JP4431078B2

JP4431078B2 - 溶湯定量供給用保持炉

Info

Publication number: JP4431078B2
Application number: JP2005119883A
Authority: JP
Inventors: 俊二望月
Original assignee: TOUNETSU Co Ltd
Current assignee: TOUNETSU Co Ltd
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2025-04-18
Also published as: JP2006297422A

Description

本発明は、アルミニウム或いはアルミニウム合金等の溶湯をダイカスト鋳造機等に定量供給する溶湯定量供給用保持炉に関するものである。

従来、鋳造機に定量溶湯を供給するための配湯装置は公知である（例えば、特許文献１参照。）。
特開第3192623号公報

特許文献１には、底面に昇降する第１遮断弁により開閉される溶湯流出入口を有する貯湯炉体と、この貯湯炉体の側方に並設され、底面に溶湯流出入口を有し、加減圧可能に形成された供給室と、この供給室の側方に並設され、底面に昇降する第２遮断弁により開閉される溶湯流出入口を有するとともに、側部に鋳造機に定量の溶湯を供給する配湯口を有する定湯炉体と、前記貯湯炉体、供給室及び定湯炉体、それぞれの前記溶湯流出入口を互いに連通させる連通パイプとを備えた配湯装置が開示されている。

そして、溶湯を前記貯湯炉体から前記定湯炉体を供給する場合、まず前記貯湯炉体の溶湯流出入口を開、前記定湯炉体の溶湯流出入口を閉として、貯湯炉体から前記連通パイプを介して前記供給室に溶湯が供給される。続いて、前記貯湯炉体の溶湯流出入口を閉、前記定湯炉体の溶湯流出入口を開として、前記供給室内を加圧することにより前記供給室から前記連通パイプを介して前記定湯炉体に溶湯が供給される。

特許文献１に記載の配湯装置の場合、前記貯湯炉体、供給室及び定湯炉体、それぞれの底部を互いに連通させる前記連通パイプが配設され、この連通パイプ内に溶湯中の酸化物等の不純物が堆積し易い構造になっている。このため、長期操業の間に、前記連通パイプが堆積した不純物により閉塞状態になり、溶湯の円滑な流れが阻害される可能性がある他、この不純物が溶湯に随伴して、前記定湯炉体に流入し、前記鋳造機に供給するための清浄な溶湯の確保ができないという問題がある。また、この配湯装置の場合、前記連通パイプ及び前記供給室での溶湯温度の低下は不可避であり、前記鋳造機に一定温度の溶湯を供給しようとするのであれば、前記定湯炉体での溶湯温度管理が難しくなるという問題がある。さらに、前記定湯炉体内の湯面上方には、空間が形成される必要があり、この空間が溶湯の酸化を招来するという問題がある。

本発明は、斯かる従来の問題をなくすことを課題としてなされたもので、溶湯の円滑な流れの確保、清浄な適温の溶湯の確保を可能とする他、小型化及び保守点検の容易化を可能とした溶湯定量供給用保持炉を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、第１発明は、溶湯補給口を有する溶湯保持室と出湯口を有する出湯室とが、前記溶湯保持室に連通する開閉可能な給湯口及び前記出湯室に連通する開閉可能な排湯口を底部に有する溶湯供給室を間にして並設され、前記溶湯保持室、出湯室のそれぞれに浸漬チューブヒータを配するとともに、前記溶湯供給室に室内を加減圧する加減圧用流路を接続するとともに、室内の溶湯の高位湯面及び低位湯面を検出するレベルセンサを設け、前記出湯口を上向きに開口させた構成とした。

第２発明は、第１発明の構成に加えて、前記溶湯供給室に浸漬チューブヒータを配した構成とした。

第１発明に係る溶湯定量供給用保持炉によれば、溶湯の円滑な流れの確保、清浄な溶湯の確保を可能とする他、小型化及び保守点検の容易化が可能になる等の効果を奏する。

また、第２発明に係る溶湯定量供給用保持炉によれば、第１発明による効果に加えて、溶湯供給室での溶湯温度の低下が回避されるという効果を奏する。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る溶湯定量供給用保持炉１を示し、この溶湯定量供給用保持炉１は、互いに並列配置された溶湯保持室１１と溶湯供給室１２と出湯室１３とを備えている。

溶湯保持室１１には、上部に開閉蓋２１により開閉される溶湯補給口２２が設けられ、ここから供給される溶湯Ｍの湯面レベルがレベルセンサ２３により検出され、溶湯温度は浸漬チューブヒータ２４により所望温度に保持可能となっている。

