JP2001047217A - Method for transferring molten metal and portable pump used for transfer thereof - Google Patents

Method for transferring molten metal and portable pump used for transfer thereof

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JP2001047217A
JP2001047217A JP11225447A JP22544799A JP2001047217A JP 2001047217 A JP2001047217 A JP 2001047217A JP 11225447 A JP11225447 A JP 11225447A JP 22544799 A JP22544799 A JP 22544799A JP 2001047217 A JP2001047217 A JP 2001047217A
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Japan
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molten metal
heat
resistant container
nozzle
pressure
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JP11225447A
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Japanese (ja)
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Tsuyoshi Umeda
剛志 梅田
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Ota Seisakusho KK
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Ota Seisakusho KK
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for easily and suitably transferring molten metal from a furnace to a mold without exposing it to the atmosphere. SOLUTION: A heat resistant vessel 2 is hung with a hoist device 4, and a nozzle 6 formed at the bottom part thereof, is inserted into the molten metal M. Then, the molten metal M is sucked while sucking inert gas in the heat resistant vessel 2 to reduce the pressure in the inner part thereof, and when a prescribed quantity of the molten metal M is completely sucked, while keeping the reduced pressure state in the heat resistant vessel 2, the molten metal is transferred to above the mold with the hoist device 4. Thereafter, the inert gas is again poured into the heat resistant vessel 2 and the molten metal M is caused to flow out from the nozzle 6. In this way, the molten metal M can be cast in a state of scarcely exposing it to the atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム、マ
グネシウム、又は銅その他の金属溶湯を大気に接触させ
ずに移送できるようにした金属溶湯の移送方法及びその
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for transferring molten aluminum, magnesium, copper, or other molten metal without contact with the atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、金属はその鉱石を溶鉱炉で熔融
し、得られた溶湯を電気炉や転炉に装入して精錬し、こ
れを取鍋に移して鋳込みに供するが、金属材料を大気中
で溶解、精錬すると、多かれ少なかれ酸素、水素、又は
水蒸気などによる汚染を受けるため、その材質を低下さ
せる場合が多い。特に、転炉などから取鍋に金属溶湯を
移すときには大気との接触が多く、これを鋳込みするま
での間に取鍋の湯上にその酸化物が皮膜となって浮遊す
る。このため、取鍋中の溶湯を柄杓で掬って鋳込みする
場合には、湯上に浮遊する酸化物を排除して其の混入を
防ぐ作業が必要とされる。然るに、その種の作業は劣悪
環境下での人的によるものであり、肉体的負担が大きく
危険も生じやすい。なお、大型の設備では取鍋の底部か
ら鋳型の内部に直接注湯するような自動化方式も採られ
ているが、取鍋中における溶湯の酸化進行を防止するこ
とは甚だ困難であった。又、DH真空脱ガス法などを適
用して取鍋中の溶湯から脱ガスする方法も多用されてい
るが、その種の処理には大掛かりな設備が必要となるば
かりでなく時間もかかる。
2. Description of the Related Art Generally, metals are melted in ore in a smelting furnace, and the obtained molten metal is charged into an electric furnace or a converter for refining, and is transferred to a ladle for casting. Dissolution and refining in the atmosphere are more or less contaminated by oxygen, hydrogen, water vapor, or the like, and the quality of the material is often reduced. In particular, when the molten metal is transferred from a converter or the like to a ladle, there is a lot of contact with the atmosphere, and the oxide is suspended as a film on the ladle before casting. For this reason, when scooping and pouring the molten metal in the ladle with a ladle, it is necessary to eliminate oxides floating on the molten metal and prevent its mixing. However, this kind of work is performed by humans in a poor environment, and the physical burden is large and danger is likely to occur. In addition, in a large-scale facility, an automatic system in which the molten metal is poured directly from the bottom of the ladle into the mold is employed, but it is extremely difficult to prevent the progress of oxidation of the molten metal in the ladle. Further, a method of degassing from a molten metal in a ladle by applying a DH vacuum degassing method or the like is often used, but such a treatment requires not only large-scale equipment but also takes time.

【0003】そこで、特開平3−264155号などに
は、金属溶湯を大気に接触させる事なく槽内から鋳型な
どへ輸送し得るポンプが提案されている。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-264155 proposes a pump capable of transporting a molten metal from a tank to a mold or the like without bringing the molten metal into contact with the atmosphere.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、その種のポ
ンプは金属溶湯を輸送するための長い管路を必要とする
上、その全てを耐熱構造としなければならないので設備
コストが大きくなるという欠点がある。しかも、金属溶
湯の流れを弁操作で制御するようにしていることから誤
動作しやすく、特に弁体が金属溶湯に晒されるので高い
耐熱性が要求される上、これが僅かに腐食しただけでも
弁の機能が損なわれて金属溶湯の流れを適正にコントロ
ールできなくなる。
However, such a pump requires a long pipe line for transporting the molten metal, and all of the pumps must have a heat-resistant structure, so that the equipment cost is increased. is there. In addition, since the flow of the molten metal is controlled by operating the valve, malfunctions are likely to occur. In particular, since the valve body is exposed to the molten metal, high heat resistance is required. The function is impaired and the flow of the molten metal cannot be properly controlled.

