JP2000015402A - 鋳造機の溶湯流量制御方法及びその制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属溶湯の流量制御時に停電が発生したと
き、金属溶湯が各流路・鋳型から溢れるのを防止できる
鋳造機の溶湯流量制御方法及びその制御装置。 【解決手段】 保持炉の出湯口から溶湯供給器を介して
金属溶湯を鋳型に供給し、鋳型内の金属溶湯を冷却・凝
固させて鋳塊を製造する鋳造機を設け、出湯口へストッ
パをセットし、溶湯供給器の湯面レベルをレベルセンサ
で検出し、その検出信号を制御手段に入力し、検出信号
に基づき制御手段から発する制御信号によりストッパで
出湯口の開度を調整し、溶湯供給器の湯面レベルを制御
する過程において、停電発生時に手動式起動手段でスト
ッパのセット位置から退避位置へ退避させる工程と、出
湯口を補助ストッパで閉じる工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鋳造機の溶湯流
量制御方法及びその制御装置に関するものであり、さら
に具体的には、保持炉から鋳型に金属溶湯を流す鋳造機
を設け、その金属溶湯の流量を自動制御する過程におい
て、停電が発生した時に直ちに前記金属溶湯の出湯を止
めることができるように工夫された鋳造機の溶湯流量制
御方法及びその制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開昭６１−２２６１５７号公
報には、金属溶湯を鋳型に供給し、この鋳型内の金属溶
湯を連続的に冷却・凝固させることにより所定の鋳塊を
製造する鋳造機を設け、前記鋳型内へ金属溶湯を供給す
る供給流路に配置して金属溶湯の流れを遮断乃至は規制
するストッパと、鋳型内にある金属溶湯の湯面レベルを
検出するレベルセンサと、このレベルセンサからの検出
信号を受けて予め設定された湯面カーブに従って前記ス
トッパの作動を制御する制御手段とを設けた鋳造機の溶
湯流量制御装置が提案されている。この制御装置は、前
記制御手段により前記ストッパを作動制御することによ
って、鋳型内への金属溶湯の流量を制御し、金属溶湯の
湯面レベルを前記湯面カーブに従って変化させるように
構成したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の制御装置が金属
溶湯の流量を制御している際に停電が発生した場合に
は、制御手段により制御されているストッパの作動は停
止させられる。当該ストッパの作動停止により金属溶湯
の流れは遮断乃至は規制されなくなるので、金属溶湯は
供給流路を流れ続け、この供給流路又は鋳型から金属溶
湯が溢れるおそれがある。この発明の目的は、鋳造機に
おける金属溶湯の流量の制御時に停電が発生したとき
に、金属溶湯が各流路及び鋳型から溢れるのを防止する
ことができる鋳造機の溶湯流量制御方法を提供すること
にある。この発明の他の目的は、前述のような目的を達
成し得る鋳造機の溶湯流量制御方法を円滑かつ確実に実
施することができる鋳造機の溶湯流量制御装置を提供す
ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る鋳造機の
溶湯流量制御方法によれば、保持炉１１の出湯口１１ａ
から樋１２を介して鋳型１４の上方に位置する溶湯供給
器１２ａへ金属溶湯１０を流し、前記溶湯供給器１２ａ
の金属溶湯１０を流量調整弁１３を介して前記鋳型１４
に供給し、前記鋳型１４内の金属溶湯１０を冷却・凝固
させながら、当該冷却・凝固の状態と同調して前記鋳型
１４の底部材１４ｂを下降させることにより、所定の鋳
塊１０ａを製造する鋳造機１を設け、前記出湯口１１ａ
へ当該出湯口１１ａからの出湯量を制御するストッパ２
０をセットし、前記溶湯供給器１２ａの湯面レベルをレ
ベルセンサ２１によって検出し、当該レベルセンサ２１
の検出信号を制御手段２２に入力し、前記検出信号に基
づいて前記制御手段２２から発する制御信号により前記
ストッパ２０を介して前記出湯口１１ａの開度を調整す
ることにより、前記溶湯供給器１２ａの湯面レベルを制
御する過程において、停電が発生した時に、前記ストッ
パ２０を前記出湯口１１ａへセットされた位置から所定
の退避位置へ退避させる工程と、前記出湯口１１ａを補
助ストッパ２０で閉じる工程と、を含むことを特徴とし
ている。

