金属熔化炉及其熔化方法

专利名称：：金属熔化炉及其熔化方法
技术领域：
：本发明涉及一种仅采用以氧或富氧空气作为助燃性气体的氧燃烧器将铁、铜、铝等废料或生铁块等熔化的金属熔化炉及其金属熔化方法。
背景技术：
：使用以氧或富氧空气作为助燃性气体的氧燃烧器燃烧化石燃料，以其燃烧热熔化铁、铜，铝等的废料或粗锭的金属熔化炉已为人所知。像使用这样的氧燃烧器的熔化炉，在诸如日本国内的《特表昭56-501810号公报》、《特开平1-215919号公报》、《特开平2-93012号公报》、《特开平5-271804号公报》和《特开平5-271807号公报》等中已有记载。这种熔化炉一般都具有用氧燃烧器将金属原料熔化的熔化部和预热金属原料的预热部，但上述《特表昭56-501810号公报》和上述《特开平1-215919号公报》所记载的金属熔化炉，在熔化部的上方设置有通过可开闭的铁格栅对装料部分的金属原料进行预热的预热部。但是，在熔化部的上方如此设置铁格栅的金属熔化炉存在如下缺点；铁格栅因受到高温的烘烤则需用水等进行冷却，其结果，不仅水冷热损失较大，而且，由于其工作环境的严酷性，会发生漏水或铁格栅的开闭异常等故障。此外，前述《特开平5-271807号公报》记载的熔化炉为所谓的反射炉炉型，金属原料穿过设在炉侧壁的倾斜通道，在受到来自熔化部的排放废气的预热的同时，靠重力投入到熔化部内。不过，此时，由于排出的高温废气有位于沿预热部的倾斜通道的上部空间流动的趋势，则对沿着倾斜通路的下部空间下落的金属材料难以充分预热，此外，由于是靠自然下落来投入金属原料的，所以，下落速度也难以控制。一般地讲，在整体设有金属原料预热部的熔化炉中，金属原料自预热部向熔化部的投入速度对热效率有很大影响。即，金属原料的投入速度以与熔化部中的熔化速度大致相同的为宜，若原料的投入速度过快，则在熔化部的下部，未熔化的金属将与熔化了的金属共存，甚至还会发生由于炉底的热损失而使已熔金属再固化的现象。相反，若投入速度过慢，则投入金属原料花费的时间加长，使得消耗的能量超过标准。此外，当金属熔化炉将金属原料熔化后，需将熔化部内的熔融金属出炉浇入浇包等内，而对于较小型的熔化炉，则是将熔化炉整体倾斜，由设在熔化部一侧的出炉口出炉的。但对于大型熔化炉，因存在炉体整体倾斜所需空间问题和驱动装置的大型化等问题，故在熔化部的底部设置出炉口使其自炉底出炉。因此，熔化部的结构变得复杂，不仅使制造成本上升，耐火材料的维护等方面所需要的成本也将提高。再有，这样的金属熔化炉一般要由大量的耐火材料所构成，因损伤而导致的耐火材料的单位消耗量会影响熔化成本，所以在电炉中，除熔化金属所接触的炉下部之外均以水冷套实施水冷。这对于电炉的结构来说，由于形成的炉壁大体垂直、炉顶位于距炉底部很高的位置上等原因，所以即使使用水冷套也可使其热损失较少。此外，使用氧燃烧器熔化金属的熔化炉，例如上述《特表昭56-501810号公报》所记载的金属熔化炉也只是局部实施水冷，实施水冷的部分只是垂直的炉壁部分。像这样，在对金属熔化炉实施水冷时，限制在其对象部位。特别是在氧燃烧器的金属熔化炉，即自熔化金属的液面至顶部之间的距离较近的金属熔化炉，由于熔化金属的热辐射和燃烧器的热辐射很强烈，一旦实施水冷化，其热损失很大，而不得不采用耐火材料。然而，使用耐火材料的场合，由于在金属原料的熔化阶段将受到很大的热冲击，故使耐火材料的损伤频度增高，其结果，使耐火材料的单位消耗量增大，从而对熔化成本产生很大影响。此外，使氧燃烧器的插入口部分的制作和修理也极为麻烦。另外，使用氧燃烧器的金属熔化炉，其氧燃烧器的安装位置和火焰的喷出方向对热效率也有很大影响。即，依靠氧燃烧器熔化金属原料时，不仅可利用火焰进行直接的且迅速的熔化，而且也利用燃烧气体对金属原料进行预热。因此，为了提高热效率，则需要利用燃烧气体进行充分金属原料预热及迅速地利用高温火焰将预热后的金属原料熔化，最重要的是使其熔化速度和预热速度以及金属原料自预热部向熔化部的投入速度得到很好地平衡。例如，虽然使氧燃烧器的燃烧火焰的方向在某种程度上朝向炉底部方向可以提高熔化性能，但在实际的熔化炉中，为使燃烧火焰的方向朝向炉底部，但却不可能将氧燃烧器以离铅垂直线很近的急角(陡度)设置在炉壁上，由于存在燃烧器插入口制造上的问题和氧燃烧器的附属部分与炉外壁之间的干涉等问题，则氧燃烧器的安装角度造在炉侧壁与水平线成10～20度的夹角范围左右。因此，易在周边部位产生死区，难以实现均匀加热。另外，以设在由液面上方的氧燃烧器的燃烧火焰对金属原料进行熔化的场合，当熔化部的金属原料为初期的固态形状时，有时当被加热物体还处于较低温度的时候，这虽有利于传热，但在熔化中期之后的液态或固液共存状态下，不仅可使被加热物体变成高温状态，而且，所期望的可进行限定的传热面积只限于熔液液体的上液面，这对传热极为不利。因此，改善该熔化中期之后的传热特性、提高仅用氧燃烧器熔化金属原料时的效率是所需要解决的重要课题。为此，上述《特开平5-271804号公报》中，作为一种从燃烧器燃烧所形成的高温火焰向被加热物高效率地传热的方法，提出了以高速使氧燃烧器的燃烧火焰撞击被加热物这样一种方案。但是，即使将火焰向被加热物撞击的条件最优化，但由于熔化中期之后的液面变得较为平滑，故传热面积的增加受限制，由于与被加热物撞击之后被反射的气体的温度很高，所以将产生热损失。因此，本发明的第1个目的是提供一种能够将自预热部向熔化部投入的金属原料的投入速度控制在最佳范围内的、并能够仅以氧燃烧器将金属原料高效率地熔化的金属熔化炉。本发明的第2个目的是提供一种通过对金属原料进行高效率的预热，从而能够仅用氧燃烧器高效率地熔化金属原料、并且能够使熔化金属的出炉变得容易的金属熔化炉。本发明的第3个目的是提供一种能够仅用氧燃烧器便可高效率地熔化金属原料、并且对热负荷大且设有氧燃烧器的插入口等的部分通过实施水冷而降低耐火材料的单位消费量的金属熔化炉。本发明的第4个目的是提供一种将金属原料自预热部向熔化部的投入速度控制在最佳范围内、并将氧燃烧器的燃烧火焰均衡地用于金属原料的熔化与预热上、并能够高效率地熔化金属原料的金属熔化炉及金属熔化方法。本发明的第5个目的是提供一种即使当金属原料的熔化在已进行了一定程度的熔化中期之后，仍能够使氧燃烧器的燃烧火焰的热以高效地传递给熔化金属、并且能够仅以氧燃烧器的火焰，高效率地熔化金属原料的金属熔化方法。