【0005】そこで、本発明はアルミニウムなど酸化性
の強い金属溶湯を大気中に晒さず容易かつ適正に移送す
ることのできる簡便な方法と装置を提供することを目的
とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a simple method and apparatus which can easily and properly transfer a highly oxidizable metal melt such as aluminum without exposing it to the atmosphere.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、所要量の金属溶湯を蓄え得る容積を有すると
共に、底部に金属溶湯を出し入れするノズルが形成さ
れ、そのノズル内の流路が金属溶湯の流出を其の表面張
力によって防止し得るような抵抗性を有して成る耐熱容
器を用い、その耐熱容器を金属溶湯上で移送可能にして
吊り、その耐熱容器内に不活性ガスを充満させた状態で
前記ノズルを金属溶湯中へ挿入し、その状態で耐熱容器
内を其の上部から不活性ガスを吸い出しつつ減圧して金
属溶湯を前記ノズルを通じて耐熱容器内に吸い込んだ
後、耐熱容器内を減圧状態に保ちつつ該耐熱容器を吊っ
たまま所定位置まで移送し、その後耐熱容器内に不活性
ガスを再注入し、その圧力でノズルから金属溶湯を流出
させるようにしたことを特徴とする金属溶湯の移送方法
を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention has a capacity capable of storing a required amount of molten metal and a nozzle formed at the bottom for taking in and out the molten metal. Uses a heat-resistant container having a resistance to prevent the outflow of the molten metal by its surface tension, suspends the heat-resistant container so that it can be transferred on the molten metal, and places an inert gas in the heat-resistant container. After the nozzle is inserted into the molten metal in a state filled with, the pressure inside the heat-resistant container is reduced while the inert gas is sucked out from the upper portion thereof, and the molten metal is sucked into the heat-resistant container through the nozzle, Transferring the heat-resistant container to a predetermined position while suspending the heat-resistant container while keeping the inside of the heat-resistant container under reduced pressure, and then re-injecting the inert gas into the heat-resistant container, and causing the molten metal to flow out of the nozzle at the pressure. Provides a method of transferring molten metal, characterized.

【0007】又、底部に金属溶湯中へ挿入するためのノ
ズルを形成して、懸吊手段により移送可能に保持される
耐熱容器を備え、その耐熱容器内の圧力調整により前記
ノズルを通じて該耐熱容器に対する金属溶湯の出し入れ
を可能にした可搬式ポンプであって、前記耐熱容器はそ
の上部に圧力調整手段と接続する通気口を有し、前記ノ
ズルの内部に形成される流路には、耐熱容器内が圧力調
整手段により一定の減圧状態に保たれるとき、その耐熱
容器内に蓄えられた金属溶湯の流出を不能にする多孔状
の仕切板が設けられて成ることを特徴とする金属溶湯の
移送に用いる可搬式ポンプを提供する。
In addition, a nozzle for insertion into the molten metal is formed at the bottom, and a heat-resistant container which is held so as to be able to be transferred by a suspending means is provided, and the heat-resistant container is passed through the nozzle by adjusting the pressure in the heat-resistant container. A heat-resistant container having a vent connected to pressure regulating means at an upper part thereof, and a heat-resistant container provided in a flow path formed inside the nozzle. When the inside is kept at a constant reduced pressure state by the pressure adjusting means, a porous partition plate is provided which disables the outflow of the molten metal stored in the heat-resistant container. Provided is a portable pump used for transfer.

【0008】特に、圧力調整手段は、耐熱容器の通気口
に接続するシリンダ、そのシリンダの内壁に密着しなが
ら往復運動するピストン、及びそのピストンをシリンダ
内で往復運動させるための駆動源とで構成される。
In particular, the pressure adjusting means comprises a cylinder connected to the vent of the heat-resistant container, a piston reciprocating while being in close contact with the inner wall of the cylinder, and a drive source for reciprocating the piston in the cylinder. Is done.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の適用例を図面に基
づいて詳細に説明する。図1において、1は転炉、電気
炉、又はそれらの加熱炉で得た金属溶湯を移す取鍋など
の湯槽、2は湯槽中の金属溶湯を吸い上げてその内部に
一時的に貯蔵するための耐熱容器、3は耐熱容器内の圧
力を調整する圧力調整手段としての給排気装置、4は耐
熱容器を吊って移送する懸吊手段としてのホイスト装置
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bath, such as a converter, an electric furnace, or a ladle for transferring molten metal obtained in a heating furnace thereof, and 2 denotes a bath for sucking up and temporarily storing the molten metal in the bath. The heat-resistant container 3 is a supply / exhaust device as a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the heat-resistant container, and the hoist device 4 is a suspension means for suspending and transferring the heat-resistant container.

