JP2010084213A - Method and apparatus for cleaning molten metal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属溶湯内の非金属介在物及び水素ガスの分離除去を行うとともに、当該金属溶湯を保持する汲出し室内における金属溶湯及び滓の凝固、堆積を防止する溶湯清浄化方法及び溶湯清浄化装置に関する。 The present invention separates and removes non-metallic inclusions and hydrogen gas from a molten metal, and also provides a molten metal cleaning method and molten metal cleaning that prevents solidification and deposition of molten metal and soot in a pumping chamber that holds the molten metal. The present invention relates to a conversion device.
アルミニウムのインゴット等を溶解させて製造された金属溶湯は、非金属介在物や水素ガス等を不可避的に含んでしまうという問題がある。このような非金属介在物及び水素ガスが金属溶湯に含まれていると、成形された製品の欠陥の原因となるため好ましくない。したがって、金属溶湯からの非金属介在物の分離除去を促進し、水素ガス量を低減するための溶湯清浄化装置、いわゆる脱ガス装置が知られている。 A molten metal produced by melting an aluminum ingot or the like has a problem that it inevitably contains non-metallic inclusions, hydrogen gas, and the like. If such non-metallic inclusions and hydrogen gas are contained in the molten metal, it is not preferable because it causes defects in the molded product. Accordingly, there is known a molten metal cleaning device, a so-called degassing device, for promoting the separation and removal of non-metallic inclusions from the molten metal and reducing the amount of hydrogen gas.
例えば、特許文献1に係る溶湯清浄化装置は、金属溶湯中で回転する回転ローターと、この回転ローターを駆動させる駆動部とを主に備えている。回転ローターの下部には円盤状の回転子が備わっており、この回転子の底面に形成された貫通孔から不活性ガスが吹き出るように形成されている。かかる構成により、気泡化した不活性ガスを金属溶湯中に分散させて金属溶湯を攪拌することで、溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯の界面に付着させて、滓を湯面に浮上させることができる。これにより、金属溶湯から非金属介在物及び水素ガスを分離除去することができる。
For example, the molten metal cleaning apparatus according to
従来の溶湯清浄化装置のように、汲出し室の中央に溶湯清浄化装置を配置すると汲出し室の内部、特に汲出し室の底面の周縁部に金属溶湯や滓が凝固して堆積する。このように、汲出し室の内部に金属溶湯及び滓が堆積すると、金属溶湯の清浄度が低下し、汲出し室のメンテナンスも煩雑になるという問題があった。 When the molten metal cleaning device is arranged at the center of the pumping chamber as in the conventional molten metal cleaning device, the molten metal and soot are solidified and deposited inside the pumping chamber, particularly at the peripheral edge of the bottom surface of the pumping chamber. As described above, when molten metal and soot are accumulated in the pumping chamber, there is a problem that the cleanliness of the molten metal is lowered and maintenance of the pumping chamber becomes complicated.
そこで、本発明は、金属溶湯の清浄度を高め、汲出し室の内部における金属溶湯及び滓の凝固、堆積を防止することができる溶湯清浄化方法及び溶湯清浄化装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a molten metal cleaning method and a molten metal cleaning apparatus capable of increasing the cleanliness of molten metal and preventing solidification and accumulation of molten metal and soot in the pumping chamber. To do.
このような課題を解決するために本発明は、金属溶湯を保持する汲出し室において脱ガス処理及び脱滓処理の少なくとも一方を行う溶湯清浄化方法であって、前記金属溶湯を攪拌するとともに不活性ガスを放出する回転ローターの回転子を、前記汲出し室の底面の周縁部に沿って移動させることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the present invention provides a molten metal cleaning method for performing at least one of degassing and degassing in a pumping chamber for holding a molten metal. The rotor of the rotary rotor that discharges the active gas is moved along the peripheral edge of the bottom surface of the pumping chamber.
