JP2007268537A - 溶融金属搬送容器 - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウム溶湯等の溶融金属を搬送するための搬送容器において、使用に伴って容器内壁にスラッジが形成されることを防ぎ、これによって溶湯の品質低下を防止することができる溶融金属搬送容器を提供すること。
【解決手段】溶融金属を収容して搬送するための溶融金属搬送容器であって、溶融金属を収容する釜部は鋳鉄又は鋳鋼から形成されてなり、該釜部は、内面がセラミックコーティング材により被覆され、外面がセラミックファイバーにより被覆されていることを特徴とする溶融金属搬送容器。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム溶湯等の溶融金属を搬送するための搬送容器に関し、より詳しくは、繰り返し使用に伴う容器内壁へのスラッジ形成による溶湯の品質低下を防止し得る溶融金属搬送容器に関する。

従来、ダイカスト工場において、工場外からアルミニウム等の材料金属の供給を受ける場合、インゴットの形態で供給されるのが一般的であったが、近年は、省エネルギー対策等のために、溶融金属（以下、溶湯という場合がある）の形態で供給されることが一般的になりつつある。

溶湯の形態で供給する場合、溶湯を搬送容器内に収容し、この搬送容器をトラック等に積載して一般道路等を利用して搬送するのが一般的であるが、高温の溶湯を搬送する作業には大きな危険性が伴うため、溶湯を収容して搬送するための専用の搬送容器が使用されている。

溶湯を搬送するための搬送容器に要求される性能は幾つかあるが、最も代表的なものは高温の溶湯に耐え得る耐熱性である。
そのため、従来の搬送容器では、溶湯が接触する部分の内壁に、耐火煉瓦等の耐火材が使用されているのが一般的である（例えば、下記特許文献１，２参照）

しかしながら、内壁を耐火煉瓦等の耐火材により形成した従来の搬送容器では、繰り返しの使用に伴って耐火材表面にスラッジ（いわゆるオバケ）が形成され、この形成されたスラッジが溶湯内に混入することにより、溶湯の品質を低下させてしまうという問題があった。

溶湯の搬送容器は、容器を傾けることにより注湯を行う傾動式タイプと、容器内に圧力を加えることにより注湯を行う差圧式タイプのものに大別できる。
上述した問題点は、これら両方のタイプの容器に共通するものであるが、差圧式タイプの容器は、加えられる圧力に耐えるための密閉構造を有しており、傾動式タイプの容器に比べて内壁の清掃が困難であるため、溶湯の品質低下の問題はより顕著に発現する。

特開２００１−３４０９５７号公報 特許第３５７４１２８号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、アルミニウム溶湯等の溶融金属を搬送するための搬送容器において、使用に伴って容器内壁にスラッジが形成されることを防ぎ、これによって溶湯の品質低下を防止することができる溶融金属搬送容器を提供せんとするものである。

請求項１に係る発明は、溶融金属を収容して搬送するための溶融金属搬送容器であって、溶融金属を収容する釜部は鋳鉄又は鋳鋼から形成されてなり、該釜部は、内面がセラミックコーティング材により被覆され、外面がセラミックファイバーにより被覆されていることを特徴とする溶融金属搬送容器に関する。

請求項２に係る発明は、前記溶融金属がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、前記セラミックコーティング材が、アルミナ、シリカ、酸化ジルコン、酸化マグネシウムを含むことを特徴とする請求項１記載の溶融金属搬送容器に関する。

請求項３に係る発明は、前記セラミックファイバーが、アルミノケイ酸塩ファイバーを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の溶融金属搬送容器に関する。

請求項４に係る発明は、前記釜部が、前記セラミックファイバーにより形成された外面部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の溶融金属搬送容器に関する。

請求項５に係る発明は、前記釜部の外底面には複数の凸部が形成され、前記外面部材の内底面には前記凸部が嵌合する複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項４記載の溶融金属搬送容器に関する。

請求項６に係る発明は、前記釜部が溶融金属の注ぎ口を一体に備えており、該注ぎ口は釜部に対して所定角度を有して設けられているとともに、該注ぎ口と釜部との間の空間が鋳鉄又は鋳鋼により連結されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の溶融金属搬送容器に関する。

請求項７に係る発明は、内部を加圧気体により加圧することによって、収容された溶融金属を外部に取り出す差圧式の容器であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の溶融金属搬送容器に関する。

