專利名稱：金屬熔解爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁等的金屬熔解爐。
背景技術(shù)：
本發(fā)明者先前曾提出圖5至圖7的金屬熔解爐100。這種熔解爐是在上部作為材料投入口121形成、下部具有傾斜爐底130的預(yù)熱煙道120內(nèi)插入熔解材料，然后用向著前述預(yù)熱煙道120下部配設(shè)的熔解燃燒器125將前述熔融材料加熱熔解，并經(jīng)由前述傾斜爐底130導(dǎo)入熔融液體保持部135，在熔解液體保持部135用保持燃燒器136將熔融液體M保持在所定溫度，其特點是，在前述預(yù)熱煙道120內(nèi)，下部敞開的熔解材料保持構(gòu)件150與該煙道120的與熔解燃燒器125相反一側(cè)的爐壁面122W之間有空隙C(參照專利文獻(xiàn)1)。
圖中，符號122是構(gòu)成預(yù)熱煙道120的爐壁，123是形成于該爐壁122上的作業(yè)檢查口，124是門，126是預(yù)熱煙道120與熔融液體保持部135間的分隔壁，127是形成于該分隔壁上的連通開口，155是設(shè)于熔解材料保持構(gòu)件150的上部的凸緣部。關(guān)于熔融液體保持部135，137是構(gòu)成熔融液體保持部的爐壁，138是形成于該爐壁137上的作業(yè)檢查口，139為門，140為熔融液體吸出部，141為形成于熔融液體保持部135與熔融液體吸出部140間的分隔壁下部的連通口。
該金屬熔解爐100通過將預(yù)熱煙道120內(nèi)的熔解材料保持構(gòu)件150配置成與該煙道120的與熔解燃燒器125相反一側(cè)的爐壁面122W之間的留有空隙C，可避免熔解材料保持部150內(nèi)的熔解材料附在爐壁面122上而殘留在煙道120內(nèi)，從而從根本上消除了此種煙道預(yù)熱型干燥爐底熔解爐所不可避免的未熔解材料附著和殘留于煙道內(nèi)的問題。從而，不僅是作業(yè)者能從除去預(yù)熱煙道120內(nèi)的爐壁面122W和爐底130上殘留的未熔解材料這種煩雜的日常作業(yè)中解放出來，而且爐體的耐久性也能提高，而且，具有對熔解材料的熱效率提高、生產(chǎn)增加量的優(yōu)點。
然而，此種金屬熔解爐100還要處理熔融液體保持部135的氧化物等雜質(zhì)。即，隨著熔解材料的熔解，材料中所含的各種金屬的氧化物和非金屬雜質(zhì)會混入熔融液體，如果不去除，則無法得到清潔的熔融液體，其后成形品的品質(zhì)也不能提高。過去的金屬熔解爐100是在熔融液體保持部135的熔融液體中導(dǎo)入反應(yīng)性的添加物(熔劑)，并將此等雜質(zhì)凝集后作為渣滓去除。
然而，在熔融液體保持部135處理雜質(zhì)時，要在熔融液體表面散布熔劑，將熔融液體攪拌，并充分靜置后，用攪出棒從作業(yè)檢查口138去除浮渣，作業(yè)極其麻煩。熔劑常含有氯或氟等有害成份，在作業(yè)時會產(chǎn)生煙(氣體)或刺激性臭氣，作業(yè)環(huán)境嚴(yán)酷。
由熔劑進(jìn)行的雜質(zhì)處理，通常是每8小時進(jìn)行一次，可是由于作業(yè)的困難性，雜質(zhì)很難完全去除，一部分流向吸出部140而導(dǎo)致熔融液體的品質(zhì)降低，并且重金屬氧化物沉降在熔融液體保持部135的爐底而堆積，會引起熔融液體保持部135的熔融液體保持量減少。
因此，簡化此種熔解保持爐的氧化物等雜質(zhì)處理作業(yè)是業(yè)界很久以來的要求，特別是要求改良或減少熔劑的使用。
