るつぼ溶解とキュポラ操作の大きな違いは、るつぼ溶解がセラミック製の炉を必要とするのに対し、キュポラ操作は鉄で炉を準備することである。

分析に必要な固体を溶かす工程には、るつぼ溶解とキュポラ操作の2種類がある。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. るつぼ溶解とは 3. キュポラ操作とは 4. 横並び比較 - るつぼ溶解とキュポラ操作の表形式 5. まとめ

るつぼ溶融は何ですか？

るつぼ溶解とは、セラミック材料でできた炉の中で固体物質を溶かすことである。世界で最も古く、最も一般的な炉の一つである。セラミック製の耐火るつぼの中に金属の装入物（溶かすべき固体物質）を入れるタイプの炉です。るつぼ溶解は、低融点合金の小ロット生産において、非常に重要な工程です。

図01：るつぼで金属を溶かす様子

るつぼ溶解では、金属チャージはるつぼの壁を伝って熱を伝えられ、溶解する。これらの炉で使用される加熱燃料は、コークス、石油、天然ガス、電気が一般的である。他の炉に比べ、るつぼ溶解炉は建設が簡単である。るつぼの中の容器は非常に高い温度に耐えることができる。そのため、金属を溶かすことも可能です。

どのようなキューポラ運用ですか？

キュポラ炉操業とは、キュポラ炉で固体物質を溶かすことである。主に鋳鉄、耐窒素鋳鉄、一部の青銅系の鉄を溶解するための縦型円筒炉です。

キューポラは、実用的なサイズであれば、必要に応じて作ることができます。ただし、キューポラの大きさは直径で決まります。E.スリーフィート・キューポラ。縦型で円筒形の炉は、4本の脚で垂直を保つようにアシストされている。そのため、この炉の全体的な外観は大きな煙突のようなものである。

図02：キュポラの動作

キュポラ操作の構造では、炉の蓋を半開きにし、雨水の侵入を防ぐとともに、ガスを通すようにしている。炉の底には、下向きにスイングできる扉が取り付けられています。炉からの全排出物を除去するために、排出ガスを冷却して粒子状物質を除去する別系統に引き込む蓋がある。キューポラは鉄、耐火レンガ、プラスチックでできています。プラスチック素材は炉の内張りになります。ただし、炉の底は粘土と砂を混ぜたもので敷き詰められている。

キュポラの操業開始時には、炉の中にコークスの層がなければならない。その後、トーチでコークス層に点火する。そして、炉の中に空気を導入する。コークスが非常に高温になると、溶かすべき金属の固まりは炉の上部から取り出される**。ここでは、石灰石が有効なフラックスとなる。溶けた金属はコークスを伝って炉の中に滴り落ち、炉の底にあるプールに集められる。

るつぼ溶融とキュポラ運用の違い

るつぼ溶解とキュポラ操作の大きな違いは、るつぼ溶解がセラミック製の炉を必要とするのに対し、キュポラ操作は鉄で炉を準備することである。また、るつぼ溶解では、金属はるつぼの底で溶けるが、キュポラ溶解では、金属はコークスの上で溶け、炉の底にある溶融金属のプールに滴り落ちる。ここも、るつぼ溶解とキュポラの操作の違いなんですね。

概要 - るつぼ溶融 vs. キュポラ運用

固体物質を溶かす炉としては、るつぼ溶解炉とキュポラ炉がある。るつぼ溶解とキュポラ操作の大きな違いは、るつぼ溶解がセラミック製の炉を必要とするのに対し、キュポラ操作は鉄で炉を準備することである。

引用

1 "Cupola", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 18 October 2007, 2 "What is the crucible furnace?", Encyclopædia Britannica, 18 October 2007, 2 "坩堝炉とは何か?" 炎のような速さ、3．"キューポラ", ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2020年3月8日.