JP2023035524A - Aluminum molten metal pumping-up chamber, aluminum molten metal holding furnace and aluminum molten metal pumping-up method - Google Patents
Aluminum molten metal pumping-up chamber, aluminum molten metal holding furnace and aluminum molten metal pumping-up method Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウムが溶けた状態で保持されているアルミニウム溶湯用汲出室、アルミニウム溶湯保持炉及びアルミニウム溶湯の汲出方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drawing chamber for molten aluminum, a furnace for holding molten aluminum, and a method for drawing molten aluminum, in which aluminum is held in a molten state.
アルミニウム保持炉の汲出室から、製品製造ラインにアルミニウムを運搬するに際しては、溶けている状態で貯留されているアルミニウム溶湯にラドルを投入して汲み出して運ばれる。しかしながら、アルミニウム溶湯の汲出室からはアルミニウムの対流と放射で大量の熱が放熱される。その量は、500kgの汲出室の場合、10Kw/h以上の放熱がある。そのため、こうした放熱を防止することが、エネルギーの損失低減に加え、二酸化炭素の削減の観点からも改善が望まれていた。 When conveying aluminum from a pumping chamber of an aluminum holding furnace to a product manufacturing line, a ladle is thrown into molten aluminum stored in a molten state and the aluminum is pumped out. However, a large amount of heat is radiated from the molten aluminum pumping chamber due to aluminum convection and radiation. The quantity is more than 10 Kw/h for a pumping chamber of 500 kg. Therefore, prevention of such heat radiation has been desired from the viewpoint of reduction of carbon dioxide as well as reduction of energy loss.
かかるエネルギー損失等を低減するために、アルミニウム保持炉の汲出室に対してラドルを投入する時以外は、蓋をする手段が提案されている。例えば、金属塊が溶解してできる溶湯を保持する保持室と、保持室に隣接して配置され、保持室との間を仕切る隔壁に溶湯が通過できる連通孔が設けられ、連通孔を介して導入される溶湯を汲出す汲出室とを有する保持炉であって、汲出室は、溶湯を汲出すための汲出口と、汲出口を開閉する汲出蓋とを有し、汲出蓋には、汲出口が閉の場合に汲出室内の溶湯表面を覆い、汲出口が開の場合に汲出室外に取り出される、落し蓋が取り付けられてなる保持炉が提案されている(特許文献1)。 In order to reduce such energy loss, it has been proposed to cover the draw-out chamber of the aluminum holding furnace except when the ladle is put into the draw-out chamber. For example, a holding chamber for holding molten metal formed by melting a metal ingot and a partition wall that is arranged adjacent to the holding chamber and partitions the holding chamber is provided with a communication hole through which the molten metal can pass. A holding furnace having a pumping chamber for pumping introduced molten metal, wherein the pumping chamber has a pumping outlet for pumping out the molten metal and a pumping cover for opening and closing the pumping outlet. A holding furnace has been proposed in which a drop lid is attached to cover the surface of the molten metal in the pouring chamber when the outlet is closed, and to remove the molten metal from the pouring chamber when the outlet is open (Patent Document 1).
しかしながら、機械的な蓋の開け閉めで放熱を削減する場合、ラドルが投入されるタイミングで蓋が動かなかった場合に大きな事故になる可能性があり、稼働させるのに使用されるエネルギーも相当なものとなるため、効果的な削減に貢献しないものとなっていた。 However, when heat dissipation is reduced by mechanical opening and closing of the lid, there is a possibility of a serious accident if the lid does not move when the ladle is turned on, and the energy used to operate it is considerable. Therefore, it does not contribute to effective reduction.
そこで、本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、アルミニウム溶湯用汲出室のアルミニウム溶湯から放熱によって損失するエネルギーを効果的に低減することができ、かつ安全性の高いアルミニウム溶湯用汲出室、アルミニウム溶湯保持炉及びアルミニウム溶湯の汲出方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and is capable of effectively reducing the energy lost by heat radiation from the molten aluminum in the molten aluminum pumping chamber and providing a highly safe molten aluminum. It is an object of the present invention to provide a pumping chamber, a holding furnace for molten aluminum, and a method for pumping molten aluminum.
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention employs the following means to achieve the above objects.
