JP2017177130A - Gutter for high temperature fluid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高温流体用樋に関する。 The present invention relates to a high-temperature fluid scissor.
溶融金属を溶融金属槽からダイカストスリーブや重力鋳造用型へ給湯する場合には、例えば電磁ポンプが用いられる。 When supplying molten metal from a molten metal tank to a die casting sleeve or a gravity casting mold, for example, an electromagnetic pump is used.
そして、電磁ポンプのノズルからダイカストスリーブ等の湯口へ溶融金属を給湯する際には、樋が用いられる場合がある(例えば、特許文献1)。この樋には、ケイ酸カルシウム成形体等のセラミックスや、鋼板を折り曲げたもの等が用いられている。 And, when supplying molten metal from a nozzle of an electromagnetic pump to a gate such as a die-cast sleeve, a scissor may be used (for example, Patent Document 1). Ceramics such as a calcium silicate molded body, a bent steel plate, and the like are used for this bag.
しかし、鋼板を折り曲げた長い樋を用いる場合には、給湯の際に溶融金属が樋を通ることにより、溶湯の通過ごとに熱膨張で樋自体がバイメタルの様に変形し、注ぎ口が反り上ることによりダイカストスリーブの湯口に上手く入らない場合がある。更に、ダイカストスリーブ等に給湯される前に、溶融金属の温度が低下し、凝固片が溶湯の中に出来てしまう場合がある。凝固片があることにより、ダイカストスリーブや重力鋳造用型における鋳造に不具合が生じ、製造品の品質の安定化を維持することが困難となる場合がある。 However, in the case of using a long tub bent from a steel plate, the molten metal passes through the tub during hot water supply, so that the tub itself deforms like a bimetal due to thermal expansion every time the molten metal passes, and the spout warps up. In some cases, it may not be possible to enter the gate of the die-cast sleeve. Furthermore, before the hot water is supplied to the die-cast sleeve or the like, the temperature of the molten metal is lowered, and solidified pieces may be formed in the molten metal. Due to the presence of the solidified pieces, there is a problem in casting in the die casting sleeve or gravity casting mold, and it may be difficult to maintain the quality of the manufactured product.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、溶融金属等を給湯する際の樋の温度を、溶湯金属等の湯温に近い温度まで昇温する事である。ここで、樋の温度は、溶湯金属等の湯の固相温度以上、好ましくは溶湯金属等の液相温度以上に昇温し、樋中に付着した溶湯が凝固片を作らず、樋を流れる溶湯に凝固片を含ませない様にするため、樋温度を自由に制御することが可能な、新規かつ改良された樋および樋の温度制御方法を提供することにある。そして、特に電磁ポンプ等を2時間以上運転休止する時は、樋に付着した溶湯が酸化する場合があるため、樋中に付着した溶湯を、一旦固相温度以下まで下げることにより、樋の底に帯状凝固帯を作り、酸化物を多く含んだ帯状凝固帯をすぐに取れるような温度制御が可能な、新規かつ改良された樋および樋の温度制御方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to raise the temperature of the soot when supplying molten metal or the like to a temperature close to the temperature of molten metal or the like. It is to warm up. Here, the temperature of the soot is raised to a temperature higher than the solid phase temperature of the molten metal or the like, preferably higher than the liquid phase temperature of the molten metal or the like. It is an object of the present invention to provide a new and improved method for controlling the temperature of a soot and a soot capable of freely controlling the soot temperature in order to prevent the molten metal from containing solidified pieces. In particular, when the operation of an electromagnetic pump or the like is stopped for 2 hours or more, the molten metal adhering to the soot may oxidize. Therefore, by lowering the molten metal adhering to the soot once below the solid phase temperature, It is an object of the present invention to provide a novel and improved soot and soot temperature control method capable of controlling the temperature so that a strip-like solidification zone can be formed immediately and a strip-like solidification zone containing a large amount of oxide can be obtained immediately.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、上面が開口した溝型の金属板製良熱伝導体を含む樋本体と、前記良熱伝導体の外周端部の両側に付設した発熱体とを少なくとも備える樋が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, a bag body including a groove-shaped metal plate good heat conductor having an open upper surface, and both sides of an outer peripheral end of the good heat conductor are provided. There is provided a bag having at least a heating element.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上面が開口した溝型の熱伝導体を含む樋本体と、前記熱伝導体の側面の外側であって、当該側面の略中間位置の高さに付設した発熱体とを少なくとも備える樋が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a bag main body including a groove-type heat conductor having an open top surface, an outer side surface of the heat conductor, and the side surface There is provided a scissor comprising at least a heating element attached to a height at a substantially intermediate position.
