JP7112302B2

JP7112302B2 - melting holding furnace

Info

Publication number: JP7112302B2
Application number: JP2018182156A
Authority: JP
Inventors: 茂酒向; 仁嗣松井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2022-08-03
Anticipated expiration: 2038-09-27
Also published as: JP2020051690A

Description

本発明は、鋳造機へ溶湯を供給するために、金属材料を溶解し、溶湯として保持する溶解保持炉に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a melting and holding furnace that melts a metal material and holds it as molten metal in order to supply molten metal to a casting machine.

溶解保持炉は、投入された金属材料を溶解バーナにより溶解して溶湯とする溶解室と、当該溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を保持バーナによって所定温度に保温保持する保持室とを備えている。溶解室の上壁部の一端部には、投入通路が上方へ延びるように設けられており、投入通路の上端部の開口部から金属材料を投入するように構成されている。 The melting and holding furnace consists of a melting chamber that melts charged metal materials with a melting burner to form a molten metal, and a holding chamber that communicates with the melting chamber and holds the molten metal flowing from the melting chamber at a predetermined temperature with a holding burner. It has At one end of the upper wall of the melting chamber, a charging passage is provided to extend upward, and the metal material is charged from an opening at the upper end of the charging passage.

特開２００８－１２８５０２号公報JP-A-2008-128502

投入通路内に金属材料を投入し、金属材料の溶解を実行していると、投入通路から排気される排気ガスの温度がランダムに急激に高くなることがあった。このため、排気ガスの平均温度が高くなり、溶解バーナの燃料消費量が多くなるという問題があった。
本発明の目的は、排気ガスの温度を低下させると共に、溶解バーナの燃料消費量を低下させることができる溶解保持炉を提供することにある。 When the metal material is put into the introduction passage and the metal material is melted, the temperature of the exhaust gas discharged from the introduction passage suddenly rises at random. As a result, the average temperature of the exhaust gas rises, and there is a problem that the fuel consumption of the melting burner increases.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a melting and holding furnace capable of reducing the temperature of exhaust gas and reducing the fuel consumption of a melting burner.

請求項１の発明は、投入された金属材料２を第１加熱部２４、２５により溶解して溶湯３とする溶解室４と、前記溶解室４に連通し、前記溶解室４から流入した前記溶湯３を第２加熱部２７によって所定温度に調整し保持する保持室５と、前記溶解室４の一端部に上方へ延びるように設けられ、上端部に前記金属材料２を投入するための開口部７を有する投入通路６と、前記溶解室４の内底部における前記投入通路６の下方部分に設けられ、前記金属材料２を積み上げる溶解棚２１と、前記溶解室４の上壁部の端部に、前記投入通路６の下端部に臨むように設けられた角部２３と、前記溶解室４の内底部における前記溶解棚２１に続く部分に設けられた溶湯流路部２２と、を備え、前記溶解棚４の先端部と前記溶解室４の上壁部の角部２３とを結ぶ線と、水平線とがなす角度をθとしたときに、前記角度θが５０度以下となるように構成された溶解保持炉である。 The invention of claim 1 is composed of a melting chamber 4 that melts the charged metal material 2 by the first heating units 24 and 25 to form the molten metal 3, and a melting chamber 4 that communicates with the melting chamber 4 and the molten metal that flows into the melting chamber 4 from the melting chamber 4. A holding chamber 5 for adjusting and holding the molten metal 3 to a predetermined temperature by a second heating unit 27, and an opening provided at one end of the melting chamber 4 so as to extend upward and for charging the metal material 2 at the upper end. a feeding passage 6 having a portion 7; a melting shelf 21 provided at the lower portion of the feeding passage 6 in the inner bottom of the melting chamber 4 for stacking the metal material 2; , a corner portion 23 provided to face the lower end portion of the introduction passage 6, and a molten metal flow passage portion 22 provided at a portion continuing to the melting shelf 21 in the inner bottom portion of the melting chamber 4 , The angle θ formed by a horizontal line and a line connecting the tip of the melting shelf 4 and the corner 23 of the upper wall of the melting chamber 4 is set to 50 degrees or less. It is a melting and holding furnace with

第１実施形態を示す溶解保持炉の全体概略構成を示す縦断面図FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an overall schematic configuration of a melting and holding furnace showing a first embodiment; 溶解室の縦断面図Longitudinal view of the melting chamber 溶解バーナと溶解室の部分斜視図Partial perspective view of melting burner and melting chamber 溶解バーナと材料高さセンサと溶解室の部分縦断面図Partial longitudinal sectional view of melting burner, material height sensor and melting chamber 溶解室を改善する前の構成において、金属材料が崩れ落ちる状態を説明する図A diagram for explaining the state in which the metal material collapses in the configuration before the melting chamber is improved. 溶解室を改善した後の構成において、金属材料が崩れ落ちない状態を説明する図A diagram explaining the state in which the metal material does not collapse in the configuration after the melting chamber is improved. 排気ガスの温度の変化と燃料ガスの流量の変化を示す特性図Characteristic diagram showing changes in exhaust gas temperature and fuel gas flow rate 改善前と改善後のＣＯ_２排出量を示す特性図Characteristic chart showing _CO2 emissions before and after improvement 第２実施形態を示す溶解室の縦断面図Longitudinal sectional view of a melting chamber showing a second embodiment 溶解保持炉の全体概略構成を示す横断面図Cross-sectional view showing the overall schematic configuration of the melting and holding furnace

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１ないし図８を参照して説明する。本実施形態の溶解保持炉１は、例えば自動車または電気自動車用のインバータ装置の筐体例えば３０ｃｍ×３０ｃｍ程度の大きさのアルミダイカスト製品を鋳造する鋳造機に溶湯を供給するために用いるものである。 (First embodiment)
A first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. FIG. The melting and holding furnace 1 of the present embodiment is used, for example, to supply molten metal to a casting machine for casting an aluminum die-cast product having a size of about 30 cm x 30 cm, for example, a housing of an inverter device for an automobile or an electric automobile. .

