JP3723903B2 - 鋳造機への溶湯供給方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、融解炉のガス雰囲気を持つ取出し室から鋳造機の充填口へ非鉄金属溶湯をバツチ毎に供給する方法、及びこの方法を実施するための装置に関する。
今まで鋳造機へバツチ毎に供給するため、融解炉から溶湯が、ガス圧力送り（欧州特許出願公開第0252318号明細書）によるか、又はピストンポンプ又はスクリユポンプを使用して融解炉の覆いを経て出るポンプ部分により搬出され、それにより望ましくない早期のスラグ形成及び凝固と共に長い送り経路を甘受せねばならず、費用のかかる保温装置及び送り装置が必要である。従つて特に酸化し易い非鉄金属における溶湯供給は、操作及び保守を必要とし、鋳造機の利用可能性を低下し、小さい計量精度しか得られない。
従つて本発明の基礎になつている課題は、計量の高い精度及び計量の不変性で経済的な溶湯供給を可能にする、最初にあげた種類の方法を提示することである。更にこの方法を実施するため比較的費用の少ない装置を提供する。
本発明は、この課題を、取出し室内で溶湯を計量して汲み上げ、取出し室内で計量して汲み上げられた溶湯を、一端を取出し室内において開口させかつ炉壁を貫通させた流出管の取出し室内における当該開口へ注入し、この流出管を経て鋳造機の充填口へ流出させ、溶湯の流れを援助するため取出し室へガスをパルス状に作用させることによって、解決する。それにより溶湯の流れ経路は少なくとも一部取出し室の炉空間にまとめられ、溶湯の搬出は比較的短い経路で流出管に沿う簡単な流出によつて行われるので、申し分のない溶湯搬出のために費用の少ないポンプ装置及び加熱装置で充分である。取出し室へのパルス状ガス供給によつて、計量精度が所望のように改善される。なぜならば、ガスパルスは流出管を通る溶湯の完全かつ明確に限定された流出を保証し、更に流出範囲に保護ガスを使用する際にも溶湯のために保護雰囲気を生ずることができるからである。取出し室へのパルス状ガス供給により、流出管を通るガスの流出速度が高められ、溶湯流に対して押出しガスピストンが生ずる。これにより、溶湯の計量される搬出の際ポンプの停止後、流出管内の流出する溶湯の壁に近い境界層が壁から遠い溶湯小片の後に残り、それにより最終的な空運転が長く続き、後滴下を伴う、という事態が防止される。これに反し流出管内のガス速度を高めることにより、流出溶湯の壁に近い層を加速し、それにより計量過程を速やかに終了でき、それにより後滴下がなくなり、計量精度が高められる。従つて溶湯の簡単な搬出処置にもかかわらず、溶湯の故障し難く正確に計量可能な送りが保証される。
アルミニウム等では取出し室に空気等を作用させるが、酸素のない保護ガスなるべく窒素又はアルゴンと六弗化硫黄との混合物を取出し室へ作用させると、マグネシウム等のような厄介な金属でも搬出範囲における溶湯の酸化を確実に阻止することができる。計量される搬出の際流出管の全断面に及ばない乱流の溶湯流が生じ、溶湯表面が絶えず裂開され、かつ新たに形成されるので、通常の溶湯浴におけるように密封を行う保護層が形成されず、従つて酸素のない保護ガス雰囲気が特に考慮され、空気と炭酸ガス等との混合ガスから成る通常の保護ガス組成は不適当である。
鋳造機への溶湯供給のため、溶湯送り装置を持ちかつガスを充填可能な２室又は多室炉が使用される。その際溶湯送り装置が、外部に対して密閉されかつ溶湯面より上に設けられる出湯口を持つ計量ポンプなるべくスクリユポンプと、炉側壁を通つて外部へ導かれる傾斜流出管とから成り、この流出管が、計量ポンプの出湯口範囲にある流入口と、鋳造機の充填口へ向けられる流出口とを持ち、取出し室へパルス状にガスを作用させる流入ノズルが開口していることによつて、溶湯の経済的な搬出が行われる。ここでは簡単かつ強固な計量ポンプによつて問題のない溶湯供給が行われ、計量ポンプとしてオーストリア国特許第399205号明細書によるスクリユポンプを使用することができる。このスクリユポンプは高い計量精度で溶湯を流出管へ送り、この流出管を通つて溶湯が、流入ノズルを経て取出し室へ吹込まれるガスピストンとしてのガスにより自由に流出し、最短の経路で鋳造機の充填口へ達するので、溶湯におけるスラグ形成及び温度変動による障害が、僅かな構造費と保守及び操作のし易いやり方で阻止される。
流出管の流出口は閉鎖体を備えているのがよく、それにより計量過程の間に流出するガスによる多重のガス消費を防止することができる。
流出管が取出し室外に加熱装置を備えていると、流出管の全長にわたる溶湯の流出条件が簡単に維持され、それにより動作の信頼性及び計量精度が高められる。
特に大きい設備においてパルス状のガス供給による溶湯の冷却を防止するため、流入ノズルにガス予熱装置を設け、それによりガス温度を溶湯温度に合わせることができる。
図面には、一部を切欠いた設備図により本発明の対象が例として示されている。
融解炉１は、適当な加熱装置３及び炉挿入体４を持つ絶縁ハウジング２から成つている。炉挿入体４は、１つ又は複数の溶湯貯蔵又は精製用溶湯室５と取出し室６とを持ち、溶湯室５は材料供給装置７を備え、また取出し室６は溶湯送り装置８を備えている。両方の室５，６は覆い９により気密に閉鎖され、ガス導管10及び流入ノズル11を経てガスの作用を受けることができる。
溶湯送り装置８は、外部に対して密閉されかつ取出し室６内で溶湯面SPより上に設けられる出湯口13を持つ計量ポンプ12と、炉側壁14を通つて外部へ導かれる流出管15とを含み、この流出管15は、取出し室６内で計量ポンプ12の出湯口範囲にある流入口16と、図示してない鋳造機用の充填口18の範囲にある流出口17とを持つている。流出管15は固有の加熱装置19を介して温度調節され、かつその流出口17に自動閉鎖体２０を持つことができる。
充填口18へバツチ毎に供給するため、取出し室６から溶湯Ｓが計量ポンプ12により計量されて汲み上げられ、流入口16を通つて流出管15へ注入され、流出管15を通つて自由に外方へ充填口18へ流出する。溶湯の流れを援助するため、ポンプの停止後流入ノズル11を経て取出し室６がパルス状にガスの作用を受け、ガス予熱のため取出し室６にガス予熱装置21を付属させることができる。このガスはガスピストンのように流出管15内の溶湯へ作用し、このガスピストンが溶湯流を加速し、後滴下なしにこの溶湯流を明確に限定し、更に酸素のない保護ガスが溶湯の酸化を防止する。流出口17から流出する保護ガスは、更に充填口18の範囲でも保護作用を及ぼし、それにより溶湯の供給が改善される。不必要な保護ガス消費を防止するため、溶湯の搬出に応じて閉鎖体20が閉じられる。

