金屬熔融爐用渦流室體及使用該渦流室體的金屬熔融爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)可防止事故、容易維護，且結(jié)構(gòu)簡單的金屬熔融爐用渦流室體及使用該渦流室體的金屬熔融爐。本發(fā)明的金屬熔融爐構(gòu)成為包括：爐主體，具有容納熔融金屬的容納空間；渦流室體，具有與所述爐主體的所述容納空間能夠連通的渦流室；和插板堰部，對所述容納空間和所述渦流室之間的連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)進行切換，所述插板堰部包括彼此單獨的封閉插板堰和開口型插板堰，所述封閉插板堰至少構(gòu)成為相對所述渦流室體能夠上下移動，以切換狀態(tài)采取上移位置和下移位置來切換所述連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)，所述開口型插板堰具有在所述連通狀態(tài)下使所述渦流室和所述容納空間連通的切口。
【專利說明】金屬熔融爐用渦流室體及使用該渦流室體的金屬熔融爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬熔融爐用渦流室體及使用該渦流室體的金屬熔融爐，涉及例如Al、Cu、Zn或它們之中至少兩種的合金，或Mg合金等導體(導電體)的金屬的熔融爐中使用的渦流室體及使用該渦流室體的金屬熔融爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中存在如下方式:在渦流室體的外周配置電磁線圈，或在渦流室體的下方配置永久磁鐵式移動磁場產(chǎn)生裝置，從而使渦流室體的內(nèi)部產(chǎn)生渦流。渦流室體與爐主體構(gòu)成為一體，或通過凸緣接頭的方式連接。
[0003]在其中任何一種方式中，渦流室體與爐主體均通過穿過爐主體爐壁的熔融金屬入口及出口用的孔連接。在渦流室體的內(nèi)部使熔融金屬高速旋轉(zhuǎn)，并且未熔融物也高速旋轉(zhuǎn)，因此渦流室體的內(nèi)壁磨損劇烈，管理不充分的情況下，往往會引起熔融金屬泄漏事故。
[0004]這是由于產(chǎn)生渦流的原理是熔融金屬外周驅(qū)動方式，結(jié)果導致無法使渦流室的壁厚變厚。該熔融金屬泄漏事故直接關(guān)系到爐主體的熔融金屬漏出，在該情況下，由于大量的熔融金屬流到爐體外部，因此非常危險，直接關(guān)系到重大事故。
[0005]因此，認為渦流室的使用壽命到期則將其更換是理所當然的，期待出現(xiàn)一種萬一運行中發(fā)生熔融金屬泄漏事故也能夠安全停止工作的急速熔融爐用渦流室。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了克服上述問題點而作出，其目的在于，提供能夠?qū)崿F(xiàn)可防止事故、容易維護，且結(jié)構(gòu)簡單的金屬熔融爐用渦流室體及使用該渦流室體的金屬熔融爐。
[0007]本發(fā)明的具有與具有容納熔融金屬的容納空間的爐主體的所述容納空間能夠連通的渦流室的金屬熔融爐用渦流室體構(gòu)成為:
[0008]所述金屬熔融爐用渦流室體包括對所述容納空間和所述渦流室之間的連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)進行切換的插板堰部，
[0009]所述插板堰部包括彼此單獨的封閉插板堰和開口型插板堰，
[0010]所述封閉插板堰至少構(gòu)成為相對所述渦流室體能夠上下移動，以切換狀態(tài)采取上移位置和下移位置來切換所述連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)，
[0011]所述開口型插板堰具有在所述連通狀態(tài)下使所述渦流室和所述容納空間連通的切口。
[0012]本發(fā)明的金屬熔融爐構(gòu)成為:
[0013]包括:爐主體，具有容納熔融金屬的容納空間；
[0014]渦流室體，具有與所述爐主體的所述容納空間能夠連通的渦流室；和
[0015]插板堰部，對所述容納空間和所述渦流室之間的連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)進行切換，
[0016]所述插板堰部包括彼此單獨的封閉插板堰和開口型插板堰，
