JP3273327B2 - Metal melt sampling equipment - Google Patents
Metal melt sampling equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、金属溶湯のサンプリ
ング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for sampling a molten metal.
【０００２】[0002]
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】たとえ
ば、アルミニウム（アルミニウム合金も含む。以下同
じ）溶湯中には、Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、Ａｌ2 ＭｇＯ4
等の金属酸化物からなる介在物や、炉材耐火物の破片か
らなる介在物が含まれているので、アルミニウム溶湯
に、これらの介在物を除去する種々の処理が施されてい
る。そして、介在物除去処理の効果を評価するために、
通常、処理後のアルミニウム溶湯からサンプリングして
その分析を行っている。2. Description of the Related Art For example, Al 2 O 3 , MgO, and Al 2 MgO 4 are contained in a molten aluminum (including an aluminum alloy; the same applies hereinafter).
And the like, and inclusions composed of fragments of refractories of furnace materials are included, and various treatments for removing these inclusions are performed on molten aluminum. And, in order to evaluate the effect of the inclusion removal processing,
Usually, the analysis is performed by sampling from the treated aluminum melt.
【０００３】従来、金属溶湯サンプリング装置として
は、金属溶湯中に浸漬される中空状吸込体と、吸上げ管
を介して吸込体に連通状に接続されかつ吸込体が金属溶
湯中に浸漬されたさいに溶湯面の上方に来るようになさ
れた金属溶湯貯留タンクと、貯留タンクに接続された真
空引き装置とを備えており、吸込体に金属溶湯吸込口が
形成されるとともにこの吸込口に介在物捕集フィルタが
着脱自在に取付けられたものが知られている（特公昭５
９−２８８３２号公報参照）。[0003] Conventionally, as a molten metal sampling apparatus, a hollow suction body immersed in a metal melt, a suction pipe connected to the suction body via a suction pipe, and the suction body immersed in the metal melt. Finally, it has a metal molten metal storage tank that is positioned above the molten metal surface, and a vacuum device connected to the storage tank. It is known that an object collection filter is detachably attached (Japanese Patent Publication No. Sho 5)
9-28832).
【０００４】このサンプリング装置では、吸込体を金属
溶湯中に浸漬し、真空引き装置により、吸込体の吸込口
から金属溶湯貯留タンク内に所定量の金属溶湯を吸込
み、そのさいにフィルタで介在物を捕集し、吸込体を溶
湯中から引き上げた後フィルタを取り外して切断し、介
在物の数、種類、大きさ等を分析するようになってい
る。また、貯留タンク内に吸込まれた金属溶湯は、その
内周面を覆う断熱材の働きによって液体状態に保持され
ているが、これは、吸上げ管を破壊することによって排
出されるようになっている。In this sampling device, a suction body is immersed in a metal melt, and a predetermined amount of the metal melt is sucked into a metal melt storage tank from a suction port of the suction body by a vacuum evacuation device. Is collected, the suction body is pulled out of the molten metal, the filter is removed and cut, and the number, type, size, etc. of inclusions are analyzed. In addition, the molten metal sucked into the storage tank is maintained in a liquid state by the action of a heat insulating material covering the inner peripheral surface thereof, and is discharged by breaking the suction pipe. ing.
【０００５】しかしながら、上記のサンプリング装置で
は、サンプリング操作を終了した後、吸込体内に残留し
た金属溶湯は、吸込体を金属溶湯中から引き上げたさい
にその内部で凝固するので、この装置を再使用するさい
には、この凝固金属を溶融させて除去しなければなら
ず、手間がかかり、作業能率が悪いという問題があっ
た。また、貯留タンク内に吸込まれ、液体状態で保持さ
れている金属溶湯を排出するために、吸上げ管を破壊し
なければならないので、この装置を再使用するさいには
新たな吸上げ管を用意しなければならず、コストが高く
なるという問題があった。特に、金属溶湯中の介在物は
不均一に存在するので、介在物の分析の精度を高めるた
めには、多量の金属溶湯を採取する必要があるが、その
ためには、従来の装置ではサンプリング回数を多くしな
ければならない。その結果、サンプリングの度毎に上記
のような凝固金属の再溶融作業が必要となって極めて面
倒である。しかも、各サンプリングの度毎に吸上げ管を
交換しなければならず、コストが非常に高くなるととも
にその作業が面倒であるという問題があった。[0005] However, in the above-mentioned sampling device, after the sampling operation is completed, the molten metal remaining in the suction body solidifies when the suction body is pulled out of the molten metal. In doing so, the solidified metal must be melted and removed, which is troublesome and has a problem of poor work efficiency. Also, in order to discharge the molten metal that has been sucked into the storage tank and held in a liquid state, the suction pipe must be destroyed. It had to be prepared, and there was a problem that cost became high. In particular, since the inclusions in the molten metal are non-uniform, it is necessary to collect a large amount of the molten metal in order to enhance the accuracy of the analysis of the inclusions. Have to do more. As a result, the above-described re-melting operation of the solidified metal is required every time sampling is performed, which is extremely troublesome. In addition, the suction pipe must be replaced every time each sampling is performed, so that there is a problem that the cost is extremely high and the operation is troublesome.