かかる方法によれば、汲出し室の底面の周縁部における金属溶湯を流動攪拌させて温度低下を抑制し、底面の周縁部における金属溶湯及び滓の凝固、堆積を防止することができる。これにより、汲出し室の寿命を長くすることができるとともに、堆積物の除去などのメンテナンスにかかる手間を軽減することができる。また、汲出し室内で回転ローターを移動させることで、金属溶湯を効率よく攪拌することができるため、金属溶湯の流動性を高めることができる。これにより、不活性ガスの分散性を高めることができるため、金属溶湯の脱ガス、脱滓効率を高めることができる。 According to this method, the molten metal at the peripheral edge of the bottom surface of the pumping chamber can be fluidly stirred to suppress a temperature drop, and the solidification and accumulation of molten metal and soot at the peripheral edge of the bottom surface can be prevented. As a result, the service life of the pumping chamber can be extended, and the labor for maintenance such as removal of deposits can be reduced. Moreover, since the molten metal can be efficiently stirred by moving the rotary rotor in the pumping chamber, the fluidity of the molten metal can be improved. Thereby, since the dispersibility of an inert gas can be improved, the degassing and degassing efficiency of a molten metal can be improved.
また、前記回転ローターの回転子を、前記汲出し室の底面から一定の距離で離間して連続的に移動させることが好ましい。 Further, it is preferable that the rotor of the rotating rotor is continuously moved away from the bottom surface of the pumping chamber by a certain distance.
かかる方法によれば、例えば汲出し室の底面に傾斜がある場合であっても、当該底面付近の金属溶湯を均一に攪拌することができ、汲出し室の底面の周縁部における金属溶湯や滓の凝固、堆積を防止することができる。 According to such a method, for example, even when the bottom surface of the pumping chamber is inclined, the molten metal in the vicinity of the bottom surface can be uniformly stirred, and the molten metal and soot at the peripheral edge of the bottom surface of the pumping chamber can be obtained. It is possible to prevent the solidification and deposition of the material.
また、前記回転ローターの移動速度を遅くさせるか又は停止させて、前記汲出し室の内隅部を重点的に攪拌することが好ましい。 Further, it is preferable that the moving speed of the rotating rotor is slowed down or stopped to intensively agitate the inner corner of the pumping chamber.
ここで、内隅部とは、汲出し室の底面と、汲出し室を構成する二つの壁面とで形成された内側の領域をいう。この内隅部は、金属溶湯の温度が局部的に低下するため、金属溶湯及び滓の凝固、堆積が起こりやすい。しかし、かかる方法によれば、内隅部における金属溶湯を流動攪拌させて温度低下を抑制し、金属溶湯及び滓の凝固、堆積をより防止することができる。 Here, the inner corner portion refers to an inner region formed by the bottom surface of the pumping chamber and the two wall surfaces constituting the pumping chamber. Since the temperature of the molten metal is locally reduced in the inner corner, the molten metal and soot are easily solidified and deposited. However, according to such a method, the molten metal in the inner corner is fluidly stirred to suppress a temperature drop, and the molten metal and soot can be further prevented from solidifying and accumulating.
また本発明は、金属溶湯を保持する汲出し室において脱ガス処理及び脱滓処理の少なくとも一方を行う溶湯清浄化方法であって、前記金属溶湯を攪拌するとともに不活性ガスを放出する回転ローターの回転子を、前記汲出し室の内隅部において作動させることを特徴とする。 The present invention also relates to a molten metal cleaning method for performing at least one of degassing and degassing in a pumping chamber for holding a molten metal, the rotating rotor for stirring the molten metal and releasing an inert gas. The rotor is operated at an inner corner of the pumping chamber.
かかる方法によれば、内隅部における金属溶湯を流動攪拌させて局部的な温度低下を抑制し、金属溶湯及び滓の凝固、堆積を防止することができる。また、汲出し室内の金属溶湯の流動性を高めることで、不活性ガスの分散性を高めることができるため、金属溶湯の脱ガス、脱滓効率を高めることができる。 According to this method, the molten metal in the inner corner is fluidly stirred to suppress a local temperature drop, and the molten metal and the solidified and deposited metal can be prevented. Moreover, since the dispersibility of an inert gas can be improved by improving the fluidity | liquidity of the molten metal in a pumping chamber, the degassing and degassing efficiency of a molten metal can be improved.