【0010】このうち、耐熱容器2はその内部に所要量
の金属溶湯Mを蓄え得る容積(例えば0.5〜10
3)をもつ釣釜であり、その内壁はケイ素などを主成
分とする耐火物により裏打ちされて貯蔵室5を形成す
る。又、耐熱容器2の底部は湯槽1に蓄えられる金属溶
湯中に挿入する漏斗状のノズル6とされ、その内周部に
金属溶湯を通す流路7を形成している。ノズル6は、貯
蔵室5を形成する容器本体2Aの下端開口部に一体的に
結合される上部管6Aと、この上部管に結合する着脱自
在な下部管6Bとで形成され、その相互間には流路7を
仕切る仕切板8が設けられる。なお、それらの部材はカ
ーボン、炭化ケイ素、窒化ケイ素その他の耐火物で形成
され、腐食時などには締結用のボルトを緩めるなどして
容器本体2Aから取り外して交換することができる。
The heat-resistant container 2 has a volume (for example, 0.5 to 10) capable of storing a required amount of the molten metal M therein.
m 3 ), the inner wall of which is lined with a refractory material mainly composed of silicon or the like to form a storage room 5. Further, the bottom of the heat-resistant container 2 is a funnel-shaped nozzle 6 inserted into the molten metal stored in the hot water bath 1, and a flow path 7 for passing the molten metal is formed in an inner peripheral portion thereof. The nozzle 6 is formed by an upper pipe 6A integrally connected to a lower end opening of the container main body 2A forming the storage chamber 5, and a detachable lower pipe 6B connected to the upper pipe. Is provided with a partition plate 8 for partitioning the flow path 7. These members are formed of carbon, silicon carbide, silicon nitride, or other refractory material, and can be removed and replaced from the container body 2A by, for example, loosening a fastening bolt at the time of corrosion or the like.

【0011】一方、耐熱容器2の上部には給排気装置3
に接続する通気口9が設けられる。そして、その通気口
9を通じて耐熱容器2内の雰囲気を給排気装置3により
吸い出したとき、金属溶湯中に挿入されたノズル6を通
じて耐熱容器内の貯蔵室5に金属溶湯が吸い込まれ、逆
に給排気装置3から通気口9を通して耐熱容器2内へ加
圧用のガスが送り込まれたときには貯蔵室5に蓄えられ
た金属溶湯がノズル6より外部へ吐出されるようになっ
ている。つまり、給排気装置3により通気口9からガス
を給排して貯蔵室5を減圧(負圧)、又は加圧(正圧)
するといった圧力調整を行うことにより、ノズル6から
その内部の仕切板8を通じて貯蔵室5内へ金属溶湯を流
入させたり、貯蔵室5内から金属溶湯を流出させたりす
ることができる。
On the other hand, a supply / exhaust device 3 is provided above the heat-resistant container 2.
Is provided with a vent hole 9 connected to the air outlet. When the atmosphere in the heat-resistant container 2 is sucked out by the air supply / exhaust device 3 through the vent 9, the metal melt is sucked into the storage chamber 5 in the heat-resistant container through the nozzle 6 inserted into the metal melt, and conversely, the supply When gas for pressurization is sent from the exhaust device 3 into the heat-resistant container 2 through the vent 9, the molten metal stored in the storage chamber 5 is discharged from the nozzle 6 to the outside. That is, the gas is supplied and exhausted from the ventilation port 9 by the air supply / exhaust device 3 to depressurize (negative pressure) or pressurize (positive pressure) the storage chamber 5.
By performing such pressure adjustment, it is possible to cause the molten metal to flow into the storage chamber 5 from the nozzle 6 through the partition plate 8 therein, and to flow the molten metal from the storage chamber 5.

【0012】ここで、給排気装置3はピストン機関から
成る。具体的には、円筒形をしたシリンダ10、そのシ
リンダの内壁に密着しながら其の長手方向に沿って往復
運動するピストン11、及びピストンを往復運動させる
駆動源としてのモータ12で構成される。このうち、シ
リンダ10はその下端がフレーム13に取り付けた台座
14に固定され、その上方側にはピストン11により容
積が変化される圧力室15を形成して、該圧力室がエア
ホース16を介して耐熱容器の通気口9と接続されるよ
うにしてある。
Here, the supply / exhaust device 3 comprises a piston engine. More specifically, it is composed of a cylindrical cylinder 10, a piston 11 that reciprocates along its longitudinal direction while being in close contact with the inner wall of the cylinder, and a motor 12 as a drive source that reciprocates the piston. The lower end of the cylinder 10 is fixed to a pedestal 14 attached to a frame 13, and a pressure chamber 15 whose volume is changed by a piston 11 is formed above the cylinder 10, and the pressure chamber is connected via an air hose 16. It is connected to the vent 9 of the heat-resistant container.