請求項１に係る発明によれば、溶融金属を収容する釜部が鋳鉄又は鋳鋼から形成され、該釜部の内面がセラミックコーティング材により被覆されているため、充分な耐熱性を確保できるとともに、使用に伴って容器内壁にスラッジが形成されることがなく、スラッジの混入による溶湯の品質低下を防止することが可能となる。また、釜部の外面がセラミックファイバーにより被覆されているため、外部への放熱を抑制することができ、保温効果に優れたものとなる。

請求項２に係る発明によれば、溶融金属がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、コーティング剤が、アルミナ、シリカ、酸化ジルコン、酸化マグネシウムからなるため、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる溶湯を収容する搬送容器において、釜部の耐熱性を充分に確保できるとともに、容器内壁へのスラッジの形成を確実に防いで、溶湯の品質低下を防止することが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、セラミックファイバーが、アルミノケイ酸塩ファイバーからなることにより、外部への放熱抑制の効果に優れた溶融金属搬送容器が得られる。

請求項４に係る発明によれば、釜部が、セラミックファイバーにより形成された外面部に対して着脱可能に構成されていることにより、定期的に或いは使用に伴って釜部の劣化や損傷が生じたときに、釜部のみを取り外して点検又は交換することが可能となる。

請求項５に係る発明によれば、釜部の外底面には複数の凸部が形成され、外面部材の内底面には前記凸部が嵌合する複数の凹部が形成されていることにより、釜部と外面部材が固定され、釜部が外面部材の内部で回転したり、外面部材から外れたりすることが防止される。

請求項６に係る発明によれば、釜部が溶融金属の注ぎ口を一体に備えており、該注ぎ口は釜部に対して所定角度を有して設けられているとともに、該注ぎ口と釜部との間の空間が鋳鉄又は鋳鋼により連結されていることにより、傾動によって収容された溶融金属を注ぎ口から外部に取り出す傾動式の容器において、注ぎ口部分における保温性を高めることができ、温度低下を小さく抑えることが可能な溶融金属搬送容器が得られる。

請求項７に係る発明によれば、内部を加圧気体により加圧することによって、収容された溶融金属を外部に取り出す差圧式の容器において、使用に伴って容器内壁にスラッジが形成されることがなく、スラッジの混入による溶湯の品質低下を防止することが可能となる容器を提供することができる。

以下、本発明に係る溶融金属搬送容器の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は本発明に係る溶融金属搬送容器の一例を示す概略縦断面図であって、図１は本発明の第一実施形態、図２は本発明の第二実施形態を夫々示している。

本発明に係る溶融金属搬送容器は、溶融金属を内部に収容して搬送するための容器であって、溶融金属を収容するための釜部（１）と、釜部（１）の内面を被覆する耐熱用のコーティング材（２）と、釜部（１）の外面を被覆する放熱防止用の外面部材（３）とを備えている。

本発明に係る溶融金属搬送容器に収容される溶融金属を構成する金属の種類としては、アルミニウム又はアルミニウム合金が最も代表的であるが、特にこれに限定されるものではなく、その他の種類の金属、例えばマグネシウム、マグネシウム合金、亜鉛、亜鉛合金等であってもよい。

釜部（１）は、有底円筒状に形成されており、鋳鉄又は鋳鋼から形成されている。
鋳鉄を用いる場合、普通鋳鉄（ＦＣ１０、ＦＣ１５、ＦＣ２０）、高級鋳鉄（ＦＣ２５、ＦＣ３０、ＦＣ３５）、合金鋳鉄（Ｃｒ鋳鉄、Ｃｒ−Ｃｕ鋳鉄、Ｎｉ−Ｃｒ鋳鉄等）、球状黒鉛鋳鉄（ＦＣＤ４０、ＦＣＤ５０、ＦＣＤ７０）、チルド鋳鉄、可鍛鋳鉄等を用いることができる。
本発明においては中でも球状黒鉛鋳鉄を使用することが好ましい。その理由は、溶融金属搬送容器の繰り返し使用時における変形耐用性に優れているからである。

鋳鋼を用いる場合、炭素鋳鋼（普通鋳鋼）と合金鋳鋼（特殊鋳鋼）のいずれでもよく、合金鋳鋼としては、耐熱鋳鋼(ＳＣＨ１〜ＳＣＨ２４）やステンレス鋳鋼（ＳＣＳ１〜ＳＣＳ２４）を用いることができる。
本発明においては中でも耐熱鋳鋼を使用することが好ましい。その理由は、溶融金属搬送容器の繰り返し使用時における変形耐用性に優れているからである。