前記樋本体の外周部と前記発熱体の少なくとも一部を被覆する保温材をさらに備えることが好ましい。 It is preferable to further include a heat insulating material that covers at least a part of the outer peripheral portion of the bag main body and the heating element.
前記良熱伝導体の内周部の少なくとも湯が流れる部分を被覆するセラミックコーティング被膜をさらに備えることが好ましい。 It is preferable to further include a ceramic coating film that covers at least a portion of the inner periphery of the good heat conductor through which hot water flows.
前記良熱伝導体の0℃〜650℃における平均線膨張係数は、11.0(×10-6/℃)〜13.5(×10-6/℃)であることが好ましい。 The average linear expansion coefficient at 0 ° C. to 650 ° C. of the good heat conductor, preferably a 11.0 (× 10 -6 /℃)~13.5(×10 -6 / ℃).
前記良熱伝導体はフェライト系ステンレスであり、かつ熱伝導率が25w/mk〜27.2w/mkであることが好ましい。 The good heat conductor is preferably ferritic stainless steel and has a thermal conductivity of 25 w / mk to 27.2 w / mk.
前記発熱体はシーズヒータであることが好ましい。 The heating element is preferably a sheathed heater.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上面が開口した溝型の金属板製良熱伝導体を含む樋本体と、前記良熱伝導体の外周端部の両側に付設した発熱体と、を少なくとも備えて予熱できる樋と予熱の方法によって、前記発熱体の発熱を制御し樋を流れる溶湯の液相温度以上に予熱し、好ましくは湯と同じ温度に予熱し、樋の温度を均一な所定温度に制御して樋中に湯が流れた時に樋の変形(反り返り)を防止し、かつ湯温の低下と溶湯の凝固を防止した樋を提供する。 Moreover, in order to solve the said subject, according to another viewpoint of this invention, the ridge body containing the groove-shaped metal plate good heat conductor which the upper surface opened, and the outer periphery edge part of the said good heat conductor A heating element attached to both sides, and a preheater that can be preheated with at least a preheating method to control the heat generation of the heating element and preheat above the liquid phase temperature of the molten metal flowing through the firewood, preferably preheated to the same temperature as the hot water In addition, the temperature of the tub is controlled to a uniform predetermined temperature to prevent the deformation (warping) of the tub when the hot water flows into the tub, and to provide a tub that prevents a decrease in the hot water temperature and solidification of the molten metal.
前記良熱伝導体の表面温度を測定する熱電対等の熱伝導体温度測定センサをさらに含み、前記発熱制御は、前記熱伝導体温度測定センサによる測定結果を基に、前記発熱体の発熱を制御する発熱制御機器を含むことが好ましい。 It further includes a heat conductor temperature measurement sensor such as a thermocouple for measuring the surface temperature of the good heat conductor, and the heat generation control controls the heat generation of the heat generator based on the measurement result by the heat conductor temperature measurement sensor. It is preferable to include a heat generation control device.
前記熱伝導体温度測定センサによる測定結果と、前記樋へ流す液体の融点を対比する融点比較制御機器をさらに含み、前記発熱制御は、前記融点以上の設定温度との比較結果を基に、前記発熱体の発熱を制御する発熱制御機器を含むことが好ましい。 It further includes a melting point comparison control device for comparing the measurement result by the thermal conductor temperature measurement sensor and the melting point of the liquid flowing to the basket, and the heat generation control is based on the comparison result with the set temperature equal to or higher than the melting point. It is preferable to include a heat generation control device that controls the heat generation of the heat generator.
前記液体の温度を測定する液体温度測定センサと、前記熱伝導体温度測定による測定結果と、前記液体温度測定センサによる測定結果を対比する液体温度比較制御機器をさらに含み、前記発熱制御は、前記液体温度測定結果を基に、前記発熱体の発熱をアルミニウム合金の液相温度以上の設定温度に制御する発熱制御機器を含むことが好ましい。 A liquid temperature measurement sensor for measuring the temperature of the liquid; a measurement result by the thermal conductor temperature measurement; and a liquid temperature comparison control device for comparing the measurement result by the liquid temperature measurement sensor, wherein the heat generation control includes It is preferable to include a heat generation control device that controls the heat generation of the heating element to a set temperature equal to or higher than the liquid phase temperature of the aluminum alloy based on the liquid temperature measurement result.