本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室は、
アルミニウム溶湯を汲み出すためのアルミニウム溶湯用汲出室において、
アルミニウム溶湯が貯留されている汲出用容器の上面開口部を覆うためのアルミニウム箔が巻回されたアルミニウム箔巻回ローラーと、
前記アルミニウム箔巻回ローラーに巻回された前記アルミニウム箔を前記汲出用容器の上面に引き出すアルミニウム箔引出装置と、
を備えていることを特徴とする。
The pumping chamber for molten aluminum according to the present invention includes:
In a molten aluminum pumping chamber for pumping molten aluminum,
an aluminum foil winding roller wound with aluminum foil for covering the top opening of the pumping container in which the molten aluminum is stored;
an aluminum foil drawing device for drawing the aluminum foil wound around the aluminum foil winding roller onto the upper surface of the drawing container;
characterized by comprising
本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室は、アルミニウム溶湯の上面をアルミニウム箔で覆うことによって、アルミニウム溶湯の熱放射のエネルギー損失を低減するとともに、ラドルでアルミニウム溶湯を汲み出す際には、アルミニウム箔をアルミニウム溶湯内に落とし込むようにすることによって、従来のように蓋が稼働しない場合の不具合の発生といった事象を防止でき、安全でエネルギー損失を低減できるアルミニウム用汲出室を提供することができる。 In the molten aluminum pumping-out chamber according to the present invention, the upper surface of the molten aluminum is covered with aluminum foil to reduce the energy loss of heat radiation from the molten aluminum, and when the molten aluminum is pumped out by the ladle, the aluminum foil is removed. By dropping it into the aluminum molten metal, it is possible to prevent an event such as the occurrence of a problem when the lid does not operate as in the conventional case, and to provide an aluminum pumping chamber that is safe and can reduce energy loss.
また、本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室において、
前記アルミニウム箔引出装置は、
前記アルミニウム箔を固定するための複数の針部材と、
複数の前記針部材が所定間隔で取り付けられているアーム部材と、
前記アーム部材の端部に設けられ、前記アーム部材を回動可能に移動させる回動装置と、
前記アーム部材を前記アルミニウム箔巻回ローラーから引き出すように移動させる移動装置と、
を備えていることを特徴とするものであってもよい。
Further, in the aluminum molten metal pumping chamber according to the present invention,
The aluminum foil withdrawal device is
a plurality of needle members for fixing the aluminum foil;
an arm member to which a plurality of needle members are attached at predetermined intervals;
a rotating device provided at an end of the arm member for rotatably moving the arm member;
a moving device for moving the arm member so as to pull it out from the aluminum foil winding roller;
It may be characterized by comprising
かかるアルミニウム溶湯用汲出室を採用することによって、迅速かつ容易に汲出用容器の上面をアルミニウム箔で覆うことができる。 By adopting such a pouring chamber for molten aluminum, the upper surface of the pouring container can be quickly and easily covered with aluminum foil.
さらに、本発明は、前述したアルミニウム溶湯用汲出室と、
アルミニウムのインゴットを加熱して溶解し、アルミニウム溶湯に溶解する溶解室と、
前記溶解室の前記アルミニウム溶湯が流入され、流入されたアルミニウム溶湯を溶湯のまま保持する保持室と、
を備えていることを特徴とするアルミニウム溶湯保持炉を提供する。
Furthermore, the present invention provides a pumping chamber for molten aluminum as described above,
a melting chamber for heating and melting an aluminum ingot into molten aluminum;
a holding chamber into which the molten aluminum flows into the melting chamber and holds the molten aluminum as it is;
To provide an aluminum molten metal holding furnace characterized by comprising
かかるアルミニウム溶湯保持炉を採用することによって、効率的にアルミニウム溶湯の熱放射のエネルギー損失を低減するとともに、安全なアルミニウム溶湯保持炉を提供することができる。 By adopting such a molten aluminum holding furnace, it is possible to efficiently reduce the energy loss of the heat radiation of the molten aluminum and to provide a safe molten aluminum holding furnace.
さらに、本発明は、前述したアルミニウム溶湯用汲出室からアルミニウム溶湯を汲み出す汲出方法において、
アルミニウム箔で覆われている汲出室容器の開口面の上面側からアルミニウム箔をアルミニウム溶湯内に落とし込むようにしてラドルをアルミニウム溶湯内に投入してなることを特徴とするアルミニウム溶湯の汲出方法を提供する。
Furthermore, the present invention provides a pumping method for pumping molten aluminum from the above-described pumping chamber for molten aluminum,
To provide a method for drawing out molten aluminum, characterized in that a ladle is thrown into the molten aluminum so as to drop the aluminum foil into the molten aluminum from the upper side of the opening surface of a drawing chamber container covered with aluminum foil. do.
かかる方法を採用することによって、エネルギー損失を効果的に低減してアルミニウム溶湯を汲み出すことができる。 By adopting such a method, the energy loss can be effectively reduced to pump molten aluminum.
