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公開番号2025056051
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023165483
出願日2023-09-27
発明の名称アルミ溶解システム
出願人株式会社エンケイメタルズ,浜松ヒートテック株式会社
代理人弁理士法人太田特許事務所
主分類F27B 3/28 20060101AFI20250401BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】切削屑及びインゴットの溶解炉を一体化するとともに、共通に用いる部材を共通化し、省スペース化及び消費エネルギー低減を図ったアルミ溶解システムを提供する。
【解決手段】切削屑原料を溶解する切削屑溶解炉11と、インゴット原料を溶解するインゴット溶解炉12と、切削屑溶解炉と第1連通部21を介して連通するとともに、インゴット溶解炉と第2連通部22を介して連通し、アルミ溶湯を加熱及び保持する溶湯保持室13と、溶湯保持室13と第3連通部23を介して連通し、アルミ溶湯に不活性ガスを吹き込んで脱ガス処理を行なう脱ガス室14と、脱ガス室14と第5連通部25を介して連通し、脱ガス処理されたアルミ溶湯をろ過して清浄化するろ過室15と、ろ過室15に設けられた溶湯レベルセンサにより取得される溶湯レベル情報に基づいて、アルミ切削屑及び/又はアルミインゴットを供給するようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アルミ切削屑原料を溶解する切削屑溶解炉と、
アルミインゴット原料を溶解するインゴット溶解炉と、
前記切削屑溶解炉と第１連通部を介して連通するとともに、
前記インゴット溶解炉と第２連通部を介して連通し、
アルミ溶湯を加熱及び保持する溶湯保持室と、
前記溶湯保持室と第３連通部を介して連通し、
アルミ溶湯に不活性ガスを吹き込んで脱ガス処理を行なう脱ガス室と、
前記脱ガス室と第５連通部を介して連通し、
脱ガス処理されたアルミ溶湯をろ過して清浄化するろ過室と、
前記ろ過室に設けられた溶湯レベルセンサにより取得される溶湯レベル情報に基づいて、
アルミ切削屑及び／又はアルミインゴットを供給するようにしたことを特徴とするアルミ溶解システム。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記インゴット溶解炉の炉底は、
第２連通部を介して連通する溶湯保持室方向に漸次低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のアルミ溶解システム。
【請求項３】
前記脱ガス室の炉底は、
連通する溶湯保持室方向に漸次低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のアルミ溶解システム。
【請求項４】
前記脱ガス室を、第１脱ガス室及び第２脱ガス室とし、
それぞれの脱ガス室内に設けられた回転子の回転軸の配置は、
平面視において、
溶湯保持室側と反対側の側壁からのそれぞれの距離が、Ｘ＞Ｙであることを特徴とする請求項１に記載のアルミ溶解システム。
【請求項５】
前記脱ガス室の炉底の高さは、
前記溶湯保持室の炉底の高さよりも高くなるように、
段差が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアルミ溶解システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削屑溶解炉とインゴット溶解炉を、溶湯保持室の両側に接続して一体化したアルミ溶解システムに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウムやアルミニウム合金などの非鉄金属材料の切削屑、ダライ粉を溶解炉で溶解してインゴットに再生利用する技術として、
例えば、特許文献１（特開平６－２０７２３０号公報）には、
アルミ切削屑を溶解炉として渦室を設け、アルミ切削屑を循環溶湯に混合して溶融するようにしたアルミ切削屑溶解装置が記載されている。
また、特許文献２（特開２０１６－１０７３３３号公報）には、
溶解容器内における誘導磁界有効温度以上のアルミニウム溶湯及び誘導磁界有効温度以上のアルミインゴットを誘導磁界を用いて直接加熱する誘導加熱コイルを備えた非鉄金属溶解炉が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－２０７２３０号公報
特開２０１６－１０７３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアルミ溶解システムでは、
アルミニウムやアルミニウム合金などの非鉄金属材料の切削屑は酸化しやすいため、循環溶湯に混合して溶融するようにしたアルミ切削屑溶解装置を用いている。
また、インゴットやリターン材などは、誘導磁界を用いて直接加熱する非鉄金属溶解炉を採用するなどして、二種類の溶解設備を導入していた。
このため、溶解設備の設置費用、エネルギーの無駄などの課題があった。
そこで、本発明は、切削屑及びインゴットを溶解にあたり、