发明内容本发明的金属熔化炉是一种以氧燃烧器的火焰来熔化金属原料的熔化炉，在具有氧燃烧器的熔化部的上方设有预热金属原料的预热部，并且，在熔化部与预热部之间设有内径小于熔化部和预热部的内径的颈缩部。这样，通过在熔化部与预热部之间设置颈缩部，便能够对在预热部预热后向熔化部自然下落的原料的投入速度进行控制，并能够仅以氧燃烧器高效地熔化、处理各种金属废料或粗块锭，并可使各种废料以低成本得到再利用。特别是，由于将预热部的截面面积与颈缩部的截面面积二者之间的关系设定在预热部的截面面积为颈缩部截面面积的1.4～5倍、较为理想的为1.5～4倍的范围内，因此，可以最佳下落速度(投入速度)将金属原料投进熔化部内。此外，由于预热部的容积与熔化部的容积之间的关系将使金属原料在预热部的预热状况发生变化，加之，将预热部的实际容积设定成熔化部的实际容积的0.4～3倍、较理想的为0.5～2倍的范围内，因此，即使是小规模的熔化炉，也能达到50％以上的高热效率，并可得到优异的熔化性能。加之，由于采用了将上述熔化部与上述预热部以可以分开的形式设置在颈缩部或该颈缩部附近的结构，因此，在出炉时，便可使熔化部与预热部二者分离，而只倾斜熔化部便能出炉，不必倾斜整个炉体便能够在有限的空间内很容易地进行出炉操作。因此，通过在熔化部的上方设置颈缩部及预热部，尽管炉体增高也无需从炉底出炉，从而以最小限度的倾斜操作便可很容易地完成出炉。特别是，通过用碳系耐火材料作成的上述熔化部与上述预热部之间的分离部或者采用在该分离部处设置水冷套，便能够防止该分离部受到损伤。此外，上述熔化部的炉壁的上部以水冷套构成，将从该炉壁的上部向颈缩部过渡的水冷套内壁的角度设定在与水平面成20～60度的范围内，并采用将上述氧燃烧器贯通于上述水冷套的方式的设置，便可将因水冷而产生的热损失抑制在最小范围内，并可高效率地进行金属熔化，与此同时，便可从该部分耐火材料的损伤问题中解脱出来，并使材料的单位消耗量大幅度降低，从而可降低熔化总成本。此外，在熔化部底面上设有一个圆则上述氧燃烧器的火焰喷出方向指向该圆内，该圆的圆心位于自熔化部重心位置面向燃烧器安装部位一侧的靠近该重心位置与氧燃烧器安装部位一侧内壁二者之间的距离的0.2倍的距离的点上，该圆的直径被设定为由燃烧器安装一侧的熔化部内壁处到与另一侧的熔化部内壁之间的距离的0.6倍，这样，便可将金属原料的熔化与预热控制在最佳状态，并能够高效率地熔化各种金属原料。当使用多根氧燃烧器时，可通过适当的组合各氧燃烧器的火焰喷出方向，以谋求缩短熔化时间。此外，将上述氧燃烧器的安装高度设定在距该氧燃烧器火焰喷出口下方的熔化部的容积为熔化部总容积的0.35～0.9倍的位置处，从而能够进一步提高热效率，并能够在熔化熔点特别高的铁等金属原料时取得显著效果。再有，通过使用偏心燃烧器替代上述氧燃烧器，并将其设置成能够以燃烧器轴线为中心轴可以转动的形式，便可根据金属原料的熔化阶段的情况相应改变燃烧火焰的喷射方向，以恰当地加热金属原料，而且，也可以适当地改变预热部中的预热状态，控制金属原料自预热部向熔化部落下的速度。还有，通过在上述熔化部的上部设置二次燃烧用氧气喷嘴，便能够使未燃烧的成分燃烧而提高热效率。进而，通过在上述熔化部的底部设置金属熔液搅拌用喷嘴，可促进金属熔液的搅拌，使金属熔液均匀受热。其次，用氧燃烧器的火焰熔化本发明的金属原料的第1金属熔化方法是在具有氧燃烧器的熔化部的上方，设置预热金属原料的预热部，与此同时，采用熔化部与预热部之间设置内径小于熔化部和预热部的内径的颈缩部的金属熔化炉并且使用偏心燃烧器替代上述氧燃烧器，并使该偏心燃烧器根据上述金属原料的熔化阶段，以燃烧器的轴线为中心轴进行转动。像这样，通过使用在熔化部与预热部之间设有具有合适内径的颈缩部的金属熔化炉，便能够由预热部进行预热，并控制沿预热部向熔化部下落的原料的投入速度，能够以最佳的落下速度(投入速度)将金属原料送入溶化部内。而以偏心燃烧器替代上述氧燃烧器进行使用，既可使燃烧火焰向炉底部方向喷吐，也能够将氧燃烧器的燃烧火焰及燃后气体高效率地用于金属原料的熔化与预热，从而实现热效率的提高。此外，由于采用了转动偏心燃烧器来改变燃烧火焰的吐出方向，便能够根据金属原料的熔化阶段改变燃烧火焰的喷吐方向，并可以均匀地加热熔化部内的金属，从而将金属原料的熔化与预热控制在最佳状态。此外，本发明的第2种金属熔化方法是在具有氧燃烧器的熔化部的上方设置预热金属原料的预热部的同时，使用在熔化部与预热部之间设置内径小于熔化部及预热部内径的颈缩部的金属熔化炉，并在上述金属原料的熔化操作中将碳材投向金属熔液液面上存在的熔渣之中，使该熔渣发泡。自氧燃烧器导入熔渣中的燃烧火焰与熔融金属液面碰撞，使熔化金属升温后，在使熔渣内部物理上升过程中，对熔渣边搅拌边加热。此时，通过向熔渣投入碳材、使熔渣呈发泡状态，使得熔渣的外观体积增加，能将燃烧火焰的热能有效地传递给熔渣，通过该熔渣，使金属熔液高效率地升温。由此，可实现熔化时间的缩短和热效率的提高等，并实现生产率的提高和大幅度地降低作业成本。此外，通过将上述熔渣的碱度γ即γ＝(CaO)/(SiO2)控制在由所表示的相对于金属熔液处理温度T[℃]的范围内，使得在使熔渣发泡时，控制反应气体的发生形态和熔渣的物理性能，从而获得稳定的发泡状态。