さらに、本発明は、前述したアルミニウム溶湯の汲出方法において、
アルミニウム箔がアルミニウム溶湯に落とし込まれた後、
アルミニウム巻回ローラーの近傍のアルミニウム箔にアーム部材が起立した状態で移動し、その位置で傾倒するように回動してアルミニウム箔に針部材を突き刺す突刺工程と、
突き刺したアルミニウム箔をアーム部材によって汲出室容器の開口面を覆うように引き出す引き出し工程と、
を備えていることを特徴とするものであってもよい。
Furthermore, the present invention provides the method for pumping out molten aluminum described above,
After the aluminum foil is dropped into the molten aluminum,
a piercing step of moving the arm member in an upright state to the aluminum foil in the vicinity of the aluminum winding roller, rotating the arm member so as to tilt at that position, and piercing the aluminum foil with the needle member;
a pulling step of pulling out the pierced aluminum foil by the arm member so as to cover the opening surface of the pumping chamber container;
It may be characterized by comprising
かかる構成を採用することによって、汲出室に落とし込んだアルミニウム箔を、再度、迅速かつ安全に汲出室容器の開口面の上面に覆わせることができる。 By adopting such a configuration, the aluminum foil dropped into the pumping chamber can be quickly and safely covered again on the upper surface of the opening surface of the pumping chamber container.
以下、図面を用いて、本発明の実施形態にかかるアルミニウム溶湯汲出室40及びアルミニウム溶融保持炉100について、図に従って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A molten
本実施形態にかかるアルミニウム溶湯保持炉100は、主として、アルミニウムのインゴット90を加熱して溶解し、アルミニウム溶湯Mに溶解する溶解室20と、溶解室20のアルミニウム溶湯Mが流入され、流入されたアルミニウム溶湯Mを溶湯のまま保持する保持室30及び保持室30で所定温度に保持されたアルミニウム溶湯Mを外部に汲み出すアルミニウム溶湯汲出室40と、を備えている。
The aluminum molten
溶解室20及び保持室30の構成については、特に限定するものではなく、図1に示すようにそれぞれの加熱器具25は、ガス燃焼式の溶解バーナー又は浸漬バーナーであってもよいし、IH加熱方式であってもよい。また、任意に脱ガス室を設けても良い。さらに、それぞれの溶解室20及び保持室30のアルミニウム溶湯Mの温度、湯面等を検知するための検知機器及びアルミニウム溶湯Mの制御等の制御機器等は任意に設けることができる。また、溶解室20及び保持室30の順番は逆であってもよいし、その他の室を設けても構わない。
The configurations of the
アルミニウム溶湯汲出室40は、保持室30によって適切な温度に調整されたアルミニウム溶湯Mが流し込まれている。アルミニウム溶湯汲出室40のアルミニウム溶湯Mは、別装置である汲上装置のラドル80によって汲上げて製品製造ラインに運ばれる。このアルミニウム溶湯汲出室40は、ラドル80によって汲上げるため、アルミニウム溶湯Mが外気に触れる部分でもあるため、アルミニウム溶湯Mからの対流及び放熱によるエネルギー損失の大きい室である。実施形態にかかるアルミニウム溶湯汲出室40は、主として汲出用容器41、アルミニウム箔巻回ローラー43及びアルミニウム箔引出装置45を備えている。汲出用容器41は、上面が開放された容器状に形成されており、その内部に溶解したアルミニウム溶湯Mが流し込まれている。アルミニウム箔巻回ローラー43は、アルミニウム溶湯汲出室40の溶湯面よりも広い幅を有するアルミニウム箔Fがローラー状に巻回されており、アルミニウム溶湯汲出室40の上面の端部近傍に配置されている。巻回されているアルミニウム箔Fを引き出すことによって汲出室容器41の開口面を覆うことができる。アルミニウム箔巻回ローラー43に巻回されているアルミニウム箔Fの厚さは、特に限定するものではないが、0.2mm以下であることが好ましい。これ以上の厚さであると、詳細は後述するが、ラドル80によってアルミニウム箔Fを変形させづらくなるからである。
The molten