溶解保持炉１は、図１に示すように、投入された金属材料２を溶解して溶湯３とする溶解室４と、溶解室４に連通し、溶解された溶湯３を所定温度に保温・保持する保持室５とにより構成されている。上記金属材料２としては、アルミダイカスト製品の製造に用いられる例えばアルミニウム若しくはアルミニウム合金等を用いる。尚、金属材料２として、例えば亜鉛やマグネシウム等を用いることができる。また、溶解室４及び保持室５は、例えば耐熱性セラミックと金属材と断熱材とを用いて形成されている。 As shown in FIG. 1, the melting and holding furnace 1 is in communication with a melting chamber 4 in which the charged metal material 2 is melted into molten metal 3, and the melting chamber 4 to keep the molten metal 3 at a predetermined temperature. and a holding chamber 5 for holding. As the metal material 2, for example, aluminum or an aluminum alloy used for manufacturing aluminum die-cast products is used. Zinc, magnesium, or the like can be used as the metal material 2, for example. Also, the melting chamber 4 and the holding chamber 5 are formed using, for example, a heat-resistant ceramic, a metal material, and a heat insulating material.

溶解室４の内面部は、例えば耐熱性セラミックで構成されている。溶解室４の上壁部の一端部である図１中の右端部には、例えば角筒状の投入通路６が上方へ延びるように設けられており、投入通路６の上端部の開口部７から金属材料２が投入されするように構成されている。金属材料２の投入は、投入装置８により実行される。投入装置８は、新材供給部９と、リターン材供給部１０とを備えている。新材供給部９は、金属材料２として新材例えばアルミニウムのインゴット１１を投入する装置である。リターン材供給部１０は、金属材料２としてリターン材例えば鋳造物のうちの製品以外の余剰部分（例えばライナー等）１２を投入する装置である。新材供給部９及びリターン材供給部１０は、溶解保持炉の制御装置１３によって駆動制御される。 The inner surface of the melting chamber 4 is made of heat-resistant ceramic, for example. At the right end in FIG. 1, which is one end of the upper wall of the melting chamber 4, a charging passage 6 having, for example, a square tubular shape is provided so as to extend upward. It is configured such that the metal material 2 is introduced from the . The injection of the metal material 2 is performed by the injection device 8 . The loading device 8 includes a new material supply section 9 and a returned material supply section 10 . The new material supply unit 9 is a device that feeds a new material such as an aluminum ingot 11 as the metal material 2 . The return material supply unit 10 is a device that supplies a return material as the metal material 2, such as a surplus portion (for example, a liner or the like) 12 of the casting other than the product. The new material supply unit 9 and the returned material supply unit 10 are driven and controlled by a control device 13 of the melting and holding furnace.

溶解室４の内底部における投入通路６の下方部分には、溶解棚２１が配設されている（図２参照）。溶解棚２１の上面は、例えば右から左へ向けて若干低くなるように、水平から例えば３度の傾斜角で傾斜している。この傾斜角は、３度に限られるものではなく、０度を超える角度を適宜設定することができる。 A melting shelf 21 is arranged at the bottom portion of the melting chamber 4 below the introduction passage 6 (see FIG. 2). The upper surface of the melting shelf 21 is inclined at an inclination angle of, for example, 3 degrees from the horizontal so as to become slightly lower from right to left, for example. This tilt angle is not limited to 3 degrees, and an angle exceeding 0 degrees can be set as appropriate.

溶解室４の内底部における溶解棚２１に続く部分は、溶湯流路部２２となっており、溶湯流路部２２の上面は、例えば右から左へ向けて若干低くなるように、水平から例えば２度の傾斜角で傾斜している。この傾斜角は、２度に限られるものではなく、０度を超える角度を適宜設定することができる。溶解棚２１と溶湯流路部２２との間には、若干の高さの段差が形成されている。 The portion of the inner bottom of the melting chamber 4 that continues to the melting shelf 21 is a molten metal flow channel portion 22, and the upper surface of the molten metal flow channel portion 22 is slightly lowered from the right to the left, for example, from the horizontal. It is tilted at a tilt angle of 2 degrees. This tilt angle is not limited to 2 degrees, and an angle exceeding 0 degrees can be set as appropriate. A slight height difference is formed between the melting shelf 21 and the molten metal channel portion 22 .

溶解室４の上壁部の右端部には、投入通路６の下端部に臨むように、角部２３が形成されている（図２参照）。溶解室４の上壁部における角部２３に近い部分に、溶解バーナ２４、２５が横方向（即ち、図１の紙面に直交する方向）に並んで配設されている（図３参照）。溶解バーナ２４、２５は、第１加熱部を構成するものである。溶解バーナ２４、２５は、例えば都市ガスを燃料とする直火式のバーナであり、傾斜状に配置されており、噴出する炎が溶解棚２１上に積載された金属材料２に当たるようになっている。この場合、溶解バーナ２４、２５は、噴出する炎の先端が溶解棚２１の右端部の隅部に向かうように設置されている（図２参照）。２個の溶解バーナ２４、２５は、溶解保持炉の制御装置１３によって各別に駆動制御される。尚、溶解室４の上壁部における溶解バーナ２４、２５の近傍には、温度センサ４５が配設されている。温度センサ４５の検出信号は、制御装置１３に与えられる。 A corner portion 23 is formed at the right end portion of the upper wall portion of the melting chamber 4 so as to face the lower end portion of the introduction passage 6 (see FIG. 2). Melting burners 24 and 25 are arranged side by side (that is, in a direction perpendicular to the plane of FIG. 1) in a portion of the upper wall of the melting chamber 4 near the corner 23 (see FIG. 3). The melting burners 24 and 25 constitute a first heating section. The melting burners 24 and 25 are direct-fired burners using city gas as fuel, for example, and are arranged in an inclined manner so that the jetted flame hits the metal material 2 loaded on the melting shelf 21 . there is In this case, the melting burners 24 and 25 are installed so that the tip of the jetting flame is directed to the right end corner of the melting shelf 21 (see FIG. 2). The two melting burners 24, 25 are individually driven and controlled by the control device 13 of the melting and holding furnace. A temperature sensor 45 is arranged near the melting burners 24 and 25 on the upper wall of the melting chamber 4 . A detection signal of the temperature sensor 45 is provided to the control device 13 .