專利第3225000號公報(第3頁，第1-3圖)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目在于提供一種金屬熔解爐，能簡便地去除熔解所導(dǎo)致的金屬氧化物等雜質(zhì)，并且無須或能減少熔劑的使用，并由此能供給更潔凈的熔融液體。
第1方案是一種熔解爐，是在上部作為材料投入口形成、下部具有傾斜爐底的預(yù)熱煙道內(nèi)插入熔解材料，用向著前述預(yù)熱煙道下部配設(shè)的熔解燃燒器將前述熔解材料加熱熔解并從前述傾斜爐底導(dǎo)入熔融液體保持部，在前述熔融液體保持部用保持燃燒器將熔融液體保溫，其特點是，在前述傾斜爐底和熔融液體保持部之間設(shè)置分隔壁部并配設(shè)熔融液體處理部，在前述分隔壁部下部的比前述熔融液體處理部的底面高的位置上形成與前述熔融液體保持部間的熔融液體連通部，并且在前述分隔壁部的上部形成來自前述熔融液體保持部的排氣流通部，同時在面對前述熔融液體處理的爐體壁面設(shè)置檢查作業(yè)口及門。
第2方案是在第1方案的金屬熔解爐中，前述熔融液體保持部的底面與前述熔融液體連通部的下邊形成大致同一面。
第3方案是在第1或第2方案的金屬熔解爐中，在前述預(yù)熱煙道內(nèi)，下部敞開的熔解材料保持構(gòu)件配置成至少與該煙道的與熔解燃燒器相反一側(cè)的爐壁面之間具有空隙。
第4方案是在第1或第2方案的金屬熔解爐中，在前述預(yù)熱煙道內(nèi)，下部敞開的熔解材料保持構(gòu)件配置成與全部的煙道爐壁面之間具有空隙。
第5方案是在第3或第4方案的金屬熔解爐中，前述熔解材料保持構(gòu)件由筒狀套筒體構(gòu)成。
第6方案是在第1至第5方案中任一方案的金屬熔解爐中，前述煙道下部的傾斜爐底由向著前述熔融液體處理部的單一傾斜面形成。


圖1是揭示本發(fā)明的一實施例的金屬熔解爐的整體概略橫斷面圖。
圖2是沿圖1的2-2線切斷的斷面圖。
圖3是沿圖1的3-3線切斷的擴(kuò)大斷面圖。
圖4是沿圖2的4-4線切斷的斷面圖。
圖5是顯示已往的金屬熔解爐一例的整體概略橫斷面圖。
圖6是圖5的整體概略斷面圖。
圖7是圖5的預(yù)熱煙道的縱斷面圖。
具體實施例方式
以下依照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是顯示本發(fā)明的一實施例的金屬熔解爐的整體概略橫斷面圖，圖2是沿圖1的2-2線切斷的斷面圖，圖3是沿圖1的3-3線切斷的擴(kuò)大斷面圖，圖4是沿圖2的4-4線切斷的斷面圖。
實施例中的金屬熔解爐10是將鋁鑄造用的鋁熔融液體熔解后進(jìn)行保持的所謂手邊熔解爐，如圖1至圖4所示，在上部作為材料投入口(兼排氣口)21形成、下部具有傾斜爐底30的預(yù)熱煙道20內(nèi)插入熔解材料后，用向著前述預(yù)熱煙道20配設(shè)的熔解燃燒器25將前述熔解材料加熱熔解，并從前述傾斜爐底30導(dǎo)入熔融液體保持部35，在熔融液體保持部35用保持燃燒器36將內(nèi)部的熔融液體M保持在所定溫度。這種熔解爐通常被稱為干燥爐底熔解爐(dryhearth furnace)。
圖中22及26是構(gòu)成預(yù)熱煙道20的爐壁，23是形成于該爐壁的作業(yè)檢查口，24是門，27為形成于爐壁26的連通開口。關(guān)于熔融液體保持部35，33為熔液體保持部35的作業(yè)檢查口，34為門，37為構(gòu)成熔融液體保持部的爐壁，吸出部40為熔融液體吸出部，41為形成于熔融液體保持部35與熔融液體吸出部40間的分隔壁下部的連通口。