【０００６】そこで、このような問題を解決した金属溶
湯サンプリング装置として、本出願人は、先に、金属溶
湯中に浸漬される中空状吸込体と、吸込体に連通状に接
続されかつ吸込体が金属溶湯中に浸漬されたさいに溶湯
面の上方に来るようになされた金属溶湯貯留タンクと、
貯留タンクに接続された真空引き装置とを備えており、
吸込体に金属溶湯吸込口が形成されるとともにこの吸込
口に介在物捕集フィルタが着脱自在に取付けられた金属
溶湯サンプリング装置であって、吸込体に金属溶湯排出
口が形成されるとともにこの排出口が閉鎖部材により開
閉自在となされ、閉鎖部材に、これを操作して排出口を
開閉する操作部材が設けられ、操作部材の一部が、吸込
体が金属溶湯中に浸漬されたさいに溶湯面の上方に来る
ようになされているものを提案した（特願平３−３４７
２２８号参照）。Accordingly, as a molten metal sampling device which has solved such a problem, the present applicant has previously described a hollow suction body immersed in the molten metal, and a suction body connected to the suction body and connected to the suction body. A molten metal storage tank, which is made to come above the molten metal surface when immersed in the molten metal,
A vacuum device connected to the storage tank,
A molten metal sampling device in which a molten metal inlet is formed in a suction body and an inclusion trapping filter is detachably attached to the suction port. The outlet is made openable and closable by a closing member, and the closing member is provided with an operating member for operating the opening and closing of the discharge port, and a part of the operating member is provided when the suction body is immersed in the molten metal. (Japanese Patent Application No. 3-347).
No. 228).
【０００７】このサンプリング装置では、サンプリング
を終了する場合には、吸込体を金属溶湯中から引き上げ
るさいに、装置内の金属溶湯を排出口から排出すること
ができるので、この装置を繰り返して使用する場合に
も、従来のサンプリング装置の場合のように、１回のサ
ンプリングの度毎に面倒な凝固金属の溶融を行う必要が
なくなって作業が簡単になる。しかも、１回のサンプリ
ングの度毎に、吸上げ管のような吸込体と貯留タンクと
を連通させる部材を破壊する必要はないので、コストが
安くなる。[0007] In this sampling device, when sampling is completed, the metal melt in the device can be discharged from the discharge port when the suction body is pulled out of the metal melt. Therefore, this device is used repeatedly. Also in this case, as in the case of the conventional sampling device, there is no need to perform troublesome melting of the solidified metal every time sampling is performed, and the operation is simplified. In addition, it is not necessary to destroy a member that connects the suction body and the storage tank, such as a suction pipe, every time sampling is performed, so that the cost is reduced.
【０００８】しかしながら、上記サンプリング装置に
は、次のような問題が生じることが判明した。すなわ
ち、１回のサンプリングの度毎にフィルタに捕集され多
介在物の数、種類、大きさ等を分析する必要がある場合
には、サンプリング終了後フィルタを交換しなければな
らないが、この場合、サンプリング装置全体を金属溶湯
中から引上げ、フィルタを交換しなければならず、その
作業性が悪い。また、このサンプリング装置で繰り返し
サンプリングを行なう場合、１度溶湯中から引き上げた
吸込体を再度溶湯中に浸漬するさいに、溶湯中へ水素ガ
スや介在物が混入するおそれがある。さらに、１度引上
げた装置を金属溶湯中に浸漬した後、真空引きを開始す
るまでの間に、吸込体が溶湯により所定の温度まで加熱
されねばならず、そのために時間がかかることになっ
て、限られた時間内でのサンプリング回数を多くするこ
とができない。However, it has been found that the following problems occur in the sampling device. In other words, if it is necessary to analyze the number, type, size, etc. of the many inclusions collected by the filter each time sampling is performed, the filter must be replaced after sampling is completed. The entire device must be pulled out of the molten metal and the filter must be replaced, which is inconvenient. In addition, when sampling is repeatedly performed by this sampling device, hydrogen gas and inclusions may be mixed into the molten metal when the suction body once pulled up from the molten metal is immersed in the molten metal again. Further, after dipping the device once pulled up in the molten metal and before starting the evacuation, the suction body must be heated to a predetermined temperature by the molten metal, which takes time. However, the number of times of sampling within a limited time cannot be increased.
【０００９】この発明の目的は、上記問題を解決した金
属溶湯サンプリング装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a molten metal sampling apparatus which solves the above problems.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明による金属溶湯
サンプリング装置は、金属溶湯中に浸漬されかつ内部に
溶湯通路が形成された中空状吸込体と、吸込体に連通状
に接続されかつ吸込体が金属溶湯中に浸漬されたさいに
溶湯面の上方に来るようになされた金属溶湯貯留タンク
と、貯留タンクに接続された真空引き装置とを備えてお
り、真空引き装置により吸込体を経て貯留タンク内に金
属溶湯を吸込むようになされた金属溶湯サンプリング装
置であって、吸込体に金属溶湯排出口が形成されるとと
もに、この排出口が、吸込体の周壁に形成された貫通孔
に着脱自在に嵌められている排出口閉鎖栓により開閉自
在となされ、閉鎖栓が、吸込体が金属溶湯中に浸漬され
たさいに一部が溶湯面の上方に来るようになされた閉鎖
栓操作部材の下端部に着脱自在に取付けられ、閉鎖栓と
操作部材との間に介在物捕集フィルタが着脱自在に取付
けられ、閉鎖栓に、一端が操作部材側の端部に開口する
とともに他端が吸込体の溶湯通路に連通しうる溶湯通路
が形成され、操作部材における吸込体が金属溶湯中に浸
漬されたさいに溶湯面の下方に来る部分に、一端が周面
に開口するとともに、他端がフィルタを介して閉鎖栓の
溶湯通路に連通せしめられた溶湯吸込通路が形成されて
いるものである。SUMMARY OF THE INVENTION A molten metal sampling apparatus according to the present invention is provided with a hollow suction body immersed in a metal melt and having a molten metal passage formed therein, the suction body being connected to the suction body in communication with the suction body. Is provided with a molten metal storage tank that is arranged above the molten metal surface when immersed in the molten metal, and a vacuum device connected to the storage tank, and is stored through the suction body by the vacuum device. A metal melt sampling device adapted to suck a metal melt into a tank, wherein a metal melt discharge port is formed in a suction body, and the discharge port is detachably attached to a through hole formed in a peripheral wall of the suction body. A lower end of a closing plug operating member, which is openable and closable by a fitted outlet closing plug, wherein the closing plug is such that a part thereof comes above the molten metal surface when the suction body is immersed in the molten metal. An inclusion trapping filter is removably mounted between the closure plug and the operation member. One end of the closure plug has an open end on the operation member side and the other end has a suction body. A melt passage which can be communicated with the melt passage is formed, and one end of the operation member is opened to the peripheral surface at a portion which comes below the melt surface when the suction body is immersed in the metal melt, and the other end is provided with a filter. A molten metal suction passage is formed so as to communicate with the molten metal passage of the closure plug through the intermediary.