【0013】ピストン11は圧力室15の気密を保つよ
う其の外周に図示せぬピストンリングを装着し、その下
面に接続するピストン棒17を介して作動されるように
なっている。ピストン棒17はネジ軸で成り、その一端
が図示せぬロータリジョイントを介してピストン11と
相対的に回転するよう連結されると共に、他端側は台座
14に装置したナット18を貫通して其の端部にドッグ
19が固定される。なお、ナット18は軸方向への移動
を規制された状態で台座14に回転自在に装備され、そ
の外周にはスプロケットやプーリなどで成る駆動輪20
が固定される。そして、その駆動輪20とモータ12の
駆動軸に装着した駆動輪21とにチェーンやタイミング
ベルトなど無端の伝動帯22を掛け回している。
The piston 11 has a piston ring (not shown) mounted on its outer periphery to keep the pressure chamber 15 airtight, and is operated via a piston rod 17 connected to the lower surface thereof. The piston rod 17 has a screw shaft, one end of which is connected to rotate relative to the piston 11 via a rotary joint (not shown), and the other end of which penetrates a nut 18 provided on the pedestal 14. The dog 19 is fixed to the end of. The nut 18 is rotatably mounted on the pedestal 14 while its movement in the axial direction is restricted.
Is fixed. An endless transmission belt 22 such as a chain or a timing belt is looped around the drive wheel 20 and a drive wheel 21 mounted on a drive shaft of the motor 12.

【0014】又、フレーム13にはピストン棒17の軸
方向に沿って、それぞれピストン11の可動域を規定す
るための検出器23A,23Bが設けられる。それら各
検出器23A,23Bは例えばリミットスイッチから成
り、ピストン11が上下端に達したとき各々ドッグ19
により押圧されてモータ12を停止されることができ
る。そして、以上のように構成される給排気装置3によ
れば、モータ12の正逆回転によりピストン棒17を介
してピストン11を上下に往復運動させ、これにより耐
熱容器2との間でガスを遣り取りして貯蔵室5の圧力調
整を可能にする。
The frame 13 is provided with detectors 23A and 23B for defining the movable range of the piston 11 along the axial direction of the piston rod 17, respectively. Each of the detectors 23A and 23B is composed of, for example, a limit switch.
And the motor 12 can be stopped. According to the supply / exhaust device 3 configured as described above, the piston 11 is reciprocated up and down via the piston rod 17 by the forward / reverse rotation of the motor 12, whereby gas is exchanged with the heat-resistant container 2. Exchange to enable pressure adjustment of the storage room 5.

【0015】なお、モータ12によるナット18の回転
駆動時にピストン11やピストン棒17が空転せぬよ
う、例えばシリンダ10の内壁にピストン11の動作方
向に沿う突条を形成する一方、ピストン11の外周にそ
の突条に合う切欠溝を形成することが好ましい。勿論、
ほかの手段としてシリンダ10やピストン11を非円形
とするなどしてもよい。
In order to prevent the piston 11 and the piston rod 17 from spinning when the nut 12 is driven to rotate by the motor 12, for example, a ridge is formed on the inner wall of the cylinder 10 along the operation direction of the piston 11, while the outer periphery of the piston 11 is formed. It is preferable to form a notch groove that matches the ridge. Of course,
As another means, the cylinder 10 and the piston 11 may be made non-circular.

【0016】次に、耐熱容器を吊る懸吊手段たるホイス
ト装置について詳述すれば、このホイスト装置4は、例
えば図1のように巻上装置24をレール25に沿って走
行可能にして設けた天井クレーンとして構成される。こ
のうち、巻上装置24は図示せぬ巻胴、減速機、原動機
などを一体化して成るものであり、これによれば耐熱容
器2を吊ったままレール25に沿って走行しつつ耐熱容
器2を所定位置、例えば金属溶湯を鋳込む鋳型上などへ
と移送することができる。特に、巻上装置24は耐熱容
器2を吊るための掛金26を有し、耐熱容器2の上部に
はその掛金26を掛けるための連結金具27が取り付け
られる。なお、耐熱容器2を移送するとき、給排気装置
3は耐熱容器2にエアホース16で繋がれたまま所定位
置に固定されるが、これを小型化して耐熱容器2上に一
体として装置することもできる。
Next, the hoist device as a suspending means for suspending the heat-resistant container will be described in detail. The hoist device 4 is provided, for example, as shown in FIG. Configured as an overhead crane. The hoisting device 24 is formed by integrating a winding drum, a speed reducer, a prime mover, and the like (not shown). According to this, the hoisting device 24 travels along the rail 25 with the heat-resistant container 2 suspended. Can be transferred to a predetermined position, for example, on a mold for casting a molten metal. In particular, the hoisting device 24 has a latch 26 for hanging the heat-resistant container 2, and a connection fitting 27 for hanging the latch 26 is attached to the upper part of the heat-resistant container 2. When the heat-resistant container 2 is transferred, the air supply / exhaust device 3 is fixed to a predetermined position while being connected to the heat-resistant container 2 by the air hose 16. it can.

【0017】ここで、以上のように構成される本願ポン
プの作用を説明する。先ず、湯槽1中の金属溶湯Mを取
り出す場合、その上方にホイスト装置4で吊られた耐熱
容器2を移動し、そしてホイスト装置4を遠隔操作しな
がら耐熱容器2を徐々に降ろし、ノズル6の先端を金属
溶湯中に挿入する。無論、湯槽1を上昇させるようにし
てもよいが、一般に湯槽1は固定式であるから耐熱容器
2側を下げて金属溶湯中へのノズル6の挿入を可能にす
る。
Here, the operation of the present pump configured as described above will be described. First, when taking out the molten metal M in the hot water tank 1, the heat-resistant container 2 suspended by the hoist device 4 is moved above the molten metal M, and the heat-resistant container 2 is gradually lowered while the hoist device 4 is remotely controlled. Insert the tip into the molten metal. Of course, the hot tub 1 may be raised. However, since the hot tub 1 is generally a fixed type, the heat-resistant container 2 side is lowered so that the nozzle 6 can be inserted into the molten metal.