上記構成においては、金属材料２は、投入通路６内に投入され、溶解棚２１上に積載されて積み上げられた状態で、溶解バーナ２４、２５により加熱されることにより、溶解されて溶湯３となり、溶湯流路部２２上に流れていく。 In the above configuration, the metal material 2 is introduced into the introduction passage 6, and is heated by the melting burners 24 and 25 while being stacked on the melting shelf 21, thereby being melted into the molten metal 3. , flows onto the molten metal flow path portion 22 .

また、溶解室４の上壁部における溶湯流路部２２に対向する部分には、酸化物分離バーナ（即ち、ドロスバーナ）２６が傾斜状に配設されている。酸化物分離バーナ２６は、例えば都市ガスを燃料とする直火式のバーナであり、噴出する炎が溶湯流路部２２上を流れる溶湯３に当たることにより、溶湯３が凝固しないように加熱保持すると共に、溶湯３（例えばアルミニウム）と酸化物が一体となった泥状物（即ち、ドロス）を加熱して酸化物とアルミニウムを分離する機能を有する。尚、上記泥状物は、溶湯流路部２２の傾斜角が例えば５度以下になると、溶湯流路部２２上で停止し、この停止した状態で酸化物分離バーナ２６により加熱されることが好ましいことから、溶湯流路部２２の傾斜角は、５度以下で、且つ、溶解棚２１の傾斜角以下となるように構成されている。本実施形態の場合、溶湯流路部２２の傾斜角は例えば２度に設定されている。 An oxide separation burner (that is, a dross burner) 26 is arranged in a slanting manner at a portion of the upper wall portion of the melting chamber 4 facing the molten metal flow path portion 22 . The oxide separation burner 26 is, for example, a direct-fired burner that uses city gas as a fuel, and heats and holds the molten metal 3 so that the molten metal 3 flowing on the molten metal flow path section 22 is not solidified by the jetted flame striking the molten metal 3. In addition, it has the function of heating a mud-like substance (that is, dross) in which the molten metal 3 (for example, aluminum) and oxide are integrated to separate the oxide and aluminum. Incidentally, when the inclination angle of the molten metal flow passage portion 22 becomes, for example, 5 degrees or less, the muddy matter stops above the molten metal flow passage portion 22 and is heated by the oxide separation burner 26 in this stopped state. Preferably, the inclination angle of the molten metal flow path portion 22 is 5 degrees or less and the inclination angle of the melting shelf 21 or less. In the case of this embodiment, the inclination angle of the molten metal flow path portion 22 is set to 2 degrees, for example.

そして、酸化物分離バーナ２６は、溶解保持炉の制御装置１３によって駆動制御される。この構成の場合、溶解室４の上壁部の左端部、即ち、溶湯３の下流側には、温度センサ４０が配設されている。制御装置１３は、上記温度センサ４０により検出された温度信号に基づいて、酸化物分離バーナ２６の加熱出力を例えばオンオフ制御することにより、溶湯３の温度が溶解温度以上となるように制御している。 The oxide separation burner 26 is driven and controlled by the controller 13 of the melting and holding furnace. In this configuration, a temperature sensor 40 is arranged at the left end of the upper wall of the melting chamber 4 , ie, downstream of the molten metal 3 . Based on the temperature signal detected by the temperature sensor 40, the control device 13 controls the heating output of the oxide separation burner 26 so that the temperature of the molten metal 3 becomes equal to or higher than the melting temperature. there is

溶解室４で溶解された溶湯３は、溶解室４に隣接して配設された保持室５内に流入して保持（即ち、貯留）される。保持室５の内面部は、例えば耐熱性セラミックで構成されている。保持室５の上壁部には、保持バーナ２７が例えば上下方向に延びるように配設されている。保持バーナ２７は、第２加熱部を構成するものである。保持バーナ２７は、例えば都市ガスを燃料とする直火式のバーナであり、噴出する炎が保持室５内の溶湯３に当たることにより、溶湯３が設定温度に保温されるように構成されている。保持バーナ２７は、溶解保持炉の制御装置１３によって駆動制御される。保持室５には、溶湯３の温度を検出する溶湯温度センサ２８が配設されており、溶湯温度センサ２８により検出された温度検出信号は制御装置１３に与えられる。制御装置１３は、溶湯温度センサ２８からの温度検出信号に基づいて保持バーナ２７を駆動制御し、溶湯３の温度が設定温度（例えば６８０±１０℃）となるように保温される構成となっている。 The molten metal 3 melted in the melting chamber 4 flows into a holding chamber 5 arranged adjacent to the melting chamber 4 and is held (that is, stored). The inner surface of the holding chamber 5 is made of heat-resistant ceramic, for example. A holding burner 27 is arranged on the upper wall of the holding chamber 5 so as to extend, for example, in the vertical direction. The holding burner 27 constitutes a second heating section. The holding burner 27 is, for example, a direct-fired burner that uses city gas as a fuel, and is configured so that the molten metal 3 is kept at a set temperature by the jetted flame striking the molten metal 3 in the holding chamber 5 . . The holding burner 27 is driven and controlled by the control device 13 of the melting and holding furnace. A molten metal temperature sensor 28 for detecting the temperature of the molten metal 3 is provided in the holding chamber 5 , and a temperature detection signal detected by the molten metal temperature sensor 28 is provided to the controller 13 . The control device 13 drives and controls the holding burner 27 based on the temperature detection signal from the molten metal temperature sensor 28, and is configured to keep the temperature of the molten metal 3 at a set temperature (eg, 680±10° C.). there is