【００１１】[0011]
【作用】吸込体に金属溶湯排出口が形成されるととも
に、この排出口が、吸込体の周壁に形成された貫通孔に
着脱自在に嵌められている排出口閉鎖栓により開閉自在
となされ、閉鎖栓と操作部材との間に介在物捕集フィル
タが着脱自在に取付けられ、閉鎖栓に、一端が操作部材
側の端部に開口するとともに他端が吸込体の溶湯通路に
連通した溶湯通路が形成され、操作部材における吸込体
が金属溶湯中に浸漬されたさいに溶湯面の下方に来る部
分に、一端が周面に開口するとともに、他端がフィルタ
を介して閉鎖栓の溶湯通路に連通せしめられた溶湯吸込
通路が形成されているので、吸込体を金属溶湯中に浸漬
して真空引き装置により貯留タンク内を減圧にすると、
金属溶湯は、操作部材の溶湯吸込通路、閉鎖栓の溶湯通
路、および吸込体の溶湯通路を経て貯留タンク内に吸込
まれ、介在物はフィルタに捕集される。こうして、サン
プリングが行われる。A discharge port for the molten metal is formed in the suction body, and the discharge port is opened and closed by a discharge port closing plug removably fitted in a through hole formed in the peripheral wall of the suction body. An inclusion trapping filter is removably mounted between the plug and the operating member, and the closing plug has a molten metal passage having one end open to the operating member side end and the other end communicating with the molten metal passage of the suction body. One end of the operating member is opened to the peripheral surface at a portion where the suction body of the operating member comes below the molten metal surface when immersed in the molten metal, and the other end communicates with the molten metal passage of the closing plug via a filter. Since the squeezed molten metal suction passage is formed, when the suction body is immersed in the molten metal and the inside of the storage tank is depressurized by a vacuuming device,
The molten metal is sucked into the storage tank via the molten metal suction passage of the operation member, the molten metal passage of the closure plug, and the molten metal passage of the suction body, and the inclusions are collected by the filter. Thus, sampling is performed.
【００１２】閉鎖栓が、吸込体が金属溶湯中に浸漬され
たさいに一部が溶湯面の上方に来るようになされた閉鎖
栓操作部材の下端部に着脱自在に取付けられているの
で、サンプリング終了後、吸込体を金属溶湯中に浸漬し
た状態で操作部材の溶湯面から上方に突出している部分
により閉鎖栓を貫通孔から抜いて排出口を開くと、金属
溶湯貯留タンク内の溶湯を排出口から排出することがで
きる。[0012] Since the stopper is detachably attached to the lower end of the stopper operating member, a part of which is located above the surface of the molten metal when the suction body is immersed in the molten metal, sampling is performed. After the end, while the suction body is immersed in the molten metal, the closing plug is pulled out from the through hole by a portion protruding upward from the molten surface of the operating member to open the discharge port, and the molten metal in the molten metal storage tank is discharged. Can be discharged from the outlet.
【００１３】また、介在物捕集フィルタが、閉鎖栓と操
作部材との間に着脱自在に取付けられているので、操作
部材により閉鎖栓を貫通孔から抜いて溶湯中から引上
げ、この状態で閉鎖栓を操作部材から取外すことにより
フィルタを交換することができる。したがって、フィル
タの交換作業時に、吸込体を金属溶湯中に浸漬させてお
くことができる。Further, since the inclusion trapping filter is detachably mounted between the stopper and the operating member, the stopper is pulled out of the through hole by the operating member and pulled up from the molten metal. The filter can be replaced by removing the stopper from the operating member. Therefore, the suction body can be immersed in the molten metal at the time of replacing the filter.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。なお、以下の説明において、上下、左右は、
それぞれ図１の上下、左右をいうものとする。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, up, down, left, and right
The upper and lower sides and the left and right sides of FIG.