【０００５】請求項２に係る鋳造機の溶湯流量制御装置
によれば、保持炉１１の出湯口１１ａから樋１２を介し
て鋳型１４の上方に位置する溶湯供給器１２ａへ金属溶
湯１０を流し、前記溶湯供給器１２ａの金属溶湯１０を
流量調整弁１３を介して前記鋳型１４に供給し、前記鋳
型１４内の金属溶湯１０を冷却・凝固させながら、当該
冷却・凝固の状態と同調して前記鋳型１４の底部材１４
ｂを下降させることにより、所定の鋳塊１０ａを製造す
る鋳造機１において、前記出湯口１１ａからの出湯量を
制御するため当該出湯口１１ａへ所定姿勢でセットされ
るストッパ２０と、前記ストッパ２０を、所定の退避位
置から前記出湯口１１ａへのセット位置へ往復作動させ
る第１の駆動手段２４と、前記ストッパ２０を、前記出
湯口１１ａへのセット位置において当該出湯口１１ａの
開度を調整すべく作動させる第２の駆動手段２６と、前
記溶湯供給器１２ａの湯面レベルを検出するレベルセン
サ２１と、前記レベルセンサ２１からの検出信号を受
け、当該検出信号に基づいて前記第２の駆動手段２６を
制御する制御手段２２と、停電時に、前記第１の駆動手
段２４を、前記ストッパ２０が前記セット位置から前記
退避位置へ退避するように作動させる手動による起動手
段２４ｇと、停電時に、前記ストッパ２０が前記セット
位置から前記退避位置へ退避したときに前記出湯口１１
ａを閉じる補助ストッパ２７とを備えたことを特徴とし
ている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、この発
明による鋳造機の溶湯流量制御方法及び鋳造機の溶湯流
量制御装置の好ましい実施形態を説明する。

【０００７】制御装置の実施形態 図１はこの発明に係る鋳造機の溶湯流量制御装置の実施
形態を示す概略断面図、図２は図１の矢印Ａ−Ａに沿う
拡大断面図、図３はストッパを金属溶湯の流量制御が可
能な位置にセットした状態を示す概略図、図４は図３の
ストッパを所定位置まで退避させた状態を示す概略図で
ある。

【０００８】図１の鋳造機１は、定置式の保持炉１１の
出湯口１１ａから樋１２と濾過器１５とを介して鋳型１
４の上方に位置する溶湯供給器１２ａへ金属溶湯１０を
流し、溶湯供給器１２ａの金属溶湯１０を流量調整弁１
３を介して鋳型１４に供給し、鋳型１４内の金属溶湯１
０を冷却・凝固させながら、当該冷却・凝固の状態と同
調して前記鋳型１４の底部材１４ｂを下降させることに
より、所定の鋳塊１０ａを製造する。前記濾過器１５内
のフィルターには種々のタイプのものが考えられ、この
実施形態においては、アルミナボール１５ａ，アルミナ
フレーク１５ｂからなるものが用いられている。図１に
示すように、濾過器１５の入側と出側とでは、濾過機内
の前記アルミナボール１５ａ，アルミナフレーム１５ｂ
による流路抵抗のため、湯面高さに僅かに差が生じてい
るが、この差は流量調整弁１３による溶湯の流量制御に
より調整される。

【０００９】この実施形態において、流量調整弁１３は
図２で示すようにフロート弁であり、溶湯供給器１２ａ
の底部に鋳型１４の湯面へ達するように取付けられた弁
ケース１３ａと、中央の支点１３ｆを中心としてシーソ
ー作動をするシーソー片１３ｅと、前記弁ケース１３ａ
内に案内され、上端が取付片１３ｄを介してシーソー片
１３ｅの一端側に軸着された弁体１３ｃと、鋳型１４の
湯面に浮かび、ロッド１３ｇを介して前記シーソー片１
３ｅの他端側に軸着されたフロート１３ｈから構成され
ている。したがって、鋳型１４の湯面が上昇すると、そ
れに伴って弁体１３ｃが下降して弁ケース１３ａの供給
口１３ｂを閉じ、他方、鋳型１４の湯面が下降すると、
それに伴って弁体１３ｃが上昇して前記供給口１３ｂを
開くことにより、鋳型１４の湯面を調整している。

