JP7172263B2 - Melting equipment - Google Patents
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Description
この発明は、溶解装置に関し、特に、溶解原料が挿入される加熱コイル部を備える溶解装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a melting apparatus, and more particularly to a melting apparatus provided with a heating coil portion into which raw material to be melted is inserted.
従来、溶解原料が挿入される加熱コイル部を備える溶解装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, there has been known a melting apparatus provided with a heating coil portion into which raw material to be melted is inserted (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、アルミニウムのインゴットが挿入されるとともに溶解される溶解炉を備える溶解装置が開示されている。具体的には、溶解炉は、耐火材料製で筒形状の炉体と、炉体の上方側に配置される冷材投入ガイドとを含む。炉体の外周側には、炉体に挿入されたアルミニウムのインゴットを加熱して溶解するための誘導コイルが設けられている。また、冷材投入ガイドは、アルミニウムのインゴットを溶解炉(炉体)の内部に案内するために設けられている。また、筒形状の溶解炉の底部には、溶解したアルミニウムを流出させる流出口が設けられている。 The aforementioned Patent Document 1 discloses a melting apparatus comprising a melting furnace into which an aluminum ingot is inserted and melted. Specifically, the melting furnace includes a cylindrical furnace body made of a refractory material and a cold material charging guide disposed above the furnace body. An induction coil for heating and melting an aluminum ingot inserted into the furnace body is provided on the outer peripheral side of the furnace body. Also, the cold material charging guide is provided to guide the aluminum ingot into the melting furnace (furnace body). In addition, an outflow port is provided at the bottom of the cylindrical melting furnace through which the melted aluminum flows out.
また、上記溶解装置では、炉体の内部のインゴットが溶解することにより、インゴットの上端部が、溶解炉に設けられる誘導コイルの中心軸線方向の中央の位置に到達した際に、現在溶解されているインゴットの後に溶解するアルミニウムのインゴット(以下、次回溶解するインゴット)を冷材投入ガイドを介して炉体内に挿入するように構成されている。すなわち、次回溶解するインゴットは、現在溶解されているインゴットが溶解して所定の大きさまで小さくなってから挿入される。これにより、次回溶解するアルミニウムのインゴットは、冷材投入ガイドを介して炉体内に挿入されてすぐに、最も溶解効率の高い位置(誘導コイルの中心軸線方向の中央の位置)まで挿入されるので、冷たい状態で冷材投入ガイド内に配置(保持)されることがない。その結果、流出口がつまって溶解したインゴットが流出口から流出されず、溶解したインゴットが炉体内で飛散した場合でも、次回溶解するインゴットは冷たくないので(加熱されているので)、次回溶解するインゴットに飛散したインゴットが付着しても、付着したインゴットはすぐに溶解される。 In addition, in the above-described melting apparatus, when the ingot inside the furnace body is melted, the upper end of the ingot reaches the central position in the central axis direction of the induction coil provided in the melting furnace. It is configured such that an aluminum ingot to be melted after the ingot being melted (hereinafter referred to as an ingot to be melted next time) is inserted into the furnace body through a cold material charging guide. That is, the next ingot to be melted is inserted after the currently melted ingot is melted and reduced to a predetermined size. As a result, the aluminum ingot to be melted next time is inserted into the furnace through the cold material feeding guide and immediately inserted to the position where the melting efficiency is highest (center position in the direction of the center axis of the induction coil). , is not placed (held) in the cold material input guide in a cold state. As a result, even if the melted ingot does not flow out from the outlet because the outlet is clogged and the melted ingot scatters in the furnace, the ingot to be melted next time is not cold (because it is heated), so it can be melted next time. Even if the scattered ingot adheres to the ingot, the adhered ingot is immediately melted.
しかしながら、上記特許文献1に記載される溶解装置では、現在溶解されているインゴットが溶解して所定の大きさまで小さくなってから、次回溶解するインゴットが投入されるので、次回溶解するインゴットが投入された瞬間に、誘導コイルによる誘導加熱の負荷(加熱対象のインゴットの大きさ)が急激に大きくなるように変化するという不都合がある。このため、誘導コイルによる誘導加熱の制御が不安定になり、インゴットを連続して安定的に溶解することが困難になるという問題点がある。 However, in the melting apparatus described in Patent Document 1, the ingot to be melted next time is loaded after the currently melted ingot is melted and reduced to a predetermined size, so the ingot to be melted next time is loaded. Inconveniently, the load of the induction heating by the induction coil (the size of the ingot to be heated) suddenly increases at the instant of time. Therefore, there is a problem that the control of the induction heating by the induction coil becomes unstable, making it difficult to continuously and stably melt the ingots.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、現在溶解されている溶解原料と現在溶解されている溶解原料の後に溶解する溶解原料とを、安定的に連続して溶解することが可能な溶解装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a method for dissolving a currently dissolved raw material and a molten raw material to be dissolved after the currently melted raw material. To provide a dissolving apparatus capable of stably and continuously dissolving .
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による溶解装置は、第1溶解原料が挿入される加熱コイル部と、溶解された第1溶解原料が流通して落下する貫通孔を含み、加熱コイル部の下端よりも上方の位置において第1溶解原料の下端を下方から支持する支持部と、第1溶解原料が溶解された後に溶解される第2溶解原料が第1溶解原料に接触するように積層された状態で、第2溶解原料が加熱コイル部に挿入されるようにガイドするガイド部と、を備え、支持部は、加熱コイル部の下端から、鉛直方向における加熱コイル部の長さの18%以上の長さ分、上方の位置において、第1溶解原料の下端を支持する原料支持面部を含み、貫通孔の下端は、加熱コイル部の下端よりも下方に配置されている。 In order to achieve the above object, a melting apparatus according to one aspect of the present invention includes a heating coil section into which a first raw material to be melted is inserted, a through hole through which the first melted raw material flows and falls, A support part that supports the lower end of the first molten raw material from below at a position above the lower end of the heating coil, and a second molten raw material that is melted after the first molten raw material is melted are in contact with the first molten raw material. a guide part for guiding the second molten raw material to be inserted into the heating coil part in a state in which the second molten raw material is stacked in the above-described manner, and the support part extends the length of the heating coil part in the vertical direction from the lower end of the heating coil part. It includes a raw material support surface portion that supports the lower end of the first molten raw material at an upper position by 18% or more of the height, and the lower end of the through hole is arranged below the lower end of the heating coil portion .