【００１５】図１〜図３において、金属溶湯のサンプリ
ング装置は、内部が溶湯通路(1a)となされた黒鉛製また
はセラミックス製の中空状吸込体(1) を備えている。溶
湯通路(1a)は右方に向かって下方に傾斜している。溶湯
通路(1a)の右端部は吸込体(1) の右端面に開口してお
り、これにより溶湯排出口(2) が形成されている。吸込
体(1) の周壁の上側部分には、真空引き口(3) が形成さ
れている。真空引き口(3) の右側には、溶湯通路(1a)を
含むように吸込体(1) を上下方向に貫通し、かつ下方に
向かって徐々に細くなったテーパ状貫通孔(4) が形成さ
れている。貫通孔(4) の溶湯通路(1a)よりも下方の部分
も溶湯排出口(5) となっている。1 to 3, the apparatus for sampling a molten metal has a hollow suction body (1) made of graphite or ceramics, the inside of which is formed as a molten metal passage (1a). The molten metal passage (1a) is inclined downward toward the right. The right end of the molten metal passage (1a) is open to the right end surface of the suction body (1), thereby forming a molten metal outlet (2). A vacuum port (3) is formed in the upper part of the peripheral wall of the suction body (1). On the right side of the evacuation port (3), there is a tapered through hole (4) that vertically passes through the suction body (1) so as to include the molten metal passage (1a), and that gradually narrows downward. Is formed. The portion of the through hole (4) below the molten metal passage (1a) also serves as a molten metal discharge port (5).
【００１６】テーパ状貫通孔(4) 内には、黒鉛またはセ
ラミックスからなりかつ下方に向かって徐々に細くなっ
た円錐状排出口閉鎖栓(6) が、着脱自在にかつ回転自在
に嵌められており、この閉鎖栓(6) により、両溶湯排出
口(2)(5)が塞がれるようになっている。閉鎖栓(6) は、
次のようにして黒鉛またはセラミックスからなり、かつ
吸込体(1) を金属溶湯中に浸漬したさいに上部が溶湯面
よりも上方に突出する垂直状操作部材(7) の下端に着脱
自在にねじ止めされている。すなわち、閉鎖栓(6) の上
端部に、閉鎖栓(6) の上端の径よりも小径の短円柱状突
出部(6a)が一体に形成され、この突出部(6a)の外周面に
おねじ(8) が形成されている。操作部材(7) の下端面に
円形の段付き凹所(9) が形成され、その大径部(9a)の内
周面にめねじ(10)が形成されている。そして、突出部(6
a)のおねじ(8) を大径部(9a)のめねじ(10)にねじ合わせ
ることにより、閉鎖栓(6) が操作部材(7) に着脱自在に
取付けられている。突出部(6a)の上端面と段付き凹所
(9) の小径部(9b)の底面との間には多孔質黒鉛または多
孔質セラミックスからなるフィルタ(11)が介在せしめら
れている。フィルタ(11)の上下両面の周縁部と、小径部
(9b)の底面および突出部(6a)の上端面との間にはそれぞ
れセラミックス繊維製パッキン(12)が介在せしめられて
いる。In the tapered through hole (4), a conical discharge port closing plug (6) made of graphite or ceramic and gradually narrowing downward is detachably and rotatably fitted. The closure plug (6) closes both molten metal outlets (2) and (5). The closure plug (6)
A detachable screw is attached to the lower end of a vertical operating member (7), which is made of graphite or ceramics, and whose upper part protrudes above the molten metal surface when the suction body (1) is immersed in the molten metal as follows. It has been stopped. That is, a short columnar projection (6a) having a diameter smaller than the diameter of the upper end of the closure plug (6) is formed integrally with the upper end of the closure plug (6), and is formed on the outer peripheral surface of the projection (6a). A screw (8) is formed. A circular stepped recess (9) is formed on the lower end surface of the operation member (7), and a female screw (10) is formed on the inner peripheral surface of the large diameter portion (9a). Then, projecting part (6
a) The male screw (8) is screwed into the female screw (10) of the large-diameter portion (9a), whereby the closure plug (6) is detachably attached to the operation member (7). Upper end face of protrusion (6a) and stepped recess
A filter (11) made of porous graphite or porous ceramic is interposed between the small diameter portion (9b) and the bottom surface of the small diameter portion (9b). Peripheral edge on both upper and lower surfaces of filter (11) and small diameter
A ceramic fiber packing (12) is interposed between the bottom surface of (9b) and the upper end surface of the protruding portion (6a).
【００１７】閉鎖栓(6) に、一端が突出部(6a)の上端面
に開口するとともに、他端が周面に開口した溶湯通路(1
3)が形成されている。そして、閉鎖栓(6) は、操作部材
(7)により回転させられ、溶湯通路(13)の他端開口が吸
込体(1) の溶湯通路(1a)に連通する吸込位置と（図１〜
図３に示す位置）、同じく他端開口が吸込体(1) の周壁
により塞がれる吸込停止位置（図４に示す位置）との間
で切換えられるようになされている。In the stopper plug (6), one end is opened at the upper end surface of the protruding portion (6a) and the other end is opened at the peripheral surface.
3) is formed. And the closure plug (6) is
(7) and a suction position where the other end opening of the molten metal passage (13) communicates with the molten metal passage (1a) of the suction body (1).
The position shown in FIG. 3) is switched between a suction stop position (a position shown in FIG. 4) in which the other end opening is closed by the peripheral wall of the suction body (1).