【0018】又、このとき耐熱容器2内の貯蔵室5には
予めアルゴンや窒素などの不活性ガスを充満させてお
く。例えば、エアホース16から分岐するバイパス28
中の弁29を開き、エアホース16から通気口9を通し
て貯蔵室5内に不活性ガスを導く。なお、貯蔵室5内に
供給された不活性ガスは仕切板8を通じてノズル6の先
端から流出するが、これが貯蔵室5内に充満した後、ノ
ズル6を金属溶湯中に素早く挿入すれば不活性ガスの流
出量を極僅かに留めることができる。又、ノズル6を挿
入する場合、その挿入圧により外気が貯蔵室5内に導入
するのを防止するために、ノズル6を湯面Lに対して斜
めに挿入したり、或いは貯蔵室5内の圧力を外気圧(大
気圧)より稍高めた状態にしておくことが望まれる。そ
の手段として、例えば耐熱容器2の側面をロープで引き
ながらノズル6を金属溶湯中へ挿入したり、不活性ガス
を供給しながら挿入したりすることが考えられる。
At this time, the storage chamber 5 in the heat-resistant container 2 is previously filled with an inert gas such as argon or nitrogen. For example, a bypass 28 branched from the air hose 16
The inner valve 29 is opened to guide the inert gas from the air hose 16 through the vent 9 into the storage chamber 5. The inert gas supplied into the storage chamber 5 flows out of the tip of the nozzle 6 through the partition plate 8. After the inert gas is filled in the storage chamber 5, the inert gas is quickly inserted into the molten metal to make the inert gas inert. The outflow of gas can be kept very small. When the nozzle 6 is inserted, the nozzle 6 is inserted obliquely with respect to the molten metal surface L in order to prevent outside air from being introduced into the storage chamber 5 due to the insertion pressure, or the nozzle 6 is inserted into the storage chamber 5. It is desirable to keep the pressure slightly higher than the outside pressure (atmospheric pressure). For example, the nozzle 6 may be inserted into the molten metal while pulling the side surface of the heat-resistant container 2 with a rope, or may be inserted while supplying an inert gas.

【0019】斯くて、金属溶湯中へノズル6を挿入した
ら、給排気装置3を作動させて貯蔵室5に充満する不活
性ガスを吸い出し、これにより耐熱容器2内を減圧して
ノズル6から貯蔵室5内へと金属溶湯Mを流入させる。
つまり、給排気装置3のモータ12を一方向に回転させ
てピストン11を下降させ、圧力室15の容積を増しな
がら気密的に連通する貯蔵室5の不活性ガスを圧力室1
5へと引き込むのである。この結果、大気中に置かれる
湯槽中の金属溶湯Mは、大気圧よりも減圧される貯蔵室
5内へピストン11の動きに比例した速度で吸い込まれ
ることになる。
Thus, when the nozzle 6 is inserted into the molten metal, the air supply / exhaust device 3 is operated to suck out the inert gas filling the storage chamber 5, whereby the inside of the heat-resistant container 2 is depressurized and stored from the nozzle 6. The molten metal M is caused to flow into the chamber 5.
In other words, the motor 12 of the air supply / exhaust device 3 is rotated in one direction to lower the piston 11, and the inert gas in the storage chamber 5 that communicates airtightly while increasing the volume of the pressure chamber 15 is supplied to the pressure chamber 1.
Pull in to 5. As a result, the molten metal M in the hot water bath placed in the atmosphere is sucked into the storage chamber 5 where the pressure is reduced below the atmospheric pressure at a speed proportional to the movement of the piston 11.

【0020】そして、貯蔵室5内に所要量の金属溶湯を
吸い込み終えたら、貯蔵室5内を減圧状態に保ったま
ま、つまりピストン11を定位置に固定して貯蔵室5内
に不活性ガスが流入せぬようにした状態で耐熱容器2を
上昇させ、これをホイスト装置4で吊ったまま、所定位
置例えば鋳型上まで移送する。
When the required amount of the molten metal has been sucked into the storage room 5, the interior of the storage room 5 is maintained in a reduced pressure state, that is, the piston 11 is fixed at a fixed position and the inert gas is introduced into the storage room 5. The heat-resistant container 2 is lifted in a state in which is prevented from flowing in, and is transported to a predetermined position, for example, on a mold while being suspended by the hoist device 4.