この発明の一の局面による溶解装置では、上記のように、支持部は、加熱コイル部の下端よりも上方の位置において、第1溶解原料の下端を下方から支持する。これにより、第1溶解原料の下端が加熱コイル部の下端よりも上方の位置に配置されるので、第1溶解原料の下端および下端の近傍の部分に加熱コイル部からの磁束が十分に到達する。その結果、第1溶解原料の下端および下端の近傍の部分を迅速に溶解することができるので、第1溶解原料の下端の溶け残りによって貫通孔が詰まるのを抑制することができる。これにより、第1溶解原料を貫通孔からスムーズに流出させることができるとともに、第1溶解原料が飛散するのを抑制することができる。その結果、飛散した第1溶解原料が第2溶解原料に付着するのを抑制することができる。ここで、第2溶解原料が第1溶解原料に接触するように積層された状態で第2溶解原料を加熱コイル部に挿入した場合、第2溶解原料に加熱コイル部からの磁束が届かず、第2溶解原料が冷えた状態になっている場合がある。しかし、この場合でも、第1溶解原料の飛散が抑制されることにより、飛散した第1溶解原料が第2溶解原料に付着するのが抑制されるので、第2溶解原料の移動が飛散した第1溶解原料により妨げられるのを抑制することができる。これにより、第2溶解原料が挿入された時点で第2溶解原料を加熱された状態にするために、第1溶解原料が溶解して所定の大きさまで小さくなってから第2溶解原料を挿入するようにタイミングを制御する必要がない。すなわち、第1溶解原料が溶解されて所定の大きさまで小さくなる前に、ガイド部を用いて第2溶解原料を第1溶解原料に積層させるとともに加熱コイル部に挿入する場合でも、第2溶解原料をスムーズに加熱コイル部に挿入することができる。その結果、加熱コイル部によって加熱される加熱対象の大きさを略一定にすることができる。これにより、加熱コイル部にかかる負荷を略一定にすることができる。これらの結果、第1溶解原料と第2溶解原料とを、安定的に連続して溶解することができる。 In the melting apparatus according to one aspect of the present invention, as described above, the support section supports the lower end of the first molten raw material from below at a position above the lower end of the heating coil section. As a result, the lower end of the first molten raw material is positioned above the lower end of the heating coil portion, so that the magnetic flux from the heating coil portion sufficiently reaches the lower end of the first molten raw material and portions in the vicinity of the lower end. . As a result, the lower end of the first molten raw material and the portion in the vicinity of the lower end can be rapidly melted, so that clogging of the through-holes by the unmelted residue at the lower end of the first molten raw material can be suppressed. As a result, the first molten raw material can be smoothly discharged from the through hole, and the scattering of the first molten raw material can be suppressed. As a result, it is possible to prevent the scattered first molten raw material from adhering to the second molten raw material. Here, when the second molten raw material is inserted into the heating coil in a state where the second molten raw material is stacked so as to be in contact with the first molten raw material, the magnetic flux from the heating coil does not reach the second molten raw material, The second melted raw material may be in a cold state. However, even in this case, since scattering of the first molten raw material is suppressed, adhesion of the scattered first molten raw material to the second molten raw material is suppressed. 1 can be suppressed from being hindered by the melted raw material. Thus, in order to bring the second molten raw material into a heated state when the second molten raw material is inserted, the second molten raw material is inserted after the first molten raw material melts and becomes smaller to a predetermined size. You don't have to control the timing like this. That is, even when the second molten raw material is stacked on the first molten raw material using the guide portion and inserted into the heating coil portion before the first molten raw material is melted and reduced to a predetermined size, the second molten raw material can be smoothly inserted into the heating coil. As a result, the size of the object to be heated by the heating coil can be made substantially constant. Thereby, the load applied to the heating coil portion can be made substantially constant. As a result, the first molten raw material and the second molten raw material can be stably and continuously melted.
上記一の局面による溶解装置において、好ましくは、加熱コイル部が巻回され、第1溶解原料が挿入されるとともにガイド部が取り付けられる溶解炉をさらに備え、溶解炉および支持部は、互いに別個に設けられている。このように構成すれば、溶解炉および支持部の各々を個別に交換することができるので、溶解炉および支持部の各々の交換作業を容易化することができる。また、支持部を交換することによって、支持部の大きさ(高さ)を変更することができるので、第1溶解原料の溶解の特性(溶解速度など)を容易に調整することができる。 The melting apparatus according to the above aspect preferably further comprises a melting furnace around which the heating coil portion is wound, into which the first raw material to be melted is inserted, and to which the guide portion is attached, wherein the melting furnace and the support portion are separated from each other. is provided. With this configuration, each of the melting furnace and the support can be replaced individually, thereby facilitating the replacement work of each of the melting furnace and the support. In addition, since the size (height) of the support portion can be changed by exchanging the support portion, the melting characteristics (dissolution rate, etc.) of the first melting raw material can be easily adjusted.
この場合、好ましくは、支持部は、溶解炉の内周面に取り囲まれるように設けられている。このように構成すれば、溶解炉の内周面によって支持部の移動が規制されるので、支持部の位置がずれるのを抑制することができる。 In this case, preferably, the supporting portion is provided so as to be surrounded by the inner peripheral surface of the melting furnace. With this configuration, the movement of the supporting portion is restricted by the inner peripheral surface of the melting furnace, so that it is possible to suppress the position of the supporting portion from being displaced.
上記一の局面による溶解装置において、好ましくは、支持部およびガイド部の各々は、非磁性体により構成されている。このように構成すれば、加熱コイル部からの磁束が、支持部およびガイド部により影響を受けるのを抑制することができるので、第1溶解原料を加熱コイル部により安定的に溶解することができる。 In the dissolving device according to the above aspect, each of the support portion and the guide portion is preferably made of a non-magnetic material. With this configuration, the magnetic flux from the heating coil can be suppressed from being affected by the support and the guide, so that the first melting raw material can be stably melted by the heating coil. .