【００１０】鋳型１４は内部に冷却水１４ｃを循環させ
る冷却ジャケット１４ａと底部材１４ｂとから構成され
ている。冷却ジャケット１４ａには内壁側に給水口が設
けられ、冷却ジャケット１４ａからはこの給水口から冷
却水１４ｃを形成されつつある鋳塊１０ａに給水され、
前記冷却水１４ｃによって金属溶湯１０を冷却・凝固
し、それに同調して底部材１４ｂを下降させて、所定の
大きさの鋳塊１０ａを製造する。

【００１１】この実施形態の溶湯流量制御装置は、保持
炉１１の出湯口１１ａからの出湯量を制御するため、当
該出湯口１１ａへ水平にセットされるストッパ２０を備
えている。このストッパ２０は、第１の駆動手段２４に
より所定の退避位置から出湯口１１ａへのセット位置へ
往復作動するように構成されており、さらに前記セット
位置にあるときには、後述の制御手段２２からの制御信
号により、第２の駆動手段２６を介して出湯口１１ａの
開度を調整すべく作動するようになっている。

【００１２】前記溶湯供給器１２ａには、金属溶湯１０
の湯面を検出するレベルセンサ２１が設置されており、
このレベルセンサ２１の検出値は、図示しない信号処理
装置により信号化されて制御手段２２へ入力される。こ
の実施形態においては、停電が発生した時に、前記第１
の駆動手段２４を、前記ストッパ２０が出湯口１１ａへ
のセット位置から退避位置へ退避するように作動させる
起動手段２４ｇと、前記ストッパ２０が停電によって退
避位置へ退避したときに前記出湯口１１ａを閉じる補助
ストッパ２７とが設けられている。出湯口１１ａは保持
炉１１の一側面の下部に形成され、保持炉１１の外側か
ら内側に向かって円錐状を形成するようなテーパ内面を
有し、前記ストッパ２０、及び補助ストッパ２７は出湯
口１１ａの前記形成にほぼ適合する外形を有している。

【００１３】保持炉１１の側部には、前記出湯口１１ａ
の上方に位置するように、水平に支持アーム２３が取付
けられている。第１の駆動手段２４はエアシリンダによ
って構成されており、そのシリンダ部である本体２４ａ
は支持アーム２３の先端に設けられた一対の支柱２３ａ
へ、軸２４ｈにより所定角度範囲を回動し得るように支
持されている。本体２４ａの下端部に設けられた出力ロ
ッド２４ｂには、先端部に取付片２５ｄを介して揺動ア
ーム２５が軸着さている。第１の駆動手段２４の駆動源
であるコンプレッサ２４ｃは、第１の電磁弁２４ｄを介
してシリンダの本体２４ａの突出駆動側に接続されると
ともに、第２の電磁弁２４ｅを介して本体２４ａの引込
駆動側に接続されている。この実施形態では、停電が発
生した時、第２の電磁弁２４ｅが作動しない場合でも、
第１の駆動手段２４を引込駆動させ得るように、手動バ
ルブによる起動手段２４ｇを介して、圧縮空気を充填し
たレシーバタンク２４ｆを本体２４ａの引込駆動側に接
続している。

【００１４】揺動アーム２５の上端部は、軸２５ａによ
って前記支持アーム２３へ回動自在に軸着されている。
この揺動アーム２５の下端部には、取付ベース２６ａを
介して軸２５ｅにより第２の駆動手段２６のスライドガ
イド２６ｂが取付けられている。前記揺動アーム２５に
は、上下の軸２５ａ，２５ｅへ一対のスプロケット２５
ｂ，２５ｂが固定され、これらのスプロケット２５ｂ，
２５ｂにはチェーン２５ｃが掛け渡されている。軸２５
ａは前記揺動アーム２５の回転支点であり、スプロケッ
ト２５ｂ，２５ｂは当該揺動アーム２５の回動にともな
って回転する。このような揺動アーム２５の構成によ
り、前記第２の駆動手段２６の姿勢が常時水平状態に保
たれている。