また本発明は、金属溶湯を攪拌するとともに不活性ガスを放出する回転ローターと、前記回転ローターを回転させる第一駆動部と、前記金属溶湯を保持する汲出し室の上方において、前記回転ローターを移動可能に保持する保持治具と、前記保持治具に沿って前記回転ローターを移動させる移動手段と、を有し、前記保持治具は、前記汲出し室の底面の周縁部に沿って形成されていることを特徴とする。 The present invention also provides a rotating rotor that stirs the molten metal and discharges an inert gas, a first drive unit that rotates the rotating rotor, and a pumping chamber that holds the molten metal above the pumping chamber. A holding jig that is movably held; and a moving means that moves the rotary rotor along the holding jig, wherein the holding jig is formed along a peripheral edge of the bottom surface of the pumping chamber. It is characterized by being.
かかる構成によれば、汲出し室の底面の周縁部に沿って形成された保持治具上を回転ローターが移動するため、汲出し室の底面の周縁部における金属溶湯の流動性を高めることができる。これにより、汲出し室の底面の周縁部における局部的な温度低下を抑制して金属溶湯及び滓の凝固、堆積を防止することができる。よって、汲出し室の寿命を長くすることができるとともに、堆積物の除去などのメンテナンスにかかる手間を軽減することができる。また、汲出し室内で回転ローターを移動させることで、金属溶湯を効率よく攪拌することができるため金属溶湯の温度の不均一を解消するとともに、金属溶湯の流動性を高めることができる。これにより、不活性ガスの分散性を高めることができるため、金属溶湯の脱ガス、脱滓効率を高めることができる。 According to such a configuration, since the rotary rotor moves on the holding jig formed along the peripheral edge portion of the bottom surface of the pumping chamber, the fluidity of the molten metal at the peripheral edge portion of the bottom surface of the pumping chamber can be improved. it can. Thereby, the local temperature fall in the peripheral part of the bottom face of a pumping chamber can be suppressed, and solidification and accumulation of molten metal and soot can be prevented. Therefore, the service life of the pumping chamber can be extended, and the labor for maintenance such as removal of deposits can be reduced. Moreover, since the molten metal can be efficiently stirred by moving the rotary rotor in the pumping chamber, the unevenness of the temperature of the molten metal can be eliminated and the fluidity of the molten metal can be improved. Thereby, since the dispersibility of an inert gas can be improved, the degassing and degassing efficiency of a molten metal can be improved.
また、前記移動手段は、前記保持治具に沿って回転移動する車輪用ローラーと、前記車輪用ローラーを駆動させる第二駆動部と、前記第二駆動部の駆動を前記車輪用ローラーに伝達させる軸部と、を有することが好ましい。 Further, the moving means transmits a wheel roller that rotates and moves along the holding jig, a second drive unit that drives the wheel roller, and transmits the drive of the second drive unit to the wheel roller. It is preferable to have a shaft portion.
また、前記車輪用ローラーは、前記回転ローターを挟んで両側に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、回転ローターが傾くことなく安定して移動することができる。 The wheel rollers are preferably formed on both sides of the rotating rotor. According to such a configuration, the rotating rotor can move stably without tilting.
また、前記保持治具は、連結具を介して吊り下げ面から吊り下げられているか、又は、連結部材を介して前記汲出し室に固定されていることが好ましい。これにより、保持治具を安定して配設することができる。 Moreover, it is preferable that the said holding jig is suspended from the suspension surface via the connection tool, or is fixed to the said pumping chamber via the connection member. Thereby, the holding jig can be stably disposed.