本发是的金属熔化炉的熔化部，由于是全炉中温度最高的部位，并且，由于不可避免地要与高温的燃烧气体相接触等原因，则须具有高温下工作的优异耐用性、耐氧化性及耐腐蚀性，因而，应使用材质为含氧化镁成分的炉材。具体地说是氧化镁、氧化镁-碳系和氧化镁-氧化铬系等材料。此外，由于颈缩部与高温燃烧气体的接触及承受金属原料下落时的冲击等原因，必须具有高温工作环境下的优异的耐用性、机械强度和抗磨损性能，故使用氧化镁-氧化铬系材质的炉材。再有，预热部与熔化部和颈缩部相比，其耐热性可以低些，所以使用的是氧化铝系材质的炉材。此外，本发明中所使用的氧燃烧器是以氧或富氧空气作为助燃性气体，通过燃烧重油、煤油、微粉碳、丙烯和天然气等化石燃料而形成高温火焰的燃烧器。作为氧燃烧器，例如，虽可以使用日本国《特公平3-3122号公报》和《特公平7-43096号公报》所公开的氧燃烧器，但本发明并不受此限定，可根据燃烧的不同种类等因素，使用各种结构的燃烧器。氧燃烧器与以空气为助燃性气体的燃烧器相比，具有所排出的废气的热损失小和向炉内输送热量高等优点。此外，在本发明中使用偏心燃烧器作为氧燃烧器，它使燃烧器主体前端部的燃烧喷嘴喷出的燃烧火焰的喷出方向相对于燃烧器轴线有一倾斜角度。该燃烧器例如可使用日本国《实开昭59-103025号公报》所公开的燃烧器、即安装在直管状燃烧器主体的前端部的喷嘴的流体通路相对于燃烧器轴线倾斜规定角度的燃烧器，但本发明也可不受此限定，可根据燃烧种类等因素相应地选用各种结构的燃烧器。再有，偏心燃烧器的旋转机构，例如可使用上《实开昭59-103025号公报》所公开的具有旋转结构的偏心式燃烧器，但本发明不受此限定，也可使用各种结构的偏心燃烧器。图1是采用本发明的金属熔化炉的第1实施例的纵剖视图。图2是仅用氧燃烧器熔化铁废料时的典型的熔化特性曲线。图3是采用本发明的金属熔化炉的第2实施例的纵剖视图。图4是采用本发明的金属熔化炉的第3实施例的纵剖视图。图5是展示图4所示金属熔化炉出炉时状态的纵剖视图。图6是展示图4所示金属熔化炉的分离部的其他实施例的主要部分的纵剖视图。图7是采用本发明的金属熔化炉的第4实施例的纵剖视图。图8是采用本发明的金属熔化炉的第5实施例的纵剖视图。图9是用来说明图8所示金属熔化炉中的氧燃烧器的火焰喷出方向及安装高度图。图10是采用本发明的金属熔化炉的第6实施例的纵剖视图。图11是用来说明本发明的第2种金属熔化方法时的金属熔化炉实施例的纵剖视图。图12是显示实施例1的测定结果图。最佳实施例下面，结合附图对本发明作进一步详细的说明。图1是采用本发明的金属熔化炉第1实施例的纵剖视图。这种熔化炉是一种仅使用以氧气或富氧空气作为助燃性气体的氧燃烧器21的燃烧热将铁、铜、铝等废料或粗块锭等熔化再生的熔化炉。该熔化炉是由整体地将熔化部22设在下部、预热部23设在上部，并且在熔化部22与预热部23二者之间设有颈缩部24而构成的。上述熔化部22具有与通常的金属熔化炉、例如电炉等大体相同的内部形状，由含有重量比为5～20％的碳氧化镁-碳系炉材制成。此外，在熔化部22的一侧设有被溶化处理过的金属熔液25的出炉口26。上述预热部23的形状呈大致的圆筒状，由氧化铝-硅石系炉材制成。此外，在预热部23的上部开口处安装有可拆装的具有排气口27的盖体28。上述颈缩部24是为控制金属原料29自预热部23下落到熔化部22的下落速度而设置的，其内径比熔化部22及预热部23的内径小。该颈缩部24是由含有重量比为10～30％的氧化铬的氧化镁-氧化铬系炉材制成。该颈缩部24与大内径的熔化部22或预热部23之间是由如图所示的斜面30、31连接而形成的锥形。该部分虽也可以由曲面进行连接，但对于内部贴有耐火材料而构成的炉来说，将会给耐火材料的内贴作业带来麻烦。若让该斜面30、31趋于垂直，则将使炉的高度增加，若趋于水平，则会形成死区，使热效率等降低，因此，正常情况下，将熔化部22的顶部(斜面30)设计成与水平线成20～60度角、将预热部23的底部(斜面31)设计成20～70度角较为适宜。上述氧燃烧器21的设置是根据所需的熔化能力，将1根乃至多根氧燃烧器插入设置在熔化部22的周围壁上的插入孔32中而设置的，其安装位置可根据熔化部22的大小等因素设置在炉壁的垂直部或前述顶部的适当位置处。此外，氧燃烧器21被设置在使其火焰喷出方向朝向熔化部22的底部的位置处，以便使下落到熔化部22内的金属原料29，在熔化部22的底部也可以熔化。通过图中未示的路径将重油、微粉碳等燃料和助燃性气体而分别进入上述氧燃烧器21中。仅以氧燃烧器熔化铁废料时的典型的熔化特性曲线示于图2。图2中，阶段1是用来自燃烧器的燃烧气体对填充于炉内的废料进行预热的阶段，由于排出气体的温度低，金属的表面面积大，故氧化速度最大。阶段2是废料几乎全部熔化、炉下部残留有少量未熔化部分的阶段，燃烧气体的热量消耗在未熔化部分的熔化上、金属熔液的温度大致处于熔点附近。此时，炉的上部由于不存在废料，排出气体的温度升高，而金属的表面面积减小，故氧化速度降低。阶段3是废料完全熔化之后，使金属熔液温度升温至高出熔点100℃的阶段。在使金属原料29按照图2所示的这样的熔化曲线熔化的金属熔化炉中，通过在熔化部22的上方设置大小适当的颈缩部24，而无需再设置铁格栅等，便可将金属原料自预热部23经由颈缩部24下落到熔化部22的下落速度控制在最佳状态，另外，也可在熔化部22的正上方设置预热部23，便可以高效率地对阶段1中的金属原料29进行预热。也就是说，通过在熔化部22的上方，介于颈缩部24，连续设置预热部23，便可以将自预热部23下落到熔化部22中的原料量控制在最佳速度状态，因此，即使不再设置象过去的铁格栅那样的控制原料投入量的机器，也能够用结构简单的熔化炉对铁、铜、铝等的废料和粗块锭等高效率地进行熔化处理，不仅使炉的结构简化，而且实现了降低制造成本和维修成本的目的，并提高了热效率和缩短了熔化时间。