上記一の局面による溶解装置において、好ましくは、加熱コイル部に対して電力を供給する高周波電源と、高周波電源の動作を制御する制御装置と、をさらに備え、高周波電源から加熱コイル部に供給される電力が略一定に設定された状態で、予め設定された第1溶解原料の溶解量と高周波電源からの電力の供給量との関係に基づいて、加熱コイル部による第1溶解原料の溶解時間を決定するように構成されており、制御装置は、決定された第1溶解時間だけ溶解原料の溶解を実行するように高周波電源を制御するように構成されている。このように構成すれば、重量センサ等により溶解量を検出することなく、第1溶解原料を必要な量だけ溶解することができる。その結果、第1溶解原料を溶解するための部品点数を低減することができる。また、溶解量に基づいて高周波電源の電力を制御(フィードバック制御)する場合に比べて、第1溶解原料を溶解するための制御を簡易化することができる。 The melting apparatus according to the above aspect preferably further includes a high-frequency power source that supplies power to the heating coil, and a control device that controls the operation of the high-frequency power source. In a state where the power is set substantially constant, the melting time of the first melting raw material by the heating coil unit is determined based on the preset relationship between the amount of the first melting raw material to be melted and the amount of power supplied from the high-frequency power source. and the controller is configured to control the high-frequency power source to melt the raw material for the determined first melting time . With this configuration, the required amount of the first melting raw material can be dissolved without detecting the amount of melting by a weight sensor or the like. As a result, the number of parts for melting the first melting raw material can be reduced. Moreover, the control for melting the first raw material can be simplified compared to the case where the power of the high-frequency power source is controlled (feedback control) based on the melting amount.
また、高周波電源からの電力の供給量が略一定であるので、電力の供給量が変動する場合に比べて、第1溶解原料の溶解時間を決定する制御の負荷を軽減することができる。また、ユーザが手動で溶解時間を算出(決定)する場合に比べて、正確かつ速やかに溶解時間を算出することができる。 In addition, since the amount of power supplied from the high-frequency power source is substantially constant, the control load for determining the melting time of the first melting raw material can be reduced compared to the case where the amount of power supplied fluctuates. Moreover, the dissolution time can be calculated more accurately and quickly than when the user manually calculates (determines) the dissolution time.
上記一の局面による溶解装置において、好ましくは、平面視において、原料支持面部は、第1溶解原料の下端の中央部を支持するように構成されている。ここで、第1溶解原料を加熱コイル部の磁束によって加熱する場合、表皮効果によって第1溶解原料の表面が主に加熱される。その結果、第1溶解原料の外表面から溶解が始まり、溶解原料の中央部は、比較的遅い段階で溶解される。つまり、第1溶解原料の外表面から徐々に中心に向かって溶解が進む。さらに、第1溶解原料の下端(角部)に磁束が集中するので、下端側の溶解の進行の度合いが速い。その結果、第1溶解原料は下方に向かって先細る形状となる。そこで、原料支持面部を第1溶解原料の下端の中央部を支持するように構成することによって、第1溶解原料の先細った先端(下端)側を安定した状態で支持することができる。 In the melting apparatus according to the above aspect, the raw material support surface portion is preferably configured to support the central portion of the lower end of the first raw material to be melted in plan view. Here, when the first molten raw material is heated by the magnetic flux of the heating coil, the surface of the first molten raw material is mainly heated by the skin effect. As a result, melting starts from the outer surface of the first raw material to be melted, and the central portion of the raw material to be melted is melted at a relatively late stage. That is, the melting progresses gradually from the outer surface of the first raw material toward the center. Furthermore, since the magnetic flux concentrates on the lower end (corner) of the first raw material to be melted, the rate of progress of melting on the lower end side is rapid. As a result, the first molten raw material has a shape that tapers downward. Therefore, by configuring the raw material support surface portion to support the central portion of the lower end of the first molten raw material, the tapered tip (lower end) side of the first molten raw material can be supported in a stable state.
この場合、好ましくは、貫通孔は、複数設けられており、原料支持面部は、支持部における複数の貫通孔の間の部分により構成されている。このように構成すれば、原料支持面部に隣り合うように複数の貫通孔が設けられる。そして、第1溶解原料から溶解した第1溶解原料は、先細った形状の第1溶解原料の先端側(原料支持面部に接触する部分)に向かって流れるので、溶解された第1溶解原料を、原料支持面部に隣り合う複数の貫通孔からよりスムーズに落下させることができる。 In this case, preferably, a plurality of through-holes are provided, and the raw material support surface portion is formed by a portion between the plurality of through-holes in the support portion. According to this structure, a plurality of through holes are provided so as to be adjacent to the raw material supporting surface portion. Since the first molten raw material melted from the first molten raw material flows toward the tip end side of the tapered first molten raw material (the portion in contact with the raw material supporting surface portion), the first molten raw material thus melted flows. , the raw material can be dropped more smoothly from the plurality of through-holes adjacent to the raw material supporting surface portion.