また、前記回転ローターは、シャフトの先端に回転子を備えており、前記回転子の最大横断面積が前記汲出し室の底面の面積の1/8以下であることが好ましい。これにより、金属溶湯の脱ガス、脱滓効率をより高めることができる。 The rotating rotor preferably includes a rotor at the tip of a shaft, and the maximum cross-sectional area of the rotor is preferably 1/8 or less of the area of the bottom surface of the pumping chamber. Thereby, the degassing and degassing efficiency of the molten metal can be further increased.
本発明に係る溶湯清浄化方法及び溶湯清浄化装置によれば、汲出し室の寿命を長くすることができるとともに、堆積物の除去などのメンテナンスの手間を軽減することができる。また、不活性ガスの分散性を高めることができるため、金属溶湯の脱ガス、脱滓効率を高めることができる。 According to the molten metal cleaning method and the molten metal cleaning apparatus according to the present invention, the life of the pumping chamber can be extended, and maintenance work such as removal of deposits can be reduced. Moreover, since the dispersibility of an inert gas can be improved, the degassing and degassing efficiency of a molten metal can be improved.
[第一実施形態]
本発明の最良の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、第一実施形態に係る溶湯清浄化装置を示した斜視図である。図2は、第一実施形態に係る溶湯清浄化装置を示した側面図である。図3は、図1のI−I線断面図である。図4は、第一実施形態に係る溶湯清浄化装置の拡大正断面図である。図5は、第一実施形態に係る回転ローターの移動状態を示した模式平面図である。
図1乃至図3に示すように、第一実施形態においては、溶湯清浄化装置1を連続処理炉2の汲出し室4に設置した場合を例にして説明する。
[First embodiment]
The best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a molten metal cleaning apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view showing the molten metal cleaning apparatus according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. FIG. 4 is an enlarged front sectional view of the molten metal cleaning apparatus according to the first embodiment. FIG. 5 is a schematic plan view showing a moving state of the rotary rotor according to the first embodiment.
As shown in FIGS. 1 to 3, in the first embodiment, a case where the molten
連続処理炉2は、図1及び図2に示すように、例えばアルミニウムのインゴットEを溶解させる溶解炉3と、溶解炉3で溶解された金属溶湯Yを保持する汲出し室4とを有する。溶解炉3は、図示しないバーナーを備えており、720℃〜900℃程度で加熱してアルミニウムのインゴットEを溶解させて金属溶湯Yを生成する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
汲出し室4は、溶解炉3の炉壁5を隔てて溶解炉3に並設されており、溶解炉3から流入した金属溶湯Yを保持する。汲出し室4には、溶湯清浄化装置1が配設されている。汲出し室4は、平面視矩形を呈する底面8aを備えた底部8と、底部8から立設された壁部7a,7b,7c,7dを有する。図2に示すように、底面8aは、壁部7a側において水平に形成された水平面9aと、水平面9aから壁部7aに対向する壁部7cにかけて傾斜して形成された傾斜面9bとを有する。
The pumping chamber 4 is arranged in parallel with the melting furnace 3 across the
図1及び図2に示すように、溶解炉3の炉壁5及び汲出し室4の壁部7aの下部に貫通するように出湯口6が穿設されており、溶解炉3側から汲出し室4側に金属溶湯Yが流入するように形成されている。汲出し室4においては、金属溶湯Yが固まらないように、680℃〜790℃程度で保持することが一般的である。ヒーターなどの加熱手段を汲出し室4に設置して、金属溶湯Yの保持温度を安定化させることが好ましい。なお、本実施形態では、汲出し室4の底面8aの一部を傾斜させているが、底面8aの全体を水平に形成してもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