[0017]所述封閉插板堰至少構(gòu)成為相對所述渦流室體能夠上下移動，以切換狀態(tài)采取上移位置和下移位置來切換所述連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)，
[0018]所述開口型插板堰具有在所述連通狀態(tài)下使所述渦流室和所述容納空間連通的切口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是截取了本發(fā)明實施方式的非鐵金屬熔融爐的一部分的平面說明圖；
[0020]圖2是截取了圖1的非鐵金屬熔融爐的一部分的正視圖；
[0021]圖3是截取了圖1的非鐵金屬熔融爐的一部分的右視圖；
[0022]圖4是截取了對圖1的非鐵金屬熔融爐的插板堰部的操作進行說明的一部分的側(cè)視說明圖；
[0023]圖5是圖1的非鐵金屬熔融爐的插板堰部的封閉插板堰(盲落i 堰)的正視圖；
[0024]圖6是圖1的色金屬熔融爐的插板堰部的開口型插板堰的正視圖；
[0025]圖7 (a) (b) (C)是截取了安裝用具的一部分的側(cè)視圖、正視圖和后視圖；
[0026]圖8 (a) (b)是移動磁場廣生裝直的縱截面說明圖和磁鐵配直說明圖。
【具體實施方式】
[0027]參照圖1至圖7，對本發(fā)明的實施方式的非鐵金屬熔融爐進行說明。
[0028]本發(fā)明實施方式的非鐵金屬急速熔融爐例如是投入Al、Cu、Zn或它們之中至少兩種的合金、或Mg合金等導體(導電體)的非鐵金屬、或任意金屬，并用燃燒器等進行加熱、熔融的熔融爐。
[0029]特別是從圖1中可以看出，該實施方式使爐主體I與渦流室體2以不同形式構(gòu)成，用安裝用具進行機械接合，以使它們通過穿過爐主體I的側(cè)壁IA的開口 IB互相連通。
[0030]爐主體I具有數(shù)噸至數(shù)十噸的容量，用燃燒器加熱熔融非鐵金屬等鑄塊等，制作非鐵金屬等的熔融金屬M。該爐主體I具有用于容納熔融金屬M的容納空間1C。
[0031]渦流室體2例如具有可容納數(shù)百公斤的熔融金屬M的容量，一般用來熔融作為如鋁切削粉那樣浮在熔融金屬M中的表面而不容易熔融的原料的非鐵金屬。在該渦流室體2中，在爐主體內(nèi)利用燃燒器等進行加熱升溫，同時使熔融金屬M高速旋轉(zhuǎn)為渦流，在渦流中吸入作為原料的有些金屬的切削粉等，并將其熔融。該渦流室體2具有用于容納熔融金屬M的渦流室2C。
[0032]該渦流室體2構(gòu)成為使一端為開放端，而另一端為堵塞端的通道型，所述開放端構(gòu)成為與所述容納空間IC連通。
[0033]爐主體I與渦流室體2互相連通，各自熔融的非鐵金屬的熔融金屬M以彼此的液位水平一致的方式來往。
[0034]所述安裝用具5可以是任何用具，只要能夠?qū)⑺鰷u流室體2穩(wěn)定地安裝于所述爐主體I即可。在本實施方式中，特別是從圖7 (a) (b) (c)中可以看出，與渦流室體2 —樣，構(gòu)成為使一端為開放端，而另一端為堵塞端的通道型。更詳細而言，安裝用具4包括所謂通道狀的安裝用具主體4A、堵塞通道的堵塞板4B以及在開放側(cè)將所述安裝用具主體4A彎折至外側(cè)的凸緣4C，由它們形成渦流室體支撐空間4D。進而，特別是從圖1中可以看出，在所述安裝用具主體4A上形成有開口 4E。[0035]進而，在所述開放端側(cè)構(gòu)成用于安裝至爐主體I的凸緣4C。即，安裝用具4具有所謂通道形狀必然具有的渦流室體支撐空間4D。在安裝用具4的渦流室體支撐空間4D內(nèi)容納渦流室體2，在該狀態(tài)下，通過使用螺栓5、5..?將所述凸緣4A對接于爐主體1，從而渦流室體2固定于爐主體I。在該狀態(tài)下，如上所述，特別是從圖1中可以看出，渦流室體2的渦流室2C通過開口 IB與爐主體I的所述容納空間IC連通。
[0036]進而，特別是從圖1中可以看出，渦流室體2具有例如用于在應急時排出熔融金屬M的排出閥2D。與該排出閥2D連通的所述開口 4E穿過安裝用具4。
[0037]進而，在渦流室體2中形成有插板堰部6。該插板堰部6具有作為兩張堰板的封閉插板堰7與開口型插板堰8，它們單獨地可上下移動地插入到在渦流室體2的側(cè)壁2A的內(nèi)側(cè)形成的縱槽2B內(nèi)。即，封閉插板堰7配置在爐主體I側(cè)，開口型插板堰8配置在爐主體I的相對側(cè)。
