JP2014087829A - 溶湯保持炉 - Google Patents

Abstract

【課題】酸化物が汲み出し室に流入するのを確実に抑えることができる溶湯保持炉を提供する。
【解決手段】貯留槽２の底壁面２ｂの仕切壁４ａ，４ｂの下方に溶湯加熱部材２０を配設し、該溶湯加熱部材２０と仕切壁４ａ，４ｂとの間に金属溶湯Ａが流れる流路２１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばダイカスト（金型鋳造）品を製造する際に、該ダイカストに供給する金属溶湯を所定温度に保持するようにした溶湯保持炉に関する。

例えばエンジン等の構成部品をアルミ合金ダイカストにより製造する場合、ダイカストに供給する金属溶湯を所定温度に加熱保温する溶湯保持炉が用いられている。

このような溶湯保持炉として、例えば特許文献１には、炉内を、仕切り部材により金属溶湯が投入される供給室と、金属溶湯を所定温度に加熱するヒータが配設された加熱室と、該加熱室で保温された金属溶湯を汲み上げる汲出室とに画成し、前記仕切り部材と炉内の底壁面との間に金属溶湯が流れる溶湯通路を設けた構造のものが開示されている。この汲出室の金属溶湯をラドル等により所定量汲み出してダイカストに供給することにより、ダイカスト製品の連続生産が行われている。

ところで、金属溶湯を供給室に投入する際の配湯の勢いによっては金属溶湯に乱流が生じ、これに伴って空気を巻き込むことにより酸化物が生成され、底壁に堆積する場合がある。この酸化物が金属溶湯とともに供給室から加熱室を介して汲出室に流入することによって、ダイカスト製品に混入するおそれがある。その結果、ダイカスト製品を機械加工する際に刃具が破損する場合があり、製品歩留りが悪化するという問題が生じる。

このような酸化物が汲出室に流入するのを抑制するために、前記特許文献１では、加熱室の底壁面に台形状の凸起を設けた構造が提案されている。

特開平７−１５９０４０号公報

ところで、前記従来公報のように、仕切り部材により区切られた加熱室の空間内に凸起を設ける構造では、投入された金属溶湯の勢いによっては、金属溶湯が供給室の底壁を伝って加熱室にそのまま流入し、この流れに伴って供給室に堆積する酸化物が加熱室に流れることから、場合によっては凸起を乗り越えて汲出室に流れるおそれがあり、酸化物の製品への混入を確実に抑えることができないという懸念がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、酸化物が汲み出し室に流入するのを確実に抑えることができる溶湯保持炉を提供することを課題としている。

請求項１発明は、金属溶湯を所定温度に保持する貯留槽を備えた溶湯保持炉において、前記貯留槽は、該貯留槽内に配設された仕切り部材により、前記金属溶湯が投入される受湯室と、該受湯室の下流側に設けられ、前記金属溶湯を所定温度に加熱保持する保持室と、該保持室の下流側に設けられ、前記金属溶湯を汲み出す汲み出し室とに画成されており、前記仕切り部材は、前記貯留槽の底壁面との間に所定の隙間を設けて配置され、前記貯留槽の底壁面の前記仕切り部材の下方には、該仕切り部材との間に前記金属溶湯が流れる流路を形成するように溶湯加熱部材が配設されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の溶湯保持炉において、前記溶湯加熱部材は、直方体をなす筒状のチューブ内に発熱源を配置した構造を有し、前記チューブのうち少なくとも前記保持室の上流側に位置するチューブの溶湯流入側面は前記仕切り部材の溶湯流入側縦壁面と略面一に配置されていることを特徴としている。

請求項１の発明に係る溶湯保持炉では、貯留槽の底壁面の仕切り部材の下方に溶湯加熱部材を配設し、該溶湯加熱部材と仕切り部材との間に金属溶湯が流れる流路を設ける構成とした。

このように構成したので、受湯室に投入された金属溶湯は、該受湯室の底壁を伝って保持室に流れる際に溶湯加熱部材により堰止められることから、受湯室に堆積する酸化物が保持室に流入するのを防止でき、汲み出し室への酸化物の流入を抑えることできる。これにより、酸化物が製品に混入してしまうといった問題を防止でき、ひいては製品歩留りを防止できる。

また、保持室内には溶湯の流速に影響を与えるように因子がないので、保持室内での酸化物の発生を抑制でき、この点からも酸化物が製品に混入する問題を防止できる。

本発明では、前記溶湯加熱部材を堰部材に兼用したので、専用の堰部材を設けることなく金属溶湯の流路を形成でき、流路を設けるために、部品点数が増加したり、構造が複雑化したりするのを回避できる。

また受湯室に投入された金属溶湯は、受湯室の底壁から溶湯加熱部材，仕切り部材に沿って上方にループ状をなすよう流れることから、金属溶湯の流れを受湯室内で抑えることができ、ひいては金属溶湯の乱流を抑えることができる。その結果、受湯室での乱流による酸化物の生成を低減することができ、ひいては酸化物の製品への混入をより確実に抑制することができる。