溶湯清浄化装置1は、図1乃至図3に示すように、汲出し室4に配設されており、溶解炉3で溶製された金属溶湯Yに対して脱ガス処理及び脱滓処理を行って、金属溶湯Yに含まれる非金属介在物を分離除去するとともに水素ガス量を低減させる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the molten
溶湯清浄化装置1は、金属溶湯Yを攪拌するとともに金属溶湯Y内に不活性ガスを供給する回転ローター10と、回転ローター10を駆動させる第一駆動部M1(図3参照)と、汲出し室4の上方において回転ローター10を移動可能に保持する保持治具11と、保持治具11に沿って回転ローター10を移動させる移動手段12と、排気用フードHと保持治具11とを連結する連結具13と、回転ローター10に不活性ガスを供給するガス供給部24とを主に有する。
The molten
回転ローター10は、図3に示すように、第一駆動部M1から下方に延設されたシャフト22と、シャフト22の先端に一体成形された回転子23とを備えている。回転ローター10は、シャフト22及び回転子23を介して不活性ガスを金属溶湯Y内に供給し、溶湯中に溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯Yの界面に付着させて、滓として浮上分離させることができる。
As shown in FIG. 3, the
シャフト22は、例えばカーボン製の円柱状の部材であって、後記する第一駆動部M1の駆動によって円周方向に回転する。シャフト22の内部には、中空部が形成されており、不活性ガスが回転子23側に流入するように形成されている。シャフト22の回転数は、特に制限されるものではないが、本実施形態では300rpmに設定している。
The
回転子23は、本実施形態においては、シャフト22の先端に一体形成されており、回転子23の下端には所定の間隔をあけて切り欠いて形成された複数の旋回歯23aを備えている。回転子23の底面(下部)の中央には不活性ガスを放出する放出口(図示省略)が形成されている。回転子23は、下端に旋回歯23aが形成されているため、放出口から放出された不活性ガスを細分化することができるとともに、金属溶湯Yを好適に攪拌することができる。これにより、金属溶湯Yの脱ガス、脱滓処理効率を高めることができる。回転子23は、本実施形態では、汲出し室4の底面8aから約10cm〜20cmの高さ位置で移動するように形成されている。
In this embodiment, the
なお、回転子23は、金属溶湯Yを攪拌できるものであればよく、形状を制限されるものではない。また、回転子23に螺旋翼を設けるなどして攪拌効率を上げてもよい。また、回転子23の最大横断面積が汲出し室4の底面8aの面積の1/8以下であると、効率よく攪拌することができるため好ましい。また、不活性ガスを放出する放出口を本実施形態では回転子23の底面に設けたが、回転子23の側面に設けてもよい。
In addition, the
第一駆動部M1は、図4に示すように、シャフト22を回転させる動力源であって、図示しないコードを介して電源に接続されている。第一駆動部M1は、筐体である収容部21に収容されている。収容部21は、シャフト22を回転させる第一駆動部(モータ)M1と、第一駆動部M1の回転方向及び回転数等を制御するインバータなどの制御部(図示省略)を有している。収容部21は、本実施形態では、ジョイント25及び軸受26を介してシャフト22に連結されている。収容部21の上部は、保持治具11の開口部に挿入されている。
As shown in FIG. 4, the first drive unit M1 is a power source that rotates the
ガス供給部24は、アルゴン、窒素等の不活性ガスを供給するガス供給管である。ガス供給部24は、収容部21に連結されており、不活性ガスが所定の量でシャフト22及び回転子23に供給されるように形成されている。ガス供給部24は、本実施形態では1〜10L/分で供給されるように設定されている。なお、不活性ガスとして、露点が例えば−60℃以下に管理されているArガスを使用することが望ましい。
The
なお、本実施形態では、不活性ガスのみを回転ローター10から放出するように形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、フラックス供給装置を並設して、不活性ガス及びフラックスを金属溶湯Y中に拡散させるように構成してもよい。
In the present embodiment, only the inert gas is formed so as to be discharged from the
保持治具11は、図1及び図4に示すように、汲出し室4の上方に配置されている。また、保持治具11は、壁部7a乃至7dの内壁面に沿って環状に形成されている。保持治具11は、収容部21を介して回転ローター10を保持するとともに、回転ローター10の移動をガイドする役割を果たす。保持治具11は、本実施形態では、アルミニウム合金からなる押出形材の両端を、溶接又は摩擦攪拌接合により接合して平面視矩形の環状となるように形成されている。保持治具11の四隅は、回転ローター10がスムーズに移動するように、所定の曲率で曲げ加工されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the holding
保持治具11は、図2に示すように、高さ位置が異なる一対の水平部11a,11cを有しており、水平部11aと水平部11cの間に形成された傾斜部11bを備えている。保持治具11の傾斜部11bと底面8aの傾斜面9bとは同じ勾配(即ち平行)で形成されている。また、保持治具11の水平部11aと底面8aの水平面9aとは平行に形成されている。保持治具11は、連続処理炉2の上方に配設された排気用フードHから垂下された連結具13,13・・・を介して吊り下げられている。