[0038]這些堰7、8不僅可上下移動，而且還可以以從渦流室體2中完全拔出的方式裝入。這樣，由于將這些堰7、8從渦流室體2中取出，因此能夠極其容易地進行爐主體I與渦流室體2的維護。即，在爐主體I與渦流室體2中，無法避免氧化物等所謂殘渣隨著運行而積聚，但通過取出堰7、8兩者，具有易于進行清潔的優(yōu)點。
[0039]封閉插板堰7和開口型插板堰8分別如圖5和圖6所示。
[0040]如圖5所示，封閉插板堰7為一張板狀，在頂部安裝有把手7A。如圖6所示，開口型插板堰8在一張板子的下部左右具有作為切口的入口開口 8B與出口開口 8C。即，在開口型插板堰8的板狀堰主體8a的下端側(cè)隔開規(guī)定的距離形成有出口開口 SC與入口開口 SB。8A是把手。
[0041]特別是從圖3中可以看出，這些封閉插板堰7、開口型插板堰8構(gòu)成為互相無關(guān)地獨立上下滑動，能夠分別穩(wěn)定地取得下移位置與上移位置。例如，在圖3的狀態(tài)下，渦流室體2與爐主體I處于隔斷狀態(tài)，在圖`4的狀態(tài)下，渦流室體2與爐主體I通過入口開口 SB與出口開口 8C而采取連通狀態(tài)。
[0042]兩張封閉插板堰7和開口型插板堰8的上下驅(qū)動的方式可想出鏈條式、螺旋式、手動式、電動式等各種方式，但這些堰7、8由于極其輕量，因此即使采用任何一種方式，驅(qū)動機構(gòu)都較為簡單。這里省略具體方式的說明。另外，封閉插板堰7、開口型插板堰8的材質(zhì)只要是對非鐵金屬等具有抗腐蝕性且導熱性高的耐火材料即可。希望盡可能廉價，市場上銷售的耐火材料已經(jīng)足夠。
[0043]特別是從圖2中可以看出，在渦流室體2的外部下方設(shè)有永久磁鐵式的移動磁場產(chǎn)生裝置10。該移動磁場產(chǎn)生裝置10也可以是電磁鐵式。例如，該移動磁場產(chǎn)生裝置10能夠使用圖8 (a) (b)所示的裝置。在該圖8 (a) (b)中，能夠設(shè)為在非磁性外殼51中設(shè)置旋轉(zhuǎn)磁鐵體52的形態(tài)。在該旋轉(zhuǎn)磁鐵體52中，在殼體54中設(shè)置電動機53，利用軸承54a支撐電動機53的軸53a，利用該電動機53能夠旋轉(zhuǎn)圓盤狀的磁性基座55。在該磁性基座55上以90度間隔固定多個永久磁鐵56、56...。這些永久磁鐵56、56..?將上下面?zhèn)茸鳛榇艠O，并且從圖8Β中可以看出，相鄰的永久磁鐵56、56..?被磁化為彼此不同的極性。這些永久磁鐵56、56..?由非磁性蓋子57所覆蓋。
[0044]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，使得來自永久磁鐵56、56..?的磁束(磁力線)MF如圖3所示貫穿渦流室體6內(nèi)的熔融金屬Μ，或者貫穿熔融金屬M的磁束MF進入永久磁鐵56、56...。在該狀態(tài)下，通過永久磁鐵56、56...旋轉(zhuǎn)，使磁束MF也在熔融金屬內(nèi)移動，由此通過電磁力使熔融金屬M也發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0045]由于該移動磁場產(chǎn)生裝置10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使得渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M通過渦電流而卷起所謂的潤流并開始例如200至300rpm的高速旋轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的熔融金屬M由于離心力而構(gòu)成為在渦流室體2內(nèi)向外周方向擠壓的狀態(tài)。該力在渦流室體2的下部較強。其結(jié)果，熔融金屬通過開口型插板堰8的出口開口 SC排出并進入爐主體I內(nèi)，另外，爐主體I內(nèi)的熔融金屬M從入口開口 8B返回到渦流室體2內(nèi)。當在渦流室體2的該渦流中投入非鐵金屬的切削粉等時，切削粉等被吸入到渦流中，能夠急速熔融。
[0046]順便說一下，爐主體I具有與渦流室體2不同的例如移動磁場產(chǎn)生裝置，由此以例如20至30rpm旋轉(zhuǎn)熔融金屬M。另外，構(gòu)成為可將作為產(chǎn)品的熔融金屬M從爐主體I導出到外部。
