导电性金属熔化炉、具备其的导电性金属熔化炉系统以及导电性金属熔化方法技术方案

为了提供一种能够将导电性金属可靠、快速熔化的技术，在具有从外部流入导电性熔融金属的入口、向外部排出熔融金属的出口、以及设置在上游侧的驱动流路与下游侧的流出路径之间的涡流室的流路中的所述驱动流路附近，使具有永磁铁的永磁铁制磁场装置绕纵轴旋转，并使所述永磁铁的磁力线在穿过所述驱动流路中的熔融金属的状态下移动，利用所述移动产生的电磁力使所述熔融金属流入到所述涡流室，在投入所述原材料的所述涡流室内产生所述熔融金属的涡流，然后，使熔融金属从所述出口向外部排出，并且根据需要，通过所述磁力线移动产生的电磁力将流出路径中的熔融金属向出口驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性金属熔化炉、具备其的导电性金属熔化炉系统以及导电性金属熔化方法
本专利技术涉及导电性金属熔化炉、具备该导电性金属熔化炉的导电性金属熔化炉系统以及导电性金属熔化方法，例如，涉及Al、Cu、Zn或者其中至少两种的合金、Mg合金等的导体(导电体)等非铁金属、或者铁金属等导电性金属的熔化炉、具备该熔化炉的导电性金属熔化炉系统、以及导电性金属熔化方法。
技术介绍
当前，专利文献1、专利文献2中存在作为用于搅拌导电性金属铝等的熔融金属的各种装置。这些装置将铝等搅拌从而改善铝等的品质，得到品质均匀的铸块。然而，搅拌预先熔化的熔融金属固然重要，但实际中需要一边熔化作为原材料的铝切屑等，一边搅拌例如保温炉中的熔融金属。现有技术文献专利文献专利文献1：专利第4376771号专利文献2：专利第4413786号
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题点，其目的在于提供能够更快熔化铝等原材料的导电性金属熔化炉以及具备该导电性金属熔化炉的导电性金属熔化炉系统。本专利技术构成为导电性金属熔化炉，用于将导电性金属的原材料熔化为熔融金属，其特征在于，具备：流路，具有使导电性的熔融金属从外部流入的入口以及向外部排出熔融金属的出口；以及永磁铁制磁场装置，具有永磁铁，并且能够绕纵轴旋转，所述流路具有上游侧的驱动流路以及下游侧的涡流室，所述永磁铁制磁场装置设置在利用电磁力使所述熔融金属流入所述涡流室并在所述涡流室内产生所述熔融金属的涡流的位置，所述电磁力是随着所述永磁铁制磁场装置旋转，所述永磁铁制磁场装置的磁力线在贯通所述驱动流路中的所述熔融金属的状态下移动，随着所述移动产生的电磁力。另外，本专利技术还构成为导电性金属熔化系统，其特征在于，具有上述导电性金属熔化装置以及收纳熔融金属的保温炉，所述导电性金属熔化装置中的所述入口以及所述出口分别与穿过所述保温炉的侧壁的流出口以及流入口连通。另外，本专利技术还构成为导电性金属熔化方法，用于将导电性金属的原材料熔化为熔融金属，其特征在于，在具有使导电性的熔融金属从外部流入的入口和向外部排出熔融金属的出口并且具有上游侧的驱动流路以及下游侧的涡流室的流路中的所述驱动流路附近，使具有永磁铁的永磁铁制磁场装置绕纵轴旋转，并使所述永磁铁的磁力线在贯通所述驱动流路中的熔融金属的状态下移动，利用所述移动产生的电磁力使所述熔融金属流入所述涡流室，在应投入所述原材料的所述涡流室内产生所述熔融金属的涡流，然后使熔融金属从所述出口向外部排出。附图说明图1是本专利技术实施方式的导电性金属熔化系统的俯视说明图。图2是图1的导电性金属熔化炉的俯视说明图。图3是沿图2的III-III线的截面说明图。图4是沿图2的IV-IV线的截面说明图。图5(A)是图1的永磁铁制磁场装置的一个例子的俯视说明图。图5(B)是图1的永磁铁制磁场装置的其他例子的俯视说明图。