保持室５内に保持された溶湯３は、溶湯供給装置２９（例えばラドル等）により汲み出され、鋳造機３０に供給されるように構成されている。保持室５内に保持された溶湯３の湯面の高さは、溶湯レベルセンサ３１により検出される。溶湯レベルセンサ３１は、例えばレーザ式のレベルセンサで構成されており、湯面の高さを無段階で検出できる。溶湯レベルセンサ３１からの検出信号は、制御装置１３に与えられる。制御装置１３は、湯量が例えば設定された低湯面レベルよりも減少すると、溶解バーナ２４、２５を点火駆動し、湯量が例えば設定された高湯面レベルに達すると、溶解バーナ２４、２５を消火停止するように構成されている。 The molten metal 3 held in the holding chamber 5 is pumped out by a molten metal supply device 29 (such as a ladle) and supplied to the casting machine 30 . The level of the molten metal 3 held in the holding chamber 5 is detected by a molten metal level sensor 31 . The molten metal level sensor 31 is composed of a laser type level sensor, for example, and can detect the height of the molten metal surface steplessly. A detection signal from the molten metal level sensor 31 is given to the control device 13 . The control device 13 ignites the melting burners 24 and 25 when the amount of hot water drops below a set low level, and extinguishes the melting burners 24 and 25 when the amount of hot water reaches a set high level. configured to stop.

鋳造機３０は、溶解保持炉１の溶湯供給装置２９により供給された溶湯３を用いて製品（例えばダイカスト製品）を鋳造し、鋳造物のうちの製品以外の余剰部分１２をリターン材として溶解保持炉１（即ち、投入装置８のリターン材供給部１０）側に戻すように構成されている。 The casting machine 30 casts a product (for example, a die-cast product) using the molten metal 3 supplied by the molten metal supply device 29 of the melting and holding furnace 1, and melts and holds the surplus portion 12 of the casting other than the product as a return material. It is configured to return to the furnace 1 (that is, the return material supply unit 10 of the charging device 8) side.

また、溶解室４の投入通路６の左側の上部には、開口部７部分をエアで閉塞するエアカーテンを生成するためのファン装置３２が配設されている。投入通路６の右側の上部には、溶解室４内からの排気ガスを排出する排気口３３が設けられており、この排気口３３の出口部には、排気ダクト３４が接続されている。排気口３３内には、排気ガスの温度を検出するガス温度センサ３５が配設されている。ガス温度センサ３５により検出された排気ガスの温度検出信号は、制御装置１３に与えられる。 A fan device 32 for generating an air curtain that closes the opening 7 with air is provided on the upper left side of the introduction passage 6 of the melting chamber 4 . An exhaust port 33 for discharging exhaust gas from the melting chamber 4 is provided at the upper right portion of the introduction passage 6 , and an exhaust duct 34 is connected to the outlet of the exhaust port 33 . A gas temperature sensor 35 for detecting the temperature of the exhaust gas is arranged in the exhaust port 33 . A temperature detection signal of the exhaust gas detected by the gas temperature sensor 35 is provided to the control device 13 .

また、図４に示すように、投入通路６の上方には、投入通路６内に投入された金属材料２の材料高さを検出する２個の材料高さセンサ３６、３７が配設されている。２個の材料高さセンサ３６、３７は、２個の溶解バーナ２４、２５にそれぞれ対応するように横方向（即ち、図４の紙面に直交する方向）に並べて配置されている。２個の材料高さセンサ３６、３７は、例えばレーザ式のレベルセンサ（即ち、高精度変位レーザセンサ）で構成されており、材料高さを無段階で検出できる。２個の材料高さセンサ３６、３７は、２個の溶解バーナ２４、２５がそれぞれ加熱する金属材料２の材料高さをそれぞれ検出し、材料高さの各検出信号は制御装置１３に与えられる。 As shown in FIG. 4, two material height sensors 36 and 37 for detecting the material height of the metal material 2 thrown into the feeding passage 6 are arranged above the feeding passage 6. there is The two material height sensors 36, 37 are arranged side by side in the lateral direction (that is, the direction perpendicular to the plane of FIG. 4) so as to correspond to the two melting burners 24, 25, respectively. The two material height sensors 36 and 37 are composed of, for example, laser type level sensors (that is, high-precision displacement laser sensors), and can detect the material height steplessly. The two material height sensors 36, 37 respectively detect the material height of the metal material 2 heated by the two melting burners 24, 25, respectively, and each detection signal of the material height is given to the control device 13. .

この構成の場合、制御装置１３は、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出信号に基づいて、２個の溶解バーナ２４、２５を各別に駆動制御するように構成されている。具体的には、制御装置１３は、一方の材料高さセンサ３６により一方の溶解バーナ２４側の金属材料２の材料高さが例えば設定された低レベル以下に小さくなったことを検出すると、一方の溶解バーナ２４の加熱出力を低レベルＬに小さくして加熱する。このとき、制御装置１３は、他方の材料高さセンサ３７により他方の溶解バーナ２５側の金属材料２の材料高さが例えば設定された低レベルよりも大きいことを検出しているときには、他方の溶解バーナ２５の加熱出力を通常レベル（即ち、高レベル）に設定したままで加熱する。また、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出レベルが上記した検出レベルと反対の場合には、２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を上記した加熱出力と反対に設定するようになっている。 In this configuration, the control device 13 is configured to individually drive and control the two melting burners 24 and 25 based on the detection signals of the two material height sensors 36 and 37 . Specifically, when one material height sensor 36 detects that the material height of the metal material 2 on the one melting burner 24 side has become smaller than, for example, a set low level, the control device 13 The heating output of the melting burner 24 of is reduced to a low level L to heat. At this time, when the other material height sensor 37 detects that the material height of the metal material 2 on the other melting burner 25 side is higher than, for example, a set low level, the control device 13 Heating is performed while the heating output of the melting burner 25 is set at a normal level (that is, a high level). When the detection levels of the two material height sensors 36 and 37 are opposite to the above detection levels, the heating outputs of the two melting burners 24 and 25 are set opposite to the above heating outputs. It's becoming

また、制御装置１３は、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出レベルが共に例えば低レベル以下に小さくなったことを検出すると、２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を共に低レベルに小さくして加熱する。また反対に、制御装置１３は、２個の材料高さセンサ３６、３７の検出レベルが共に例えば低レベルよりも大きいことを検出しているときには、２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を共に通常レベルに設定して加熱するように構成されている。 Further, when the control device 13 detects that the detection levels of the two material height sensors 36 and 37 have both decreased to below the low level, for example, the heating output of the two melting burners 24 and 25 is reduced to the low level. and heat. Conversely, when the control device 13 detects that the detection levels of the two material height sensors 36, 37 are both greater than, for example, a low level, the heating output of the two melting burners 24, 25 is Both are configured to be set to normal levels for heating.