以上説明したように本発明によれば、溶融金属等を給湯する際の湯温を制御することが可能な、熱伝導が良く均一温度にしやすい金属製樋であって、溶融金属等の湯が流れても樋の曲りが少ないので、所定の位置に確実に給湯出来て、流れる溶融金属等の湯温の低下も少なく、樋中に付着する溶湯の凝固もない新規かつ改良された樋を提供することができる。特に電磁ポンプ等を2時間以上運転休止する時は、樋の付着溶湯が酸化するので樋中に付着した溶湯を、一旦固相温度以下まで下げて樋の底に帯状凝固帯を作り、酸化物を多く含んだ帯状凝固帯をすぐに取れるような温度制御が可能な新規かつ改良された樋および樋の温度制御方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the hot metal temperature can be controlled when supplying molten metal or the like, and the metal slag is easy to heat and has a uniform temperature. Since the bend does not bend even when it flows, it provides a new and improved dredge that can reliably supply hot water at a specified position, has little drop in the temperature of molten metal, etc., and does not solidify the molten metal adhering to the pot. can do. In particular, when the electromagnetic pump is shut down for more than 2 hours, the molten metal attached to the soot oxidizes, so the molten metal attached to the soot is once lowered below the solid phase temperature to form a band-like solidification zone at the bottom of the soot. It is possible to provide a new and improved soot and a soot temperature control method capable of controlling the temperature so as to immediately take a strip-like solidification zone containing a large amount of.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially the same function structure, duplication description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
以下に説明する実施形態においては、アルミニウム合金の溶湯を溶湯保持槽からダイカスト鋳造機のスリーブへ給湯する際に、本実施形態の樋を適用した場合について説明する。なお、本実施形態は、このような場合に限定されるものではなく、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム等やこれらの合金等の溶融金属等の高温流体の給湯に適用することができる。ただし、マグネシウム合金は酸化しやすいので樋の上面には蓋が付き、かつ樋の注ぎ口とスリーブの開口部もまた大気が侵入しない様に蓋が必要で、双方の蓋の内面には不活性ガスが流れる様にして溶湯酸化を避ける工夫が必要である。また、金属のみならず、パラフィンなどの様に保管容器に入れるまでは凝固してほしくない液体を流す樋としても、本実施形態の樋を適用することができる。ただし、パラフィンの場合、ステンレス鋼を腐食しないので、セラミックコーティングは、必要ない。 In the embodiment described below, a case will be described in which the iron of this embodiment is applied when a molten aluminum alloy is supplied from a molten metal holding tank to a sleeve of a die casting machine. In addition, this embodiment is not limited to such a case, It can apply to the hot water supply of high temperature fluids, such as molten metals, such as aluminum, zinc, magnesium, or these alloys. However, magnesium alloy is easy to oxidize, so the top of the jar has a lid, and the throat spout and sleeve opening must also be sealed so that the atmosphere does not enter, and the inner surfaces of both lids are inert. It is necessary to devise a way to avoid molten metal oxidation by allowing gas to flow. Moreover, the bag of this embodiment can be applied not only to a metal but also to a bottle of a liquid that does not want to solidify until it is put into a storage container, such as paraffin. However, in the case of paraffin, the stainless steel is not corroded, so a ceramic coating is not necessary.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態について、説明する。図1に示す第1実施形態のアルミニウム合金給湯用樋10は、樋本体100と、発熱体150とを少なくとも備える。まず、保温材200を除いた内部の基本構成について説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described. The aluminum alloy hot