As shown in FIG. 2, the holding
保持治具11の形状についてさらに詳細に説明する。図4に示すように、保持治具11は、連結具13に吊設される上板31と、上板31の両端から下方に垂直に延設された一対の側板32a,32bと、側板32a,32bの下端から収容部21側に向けてそれぞれ延設された下板33a,33bと、下板33a,33bの先端から上方に向けて延設されたリップ34a,34bとを有する。側板32a,32bの高さ及び下板33a,33bの幅は、後記する車輪用ローラー41a,41bをそれぞれ収容できる寸法で形成されている。即ち、車輪用ローラー41a,41bは、下板33a,33b上を移動するように形成されている。また、下板33a,33bの先端から立設するリップ34a,34bを設けることで、車輪用ローラー41a,41bが下板33a,33bから落下するのを防止することができる。
The shape of the holding
移動手段12は、保持治具11に沿って回転ローター10を移動させるための手段である。移動手段12は、本実施形態では、収容部21に収容された第二駆動部(モーター)M2と、保持治具11の下板33a,33b上にそれぞれ配置された車輪用ローラー41a,41bと、第二駆動部43の駆動を車輪用ローラー41a,41bに伝達させる軸部42とを有する。
The moving means 12 is a means for moving the
第二駆動部M2は、第二駆動部M2の回転方向及び回転数等を制御するインバータなどの制御部(図示省略)を備えており軸部42を回転させる。車輪用ローラー41a,41bは、円柱状を呈し、軸部42とともに回転して下板33a,33b上を転動する。車輪用ローラー41a,41bの材料は特に制限されるものではないが、耐熱性の高いものであることが好ましい。
The second drive unit M2 includes a control unit (not shown) such as an inverter that controls the rotation direction and the rotation speed of the second drive unit M2, and rotates the
連結具13は、図2に示すように、汲出し室4の上方に形成された排気用フードHの吊り下げ面と保持治具11とを連結する部材である。連結具13は、本実施形態では、保持治具11の四隅を吊持している。連結具13の材料は特に制限されるものではないが、耐熱性の高いものであることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
次に、本実施形態に係る溶湯清浄化装置1の作用及び効果について説明する。
本実施形態に係る溶湯清浄化装置1によれば、汲出し室4の壁部7a乃至7dに沿って環状に保持治具11を配設したため、回転ローター10を汲出し室4の底面8aの周縁部に沿って移動させることができる。これにより、汲出し室4の底面8aの周縁部における金属溶湯Yの流動性を高めることができるため、金属溶湯Yの温度低下を抑制し金属溶湯Y及び滓が底面8aに凝固、堆積するのを防止することができる。
Next, the operation and effect of the molten
According to the molten
ここで、図5は、第一実施形態に係る回転ローターの移動状態を示した模式平面図である。図5に示すように、汲出し室4の内隅部Uには、金属溶湯Yや滓が特に堆積しやすいという問題があった。しかし、本実施形態によれば、回転ローター10が内隅部U付近を移動するため、内隅部Uの流動性を高めることができ、前記問題を解消することができる。したがって、汲出し室4の寿命を長くすることができるとともに、汲出し室4における堆積物の除去などのメンテナンスにかかる手間を軽減することができる。
Here, FIG. 5 is a schematic plan view showing a moving state of the rotary rotor according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, there is a problem that the molten metal Y and the soot are particularly easily deposited in the inner corner U of the pumping chamber 4. However, according to the present embodiment, since the
また、金属溶湯Yの中に配設された回転ローター10の回転子23から不活性ガスが金属溶湯Y内に放出、分散されるため、金属溶湯Y中に溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯Yの界面に付着させて、滓として浮上分離させることができる。
Further, since the inert gas is discharged and dispersed in the molten metal Y from the