本發(fā)明的金屬熔解爐10在前述傾斜爐底30與熔融液體保持部35之間設(shè)置分隔壁部60，并配設(shè)熔融液體處理部65。并且在前述分隔壁部60下部的比該熔融液體處理部65的底面66高的位置上形成與前述熔融液體保持部35間的熔融液體連通部61，且在分隔壁部60的上部形成來自前述熔融液體保持部35的排氣連通部62。在面對熔融液體處理部65的爐體壁面37W上設(shè)有檢查作業(yè)口31及門32。
即，本發(fā)明不是使沿傾斜爐底30流下的熔解材料直接流入熔融液體保持部35，而是暫時貯存在熔融液體處理部65，只使?jié)崈舻娜廴谝后wM經(jīng)由在分隔壁部60的下部形成的熔融液體連通部61流入熔融液體保持部35。
伴隨熔解材料的熔解發(fā)生的各種金屬的氧化物等雜質(zhì)混入熔融液體M中后擴(kuò)散。前述熔劑用于使這些雜質(zhì)凝集以便于排出，而本發(fā)明是設(shè)置熔融液體處理部65，在雜質(zhì)擴(kuò)散至熔融液體保持部35的熔融液體M中之前使之集積在該熔融液體處理部65，且容易排出。熔融液體處理部65的面積較小時有利于排出處理，實施例中熔融液體保持部35的長度a為550mm(寬度1000mm)時，熔融液體處理部的長度b為200mm(寬度1000mm)，面積為熔融液體保持部35的一半以下。
有時雜質(zhì)中重金屬的氧化物長期沉降于熔融液體M中而堆積在熔融液體處理部65的底面67上。為此，在比前述熔融液體處理部35的底面66高的位置上，在分隔壁部60上形成熔融液體連通部61。本例中，熔融液體連通部61的下邊61d比熔融液體處理部65的底面67高100mm。
并且，為了檢查及排出雜質(zhì)，在面對熔融液體處理部65的爐體壁面37W上設(shè)有檢查作業(yè)口31及門32。在實施例中，形成寬度與前述熔融液體處理部65的長度a相同的檢查作業(yè)口31，用攪出桿(未圖示)很容易沿著融壁部60的內(nèi)面把金屬氧化物等雜質(zhì)攪出。
形成于分隔壁部60上部的排氣流通部62用于使整個爐體流通，以便有效利用來自熔融液體保持部35的排氣。配置在熔融液保持部35的保持燃燒器36的熱量將該熔融液體保持部35內(nèi)的熔融液體M保持在一定溫度，然后作為排氣通過前述分隔壁部60的流通部62而在熔融液體處理部65及預(yù)熱煙道20內(nèi)流通，并從兼作排氣口的材料投入口21向外部排出。實施例的排氣流通部62是直徑150mm的圓形，但只要形狀及大小適當(dāng)即可。必要時也可以將分隔壁60上部全部做成開放空間并作為排氣流通部62。當(dāng)然，排氣流通部62要在比熔融液體M的液體面高的位置上形成。
如以上所述，通過使沿傾斜爐底30流下的熔融材料暫時通過熔融液體處理部65，能防止雜質(zhì)直接流入熔融液體保持部35內(nèi)。特別是，沿傾斜爐底30流下的熔解材料所含有的金屬氧化物等雜質(zhì)集積在熔融液體處理部65的熔融液體M表面，因此能只使?jié)崈舻娜廴谝后wM從分隔壁部60下部的熔融液體連通部61流入熔融液體保持部35。結(jié)果，能提高溶融液體保持部35內(nèi)的熔融液體M的潔凈度，使從吸出部42供給模具等的熔融液體保持高品質(zhì)。
集積在熔融液體處理部65的金屬氧化物等雜質(zhì)容易排出。特別是集積在熔融液體M表面的雜質(zhì)，即使不用熔劑也能排出。在實施例中，是每8小時1次從檢查作業(yè)口31攪出雜質(zhì)，而不必使用熔劑。如果嚴(yán)格地定期在熔融液體處理部65攪出雜質(zhì)，則幾乎沒有雜質(zhì)流入熔融液體保持部35，幾乎不需要在熔融液體保持部35用熔劑處理。即使達(dá)不到這種程度，雜質(zhì)流入熔融液體保持部35的量也將大幅度減少。因此，熔融液體保持部35只要依需要進(jìn)行熔劑處理即可，其次數(shù)能夠大幅減少，例如只須每星期1次左右。