具有上述结构的金属熔化炉中，颈缩部24的大小虽可以根据炉的处理能力和氧燃烧器的能力、金属原料的种类、熔化部22及预热部23的大小等情况适当加以设定，但一般情况，较为理想的是将预热部23的截面积设计成颈缩部24的截面积的1.4～5倍、而1.5～4倍的范围最为适宜。假如，若预热部23的截面积不足颈缩部24的截面积的1.4倍，则金属原料的下落速度将过快，而失去设置颈缩部24的效果；相反，当预热部23的截面积超过颈缩部24的截面积的5倍时，金属原料难以下落，而成为颈缩过度现象。此外，由于预热部23的实质性容积与熔化部22的实质性容积之间的关系也会影响熔化能力，因此可将预热部23的实质性容积设定为熔化部22的实质性容积的0.4～3倍、最好以在0.5～2倍的范围内为宜。例如，当预热部23的容积与熔化部22的容积相比过小的场合，将使大部分金属原料未经预热而被直接熔化；相反，当预热部23的容积过大的场合，所投入的热能的大部分将被消耗在预热上。所以，无论何种场合均有使热效率降低的趋势。而上边所说的实质性容积是指在熔化处理开始之前将废料等从预热部23的上部开口投入时，与存在于熔化部22内及预热部23内的该废料的体积相当的容积，该容积与由尺寸计算出的容积是不同的。图3是采用本发明的金属熔化炉的第2实施例的纵剖视图。其中，对与第1实施例金属熔化炉的结构元素相同的部分采用相同的编号，其详细说明省略。在与第1实施例的金属熔化炉基本相同的第2实施例的金属熔化炉中的熔化部22的上部，设置二次燃烧用氧气喷嘴33，并在上述熔化部22的底部设置金属熔液搅拌用喷嘴34。即，可以根据熔化部22的大小将二次燃烧用喷嘴33适当地设置在炉壁的垂直部分或上述顶部的位置上。该二次燃烧用氧气喷嘴33的作用是向熔化部22内吹入氧气，在熔化时，使由金属原料和辅助原料等产生的可燃成分进行燃烧以提高热效率。自二次燃烧用氧气喷嘴吹入的氧气量，可以采用联机线上检测排出气体的成分等来进行控制。此外，金属熔液搅拌用喷嘴34，可通过插头35和套管座36设置在熔化部22的底部的炉壁上。该金属熔液搅拌用喷嘴34的作用是向金属熔液内吹入气体，并通过搅拌金属熔液，使金属熔液均匀受热。本实施例中使用的是单管型插头，但也可以使用细管复合型插头和烧瓷耐火物型插头。图4～图6是采用本发明的金属熔化炉的第3实施例的纵剖视图。对与第1实施例金属熔化炉的结构元素相同的结构元素采用相同的编号，其详细说明省略。第3实施例的金属熔化炉是在第1实施例的金属熔化炉中的颈缩部24的中间部位设有将熔化部22与预热部23二者分离的分离部37。本实施例由于设置该分离部37可将熔化部22与预热部23二者分离，所以在将熔化部22内的熔化金属出炉时，如图5所示，可将熔化部22与预热部23分离而只通过倾斜熔化部22便可进行出炉操作。因此，即使在熔化部22的上方经颈缩部24设置预热部23而使炉高增高的情况下，也无需倾斜整个炉体，也不必从炉底部出炉，所以，以很小的空间便可进行出炉操作。另外，由于将上述分离部37设在内径较小的颈缩部24的附近，特别是通过设在了内径最小的颈缩部24处，从而能够减少当两者分离时的由熔化部22散发的热量。在这里，用来倾斜熔化部22的装置，通常将作为重物的熔化部22支撑在其重心位置附近为宜，这种情况下，不能只是让熔化部22倾斜。因此，在进行上述出炉操作时，首先让预热部23及颈缩部24的分离部37以上的部分升高，使之与熔化部22分离，之后，才令倾斜装置工作让熔化部22倾斜。此外，也可以采用让熔化部22及颈缩部24的分离部37以下的部分降低之后再倾斜的方式。此外，若将熔化部22的转动中心设定在恰当位置上，可能只倾斜熔化部22就能够进行出炉，再有，也可以采用让熔化部22或预热部23沿水平方向移动的方式进行。这样设置分离部37，虽然能够在有限的空间内容易地进行出炉操作，但是，由于设置有分离部37的颈缩部24的位置是处在熔化过程中产生熔化金属飞溅和熔渣容易附着的位置，因而，在将熔化部22与预热部23彼此分离时，在附着物被扯离的同时有时也会损伤炉内面的耐火材料。因此，分离部37以采用熔化金属飞溅和炉渣难以附着并且不易发生损伤的结构为宜。为此，图4及图5所示金属熔化炉中的分离部37的部分是由溅沫和炉渣不易附着且不易损伤的耐火物碳系耐火材料(例如MgO-C)38制成的。在图6所示金属熔化炉中的分离部37的部分中设置有水冷套39。像这样，由于采用了碳系耐火材料38和水冷套39，故能够防止分离部37中的耐火材料产生损伤。图7是采用本发明的金属熔化炉的第4实施的纵剖视图。与第1实施例金属熔化炉中的结构元素相同的结构元素编上相同的编号，其详细说明省略。在第4实施例的金属熔化炉的第1实施例的金属熔化炉中，熔化部22的炉壁的上部以水冷套40所构成，由该炉壁的上部面向颈缩部24的水冷套的内壁面(斜面30)的角度设定在与水平面成20～60度的范围内，同时，氧燃烧器21的设置是穿过上述水冷套40而进行的。也可以用水冷管取代水冷套。即，熔化部22的炉壁的上部的颈缩部24及预热部23的炉壁是由水冷套40形成的，熔融金属所接触的熔化部22的下部的炉壁由耐火材料制成。该水冷套40中的熔化部22的顶部(斜面30)是由熔化部22的圆周壁对着颈缩部24的内圆周、以倾斜20～60度范围内的上升角收缩而形成的锥形，预热部23的底部(斜边31)对着颈缩部24的内圆周，以向下收缩方式而形成了锥形体。上述顶部的下表面的上升角，对上述熔化部22中的熔融性能和热效率、热损失有很大影响，当上升角选在20度～60度的范围内时，水冷的热损失与热效率处于平衡状态，此时的操作，其效率最高。即是，当上升角小于20度时，自氧燃烧器21的火焰和金属熔融面向水冷套40的热转移将增大，使水冷的热损失增加；当上升角大于60度时，虽然水冷的热损失减小，但自氧燃烧器21向金属的热转移减少，结果使热效率降低。