ここで、湯面に浮き上がる滓とは、金属溶湯Y内に内在していた酸化皮膜、非金属介在物等をいう。即ち、不活性ガスの細かい気泡と溶湯界面にも金属溶湯Yに内在していた酸化皮膜、非金属介在物等が付着し、気泡とともに浮上分離される。さらに、金属溶湯Y内の水素などの溶存ガスは、溶湯中よりも化学ポテンシャルの低い気泡中の不活性ガスに拡散することで、気泡中に取り込まれ、溶湯表面に浮上してバブルとして弾け大気中に放出される。 Here, the soot that floats on the molten metal surface means an oxide film, a non-metallic inclusion, or the like that is inherent in the molten metal Y. That is, the oxide film, non-metallic inclusions, etc., which were inherent in the molten metal Y, are also attached to the interface between the fine bubbles of the inert gas and the molten metal, and floated and separated together with the bubbles. Furthermore, the dissolved gas such as hydrogen in the molten metal Y diffuses into the inert gas in the bubbles having a lower chemical potential than in the molten metal, and is taken into the bubbles, floats on the surface of the molten metal, and blows as bubbles. Released into.
また、汲出し室4内において回転ローター10を移動させるため、従来のように汲出し室4の中央に回転ローター10を固定する場合に比べて、回転ローター10から放出される不活性ガスを効率よく金属溶湯Y内に分散させることができる。これにより、脱ガス、脱滓処理効率を高めることができる。
Further, since the
また、本実施形態では、図2に示すように、汲出し室4の底面8aの勾配と略平行になるように、保持治具11を形成している。これにより、汲出し室4の底面8aと回転子23との離間距離を一定に保ったまま連続的に移動させることができる。即ち、汲出し室4の底面8aの勾配(傾斜)に合わせて回転子23を移動させることで、当該底面8a付近の金属溶湯Yを均一に攪拌することができる。これにより、汲出し室4の底面8aに勾配が形成されている場合であっても、底面8aの周縁部における金属溶湯Yや滓の凝固、堆積を防止することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the holding
また、本実施形態の移動手段12によれば、回転ローター10を挟んで両側に車輪用ローラー41a,41bを備えているため、回転ローター10が傾くことなく安定して移動させることができる。
Moreover, according to the moving means 12 of this embodiment, since the
以上、本発明の最良の実施形態について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。例えば、移動手段12の第二駆動部M2に備えられた制御部(図示省略)によって、汲出し室4の内隅部Uで回転ローター10の移動を止めたり、減速させたりして、内隅部Uの金属溶湯Yを重点的に攪拌するように設定してもよい。
The best embodiment of the present invention has been described above, but various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the movement of the
また、図6は、本発明の変形例を示した側面図である。本実施形態では、排気用フードHから連結具13を介して保持治具11を吊り下げたが、これに限定されるものではない。例えば、図6に示すように、壁部7a,7cに一対の連結部材41,42を設けてその間に保持治具11を介設してもよい。連結部材41,42は、材質や形状を特に制限されるものではなく、汲出し室4に保持治具11を固定できる部材であればよい。
FIG. 6 is a side view showing a modification of the present invention. In the present embodiment, the holding
また、保持治具11の形状は、本実施形態のように汲出し室4の底面8aの平面形状と略相似になるように形成するのが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、保持治具11を蛇行状に形成して、底面8aの上方を全体的に移動できるように形成してもよい。
Further, the shape of the holding
また、本実施形態においては、保持治具11を用いて回転ローター10の移動をガイドしたが、回転ローター10を必ずしも移動させる必要はない。例えば、汲出し室4の4つの内隅部Uにかかる壁部7a乃至7dの上端に公知の連結部材を介して4つの回転ローター10をそれぞれ固定してもよい。このような方法によっても、汲出し室4の内隅部Uを好適に攪拌することができるため、内隅部Uにおける局部的な温度低下を抑制し金属溶湯及び滓の凝固、堆積を防止することができる。
Moreover, in this embodiment, although the movement of the
また、本実施形態では、排気用フードHから溶湯清浄化装置1を吊設したが、排気用フードHがない場合は、他の装置の吊り下げ面から吊設してもよい。
In the present embodiment, the molten