溶湯供給室１２は、溶湯保持室１１の底部に連通する給湯口２５と出湯室１３の底部に連通する排湯口２６とを底部に有し、給湯口２５は溶湯保持室１１の底面よりも上方に、排湯口２６は出湯室１３の底面よりも上方に位置している。そして、給湯口２５は昇降可能な第１遮断弁２７により開閉され、排湯口２６は昇降可能な第２遮断弁２８により開閉される。また、溶湯保持室１１から溶湯供給室１２に供給される溶湯Ｍの湯面レベルがレベルセンサ２９により検出され、溶湯温度は浸漬チューブヒータ３１により所望温度に保持可能となっている。さらに、図示しない加減圧装置に接続された加減圧用流路３２が溶湯供給室１２の上部に連通させて設けられており、溶湯供給室１２内の加圧或いは減圧が可能となっている。

出湯室１３は、溶湯保持室１１とは隔壁３３により隔てられており、溶湯供給室１２を介してのみ連通可能となっている。また、出湯室１３は排湯口２６の下方の底面から離れるにつれて高くなるように傾斜し、傾斜部内には、溶湯を所望温度に保つための浸漬チューブヒータ３４が設けられ、最高位置にある端部には上向きに開口した出湯口３５が形成されている。さらに、出湯口３５の上部には金型３６が固定され、金型３６内のキャビティ３７は出湯口３５に連通している。

次に、前記構成からなる溶湯定量供給用保持炉１の操業方法について説明する。
まず始めに、開閉蓋２１が回転させられて溶湯補給口２２が開かれ、この溶湯補給口２２から溶湯Ｍが供給され、給湯口２５、排湯口２６の開閉、溶湯供給室１２内の加減圧等が行われ、溶湯保持室１１内において溶湯Ｍが上限レベルＵに、溶湯供給室１２において溶湯Ｍが高位湯面レベルである吸引終了レベルＳに、そして出湯室１３において溶湯Ｍが定湯面レベルＣのそれぞれに保持された初期状態にされ、給湯口２５、排湯口２６及び溶湯補給口２２が閉じられる。

出湯口３５の上方に図示するように金型３６が固定された状態下で、第２遮断弁２８の上昇により排湯口２６が開状態にされるとともに、加減圧用流路３２からの加圧気体により溶湯供給室１２内が加圧される。この結果、溶湯供給室１２内の溶湯Ｍが排湯口２６から出湯室１３内に流入し、浸漬チューブヒータ３４の周囲の湯道を経て出湯口３５からキャビティ３７内に充填が開始される。

溶湯供給室１２内の湯面レベルが下降して、湯面が下位湯面レベルである加圧終了レベルＰに達したのをレベルセンサ２９により検知され、キャビティ３７内への溶湯の充填が完了する。さらに、溶湯の充填状態が所定時間維持された後、加減圧用流路３２からの加圧気体の供給が停止され、溶湯供給室１２内の圧力が大気圧まで下げられると第２遮断弁２８の下降により排湯口２６が閉じられる。そして、金型３６が開かれて鋳造品が取り出された後、再度金型３６が閉じられ、一体化される。

また、排湯口２６が閉じられると、第１遮断弁２７が上昇させられて給湯口２５が開かれ、溶湯供給室１２と溶湯保持室１１とが連通状態になるとともに、加減圧用流路３２からの真空排気が開始され、溶湯供給室１２内が減圧される。この結果、溶湯保持室１１から給湯口２５を介して溶湯供給室１２への溶湯の流入が始まる。

溶湯供給室１２内の湯面レベルが上昇して、湯面が吸引終了レベルＳに達したのをレベルセンサ２９により検知されると、第１遮断弁２７が下降させられて給湯口２５が閉じられるとともに、加減圧用流路３２からの真空排気も停止させられる。

これにより１ショットが完了し、以後、前記操作が繰り返される。一方、溶湯保持室１１内の湯面が下降して下限レベルＬに達したのをレベルセンサ２３により検知されると、図示しない手段により作業者に知らされ、湯面が上限レベルＵに達したのをレベルセンサ２３により検知されるまで溶湯補給口２２から溶湯が補給される。

このように、この溶湯定量供給用保持炉１では、溶湯供給室１２の給湯口２５が溶湯保持室１１の底面より高く形成され、溶湯保持室１１と出湯室１３とは隔壁３３により隔てられ、溶湯供給室１２の給湯口２５と排湯口２６とを介してのみ連通するようになっており、溶湯保持室１１の底部に堆積する不純物の出湯室１３内への流入が阻止され、不純物による流路閉塞もなく円滑な溶湯の流れが確保されるようになっている。

さらに、この溶湯定量供給用保持炉１では、出湯室１３を排湯口２６から出湯口３５に向けて上向きに傾斜させることにより、前記不純物のキャビティ３７内への流入阻止に万全を期し、キャビティ３７内の溶湯を常時清浄状態に維持して、その酸化を防止するようにしてある。また、溶湯保持室１１、溶湯供給室１２、出湯室１３のそれぞれは、壁１つ隔てて並設され、中間介在物なしで互いに連通可能に形成されているため、溶湯定量供給用保持炉１の小型化、保守点検の容易化が可能となっている。さらに、溶湯供給室１２内に浸漬チューブヒータ２４を配置することにより、溶湯供給室１２内での溶湯温度の精度の向上が可能となっている。