(樋本体100)
樋本体100は、上面が開口した溝型の熱伝導体101を含む。溝型は、断面形状が略半円弧、U字、倒コの字、V字、逆台形等であって溝状のものである。樋本体100は、樋10を例えばアルミニウム合金給湯用ポンプ(図示せず)のノズル出口の下にあてがう様に取り付けるためのリブ部102や、リブ部102を備え、樋10の前記ポンプノズルの出口下部への固定を簡単に確実なものとするべく、前記ポンプの樋架台に備えられた穴に差し込む突起部103をリブ部102に備えている。また、発熱体150の熱伝導体101への付設を確実なものとし、発熱体150と接触することにより熱伝導性を向上させる庇部104を備えている。この庇部104は、樋本体100の横ブレや曲りを防止する補強板も兼ねている。樋本体100の熱伝導体101、リブ部102、突起部103および庇部104は、板を曲げ加工して一体成型されたものであってもよく、また、各部位を溶接等で組み立てたものであってもよい。例えば、厚みが2mmの板をプレス加工や折り曲げ加工や切断加工等することにより、熱伝導体101、リブ部102、突起部103および庇部104を一体成型して樋本体100とすることができる。
(樋 body 100)
The bag
熱伝導体101の0℃〜650℃における平均線膨張係数は、11.0(×10-6/℃)〜13.5(×10-6/℃)とすることができる。平均線膨張係数は、好ましくは、12.5(×10-6/℃)以下とし、より好ましくは11.0(×10-6/℃)以下とする。アルミニウム合金溶湯の温度は700℃前後であるため、樋本体100を予熱しないでアルミニウム溶湯が樋10を流れると、溶湯が流れた部分の熱伝導体101が温められて膨張し、樋の上下で歪みが生じて急激な反りが発生するという、いわゆるバイメタル効果が大きくなる場合がある。上記平均線膨張係数が大きいオーステナイトステンレス鋼の平均線膨張係数は18.0(×10-6/℃)〜19.3(×10-6/℃)になり、バイメタル効果が大きくなることにより、アルミニウム合金溶湯がスリーブに注がれる時に熱伝導体101の急激な反りによってスリーブ開口部に当たって飛散する。さらに、後述するセラミックコーティング被膜との熱膨張係数に開きがあるため、セラミックコーティング被膜に割れが発生する。また、上記平均線膨張係数が12.5(×10-6/℃)よりも小さい場合は、液相線以上に予熱しなければ、バイメタル効果による樋出口の注ぎ口の位置変化でスリーブ開口部厚肉部へ湯が当たって飛散するという(湯がスリーブ開口部へ当たって湯の飛び跳ねる)問題は発生しないが、加工性、耐久性、強度または重量等の点において、樋10として好適ではない場合がある。上記平均線膨張係数が12.5(×10-6/℃)以下で溶湯の液相温度以上で有れば、熱伝導体101の急激な反りを抑制できるため、アルミニウム溶湯の飛散を防止することができる。
The average linear expansion coefficient at 0 ° C. to 650 ° C. of the
具体的に樋の反り返り量を記載すると、1m長さの樋で深さが10cmの平均線膨張係数18.0(×10-6/℃)のオーステナイト系ステンレス鋼製樋の場合、樋の深さで100℃の差が有るとすると(液相温度が600℃で、700℃の溶湯が流れた場合)、10mmの反り返りがある。一方、同一寸法で平均線膨張係数12.5(×10-6/℃)のフェライト系ステンレス鋼製樋の場合、樋の深さで100℃の差が有るとすると(液相温度が600℃で、700℃の溶湯が流れた場合)、6mmの反り返りがある。スリーブの開口部の寸法は、比較的小さく実験によると多少の反りが出来るが、フェライト系ステンレス鋼製樋にすることによって、上記問題が解決された。 Specifically, when the amount of warp warp is described, in the case of an austenitic stainless steel rod having an average linear expansion coefficient of 18.0 (× 10 −6 / ° C.) having a length of 1 m and a depth of 10 cm, the depth of the rod If there is a difference of 100 ° C. (when the liquid phase temperature is 600 ° C. and a molten metal of 700 ° C. flows), there is a warp of 10 mm. On the other hand, in the case of ferritic stainless steel irons having the same dimensions and an average linear expansion coefficient of 12.5 (× 10 −6 / ° C.), if there is a difference of 100 ° C. in the depth of the iron (liquidus temperature is 600 ° C. Then, when a 700 ° C. molten metal flows), there is a 6 mm warp. Although the size of the opening of the sleeve is relatively small and can be warped to some extent by experiments, the above problem has been solved by using a ferritic stainless steel plate.