因此，将上述顶部的上升角设定在20～60度范围内，便能够在将熔化能力和热效率的降低抑制在最小的状态下实施水冷，并可以大幅度削减消耗在耐火材料上的成本，即使减掉热效率降低导致的成本上扬部分，仍能使总的金属熔化成本降低。此外，算上因损坏的耐火材料的修理和更换所需的天数，而水冷套40几乎无需修理，所以炉的运转率提高了。图8及图9是采用本发明的金属熔化炉的第5实施例。图8是该金属熔化炉的纵剖视图。图9是说明氧燃烧器的火焰喷出方向及安装高度用的图。凡与第1实施例金属熔化炉中的构成组成元素相同的组成元素采用相同的编号，其详细说明省略。第5实施例的金属熔化炉是一种涉及在第1实施例的金属熔化炉中，将氧燃烧器21安装在最佳位置上的实施例。即，在该实施例中，上述氧燃烧器21的火焰喷出方向指向这样的圆内，该圆在熔化部底面上，其圆心位于自熔化部重心位置面向燃烧器安装部位一侧的靠近该重心位置与氧燃烧器安装部位一侧内壁之间的距离的0.2倍的距离的点上，该圆的直径被设定为自燃烧器安装部位一侧的熔化部内壁处到与另外一侧的熔化部内壁处之间的距离的0.6倍。此外，氧燃烧器21的安装高度被设定成自该氧燃烧器21的火焰吐出口以下的熔化部的容积为熔化部22总体容积的0.35～0.9倍。上述氧燃烧器21燃烧所形成的火焰与被加热物(金属原料和金属熔液)撞击的条件对加热熔化的效率有很大影响，因此，在与被加热物撞击之前使其充分燃烧和提高火焰的动能是重要的。例如，若将燃烧器喷射口的位置向下移动过多，则火焰在接触到被加热物的燃烧率将降低，但如果为了提高燃烧率而将喷射口的位置抬得过高，则使接触被加热物时的火焰的动能(撞击速度)降低。此外，要增大动能，除了燃烧气体本身的数量、火焰与被加热物之间的相对位置之外，燃烧器的设置角度(火焰的喷出角度)也很重要，若倾斜角度过小则动能无法充分提高。另一方面，虽然倾斜角度越大，可使火焰的动能越容易地传递到被加热物上，并可有搅拌作用等促进熔化的效果，但对于在熔化部22的上方设有预热部23的这种形式的炉，由于有需要设置氧燃烧器21以避开通过与熔液的接触而使燃烧器熔损的担心和需要避开与炉体的干扰，故在熔化部22的金属熔液的上方空间内存在着可以设置氧燃烧器21的位置和界限。因此，氧燃烧器21的火焰喷出方向和安装位置是根据熔化部22的形状和大小等而设定的，如图9所示，当在熔化部22的底面上，熔化部重心位置O与氧燃烧器安装部位A侧的内壁之间的距离为Ro、燃烧器安装部位A侧的内壁与另一侧(相对一侧)的内壁之间的距离为Do时，所设定的氧燃烧器21的火焰喷出方向被设定在自熔化部重心O、靠近氧燃烧器安装部位A侧仅以上述距离Ro的0.2倍的距离R为中心的点上、即以上述距离Do的0.6倍为直径D的圆内的C点。这样，便可使燃烧火焰与金属撞击的条件处于最适宜状态。另外，当将氧燃烧器21的安装高度设定在自氧燃烧器21的喷射口以下的熔化部的容积为熔化部22的总容积的0.35～0.9倍、最好为0.45～0.8倍范围时，便可以以更高的效率熔化金属原料。这里，当熔化部22的底部略呈圆形，其直径为Do、半径为Ro的场合，氧燃烧器21的火焰喷出方向为圆C的中心位置，该中心位置位于离开熔化部中心(与重心重合)靠近燃烧器安装位置一侧、即0.2Ro的点上，圆C的直径为0.6Do。此外，例如，当熔化部22为大致的圆筒形的场合，氧燃烧器21的喷射口(喷嘴前端部)的高度H相对于熔化部的高度Ho为0.35Ho～0.9Ho、最好选为0.45Ho～0.80Ho。但实际上，因熔化部22的底面和顶面形状的不同而多少有所差异。图10是采用本发明的金属熔化炉之第6实施例的纵剖视图。与第1实施例的金属熔化炉中的组成元素相同的组成元素编上相同的编号，其详细说明省略。在与第6实施例的金属熔化炉相同的第1实施例的金属熔化炉中，其氧燃烧器采用的是偏心式燃烧器41，该偏心燃烧器的设置是通过转动机构42、以燃烧器轴线为中心可进行转动的。而偏心燃烧器41和转动机构42可以使用如前所述的、例如《实开昭59-103025号公报》所公开的燃烧器和转动机构。像这样，由于使用了偏心燃烧器，即使在对氧燃烧器的安装角度受限制，如，当安装角度较小时，仍能够使燃烧火焰的喷射方向以较大的角度对准熔化部22的底部，所以，可使熔化部22的周围部位不会产生死区而均匀地加热。另一方面，就迅速将金属原料熔化而言，燃烧器燃烧所形成的火焰与被加热物撞击的条件对加热熔化的效率等有很大影响，使火焰与被加热物碰撞之前使其进行充分燃烧和增大火焰的动能是很重要的。火焰与被加热物碰撞之前的燃烧效率在距离过近时会降低，若为提高燃烧效率而加大距离时，碰撞速度将减小而使动能降低。因此，要提高动能，除了增加燃烧气体本身的量之外，加大碰撞角度使之接近于垂直，也有利于提高向被加热物传递热量的效率。因此，通过使用上述偏心燃烧器41使燃烧火焰的吐出方向指向垂直方向，可在熔化初期，使自熔化部22至预热部23呈塔形直接相连接着的金属原料29的基础部分的软化熔融推迟，也可通过在某种程度上迟缓金属原料29的落下时间而进行充分预热，与此同时，在熔化后期，由于碰撞时的燃烧火焰的动能很容易传递给金属熔液，靠对金属熔液的搅拌作用等也可提高促进熔化效果。此外，通过采用本发明的第1种金属熔化方法，根据熔化过程的情况，以燃烧器轴线为轴，旋转偏心燃烧器41来改变燃烧火焰的喷射方向，便可提高均匀加热的效果，并可对自预热部23下落的金属原料29的下落速度进行控制。图11是用来对本发明的第2种金属熔化方法进行说明的金属熔化炉的实施例的纵剖视图。与第1实施例的金属熔化炉中的组成元素相同的组成元素标上相同的编号，其详细说明省略。本发明的第2种金属熔化方法是采用图11所示金属熔化炉，并在金属原料的熔化操作过程中，向存在于液面上的溶渣中投入碳材，使该熔渣发泡变成泡沫状态的炉渣(泡状渣)43，从而提高加热效率。此外，将上述熔渣的碱度γ控制在相对于金属熔液处理温度T[℃]，表示在0.001T-0.6≤γ≤0.0025T-1的范围内，便可以获得稳定的泡沫状态。