従来の溶融金属搬送容器では、耐火煉瓦等の耐火材が使用されているのが普通であるが、本発明においてはこのような耐火材を使用せずに、釜部（１）を鋳鉄又は鋳鋼から形成したことに特徴付けられるものである。
かかる構成を採用することによって、耐火材表面に形成されたスラッジが溶湯内に混入することがなくなり、溶湯の品質低下を防ぐことができる。

釜部（１）の内面を被覆する耐熱用のコーティング材（２）としては、耐熱性に優れたセラミックからなるコーティング材が用いられる。
溶融金属がアルミニウム又はアルミニウム合金である場合、アルミナ、シリカ、酸化ジルコン、酸化マグネシウムを主成分として含有し、これらのセラミックをアルカリ性のバインダーにより結合したコーティング材が好適に用いられる。このようなコーティング材としては、名都産業株式会社のスターコートＤ−５６０（商品名）が挙げられる。
このようなコーティング材（２）により釜部（１）の内面を被覆することによって、釜部（１）を構成する鋳鉄又は鋳鋼が溶融金属の熱によって侵されるのを防ぐことができ、長期間に亘って使用を続けることが可能となる。

釜部（１）の外面を被覆する放熱防止用の外面部材（３）としては、断熱性と耐熱性に優れたセラミックファイバーが用いられる。
セラミックファイバーとしては、アルミノケイ酸塩ファイバーを主成分として含むものが好適に用いられる。具体的には、Ａｌ_２Ｏ_３＞４６％、Ａｌ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＞９７％，Ｆｅ_２Ｏ_３＜１．０％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ≦０．５％という成分比率からなるものを用いることができ、このようなセラミックファイバーとしては、Shandong Luyang Share Co., Ltd.のLuyang Woolハイインデックスファイバー（商品名）が挙げられ、その耐熱性は１２６０℃である。
このような外面部材（３）により釜部（１）の外面を被覆することによって、釜部（１）の外面からの放熱を防止することができ、搬送中の温度低下を効果的に抑制することが可能となる。

外面部材（３）の外面は、金属板等から形成された外殻部材（４）によって覆われている。
これにより、外面部材（３）を構成するセラミックファイバーが周囲に飛散することが防止され、作業者がセラミックファイバーを吸い込んだり、セラミックファイバーが作業者の目に入ったりする危険性を解消することができ、作業の安全性を確保することが可能となる。

容器の底面には、フォークリフトのフォークを挿入することができる四角筒状のフォーク挿入部（９）が設けられており、工場内等での搬送時にはこのフォーク挿入部（９）にフォークリフトのフォークを挿入して持ち上げて搬送する。

以上は本発明の第一実施形態と第二実施形態に共通する構成であり、続いて各実施形態が個別に備える構成について説明する。
図１に示す第一実施形態に係る溶融金属搬送容器は、急須状の注ぎ口を有していない円筒状の容器であって、上から蓋（図示略）を被せることにより内部を密閉した状態で、内部を加圧することによって溶融金属を取り出すように構成されている。
つまり、第一実施形態の容器は、容器を傾動して出湯する傾動式タイプの容器ではなく、容器内に圧力を加えることにより注湯する差圧式タイプの容器として使用される。

内部を加圧して溶融金属を取り出すための具体的構造は、本発明の要部ではないため、図１においては具体的構造（例えば、加圧用のポンプや、溶融金属の抽入・抽出用の配管）を省略しているが、例えば、特許文献１の図７に示されるような構造を採用することができる。また、他の公知の差圧式タイプ容器が採用している構造を採用することも勿論可能である。

図１に示す第一実施形態においては、釜部（１）と外面部材（３）とは着脱可能に構成されている。
すなわち、第一実施形態に係る溶融金属搬送容器では、円筒状の釜部（１）が円筒状の外面部材（３）の中に嵌め入れられた構造をとっており、必要に応じて外面部材（３）から釜部（１）のみを抜き出すことができるようになっている。

釜部（１）の外底面には複数の凸部（５）が形成されており、外面部材（３）の内底面には凸部（５）と同数の複数の凹部（６）が形成されている。
釜部（１）の外底面に形成された複数の凸部（５）は、外面部材（３）の内底面に形成された複数の凹部（６）に嵌合されており、これによって釜部（１）と外面部材（３）を固定し、釜部（１）が外面部材（３）の内部で回転したり、外面部材（３）から外れたりすることが防止されている。
尚、釜部（１）の外底面に凹部を形成し、外面部材（３）の内底面に凸部を形成しても、同様の効果を得ることができる。