【００１５】第２の駆動手段２６は前記スライドガイド
２６ｂに取付けられた正逆に回転する電動モータからな
るアクチュエータ２６ｃを備えており、このアクチュエ
ータ２６ｃにおける進行方向の出力部２６ｄは、前記ス
ライドガイド２６ｂに沿って水平にスライドする可動体
２６ｅと連結されている。第２の駆動手段２６には、ア
クチュエータ２６ｃに当該アクチュエータ２６ｃの駆動
量を検出する駆動量検出器２１ｂが接続されており、こ
の駆動量検出器２１ｂは前記制御手段２２に接続されて
いる。前記可動体２６ｅの下部には、先端部に前記スト
ッパ２０が取付けられた屈曲したロッド２０ｂが、取付
片２０ａを介して取付けられている。

【００１６】制御方法の実施形態 前述の溶湯流量制御装置の作用とともに、当該制御装置
を使用した溶湯流量制御方法の実施形態を説明する。運
転開始時には、第１の駆動手段２４は突出方向に駆動し
ている。したがって、ストッパ２０は保持炉１１の出湯
口１１ａへセットされている。前記制御手段２２には入
力装置（デジスイッチ）２２ａと上位コンピュータ１６
とが接続されている。この入力装置２２ａにより、保持
炉１１内の金属溶湯１０の量が制御手段２２に入力さ
れ、前記上位コンピュータ１６により、鋳型１４内で鋳
造される鋳塊サイズ（断面積）及び底部材１４ｂの降下
速度が制御手段２２へ入力されている。

【００１７】運転が開始されると、入力装置２２ａと上
位コンピュータ１６とから制御手段２２へ入力されてい
るデータにより、出湯口１１ａからの必要出湯量が制御
手段２２によって演算され、制御手段２２は、前記演算
による必要出湯量に基づき、第２の駆動手段２６のアク
チュエータ２６ｃに制御信号を与え、当該アクチュエー
タ２６ｃを介してストッパ２０を図３の左右方向に微動
させ、出湯口１１ａからの出湯量を制御する。前記制御
により、溶湯供給器１２ａの湯面レベルは一定に保たれ
るようになっているが、外乱等があると前記湯面レベル
が一定に保たれないため、溶湯供給器１２ａに設置され
ているレベルセンサ２１により、溶湯供給器１２ａの湯
面レベルを常時検出している。制御手段２２は、前記検
出信号を受けて溶湯供給器１２ａの湯面レベル変化を演
算し、当該湯面レベルを補正して、当該補正値に基づ
き、第２の駆動手段２６のアクチュエータ２６ｃに制御
信号を与え、当該アクチュエータ２６ｃを介してストッ
パ２０の作動を制御することにより、出湯口１１ａから
の出湯量を制御するようになっている。制御手段２２に
よって、ストッパ２０の作動を制御している間は、駆動
量検出器２１ｂによりアクチュエータ２６ｃの駆動量を
検出し、この検出駆動量に基づいて、その検出時のスト
ッパ２０の位置（出湯口１１ａの開度）を演算し、これ
を次のアクチュエータ２６ｃの制御駆動量の基準とする
ようになっている。

【００１８】また、樋１２には別のレベルセンサ２１ａ
が設置されて樋１２の湯面レベルを検出しており、この
レベルセンサ２１ａが異常な湯面レベルを検出すると、
制御手段２２がその検出信号に基づき、鋳造機１の自動
運転を中止するとともに、警報を発するようになってい
る。