图6是沿图1的VI-VI线的截面说明图。图7是沿图1的VII-VII线的截面说明图。图8是本专利技术的其他实施方式的导电性金属熔化系统的俯视说明图。图9是本专利技术的其他实施方式的导电性金属熔化系统的俯视说明图。图10是本专利技术的其他不同实施方式的导电性金属熔化系统的俯视说明图。具体实施方式本专利技术实施方式的导电性金属熔化系统100具有由耐火物质制成的熔化炉1以及为其附设的同样由耐火物质制成的保温炉2。将导电性金属的熔融金属M从保温炉2引导至熔化炉1，在熔化炉1中产生强力的涡流。向该强力的涡流中投入导电性金属的原材料例如铝切屑、铝罐以及铝的废料等原材料，并可靠地熔化。熔化后，使熔融金属M从熔化炉1流回至所述保温炉2。使用永磁铁制磁场装置3旋转产生的电磁力作为上述动力。作为所述导电性金属可以将非铁金属以及铁作为对象，例如，可以将Al、Cu、Zn或者其中至少两种的合金、Mg合金等导体(导电体)等非铁金属、或者铁金属等作为对象。并且，在本专利技术的实施方式中，仅通过所述永磁铁制磁场装置3的旋转产生所述涡流。为了使所述涡流形成强力的涡流，如下所述，对熔化炉1的物理构造特别是流动熔融金属M的流路的构造以及产生涡流的熔融金属M的所谓聚集处的构造进行了设计。由此，在本专利技术的实施方式中，与在电磁铁上流动大电流的情况不同，能够以仅旋转永磁铁制磁场装置3的少量能耗来产生熔融金属M的强力涡流，通过该涡流可靠地熔化原材料。下面详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术的实施方式的保温炉可以与通常保温炉同样将熔化状态的熔融金属M保持在熔化状态，具备燃烧器等各种加热装置(未图示)。其他与通常的保温炉相同，因此省略详细说明。对于附设在所述保温炉2上的熔化炉1，特别是参照图1可知，具有由耐火材料制成的炉身10以及所述永磁铁制磁场装置3，在所述炉身10中形成有熔融金属M的流路5，并且，将所述流路5的上游侧作为驱动流路5A，将下游侧作为流出路径5C，在它们中间构成涡流室5B。所述永磁铁制磁场装置3以能够绕纵轴旋转的方式设置在形成于所述驱动流路5A附近的磁场装置收纳室10A中。即，所述熔化炉1具备作为驱动熔融金属M的驱动源的、绕大致垂直的轴线旋转的所谓纵型旋转的所述永磁铁制磁场装置3。该永磁铁制磁场装置3如图5(A)、图5(B)所示，可以在周围形成磁场。具体来讲，例如，可以使用前述专利文献1的图2、图3所示的装置或者专利文献2的图1、图2所示的装置。即，永磁铁制磁场装置3由1个永磁铁或者多个永磁铁构成。通过绕纵轴旋转这种永磁铁制磁场装置3，使来自永磁铁制磁场装置3的磁力线ML在可靠地贯通后面所述的驱动流路5A中的熔融金属M的状态下旋转移动，通过涡电流所产生的电磁力将该熔融金属M在驱动流路5A中向涡流室5B驱动。即，通过所述永磁铁制磁场装置3的旋转，以前述现有技术文献1、2同样的原理产生的电磁力将所述保温炉2中的熔融金属M吸入至熔化炉1的流路5内，加速产生涡流，仍然返回至所述保温炉2。所述涡流室5B构成为上方开放，可以通过料斗等原材料供给装置(未图示)从上方向涡流中投入原材料。更详细地讲，特别是参照图2可知，熔化炉1具有具备入口5a以及出口5b的流路5。所述入口5a与图1中的保温炉2的流出口2A连通，所述出口5b与图1中的保温炉2的流入口2B连通。对于所述流路5的上游侧，特别是参照图2可知，形成具有横截面弯曲为半圆形的圆弧部的驱动流路5A，在其下游侧构成大致呈圆柱槽状的涡流室5B。驱动流路5A如图2所示，从俯视角度观察，形成为宽度较窄的流路。由此，如上面的简单说明所述，来自永磁铁制磁场装置3的磁力线ML可以可靠地贯通该驱动流路5A中的熔融金属M。