次に、溶解室４の内部における溶解棚２１周辺部分、即ち、金属材料２を投入通路６内に投入して溶解棚２１上に積載する部分の具体的構成について、図２、図５、図６を参照して説明する。図５は、改善前の構成を示す。図５においては、溶解棚２１の先端部である左端部と、溶解室４の上壁部の右端部の角部２３とを結ぶ線Ｐと、水平線Ｈとがなす角度をθとすると、θ＝６０度となるように、溶解棚２１の先端部の位置が決定されている。尚、角度θを、材料積上角度と称しても良い。この構成の場合、金属材料２としてアルミのインゴット１１を投入し、インゴット１１を溶解棚２１の上、及び、投入通路６内に積み上げ、材料高さが例えば設定された高レベルになるまで投入する。このとき、角部２３周りを複数のインゴット１１が取り囲んでいる。この状態で、２個の溶解バーナ２４、２５によりインゴット１１を加熱して溶解させていく。溶解が進むにつれて材料高さは次第に低下していく。 2, 5, and 5, the specific configuration of the portion around the melting shelf 21 in the melting chamber 4, that is, the portion where the metal material 2 is introduced into the charging passage 6 and loaded on the melting shelf 21. 6 for explanation. FIG. 5 shows the configuration before improvement. In FIG. 5, if the angle formed by the horizontal line H and the line P connecting the left end portion of the melting shelf 21 and the right end corner portion 23 of the upper wall portion of the melting chamber 4 is θ, then θ = 60 degrees, the position of the tip of the melting shelf 21 is determined. Incidentally, the angle θ may be referred to as a material stacking angle. In this configuration, an aluminum ingot 11 is charged as the metal material 2, and the ingot 11 is stacked on the melting shelf 21 and in the charging passage 6 until the height of the material reaches a set high level, for example. . At this time, the corner 23 is surrounded by a plurality of ingots 11 . In this state, the ingot 11 is heated and melted by the two melting burners 24 and 25 . The height of the material gradually decreases as the melting progresses.

すると、角部２３周りに存在していたインゴット１１の位置が下がることで角部２３周りにインゴット１１が接触しない状態になり（即ち、インゴット１１の材料高さが、例えば低レベル程度に小さくなり）、図５に示すように、インゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちる現象が発生する。この場合、投入通路６内を上部の開口部から見ると、バーナの火炎または金属材料２が溶解した溶湯３が露出するようになる。このため、溶解バーナ２４の燃焼ガス等の高温の排気ガスが、投入通路６内の上記溶湯３が露出する部分、即ち、インゴット１１がない空隙部分を通って上昇し、排気口および排気ダクト３４を通って排出される。この場合、排出される排気ガスの温度はかなり高い温度となる。尚、この後、インゴット１１の投入・積み上げが行われ、積み上げられたインゴット１１で投入通路６内が一杯になると、即ち、溶湯３が露出する部分が無くなると、燃焼ガス等の高温の排気ガスは、投入通路６内を通過し難くなると共に、インゴット１１を予備加熱するようになる。このため、排出される排気ガスの温度は低くなる。 As a result, the position of the ingot 11 around the corner 23 is lowered so that the ingot 11 does not come into contact with the corner 23 (that is, the material height of the ingot 11 is reduced to a low level, for example). ), as shown in FIG. In this case, when the inside of the injection passage 6 is viewed from the upper opening, the flame of the burner or the molten metal 3 in which the metal material 2 is melted is exposed. Therefore, high-temperature exhaust gas such as combustion gas from the melting burner 24 rises through the portion where the molten metal 3 is exposed in the input passage 6, that is, the gap portion where the ingot 11 is not present, and rises through the exhaust port and the exhaust duct 34. discharged through the In this case, the temperature of the discharged exhaust gas becomes a considerably high temperature. After that, the ingots 11 are charged and piled up, and when the inside of the feeding passage 6 is filled with the stacked ingots 11, that is, when there is no exposed portion of the molten metal 3, high-temperature exhaust gas such as combustion gas becomes difficult to pass through the charging passage 6 and preheats the ingot 11.例文帳に追加Therefore, the temperature of the discharged exhaust gas is lowered.

このような改善前の構成における排気ガスの温度の変化を、図７の破線ｇ１で示す。そして、θ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）においては、排気ガスの平均温度は、６００℃程度となっている。尚、インゴット１１は、例えば重量が１００ｇ程度で且つ形状が四角すいまたは三角すいのアルミ材で構成されている。四角すいまたは三角すいの１辺の長さ寸法は、２０～３０ｍｍ程度である。また、図２に示すように、投入通路６の下端部の内径寸法ｄ１は、４００ｍｍ程度である。すなわち、インゴット１１の一辺の１３－２０倍の内径寸法を有する。尚、溶解室４において、寸法ｄ２は２２０ｍｍ程度であり（同７－１０倍）、寸法ｄ３は３９０ｍｍ程度である（同１３－２０倍）。 A change in temperature of the exhaust gas in the configuration before such improvement is indicated by a broken line g1 in FIG. In the configuration of θ=60 degrees (that is, the configuration before improvement), the average temperature of the exhaust gas is approximately 600°C. The ingot 11 is, for example, made of an aluminum material having a weight of about 100 g and a shape of a square or triangular pyramid. The length of one side of the square pyramid or triangular pyramid is about 20 to 30 mm. Further, as shown in FIG. 2, the inner diameter dimension d1 of the lower end portion of the input passage 6 is approximately 400 mm. That is, the inner diameter is 13 to 20 times the length of one side of the ingot 11 . In addition, in the melting chamber 4, the dimension d2 is about 220 mm (7 to 10 times the same) and the dimension d3 is about 390 mm (13 to 20 times the same).