【００１９】前記制御の過程において、停電が発生した
場合には、制御手段２２による制御が停止し、出湯口１
１ａからの出湯量の制御も不能になる。しかしながら、
この実施形態では、このような場合、起動手段２４ｇを
手動操作することにより、第１の駆動手段２４を引込方
向に作動させ、ストッパ２０を取付ベース２６ａ，スラ
イドガイド２６ｂ，アクチュエータ２６ｃ等とともに図
４の位置へ退避させ、次いで、手動により補助ストッパ
２７で出湯口１１ａを閉じるように構成している。この
ような構成により、停電時に樋１２，溶湯供給器１２ａ
及び鋳型１４から金属溶湯１０が溢れるのが防止され
る。

【００２０】この実施形態の制御方法によれば、停電が
起きた時に、手動にて起動手段２４ｇを開くことによっ
てストッパ２０を退避位置へ退避させ、その後直ちに手
動にて補助ストッパ２７を出湯口１１ａに差込み、当該
出湯口１１ａを閉じるので、樋１２，溶湯供給器１２ａ
及び鋳型１４から金属溶湯１０が溢れるのを防止するこ
とができる。この実施形態の制御方法によれば、制御手
段２２から発する制御信号によってストッパ２０を介し
て出湯口１１ａの開度を調整することにより、溶湯供給
器１２ａの湯面レベルを制御するので、当該溶湯供給器
１２ａにある金属溶湯１０の湯面レベルを適正な状態に
保つことができる。したがって、鋳塊１０ａの品質を安
定させることができる。

【００２１】この実施形態の制御装置によれば、手動式
の起動手段２４ｇと補助ストッパ２７を有しているの
で、停電が起きた時に、前記実施形態の制御方法を円滑
かつ確実に実施することができる。

【００２２】その他の実施形態 前述の実施形態における溶湯供給器１２ａは流量調整弁
１３を介して鋳型１４へ金属溶湯１０を供給する供給器
であるが、この溶湯供給器１２ａはその下方に複数の鋳
型を設置し、各鋳型へそれぞれの流量調整弁を介して金
属溶湯を供給するような構造の分配器であっても差し支
えない。前述の実施形態における第１の駆動手段２４は
エアシリンダからなるが、当該第１の駆動手段２４は油
圧シリンダ，その他の手動式の起動手段によってストッ
パ２０を所定の退避位置に退避させ得るアクチュエータ
であれば使用することができる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、出湯口
１１ａから金属溶湯１０の出湯量を制御する位置にスト
ッパ２０をセットして溶湯供給器１２ａの湯面レベルを
制御する過程において、停電時に、前記セット位置から
所定の退避位置へ退避させる工程と、出湯口１１ａを補
助ストッパ２０で閉じる工程とを含んでいるので、停電
が発生したときでも樋１２，溶湯供給器１２ａ及び鋳型
１４から金属溶湯１０が溢れるおそれがない。

【００２４】請求項２に記載の発明によれば、ストッパ
２０と、ストッパ２０をセット位置へ往復作動させる第
１の駆動手段２４と、停電時に、第１の駆動手段２４
を、ストッパ２０がセット位置から退避位置へ退避する
ように作動させる手動による起動手段２５ｇと、ストッ
パ２０が退避したときに出湯口１１ａを閉じる補助スト
ッパ２７とを備えているので、請求項１に記載の鋳造機
の溶湯流量制御方法を円滑かつ確実に実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における鋳造機の溶湯流量制御装置の
実施形態を示す概略断面図である。