上述した第一実施形態に係る溶融金属搬送容器によれば、必要に応じて外面部材（３）から釜部（１）のみを抜き出すことが可能な構造となっているため、使用に伴って釜部の劣化や損傷が生じたときには釜部（３）のみを取り外して交換することができ、また定期的に釜部（３）のみを取り外して点検することも可能となる。従って、容器全体としての耐用年数を延ばすことができ、経済的である。

図２に示す第二実施形態に係る溶融金属搬送容器は、円筒の一部分に急須状の注ぎ口が形成されている容器であって、容器を傾動することによって注ぎ口から出湯する傾動式タイプの容器として使用されるものである。

釜部（１）は、溶融金属の注ぎ口（７）と一体に形成されている。
注ぎ口（７）は、釜部（１）の側面に対して所定角度をもって傾斜して設けられており、注ぎ口（７）と釜部（１）の間に形成される空間（８）は、釜部（１）を構成する素材、即ち鋳鉄又は鋳鋼によって連結されている。

第二実施形態に係る容器では、このように注ぎ口（７）と釜部（１）の間に形成される空間（８）が、鋳鉄又は鋳鋼によって連結されていることにより、注ぎ口（７）部分における保温性を高めることができ、温度低下を小さく抑えることが可能な傾動式の溶融金属搬送容器が得られる。

第二実施形態の容器において、鋳鉄又は鋳鋼によって連結される部分は、少なくとも釜部（１）内に収容される溶融金属の液面の最高液位と同じ高さまで設けることが好ましい。このような構成とすることにより、注ぎ口部分からの放熱を効果的に抑制することが可能となる。

また、注ぎ口（７）と釜部（１）の間に形成される空間（８）を連結する鋳鉄又は鋳鋼の最大厚みが、釜部（１）を構成する鋳鉄又は鋳鋼の厚みの２倍以上となるように設定することが好ましい。
例えば、釜部（１）を構成する鋳鉄又は鋳鋼の厚みが２０ｍｍのとき、注ぎ口（７）と釜部（１）の間に形成される空間（８）を連結する鋳鉄又は鋳鋼の最大厚みは４０ｍｍ以上となるように設定される。
このような厚み設定とすることにより、釜部（１）を軽量化しつつ注ぎ口（７）からの放熱を抑制することが可能となる。

本発明は、アルミニウム溶湯等の溶融金属を搬送するための搬送容器として利用されるものである。

本発明に係る溶融金属搬送容器の第一実施形態を示す概略縦断面図である。 本発明に係る溶融金属搬送容器の第二実施形態を示す概略縦断面図である。

符号の説明

１ 釜部
２ コーティング材
３ 外面部材
４ 外殻部材
５ 凸部
６ 凹部
７ 注ぎ口
８ 釜部と注ぎ口の間に形成される空間

Claims (7)

1. 溶融金属を収容して搬送するための溶融金属搬送容器であって、溶融金属を収容する釜部は鋳鉄又は鋳鋼から形成されてなり、該釜部は、内面がセラミックコーティング材により被覆され、外面がセラミックファイバーにより被覆されていることを特徴とする溶融金属搬送容器。
2. 前記溶融金属がアルミニウム又はアルミニウム合金であって、前記セラミックコーティング材が、アルミナ、シリカ、酸化ジルコン、酸化マグネシウムを含むことを特徴とする請求項１記載の溶融金属搬送容器。
3. 前記セラミックファイバーが、アルミノケイ酸塩ファイバーを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の溶融金属搬送容器。
4. 前記釜部が、前記セラミックファイバーにより形成された外面部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の溶融金属搬送容器。
5. 前記釜部の外底面には複数の凸部が形成され、前記外面部材の内底面には前記凸部が嵌合する複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項４記載の溶融金属搬送容器。
6. 前記釜部が溶融金属の注ぎ口を一体に備えており、該注ぎ口は釜部に対して所定角度を有して設けられているとともに、該注ぎ口と釜部との間の空間が鋳鉄又は鋳鋼により連結されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の溶融金属搬送容器。
7. 内部を加圧気体により加圧することによって、収容された溶融金属を外部に取り出す差圧式の容器であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の溶融金属搬送容器。
   

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