さて、本実施形態においては、図６に示すように、溶解棚２１の先端部を延ばすことにより、θが５０度以下となるように構成した。このように構成することにより、インゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちる量を低減できることを、本発明らは確認している。尚、投入通路６及び溶解室４の各部の寸法ｄ１、ｄ２、ｄ３は、上述したθ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）と同じである。 Now, in this embodiment, as shown in FIG. 6, by extending the tip portion of the melting shelf 21, θ is configured to be 50 degrees or less. The present inventors have confirmed that this configuration can reduce the amount of ingots 11 that collapse forward of melting shelf 21 . The dimensions d1, d2, and d3 of each part of the introduction passage 6 and the melting chamber 4 are the same as in the above-described configuration of θ=60 degrees (that is, the configuration before improvement).

ここで、θ＝６０度の構成と、θ＝５０度の構成と、θ＝４０度の構成とについて、インゴット１１の崩れ落ちる量を測定してみた。この場合、例えば１４０ｋｇのインゴット１１を投入通路６内に投入した。θ＝６０度の構成では、３１％、即ち、４３．４ｋｇのインゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちた。 Here, the amount of collapse of the ingot 11 was measured for the configuration of θ=60 degrees, the configuration of θ=50 degrees, and the configuration of θ=40 degrees. In this case, an ingot 11 of 140 kg, for example, was thrown into the feeding passage 6 . In the configuration of θ=60 degrees, 31%, that is, 43.4 kg of the ingot 11 collapsed forward of the melting shelf 21 .

これに対して、θ＝５０度の構成では、２５％、即ち、３５．０ｋｇのインゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちた。従って、θ＝５０度の構成によれば、インゴット１１の崩れ落ちる量を改善前の構成よりも低減できることが分かる。また、θ＝４０度の構成では、３．６％、即ち、５．０ｋｇのインゴット１１が溶解棚２１の前方へ崩れ落ちた。従って、θ＝４０度の構成によれば、インゴット１１の崩れ落ちる量を改善前の構成よりも大幅に低減できることが分かる。 On the other hand, in the case of θ=50 degrees, 25%, that is, 35.0 kg of the ingot 11 collapsed forward of the melting shelf 21 . Therefore, according to the configuration of θ=50 degrees, it can be seen that the amount of collapse of the ingot 11 can be reduced more than the configuration before the improvement. In the case of θ=40 degrees, 3.6%, that is, 5.0 kg of the ingot 11 collapsed forward of the melting shelf 21 . Therefore, according to the configuration of θ=40 degrees, it can be seen that the amount of collapse of the ingot 11 can be greatly reduced compared to the configuration before the improvement.

また、θ＝４０度の構成における排気ガスの温度の変化を、図７の実線ｇ２で示す。そして、θ＝４０度の構成においては、排気ガスの平均温度は、２５０℃程度となっており、改善前の構成よりも大幅に低下させることができた。 Further, the change in the temperature of the exhaust gas in the configuration of θ=40 degrees is indicated by the solid line g2 in FIG. In the configuration of θ=40 degrees, the average temperature of the exhaust gas was about 250° C., which was significantly lower than the configuration before the improvement.

また、θ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）における溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの流量（即ち、消費量）の変化を、図７の破線ｇ３で示す。これに対して、θ＝４０度の構成における溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの流量の変化を、図７の実線ｇ４で示す。本実施形態のθ＝４０度の構成によれば、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を、改善前のθ＝６０度の構成に比べて２０％程度低減できる。 A dashed line g3 in FIG. 7 shows the change in the flow rate (that is, consumption) of the fuel gas of the dissolving burners 24 and 25 in the configuration of θ=60 degrees (that is, the configuration before improvement). On the other hand, the solid line g4 in FIG. 7 shows the change in the fuel gas flow rate of the dissolving burners 24 and 25 in the configuration of .theta.=40 degrees. According to the configuration of θ=40 degrees of this embodiment, the fuel gas consumption of the dissolving burners 24 and 25 can be reduced by about 20% compared to the configuration of θ=60 degrees before the improvement.

この結果、図８に示すように、排気ガスに含まれるＣＯ_２の排出量を、改善前のθ＝６０度の構成に比べて２０％程度低減することができる。図８において、棒グラフｈ１は、θ＝６０度の構成（即ち、改善前の構成）を示す。図８において、棒グラフｈ２は、本実施形態のθ＝４０度の構成（即ち、改善後の構成）を示す。 As a result, as shown in FIG. 8, the emission amount of CO ₂ contained in the exhaust gas can be reduced by about 20% compared to the configuration of θ=60 degrees before the improvement. In FIG. 8, the bar graph h1 shows the configuration with θ=60 degrees (that is, the configuration before improvement). In FIG. 8, bar graph h2 shows the configuration of θ=40 degrees of this embodiment (that is, the configuration after improvement).

このような構成の本実施形態においては、溶解棚２１の先端部と溶解室４の上壁部の角部２３とを結ぶ線Ｐと、水平線Ｈとがなす角度をθとしたときに、角度θが５０度以下となるように構成した。この構成によれば、図６に示すように、溶解棚２１の前方へインゴット１１が崩れ落ちる量を改善前の構成（即ち、角度θが６０度の構成）よりも低減できることがわかる。これにより、溶湯３の露出が少なくなることから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度が低くなり、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を低減することができる。 In this embodiment having such a configuration, when the angle formed by the line P connecting the tip of the melting shelf 21 and the corner 23 of the upper wall of the melting chamber 4 and the horizontal line H is θ, the angle It was configured so that θ was 50 degrees or less. According to this configuration, as shown in FIG. 6, the amount of the ingot 11 falling forward of the melting shelf 21 can be reduced more than the configuration before the improvement (that is, the configuration in which the angle θ is 60 degrees). As a result, since the exposure of the molten metal 3 is reduced, the average temperature of the exhaust gas discharged from the melting chamber 4 is lowered, and the fuel gas consumption of the melting burners 24 and 25 can be reduced.