上記平均線膨張係数が12.5(×10-6/℃)以下の条件を満たす材料としては、フェライト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス、析出硬化系ステンレス、鉄等が挙げられる。600℃を超える高温で酸化が著しく表面がボロボロになる鉄以外の上記材料であれば、本発明の樋10として好適であるが、特に、Crを17質量%以上含むフェライト系ステンレスと析出硬化系ステンレスは高温酸化が少なく、更に熱伝導体101には熱伝導率が大きいフェライト系ステンレスであることが好ましい。Crを17質量%以上含むフェライト系ステンレスは、600℃以上の高温に加熱されても、酸化膜が増加して表面がボロボロになって剥離する事はない。また、フェライト系ステンレスは、熱膨張係数が小さく表面酸化膜が緻密で剥がれないので、後述するセラミックコーティング被膜との密着性に優れるため、樋10の使用によりセラミックコーティング被膜が剥離することを防止することができる。
Examples of the material that satisfies the condition that the average linear expansion coefficient is 12.5 (× 10 −6 / ° C.) or less include ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, precipitation hardening stainless steel, and iron. Any of the above materials other than iron that has a significantly oxidized surface at a high temperature exceeding 600 ° C. is suitable as the
(発熱体150)
発熱体150は、熱伝導体101の両脇に付設していることにより、発熱体150の熱が熱伝導体101へ伝わるため、熱伝導体101の全体を暖めることができる。そのため、アルミニウム溶湯を給湯する際に、樋10によってアルミニウム溶湯の温度が低下することを防止または抑制することができる。上面が開口した溝型の熱伝導体101において蓋が無い状態で使用する場合は、開口部からの放熱が大きく樋の深さ方向上下の温度差が生じて均熱化しない場合があるので、樋の深さの中間位置の高さに発熱体150を取り付けることが好ましい。例えば、発熱体150が、セラミックコーティング被膜160が被覆されている位置よりも上であって、樋の深さの中間位置の高さに取り付けることができる。このようにアルミニウム溶湯が流れるセラミックコーティング被膜160よりも上の位置に取り付けることで、熱伝導体101がアルミニウム溶湯により欠損等した場合であっても、短絡を防ぐことができる。このように、熱伝導体101が好適に予熱されていれば、アルミニウム溶湯が流れる際に生じる反りの発生を、防止または抑制することができる。運用上蓋が無い場合が多く、発熱体150を偏平にして、偏平にした面を樋の熱伝導体101面に押し当てる様に設置し、伝熱促進をはかることができる。
(Heating element 150)
Since the
樋の開口部に蓋を取り付け、樋の開口部の幅より深さが浅い場合は、発熱体150は、熱伝導体101の外周端部105(図1において、折り曲げリブ部)に付設しても良い。外周端部105であれば、発熱体150の熱伝導体101への取り付けや固定が容易である。発熱体150は、熱伝導体101の外周端部105の両端の両方に備えられていることにより、熱伝導体101を均一に暖めることができ、樋の深さ方向の上下に熱勾配が生じるのを抑制することができるため、より好ましい。さらに、発熱体150は、熱伝導体101の長手方向に付設することにより、熱伝導体101を均一に暖めることができ、熱勾配が生じるのを抑制することができるため、より好ましい。前記したように、上面が開口した溝型の熱伝導体101において蓋が無い状態で使用する場合は、開口部からの放熱が大きいので樋の深さ方向上下の温度差が生じて均熱化しない場合があるため、樋の深さの中間位置の高さに発熱体150を取り付けることが好ましい。
When a lid is attached to the opening of the heel and the depth is shallower than the width of the opening of the heel, the
さらに、発熱体150は、熱伝導体101の外周端部105以外の部分にも付設することができるが、特に外周端部105のみに付設されていることが取り付け上好ましい。樋の深さが浅い場合、発熱体150が外周端部105のみに付設されていれば、樋10の溶湯流れ部106において、アルミニウム溶湯による溶損があったとしても、発熱体150にアルミニウム溶湯が掛かることがない。そのため、例えば発熱体150の漏電等の故障を防止することができる。
Furthermore, although the
発熱体150は、発熱するものであれば特に限定されず、例えば石英管ヒータ、シーズヒータ、マイカヒータ等のヒータを用いることができる。特に、シーズヒータであれば、長寿命であるため、より好ましい。シーズヒータは、例えば、電熱線(ニクロム線等)の抵抗発熱体をステンレス鋼等の高温で耐酸化性に優れた金属パイプ内に挿入し、金属パイプ内にマグネシア等の絶縁粉末等の絶縁体を堅牢に充填して形成されるので、他のヒータより寿命が長い。