本発明によれば、上記のように、現在溶解されている溶解原料と現在溶解されている溶解原料の後に溶解する溶解原料とを、安定的に連続して溶解することができる。 According to the present invention, as described above, the raw material that is currently being dissolved and the raw material that is to be dissolved after the raw material that is currently being dissolved can be stably and continuously melted.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1~図9を参照して、第1実施形態による溶解装置100の構成について説明する。
[First embodiment]
The configuration of the
(溶解装置の構成)
図1に示すように、溶解装置100は、高周波電源盤1を備えている。高周波電源盤1は、後述する加熱コイル部11に、高周波(たとえば、10kHz)の交流電力を供給するように構成されている。なお、高周波電源盤1は、特許請求の範囲の「高周波電源」の一例である。また、図1は、概略図であり、説明に不要な部材は図示を省略している。
(Configuration of dissolving device)
As shown in FIG. 1, the
高周波電源盤1には、交流電源101から交流電力が供給されている。また、高周波電源盤1は、交流電源101からの交流電力を直流電力に変換する整流部1aを含む。また、高周波電源盤1は、整流部1aによって変換された直流電力を平滑する平滑部1bを含む。また、高周波電源盤1は、平滑部1bによって平滑された直流電力を交流電力に変換するインバータ部1cを含む。
AC power is supplied from an
また、溶解装置100は、後述する加熱コイル部11が設けられる加熱部10が設けられている。加熱部10は、高周波電源盤1に隣接するように設けられている。
Further, the
溶解装置100の加熱部10には、溶解原料200が挿入される加熱コイル部11が設けられている。なお、溶解原料200は、非磁性材料からなる。たとえば、溶解原料200は、アルミニウム、亜鉛、銅などからなる。また、溶解原料200は、インゴット(精製された金属が一塊にされたもの)として構成されている。また、溶解原料200は、略角柱形状(略直方体形状)を有する。また、溶解原料200は、溶解原料200が延びる方向(Z方向)から見て、略直方形状を有する。なお、溶解原料200は、特許請求の範囲の「第1溶解原料」の一例である。
A
加熱コイル部11は、誘導加熱式の加熱コイル部11である。つまり、高周波電源盤1から供給される交流電力により、加熱コイル部11から磁束(磁界)が発生する。そして、この磁束により、加熱コイル部11の内部に挿入された溶解原料200の表面近傍に高密度の渦電流が発生(表皮効果)する。そして、この渦電流のジュール熱によって、溶解原料200の表面が加熱される。
The
また、溶解装置100は、加熱部10に設けられる溶解炉11aを備える。溶解炉11aには、加熱コイル部11が巻回されているとともに、溶解原料200が挿入されている。
The
また、後述する貫通孔22を流通して落下した溶解された溶解原料200は、保持炉102に保持される。高周波電源盤1をオンすることにより、溶解原料200の溶解が開始されるとともに保持炉102に溶解された溶解原料200が貯められる。そして、必要な量の溶解原料200が得られた瞬間に高周波電源盤1をオフすることにより、溶解原料200の溶解が停止される。
Further, the melted
溶解装置100は、加熱コイル部11の下方側に配置され、溶解原料200の下端200aを下方から支持する支持部20を備えている。支持部20は、加熱コイル部11の下端11bよりも上方の位置において、溶解原料200の下端200aを下方から支持する。具体的には、支持部20は、加熱コイル部11の下端11bよりも上方(Z1方向側)の位置において、溶解原料200の下端200aを支持する原料支持面部21を含む。
The
詳細には、原料支持面部21は、加熱コイル部11の下端11bから、鉛直方向における加熱コイル部11の長さL11の18%以上の長さL12分、上方に配置されている。より好ましくは、原料支持面部21は、加熱コイル部11の下端11bから、加熱コイル部11の長さL11の25%以上の長さL12分、上方に配置されている。これにより、溶解原料200の下端200aが原料支持面部21により位置決めされるので、溶解原料200の下端200aは、加熱コイル部11の下端11bから、距離L12分、上方の位置に配置される。
Specifically, the raw material supporting
ここで、第1実施形態では、溶解炉11aおよび支持部20は、互いに別個に設けられている。具体的には、支持部20は、溶解炉11aの内部に挿入されている。すなわち、支持部20は、溶解炉11aの内周面11cに取り囲まれるように設けられている。詳細には、支持部20の全体は、溶解炉11aの下端部11dの近傍の内周面11cに取り囲まれている。
Here, in the first embodiment, the
溶解装置100は、ガイド部30を備える。ガイド部30は、溶解炉11aに取り付けられている。ガイド部30は、溶解原料200が溶解された後に溶解される溶解原料201が溶解原料200に接触するように積層された状態で、溶解原料201が加熱コイル部11(溶解炉11a)に挿入されるようにガイドする。具体的には、ガイド部30は、筒形状を有している。ガイド部30に挿入された溶解原料201は、ガイド部30の内周面31によって、斜めに傾かないように動き(傾斜)が規制されている。そして、溶解原料200の溶解が進むにつれて、ガイド部30によって垂直に保持された溶解原料201は、垂直に保持されたまま、ガイド部30によって溶解炉11aの内部に挿入されるようにガイドされる。なお、溶解原料201は、溶解原料200の上端面200bに載置されながら、ガイド部30によって溶解炉11aの内部に挿入される。また、溶解原料201は、特許請求の範囲の「第2溶解原料」の一例である。
The
なお、溶解原料201を溶解原料200の上端面200bに載置するタイミングは、溶解原料201の載置にともなって加熱コイル部11にかかる負荷が急激に変動しなければ、溶解原料200の溶解が開始する前であっても、開始した後であってもよい。これにより、加熱コイル部11にかかる負荷の変動を抑制しながら、溶解原料200および溶解原料201を連続的に溶解することが可能である。また、複雑な制御によって、溶解原料201を投入するタイミングを調整する場合に比べて、制御負荷を軽減することが可能である。
As for the timing of placing the raw material to be melted 201 on the
また、支持部20およびガイド部30の各々は、非磁性体により構成されている。具体的には、支持部20およびガイド部30は、非磁性体で、かつ、加熱コイル部11により誘導加熱されない材質により形成されている。たとえば、支持部20およびガイド部30は、耐火レンガ、耐熱樹脂、および、セラミックなどにより構成されている。なお、ガイド部30は、溶解原料200(201)に比べて、機械的強度が高く、耐熱性が高い素材により形成されていることが望ましい。
Each of the
図2~図4に示すように、支持部20は、溶解原料200の形状に沿った形状(略直方体形状)を有する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
また、第1実施形態では、図2に示すように、平面視において、原料支持面部21は、溶解原料200の下端200aの中央部C(図8参照)を支持するように構成されている。具体的には、支持部20の原料支持面部21の近傍には、溶解された溶解原料200が流通して落下する貫通孔22が設けられている。貫通孔22は、鉛直方向(Z方向)に延びている。また、貫通孔22は、複数(第1実施形態では、2個)設けられている。そして、原料支持面部21は、支持部20における複数(2つ)の貫通孔22の間の部分(貫通孔22aと貫通孔22bとの間の部分)により構成されている。詳細には、溶解される前の溶解原料200は、支持部20の上面の貫通孔22以外の部分に支持される。また、溶解原料200の溶解が進むにつれて、溶解原料200は下方に先細る形状(図8参照)になる。そして、この先細った状態の溶解原料200の先端側が、複数(2つ)の貫通孔22の間の部分により構成されている原料支持面部21により支持される。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the raw material supporting