長時間過程中堆積在熔融液體處理部65的底面67上的雜質(zhì)可以在每隔數(shù)個月進(jìn)行的爐體清掃時去除。為此，在如本發(fā)明第2方案那樣將熔融液體保持部35的底面66做成與熔融液體連通部61的下邊61d大致為同一面時，在清掃該爐時，如果熔融液體保持部35的底面66或熔融液體連通部61的下邊61d上也有雜質(zhì)附著，就很容易清掃及排出此等雜質(zhì)。并且，如果將熔融液體保持部35的底面66做成與熔融液體連通部61的下邊61d大致為同一面，則爐的設(shè)計及構(gòu)造更為簡單，分隔壁部60的強(qiáng)度及耐久性也會提高。
實施例的金屬熔解爐10如本發(fā)明第3方案那樣，在預(yù)熱煙道20內(nèi)將下部敞開的熔解材料保持構(gòu)件50配置成至少與該煙道20的與熔解燃燒器25相反一側(cè)的爐壁面22W之間具有空隙A。如前所述，如此構(gòu)造的爐體能減輕去除預(yù)熱煙道20內(nèi)殘留的未熔解材料時的作業(yè)強(qiáng)度，提高爐體的耐久性，提高熔解材料的熱效率，提高生產(chǎn)性，而本發(fā)明則進(jìn)一步提高了這種構(gòu)造的爐體的有用性。圖示的實施例所表示的本發(fā)明第4方案的金屬熔解爐10，其熔解材料保持構(gòu)件50與所有煙道爐壁面22之間具有空隙。
最好上述構(gòu)造的熔解材料保持構(gòu)件50與熔解燃燒器25的相反側(cè)壁面22W間的空隙A是大約50mm以上，至于與其它壁面間的間隔，雖與爐的大小和燃燒器的能力也有關(guān)，不過大到200mm或300mm也無問題，在一定范圍內(nèi)，空隙越大，材料的加熱效率越好。
作為熔解材料保持構(gòu)件50的形狀，只要是至少能將金屬材料保持在內(nèi)部即可，如本發(fā)明第5方案那樣，最好是由筒狀套筒體構(gòu)成。特別是如圖所示，如果在上端部設(shè)置凸緣部55使之覆蓋材料投入口21的材料投入口21的開口端緣，則容易投入材料，并且在材料投入時能夠保護(hù)該開口21，避免與材料接觸而導(dǎo)致?lián)p傷，且便于將實施例那樣的熔解材料保持構(gòu)件50吊下安裝或者更換，而且便于控制在煙道20的材料投入口21與熔解材料保持構(gòu)件50的開口之間產(chǎn)生的空隙。實施例中，作為熔解材料保持構(gòu)件50，采用將厚度約10mm的不銹鋼板做成圓筒狀后形成的套筒體，不過除了前述圓筒狀套筒體外，也可以用多孔材或網(wǎng)狀材或棧材。
在圖示的熔解材料保持構(gòu)件50的靠近熔解燃燒器25側(cè)的下端形成有缺口部53，利用該缺口部53，一方面能使熔解燃燒器25的燃燒器火焰直接對熔解材料保持構(gòu)件50內(nèi)的材料噴射，另一方面能保護(hù)熔解材料保持構(gòu)件50的靠近熔解燃燒器25側(cè)的下端免受燃燒器火焰的直接噴射，以提高熔解材料保持構(gòu)件50的耐久性。
如本發(fā)明第6方案那樣，能夠用單一的傾斜面形成從煙道20的下部向著熔融液體處理部65的傾斜爐底30。當(dāng)將爐底做成單一傾斜面時，將便于爐體的設(shè)計，并且便于檢查清掃。還能夠使?fàn)t整體的高度降低，便于使用者。
如上所述，本發(fā)明在傾斜爐與熔融液體保持部之間設(shè)置分隔壁部并配設(shè)熔融液體處理部，故可防止雜質(zhì)直接流入熔融液體保持部內(nèi)，并且能只使?jié)崈舻娜廴谝后w經(jīng)由分隔壁部下部的熔融液體連通部而流入熔融液體保持部，能夠大幅度地提高熔融液體保持部的熔融液體的潔凈度。
另一方面，集積在熔融液體處理部的熔融液體表面的雜質(zhì)即使不用熔劑也能夠排出，幾乎沒有或極少有流入熔融液體保持部的雜質(zhì)，幾乎不需要或可大幅度地減少在熔融液體保持部進(jìn)行的熔劑處理。