The
なお、発熱体150としてシーズヒータを用いる場合、非発熱部としてヒータリード部151を備えることができるのでヒータ自身の放熱を防止できる。
When a sheathed heater is used as the
次に、本発明の第1実施形態について、図2を用いて説明する。図2は、保温材200を備える第1実施形態のアルミニウム給湯用樋11の基本構成を示す斜視模式図である。保温材200は、樋本体100の外周部と発熱体150の少なくとも一部を被覆する。保温材200が樋本体100の外周部を被覆することにより、樋本体100からの放熱を抑制することができ、さらに、樋本体100における温度勾配の発生を抑制し、樋本体100の温度を均一化することができる。また、保温材200が発熱体150の外周全体を被覆してしまうと、熱伝導体101への熱伝導が困難となる。そのため、発熱体150が熱伝導体101へ熱伝導する外周端部105近傍を除いて、発熱体150の外周を被覆することが好ましい。保温材200がこのように発熱体150を被覆することにより、発熱体150からの放熱を抑制することができる。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a basic configuration of the aluminum hot
保温材200は、熱移動および/または熱伝達を減少させるものであれば、特に限定されない。高温用の保温材200としては、例えば、繊維系断熱材、発泡系断熱材等を使用することができる。繊維系断熱材としては、グラスウール、ロックウール等が挙げられる。また、その他の断熱材としては、ヒュームドシリカ等も挙げることができる。
The
(セラミックコーティング被膜160の施工方法)
金属製樋10は、熱伝導体101の内周部のアルミニウム合金の溶湯が流れる部分の溶損を防止する為、セラミックコーティング被膜160を備えていることが好ましい。熱伝導体101として金属製のものを用いた場合、アルミニウム合金溶湯が流れることにより、溶湯流れ部106においてアルミニウム合金と熱伝導体101の金属素材との合金が形成され溶損するおそれがある。通常、アルミニウムにおいて、金属素材(例えばフェライト系ステンレス)に対してアルミニウム100%の組成近くの合金は、アルミニウムの融点より低い共晶点合金ができてしまう。従って、アルミニウム溶湯が流れることによって、溶湯流れ部106の合金化が進んで行き、溶湯流れ部106が徐々に欠損してしまう。少なくともアルミニウム溶湯が流れる部分に、セラミックコーティング被膜160が被覆されていることにより、合金化による溶損を防止することができ、熱伝導体101の欠損を防ぐことができる。
(Method of applying ceramic coating film 160)
The
セラミックコーティング被膜160は、セラミックコーティング剤を熱伝導体101へ塗付すること等により形成することができる。セラミックコーティング材としては、鉄製金型に好適な塗型剤等のコーティング剤を使用することができる。例えば、アルミナゾルや水ガラス等の接合剤を含むTiやB等の窒化物コーティング剤や、アルミナゾルや水ガラス等の接合剤を含むジルコンやアルミナやチタン酸アルミニウム等の骨材を用いたコーティング剤であれば、熱膨張係数が鉄程度のフェライト系ステンレス鋼との密着性は優れており、フェライト系ステンレスの平均線膨張係数と大きく異ならないため、鉄製金型に合う塗型剤を樋10へ使用することによりセラミックコーティング被膜が剥離することを防止することができる。特にフェライト系ステンレス鋼の表面の酸化物は、緻密で剥離が無く、その酸化面がボロボロになって剥がれることが無いので、これらセラミックコーティング剤がフェライト系ステンレス鋼表面から剥離することはない。
The
セラミックコーティング剤を熱伝導体101に塗付する場合、熱伝導体101の塗付対象部分の表面を均一な粗さで、所定の粗さにするサンドブラスティングをする事が好ましい。熱伝導体101とセラミックコーティング被膜160との密着性が向上するからである。表面の粗さは、セラミックコーティング被膜160の膜厚よりも小さくする。すなわち、「セラミックコーティング被膜160の膜厚>塗付対象部分の最大高さ粗さ(Rz)」と「算術平均粗さRaを1μm〜4.0μm以内」と「Rzを22μm以内」することにより、塗付ムラを無くし、セラミックコーティング剤が塗付されていない欠陥部分の発生や、塗付の際の気泡の発生による被膜の剥離を防止することができる。特に、Rzが22μmを超えると粗すぎて凹面にセラミックコーティング剤が入らず、セラミックコーティング剤を均一に塗付することが困難となる。更に、Raを1.0μm〜4.0の面にセラミックコーティングすることが好ましく、出来ればRaが均一な方が良い。
When the ceramic coating agent is applied to the
[樋の温度制御方法]
次に、上記において説明した第1実施形態の樋について、その温度制御方法を説明する。
[Temperature control method]
Next, a temperature control method for the bag of the first embodiment described above will be described.