アルミニウム箔引出装置45は、図2に示すように、アルミニウム箔Fを固定するための複数の針部材45aと、この複数の針部材45aが所定間隔で取り付けられているアーム部材45bと、このアーム部材45bの端部に設けられ、アーム部材45bを回動可能に移動させる回動装置45cと、アーム部材45bをアルミニウム箔巻回ローラー43から引き出すように移動させる移動装置45dと、を主として備えている。
As shown in FIG. 2, the aluminum
針部材45aは、アルミニウム箔Fを突き刺すことによって、アルミニウム箔Fを引き出せるようにする部材であり、アルミニウム箔Fを貫通させる強度と、アルミニウム溶湯Mからの熱に対する抵抗を有する部材であれば、特に限定するものではない、針部材45aの本数は、アルミニウム箔Fに刺した状態でアルミニウム箔Fを引き出せることができる本数が適宜選択される。針部材45aは、アーム部材45bに所定間隔で複数取り付けられている。回動装置45cは、この複数の針部材45aが取り付けられたアーム部材45bの端部又は端部近傍に設けられ、図3に示すように、アーム部材45bを矢印aの方向に回動させて、アルミニウム箔Fに針部材45aを突き刺すように移動させたり、離れるように移動させたりすることができる。移動装置45dは、アーム部材45bによって取り付けられたアルミニウム箔Fを引出して、アルミニウム溶湯汲出室40の開口面を覆うようにアーム部材45bを移動させることができる。
The
以上のように構成されたアルミニウム溶湯保持炉100は、以下のようにして使用される。まず、溶解室20にアルミインゴット90等のアルミニウム溶湯Mの溶解材料を投入し、直火バーナー等で加熱しアルミニウム溶湯Mを得る。得られたアルミニウム溶湯Mは、保持室30に送られ、浸漬バーナー又はIH等によって所定の温度まで昇温される。所定の温度まで昇温されたアルミニウム溶湯Mは、外部に汲出すためのアルミニウム溶湯汲出室40に送られる。
The molten
アルミニウム溶湯汲出室40は、溶湯の熱が外気に逃げるのを低減するように汲出室容器41の開口面がアルミニウム箔Fで覆われている。この状態から、汲上装置のラドル80で覆われたアルミニウム箔Fの上面側からアルミニウム箔Fをアルミニウム溶湯M内に落とし込むようにしてラドル80をアルミニウム溶湯M内に投入し、アルミニウム溶湯Mを汲出して、製品の製造ライン等に運ばれる。アルミニウム溶湯M内に落とし込まれたアルミニウム箔Fは、アルミニウム溶湯Mの温度によって溶解し、アルミニウム溶湯Mとなって利用される。
In the molten
汲出室容器41の上面のアルミニウム箔Fがアルミニウム溶湯M内に落とし込まれた後、アーム部材45bは、アルミニウム巻回ローラー43の近傍にアーム部材45bが起立した状態で移動し、その位置で傾倒するように回動してアルミニウム箔Fに針部材45aを突き刺す。この状態で移動装置45dによって、アルミニウム巻回ローラー43からアルミニウム箔Fを汲出室容器41の開口面を覆うように引き出すようにアーム部材45bを移動させる。このようにして、アルミニウム箔Fで汲出室容器41の上面を覆うように蓋をすることでアルミニウム溶湯Mの熱が外気に拡散することを低減させることができる。そして、再度ラドル80でアルミニウム箔Fの上面側からアルミニウム箔Fをアルミニウム溶湯Mに落とし込むようにしてアルミニウム溶湯Mを汲み出す。以下これの繰り返しとなる。
After the aluminum foil F on the upper surface of the pumping
さらに、図2に示すようにアルミニウム巻回ローラー43の近傍にアルミニウム箔Fを固定する固定部材47を設けても良い。かかる構成を採用することによって、引き出されたアルミニウム箔Fがラドル80によってさらに引き出されることを防止することができる。
Furthermore, a fixing
さらに、引き出されたアルミニウム箔Fに対してラドル80が押圧するタイミングでアルミニウム箔Fを切断する切断装置48を設けても良い。かかる構成を採用することによって、ラドル80によって確実にアルミニウム箔Fをアルミニウム溶湯M内に落とし込むことができる。
Further, a cutting
以上のアルミニウム溶湯汲出室40によれば、アルミニウム箔Fによってアルミニウム溶湯Mの熱の拡散を低減させることができるので、エネルギー損失を低減することができる。また、蓋等でアルミニウム溶湯汲出室40を硬質な蓋で覆う場合、ラドル80がはいるタイミングで動かなかった場合大きな事故になり、また、蓋を稼働させるときに使用しているエネルギーは相当なものとなる。これに対し、アルミニウム箔Fで蓋をすることによって軽く、前提としてアルミニウムなのでアルミニウム溶湯に浸かっても問題なくかつラドル80で汲み出す直前ギリギリまでアルミニウム箔Fで蓋ができ放熱を防ぐことができるという効果を有する。
According to the molten
なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It goes without saying that the present invention is by no means limited to the above-described embodiments, and can be embodied in various forms as long as they fall within the technical scope of the present invention.