即，在图11所示金属熔化炉中，每当靠氧燃烧器21的燃烧火焰熔化金属原料时，便可向熔化中期之后存在于熔化部22的液面上的熔渣内投入碳材，使之成为泡状渣43。这种熔渣的泡沫化形成，作为一种利用所形成的泡沫状炉渣状态的传热促进法，正在研究利用铁矿石熔化还原法的二次着热技术等方法。该传热促进法是这样一种方法通过铁矿石与碳材之间的一次反应使其生成一氧化碳气体，并让该气体与炉渣中或炉渣上方添加的氧气进行反应，使其二次燃烧直至生成二氧化碳；在炉渣中进行一次燃烧的场合，因生成反应而温度变高的二氧化碳气体在泡状炉渣温度上升的过程中与炉渣进行热交换，使炉渣升温。本发明可使该泡沫状态下的传热效率更具效果，氧燃烧器21产生的高温火焰进到泡状炉渣43中，并到达金属熔液附近，并在直到自炉渣中钻出为止的整个滞留时间里进行传热，其结果，可使传给炉渣的热量大于上述二次燃烧的方法。通常，在以氧燃烧器的燃烧火焰熔化金属原料的场合，氧燃烧器的火焰在与熔化金属的液面撞击而直接使金属升温之后，边使存在于液面上的液态炉渣的温度上升边与炉渣进行热交换，在使炉渣升温的同时，并使之循环流动，并经炉渣间接地使金属升温。燃烧气体穿过炉渣层时的状态对这种间接升温有很大影响，虽然炉渣高度越高越为有利，但是必须避免由于炉渣量的增加给传热问题和耐火材料被熔损等方面带来的不利于作业等问题。因此，向熔渣中投放碳材，以使炉渣中的铁氧化物等还原成分与碳材产生连续性反应、靠产生的气体使炉渣成为发泡状态，这样，炉渣的外观体积将增加，因此，既能够提高燃烧气体与泡状炉渣43之间的热交换效率，也能够通过泡状炉渣43间接地、高效地使金属升温。即，氧燃烧器21产生的燃烧火焰穿过泡状炉渣43与金属熔液碰撞而直接使金属熔液升温之后，在泡状炉渣43中边物理性地上升边使炉渣升温，由于炉渣因发泡而使其外观体积增大，故使通过炉渣中的燃烧气体的滞留时间变长，在能够增加向炉渣传热的传热量的同时，也能够进行以燃烧气体实现对炉渣的搅拌和有效地进行循环流动金属熔液。因此，既可高效率地将热量由炉渣传给金属熔液，也可实现熔化时间的缩短和大幅度提高其热效率。此外，因氧化铁能被碳材所还原，故铁材料的利用率也可提高。上述碳材可使用粉状和颗粒状的焦炭等，其添加量因炉渣的产生量、层厚等的不同而异，但一般来说，以每吨金属原料取1～10kg的范围为宜，若添加量过少则不能达到充分的发泡状态，相反，若添加量过多则将加大碳材的成本。因此，为了获得稳定的发泡状态，对反应气体的发生形态和炉渣的物理性能，即气体产生的速度和气泡直径、炉渣的粘性和表面张力进行恰当地控制是非常重要的。例如，将熔渣中的可还原氧化物进行还原而使之产生一氧化碳气泡时，为了获得微小的气泡，则使用微细的碳材更为有效，而为了连续地获得气泡，实施连续地、适量地添加碳材是有效的。再有，在熔化金属原料时，需要高效率地对金属原料实施从固态开始经固液共存状态到变为液态为止的加热。而且，通过上述泡状炉渣43对金属熔液25进行加热时的金属熔液的温度，如以铁为例，其温度将因碳浓度等的不同而变化，具体变化大致在下述范围内，即从一部分铁原料开始熔化变为平滑状态的约1000℃开始到可以出炉的1300～1600℃以上为止的温度范围内。为了使炉渣的发泡状态稳定地保持在该温度范围内曾进行过各种研究，其结果表明，对炉渣的碱度根据其温度相应地进行控制是有效的。即，将熔渣的碱度γ＝(CaO)/(SiO2)控制在相对于金属熔液处理温度T[℃]所表示的0.001T-0.6≤γ≤0.0025T-1的范围内，这样，就能够获得稳定的发泡状态，也能够将氧燃烧器21的燃烧火焰所具有的热能高效率地传递给金属熔液。另外，本发明并不限于上述各实施例，例如，将各实施例进行组合也可以，这一点是勿庸置疑的。以下对本发明的实施例进行说明。实施例1使用图1所示结构的金属熔化炉，熔化铁废料1吨，进行对颈缩部的效果进行确认的实验。熔化部由氧化镁-碳(10％)、颈缩部由氧化镁-氧化铬(20％)、预热部由氧化铝-硅土(12％)分别形成。将熔化部的大小设为总高80cm、内径90cm不变。以该熔化部熔化1吨铁时，液面高度约为22cm。此外，因熔化部的大小固定不变，故投入废料时废料所占预热部及熔化部的容积，即预热部的实际容积与熔化部的实际容积之间的比大致不变，此场合下约为1∶1。因此。当将铁废料自预热部的上部开口向炉内投入后，预热部与熔化部的内部分别存有约500kg的废料。在熔化部的倾斜的顶部、以相对于水平面倾斜约60度的状态、面向炉底中心方向设置了三根氧燃烧器。并向各氧燃烧器供给作为燃料的微粉碳35kg/h，其助燃性气体则以氧气比1.0向氧燃烧器供给温度约为600℃的高温氧气。微粉碳由空气输送。该氧燃烧器的火焰温度的最高部位温度约为2800℃，火焰长度为70cm。将预热部的直径(截面积)相对于颈缩部直径(截面积)的比率作种种改变，以对1吨铁废料(大型料)进行熔化处理，出炉温度固定在1630℃，并对废料的落下速度、熔化所需时间及热效率分别进行了测量。颈缩部内圆周面在高度方向的尺寸定为约20cm。此外，将熔化部的顶面以约30度的倾斜角与颈缩部相连接，并将预热部的底面倾斜成不使废料滞留的程度与颈缩部相连接。其实验结果表示在表1及图12中。表1的实验序号8表示使用未设颈缩部的金属熔化炉时的比较例。表中的热效率可按下式求得η＝HY/Q式中，η热效率H熔化每一吨金属所需的热容量Y熔化利用率Q熔化一吨金属原料所需要的燃烧器的燃烧热量另外，下落控制系统可按下式求得υ＝100T/t式中，υ下落控制系数t从燃烧开始起到投入金属熔化炉的金属原料全部下落到熔化部内所需的时间T预热部的截面积为颈缩部的截面积的1.5倍时的t由表1及图12可知，在将预热部的实际容积与熔化部的实际容积之比定为约1∶1的场合，熔化性能随预热部的截面积与颈缩部的截面积之比率的变化而变化。