ 湯漏れ検出網
８ 耐火セメント
９ 湯口
１０ 出湯口
１１ 隙間
１２ 段部
１３ 湯溜り部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側を耐火材焼結層で、外側を耐火材粉体層でルツボ形に形成された溶解室の外周に、コイルをスパイラル状に巻回し、このコイルを保持する円筒状のコイルセメントの内側の、前記溶解室外周の耐火材粉体層との間に、湯漏れ検出網を設けて、耐火セメントで形成された湯口から溶解金属を出湯するルツボ形の誘導溶解炉において、前記溶解室上部の湯口側の耐火材粉体層を、湯口先端の出湯口側に膨出させて段部を形成したことを特徴とする誘導溶解炉。
【請求項２】
段部を階段状に形成したことを特徴とする請求項１記載の誘導溶解炉。
【請求項３】
段部に湯溜り部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の誘導溶解炉。
【請求項１】
内側を耐火材焼結層で、外側を耐火材粉体層でルツボ形に形成された溶解室の外周に、コイルをスパイラル状に巻回し、このコイルを保持する円筒状のコイルセメントの内側の、前記溶解室外周の耐火材粉体層との間に、湯漏れ検出網を設けて、耐火セメントで形成された湯口から溶解金属を出湯するルツボ形の誘導溶解炉において、前記溶解室上部の湯口側の耐火材粉体層を、湯口先端の出湯口側に膨出させて段部を形成したことを特徴とする誘導溶解炉。
【請求項２】
段部を階段状に形成したことを特徴とする請求項１記載の誘導溶解炉。
【請求項３】
段部に湯溜り部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の誘導溶解炉。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１３９１９８（Ｐ２０１０−１３９１９８Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１７８８４（Ｐ２００８−３１７８８４）
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（０００２４２１２７）北芝電機株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（０００２４２１２７）北芝電機株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]