二種類の溶解炉を一体化するとともに、共通に用いる部材を共通化し、
アルミ鋳造工場の省スペース化及び消費エネルギー低減につながるアルミ溶解システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアルミ溶解システムは、以下の特徴を有する。
（１）アルミ切削屑原料を溶解する切削屑溶解炉と、
アルミインゴット原料を溶解するインゴット溶解炉と、
前記切削屑溶解炉と第１連通部を介して連通するとともに、
前記インゴット溶解炉と第２連通部を介して連通し、
アルミ溶湯を加熱及び保持する溶湯保持室と、
前記溶湯保持室と第３連通部を介して連通し、
アルミ溶湯に不活性ガスを吹き込んで脱ガス処理を行なう脱ガス室と、
前記脱ガス室と第５連通部を介して連通し、
脱ガス処理されたアルミ溶湯をろ過して清浄化するろ過室と、
前記ろ過室に設けられた溶湯レベルセンサにより取得される溶湯レベル情報に基づいて、
アルミ切削屑及び／又はアルミインゴットを供給するようにしたことを特徴とする。
（２）前記インゴット溶解炉の炉底は、第２連通部を介して連通する溶湯保持室方向に漸次低くなるように傾斜していることを特徴とする。
（３）前記脱ガス室の炉底は、連通する溶湯保持室方向に漸次低くなるように傾斜していることを特徴とする。
（４）前記脱ガス室を、第１脱ガス室及び第２脱ガス室とし、
それぞれの脱ガス室内に設けられた回転子の回転軸の配置は、
平面視において、
溶湯保持室側と反対側の側壁からのそれぞれ距離が、Ｘ＞Ｙであることを特徴とする。
（５）前記脱ガス室の炉底の高さは、前記溶湯保持室の炉底の高さよりも高くなるように、段差が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のアルミ溶解システムは、切削屑溶解炉とインゴット溶解炉の２つのアルミ溶解炉を溶湯保持室を挟んで連結し、溶湯保持室、脱ガス室、ろ過室を連通部を介して一体的に構成したので、
アルミ溶解設備を小型化でき、省スペース化及び消費エネルギー低減となり、小規模生産に適用が可能となる。
また、アルミ溶湯を連通部を介して一体的に貯留でき、脱ガスや清浄化処理などのアルミ溶湯の処理を効率よく行うことができる。
さらに、原料である切削屑やインゴットそれぞれの発生量や入手状況に応じて、
在庫が多い原料から消費を優先的に消費させることができるシステムである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本発明のアルミ溶解システムの実施形態の全体を示す平面図である。
図２は、図１におけるＡ－Ａ断面図である。
図３は、図１におけるＢ－Ｂ断面図である。
図４は、２室の脱ガス室１４ａ、１４ｂを設置した場合における、偏芯した回転軸１４ｃ、１４ｄの様子を示す平面図である。
図５は、図４のＣ－Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施形態のアルミ溶解システムは、アルミ切削屑原料を溶解する切削屑溶解炉１１と、
アルミインゴット原料を溶解するインゴット溶解炉１２と、
前記切削屑溶解炉１１と第１連通部２１を介して連通するとともに、
前記インゴット溶解炉１２と第２連通部２２を介して連通し、
アルミ溶湯を加熱及び保持する溶湯保持室１３と、
前記溶湯保持室１３と第３連通部２３を介して連通し、
アルミ溶湯に不活性ガスを吹き込んで脱ガス処理を行なう脱ガス室１４と、
前記脱ガス室１４と第５連通部２５を介して連通し、
脱ガス処理されたアルミ溶湯をろ過して清浄化するろ過室１５と、
前記ろ過室１５に設けられた溶湯レベルセンサ１６により取得される溶湯レベル情報に基づいて、アルミ切削屑及び／又はアルミインゴットを供給するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
以下、図１～図５を用いて詳細に説明する。
本実施形態のアルミ溶解システムは、溶解炉として、アルミインゴットを溶解する溶解炉、アルミ切削屑を溶解する溶解炉を別個に設け、
溶湯保持室、脱ガス室、ろ過室などを、アルミ溶湯の流路となる連通部を介して一体的に連結して構成したアルミ溶解システムである。
実施形態のアルミ溶解システムは、連通部を介して一体的に構成されることによって、これらの連通部を通じてアルミ溶湯を流動させ、均一化できるようになっている。
【００１０】
＜アルミ切削屑溶解炉＞
以下、図１～図５を用いて、個々の構成体につき詳細に説明する。
アルミ切削屑溶解炉１１（以下、切削屑溶解炉という）は、アルミ切削屑を溶解原料とする溶解炉である。
アルミ切削屑は、供給フィーダ１１ａを介して原料ホッパ１１ｂから供給される。
なお、アルミ切削屑溶解炉１１としては、投入された切削屑をアルミ溶湯中に巻き込む方式の渦巻き式の溶解炉を採用することが好ましい。
アルミ切削屑のような細かい原料はバーナで加熱すると酸化してしまい、溶解が困難であるので、渦巻きを形成したアルミ溶湯の中に投入して溶解する方式の溶解炉が好適に採用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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