また、図3に示すように、平面視において、貫通孔22は、略円形状を有している。そして、貫通孔22の直径rは、複数の貫通孔22が隣り合う方向(X方向)における原料支持面部21の幅Wよりも大きい。なお、2つの貫通孔22は、互いに同じ形状(同じ直径)を有する。そして、たとえば、直径rは、幅Wの2倍以上である。なお、貫通孔22の直径rは、溶解した溶解原料200が貫通孔22を介してスムーズに下方に落下するように調整される。また、幅Wは、先細った状態の溶解原料200(図7参照)が安定的に支持されるように調整される。
Moreover, as shown in FIG. 3, the through
また、図4に示すように、支持部20のうち、加熱コイル部11の内部に配置される部分の長さL21は、加熱コイル部11の外部に配置される部分の長さL22よりも大きい。なお、長さL21は、原料支持面部21を加熱コイル部11の内部のいずれの位置に配置するかによって調整される。したがって、長さL21が長さL22よりも小さい場合もある。また、加熱コイル部11の内部に配置される部分の長さL21は、溶解原料200の種類に応じて、最適な長さに調整される。
Further, as shown in FIG. 4, the length L21 of the portion of the
(磁束密度およびジュール熱密度の解析)
次に、加熱コイル部11から発生する磁束密度およびジュール熱密度の解析(シミュレーション)について説明する。
(Analysis of magnetic flux density and Joule heat density)
Next, analysis (simulation) of magnetic flux density and Joule heat density generated from the
まず、図5に示すように、溶解原料200の下端200aの高さ位置と、加熱コイル部11の下端11bの高さ位置とを同じ(略面一)にした場合について説明する。この場合、溶解原料200の下端200a近傍における磁束密度(磁界)は比較的低く、溶解原料200を十分に溶解することができないことが確認された。理由として、溶解原料200の側面200cによって磁気が遮断され、溶解原料200の下端200aの角部200dまで十分に磁束が到達しないと考えられる。すなわち、角部200dにおいて、エッジ効果が生じないため、磁束が集中しない。このため、溶解原料200が十分に溶解されずに固体として残存すると考えられる。
First, as shown in FIG. 5, the case where the height position of the
一方、図6に示すように、溶解原料200の下端200aを、加熱コイル部11の下端11bから、加熱コイル部11の長さの18%~25%程度の長さ分、上方に配置した場合、溶解原料200の下端200aにおける磁束密度が比較的高くなることが確認された。その結果、溶解原料200の下端200aの角部200dまで十分に磁束が到達するので、角部200dにおいて、エッジ効果が生じる。その結果、角部200dに磁束が集中するので、溶解原料200の全てを溶解できることが確認された。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the
また、図7に示すように、角部200dに磁束が集中するので、角部200dにおけるジュール熱密度(温度)が比較的高くなることが確認された。なお、図7は、溶解原料200が1/4に分割された状態で、かつ、溶解原料200が先細る形状の場合のシミュレーションの結果が示されている。この図7から、溶解原料200において、加熱コイル部11との間の距離が小さい部分ほど、ジュール熱密度(温度)が高くなることが確認された。なお、先細る形状の溶解原料200において、先端部(角部200d)は加熱コイル部11との間の距離が大きい一方、エッジ効果によりジュール熱密度(温度)が高くなることが確認された。これにより、溶解原料200の角部200dから、溶解原料200が溶解することが確認された。
Further, as shown in FIG. 7, it was confirmed that the Joule heat density (temperature) at the corner portion 200d is relatively high because the magnetic flux concentrates at the corner portion 200d. It should be noted that FIG. 7 shows the results of the simulation in the case where the molten
(原料支持面部の配置位置についての実験)
次に、加熱コイル部11の内部における原料支持面部21の配置位置に対する、溶解原料200の溶解の状態を確認するために行った実験について説明する。
(Experiment on placement position of raw material supporting surface)
Next, an experiment conducted to confirm the state of melting of the
原料支持面部21を、鉛直方向における加熱コイル部11の長さL11(図1参照)の18%未満(0%、5%、10%、15%など)の分、加熱コイル部11の下端11bよりも上方の位置に配置した場合、溶解原料200を十分に溶解できずに、固体の溶解原料200が残留することが確認された。一方、原料支持面部21を、鉛直方向における加熱コイル部11の長さL11の18%以上、加熱コイル部11の下端11bよりも上方の位置に配置した場合、溶解原料200を十分に溶解できることが確認された。
The raw material
(溶解原料の連続溶解についての実験)
図9に、7本の溶解原料200を連続的に溶解した場合の電力の変動を確認するために行った実験について説明する。
(Experiment on Continuous Melting of Melting Raw Materials)
FIG. 9 shows an experiment conducted to confirm power fluctuations when seven melted
図9に示すように、溶解する溶解原料200が切り替わった際に、多少の電力変動がみられるが、その後は安定的に電力が制御されていることが確認された。特に、3本目以降の溶解原料200において、より安定的に電力が制御されていることが確認された。理由として、3本目の溶解原料200の溶解が開始される時間あたりから、溶解装置100に含まれる電気素子等が熱的に安定し始めることが考えられる。
As shown in FIG. 9, when the melting
また、1本当たりの溶解原料200の溶解に要する溶解時間が、7本の溶解原料200の全てにおいて略同等であることが確認された。また、高周波電源盤1を運転してから比較的速やかに電力が上昇するとともに、1本目の溶解原料200の溶解が比較的速やかに開始されているのが確認された。また、高周波電源盤1を停止してから比較的速やかに電力が下降するとともに、7本目の溶解原料200の溶解が比較的速やかに終了しているのが確認された。
Moreover, it was confirmed that the melting time required for melting one melted
これらにより、任意のタイミングで高周波電源盤1を運転して溶解原料200の溶解を開始するとともに、必要な量の溶解原料200が取得された際に瞬時に高周波電源盤1を停止することにより、必要な時に必要な量だけ溶解原料200を溶解するとともに溶解装置100から取り出すことが容易になる。その結果、保持炉102において大量の溶解原料200を保持および保温しておく必要がない。これにより、保持炉102の大きさを比較的小さくすることが可能である。また、保持炉102を設けず、直接的に溶解装置100からダイカスト機(図示せず)に溶解された溶解原料200を供給することが可能である。
As a result, the high-frequency power panel 1 is operated at an arbitrary timing to start melting the raw material to be melted 200, and the high-frequency power panel 1 is stopped instantaneously when the required amount of raw material to be melted 200 is obtained. It becomes easy to melt the
(溶解装置の動作)
次に、溶解装置100の動作について説明する。
(Operation of melting device)
Next, operation of the
まず、高周波電源盤1(図1参照)のブレーカ(図示せず)がオンされる。これにより、運転の準備が行われる。そして、高周波電源盤1に設けられる操作部(図示せず)を操作することにより、加熱コイル部11による加熱が開始される。
First, the breaker (not shown) of the high frequency power panel 1 (see FIG. 1) is turned on. This prepares for operation. Heating by the
そして、図8(a)に示すように、表皮効果によって、溶解原料200の外表面から溶解が始まる。溶解された溶解原料200は、支持部20の貫通孔22を介して下方(加熱コイル部11の外部)に落下する。また、表皮効果のために、溶解原料200の外表面よりも溶解原料200の中央部Cの方が溶解されるのが遅い。これにより、溶解原料200の溶解が進行すると、溶解原料200は、溶解原料200の下方側が先細る形状になる。そして、先細った溶解原料200の先端部は、原料支持面部21に支持された状態となる。
