JP2005193261A - 注湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は注湯時や給湯時、ラドルの移動時における溶湯の酸化、ラドル容器内に残存した溶湯が酸化してスケールを発生させることのない注湯装置を目的とするものである。
【解決手段】 給湯機と金型間を移動するラドル容器１の給湯開口１ａを開閉する上蓋３を設けるとともにその注ぎ口１ｂを開閉する注ぎ蓋５を設け、また前記ラドル容器１内に酸化防止ガスを供給するガス供給機構２０を設けることにより、注湯時や給湯時、ラドルの移動時における溶湯の酸化、あるいはラドル容器内に残存した溶湯の酸化を防止するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は給湯機で溶湯を受け取って金型まで移動し、金型のキャビティに注湯を行なう注湯装置に関するものである。

従来、鋳造に用いられるタンディシュ内に不活性ガス等を吹き込んで溶鋼内の介在物を除去したり、溶鋼の酸化を防止する装置は種々知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１においては取鍋からタンディッシュに溶鋼を注入する際タンディッシュの側壁から不活性ガスを吹き込んで、溶鋼の表面の酸化を防止するとともに溶鋼内に含まれる介在物を溶鋼表面に浮き上がらせて不純物の除去を行なっている。
しかし特許文献１のように固定されているタンディッシュをシールドすることは容易であるが、金型での注湯動作と給湯機における給湯動作を繰り返すラドルを給湯機と金型間で往復移動させるものは、ラドルの給湯開口は常時開放されているので溶湯の酸化が急速に進行するうえに、例え不活性ガスをラドル内に供給しても直ちに外気に拡散されてしまうため大量の不活性ガスを常時供給し続けないと溶湯の酸化防止効果がほとんどないという問題があった。しかも給湯に戻る際、ラドル内に残存する溶湯は酸化してスケールを発生させるので、ラドルのスケールの除去を頻繁に行わなければならなかった。そしてスケールの除去作業によるラドルの交換作業などで鋳造装置の稼働率が低下してコストアップをもたらすという問題があった。これらの問題は特に酸化しやすいアルミ鋳造で顕著に生じるという問題があった。
特開平８−４７７５２号公報

解決しようとする問題点は、注湯時や給湯時、あるいはラドルの移動時における溶湯の酸化、空のラドルを給湯機に戻す際、ラドル容器内に残存した溶湯が酸化してスケールを発生させることである。

本発明は、給湯機と金型間を移動するラドル容器の給湯開口を開閉する上蓋を設けるとともにその注ぎ口を開閉する注ぎ蓋を設け、また前記ラドル容器内に酸化防止ガスを供給するガス供給機構を設けた注湯装置を請求項１の発明とし、請求項１の発明において、ガス供給機構が上蓋、注ぎ蓋の開閉状態に応じて供給量を変動させる注湯装置を請求項２の発明とし、請求項１または２の発明において、ガス供給機構が貯留タンクである注湯装置を請求項３の発明とし、請求項３の発明において、貯留タンクに酸化防止ガス供給源と接続される接続ノズルを設けた注湯装置を請求項４の発明とするものである。

本発明は、給湯機と金型間を移動するラドル容器の給湯開口を開閉する上蓋を設けるとともにその注ぎ口を開閉する注ぎ蓋を設け、また前記ラドル容器内に酸化防止ガスを供給するガス供給機構を設けたものとすることにより、ラドル容器内の溶湯は給湯機での給湯時、給湯機と金型間で移動する間、金型への注湯時にも大気に触れることがほとんどないので、溶湯の酸化を的確に防止するので不良品の発生を低減することができる。しかも注湯が完了して空のラドル容器を給湯機まで復帰移動する際にも酸化防止ガスをラドル容器内に吹き込んで残存する溶湯の酸化を防止するので、ラドル容器内にスケールが発生することを抑制できるのでスケール除去作業を低減できることとなる。このため鋳造装置の稼働率を高めることができ、コストダウンを図ることができる。
請求項２のように、ガス供給機構が上蓋、注ぎ蓋の開閉状態に応じて供給量を変動させるものとすることにより、酸化防止ガスが無駄に消費されることを防止してランニングコストを低減することができるうえに、上蓋を開けて行う給湯時、注がれる溶湯にも酸化防止ガスが充分吹き付けられて溶湯の酸化を的確に防止することができる。
請求項３のように、ガス供給機構を貯留タンクとすることにより、フレキシブル管を配管するより設備費が安価となるうえに、損耗によるフレキシブル管の交換、保守点検等による維持管理費を削減できることとなる。
請求項４のように、貯留タンクに酸化防止ガス供給源と接続される接続ノズルを設けたものとすることにより、給湯機等の停止位置で貯留タンクに酸化防止ガスを簡単に充填補給することができる。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
１はラドル容器であり、該ラドル容器１は移動装置２により図示しない金型と給湯機Ｓ間を往復移動できるようになっている。