【００１８】操作部材(7) の下部には、これを軸線と直
交する方向に貫通した水平貫通孔(14)が形成されてい
る。また、操作部材(7) には、一端が水平貫通孔(14)に
開口し、他端が段付き凹所(9) の小径部(9b)の底面に開
口した垂直貫通孔(15)が形成されている。垂直貫通孔(1
5)の下端開口は、フィルタ(11)を介して閉鎖栓(6) の溶
湯通路(13)に連通している。両貫通孔(14)(15)により金
属溶湯の吸込通路(16)が形成されており、水平貫通孔(1
4)の両端開口が溶湯吸込口(17)となっている。この実施
例では、吸込通路(16)の吸込口(17)は２つあるが、これ
に限るものではなく、１つであってもよい。A horizontal through hole (14) is formed in the lower part of the operation member (7) in a direction perpendicular to the axis. The operating member (7) has a vertical through hole (15) having one end opened to the horizontal through hole (14) and the other end opened to the bottom surface of the small diameter portion (9b) of the stepped recess (9). Is formed. Vertical through hole (1
The lower end opening of 5) communicates with the molten metal passage 13 of the closure plug 6 via the filter 11. A suction passage (16) for the molten metal is formed by the through holes (14) and (15), and the horizontal through hole (1
The openings at both ends of 4) are molten metal inlets (17). In this embodiment, the number of the suction ports (17) of the suction passage (16) is two, but the number is not limited to this and may be one.
【００１９】真空引き口(3) に上下方向にのびる吸上げ
管(18)を介して金属溶湯貯留タンク(19)が連通状に接続
されている。吸上げ管(18)は、高温強度が大きく、金属
溶湯との接触によってコンタミネーションを発生するこ
となく、しかも加工性に優れた材料からなり、かつその
内周面が金属溶湯との非濡れ性、断熱性および耐久性に
優れた耐熱性被覆材で被覆されたものである。図示は省
略したが、吸上げ管(18)の下端部に形成されたおねじ部
が、真空引き口(3) の周面に形成されためねじにねじ嵌
められることによって、吸上げ管(18)の下端部が吸込体
(1) に固定されている。A molten metal storage tank (19) is connected to the vacuum outlet (3) through a suction pipe (18) extending vertically so as to be in communication. The suction pipe (18) is made of a material that has high strength at high temperatures, does not cause contamination due to contact with the molten metal, and has excellent workability, and its inner peripheral surface is non-wetted with the molten metal. It is covered with a heat-resistant covering material having excellent heat insulating properties and durability. Although not shown, a male thread formed at the lower end of the suction pipe (18) is formed on the peripheral surface of the vacuum suction port (3), and is screwed into the screw so that the suction pipe (18) is formed. ) Is the suction body
Fixed to (1).
【００２０】金属溶湯貯留タンク(19)は、たとえばステ
ンレス鋼製本体(20)の内周面が、金属溶湯との非濡れ
性、断熱性および耐久性に優れた耐熱性被覆材(21)で被
覆されたものである。金属溶湯がアルミニウム溶湯の場
合、被覆材(21)としては、たとえばＳｉＯ2 ３０〜６０
重量％とＣａＯ２０〜５０重量％を含み、残部不可避不
純物からなるＳｉＯ2 −ＣａＯ系セラミックス、または
これに最大限で４０重量％のＡｌ2 Ｏ3 が含有せしめら
れたＳｉＯ2 −ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系セラミックスの焼
成体からなるものが用いられる。この被覆材(21)の厚さ
は５ｍｍ以上であることが好ましい。図示は省略した
が、本体(20)の下端部に設けられた下方突出小径部(20
a) の内周面に形成されためねじが、吸上げ管(18)の外
周面の上端部に形成されたおねじにねじ嵌められること
によって、貯留タンク(19)の下端部が吸上げ管(18)に固
定されている。In the molten metal storage tank (19), for example, the inner peripheral surface of a stainless steel main body (20) is made of a heat-resistant coating material (21) excellent in non-wettability, heat insulation and durability with the molten metal. It is coated. When the metal melt is aluminum melt, as the coating material (21), for example, SiO 2 30-60
Wt% and comprises CaO20~50 wt%, the balance being unavoidable impurities SiO 2 -CaO ceramic SiO 2 -CaO-Al 2 O or this in the Al 2 O 3 of 40 wt% at most was the additional inclusion, What consists of a fired body of 3 series ceramics is used. The thickness of the coating material (21) is preferably 5 mm or more. Although illustration is omitted, a downwardly projecting small-diameter portion (20
The screw formed on the inner peripheral surface of a) is screwed into the male screw formed on the upper end of the outer peripheral surface of the suction pipe (18), so that the lower end of the storage tank (19) is connected to the suction pipe. Fixed to (18).
【００２１】貯留タンク(19)の頂蓋(22)に、真空引き装
置(23)が接続されている。真空引き装置(23)は、真空引
き管(24)と、真空引き管(24)の先端に取り付けられた真
空ポンプ（図示略）とからなる。真空引き管(24)の途中
には貯留タンク(19)側から真空計(25)、真空バルブ(26)
およびリークバルブ(27)が設けられている。The evacuation device (23) is connected to the top lid (22) of the storage tank (19). The evacuation device (23) includes an evacuation tube (24) and a vacuum pump (not shown) attached to the tip of the evacuation tube (24). In the middle of the evacuation tube (24), a vacuum gauge (25), a vacuum valve (26) from the storage tank (19) side
And a leak valve (27).