特に、本実施形態において、角度θを４０度に設定した構成では、溶解棚２１の前方へインゴット１１が崩れ落ちる量を改善前の構成よりも大幅に低減できる。この構成の場合、排気ガスの平均温度が２５０℃程度となり、改善前の構成の排気ガスの平均温度６００℃程度よりも大幅に低下させることができ、更に、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を改善前の構成よりも２０％程度低減できることを確認した。 In particular, in the configuration in which the angle θ is set to 40 degrees in the present embodiment, the amount of the ingots 11 falling forward of the melting shelf 21 can be greatly reduced compared to the configuration before the improvement. In the case of this configuration, the average temperature of the exhaust gas is about 250° C., which can be significantly lower than the average temperature of the exhaust gas of about 600° C. in the configuration before the improvement. It was confirmed that the consumption can be reduced by about 20% compared to the configuration before improvement.

また、上記実施形態では、投入通路６内に投入された金属材料２の材料高さを検出する高さ検出部として材料高さセンサ３６、３７を設け、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御するように構成した。この構成によれば、材料高さが低下して溶湯３が露出可能性が高くなったときに、溶解バーナ２４、２５の加熱出力を低下させることが可能となるから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度を低くすることができ、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を低減することができる。 In the above-described embodiment, the material height sensors 36 and 37 are provided as height detection units for detecting the material height of the metal material 2 thrown into the introduction passage 6, and the material height sensors 36 and 37 detect The heating output of the melting burners 24, 25 is controlled based on the material height. According to this configuration, when the height of the material decreases and the possibility of exposure of the molten metal 3 increases, the heating output of the melting burners 24 and 25 can be reduced, so that the melting chamber 4 is exhausted. The average temperature of the exhaust gas can be lowered, and the fuel gas consumption of the dissolving burners 24 and 25 can be reduced.

また、上記実施形態では、２個の材料高さセンサ３６、３７によって、２個の溶解バーナ２４、２５がそれぞれ加熱する金属材料の材料高さを検出し、２個の材料高さセンサ３６、３７により検出された２つの材料高さに基づいて２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を各別に制御するように構成した。この構成によれば、溶解バーナ２４、２５のうちの、材料高さが低下して溶湯３が露出可能性が高くなった側の溶解バーナ２４、２５の加熱出力だけを低下させることが可能となるから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度を低くすることができながら、金属材料２の溶解を速やかに行なうことが可能となり、きめ細かい制御を実現することができる。 Further, in the above embodiment, the two material height sensors 36 and 37 detect the material height of the metal materials heated by the two melting burners 24 and 25, respectively. Based on the two material heights detected by 37, the heating power of the two melting burners 24, 25 is configured to be controlled separately. According to this configuration, it is possible to reduce the heating output of only the melting burners 24 and 25 of the melting burners 24 and 25 on the side where the material height is lowered and the possibility of the molten metal 3 being exposed is high. As a result, the average temperature of the exhaust gas discharged from the melting chamber 4 can be lowered, and the metal material 2 can be rapidly melted, thereby realizing fine control.

また、上記実施形態では、溶解室４から排気される排気ガスの温度を検出するガス温度センサ３５を備え、ガス温度センサ３５により検出された排気ガスの温度に基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御するように構成した。この構成によれば、排気ガスの温度が高くなったときに、溶解バーナ２４、２５の加熱出力を低下させることが可能となるから、溶解室４から排気される排気ガスの平均温度を低くすることができ、溶解バーナ２４、２５の燃料ガスの消費量を低減することができる。 Further, in the above embodiment, the gas temperature sensor 35 for detecting the temperature of the exhaust gas discharged from the melting chamber 4 is provided, and the melting burners 24 and 25 are heated based on the temperature of the exhaust gas detected by the gas temperature sensor 35. Configured to control the output. With this configuration, the heating output of the melting burners 24 and 25 can be reduced when the temperature of the exhaust gas rises, so the average temperature of the exhaust gas discharged from the melting chamber 4 can be lowered. and the fuel gas consumption of the dissolving burners 24 and 25 can be reduced.

（第２実施形態）
図９及び図１０は、第２実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には、同一符号を付している。第１実施形態では、図１に示すように、溶解室４と保持室５を一直線状に配置したが、これに代えて、第２実施形態では、図１０に示すように、溶解室４内での溶湯３の流れる方向に対して例えば直角に曲がる側に、保持室５を配置した。 (Second embodiment)
9 and 10 show a second embodiment. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same structure as 1st Embodiment. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the melting chamber 4 and the holding chamber 5 are arranged in a straight line, but in the second embodiment, as shown in FIG. The holding chamber 5 is arranged on the side that bends, for example, at a right angle to the direction in which the molten metal 3 flows.

具体的には、図９に示すように、溶解室４の左端部を閉塞し、溶解室４の内底部における溶湯流路部２２に、溶湯貯留部４１を設けた。そして、図１０に示すように、溶解室４の図１０中の左側壁部に連結するように保持室５を配設している。更に、溶解室４と保持室５を仕切る仕切壁部４２に例えば矩形状の連通孔４３を設け、溶解室４の溶湯貯留部４１に貯留された溶湯３を上記連通孔４３を通して保持室５内へ流すように構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 9 , the left end of the melting chamber 4 was closed, and a molten metal storage portion 41 was provided in the molten metal flow path portion 22 at the inner bottom portion of the melting chamber 4 . 10, the holding chamber 5 is arranged so as to be connected to the left side wall portion of the melting chamber 4 in FIG. Further, a partition wall portion 42 separating the melting chamber 4 and the holding chamber 5 is provided with, for example, a rectangular communication hole 43 , and the molten metal 3 stored in the molten metal storage portion 41 of the melting chamber 4 flows through the communication hole 43 into the holding chamber 5 . configured to flow to

上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じ構成となっている。従って、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、第２実施形態によれば、溶解室４の図１０中の左側壁側に保持室５を配設したので、溶解室４の図９中の左側壁部に、開口及びこの開口を塞ぐ蓋部材を設けることが可能となる。この構成によれば、上記開口を介して、溶解室４の内部、特には、溶解棚２１周辺部の掃除が容易になる。 The configuration of the second embodiment other than that described above is the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment as well, substantially the same effects as in the first embodiment can be obtained. In particular, according to the second embodiment, since the holding chamber 5 is arranged on the left side wall of the melting chamber 4 in FIG. 10, the left side wall of the melting chamber 4 in FIG. A lid member can be provided. According to this configuration, it becomes easy to clean the inside of the melting chamber 4, especially the surrounding area of the melting shelf 21, through the opening.