【0021】なお、ピストン11はネジ軸として形成さ
れるピストン棒17の回転によりその軸方向へ移動され
る構成であるから、モータ12を停止させるだけでピス
トン11を固定することができる。又、ノズル6内の流
路7は、ノズル6を金属溶湯中から抜き去った後も貯蔵
室5が一定の減圧状態に保たれる間、その内部に蓄えら
れた金属溶湯の外部への流出を防止し得るような抵抗性
を有する。つまり、流路7は金属溶湯が其の表面張力に
より流出を防がれるような開口率とされる。そのために
流路7を極細の一本の管状としてもよいが、本発明では
特に金属溶湯の揚上、吐出を効率よく行え得るよう流路
7の口径を最大限まで広げつつ、その流路中に上記のよ
うな多孔状の仕切板8(スクリーン)を介在させる。
Since the piston 11 is moved in the axial direction by rotation of a piston rod 17 formed as a screw shaft, the piston 11 can be fixed only by stopping the motor 12. Also, the flow path 7 in the nozzle 6 allows the molten metal stored in the inside to flow out while the storage chamber 5 is kept at a constant reduced pressure state even after the nozzle 6 is pulled out of the molten metal. Has a resistance that can prevent the That is, the channel 7 has an opening ratio such that the molten metal is prevented from flowing out due to its surface tension. For this purpose, the flow path 7 may be formed as a single ultrafine tube. In the present invention, in particular, the diameter of the flow path 7 is increased to the maximum so that lifting and discharging of the molten metal can be performed efficiently. The porous partition plate 8 (screen) as described above is interposed.

【0022】その仕切板8は、流路7の口径より稍大き
な直径と数mm〜数十mm程度の厚さをもつ板材にし
て、上述のように上部管6Aと下部管6Bとの間に挟み
込まれて保持されるようになっている。そして、この仕
切板8は貯蔵室5内が減圧状態に保たれる間、該貯蔵室
5に蓄えられた金属溶湯の流出を防ぐ逆止弁として機能
する。
The partition plate 8 is made of a plate material having a diameter slightly larger than the diameter of the flow path 7 and a thickness of several mm to several tens mm, and between the upper pipe 6A and the lower pipe 6B as described above. It is to be sandwiched and held. The partition plate 8 functions as a check valve for preventing the molten metal stored in the storage chamber 5 from flowing out while the inside of the storage chamber 5 is kept in a reduced pressure state.

【0023】図2は、その表面を部分的に拡大して示し
た平面図である。この図で明らかなように、仕切板8に
はリブ30にて区画された複数の方形状をした小孔31
が形成される。なお、小孔31の大きさは金属溶湯の種
類や耐熱容器の容積などによって最適値に設定される
が、例えば耐熱容器2の高さを500mm、流路7の口
径を50mm、金属溶湯をアルミニウムとして、本例で
はリブ30の幅を0.5mm、小孔31を一辺2mmの
方形孔としている。勿論、これは一例であり、仕切板8
の小孔31の大きさ、及び開口率は耐熱容器2の高さ、
容積、並びに金属溶湯の容量などを鑑みて設定される。
FIG. 2 is a plan view showing the surface partially enlarged. As is clear from this figure, a plurality of rectangular small holes 31 defined by ribs 30 are formed in the partition plate 8.
Is formed. The size of the small hole 31 is set to an optimum value according to the type of the molten metal and the volume of the heat-resistant container. For example, the height of the heat-resistant container 2 is 500 mm, the diameter of the flow path 7 is 50 mm, and the molten metal is made of aluminum. In this example, the width of the rib 30 is 0.5 mm, and the small hole 31 is a square hole having a side of 2 mm. Of course, this is an example, and the partition plate 8
The size of the small hole 31 and the opening ratio are the height of the heat-resistant container 2,
The volume is set in consideration of the volume and the volume of the molten metal.

【0024】斯くて、耐熱容器2は、給排気装置3によ
る減圧と仕切板8との相互作用により、貯蔵室5に蓄え
た金属溶湯をノズル6から流出させることなく鋳型上ま
で案内されることになる。そこで、今度は給排気装置3
の作動により圧力室15の不活性ガスを貯蔵室5へと戻
してやる。つまり、モータ12を逆転してピストン11
を上昇させ、これにより圧力室15の容積を減じながら
不活性ガスを通気口9より貯蔵室5内に再注入するので
ある。すると、貯蔵室5の圧力が上昇し、その圧力が金
属溶湯の表面張力(仕切板による金属溶湯の流出抵抗)
を十分に上回るようになる結果、貯蔵室5に蓄えられた
金属溶湯がピストン11の動作量に比例してノズル6の
先端より吐出されることになる。従って、以上のような
操作を鋳型の湯口にノズル6を位置付けたまま行えば、
金属溶湯が鋳込みされるまで外気と殆ど非接触となるの
で、その酸化による劣化を防止することができる。な
お、金属溶湯を全て出し終えたら、耐熱容器2を再び湯
槽1上まで移動させるが、このとき仕切板8に金属溶湯
による皮膜が形成され、その皮膜が流路7を完全に閉鎖
するようになるので不活性ガスの流出を防ぎ、これを繰
り返して使用することができる。
Thus, the heat-resistant container 2 is guided to the mold without causing the molten metal stored in the storage chamber 5 to flow out of the nozzle 6 by the reduced pressure of the air supply / exhaust device 3 and the interaction with the partition plate 8. become. Therefore, this time the air supply and exhaust system 3
, The inert gas in the pressure chamber 15 is returned to the storage chamber 5. That is, the motor 12 is rotated in the reverse direction to rotate the piston 11
Is raised, whereby the inert gas is re-injected into the storage chamber 5 from the vent 9 while reducing the volume of the pressure chamber 15. Then, the pressure in the storage room 5 rises, and the pressure is increased by the surface tension of the molten metal (resistance of the molten metal flowing out of the partition plate).
Sufficiently, the molten metal stored in the storage chamber 5 is discharged from the tip of the nozzle 6 in proportion to the operation amount of the piston 11. Therefore, if the above operation is performed with the nozzle 6 positioned at the gate of the mold,
Until the molten metal is cast, it hardly comes into contact with the outside air, so that deterioration due to oxidation can be prevented. When all of the molten metal has been discharged, the heat-resistant container 2 is moved to the hot water tank 1 again. At this time, a film of the molten metal is formed on the partition plate 8 so that the film completely closes the flow path 7. Therefore, the outflow of the inert gas is prevented, and this can be used repeatedly.