(発熱制御方法)
樋10の温度制御方法は、発熱体150の発熱を樋10の外面に取り付けられたシース型熱電対等の温度信号に基づいて制御する。発熱体150として、例えばシーズヒータを用いる場合、シーズヒータへの給電を無接点リレー(図示せず)で適宜オンまたはオフすることにより、シーズヒータの発熱を制御することができる。オンオフ制御部(図示せず)は、一般にPID自動制御することができる。コストは高いがオンオフ制御より温度安定性に優れたSCR位相制御を用いる方が良い。いずれの方法でも良いが発熱体150の発熱制御により樋の温度をアルミニウム合金の液相温度以上に予熱すれば、樋10を流れるアルミニウム溶湯の温度の低下と凝固片生成を防止することができ、後工程であるダイカストスリーブや重力鋳造用型における鋳造等において生じるおそれのある不具合を防止し、製造品の品質の安定化を維持することができる。樋のバイメタル効果による変形の問題を防止し、熱伝導体101の急激な反りを抑制できるため、スリーブ開口部の注ぎ口の壁にアルミニウム溶湯が当たらず、アルミニウム溶湯の飛散を防止することができる。
(Heat generation control method)
The temperature control method of the
(熱伝導体温度測定方法)
樋の温度制御方法には、熱伝導体101の表面温度を測定するシース型熱電対等の熱伝導体温度測定センサを用いることができる。熱伝導体101の表面温度を実測し、その測定結果を基に、発熱体150の発熱をフィードバック制御(温度制御)することにより、熱伝導体101を所定の温度に加熱する。
(Thermal conductor temperature measurement method)
For the temperature control method of the bag, a thermal conductor temperature measurement sensor such as a sheathed thermocouple that measures the surface temperature of the
熱伝導体101の表面温度の測定や発熱体150の温度の制御は、例えばシース型熱電対等の温度計を用いて熱伝導体101の表面温度を測定し、測定結果を基にシーズヒータへの給電を無接点リレー(図示せず)によるオンオフ制御やSCR位相制御によりシーズヒータの発熱を制御し、所定の温度に温調することができる。また、例えば温度センサ(図示せず)、および温度センサによる測定結果を基に熱伝導体101の発熱を制御する制御部(図示せず)により、自動制御することができる。
The measurement of the surface temperature of the
(樋の液相線以上の温度制御)
給湯温度の低下が無い樋の温度制御方法は、前記熱伝導体温度測定センサによる測定結果と、樋10へ流す保持炉内のアルミニウム溶湯の温度を測定する温度センサを対比する比較器をさらに含むことが肝要である。熱伝導体101の表面温度の実測値を測定し、その測定結果をアルミニウム合金溶湯の液相温度(例えば、ADC12の場合約600℃付近)と対比した結果を基に、発熱体150の発熱を制御(発熱制御段階)することができる。これにより、熱伝導体101の表面温度と融点との温度差を最小化することのできる、より厳密な発熱の制御が可能となり、発熱体150の発熱にかかるコストをより削減することができる。
(Temperature control above the liquidus line of cocoon)
The temperature control method of the soot without a decrease in the hot water supply temperature further includes a comparator for comparing the measurement result by the thermal conductor temperature measuring sensor with the temperature sensor for measuring the temperature of the molten aluminum in the holding furnace flowing to the
保持炉の溶湯温度と樋の温度との対比および発熱体150の発熱の制御は、例えば熱伝導体101の表面温度を測定し、融点と対比してシーズヒータのスイッチ(図示せず)のオンまたはオフを適宜手動で行うことにより実施することができる。また、例えば保持炉の温度センサによる測定結果と対比し、例えば所定の温度差の閾値を目安として、発熱体150の発熱を制御する制御部(図示せず)により、自動制御することができる。
The comparison between the temperature of the molten metal in the holding furnace and the temperature of the soot and the control of the heat generation of the
図3は、第1実施形態のアルミニウム給湯用樋11の変形例を示す断面模式図である。図2におけるA−A’線にて切断した断面を示している。図3(a)は、発熱体150を抑えて熱伝導体101の外周端部105に保持する抑え板170を備える。抑え板170を備えることにより、発熱体150の付設の安定性を確保することができる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the aluminum hot
抑え板170は、素材に特に限定はなく、発熱体150の発熱に耐えられる耐熱性を有し、発熱体150を抑えることができればどのようなものでも使用することができる。特に、熱伝導性を有するものであることが好ましく、熱伝導体101と同素材であることが好ましい。例えば、熱伝導体101と抑え板170が共にフェライト系ステンレスであれば、発熱体150の外周の全てをフェライト系ステンレスで被覆することができる。この場合には、発熱体150が熱伝導体101へ伝える熱伝導効率を向上させることができる。
There is no particular limitation on the material of the
抑え板170は、リブ部102および/または庇部104に固着させ、また熱伝導体101の外周107に固着させることにより、樋本体100へ固設することができる。また、図3(b)に示すように、庇部104を更に折り曲げた庇部リブ108に抑え板170を固着させることができる。
The holding
さらに、抑え板170は、リブ部102および/または庇部104と一体成型されたものであってもよい。例えば、厚みが2mmの板をプレス加工や切断加工等することにより、熱伝導体101、リブ部102、突起部103、庇部104および抑え板170を一体成型して樋本体100とすることができる。
Further, the holding
また、本発明の樋において、図3(a)の樋11aでは、溶湯流れ部106の断面形状はV字型であるところ、図3(b)の樋11bおよび図3(c)の樋11cのように断面台形型で底面部109を有しても良い。
