JP3903321B2 - 溶融金属取鍋 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属取鍋に関する。

従来から、鋳造工場内においてアルミニウム等の溶融金属を炉から取り出し、溶融金属取鍋に入れ、フォークリフト等により工場内或いは遠隔の製造工場に搬送することが行なわれている。このような溶融金属取鍋として、例えば特許文献１に開示されたものがある。

特許文献１に開示されている溶融金属取鍋１００は、図４に示すように、注湯管１０１を備えた取鍋本体１０２と、この取鍋本体１０２の上部に設けられた開口１０３を覆う蓋体１０４とを備えている。そして、上記取鍋本体１０２の断面構造は、同図に示すように、最も外側に鋼板製の外皮１０５が設けられ、その内側に断熱材１０６と耐火材１０７とからなる内張層１０８が設けられている。

この溶融金属取鍋１００を繰り返し用いて溶融金属を搬送した場合、取鍋本体１０２内部の内張層１０８の最内面にスケールやスラグ等が付着する。内張層１０８の最内面に付着したスケール等が溶融金属中に落下すると、溶融金属の純度が低下するなどの不具合が発生するため、定期的、或いはスケール等が付着した都度これを除去することが実施されている。内張層１０８の最内面に付着したスケール等を除去する手段としては、掻き出し棒等の除去器具を用いてかき落とす方法等が用いられている。
特開２０００−１０６９３５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような溶融金属取鍋の取鍋本体内部の内張層１０８を洗浄することは困難であるという問題があった。すなわち、取鍋本体１０２の上面１０２ａの内側に設けられている上部内張層１０８ａの最内面１０８ｂは、水平となるように形成されているため、当該最内面１０８ｂのスケール等の付着状態及び除去状態を確認するには、開口１０３から顔を挿入したり、鏡を用いて確認する必要があり、スケール等の付着状態及び洗浄除去状態を確認することが困難であるという問題があった。また、上部内張層１０８ａの最内面１０８ｂや、内張層１０８の上部コーナー部１０９近傍を洗浄する場合、掻き出し棒等の除去器具が開口１０３の縁に干渉するため、洗浄除去作業を行ないにくく、スケール等を確実に除去することが困難であるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、内張層に付着したスケール等を容易かつ確実に除去することのできる溶融金属取鍋の提供を目的とする。

本発明の上記目的は、上部に開口を有する有底筒状の取鍋本体と、前記取鍋本体内に圧縮ガスを導入する加圧部と、前記加圧部から圧縮ガスを導入して前記取鍋本体内を加圧することにより溶湯を排出する注湯管とを備えた溶融金属取鍋であって、前記取鍋本体は、取鍋上部と取鍋下部とを備えており、前記取鍋上部は、前記取鍋下部の上端に接続しており、前記取鍋上部及び前記取鍋下部の内側には、内張層が設けられており、前記取鍋上部の内張層の最内面は、前記取鍋下部の内張層の上端から前記開口の縁に向けて開口面積が小さくなる傾斜面とされており、前記傾斜面は、縦断面視において、前記取鍋下部の内張層の上端から前記開口の縁にわたって一定の傾斜角を有し、前記加圧部は、前記傾斜面に開口するように形成されている溶融金属取鍋により達成される。

また、前記内張層は、断熱材及び耐火材により形成されていることが好ましい。

本発明によれば、内張層に付着したスケール等を容易かつ確実に除去することのできる溶融金属取鍋を提供することができる。

以下、本発明の溶融金属取鍋について添付図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る溶融金属取鍋の断面図、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。

図１に示すように、溶融金属取鍋１は加圧注湯式の取鍋であって、取鍋本体１０、注湯管３０、加圧部３１、蓋体３２、及び一対の脚部３３，３３を備えている。

取鍋本体１０は、水平断面円形の筒状に形成されており、取鍋下部１１と取鍋上部１２とを備えている。取鍋下部１１は、同一外径を有する有底の円筒であり、上端において取鍋上部１２と接続している。取鍋上部１２の上部には、取鍋下部の底面の内径よりも小さい開口１３が形成されている。また、取鍋上部１２の外形形状は、取鍋下部１１の上端から上方に向かって水平断面が小さくなるようにテーパ状に形成されている。なお、取鍋下部１１と取鍋上部１２とは、一体的に形成してもよく、また、それぞれ別体として形成して連結部材により連結するように構成してもよい。