【0025】ここで、以上のような給排気装置3によれ
ば、ピストン11の動作量により金属溶湯の流量をコン
トロールできる上、不活性ガスを繰り返して使用できる
などの多くの利点をもつので圧力調整手段として有望で
あるが、これに真空ポンプなど公知の真空発生装置を利
用することもできる。そして、この場合、通気口9に接
続する真空発生装置により減圧用の排気系を形成する一
方、耐熱容器2の上部に通気口9とは別に図示せぬ給気
口を形成し、その給気口に不活性ガスタンクを接続する
などして貯蔵室5に対する加圧用の給気系を形成するこ
とができる。なお、その両系統には電磁弁などを介在さ
せて耐熱容器2による金属溶湯の移送時にガスの経路を
遮断できるようにすることが必要となる。
According to the supply / exhaust device 3 as described above, the flow rate of the molten metal can be controlled by the operation amount of the piston 11 and the inert gas can be used repeatedly. Although a promising adjusting means, a known vacuum generating device such as a vacuum pump can be used for this. In this case, an exhaust system for decompression is formed by a vacuum generator connected to the ventilation port 9, and an air supply port (not shown) is formed in the upper part of the heat-resistant container 2 separately from the ventilation port 9. An air supply system for pressurizing the storage chamber 5 can be formed by connecting an inert gas tank to the mouth or the like. In addition, it is necessary to interpose an electromagnetic valve or the like between the two systems so that the gas path can be cut off when the molten metal is transferred by the heat-resistant container 2.

【0026】一方、懸吊手段として、天井クレーンのほ
か、マニピュレータなどを利用することもできる。な
お、ここで言うマニピュレータとはロボットアームほ
か、ジブクレーンを含めたアームである。又、上記例で
は金属溶湯を鋳型に移送するとしているが、移送先とし
てダイカストマシーンなどを自由に選択できることは言
うまでもない。又、金属溶湯として、アルミニウム、マ
グネシウム、銅その他が上げられる。
On the other hand, a manipulator or the like can be used as the suspension means in addition to the overhead crane. The manipulator referred to here is an arm including a robot arm and a jib crane. In the above example, the molten metal is transferred to the mold, but it goes without saying that a die casting machine or the like can be freely selected as a transfer destination. Aluminum, magnesium, copper, and the like can be used as the molten metal.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば炉内などの金属溶湯を耐熱容器内に吸い込ませた
まま鋳型上などへと移送するようにしているため、酸化
物の生成を可及的少なくして良質の鋳物を製造できる。
特に、ノズルを金属溶湯中に挿入して吸い上げるように
していることから、炉の湯面上に浮遊する酸化物を吸い
込むことがなく、しかも金属溶湯を耐熱容器に入れて移
送するようにしていることから、従来ポンプのように耐
熱構造の配管設備が要らず、設備コストやランニングコ
ストを大幅に低減できる。又、金属溶湯との接触部分に
機械的な作動部を形成せずして耐熱容器に対する金属溶
湯の出入りをコントロールできるようにしていることか
ら誤作動がなく、簡易構造にして金属溶湯を適正に移送
することができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, since the molten metal in the furnace or the like is transferred to the mold or the like while being sucked into the heat-resistant container, the oxides A good quality casting can be produced with as little production as possible.
In particular, since the nozzle is inserted into the molten metal and sucked up, no oxide floating on the surface of the furnace is sucked in, and the molten metal is transferred into a heat-resistant container. This eliminates the need for heat-resistant piping equipment unlike conventional pumps, and can greatly reduce equipment costs and running costs. In addition, since there is no mechanical working part in the contact part with the molten metal and it is possible to control the inflow and outflow of the molten metal to and from the heat-resistant container, there is no malfunction, and a simple structure allows the molten metal to be properly formed. Can be transported.