由此，随着永磁铁制磁场装置3绕纵轴旋转，将驱动流路5A中的熔融金属M可靠地向涡流室1驱动。即，所述驱动流路5A构成为具有弯曲为圆弧形的圆弧部。另外，根据图6可知，将所述流路5的入口5a(涡流室入口5Bin)的高度h设定为低于保温炉2中的通常熔融金属M的高度H。由此，通过势能就可以使熔融金属M从保温炉2流入至熔化炉1(涡流室5B)。特别是参照图2可知，所述驱动流路5A的末端与所述涡流室5B(涡流室入口5Bin)连通。即，从俯视角度观察，在图2中，以涡流室5B的外周侧的圆上的一点P的切线与所述驱动流路5A的末端部分大致一致的方式将二者连接。由此，驱动流路5A中的熔融金属M以适合形成涡流的角度沿圆周流入涡流室5B，在图2中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性金属熔化炉，用于将导电性金属的原材料熔化为熔融金属，其特征在于，具备：流路，具有从外部流入导电性的熔融金属的入口以及向外部排出熔融金属的出口；以及永磁铁制磁场装置，具有永磁铁，并且能够绕纵轴旋转，所述流路具有上游侧的驱动流路、下游侧的流出路径、以及形成在所述驱动流路与所述流出路径之间的涡流室，所述驱动流路设置在接近所述永磁铁制磁场装置的位置，并且设置在利用电磁力使所述熔融金属流入所述涡流室并在所述涡流室内产生所述熔融金属的涡流的位置，所述电磁力是随着所述永磁铁制磁场装置旋转，所述永磁铁制磁场装置的磁力线在贯通所述驱动流路中的所述熔融金属的状态下移动，随着所述磁力线移动而产生的电磁力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.03 JP 2015-1131381.一种导电性金属熔化炉，用于将导电性金属的原材料熔化为熔融金属，其特征在于，具备：流路，具有从外部流入导电性的熔融金属的入口以及向外部排出熔融金属的出口；以及永磁铁制磁场装置，具有永磁铁，并且能够绕纵轴旋转，所述流路具有上游侧的驱动流路、下游侧的流出路径、以及形成在所述驱动流路与所述流出路径之间的涡流室，所述驱动流路设置在接近所述永磁铁制磁场装置的位置，并且设置在利用电磁力使所述熔融金属流入所述涡流室并在所述涡流室内产生所述熔融金属的涡流的位置，所述电磁力是随着所述永磁铁制磁场装置旋转，所述永磁铁制磁场装置的磁力线在贯通所述驱动流路中的所述熔融金属的状态下移动，随着所述磁力线移动而产生的电磁力。2.根据权利要求1所述的导电性金属熔化炉，其特征在于，所述流出路径设置在接近所述永磁铁制磁场装置的位置，并且设置在利用电磁力将所述熔融金属从所述涡流室向所述出口吸引、驱动的位置，所述电磁力是随着所述永磁铁制磁场装置旋转，所述永磁铁制磁场装置的磁力线在贯通所述流出路径中的所述熔融金属的状态下移动，随着所述磁力线移动而产生的电磁力。3.根据权利要求1或2所述的导电性金属熔化炉，其特征在于，所述驱动流路以及所述流出路径中的至少一个构成为具有圆弧形弯曲的圆弧部。4.根据权利要求3所述的导电性金属熔化炉，其特征在于，所述永磁铁制磁场装置与所述驱动流路以及所述流出路径中的至少一个的所述圆弧部相邻设置。5.根据权利要求1或2所述的导电性金属熔化炉，其特征在于，所述驱动流路以及所述流出路径中的至少一个具有环绕一圈或者环绕任意多圈的环状流路部。6.根据权利要求5所述的导电性金属熔化炉，其特征在于，所述驱动流路以及流出路径中的至少一个之中的所述环状流路部围绕所述永磁铁制磁场装置的周围。7.根据权利要求1至6中任一项所述的导电性金属熔化炉，其特征在于，将所述涡流室中的从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥谦三，
申请(专利权)人：高桥谦三，
类型：发明
国别省市：日本,JP