またラドル容器１にはラドル容器１上面の給湯開口１ａに施蓋される上蓋３を開閉する上蓋開閉機構４と、ラドル容器１の注ぎ口１ｂを開閉する注ぎ蓋５の注ぎ蓋開閉機構６と、ラドル容器１内に酸化防止ガスを供給するガス供給機構７と、ラドル容器１を注湯時等に傾動させる傾動機構８とが設けられている。

前記上蓋開閉機構４はラドル容器１の給湯開口１ａの後部に略中間部を枢着させる上蓋３と、ラドル容器１の底部に設けられたブラケット９に基端を枢着させるとともにピストンロッド先端を前記上蓋３の基端に枢着させたシリンダ１０とからなるものであり、図２に示されるように、ラドル容器１内にアルミ溶湯を給湯する際、上蓋３は開放されて溶湯機ＳのノズルＮが給湯開口１ａに臨むようにするものである。

また注ぎ蓋開閉機構６は上蓋３の前方端縁に中間を枢着させてラドル容器１の注ぎ口１ｂを開閉する注ぎ蓋５と、上蓋３上面に基端を枢着させるとともにピストンロッド先端を注ぎ蓋５の基端に枢着させたシリンダ１１とからなるものであり、金型のキャビティに注湯する際に開放されるものである。

さらに前記ガス供給機構７は移動装置２に取り付けられた酸化防止ガスの貯留タンク２０と、該貯留タンク２０と上蓋３間を繋ぐフレキシブルホース２１と、該フレキシブルホース２１に設けられた流量調整機能付き開閉弁２２とからなるものである。該流量調整機能付き開閉弁２２は、ラドル容器１の移動時には酸化防止ガスの供給を停止したり、漏れでる僅かなガスを補充する程度に絞ったり、注湯時に開放される注ぎ蓋５の開口より漏出するガス量に対応するようガス量を調整したり、上蓋３および注ぎ蓋５を開放して給湯を行なう際、給湯機ＳのノズルＮから流出する溶湯流をガスで覆い、且つラドル容器１内に貯留されていく溶湯の表面を覆うことができるだけのガス量を供給するものとしている。

またフレキシブルホース２１は上蓋３の略中央に接続されて、上蓋３が開放されているとき酸化防止ガスが溶湯湯面と給湯機ＳのノズルＮ周辺に向かうようにしている。貯留タンク２０はラドル容器１の移動時や注湯時に消費する酸化防止ガスを蓄えるものであり、給湯時は、酸化防止ガス供給源２５と接続した状態で酸化防止ガスを供給するようにして貯留タンク２０内の酸化防止ガスを消費しないようにしている。また酸化防止ガスとしては窒素等の不活性ガスや水素などの還元性ガスを用いるものとする。

また前記ラドル容器１の傾動機構８は移動装置２に基端を枢着させるとともにピストンロッドをラドル容器１の側壁に枢着させたシリンダ１５とからなるものであり、該傾動機構８は金型のキャビティに溶湯を注湯する際にラドル容器１を傾けて注ぎ口１ｂより溶湯を注湯できるようにするためのものである。

３０は酸化防止ガス供給源２５のノズル孔に接続される接続ノズルであり、該接続ノズル３０は貯留タンク２０に設けられて、ラドル容器１が給湯を受けるために給湯機Ｓ位置に移動されたとき酸化防止ガス供給源２５と自動的に接続され、給湯機Ｓによるラドル容器１内への給湯中に酸化防止ガスも貯留タンク２０に充填されるようになっている。