【００２２】金属溶湯貯留タンク(19)は、タンク(19)内
の金属溶湯面を検出するレベルセンサ(28)を備えてい
る。レベルセンサ(28)は、貯留タンク(19)内に配置さ
れ、かつ比重が金属溶湯の比重よりも小さな材料からな
るフロート(29)を備えている。金属溶湯がアルミニウム
溶湯の場合、フロート(29)としては、たとえばＳｉＯ2
３０〜６０重量％とＣａＯ２０〜５０重量％を含み、残
部不可避不純物からなるＳｉＯ2 −ＣａＯ系セラミック
ス、またはこれに最大限で４０重量％のＡｌ2 Ｏ3が含
有せしめられたＳｉＯ2 −ＣａＯ−Ａｌ2 Ｏ3 系セラミ
ックスの焼成体や、比重１．５以下でかつアルミニウム
溶湯との非濡れ性および断熱性に優れたセラミックス繊
維布からなるものが用いられる。フロート(29)は、貯留
タンク(19)の頂蓋(22)を摺動自在に貫通した管状体(30)
の下端に固定されている。管状体(30)は、アルミナや、
ステンレス鋼で形成される。貯留タンク(19)の頂蓋(22)
上面における管状体(30)が貫通した孔の周囲の部分に
は、透光性を有する材料からなり、かつ上端が閉鎖され
るとともに下端が開口した目盛付き管(31)が固定されて
いる。目盛付き管(31)の上端は、貯留タンク(19)内の溶
湯面が最高位置まで上昇したさいの管状体(30)の上端の
高さ位置よりも高くなっている。そして、貯留タンク(1
9)内に金属溶湯が吸込まれたさいにフロート(29)が持ち
上げられ、管状体(30)に設けられた一定点、たとえば上
端が達した位置における目盛付き管(31)の目盛りを読む
ことによって貯留タンク(19)内の溶湯面が検出されるよ
うになっている。The molten metal storage tank (19) includes a level sensor (28) for detecting the level of the molten metal in the tank (19). The level sensor (28) is provided in the storage tank (19) and includes a float (29) made of a material having a specific gravity smaller than that of the molten metal. When the molten metal is aluminum, the float (29) may be, for example, SiO 2
SiO 2 —CaO-based ceramics containing 30 to 60% by weight and CaO 20 to 50% by weight, with the balance being inevitable impurities, or SiO 2 —CaO— containing at most 40% by weight of Al 2 O 3. A sintered body of Al 2 O 3 ceramics or a ceramic fiber cloth having a specific gravity of 1.5 or less and excellent in non-wetting property and heat insulating property with molten aluminum is used. The float (29) is a tubular body (30) slidably penetrating the top lid (22) of the storage tank (19).
It is fixed to the lower end of. The tubular body (30) is made of alumina,
Formed in stainless steel. Top (22) of storage tank (19)
A graduated tube (31) made of a light-transmitting material and having a closed upper end and an open lower end is fixed to a portion of the upper surface around the hole through which the tubular body (30) penetrates. The upper end of the graduated pipe (31) is higher than the height of the upper end of the tubular body (30) when the melt surface in the storage tank (19) has risen to the highest position. And the storage tank (1
9) When the molten metal is sucked into the float, the float (29) is lifted, and the scale of the graduated pipe (31) at a certain point provided on the tubular body (30), for example, at the position where the upper end is reached, is read. Thereby, the molten metal surface in the storage tank (19) is detected.
【００２３】次に、上記サンプリング装置を用いて溶湯
保持層中のアルミニウム溶湯(M) をサンプリングして介
在物を分析する方法について説明する。まず、閉鎖栓
(6) を吸込位置に切換えておく。ついで、吸込体(1) を
アルミニウム溶湯(M) 中に、操作部材(7) の吸込通路(1
6)の吸込口(17)がアルミニウム溶湯(M) 中に完全に没す
るまで浸漬し、吸込体(1) の温度が６８０℃以上になる
まで予熱する。このとき、アルミニウム溶湯面(L) は、
吸上げ管(18)の長さの中間部に来るとともに、操作部材
(7) の上部が溶湯面(L) よりも上方に来る。なお、吸込
体(1) をアルミニウム溶湯(M) 中に浸漬する直前に、溶
湯面(L) のアルミニウム酸化物を除去しておく。Next, a method of analyzing the inclusion by sampling the molten aluminum (M) in the molten metal holding layer using the above-mentioned sampling apparatus will be described. First, the closure
(6) Switch to the suction position. Next, the suction body (1) is placed in the molten aluminum (M), and the suction passage (1) of the operation member (7) is placed.
Dip until the suction port (17) of (6) is completely submerged in the molten aluminum (M), and preheat until the temperature of the suction body (1) becomes 680 ° C or higher. At this time, the molten aluminum surface (L)
At the middle of the length of the suction pipe (18),
The upper part of (7) comes above the molten metal surface (L). Immediately before immersing the suction body (1) in the molten aluminum (M), the aluminum oxide on the molten metal surface (L) is removed.
