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公開番号2025083229
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2023197009
出願日2023-11-20
発明の名称非鉄金属溶解方法
出願人三建産業株式会社
代理人個人,個人
主分類F27B 3/28 20060101AFI20250523BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】効率性の高い非鉄金属溶解方法を提供する。
【解決手段】複数の第一電気ヒーター30を設けた第一昇温室12と複数の第二電気ヒーター40を設けた第二昇温室13を、中間壁15を挟んで並設して溶湯の循環路を形成し、第一昇温室12と第二昇温室13の間で中間壁15の一端側に、非鉄金属材料の投入口11を設けるとともに、中間壁15の他端側を、溶湯を取り出し可能な出湯室14に連通させてなり、第一昇温室12,第二昇温室13の各室で温度制御を行い、第二昇温室13に設けられた循環ポンプ20を介して溶湯を循環させるように構成された循環式非鉄金属溶解炉1を使用して非鉄金属材料を溶解する方法で、非鉄金属材料の時間当たりの投入量が増加するにつれて循環ポンプ20の回転数を増加させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の第一電気ヒーターを設けた第一昇温室と複数の第二電気ヒーターを設けた第二昇温室を、中間壁を挟んで並設して溶湯の循環路を形成し、前記第一昇温室と前記第二昇温室の間で前記中間壁の一端側に、非鉄金属材料の投入口を設けるとともに、前記中間壁の他端側を、溶湯を取り出し可能な出湯室に連通させてなり、前記第一昇温室，第二昇温室の各室でそれぞれ温度制御を行い、前記第一昇温室または前記第二昇温室あるいはその両方に設けられた循環ポンプを介して溶湯を循環させるように構成された循環式非鉄金属溶解炉を使用して前記非鉄金属材料を溶解する方法であって、
前記非鉄金属材料の時間当たりの投入量が増加するにつれて前記循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする非鉄金属溶解方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第一昇温室の上流側溶湯温度と下流側溶湯温度の差が大きくなるに連れて前記循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の非鉄金属溶解方法。
【請求項３】
前記第二昇温室の上流側溶湯温度と下流側溶湯温度の差が大きくなるに連れて前記循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の非鉄金属溶解方法。
【請求項４】
複数の第一電気ヒーターを設けた第一昇温室と複数の第二電気ヒーターを設けた第二昇温室を、中間壁を挟んで並設して溶湯の循環路を形成し、前記第一昇温室と前記第二昇温室の間で前記中間壁の一端側に、非鉄金属材料の投入口を設けるとともに、前記中間壁の他端側を、溶湯を取り出し可能な出湯室に連通させてなり、前記第一昇温室，第二昇温室の各室でそれぞれ温度制御を行い、前記第一昇温室または前記第二昇温室あるいはその両方に設けられた循環ポンプを介して溶湯を循環させるように構成された循環式非鉄金属溶解炉を使用して前記非鉄金属材料を溶解する方法であって、
前記第一昇温室の上流側溶湯温度と下流側溶湯温度の差が大きくなるに連れて前記循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする非鉄金属溶解方法。
【請求項５】
複数の第一電気ヒーターを設けた第一昇温室と複数の第二電気ヒーターを設けた第二昇温室を、中間壁を挟んで並設して溶湯の循環路を形成し、前記第一昇温室と前記第二昇温室の間で前記中間壁の一端側に、非鉄金属材料の投入口を設けるとともに、前記中間壁の他端側を、溶湯を取り出し可能な出湯室に連通させてなり、前記第一昇温室，第二昇温室の各室でそれぞれ温度制御を行い、前記第一昇温室または前記第二昇温室あるいはその両方に設けられた循環ポンプを介して溶湯を循環させるように構成された循環式非鉄金属溶解炉を使用して前記非鉄金属材料を溶解する方法であって、
前記第二昇温室の上流側溶湯温度と下流側溶湯温度の差が大きくなるに連れて前記循環ポンプの回転数を増加させることを特徴とする非鉄金属溶解方法。
【請求項６】
前記非鉄金属材料の投入口を、前記第一昇温室の上流側と前記第二昇温室の下流側に設けたことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の非鉄金属溶解方法。
【請求項７】
前記非鉄金属材料を、前記循環する溶湯の速度分布に応じて流速の速い部分や遅い部分に投入できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の非鉄金属溶解方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金等の非鉄金属を、ダイカスト鋳造などの各種鋳造製品の製造に使用する目的で溶湯を循環させながら溶解する非鉄金属溶解方法に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム合金等の非鉄金属の溶解には、石油や天然ガスなどの化石燃料を用いたバーナからの放射火炎による溶解炉が主として採用されてきた。しかし、化石燃料を使用したバーナによる放射火炎は、熱効率や環境の点で問題があるため、その改善策が求められてきた。
【０００３】
その改善策として電気ヒーターを溶湯に浸漬する構造の非鉄金属溶解炉が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
図３に示すように、この特許文献１に記載の非鉄金属溶解炉５０は、溶解室５１、昇温室５２および除滓室５３を含む複数の室を設け、溶解室５１に投入した非鉄金属材料を、昇温室５２に設けた電気ヒーター５６によって溶解して所定温度まで昇温し、そこから鎮静室５４を介して出湯室５５へ供給するようにしている。なお、溶湯は、除滓室５３から昇温室５２へ循環するが、この除滓室５３には電気ヒーターは設けられていない。
【０００４】
この非鉄金属溶解炉５０は、電気ヒーターを使用して非鉄金属材料を溶解および昇温するので、それまでのバーナを使用した溶解炉と比較して、熱効率および環境の点において優れるといった大きな利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－９６４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者らはこうした現状に満足することなくさらなる研究開発を進め、小型化するために、より効率的に非鉄金属材料を溶解および昇温することのできる循環式非鉄金属溶解炉を開発するに至った。
そして、この循環式非鉄金属溶解炉を使用して得られた溶湯の温度や流速に着目してさらに効率的な非鉄金属溶解方法を開発するに至った。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、効率的に非鉄金属材料を溶解および昇温することのできる非鉄金属溶解方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の非鉄金属溶解方法は、複数の第一電気ヒーター（３０）を設けた第一昇温室（１２）と複数の第二電気ヒーター（４０）を設けた第二昇温室（１３）を、中間壁（１５）を挟んで並設して溶湯の循環路を形成し、前記第一昇温室（１２）と前記第二昇温室（１３）の間で前記中間壁（１５）の一端側に、非鉄金属材料の投入口（１１）を設けるとともに、前記中間壁（１５）の他端側を、溶湯を取り出し可能な出湯室（１４）に連通させてなり、前記第一昇温室（１２），第二昇温室（１３）の各室でそれぞれ温度制御を行い、前記第一昇温室（１２）または前記第二昇温室（１３）あるいはその両方に設けられた循環ポンプ（２０）を介して溶湯を循環させるように構成された循環式非鉄金属溶解炉（１）を使用して前記非鉄金属材料を溶解する方法であって、
前記非鉄金属材料の時間当たりの投入量が増加するにつれて前記循環ポンプ（２０）の回転数を増加させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記第一昇温室（１２）の上流側溶湯温度と下流側溶湯温度の差が大きくなるに連れて前記循環ポンプ（２０）の回転数を増加させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記第二昇温室（１３）の上流側溶湯温度と下流側溶湯温度の差が大きくなるに連れて前記循環ポンプ（２０）の回転数を増加させることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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