Claims (6)

1. 融解炉（１）のガス雰囲気を持つ取出し室（６）から鋳造機の充填口（１８）へ非鉄金属溶湯（Ｓ）をバツチ毎に供給する方法において、取出し室（６）内で溶湯を計量して汲み上げ、取出し室（６）内で計量して汲み上げられた溶湯を、一端を取出し室（６）内において開口させかつ炉壁を貫通させた流出管（１５）の取出し室（６）内における当該開口へ注入し、この流出管（１５）を経て鋳造機の充填口（１８）へ流出させ、溶湯の流れを援助するため取出し室（６）へガスをパルス状に作用させることを特徴とする、鋳造機への溶湯供給方法。
2. 酸素のない保護ガスを取出し室へ作用させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 取出し室（６）を持つ融解炉を有し、この融解炉の覆われかつ保護ガスを充填されることができる取出し室が溶湯送り装置を収容しているものにおいて、溶湯送り装置（８）が、外部に対して密閉されかつ溶湯面（ＳＰ）より上に設けられる出湯口（１３）を持つ計量ポンプ（１２）と、炉側壁（１４）を通つて外都へ導かれる傾斜流出管（１５）とから成り、この流出管（１５）計量ポンプ（１２）の出湯口範囲にある流入口（１６）と、鋳造機の充填口（１８）へ向けられる流出口（１７）とを持ち、取出し室）へパルス状にガスを作用させる流入ノズル（１１）が開口していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法を実施するための装置。
4. 流出管（１５）の流出口（１７）が閉鎖体（２０）を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 流出管（１５）が取出し室（６）外に加熱装置（１９）を備えていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の装置。
6. 流入ノズル（１１）にガス予熱装置（２１）が付属していることを特徴とする、請求項３ないし５の１つに記載の装置。

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