【００２４】ついで、リークバルブ(27)を閉じるととも
に真空バルブ(26)を開き、真空ポンプにより装置内部を
減圧する。すると、吸込口(17)、吸込通路(16)、および
閉鎖栓(6) の溶湯通路(13)を通してアルミニウム溶湯
(M) が吸込体(1) の溶湯通路(1a)内に吸込まれ、介在物
はフィルタ(11)により濾別されて捕集される。アルミニ
ウム溶湯(M) は、さらに吸上げ管(18)を介して貯留タン
ク(19)内に吸込まれる。レベルセンサ(28)により、貯留
タンク(19)内の溶湯量が所定量に達したことが検出され
ると、真空バルブ(26)を閉じるとともに真空ポンプを停
止させる。さらに、操作部材(7) をその軸線の周りに回
転させることによって、閉鎖栓(6) を図４に示す吸込停
止位置に切換え、貯留タンク(19)からのアルミニウム溶
湯の逆流を防止する。溶湯が逆流すると、フィルタ(11)
に捕集された介在物が吸込通路(16)を通って流出するお
それがある。こうして、アルミニウム溶湯(M) のサンプ
リング作業が終了する。Next, the leak valve (27) is closed and the vacuum valve (26) is opened, and the inside of the apparatus is depressurized by a vacuum pump. Then, the aluminum melt passes through the inlet (17), the suction passage (16), and the melt passage (13) of the stopper plug (6).
(M) is sucked into the molten metal passage (1a) of the suction body (1), and the inclusions are filtered and collected by the filter (11). The molten aluminum (M) is further sucked into the storage tank (19) through the suction pipe (18). When the level sensor (28) detects that the amount of molten metal in the storage tank (19) has reached a predetermined amount, the vacuum valve (26) is closed and the vacuum pump is stopped. Further, by rotating the operating member (7) about its axis, the closure plug (6) is switched to the suction stop position shown in FIG. 4 to prevent backflow of the molten aluminum from the storage tank (19). When the melt flows back, the filter (11)
There is a possibility that the inclusions trapped in the tank may flow out through the suction passage (16). Thus, the sampling operation of the molten aluminum (M) is completed.
【００２５】サンプリング作業終了後、リークバルブ(2
7)および真空バルブ(26)を開いて貯留タンク(19)内を大
気圧に戻すとともに、操作部材(7) を上方に引っ張るこ
とにより閉鎖栓(6) を貫通孔(4) から抜いて両排出口
(2)(5)を開く。すると、貯留タンク(19)内のアルミニウ
ム溶湯(M) は、吸上げ管(18)および溶湯通路(1a)を通っ
て両排出口(2)(5)から外部に排出され、サンプリング装
置内の溶湯面が外部のアルミニウム溶湯(M) の溶湯面
(L) と等しい高さになる。サンプリング装置内に残留し
たアルミニウム溶湯(M) は、外部のアルミニウム溶湯
(M) の熱により凝固することなく液体状態に保持され
る。After the sampling operation is completed, the leak valve (2
7) and the vacuum valve (26) are opened to return the inside of the storage tank (19) to the atmospheric pressure, and the stopper (6) is pulled out of the through hole (4) by pulling the operating member (7) upward. Vent
(2) Open (5). Then, the molten aluminum (M) in the storage tank (19) passes through the suction pipe (18) and the molten metal passage (1a) and is discharged to the outside from both the discharge ports (2) and (5). The molten metal surface is the external aluminum molten metal (M)
Height equal to (L). The molten aluminum (M) remaining in the sampling device is
It is kept in a liquid state without solidifying by the heat of (M).
【００２６】そして、持ち上げられた操作部材(7) の垂
直貫通孔(15)内に溜まっているアルミニウム溶湯が凝固
した後、閉鎖栓(6) を操作部材(7) から取り外すととも
に、フィルタ(11)を取外す。その後、光学顕微鏡による
観察、ＥＰＭＡ分析等により、フィルタ(11)に捕集され
た介在物の量、サイズ、種類等を分析する。こうして、
アルミニウム溶湯(M) の評価が行われる。Then, after the aluminum melt accumulated in the vertical through hole (15) of the lifted operation member (7) solidifies, the stopper (6) is removed from the operation member (7), and the filter (11) is removed. ). Thereafter, the amount, size, type, and the like of the inclusions collected in the filter (11) are analyzed by observation with an optical microscope, EPMA analysis, and the like. Thus,
The evaluation of the molten aluminum (M) is performed.
【００２７】上記サンプリング作業終了後、引き続いて
サンプリング作業を行う場合には、新たなフィルタ(11)
を装着して閉鎖栓(6) を操作部材(7) に取付け、閉鎖栓
(6)を貫通孔(4) に挿入して両排出口(2)(5)を閉鎖した
後、上記と同様の操作を繰り返してして行なう。あるい
は、別のフィルタを装着した閉鎖栓(6) および操作部材
(7) のスペアを用意しておき、これを用いて行なっても
よい。If the sampling operation is to be continued after the sampling operation is completed, a new filter (11)
Attach the closure plug (6) to the operating member (7),
After inserting (6) into the through hole (4) and closing both the outlets (2) and (5), the same operation as described above is repeated. Alternatively, a stopper (6) fitted with another filter and the operating member
A spare of (7) may be prepared and used.
【００２８】[0028]
【発明の効果】この発明の金属溶湯サンプリング装置に
よれば、上述のように、サンプリングを終了する場合に
は、吸込体を金属溶湯中から引き上げるさいに、装置内
の金属溶湯を排出口から排出することができるので、こ
の装置を繰り返して使用する場合にも、従来のサンプリ
ング装置の場合のように、１回のサンプリング作業の度
毎に面倒な凝固金属の溶融を行う必要がなくなって作業
が簡単になる。しかも、１回のサンプリング作業の度毎
に、吸上げ管のような吸込体と貯留タンクとを連通させ
る部材を破壊する必要はないので、コストが安くなる。According to the molten metal sampling apparatus of the present invention, as described above, when sampling is completed, the molten metal in the apparatus is discharged from the discharge port when the suction body is pulled up from the molten metal. Therefore, even when this apparatus is used repeatedly, it is not necessary to perform troublesome melting of solidified metal every time a single sampling operation is performed as in the case of the conventional sampling apparatus. It's easy. In addition, it is not necessary to destroy a member that connects the suction body and the storage tank, such as a suction pipe, every time one sampling operation is performed, so that the cost is reduced.