また、本実施形態では、溶湯清浄化装置1を連続処理炉2の汲出し室4に設置した場合を説明したが、例えば、金属溶湯を保持する保持炉や溶解炉に設けてもよい。また、例えば、本実施形態における溶湯清浄化装置1は、脱ガス処理及び脱滓処理の両方を行うものを用いたが、少なくともいずれか一方を行う装置を用いてもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the molten
1 溶湯清浄化装置
2 連続処理炉
3 溶解炉
4 汲出し室
6 出湯口
7a〜7d 壁部
8a 底面
10 回転ローター
11 保持治具
12 移動手段
13 連結具
22 シャフト
23 回転子
41a 車輪用ローラー
41b 車輪用ローラー
42 軸部
M1 第一駆動部
M2 第二駆動部
U 内隅部
Y 金属溶湯
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記金属溶湯を攪拌するとともに不活性ガスを放出する回転ローターの回転子を、前記汲出し室の底面の周縁部に沿って移動させることを特徴とする溶湯清浄化方法。 A molten metal cleaning method for performing at least one of a degassing process and a degassing process in a pumping chamber for holding a molten metal,
A molten metal cleaning method, comprising: moving a rotor of a rotary rotor that stirs the molten metal and releases an inert gas along a peripheral edge of a bottom surface of the pumping chamber.
前記金属溶湯を攪拌するとともに不活性ガスを放出する回転ローターの回転子を、前記汲出し室の内隅部において作動させることを特徴とする溶湯清浄化方法。 A molten metal cleaning method for performing at least one of a degassing process and a degassing process in a pumping chamber for holding a molten metal,
A molten metal cleaning method, comprising: operating a rotor of a rotary rotor that stirs the molten metal and releases an inert gas at an inner corner of the pumping chamber.
前記回転ローターを回転させる第一駆動部と、
前記金属溶湯を保持する汲出し室の上方において、前記回転ローターを移動可能に保持する保持治具と、
前記保持治具に沿って前記回転ローターを移動させる移動手段と、を有し、
前記保持治具は、前記汲出し室の底面の周縁部に沿って形成されていることを特徴とする溶湯清浄化装置。 A rotating rotor that stirs the molten metal and releases inert gas;
A first drive unit for rotating the rotating rotor;
A holding jig that holds the rotating rotor movably above the pumping chamber that holds the molten metal,
Moving means for moving the rotary rotor along the holding jig,
The molten metal cleaning apparatus, wherein the holding jig is formed along a peripheral edge portion of a bottom surface of the pumping chamber.
前記保持治具に沿って回転移動する車輪用ローラーと、
前記車輪用ローラーを駆動させる第二駆動部と、
前記第二駆動部の駆動を前記車輪用ローラーに伝達させる軸部と、を有することを特徴とする請求項5に記載の溶湯清浄化装置。 The moving means is
A wheel roller that rotates and moves along the holding jig;
A second drive unit for driving the wheel roller;
The molten metal cleaning apparatus according to claim 5, further comprising: a shaft portion that transmits the drive of the second drive portion to the wheel roller.
The rotary rotor includes a rotor at a tip of a shaft, and a maximum cross-sectional area of the rotor is 1/8 or less of an area of a bottom surface of the pumping chamber. The molten metal cleaning apparatus according to 9.
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