また本発明では、仕切り部材により画成された保持室の上流側，下流側端部に溶湯加熱部材が配置されることとなり、保持室内での金属溶湯を均等に加熱保温することができ、汲み出し室に流れる金属溶湯を所定温度に保持することができ、省エネ効果及び品質の向上を図ることができる。

請求項２の発明では、保持室の上流側に配置されたチューブの溶湯流入側面を仕切り部材の溶湯流入側縦壁面と略面一になるよう配置したので、金属溶湯の乱流がより確実に抑制されることとなり、酸化物の生成をより確実に低減することができ、その結果、汲み出し室への酸化物の流入をより一層確実に抑制することができる。

本発明の実施例１による溶湯保持炉の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例１による溶湯保持炉を説明するための図である。

図において、１は例えばアルミ合金ダイカストに供給する金属溶湯を所定温度に加熱保持する溶湯保持炉を示している。

この溶湯保持炉１は、所定温度に加熱された金属溶湯Ａを貯留する貯留槽２を備えており、該貯留槽２は、平面視矩形状のケーシング３ａ内面を多数の耐熱・耐火煉瓦３ｂで内張りすることにより形成され、平面視矩形状をなしている。

前記貯留層２は、該貯留槽２内に、開口部から下方に、かつ紙面直角方向に延びるように配設された一対の上流側，下流側仕切壁（仕切り部材）４ａ，４ｂにより、金属溶湯Ａが配湯される受湯室５と、該受湯室５の下流側に設けられ、前記金属溶湯Ａを所定温度に加熱保持する加熱保持室６と、該加熱保持室６の下流側に設けられ、前記金属溶湯Ａを外部に汲み出す汲み出し室７とに画成されている。前記受湯室５，加熱保持室６及び汲み出し室７は、何れも略同じ容量となるよう設定されている。また前記受湯室５の金属溶湯Ａが接触する部分には、前記煉瓦３ｂよりさらに耐熱性，耐摩耗性の高い煉瓦３ｃが敷設されている。

前記貯留槽２の上端開口２ａは、それぞれ受湯室５，加熱保持室６及び汲み出し室７に配設された蓋部材８，９，１０により開閉可能に閉塞されている。

前記受湯室５には、予め所定温度（約７００度）に熔解された金属溶湯が取鍋１２から投入樋１２ａを介して配湯される。

また前記汲み出し室７内の金属溶湯Ａは、ラドル１３により汲み上げられて射出スリーブ１４に注湯され、該射出スリーブ１４からダイカストマシン（不図示）に供給される。これによりアルミダイカスト品の連続生産が行われる。

前記汲み出し室７に配設された蓋部材１０には、湯面の上限を検出する湯面センサ１５，湯面の溢れを防止するための湯面センサ１６及び金属溶湯の温度を検出する温度センサ１７が取り付けられている。

前記貯留槽２の各室５，６，７のそれぞれの底壁面は平坦面をなすように形成され、かつ加熱保持室７の底壁面２ｂに対して受湯室５，汲み出し室７の底壁面２ｂ′が低所となるよう段落ち状に形成されている。なお、前記各室の底壁面２ｂ，２ｂ′を段落ちのない平坦状に形成しても良い。

そして前記上流側，下流側仕切壁４ａ，4ｂは、上述のように前記貯留槽２の上端開口２ａから下方に延びており、前記加熱保持室６の底壁面２ｂとの間に所定の隙間を形成している。

前記加熱保持室６の底壁面２ｂの前記各仕切壁４ａ，４ｂの下方には、溶湯加熱部材２０，２０が配設されている。この各溶湯加熱部材２０は、直方体をなす四角筒状のチューブ２２内に発熱体２３を配置した構造を有する。この各発熱体２３は、前記溶湯温度センサ１７からの検出値に基づいて加熱保持室６内の金属溶湯Ａが所定温度となるようにその発熱量がフィードバック制御される。

前記各チューブ２２は、熱伝導性の高いセラミック製のものからなり、該チューブ２２の溶湯流入側面２２ａ及び流出側面２２ｂは平坦面をなすよう形成されている。

前記各溶湯加熱部材２０は、前記仕切壁４ａ，４ｂとの間に前記金属溶湯Ａが流れる流路２１，２１を形成するように配置されており、該流路２１を通って金属溶湯Ａが上流側から下流側に流れることとなる。

そして前記各チューブ２２は、これの溶湯流入側面２２ａ及び流出側端面２２ｂが前記各仕切り部材４ａ，４ｂの溶湯流入側縦壁面４ｃ及び流出側縦壁面４ｄと略面一になるよう配置されている。

本実施例では、貯留槽２の底壁面２ｂの各仕切壁４ａ，４ｂの下方に溶湯加熱部材２０を配設し、該各溶湯加熱部材２０と仕切壁４ａ，４ｂとの間に金属溶湯Ａが流れる流路２１を設けた。