【図２】図１の矢印Ａ−Ａに沿う拡大断面図である。

【図３】図１のストッパを拡大して示した部分概略図で
ある。

【図４】図３のストッパを所定位置まで退避させた状態
を示す部分概略図である。

【符号の説明】

１ 鋳造機 １０ 金属溶湯 １０ａ 鋳塊 １１ 保持炉 １１ａ 出湯口 １２ 樋 １２ａ 溶湯供給器 １３ 流量調整弁 １３ａ 弁ケース １３ｂ 供給口 １３ｃ 弁体 １３ｄ 取付片 １３ｅ シーソー片 １３ｆ 支点 １３ｇ ロッド １３ｈ フロート １４ 鋳型 １４ａ 冷却ジャケット １４ｂ 底部材 １４ｃ 冷却水 １５ 濾過部 １５ａ アルミナボール １５ｂ アルミナフレーク ２０ａ ロッド ２０ｂ 取付片 ２１，２１ａ レベルセンサ ２１ｂ 駆動量検出器 ２２ 制御手段 ２２ａ 入力装置 ２３ 支持アーム ２３ａ 支柱 ２４ 第１の駆動手段 ２４ａ 本体 ２４ｂ 出力ロッド ２４ｃ コンプレッサ ２４ｄ 第１の電磁弁 ２４ｅ 第２の電磁弁 ２４ｆ サービスタンク ２４ｇ 起動手段 ２４ｈ 軸 ２５ 揺動アーム ２５ａ，２５ｅ 軸 ２５ｂ スプロケット ２５ｃ チェーン ２５ｄ 取付片 ２６ 第２の駆動手段 ２６ａ 取付ベース ２６ｂ スライドガイド ２６ｃ アクチュエータ ２６ｄ 出力部 ２６ｅ 可動体 ２７ 補助ストッパ ２７ａ ロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保持炉１１の出湯口１１ａから樋１２を
   介して鋳型１４の上方に位置する溶湯供給器１２ａへ金
   属溶湯１０を流し、前記溶湯供給器１２ａの金属溶湯１
   ０を流量調整弁１３を介して前記鋳型１４に供給し、前
   記鋳型１４内の金属溶湯１０を冷却・凝固させながら、
   当該冷却・凝固の状態と同調して前記鋳型１４の底部材
   １４ｂを下降させることにより、所定の鋳塊１０ａを製
   造する鋳造機１を設け、 前記出湯口１１ａへ当該出湯口１１ａからの出湯量を制
   御するストッパ２０をセットし、前記溶湯供給器１２ａ
   の湯面レベルをレベルセンサ２１によって検出し、当該
   レベルセンサ２１の検出信号を制御手段２２に入力し、
   前記検出信号に基づいて前記制御手段２２から発する制
   御信号により前記ストッパ２０を介して前記出湯口１１
   ａの開度を調整することにより、前記溶湯供給器１２ａ
   の湯面レベルを制御する過程において、 停電が発生した時に、前記ストッパ２０を前記出湯口１
   １ａへセットされた位置から所定の退避位置へ退避させ
   る工程と、 前記出湯口１１ａを補助ストッパ２０で閉じる工程と、
   を含むことを特徴とする、 鋳造機の溶湯流量制御方法。
2. 【請求項２】 保持炉１１の出湯口１１ａから樋１２を
   介して鋳型１４の上方に位置する溶湯供給器１２ａへ金
   属溶湯１０を流し、前記溶湯供給器１２ａの金属溶湯１
   ０を流量調整弁１３を介して前記鋳型１４に供給し、前
   記鋳型１４内の金属溶湯１０を冷却・凝固させながら、
   当該冷却・凝固の状態と同調して前記鋳型１４の底部材
   １４ｂを下降させることにより、所定の鋳塊１０ａを製
   造する鋳造機１において、 前記出湯口１１ａからの出湯量を制御するため当該出湯
   口１１ａへ所定姿勢でセットされるストッパ２０と、 前記ストッパ２０を、所定の退避位置から前記出湯口１
   １ａへのセット位置へ往復作動させる第１の駆動手段２
   ４と、 前記ストッパ２０を、前記出湯口１１ａへのセット位置
   において当該出湯口１１ａの開度を調整すべく作動させ
   る第２の駆動手段２６と、 前記溶湯供給器１２ａの湯面レベルを検出するレベルセ
   ンサ２１と、 前記レベルセンサ２１からの検出信号を受け、当該検出
   信号に基づいて前記第２の駆動手段２６を制御する制御
   手段２２と、 停電時に、前記第１の駆動手段２４を、前記ストッパ２
   ０が前記セット位置から前記退避位置へ退避するように
   作動させる手動による起動手段２４ｇと、 停電時に、前記ストッパ２０が前記セット位置から前記
   退避位置へ退避したときに前記出湯口１１ａを閉じる補
   助ストッパ２７とを備えたことを特徴とする、 鋳造機の溶湯流量制御装置。