【００２９】また、フィルタの交換作業時に、吸込体を
金属溶湯中に浸漬させておくことができるので、フィル
タ交換時にサンプリング装置全体を金属溶湯中から引上
げる場合に比べて作業性が向上する。しかも、フィルタ
交換時に吸込体を溶湯中に浸漬しておけるので、再度サ
ンプリング作業を行なう場合にも、吸込体を加熱するこ
となくすぐに行うことができる。したがって、限られた
時間内でのサンプリング回数を多くすることができる。
さらに、１度溶湯中から引き上げた吸込体を再度溶湯中
に浸漬することに起因する溶湯中への水素ガスや介在物
が混入を防止できる。Further, since the suction body can be immersed in the molten metal at the time of replacing the filter, the workability is improved as compared with a case where the entire sampling device is pulled up from the molten metal at the time of replacing the filter. In addition, since the suction body can be immersed in the molten metal when the filter is replaced, the sampling operation can be performed immediately without heating the suction body even when the sampling operation is performed again. Therefore, the number of times of sampling within a limited time can be increased.
Further, it is possible to prevent hydrogen gas and inclusions from being mixed into the molten metal caused by immersing the suction body once pulled up from the molten metal into the molten metal again.
【図１】この発明のサンプリング装置の実施例を示す垂
直断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of a sampling device of the present invention.
【図２】図１の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.
【図３】図２のIII −III 線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2;
【図４】閉鎖栓(6) が吸込停止位置に切換えられた状態
を示す図３相当の断面図である。FIG. 4 is a sectional view corresponding to FIG. 3, showing a state in which the closure plug (6) is switched to the suction stop position.
１ 中空状吸込体 １ａ 溶湯通路 ２ 金属溶湯排出口 ４ 貫通孔 ５ 金属溶湯排出口 ６ 閉鎖栓 ７ 操作部材 １１ 介在物捕集フィルタ １３ 溶湯通路 １６ 溶湯吸込通路 １９ 金属溶湯貯留タンク ２３ 真空引き装置 Ｍ アルミニウム溶湯 REFERENCE SIGNS LIST 1 hollow suction body 1 a molten metal passage 2 molten metal discharge port 4 through hole 5 molten metal discharge port 6 stopper 7 operating member 11 inclusion collecting filter 13 molten metal passage 16 molten metal suction passage 19 metal molten metal storage tank 23 vacuum evacuation device M Aluminum melt
Claims (1)
路が形成された中空状吸込体と、吸込体に連通状に接続
されかつ吸込体が金属溶湯中に浸漬されたさいに溶湯面
の上方に来るようになされた金属溶湯貯留タンクと、貯
留タンクに接続された真空引き装置とを備えており、真
空引き装置により吸込体を経て貯留タンク内に金属溶湯
を吸込むようになされた金属溶湯サンプリング装置であ
って、 吸込体に金属溶湯排出口が形成されるとともに、この排
出口が、吸込体の周壁に形成された貫通孔に着脱自在に
嵌められている排出口閉鎖栓により開閉自在となされ、
閉鎖栓が、吸込体が金属溶湯中に浸漬されたさいに一部
が溶湯面の上方に来るようになされた閉鎖栓操作部材の
下端部に着脱自在に取付けられ、閉鎖栓と操作部材との
間に介在物捕集フィルタが着脱自在に取付けられ、閉鎖
栓に、一端が操作部材側の端部に開口するとともに他端
が吸込体の溶湯通路に連通しうる溶湯通路が形成され、
操作部材における吸込体が金属溶湯中に浸漬されたさい
に溶湯面の下方に来る部分に、一端が周面に開口すると
ともに、他端がフィルタを介して閉鎖栓の溶湯通路に連
通せしめられた溶湯吸込通路が形成されている金属溶湯
サンプリング装置。1. A hollow suction body immersed in a molten metal and having a molten metal passage formed therein, and a hollow surface connected to the suction body and connected to the suction body when the suction body is immersed in the molten metal. A metal melt sampling tank that is provided with a metal melt storage tank that is configured to come to the upper side and a vacuuming device that is connected to the storage tank, and that is configured to suck the metal melt into the storage tank through the suction body by the vacuuming device. A metal melt discharge port is formed in the suction body, and the discharge port is openable and closable by a discharge port closing plug detachably fitted in a through hole formed in a peripheral wall of the suction body. ,
A closure plug is detachably attached to a lower end portion of the closure plug operation member, a part of which is positioned above the surface of the molten metal when the suction body is immersed in the molten metal. An inclusion trapping filter is removably mounted in between, and the closure plug is formed with a molten metal passageway, one end of which is open to the operation member side end and the other end of which can communicate with the molten metal passage of the suction body.
When the suction body of the operating member was immersed in the molten metal, one end was opened to the peripheral surface and the other end was connected to the molten metal passage of the closing plug via a filter at a position below the molten metal surface. A molten metal sampling device in which a molten metal suction passage is formed.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19705992A JP3273327B2 (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Metal melt sampling equipment |
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Families Citing this family (2)
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- 1992-07-23 JP JP19705992A patent/JP3273327B2/en not_active Expired - Fee Related
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