傾動炉の核心は、炉の主要な容器を物理的に旋回させることです。これは、強力な作動システム、最も一般的には油圧ピストンまたはモーター駆動のギア機構を使用して行われます。炉全体が水平軸上で回転し、溶融金属をひしゃくや鋳型に正確かつ制御された方法で注ぐことができるほか、装入やメンテナンスも容易になります。
重要な点は、「傾動」は機能であり、単一の種類の炉ではないということです。油圧式と機械式ギア駆動式の2つの主要なメカニズムの選択は、炉の容量と操作に必要な精度のレベルによって決定されます。
傾動炉の主要機能
メカニズムを検討する前に、なぜ傾動が多くの冶金操作において基本的な要件であるかを理解することが重要です。炉を傾ける能力は、いくつかの重要な目的を果たします。
目的1：溶融金属の注湯
最も主要で明白な機能は、所望の温度と組成に達した溶融金属を炉から注ぎ出す出湯です。制御された傾動により、飛散や乱流を最小限に抑え、スムーズで安全な注湯が保証されます。
目的2：装入とメンテナンスの補助
傾動は、装入（原材料の投入）を容易にするため、または電気アーク炉における電極の取り外しや交換などのメンテナンス作業のために炉を配置するためにも使用できます。
主要な傾動メカニズムの説明
目標は単純ですが（炉を傾けること）、何トンもの溶融金属を保持する容器のためにそれを実現するエンジニアリングは重要です。2つの設計が業界を支配しています。
油圧傾動システム
油圧傾動システムは、加圧流体の力を使用して炉を動かします。高圧ポンプステーション、配管、および炉本体に接続された1つまたは複数の油圧ピストンシリンダーで構成されています。
作動すると、ポンプが油圧流体をシリンダーに送り込み、ピストンを伸ばします。この直線的な力はコネクティングロッド機構を介して伝達され、炉をスムーズかつ強力に回転させます。この方法は、莫大な力が必要とされる大型炉で一般的です。
機械式（ウォームギア）傾動システム
このメカニズムは、モーターと特殊なギアセットに依存しています。電動モーターがウォーム（ネジ状のギア）を駆動し、それが炉の回転軸に取り付けられた大きなウォームギアと噛み合います。
モーターがウォームを回転させると、ウォームギアは非常にゆっくりと回転しますが、非常に大きなトルクで炉を非常に正確に傾けます。このシステムは、通常1〜3トンの容量範囲の小型から中型の誘導炉で好まれることが多いです。
トレードオフの理解：油圧式 vs. 機械式
油圧システムと機械システムの間で選択するには、動力、制御、メンテナンスに関連する明確なエンジニアリング上のトレードオフが伴います。
動力と規模
油圧システムは莫大な力を発生させるため、容器とその内容物の重量が相当な大型炉の標準となっています。
機械式ギアシステムは非常に効果的ですが、一般的に必要なトルクが低い小規模な用途に限定されます。
精度と制御
ウォームギア機構は本質的にセルフロック式であり、逆方向に駆動することはできません。これにより、固有の安全機能が提供され、注湯中に非常に正確で滑りのない位置制御が可能になります。
油圧システムは非常にスムーズで強力な動きを提供しますが、同じレベルの微調整された位置決めを実現するには、より複雑な制御バルブとシステムが必要です。
メンテナンスと複雑さ
油圧システムには、ポンプ、高圧ライン、および時間の経過とともに漏れやすいシールが含まれます。メンテナンスには、油圧回路に関する専門知識が必要となることがよくあります。
機械システムは一般的に単純ですが、歯車はかなりの摩耗を受けやすく、故障を防ぐために定期的な潤滑と検査が必要です。
用途に合った適切な選択をする
傾動メカニズムの選択は恣意的なものではなく、炉の意図された規模と運用上の要求の直接的な結果です。
- 大規模生産が主な焦点の場合：油圧システムは、膨大な重量を処理し、大容量炉を安全に傾けるために必要な生の動力を提供するために不可欠な選択です。
- 小型から中型炉の精度が主な焦点の場合：モーター駆動のウォームギアシステムは、より単純なメカニズムと固有の安全機能を備えた、優れた信頼性の高い制御を提供します。
最終的に、適切な傾動システムとは、移動させる炉の物理的要件に安全かつ確実に適合するものです。
要約表：
| 傾動メカニズム | 最適用途 | 主な特徴 |
|---|---|---|
| 油圧システム | 大規模、大容量炉 | 莫大な動力、スムーズな動き、複雑なメンテナンス |
| 機械式（ウォームギア）システム | 精度を要する小型から中型炉 | 高精度、セルフロック式安全機能、より単純なメカニズム |
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