このように構成したので、受湯室５に投入された金属溶湯Ａは、該受湯室５の底壁面２ｂを伝って保持室６に流れる際に溶湯加熱部材２０のチューブ２２により堰止められることとなり、受湯室５に堆積する酸化物ａが加熱保持室６に流入するのを抑えることができ、さらに加熱保持室６内に流入した酸化物ａ′が汲み出し室７に流入するのを抑えることができる。これにより酸化物が汲み出し室７から汲み出されるのを防止することができ、酸化物ａがダイカスト製品に混入するといった問題を防止でき、ひいては製品歩留りを向上できる。

また前記受湯室５に投入された金属溶湯Ａは、受湯室５の底壁面２ｂから前記チューブ２２，仕切壁４ａに沿って上方にループ状をなすよう流れ（矢印参照）、ひいては金属溶湯Ａの乱流を抑えることができる。その結果、受湯室５での酸化物ａの生成を低減することができ、この点からも酸化物のダイカスト品への混入を抑制することができる。

本実施例では、前記各仕切壁４ａ，４ｂにより画成された加熱保持室６の上流側，下流側端部にそれぞれ溶湯加熱部材２０を配置したので、加熱保持室６内での金属溶湯Ａをバランス良く均等に加熱保温することができ、汲み出し室７に流れる金属溶湯Ａを所定温度に保持することができ、省エネ効果及び品質の向上を図ることができる。

また、前記溶湯加熱部材２０を堰部材に兼用したので、専用の堰部材を設けることなく金属溶湯Ａの流路２１を形成でき、流路を設けるために、部品点数が増加したり、構造が複雑化したりするのを回避できる。

また、溶湯加熱部材２０を保持室６の上流側，下流側端部に配置したので、保持室６内には溶湯の流速に影響を与えるように因子がなく、保持室６内での酸化物の発生を抑制でき、この点からも酸化物が製品に混入する問題を防止できる。

本実施例では、前記各チューブ２２を、これの流入側端面２２ａ及び流出側端面２２ｂが仕切り部材４ａ，４ｂの流入側縦壁面４ｃ及び流出側縦壁面４ｄと略面一になるよう配置したので、受湯室５，加熱保持室６での金属溶湯Ａの乱流を確実に抑制することができ、酸化物ａの生成を低減することができる。その結果、汲み出し室７への酸化物ａの流入をより確実に抑制することができる。

また前記チューブ２２を四角形状のものとしたので、該チューブ２２と底壁面２ｂとの間に酸化物ａが堆積するのを抑制でき、メンテナンス時の清掃性を向上できる。ちなみに、従来のチューブは円筒形のものであり、この円筒形のチューブを底壁面に配置した場合には、該チューブと底壁面との間の奥まったところに酸化物が入り込むことから取り出しにくくなる。

なお、前記実施例では、チューブ２２の流入側面２２ａ及び流出側面２２ｂと、仕切壁４ａ，４ｂの流入側縦壁面４ｃ及び流出側縦壁面４ｄとが略面一になるよう配置したが、本発明では、少なくとも上流側のチューブの流入側面を仕切壁４ａの流入側縦壁面４ｃと略面一に配置すればよく、この場合にも前記実施例と略同様の効果が得られる。

また、前記実施例では、加熱保持室６が１つの場合を説明したが、本発明では、加熱保持室を複数設けても良い。このように構成した場合は、加熱保持室での金属溶湯の乱流をより確実に抑制することができ、酸化物ａの生成をさらに低減することができ、その結果、汲み出し室７への酸化物ａの流入をより一層確実に抑制することができる。

１ 溶湯保持炉
２ 貯留槽
４ａ，４ｂ 仕切壁（仕切り部材）
４ｃ 溶湯流入側縦壁面
５ 受湯室
６ 加熱保持室
７ 汲み出し室
２０ 溶湯加熱部材
２１ 流路
２２ チューブ
２２ａ 溶湯流入側面
２３ 発熱体
Ａ 金属溶湯
ａ 酸化物

Claims (2)

1. 金属溶湯を所定温度に保持する貯留槽を備えた溶湯保持炉において、
   前記貯留槽は、該貯留槽内に配設された仕切り部材により、前記金属溶湯が投入される受湯室と、該受湯室の下流側に設けられ、前記金属溶湯を所定温度に加熱保持する保持室と、該保持室の下流側に設けられ、前記金属溶湯を汲み出す汲み出し室とに画成されており、
   前記仕切り部材は、前記貯留槽の底壁面との間に所定の隙間を設けて配置され、
   前記貯留槽の底壁面の前記仕切り部材の下方には、該仕切り部材との間に前記金属溶湯が流れる流路を形成するように溶湯加熱部材が配設されている
   ことを特徴とする溶湯保持炉。
2. 請求項１に記載の溶湯保持炉において、
   前記溶湯加熱部材は、直方体をなす筒状のチューブ内に発熱源を配置した構造を有し、
   前記チューブのうち少なくとも前記保持室の上流側に位置するチューブの溶湯流入側面は前記仕切り部材の溶湯流入側縦壁面と略面一に配置されている
   ことを特徴とする溶湯保持炉。

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