[0047]接著，對上述金屬熔融爐的運行操作進行說明。
[0048]在利用渦流室體2使熔融金屬M熔融的運行開始之前，爐主體I內(nèi)的熔融金屬M與渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M的液位水平一致。利用移動磁場產(chǎn)生裝置10將渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M如圖1所示的那樣順時針旋轉(zhuǎn)。
[0049]在該狀態(tài)下，向渦流室體2內(nèi)投入作為原料的有些金屬切削粉等。切削粉等被吸入到高速旋轉(zhuǎn)的渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M的渦流中，并高效熔融，同時進一步旋轉(zhuǎn)，渦流室體2內(nèi)旋轉(zhuǎn)的熔融金屬M從出口開口 8C流入爐主體I內(nèi)。
[0050]由此，爐主體I的熔融金屬M的液位水平相比渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M的液位水平增高。爐主體I內(nèi)的熔融金屬M通過入口開口 8B流入渦流室體2內(nèi)，以使這些液位水平相同。即，在爐主體I與渦流室體2的熔融金屬M的液位水平之間，通常產(chǎn)生液位差，即壓差，熔融金屬M循環(huán)。
[0051]這樣，在本發(fā)明的實施方式中，由于利用移動磁場產(chǎn)生裝置10旋轉(zhuǎn)驅(qū)動渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M，因此能夠?qū)⒆鳛橥度朐系那邢鞣鄣任氲綔u流中進行高效熔融。
[0052]本發(fā)明的實施方式的特長也存在于應急時的對策中。即，一般在渦流室體2內(nèi)，熔融金屬M高速旋轉(zhuǎn)，并且作為原料的未熔融物也同樣高速旋轉(zhuǎn)。因此，無法避免未熔融物的原料碰撞渦流室體2的內(nèi)壁。其結(jié)果，渦流室體2的內(nèi)壁顯著磨損，無法避免壁變薄。除此之外，渦流室體2的內(nèi)壁通常被反復施加因熱而造成的膨脹、收縮等的應力。由于該應力，變薄的渦流室體2的內(nèi)壁出現(xiàn)龜裂，可能會導致渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M漏出。此時，關(guān)系到爐主體I的熔融金屬M也漏出，此情況將導致重大事故。
[0053]然而，根據(jù)本發(fā)明實施方式的裝置能夠防止這種事故。即，在渦流室體2損傷時，瞬間放下封閉插板堰7，將渦流室體2與爐主體I之間隔斷，能夠阻止爐主體I內(nèi)的大量熔融金屬M的流出口 22。
[0054]另外，在利用封閉插板堰7進行隔斷后，殘留在渦流室體2內(nèi)的熔融金屬M能夠通過排出閥2D及安裝用具4的開口 4E迅速排出到外部。由此，能夠防止熔融金屬M殘留在渦流室體2內(nèi)，冷卻并在渦流室體2內(nèi)固化。當熔融金屬M已在渦流室體2內(nèi)固化時，渦流室體2及爐主體I不能再次利用，造成很大損失，但能夠防止該情況。
[0055]另外，渦流室體2的形狀在本實施方式中從上方看為矩形(箱型)，但毫無疑問也可以是圓形、半圓形、橢圓形等。[0056]另外，本發(fā)明不僅適用于上述非鐵金屬熔化爐，當然還可以適用于其他金屬熔融爐。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬熔融爐用渦流室體，具有渦流室，所述渦流室與具有容納熔融金屬的容納空間的爐主體的所述容納空間連通，其特征在于， 所述金屬熔融爐用渦流室體包括對所述容納空間和所述渦流室之間的連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)進行切換的插板堰部， 所述插板堰部包括彼此單獨的封閉插板堰和開口型插板堰， 所述封閉插板堰至少構(gòu)成為相對所述渦流室體能夠上下移動，以切換狀態(tài)采取上移位置和下移位置來切換所述連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)， 