このように構成されたものは、先ず、ラドル容器１を移動装置２より給湯機Ｓ位置に移動させる。このとき貯留タンク２０の接続ノズル３０は酸化防止ガス供給源２５のノズル孔に接続される。

続いて、上蓋開閉機構４を作動させて上蓋３を開放させる。このとき流量調整機能付の開閉弁２２も同時に開放され、ラドル容器１内が大気に晒されないようにする。図２に示されるように上蓋３が開放された後、給湯機Ｓより溶湯の給湯を開始する。このとき酸化防止ガス供給源２５に接続されているガス供給機構７から最大量の酸化防止ガスが吹き出されて給湯機Ｓより給湯される溶湯とラドル容器１内の溶湯表面は覆われて酸化が防止される。

このように酸化を防止されつつ溶湯がラドル容器１内に充填されたら上蓋開閉機構４を作動させて上蓋３を閉じる。このとき上蓋３に取り付けられた注ぎ蓋５により注ぎ口１ｂも遮蔽される。そして給湯開口１ａと注ぎ口１ｂを閉じた後、貯留タンク２０内に酸化防止ガスで充填する。

続いて移動装置２を駆動して金型に向けてラドル容器１を移動させる。ラドル容器１の移動に伴い酸化防止ガス供給源２５のノズル孔と貯留タンク２０の接続ノズル３０との接続は断たれる。またラドル容器１の移動時にはガス供給機構７の流量調整機能付き開閉弁２２を閉じて酸化防止ガスの供給を止めるか、漏れでる酸化防止ガス量を補充する程度の少量のガスを供給する。そしてラドル容器１が金型位置に達したら、金型の湯口に注ぎ口１ｂを合わせて移動装置２を停止させる。

次に、注ぎ蓋開閉機構６を作動させて注ぎ口１ｂを塞いでいる注ぎ蓋５を開放させる。このとき流量調整機能付き開閉弁２２の開度を注ぎ口１ｂより流出する酸化防止ガス量に合わせるものとする。そして注湯される溶湯表面が酸化防止ガスにより確実に覆われるようにして溶湯の酸化を確実に防止する。

この状態でラドル容器１の傾動機構８を作動させてラドル容器１内の溶湯を金型のキャビティ内に注湯する。このようにして注湯が完了したら傾動機構８を逆作動させて水平に戻すとともに注ぎ蓋開閉機構６を作動させて注ぎ口１ｂを注ぎ蓋５により遮蔽する。このようにして金型のキャビティに注湯を行なって溶湯がなくなったら、移動装置２によりラドル容器１を給湯機Ｓまで戻して給湯を行う。この給湯機Ｓまでの復帰移動の際ラドル容器１内に残存する溶湯が酸化してスケールを発生させないようにするため、このときもガス供給機構７から酸化防止ガスを供給してラドル容器１内に充填させて、ラドル容器１を給湯機Ｓまで移動させるものとする。

なお、前記好ましい実施の形態では、ガス供給機構７は貯留タンク２０から酸化防止ガスを供給するようにしているが、ガス供給機構７を給湯機Ｓに設けられた酸化防止ガス供給源２５とフレキシブルパイプ等で接続したものとしてもよいことは勿論である。

本発明の好ましい実施の形態を示す側面図である。 本発明の好ましい実施の形態の給湯状態を示す側面図である。

符号の説明

１ ラドル容器
1a 給湯開口
1b 注ぎ口
３ 上蓋
５ 注ぎ蓋
７ ガス供給機構
20 貯留タンク
25 酸化防止ガス供給源
30 接続ノズル

Claims (4)

1. 給湯機と金型間を移動するラドル容器の給湯開口を開閉する上蓋を設けるとともにその注ぎ口を開閉する注ぎ蓋を設け、また前記ラドル容器内に酸化防止ガスを供給するガス供給機構を設けたことを特徴とする注湯装置。
2. ガス供給機構が上蓋、注ぎ蓋の開閉状態に応じて供給量を変動させることを特徴とする請求項１に記載の注湯装置。
3. ガス供給機構が貯留タンクであることを特徴とする請求項１または２に記載の注湯装置。
4. 貯留タンクに酸化防止ガス供給源と接続される接続ノズルを設けたことを特徴とする請求項３に記載の注湯装置。

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