由此，得知废料的下落控制系数、即废料的下落速度对熔化性能有很大影响，当预热部的截面积为颈缩部的截面积的6倍时，废料的下落速度变慢而趋于颈缩过度，相反，使之为1.2倍时，废料的下落速度过快而熔化速度追之不及而成为颈缩不足状态。由这些结果可知，当预热部的截面积相对于颈缩部的截面积在1.4倍至5倍的范围内时、特别是在1.5～4倍的范围内时，可实现熔化时间的缩短与热效率的提高，即可提高熔化能力。实施例2其次，将预热部的截面积设定为颈缩部的截面积的1.5倍而不变时，改变预热部的实际容积相对于熔化部的实质性容积的比率、即改变各部中铁废料量的比例，并进行了相同的实验。其结果示于表2。此外，将颈缩部视为颈热部的一部分进行计算。实施例3使用图3所示结构的金属熔化炉，熔化铁废料1吨，自二次燃烧用氧气喷嘴吹入二次燃烧用氧气，以进行确认其效果的实验。除预热部的截面积为颈缩部的截面积的1.4倍之外，其余与实施例1同。当从二次燃烧用氧气喷嘴吹入5Nm3/h的氧气时，热效率从47％提高到52％。此外，废气排放出的热损失从53％降低到33％，炉内的受热量从47％提高到67％。实施例4使用图7所示结构的金属熔化炉，熔化1吨铁废料，测量采用水冷套时的热效率。除将氧燃烧器的安装角度定为40度之外，其余与实施例2大体相同。于是，将熔化部的顶面的上升角(倾斜角)作种种改变，以分别测量各种改变时的水冷的热损失系数、熔化时间及热效率。此外，对熔化部整体以耐火物形成的场合也进行了同样的测量。其结果示于表3。水冷的热损失系数是将上升角为30度时作为100的相对值。表3由表3所示结果可知，当熔化部整体以耐火物形成、上升角为25度和30度的场合，即该部位无水冷的热损失的场合，所投入的热量有效地传递给熔融金属时的比例，即热效率为50～51％。相比之下，以水冷套实施水冷的场合，则随上升角的改变，水冷的热损失、熔化时间和热效率将产生了差异。可以看到诸如当上升角过小时，因从熔融金属接受的热量多而水冷的热损失增大这样一种正常的变化趋势。但是，熔化能力与该水冷的热损失并不相关，可以看到，当上升角在15度和20度之间、60度和70度之间变化时，熔化能力的差变大。由此，可作出如下判断，即上升角在15度和20度之间变化时，水冷的热损失影响较大，而在60度和70度之间变化时，由熔化部内的燃烧废气的动向所产生的影响较大。因此可以断定使用水冷套以实现熔化部的水冷时，将顶部的上升角控制在20～60度范围内是恰当的。此时的热效率值虽比使用耐火材料时低4～8％，但仍可得到43～46％这一较好的性能。即，尽管热效率降低了，若考虑耐火物的损伤，则总的金属熔化成本便可降低。实施例5使用图8所示结构的金属熔化炉，设置以重油为燃料、纯氧为助燃性气体的氧燃烧器三根，改变该氧燃烧器的设置位置和火焰的喷出方向，以对分别熔化铁废料(大型料)1吨、铜(粗锭)1吨和铝废料(废窗框)400kg时的热效率进行了测量。设熔化部总高为70cm、内径90cm、顶面的上升角为30度。此外，重油的流量为三根燃烧器合计每小时90升。其它与实施例2大体相同。将各氧燃烧器的火焰的喷出方向朝向图9的a、b、c、d、e、f、g、h和i时的热效率分别示于表4。a～e为本发明的实施例，f～i为比较例。其中，表中填入“-”的部分未作测量。表4<tablesid="table4"num="004"><tablewidth="835">火焰方向铁铜铝abcdefghi49454744433938414059-58-54454342-575956--45-4141</table></tables>实施例6在总高120cm、内径160cm、且具有倾斜角为30度的顶面的熔化部中，设置与实施例5同样的氧燃烧器6根，熔化铁废料(大型料)5吨并与实施例5同样地测量了热效率。其结果示于表5。而重油的流量为6根氧燃烧器的合计，即每小时400升。表5<tablesid="table5"num="005"><tablewidth="835">火焰方向acefghi热效率54555141394142</table></tables>实施例7在实施例5和实施例6中，将氧燃烧器改为以微粉碳作燃料的氧燃烧器，对于1吨炉，微粉碳的供给量为每小时90kg，对于5吨炉为每小时400kg，此外，其他条件不变，测量熔化铁废料时的热效率。其结果示于表6。表6实施例8在实施例5和实施例6中，改变氧燃烧器的安装高度以测量熔化铁废料(大型料)时的热效率。其结果示于表7。表中的比率是将熔化部的总容积作为1时的氧燃烧器喷射口以下的熔化部容积的比例。表7上述实施例5～8中，为表明随氧燃烧器火焰喷出方向的改变而产生的差别，将3根或6根氧燃烧器设定成使各氧燃烧器的火焰喷出方向指向相同基准(a～i)，但在使用多根氧燃烧器时，也可以任意设定各燃烧器的火焰喷出方向。例如，使用3根氧燃烧器时，可以使各燃烧器的火焰喷出方向分别指向图9中的a、b、c等位置，以便适当地组合实施，这种场合下，与将所有氧燃烧器的火焰喷出方向定为同一方向时相比，还能加强熔化后的搅拌使用(金属熔液的紊流)，在熔化难熔性原料或金属熔液不均匀性在的场合，还可以缩短熔化时间。实施例9使用图10所示结构的金属熔化炉，分别测量熔化铁废料(大型料)1吨、铜废料(纯铜废电线)和铝废料(废窗框)400kg时的热效率。由于受燃烧器附属部分与炉体间干涉的制约，将氧燃烧器与水平线成15度角安装在熔化部上。而后，就燃烧火焰吐出方向，在燃烧器轴线方向(0度)上的一般燃烧器、吐出方向相对于燃烧器轴线方向偏离25度的燃烧器以及偏离40度的燃烧器三种情况分别测量热效率。此外，对于火焰喷出方向偏离40度的燃烧器，在从开始升温起到金属原料全部下落到熔化部内为止的时间段内，每3分钟使燃烧器以轴线为轴、按右旋20度、0度和左旋20度的顺序进行反复转动，并测量这种场合的热效率。其结果示于表8中。