所述開口型插板堰具有在所述連通狀態(tài)下使所述渦流室和所述容納空間連通的切口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔融爐用渦流室體，其特征在于，所述封閉插板堰和所述開口型插板堰能夠一起從所述渦流室體取出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬熔融爐用渦流室體，其特征在于，所述封閉插板堰能夠上下移動地設(shè)置于所述渦流室體，從而切換所述連通狀態(tài)和所述隔斷狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔融爐用渦流室體，其特征在于，所述開口型插板堰的所述切口為在板狀堰主體的寬度方向上隔開規(guī)定距離而形成的出口開口和入口開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔融爐用渦流室體，其特征在于，所述封閉插板堰配置在爐主體側(cè)，所述開口型插板堰配置在爐主體的相對側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔融爐用渦流室體，其特征在于，所述渦流室體形成有用于排出熔融金屬的排出閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬熔融爐用渦流室體，其特征在于，在所述渦流室體的外側(cè)下方配置有移動磁場產(chǎn)生裝置，所述移動磁場產(chǎn)生裝置通過永久磁鐵產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述渦流室體內(nèi)的熔融金屬的磁場。
8.一種金屬熔融爐，其特征在于，包括: 爐主體，具有容納熔融金屬的容納空間； 渦流室體，具有與所述爐主體的所述容納空間能夠連通的渦流室；和 插板堰部，對所述容納空間和所述渦流室之間的連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)進行切換， 所述插板堰部包括彼此單獨的封閉插板堰和開口型插板堰， 所述封閉插板堰至少構(gòu)成為相對所述渦流室體能夠上下移動，以切換狀態(tài)采取上移位置和下移位置來切換所述連通狀態(tài)、隔斷狀態(tài)， 所述開口型插板堰具有在所述連通狀態(tài)下使所述渦流室和所述容納空間連通的切口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，所述封閉插板堰和所述開口型插板堰能夠一起從所述渦流室體取出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，所述渦流室體構(gòu)成為使一端為開放端而另一端為堵塞端的通道型，所述開放端與穿過所述爐主體的側(cè)壁的連通口連接，從而使所述容納空間和所述渦流室連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，所述封閉插板堰設(shè)置于所述渦流室體。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，所述開口型插板堰的所述切口為在板狀堰主體的寬度方向上隔開規(guī)定距離而形成的出口開口和入口開口。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，所述封閉插板堰配置在爐主體側(cè)，所述開口型插板堰配置在爐主體的相對側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，所述渦流室體形成有用于排出熔融金屬的排出閥。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬熔融爐，其特征在于，在所述渦流室體的外側(cè)下方配置有移動磁場產(chǎn)生裝置，所述移動磁場產(chǎn)生裝置通過永久磁鐵產(chǎn)生用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述渦流室體內(nèi)的熔融金屬的磁場。`
【文檔編號】F27B3/04GK103597307SQ201280025123
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】高橋謙三 申請人:高橋謙三