Then, as shown in FIG. 8(a), the melting starts from the outer surface of the
さらに溶解が進行すると、エッジ効果(図7参照)により、先細った溶解原料200の先端部に磁束が集中する。これにより、溶解原料200の先端部が溶解する。その結果、図8(b)に示すように、溶解原料200の自重によって、溶解原料200が下方に降下する。なお、降下した溶解原料200は、支持部20の原料支持面部21に支持されるので、溶解原料200の降下は停止する。そして、加熱コイル部11への高周波電流の供給が継続されることにより、図8(a)に示す状態と図8(b)に示す状態とが交互に繰り返される。これにより、溶解原料200が連続的に溶解する。
As the melting progresses further, the edge effect (see FIG. 7) causes the magnetic flux to concentrate at the tip of the tapered melting
ここで、加熱コイル部11への高周波電流の供給を停止すると、溶解原料200の加熱は即座(数秒以内)に停止される。これにより、溶解された溶解原料200の降下は瞬時に停止される。また、溶解原料200が比較的高温の状態において、加熱コイル部11への高周波電流の供給を再開すると、即座に溶解が始まり、溶解された溶解原料200の落下が再開される。このように、加熱コイル部11への高周波電流の供給時間をコントロールすることにより、溶解される溶解原料200の量をコントロールすることが可能になる。
Here, when the supply of the high-frequency current to the
また、第1実施形態と異なり、溶解原料200にバーナーの火炎を直接当てることにより溶解原料200を溶解させた場合には、火炎内に含まれるガス(酸素、水素)によって、溶解原料200が酸化してしまう(酸化ロス)場合がある。このため、溶解の歩留まりが悪くなる。さらに、溶解した溶解原料200(溶湯)を液体の状態に保持するためのエネルギが別途必要になるとともに、溶湯の状態を監視するための人員も必要になる。そこで、第1実施形態では、高周波電流が供給された加熱コイル部11により溶解原料200を溶解させることによって、溶解原料200が酸化することはないので、溶解の歩留まりを改善する(品質を保持する)ことが可能になる。また、溶湯を液体の状態に保持するためのエネルギを低減することが可能になる。
Further, unlike the first embodiment, when the raw material to be melted 200 is melted by directly applying the flame of the burner to the raw material to be melted 200, the raw material to be melted 200 is oxidized by the gas (oxygen, hydrogen) contained in the flame. (oxidation loss). As a result, the yield of melting deteriorates. Furthermore, additional energy is required to keep the melted raw material 200 (molten metal) in a liquid state, and personnel are also required to monitor the state of the molten metal. Therefore, in the first embodiment, the melting
また、第1実施形態と異なり、溶解原料200が収容されたルツボにバーナーの火炎を直接当てることにより溶解原料200を溶解させた場合では、バーナーの火炎をルツボの表面に均一に加熱することが困難である。これにより、ルツボの温度分布に偏りが生じる。その結果、ルツボが部分的に摩耗するため、ルツボのメンテナンスが必要になる。また、溶解原料200がルツボを介して間接的に加熱されるので、バーナーの火炎の原料となるガスや石油などの消費量が増えてしまう。そこで、第1実施形態では、高周波電流が供給された加熱コイル部11により溶解原料200を溶解させることによって、溶解原料200を直接加熱することができるので、エネルギの消費量が増大するのを抑制することが可能になる。
Further, unlike the first embodiment, when the raw material to be melted 200 is melted by directly applying the flame of the burner to the crucible containing the raw material to be melted 200, the flame of the burner can uniformly heat the surface of the crucible. Have difficulty. As a result, the temperature distribution of the crucible is biased. As a result, the crucible is partially worn, requiring maintenance of the crucible. In addition, since the raw material to be melted 200 is indirectly heated through the crucible, the consumption of gas, oil, etc., which is the raw material for the flame of the burner, increases. Therefore, in the first embodiment, the raw material to be melted 200 can be directly heated by melting the raw material to be melted 200 by the
[第1実施形態の効果]
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
[Effect of the first embodiment]
The following effects can be obtained in the first embodiment.
第1実施形態では、上記のように、溶解された溶解原料200が流通して落下する貫通孔22を含み、加熱コイル部11の下端11bよりも上方の位置において溶解原料200の下端200aを下方から支持する支持部20と、溶解原料201が溶解原料200に接触するように積層された状態で、溶解原料201が加熱コイル部11に挿入されるようにガイドするガイド部30と、を備えるように、溶解装置100を構成する。これにより、溶解原料200の下端200aが加熱コイル部11の下端11bよりも上方の位置に配置されるので、溶解原料200の下端200aおよび下端200aの近傍の部分に加熱コイル部11からの磁束が十分に到達する。その結果、溶解原料200の下端200aおよび下端200aの近傍の部分を迅速に溶解することができるので、溶解原料200の下端200aの溶け残りによって貫通孔22が詰まるのを抑制することができる。これにより、溶解原料200を貫通孔22からスムーズに流出させることができるとともに、溶解原料200が飛散するのを抑制することができる。その結果、飛散した溶解原料200が溶解原料201に付着するのを抑制することができる。ここで、溶解原料201が溶解原料200に接触するように積層された状態で溶解原料201を加熱コイル部11に挿入した場合、溶解原料201に加熱コイル部11からの磁束が届かず、溶解原料201が冷えた状態になっている場合がある。しかし、この場合でも、溶解原料200の飛散が抑制されることにより、飛散した溶解原料200が溶解原料201に付着するのが抑制されているので、溶解原料201の移動が飛散した溶解原料200により妨げられるのを抑制することができる。これにより、溶解原料201が挿入された時点で溶解原料201を加熱された状態にするために、溶解原料200が溶解して所定の大きさまで小さくなってから溶解原料201を挿入するようにタイミングを制御する必要がない。すなわち、溶解原料200が溶解されて所定の大きさまで小さくなる前に、ガイド部30を用いて溶解原料201を溶解原料200に積層させるとともに加熱コイル部11に挿入する場合でも、溶解原料201をスムーズに加熱コイル部11に挿入することができる。その結果、加熱コイル部11によって加熱される加熱対象の大きさを略一定にすることができる。これにより、加熱コイル部11にかかる負荷を略一定にすることができる。これらの結果、溶解原料200と溶解原料201とを、安定的に連続して溶解することができる。
In the first embodiment, as described above, the through