而其他条件与实施例5大体相同实施例10作为氧燃烧器使用的是以微粉碳为燃料的燃烧器，其安装角度为20度，对燃烧器燃烧火焰的叶出方向分别为0度、20度和40度时的热效率与实施例9同样地进行测量。其结果示于表9<p>使用图11所示结构的金属熔化炉，将重油作燃料、纯氧作助燃性气体的氧燃烧器与水平面成40度倾斜角设置三根，测量熔化铁废料(大型料)1吨时的热效率。设熔化部全高70cm、内径90cm且顶面的上升角度为30度。而重油的流量为三根氧燃烧器的合计即每小时90升。每小时供氧180Nm3。其他与实施例2大体相同。分别测量预热部中的原料下落到熔化部内之后形成炉渣后所添加的碳材和以1630℃温度出炉为止所需的时间(从原料下落到熔化部中起始的时间及全部熔化时间)、铁的利用率和热效率。所有碳材为含碳量90％以上的焦炭粉或颗粒，所用焦炭粉的粒度小于3mm，分别以每分钟100g、200g和300g连续添加。所用焦炭颗粒的粒度为10～30mm，每5分钟投入1kg。其结果(含未添加碳材的场合)示于表10。而出炉时的金属熔液为含碳量0.03～0.07％的低碳钢熔液。表10实施例12使用与实施例11相同的熔化炉，改变炉渣的碱度进行熔化操作。所用金属原料为生铁粗锭与废钢搭配的原料1吨。这时，金属熔液中的碳浓度越高开始熔化的温度越低，出炉温度也可越低。炉渣的碱度调整采用将焙烧的石灰与硅砂搭配的助熔剂进行。碳材采用与实施例11相同的焦炭粉，并以每分钟200g的比例连续添加。对各种碱度下发泡状况进行观察的同时测量总熔化时间及热效率。发泡是否良好的判定依据是，在原料落下后的处理过程中若发泡状态保持在50％以上的时间，则认为发泡稳定。测量结果示于表11。权利要求1.一种以氧燃烧器熔化金属原料的熔化炉，其特征是在设有氧燃烧器的熔化部的上方设置预热金属原料的预热部，并且在熔化部与预热部二者之间设置内径小于熔化部和预热部内径的颈缩部。2.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述预热部的截面面积在上述颈缩部的截面面积的1.4～5倍范围内。3.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述预热部的实际容量在上述熔化部的实际容量的0.4～3倍范围内。4.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述熔化部与上述预热部二者在上述颈缩部处或其附近能够分离。5.如权利要求4所述的金属熔化炉，其特征是，上述熔化部与上述预热部二者的分离部由碳系耐火材料制成。6.如权利要求4所述的金属熔化炉，其特征是，上述熔化部与预热部二者的分离部上设有水冷套。7.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是上述熔化部炉壁的上部构成水冷套，从该炉壁的上部朝向上述颈缩部的水冷套的内壁面的角度设定在与水平面成20～60度的范围内，并且，上述氧燃烧器穿过上述水冷套设置。8.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述氧燃烧器的火焰喷出方向指向这样的圆内，该圆在熔化部底面上，其圆心位于自熔化部重心位置面向燃烧器安装部位一侧的靠近该重心位置与氧燃烧器安装部一侧内壁二者之距离的0.2倍的距离的点上，该圆的直径为熔化部的燃烧器安装部位一侧内壁与另一侧的熔化部内壁之间的距离的0.6倍。9.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述氧燃烧器的安装高度位于该氧燃烧器的火焰喷出口下的熔化部的容积为熔化部总容积的0.35～0.9倍的位置上。10.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，使用偏心式燃烧器作为上述氧燃烧器，该偏心式燃烧器被设置成能够绕燃烧器的轴线为轴转动。11.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述熔化部的上部设有二次燃烧用氧气喷嘴。12.如权利要求1所述的金属熔化炉，其特征是，上述熔化部的底部设有金属熔液搅拌用喷嘴。13.一种以氧燃烧器的火焰熔化金属原料的金属熔化方法，其特征是，所使用金属熔化炉，在具有氧燃烧器的熔化部的上方，设有预热金属原料的预热部，并且在熔化部与预热部二者之间设有内径小于熔化部和预热部内径的颈缩部，并且使用偏心式燃烧器作为上述氧燃烧器，该偏心燃烧器可相应于上述金属原料在熔化阶段的情况以燃烧器轴线为轴转动。14.一种以氧燃烧器的火焰熔化金属原料的金属熔化方法，其特征是，所使用的金属熔化炉，在具有氧燃烧器的熔化部的上方设有预热金属原料的预热部，并且在熔化部与预热部二者之间设有内径小于熔化部和预热部内径的颈缩部，在熔化金属原料的操作过程中向存在于金属熔液液面上的熔渣中投入碳材，使该熔渣泡沫化。15.如权利要求14所述的金属熔化方法，其特征是，将上述熔渣的碱度γ控制在相对于金属熔液处理温度T[℃]而示出的0.001T-0.6≤γ≤0.0025T-1的范围内。全文摘要能够将金属原料自预热部向熔化部投入的速度控制在最佳范围内、也能够仅以氧燃烧器进行高效率地熔化金属原料的金属熔化炉及金属熔化方法。在金属熔化炉中的具有氧燃烧器(21)的熔化部(22)的上方设有预热金属原料的预热部(23)，并且在熔化部(22)与预热部(23)之间设有内径小于熔化部(22)与预热部(23)内径的颈缩部(24)。文档编号C21C7/00GK1166198SQ96191153公开日1997年11月26日申请日期1996年8月7日优先权日1995年8月8日发明者诹访俊雄,小林伸明,五十岚弘,饭野公夫,菊地良辉,山本康之申请人:日本酸素株式会社,日本钢管株式会社