図２は、本発明の第２実施形態に係る溶湯定量供給用保持炉２を示し、この溶湯定量供給用保持炉２において図１に示す溶湯定量供給用保持炉１と互いに共通する部分については同一番号を付して説明を省略する。

溶湯定量供給用保持炉２では、出湯口３５の上方に金型３６に代えて上部給湯タイプの定量供給手段４１が設けられている。この定量供給手段４１内には出湯口３５に連通するくの字形に屈曲した溶湯流路４２を形成するノズルユニット４３を有し、このノズルユニット４３の先端部に図示しない鋳造機が接続される。また、定量供給手段４１にはレベルセンサ４４が設けられ、溶湯流路４２内において溶湯Ｍの定湯面レベルＣの検出が可能となっている。さらに、この溶湯定量供給用保持炉２については、溶湯供給室１２内の溶湯レベルが下降して湯面が加圧終了レベルＰに達したのをレベルセンサ２９により検知されると、第２遮断弁２８が下降させられて、排湯口２６が閉じられるとともに、加圧用流路３２からの加圧気体の供給も停止する点を除き、前述した操業方法が適用される。

図３は、本発明の第３実施形態に係る溶湯定量供給用保持炉３を示し、この溶湯定量供給用保持炉３において図１に示す溶湯定量供給用保持炉１と互いに共通する部分については同一番号を付して説明を省略する。

溶湯定量供給用保持炉３では、出湯口３５の上方に金型３６に代えて下部給湯タイプの定量供給手段５１が設けられている。この定量供給手段５１は図３に表れている円筒形のスリーブ５２の紙面奥方向において図示しない鋳造機に接続され、紙面手前方向においてスリーブ５２内を進退する図示しない射出プランジャを有する射出シリンダに接続されている。そして、出湯口３５からスリーブ５２内に溶湯が供給されると、前記射出シリンダが作動し、前記射出プランジャが前進し、スリーブ５２内の溶湯を前記鋳造機に向けて押し出すことにより鋳造のキャビティ内に溶湯の充填がなされ、その後、前記射出プランジャは元の位置まで後退する。また、この溶湯定量供給用保持炉３についても、溶湯供給室１２内の溶湯レベルが下降して湯面が加圧終了レベルＰに達したのをレベルセンサ２９により検知されると、第２遮断弁２８が下降させられて、排湯口２６が閉じられるとともに、加圧用流路３２からの加圧気体の供給も停止する点を除き、前述した操業方法が適用される。

前記溶湯定量供給用保持炉２及び３においても、溶湯定量供給用保持炉１の場合と同様に、溶湯保持室１１の底部に堆積する不純物の出湯室１３内への流入の阻止、円滑な溶湯の流れの確保、さらに前記不純物のキャビティ３７内への流入阻止によるキャビティ３７内の溶湯の清浄状態の維持、その酸化防止等が可能となっている。また、前記同様、炉全体の小型化、保守点検の容易化が可能となり、溶湯供給室１２内に浸漬チューブヒータ２４を配置することにより、溶湯供給室１２内での溶湯温度の精度の向上が可能となっている。

本発明に係る溶湯定量供給用保持炉は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金鋳物の製造に好適である。

本発明の第１実施形態に係る溶湯定量供給用保持炉の断面図である。本発明の第２実施形態に係る溶湯定量供給用保持炉の断面図である。本発明の第３実施形態に係る溶湯定量供給用保持炉の断面図である。

符号の説明

１〜３溶湯定量供給用保持炉
１１溶湯保持室
１２溶湯供給室
１３出湯室
２１開閉蓋
２２溶湯補給口
２３レベルセンサ
２４浸漬チューブヒータ
２５給湯口
２６排湯口
２７第１遮断弁
２８第２遮断弁
２９レベルセンサ
３１浸漬チューブヒータ
３２加減圧用流路
３３隔壁
３４浸漬チューブヒータ
３５出湯口
３６金型
３７キャビティ
４１定量供給手段
４２溶湯流路
４３ノズルユニット
４４レベルセンサ
５１定量供給手段
５２スリーブ
Ｍ溶湯
Ｕ上限レベル
Ｌ下限レベル
Ｓ吸引終了レベル
Ｐ加圧終了レベル
Ｃ定湯面レベル

Claims

溶湯補給口を有する溶湯保持室と出湯口を有する出湯室とが、前記溶湯保持室に連通する開閉可能な給湯口及び前記出湯室に連通する開閉可能な排湯口を底部に有する溶湯供給室を間にして並設され、前記溶湯保持室、出湯室のそれぞれに浸漬チューブヒータを配するとともに、前記溶湯供給室に室内を加減圧する加減圧用流路を接続するとともに、室内の溶湯の高位湯面及び低位湯面を検出するレベルセンサを設け、前記出湯口を上向きに開口させたことを特徴とする溶湯定量供給用保持炉。
前記溶湯供給室に浸漬チューブヒータを配したことを特徴とする請求項１に記載の溶湯定量供給用保持炉。