取鍋下部１１の断面構造は、外側に鋼板製の外皮１４が設けられ、その形状に沿うように内側に断熱材１５及び耐火材１６からなる下部内張層１７が設けられている。また、取鍋上部１２の断面構造は、取鍋下部１１の断面構造と同様に構成されており、外側に鋼板製の外皮１４が設けられ、その形状に沿うように内側に断熱材１５及び耐火材１６からなる上部内張層１８が設けられている。上部内張層１８の最内面１８ａは、下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁に向けて開口面積が小さくなる傾斜面となるように形成されている。この傾斜面は、図１（ｂ）の縦断面図において、下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁にわたって一定の傾斜角を有するように形成されている。

ここで、断熱材１５としては、例えば、断熱煉瓦、セラミックファイバー質のフェルト、及びモルタル等を用いることができる。また、耐火材１６としては、例えば、耐火煉瓦、キャスタブル耐火物、及びプラスチック耐火物等を用いることができる。

注湯管３０は、一方の端部３０ａが取鍋本体１０内部の底面付近で開口しており、他方の端部３０ｂが取鍋本体１０の外部にて開口している。

加圧部３１は、取鍋本体１０から斜め上方に突出して形成されており、圧縮空気導入管３１ａを備えている。この圧縮空気導入管３１ａに図示しない圧縮空気供給手段（例えば、コンプレッサー）を接続して、圧縮空気によって取鍋本体１０内を加圧することにより溶湯を注湯管３０から排出して注湯が行われる。なお、圧縮空気の換わりに圧縮された不活性ガスによって取鍋本体１０内を加圧してもよい。

蓋体３２は、取鍋本体１０の開口１３を覆うように、開閉自在に取鍋本体１０の上部に設けられている。蓋体３２の断面構造は、最も外側に鋼板製の外皮１４が設けられ、その内側に断熱材１５及び耐火材１６からなる蓋体内張層１９が設けられている。

一対の脚部３３，３３は、取鍋本体１０の底面に互いに平行となるように設けられている。各脚部３３，３３には、溶融金属取鍋１をフォークリフトにより搬送することができるように、フォークリフトのフォーク部を差し込むためのフォークポケット３３ａ、３３ａが形成されている。

このように構成された溶融金属取鍋１の上部内張層１８及び下部内張層１７に付着しているスケール等を洗浄除去する方法について説明する。まず、除去作業を行う作業者は、蓋体３２を開放して、取鍋本体１０の上部の開口１３から上部内張層１８及び下部内張層１７のスケール等の付着状況を確認する。

ついで、掻き出し棒等の除去器具を用いて、上部内張層１８及び下部内張層１７に付着しているスケール等の洗浄除去作業を行う。具体的には、開口１３から取鍋本体１０内部に掻き出し棒等の除去器具を挿入して、上部内張層１８及び下部内張層１７の最内面１８ａ，１７ａに付着したスケール等をかき落とすことにより行う。

除去作業に際して、取鍋上部１２の内側に設けられた上部内張層１８の最内面１８ａが、下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁に向かって開口面積が小さくなる傾斜面となるように形成されているため、スケール等の除去を行う作業者は、顔を開口１３から挿入する等してスケール等の付着状況を確認することなく、開口１３の外側から楽な姿勢のままで上部内張層１８及び下部内張層１７の最内面１８ａ，１７ａ全体のスケール等の付着状況及び除去状況を確認しながら確実にスケール等を洗浄除去することができる。また、上部内張層１８の最内面１８ａを洗浄する場合、または、上部内張層１８の最内面１８ａと下部内張層１７の最内面１７ａとの接続部２０近傍を洗浄する場合において、除去器具が開口１３の縁に干渉することなく、掻き出し棒等の除去器具の操作を行うことができるので、除去作業の容易化を図ることができる。

また、取鍋上部１２の内側に設けられた上部内張層１８の最内面１８ａが、下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁に向かって開口面積が小さくなる傾斜面となるように構成されているため、取鍋下部１１に溶融金属を注入した場合、当該溶融金属の表面と蓋体３２の内面との間に空間が形成される。これにより、溶融金属取鍋１の移動中又は溶融金属の注湯作業中などにおいて、溶融金属が取鍋本体１０の内部で跳ね上がったとしても、当該溶融金属が蓋体３２の内面に付着することを効果的に防止することができる。