また、第1実施形態では、上記のように、溶解炉11aおよび支持部20が、互いに別個に設けられるように、溶解装置100を構成する。これにより、溶解炉11aおよび支持部20の各々を個別に交換することができるので、溶解炉11aおよび支持部20の各々のメンテナンスを容易化することができる。また、支持部20を交換することによって、支持部20の大きさ(高さ)を変更することができるので、溶解原料200の溶解の特性(溶解速度など)を容易に調整することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、支持部20が、溶解炉11aの内周面11cに取り囲まれて設けられるように、溶解装置100を構成する。これにより、溶解炉11aの内周面11cによって支持部20の移動が規制されるので、支持部20の位置がずれるのを抑制することができる。
In addition, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、支持部20およびガイド部30の各々が、非磁性体で、かつ、加熱コイル部11により誘導加熱されない材質により構成されるように、溶解装置100を構成する。これにより、加熱コイル部11からの磁束が、支持部20およびガイド部30により影響を受けるのを抑制することができるので、溶解原料200を加熱コイル部11により安定的に溶解することができる。
In addition, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、平面視において、原料支持面部21が、溶解原料200の下端200aの中央部Cを支持するように、溶解装置100を構成する。ここで、溶解原料200を加熱コイル部11の磁束によって加熱する場合、表皮効果によって溶解原料200の表面が主に加熱される。その結果、溶解原料200の外表面から溶解が始まり、溶解原料200の中央部Cは、比較的遅い段階で溶解される。つまり、溶解原料200の外表面から徐々に中心に向かって溶解が進む。さらに、溶解原料200の下端200a(角部200d)に磁束が集中するので、下端200a側の溶解の進行の度合いが速い。その結果、溶解原料200は下方に向かって先細る形状となる。そこで、原料支持面部21を溶解原料200の下端200aの中央部Cを支持するように構成することによって、溶解原料200の先細った先端(下端200a)側を安定した状態で支持することができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、原料支持面部21が、支持部20における複数の貫通孔22の間の部分により構成されるように、溶解装置100を構成する。これにより、原料支持面部21に隣り合うように複数の貫通孔22が設けられる。そして、溶解原料200から溶解した溶解原料200は、先細った形状の溶解原料200の先端側(原料支持面部21に接触する部分)に向かって流れるので、溶解された溶解原料200を、原料支持面部21に隣り合う複数の貫通孔22からよりスムーズに落下させることができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the
[第2実施形態]
次に、図10を参照して、第2実施形態による溶解装置300の構成について説明する。第2実施形態の溶解装置300は、手動で高周波電源盤1をオンオフする上記第1実施形態と異なり、高周波電源盤1のオンオフが自動化されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, with reference to FIG. 10, the configuration of the dissolving device 300 according to the second embodiment will be described. In the melting apparatus 300 of the second embodiment, unlike the first embodiment in which the high-frequency power panel 1 is manually turned on and off, the high-frequency power panel 1 is automatically turned on and off. In addition, the structure similar to the said 1st Embodiment attaches|subjects the same code|symbol as 1st Embodiment, and abbreviate|omits description while it is illustrated.
図10に示すように、溶解装置300は、高周波電源盤1の動作を制御する制御装置40を備える。
As shown in FIG. 10 , the melting device 300 includes a
(溶解原料の溶解時間の決定)
次に、溶解原料200の溶解時間Tを決定する際の制御について説明する。
(Determination of dissolution time of raw material to be dissolved)
Next, the control when determining the melting time T of the raw material to be melted 200 will be described.
第2実施形態では、溶解装置100(制御装置40)は、高周波電源盤1から加熱コイル部11に供給される電力が略一定に設定された状態で、予め設定された溶解原料200の溶解量と高周波電源盤1からの電力の供給量との関係に基づいて、加熱コイル部11による溶解原料200の溶解時間Tを決定するように構成されている。
In the second embodiment, the melting apparatus 100 (control device 40) is configured such that the power supplied from the high-frequency power panel 1 to the
具体的には、溶解時間T(s)は、予め設定された溶解原料200の溶解量をA(kg)、高周波電源盤1からの電力の供給量によって決定される溶解速度をB(kg/s)とした場合、下記の式(1)により算出される。
そして、算出された溶解時間Tだけ、溶解原料200の溶解が自動的に実行(フィードフォワード制御)される。具体的には、溶解の開始時間t1が予めプログラムされており、溶解の開始時間t1から溶解時間T後の時間t2(t1+T)において溶解が自動的に停止される。 Then, melting of the raw material to be melted 200 is automatically executed (feedforward control) for the calculated melting time T. Specifically, the dissolution start time t1 is programmed in advance, and the dissolution is automatically stopped at time t2 (t1+T) after the dissolution time T from the dissolution start time t1.
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of Second Embodiment)
The following effects can be obtained in the second embodiment.
第2実施形態では、上記のように、高周波電源盤1から加熱コイル部11に供給される電力が略一定に設定された状態で、予め設定された溶解原料200の溶解量と高周波電源盤1からの電力の供給量との関係に基づいて、加熱コイル部11による溶解原料200の溶解時間Tを決定するように、溶解装置100を構成する。これにより、重量センサ等により溶解量を検出することなく、溶解原料200を必要な量だけ溶解することができる。その結果、溶解原料200を溶解するための部品点数を低減することができる。また、溶解量に基づいて高周波電源盤1の電力を制御(フィードバック制御)する場合に比べて、溶解原料200を溶解するための制御を簡易化することができる。
In the second embodiment, as described above, while the power supplied from the high-frequency power panel 1 to the
また、高周波電源盤1からの電力の供給量が略一定であるので、電力の供給量が変動する場合に比べて、溶解原料200の溶解時間Tを決定する制御の負荷を軽減することができる。また、ユーザが手動で溶解時間Tを算出(決定)する場合に比べて、正確かつ速やかに溶解時間Tを算出することができる。 Further, since the amount of power supplied from the high-frequency power panel 1 is substantially constant, the control load for determining the melting time T of the raw material to be melted 200 can be reduced compared to the case where the amount of power supplied fluctuates. . In addition, the dissolution time T can be calculated more accurately and quickly than when the user manually calculates (determines) the dissolution time T.