尚、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する際に、溶解バーナ２４、２５の各加熱出力を通常レベルまたは低レベルＬに切り替えるように構成したが、これに限られるものではなく、通常レベルまたは停止に切り替えるように構成しても良いし、３段階以上に切り替えるように構成しても良い。 In each of the above embodiments, when controlling the heating output of the melting burners 24 and 25 based on the material height detected by the material height sensors 36 and 37, each heating output of the melting burners 24 and 25 is normally Although it is configured to switch to level or low level L, it is not limited to this, and may be configured to switch to normal level or stop, or may be configured to switch to three or more levels.

また、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７として、レーザ式センサを用いるように構成したが、これに限られるものではなく、例えば透過型または反射型光センサを複数設けるように構成しても良い。また、上記各実施形態では、バーナ２４、２５、２６、２７として、直火式のバーナを用いたが、これに限られるものではなく、電気式のバーナを用いても良い。 In each of the above-described embodiments, the material height sensors 36 and 37 are configured to use laser sensors, but the present invention is not limited to this. You can Further, in each of the above-described embodiments, the burners 24, 25, 26, and 27 are direct-fired burners, but the present invention is not limited to this, and electric burners may be used.

また、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する際に、材料高さセンサ３６、３７の各検出出力に応じて、対応する溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御するように構成したが、これに代えて、２個の材料高さセンサ３６、３７により検出された２つの材料高さの平均値に基づいて前記２個の溶解バーナ２４、２５の加熱出力を一体に制御するように構成さしても良い。 Further, in each of the above embodiments, when controlling the heating output of the melting burners 24 and 25 based on the material height detected by the material height sensors 36 and 37, each detection output of the material height sensors 36 and 37 instead of controlling the heating output of the corresponding melting burners 24, 25 in response to the average value of the two material heights detected by the two material height sensors 36, 37 The heating outputs of the two melting burners 24 and 25 may be integrally controlled based on the above.

また、上記各実施形態では、材料高さセンサ３６、３７により検出された材料高さに基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する機能と、ガス温度センサ３５により検出された排気ガスの温度に基づいて溶解バーナ２４、２５の加熱出力を制御する機能とを組み込むように構成したが、いずれか一方の機能だけを組み込むように構成しても良いし、両機能を組み込まないように構成しても良い。また、上記各実施形態では、溶解室４に酸化物分離バーナ２６を設けたが、酸化物分離バーナ２６は必要に応じて設ければよく、酸化物分離バーナ２６を設けないように構成しても良い。 Further, in each of the above embodiments, the function of controlling the heating output of the melting burners 24, 25 based on the material height detected by the material height sensors 36, 37 and the exhaust gas detected by the gas temperature sensor 35 Although the function of controlling the heating output of the melting burners 24 and 25 based on the temperature is incorporated, it may be constructed such that only one of the functions is incorporated, or both functions are not incorporated. You can Further, in each of the above-described embodiments, the oxide separation burner 26 is provided in the melting chamber 4, but the oxide separation burner 26 may be provided as required, and the oxide separation burner 26 is not provided. Also good.

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations, including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.

図面中、１は溶解保持炉、２は金属材料、３は溶湯、４は溶解室、５は保持室、６は投入通路、９は新材供給部、１０はリターン材供給部、１３は制御装置、２１は溶解棚、２２は溶湯流路部、２３は角部、２４は溶解バーナ、２５は溶解バーナ、２６は酸化物分離バーナ、２７は保持バーナ、２８は溶湯温度センサ、２９は溶湯供給装置、３０は鋳造機、３１は溶湯レベルセンサ、３３は排気口、３４は排気ダクト、３５はガス温度センサ、３６は材料高さセンサ、３７は材料高さセンサ、４０は温度センサである。 In the drawings, 1 is a melting and holding furnace, 2 is a metal material, 3 is a molten metal, 4 is a melting chamber, 5 is a holding chamber, 6 is an introduction passage, 9 is a new material supply section, 10 is a return material supply section, and 13 is a control. Device, 21 melting shelf, 22 molten metal flow path, 23 corner, 24 melting burner, 25 melting burner, 26 oxide separating burner, 27 holding burner, 28 molten metal temperature sensor, 29 molten metal 30 is a casting machine, 31 is a molten metal level sensor, 33 is an exhaust port, 34 is an exhaust duct, 35 is a gas temperature sensor, 36 is a material height sensor, 37 is a material height sensor, and 40 is a temperature sensor. .

Claims

a melting chamber (4) in which the charged metal material (2) is melted by the first heating units (24, 25) to form a molten metal (3);
a holding chamber (5) communicating with the melting chamber, in which the molten metal flowing from the melting chamber is adjusted to a predetermined temperature by a second heating unit (27) and held;
a charging passage (6) provided at one end of the melting chamber so as to extend upward and having an opening (7) at the upper end for charging the metal material;
a melting shelf (21) provided in a lower portion of the input passage in the inner bottom portion of the melting chamber and for stacking the metal material;
a corner portion (23) provided at an end portion of the upper wall portion of the melting chamber so as to face the lower end portion of the introduction passage ;
a molten metal flow path portion (22) provided in a portion of the inner bottom of the melting chamber that follows the melting shelf;
with
When the angle formed by the horizontal line and the line connecting the upper end of the step formed between the melting shelf and the molten metal flow path and the corner of the upper wall of the melting chamber is θ, the above A melting and holding furnace configured so that the angle θ is 50 degrees or less.

2. The melting and holding furnace according to claim 1, wherein said angle .theta. is 40 degrees or less.