また、傾斜面である上部内張層１８の最内面１８ａは、図１（ｂ）の断面図に示すように、下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁にわたって一定の傾斜角を有するように構成されているため、最内面１８ａのスケール等の付着状況及び除去状況を容易に確認することができる。また、上部内張層１８の最内面１８ａに付着したスケール等を除去する場合において、掻き出し棒等の除去器具の支持姿勢を大きく変更することなくスケール等の除去作業を行うことが可能となり、迅速な除去作業が可能となる。

また、取鍋上部１２において、上部内張層１８の最内面１８ａが下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁に向かって開口面積が小さくなる傾斜面となるように上部内張層１８が内張りされているため、上部内張層１８を構成する耐火煉瓦等の耐火材１５の落下を効果的に防止することができる。すなわち、個々の耐火材１５の自重の一部を直下の耐火材１５が支持することとなるため、耐火材１５の内張面に発生する重力方向の引張り荷重が軽減され、耐火材１５の落下を効果的に防止することができる。

ここで、図１（ｂ）の断面図に示すように、上部内張層１８の最内面１８ａの傾斜ラインと、接続部２０と開口１３の縁とを結ぶラインとのなす角θは、直線状の掻き出し棒により最内面１８ａに付着したスケール等を除去する際に、掻き出し棒と開口１３の縁とが干渉しない角度とすることが好ましく、例えば、５°〜３０°の角度とすることが好ましい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態において、取鍋上部１２の外形形状はテーパ状となるように形成しているが、取鍋上部１２の内側に設けられている上部内張層１８の最内面１８ａの形状が、下部内張層１７の上端から開口１３の縁に向かって開口面積が小さくなる傾斜面となるように形成されていれば、取鍋上部１２の外形形状は特に限定されず、当該外形形状が高さ方向全域にわたり同一外径の円筒形状であってもよい。

また、本実施形態では、溶融金属取鍋１として、圧縮空気等を取鍋本体１０内に吹き込んで加圧し、取鍋本体１０内の溶湯を取鍋外に排出して注湯を行う加圧注湯式の溶融金属取鍋を採用しているが、図２に示すような溶融金属取鍋を傾動させることにより注湯口５１から注湯を行う傾動式の溶融金属取鍋を採用してもよい。

また、本実施形態において、上部内張層１８の最内面１８ａは、図１（ｂ）の断面図に示すように、下部内張層１７の最内面１７ａの上端から開口１３の縁にわたって一定の傾斜角を有する傾斜面となるように形成されているが、図３の断面図に示すように、下部内張層１７の最内面１７ａの上端と開口１３の縁とを滑らかに結ぶ曲線状の傾斜面となるように形成してもよい。

本発明の一実施形態に係る溶融金属取鍋の（ａ）断面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図である。 本発明の他の実施形態に係る溶融金属取鍋の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る溶融金属取鍋の断面図である。 従来の溶融金属取鍋を示す断面図である。

符号の説明

１ 溶融金属取鍋
１０ 取鍋本体
１１ 下部取鍋
１２ 上部取鍋
１３ 開口
１４ 外皮
１５ 断熱材
１６ 耐火材
１７ 下部内張層
１７ａ 最内面
１８ 上部内張層
１８ａ 最内面
１９ 蓋体内張層
２０ 接続部
３０ 注湯管
３１ 加圧部
３２ 蓋体
３３ 脚部
３３ａ フォークポケット

Claims (2)

1. 上部に開口を有する有底筒状の取鍋本体と、前記取鍋本体内に圧縮ガスを導入する加圧部と、前記加圧部から圧縮ガスを導入して前記取鍋本体内を加圧することにより溶湯を排出する注湯管とを備えた溶融金属取鍋であって、
   前記取鍋本体は、取鍋上部と取鍋下部とを備えており、
   前記取鍋上部は、前記取鍋下部の上端に接続しており、
   前記取鍋上部及び前記取鍋下部の内側には、内張層が設けられており、
   前記取鍋上部の内張層の最内面は、前記取鍋下部の内張層の上端から前記開口の縁に向けて開口面積が小さくなる傾斜面とされており、
   前記傾斜面は、縦断面視において、前記取鍋下部の内張層の上端から前記開口の縁にわたって一定の傾斜角を有し、
   前記加圧部は、前記傾斜面に開口するように形成されている溶融金属取鍋。
2. 前記内張層は、断熱材及び耐火材により形成されている請求項１に記載の溶融金属取鍋。

Images