上述した実施の形態で示すように、アルミニウム溶湯を汲み出す汲出装置として産業上利用することができる。 As shown in the above-described embodiment, it can be industrially used as a pumping device for pumping molten aluminum.
20…溶解室、30…保持室、25…加熱器具、40…アルミニウム溶湯汲出室、41…汲出用容器、43…アルミニウム箔巻回ローラー、45…アルミニウム箔引出装置、45a…針部材、45b…アーム部材、45c…回動装置、45d…移動装置、47…固定部材、48…切断装置、80…ラドル、90…アルミニウムのインゴット、100…アルミニウム溶融保持炉、M…アルミニウム溶湯、F…アルミニウム箔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
アルミニウム溶湯が貯留されている汲出用容器の上面開口部を覆うためのアルミニウム箔が巻回されたアルミニウム箔巻回ローラーと、
前記アルミニウム箔巻回ローラーに巻回された前記アルミニウム箔を前記汲出用容器の上面に引き出すアルミニウム箔引出装置と、
を備えていることを特徴とするアルミニウム溶湯用汲出室。 In a molten aluminum pumping chamber for pumping molten aluminum,
an aluminum foil winding roller wound with aluminum foil for covering the top opening of the pumping container in which the molten aluminum is stored;
an aluminum foil drawing device for drawing the aluminum foil wound around the aluminum foil winding roller onto the upper surface of the drawing container;
A pumping chamber for molten aluminum, characterized in that it comprises a
前記アルミニウム箔を固定するための複数の針部材と、
複数の前記針部材が所定間隔で取り付けられているアーム部材と、
前記アーム部材の端部に設けられ、前記アーム部材を回動可能に移動させる回動装置と、
前記アーム部材を前記アルミニウム箔巻回ローラーから引き出すように移動させる移動装置と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム溶湯用汲出室。 The aluminum foil withdrawal device is
a plurality of needle members for fixing the aluminum foil;
an arm member to which a plurality of needle members are attached at predetermined intervals;
a rotating device provided at an end of the arm member for rotatably moving the arm member;
a moving device for moving the arm member so as to pull it out from the aluminum foil winding roller;
The aluminum melt pumping chamber according to claim 1, characterized in that it comprises:
アルミニウムのインゴットを加熱して溶解し、前記アルミニウム溶湯に溶解する溶解室と、
前記溶解室の前記アルミニウム溶湯が流入され、流入された前記アルミニウム溶湯を溶湯のまま保持する保持室と、
を備えていることを特徴とするアルミニウム溶湯保持炉。 a pumping chamber for molten aluminum according to claim 1 or 2;
a melting chamber for heating and melting an aluminum ingot into the molten aluminum;
a holding chamber into which the molten aluminum flows into the melting chamber and holds the molten aluminum that has flowed into the melting chamber;
A molten aluminum holding furnace comprising:
アルミニウム箔で覆われている汲出用容器の開口面の上面側から前記アルミニウム箔をアルミニウム溶湯内に落とし込むようにしてラドルを前記アルミニウム溶湯内に投入してなることを特徴とするアルミニウム溶湯の汲出方法。 In the pumping method for pumping molten aluminum from the molten aluminum pumping chamber according to claim 1 or 2,
A method for drawing out molten aluminum, characterized in that a ladle is thrown into the molten aluminum so as to drop the aluminum foil into the molten aluminum from the upper side of the opening of a container for drawing out which is covered with aluminum foil. .
アルミニウム巻回ローラーの近傍の前記アルミニウム箔にアーム部材が起立した状態で移動し、その位置で傾倒するように回動して前記アルミニウム箔に針部材を突き刺す突刺工程と、
突き刺した前記アルミニウム箔を前記アーム部材によって前記汲出用容器の開口面を覆うように引き出す引き出し工程と、
を備えていることを特徴とする請求項4に記載のアルミニウム溶湯の汲出方法。 After the aluminum foil is dropped into the molten aluminum,
a piercing step of moving the arm member in an upright state to the aluminum foil in the vicinity of the aluminum winding roller, rotating the arm member so as to tilt at that position, and piercing the aluminum foil with the needle member;
a drawing step of drawing out the pierced aluminum foil by the arm member so as to cover the opening surface of the drawing container;
The method for pumping molten aluminum according to claim 4, characterized by comprising:
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