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
また、上記第1および第2実施形態では、支持部20は、2つの貫通孔22を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。支持部20は、貫通孔22が1つ、または、3つ以上設けられていてもよい。
Moreover, although the
たとえば、図11および図12に示すように、溶解装置400は、1つの貫通孔122を有する支持部120を備えている。この場合、溶解原料200は、貫通孔122の近傍の原料支持面部121(図12参照)により支持される。
For example, as shown in FIGS. 11 and 12, the
また、1つの貫通孔の中心近傍に柱状部が設けられていてもよい。具体的には、図13に示すように、支持部220は、貫通孔222と、柱状部223とを含む。柱状部223は、貫通孔222の中心近傍に設けられている。柱状部223は、溶解原料200の下端200a(図1参照)を支持する原料支持面部221を有する。また、柱状部223は、一対の梁部224により貫通孔222の内周面222aと接続されている。
Also, a columnar portion may be provided near the center of one through hole. Specifically, as shown in FIG. 13 ,
また、上記第1および第2実施形態では、ガイド部30が筒形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。溶解原料201(第2溶解原料)が溶解原料200(第1溶解原料)に接触するように積層されていれば、ガイド部30は筒形状以外の形状であってもよい。
Moreover, although the
また、上記第1および第2実施形態では、支持部20が、耐火レンガにより構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、支持部20が、セラミックスにより構成されていてもよい。
Moreover, although the
また、上記第2実施形態では、算出された溶解時間Tだけ、溶解原料200(第1溶解原料)の溶解が自動的に実行(フィードフォワード制御)される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、溶解時間Tは、手動で設定可能に構成されていてもよい。 Further, in the above-described second embodiment, the melting of the raw material to be melted 200 (the first raw material to be melted) is automatically performed (feedforward control) for the calculated melting time T, but the present invention is similar to this. is not limited to For example, the dissolution time T may be configured to be manually settable.
また、上記第1および第2実施形態では、本発明の溶解装置を、溶解原料200(第1溶解原料)を溶解するために用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、高周波電流の供給量を比較的少なくすることにより、溶解原料200(第1溶解原料)の表面に付着する水分や油分を除去する予備加熱装置やアルミニウム等原料の加熱装置として本発明の溶解装置を用いることが可能である。 Further, in the above-described first and second embodiments, an example in which the melting apparatus of the present invention is used to melt the raw material to be melted 200 (first raw material to be melted) is shown, but the present invention is not limited to this. For example, by relatively reducing the amount of high-frequency current supplied, the melter of the present invention can be used as a preheating device for removing moisture and oil adhering to the surface of the melted raw material 200 (first melted raw material) or as a heating device for raw materials such as aluminum. A device can be used.
また、上記第1および第2実施形態では、溶解原料200(第1溶解原料)が略直方体形状(角柱形状)を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、溶解原料200(第1溶解原料)が略円柱形状を有していてもよい。この場合、加熱コイル部11および溶解原料201(第2溶解原料)も略円柱形状を有する溶解原料200(第1溶解原料)に沿うように、平面視において、略円形状を有するように形成される。
Further, in the above-described first and second embodiments, an example in which the raw material to be melted 200 (first raw material to be melted) has a substantially rectangular parallelepiped shape (prism shape) is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the molten raw material 200 (first molten raw material) may have a substantially cylindrical shape. In this case, the
また、上記第1および第2実施形態では、支持部20に設けられる貫通孔22が略円形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、支持部に設けられる貫通孔が四角形状を有していてもよい。
Further, in the above-described first and second embodiments, an example in which the through
1 高周波電源盤(高周波電源)
11 加熱コイル部
11a 溶解炉
11b 下端
11c 内周面
20 支持部
21、221 原料支持面部
22、122、222 貫通孔
30 ガイド部
100 溶解装置
200 溶解原料(第1溶解原料)
200a 下端
201 溶解原料(第2溶解原料)
C 中央部
T 溶解時間
1 High-frequency power panel (high-frequency power supply)
200a
C central part T dissolution time
Claims (7)
溶解された前記第1溶解原料が流通して落下する貫通孔を含み、前記加熱コイル部の下端よりも上方の位置において前記第1溶解原料の下端を下方から支持する支持部と、
前記第1溶解原料が溶解された後に溶解される第2溶解原料が前記第1溶解原料に接触するように積層された状態で、前記第2溶解原料が前記加熱コイル部に挿入されるようにガイドするガイド部と、を備え、
前記支持部は、前記加熱コイル部の下端から、鉛直方向における前記加熱コイル部の長さの18%以上の長さ分、上方の位置において、前記第1溶解原料の下端を支持する原料支持面部を含み、
前記貫通孔の下端は、前記加熱コイル部の下端よりも下方に配置されている、溶解装置。 a heating coil section into which the first molten raw material is inserted;
a support portion that includes a through-hole through which the first melted raw material flows and drops, and that supports the lower end of the first molten raw material from below at a position above the lower end of the heating coil;
The second molten raw material, which is melted after the first molten raw material is melted, is stacked so as to be in contact with the first molten raw material, and the second molten raw material is inserted into the heating coil section. and a guide portion for guiding ,
The support part supports the lower end of the first molten raw material at a position above the lower end of the heating coil part by a length of 18% or more of the length of the heating coil part in the vertical direction. including
The melting device , wherein the lower end of the through hole is arranged below the lower end of the heating coil portion .
前記溶解炉および前記支持部は、互いに別個に設けられている、請求項1に記載の溶解装置。 further comprising a melting furnace in which the heating coil portion is wound, the first melting raw material is inserted, and the guide portion is attached;
2. The melting apparatus according to claim 1, wherein said melting furnace and said support are provided separately from each other.
前記高周波電源の動作を制御する制御装置と、をさらに備え、
前記高周波電源から前記加熱コイル部に供給される電力が略一定に設定された状態で、予め設定された前記第1溶解原料の溶解量と前記高周波電源からの電力の供給量との関係に基づいて、前記加熱コイル部による前記第1溶解原料の溶解時間を決定するように構成されており、
前記制御装置は、決定された前記溶解時間だけ前記第1溶解原料の溶解を実行するように前記高周波電源を制御するように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の溶解装置。 a high-frequency power source that supplies power to the heating coil ;
A control device that controls the operation of the high-frequency power supply ,
In a state in which the power supplied from the high-frequency power source to the heating coil unit is set substantially constant, based on the preset relationship between the melting amount of the first melting raw material and the power supply amount from the high-frequency power source is configured to determine the melting time of the first melting raw material by the heating coil portion,
5. The control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the control device is configured to control the high-frequency power source so as to melt the first raw material for the determined melting time. dissolution device.
前記原料支持面部は、前記支持部における前記複数の貫通孔の間の部分により構成されている、請求項6に記載の溶解装置。 A plurality of the through holes are provided,
7. The dissolving apparatus according to claim 6, wherein said raw material support surface portion is configured by a portion between said plurality of through holes in said support portion.
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