并且，因?qū)⑷廴谝后w連通口形成在比熔融液體處理部的底面高的位置，即使雜質(zhì)在長期過程中堆積在熔融液體處理部的底面上，也能使?jié)崈舻娜廴谝后w流入熔融液體保持部，能夠長期維持熔融液體保持部的熔融液體的潔凈度。
采用本發(fā)明第2方案時，即使在熔融液體保持部的底面或熔融液體連通部的下邊也有雜質(zhì)附著，清掃爐體時也很容易清掃及排出此等雜質(zhì)，并且簡化了爐的設(shè)計及構(gòu)造，還能提高分隔壁部的強(qiáng)度及耐久性。
采用第3方案時，通過改進(jìn)熔解材料保持部的構(gòu)成，可減輕去除預(yù)熱煙道內(nèi)殘留的熔解材料時的作業(yè)強(qiáng)度，提高爐體的耐久性，提高對熔解材料的熱效率，提高增加生產(chǎn)性，本發(fā)明使如此構(gòu)造的爐體更增加其有用性。
權(quán)利要求
1.一種熔解爐，在上部作為材料投入口形成、下部具有傾斜爐底的預(yù)熱煙道內(nèi)插入熔解材料，用向著所述預(yù)熱煙道下部配設(shè)的熔解燃燒器將所述熔解材料加熱熔解并從所述傾斜爐底導(dǎo)入熔融液體保持部，在所述熔融液體保持部用保持燃燒器將熔融液體保溫，其特征在于，在所述傾斜爐底和熔融液體保持部之間設(shè)置分隔壁部并配設(shè)熔融液體處理部，在所述分隔壁部下部的比所述熔融液體處理部的底面高的位置上形成與所述熔融液體保持部間的熔融液體連通部，并且在所述分隔壁部的上部形成來自所述熔融液體保持部的排氣流通部，同時在面對所述熔融液體處理的爐體壁面設(shè)置檢查作業(yè)口及門。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬熔解爐，其特征在于，所述熔融液體保持部的底面與所述熔融液體連通部的下邊形成大致同一面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬熔解爐，其特征在于，在所述預(yù)熱煙道內(nèi)，下部敞開的熔解材料保持構(gòu)件配置成至少與該煙道的與熔解燃燒器相反一側(cè)的爐壁面之間具有空隙。
4.如權(quán)利要求1或2所述的金屬熔解爐，其特征在于，在所述預(yù)熱煙道內(nèi)，下部敞開的熔解材料保持構(gòu)件配置成與全部的煙道爐壁面之間具有空隙。
5.如權(quán)利要求3或4所述的金屬熔解爐，其特征在于，所述熔解材料保持構(gòu)件由筒狀套筒體構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的金屬熔解爐，其特征在于，所述煙道下部的傾斜爐底由向著所述熔融液體處理部的單一傾斜面形成。
全文摘要
一種金屬熔解爐，在傾斜爐底(30)與熔融液體保持部(35)之間設(shè)置分隔壁部(60)并配設(shè)熔融液體處理部(65)，在前述分隔壁部下部的比該熔融液體處理部的底面(66)更高的位置上形成與前述熔融液體保持部間的熔融液體連通部(61)，在前述分隔壁部的上部形成來自于前述熔融液體保持部的排氣流通部，并且在前述面對熔融液體處理部的爐體壁面(37W)上設(shè)有檢查作業(yè)口(31)及門(32)。本發(fā)明能容易地去除熔解導(dǎo)致的金屬氧化物等雜質(zhì)，無須或可減少熔劑的使用，能提供更潔凈的熔融液體。
文檔編號F27B3/20GK1724962SQ20041002862
公開日2006年1月25日 申請日期2004年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者中島光謙 申請人:株式會社名鑄