【0028】更に、耐熱容器内の圧力調整手段として、
ピストン機関を利用していることから、耐熱容器に出入
りする金属溶湯の流量コントロールを容易かつ正確に行
うことができ、しかも耐熱容器内に注入される不活性ガ
スを浪費せずして繰り返し利用することが可能である。
Further, as a pressure adjusting means in the heat-resistant container,
The use of a piston engine makes it possible to easily and accurately control the flow rate of molten metal in and out of the heat-resistant container, and to repeatedly use the inert gas injected into the heat-resistant container without wasting it. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る可搬式ポンプの好適な一例を示し
た概略図
FIG. 1 is a schematic view showing a preferred example of a portable pump according to the present invention.

【図2】同装置に用いる仕切板を部分的に拡大して示し
た平面図
FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing a partition plate used in the apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 湯槽 2 耐熱容器 3 給排気装置 4 ホイスト装置 5 貯蔵室 6 ノズル 7 流路 8 仕切板 9 通気口 10 シリンダ 11 ピストン 12 モータ 15 圧力室 30 リブ 31 小孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water tank 2 Heat-resistant container 3 Supply / exhaust device 4 Hoist device 5 Storage room 6 Nozzle 7 Channel 8 Partition plate 9 Vent 10 Cylinder 11 Piston 12 Motor 15 Pressure chamber 30 Rib 31 Small hole

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所要量の金属溶湯を蓄え得る容積を有す
ると共に、底部に金属溶湯を出し入れするノズルが形成
され、そのノズル内の流路が金属溶湯の流出を其の表面
張力によって防止し得るような抵抗性を有して成る耐熱
容器を用い、その耐熱容器を金属溶湯上で移送可能にし
て吊り、その耐熱容器内に不活性ガスを充満させた状態
で前記ノズルを金属溶湯中へ挿入し、その状態で耐熱容
器内を其の上部から不活性ガスを吸い出しつつ減圧して
金属溶湯を前記ノズルを通じて耐熱容器内に吸い込んだ
後、耐熱容器内を減圧状態に保ちつつ該耐熱容器を吊っ
たまま所定位置まで移送し、その後耐熱容器内に不活性
ガスを再注入し、その圧力でノズルから金属溶湯を流出
させるようにしたことを特徴とする金属溶湯の移送方
法。
1. A nozzle having a capacity capable of storing a required amount of molten metal and having a nozzle formed at the bottom for taking in and out the molten metal, and a flow path in the nozzle can prevent the outflow of the molten metal by its surface tension. Using a heat-resistant container having such a resistance, the heat-resistant container is suspended so that it can be transported on the metal melt, and the nozzle is inserted into the metal melt with the heat-resistant container filled with an inert gas. Then, in this state, the inside of the heat-resistant container is depressurized while sucking out the inert gas from the upper part thereof, and the molten metal is sucked into the heat-resistant container through the nozzle. A method of transferring a molten metal, wherein the molten metal is re-injected into a heat-resistant container, and the molten metal is caused to flow out of the nozzle at the pressure.
【請求項2】 底部に金属溶湯中へ挿入するためのノズ
ルを形成して、懸吊手段により移送可能に保持される耐
熱容器を備え、その耐熱容器内の圧力調整により前記ノ
ズルを通じて該耐熱容器に対する金属溶湯の出し入れを
可能にした可搬式ポンプであって、前記耐熱容器はその
上部に圧力調整手段と接続する通気口を有し、前記ノズ
ルの内部に形成される流路には、耐熱容器内が圧力調整
手段により一定の減圧状態に保たれるとき、その耐熱容
器内に蓄えられた金属溶湯の流出を不能にする多孔状の
仕切板が設けられて成ることを特徴とする金属溶湯の移
送に用いる可搬式ポンプ。
2. A heat-resistant container, which is formed at the bottom for insertion into the molten metal and is held by a suspending means so as to be able to be transferred, and the pressure in the heat-resistant container is adjusted through the nozzle to adjust the pressure in the heat-resistant container. A heat-resistant container having a vent connected to pressure regulating means at an upper part thereof, and a heat-resistant container provided in a flow path formed inside the nozzle. When the inside is kept at a constant reduced pressure state by the pressure adjusting means, a porous partition plate is provided which disables the outflow of the molten metal stored in the heat-resistant container. Portable pump used for transfer.
【請求項3】 圧力調整手段は、耐熱容器の通気口に接
続するシリンダ、そのシリンダの内壁に密着しながら往
復運動するピストン、及びそのピストンをシリンダ内で
往復運動させるための駆動源とで構成される請求項2に
記載した金属溶湯の移送に用いる可搬式ポンプ。
3. The pressure adjusting means comprises a cylinder connected to a vent of the heat-resistant container, a piston reciprocating while closely contacting an inner wall of the cylinder, and a drive source for reciprocating the piston in the cylinder. 3. A portable pump used for transferring molten metal according to claim 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012217999A (en) * 2011-04-04 2012-11-12 Toyota Motor Corp Molten metal drawing method and molten metal drawing apparatus
EP2393618B1 (en) * 2009-02-04 2019-10-09 SMS group GmbH Device for enhancing work area

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