Further, in the scissors of the present invention, in the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図4は、第2実施形態のアルミニウム給湯用樋12の断面模式図である。第2実施形態は、断面が偏平形状の発熱体152を備える点において、第1実施形態とは異なる。断面が偏平形状の発熱体152であれば、熱伝導体101との接触面積が大きくなることから、熱伝導体101への熱伝導効率をより向上させることができる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the aluminum hot water scissor 12 of the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that a
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図5は、第3実施形態のアルミニウム給湯用樋13の断面模式図である。第3実施形態は、熱伝導体101の断面形状が略半円弧であると共に、熱伝導体101と一体形成された断面丸型の抑え板172を備える点において、第1実施形態とは異なる。抑え板172は、熱伝導体101と一体形成され、かつ断面丸型であることにより、断面丸型の発熱体150と抑え板172との接触面積が大きくなることから、熱伝導体101への熱伝導効率をより向上させることができる。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the aluminum
<まとめ>
以上のように、本発明の樋10〜13および樋の構造であれば、アルミニウム溶湯を給湯する際の湯温低下を防止し、樋での凝固片生成を防止し、樋自体の変形も低減できて給湯装置からの溶湯をダイカスト鋳造装置のスリーブの注湯口に確実に給湯できて、ダイカストスリーブや重力鋳造用型における鋳造等において生じるおそれのある不具合を防止し、製造品の品質の安定化を維持することができる。
<Summary>
As described above, with the structures of the
上記において、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更および組み合わせを行うことができる。これら実施形態およびその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10、11、12、13 樋
100 樋本体
101 熱伝導体
102 リブ部
103 突起部
104 庇部
105 外周端部
106 溶湯流れ部
107 外周
108 庇部リブ
109 底面部
150、152 発熱体
151 ヒータリード部
160 セラミックコーティング被膜
170、171、172 抑え板
200 保温材
10, 11, 12, 13 100 100 樋
Claims (8)
前記熱伝導体の両側外周端部に付設した発熱体と
を少なくとも備える樋。 A cocoon body including a groove-type heat conductor whose upper surface is open,
And a heating element attached to the outer peripheral ends of both sides of the heat conductor.
前記熱伝導体の側面の外側であって、当該側面の略中間位置の高さに付設した発熱体と
を少なくとも備える樋。 A cocoon body including a groove-type heat conductor whose upper surface is open,
A heating element provided at least on the outside of the side surface of the heat conductor and attached to the height of a substantially intermediate position of the side surface.
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CN111482573A (en) * | 2020-04-17 | 2020-08-04 | 宋丰艾 | Aluminum liquid guiding system for precision die-casting processing of aluminum ingot smelting |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5065914U (en) * | 1973-10-23 | 1975-06-13 | ||
JPH0994651A (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Kobe Steel Ltd | Method for supplying molten metal into high pressure casting machine |
JPH11108560A (en) * | 1997-08-04 | 1999-04-23 | Ariake Serako Kk | Heat insulation furnace and gutter for molten metal |
JP2007513770A (en) * | 2003-12-11 | 2007-05-31 | ノベリス・インコーポレイテッド | Heating rod for molten metal |
-
2016
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5065914U (en) * | 1973-10-23 | 1975-06-13 | ||
JPH0994651A (en) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Kobe Steel Ltd | Method for supplying molten metal into high pressure casting machine |
JPH11108560A (en) * | 1997-08-04 | 1999-04-23 | Ariake Serako Kk | Heat insulation furnace and gutter for molten metal |
JP2007513770A (en) * | 2003-12-11 | 2007-05-31 | ノベリス・インコーポレイテッド | Heating rod for molten metal |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111482573A (en) * | 2020-04-17 | 2020-08-04 | 宋丰艾 | Aluminum liquid guiding system for precision die-casting processing of aluminum ingot smelting |
CN111482573B (en) * | 2020-04-17 | 2021-09-17 | 宁波中镕新材料有限公司 | Aluminum liquid guiding system for precision die-casting processing of aluminum ingot smelting |
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