JP5419133B2

JP5419133B2 - 非鉄金属溶湯の配湯装置

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Publication number: JP5419133B2
Application number: JP2009032432A
Authority: JP
Inventors: 省三南; 良一小川; 芳男山本
Original assignee: Hirochiku Co Ltd
Current assignee: Hirochiku Co Ltd
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-02-16
Also published as: JP2010188353A

Description

本発明は、溶解炉で溶解されたアルミニウム合金や亜鉛合金等の非鉄金属の溶湯をダイカスト鋳造する前の溶湯保持炉へ自動で搬送する配湯装置に関するものである。

従来、アルミニウムや亜鉛やそれらの合金等である非鉄金属のダイカストを製造する工場は、親炉である溶解炉と複数のダイキャスト機に給湯するために近接して設置される溶湯保持炉とが組み合わさって構成される。この場合に、溶解炉で溶製した非鉄金属溶湯を前記溶湯保持炉へ搬送する手段として、地上を走行するラドル（取鍋）運搬車や天井走行クレーンによる取鍋搬送等が用いられてきた。

近年、大型の非鉄金属のダイキャスト工場が出現し、親炉の溶解炉から複数の溶湯保持炉へ溶湯を搬送する必要性が生じ、従来の搬送手段では、安全性、省力、設備費、用地の活用等で大きな問題があった。例えば、地上走行のラドル運搬車の場合には、走行通路の確保、整備、運転員の確保、走行時の揺れによる湯漏れ防止等が必要であり、また、天井走行クレーンによる取鍋搬送の場合は、天井空間を走行するので走行通路の確保は容易であるが、その為には建屋の軒高を高くし、クレーンと溶湯取鍋の走行荷重を考慮する必要性から、建設費を多く要し、溶湯の搬送に慣れた熟練の運転員を確保する必要があった。

これらの問題を解決するために、懸架レールから懸垂されて、無人走行出来る溶湯搬送装置が出現し、そして、溶湯搬送の安全性確保、搬送時の溶湯の品質維持、省力化が図られて来た。この先行技術として、溶湯搬送装置が開示されている（文献１）

特開平８−１７４１９６号公報、〔００１１〜００１４〕、〔図１〕、〔図２〕

この先行技術は、自走式の取鍋運搬車であって、保温用の取鍋蓋の開閉に関して優れた装置工夫が成されているが、取鍋の上下移動に電動ホイストが用いられて装置の全高が大であり、また、取鍋からの出湯を傾動して行うため、取鍋からの溶湯の排出位置が固定できなくて移動することにより出湯が精度よくできない等の問題があった。

本発明は、上記の問題点を解消するために為したものであって、その目的は、全高を低くした配湯設備でもって工場の全高を下げて建屋建設費や保全費の低下を図り、また、取鍋からの溶湯の出口位置が溶湯の排出に伴い変化せずに固定できるから注湯作業を容易にし、しかも、注湯速度の精度を上げることが可能な非鉄金属溶湯の配湯装置と、溶湯の授受に関連して溶解炉及び溶湯保持炉の装置の合理化を図り、また、これらの複数の装置を関連付けて溶解炉から溶湯保持炉への配湯運転を自動化する総合的システムを提供するものである。

本発明の請求項ｌに係る非鉄金属溶湯の配湯装置は、単数又は複数の溶解炉から溶湯を受け入れて複数の溶湯保持炉へ搬送する配湯装置であって、平行した２条の懸架レールから懸垂して自走する懸架走行装置と、該懸架レールに直交する方向の端面に出湯管を備えると共に該出湯管に平行して他端で相対する位置に受湯口を有して溶湯を保持できる取鍋と、該出湯管を軸心とする軸受部により該取鍋を回動可能に支持する支持フレームと、該出湯管を軸心にして取鍋を水平位置から上方へ傾動して出湯させる取鍋傾動装置と、該懸架走行装置と該支持フレームとの間に備えられ、かつ、取鍋を支持する支持フレームを上下に移動させるリフタ装置と、から構成されることを特徴とする。

本発明によれば、取鍋からの溶湯の排出が、従来の取鍋のように出口部に溶湯の流れを絞って集中する必要がなく、出湯管の延長するラインに溶湯があると排出できるので取鍋を三次曲線のような複雑な形状にする必要がなく、断面多角形の箱体形状で良いから、取鍋本体の製作と耐火物施行が容易である。また、取鍋を傾動して出湯する際に、出湯管出口の位置が出湯中に移動せず固定されるているので、後工程への溶湯の移送などの取扱いが極めて容易となる。しかも、出湯速度の調整も傾動操作で、きめ細かく行うことができる。また、出湯に際して、取鍋の蓋を取り去ったり、ずらす必要が無いので、溶湯の温度低下や酸化を防止することができる。また、前述したように、取鍋形状が単純形体であるから、取鍋を回動する傾動角度により出湯速度のきめ細かな調整ができ、また、溶湯残存量も精度よく推定することもできる。

本発明の配湯装置は、懸架走行装置から支持フレーム、取鍋までの機構の機械的連結および取鍋の高さ位置をリフタ装置を介して行うから、吊りワイヤを介する場合に比べ、関節のようにリジッドに結合しているので、懸架レ−ルを原点としての取鍋の出湯口や受湯口の位置精度が高い。

また、請求項２に係る非鉄金属溶湯の配湯装置は、請求項１記載の非鉄金属溶湯の配湯装置において、前記リフタ装置が、２個の電動スクリュウジャッキを前記懸架走行装置と前記支持フレームとの間に狭持して備え、かつＸ状に交差して配設した構成であることを特徴とする。

この構成により、リフタ装置がパンタグラフのように閉じたときに全高を低く抑えることができるから、配湯装置の全高を低くすることが可能である。これにより、建屋から繋がる懸架レールの位置高さも低くなり、建屋の全高を低くすることに繋がり、建屋の建設コストの低減に結びつく。また、従来の取鍋運搬車を用いていた高さの低い工場建屋でも、本配湯装置を適用した改造が可能となる。また、電動スクリュウジャッキは、他の流体圧ジャッキに比べ、制御を含め電気配線だけで済むコンパクトな装置であり、保全も簡易である。

また、請求項３に係る非鉄金属溶湯の配湯装置は、請求項１又は２に記載の非鉄金属溶湯の配湯装置において、前記取鍋の溶湯容量が８０〜１０００ｋｇであることを特徴とする。

前述したような構成の配湯装置であるから、従来の自走式配湯装置と比べて、取鍋の容量を大きくすることが可能となり、８０〜１０００ｋｇとなし得、例えば、Ａｌで従来の８０ｋｇのものを３２０ｋｇへ、Ｚｎで従来の２５０ｋｇのものを１０００ｋｇへと大型化することが可能となる。

本発明の請求項４に係る溶解炉の出湯装置は、請求項１から３のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の配湯装置において、前記受湯口に溶湯を供給する溶解炉の出湯装置であって、下部に溶解炉の溶湯保持室と接続するタップ栓を設けた連通管を備えると共に、下部から上向き傾斜の出湯管を備えた出湯室と、該出湯室上部に連結される加圧管に１０００ｍｍＡｑレベルの低圧の可変圧送風機から圧力調節された空気を導入する加圧調節装置とから構成されることを特徴とする。また、請求項５に係る溶解炉の出湯装置は、請求項４に記載の溶解炉の出湯装置において、前記加圧調節装置が、前記出湯室の溶湯レベルの測定値と前記上向き傾斜の出湯管の頂部に設けた出湯レベルセンサによる溶湯流レベルの測定値とから前記可変圧送風機の吐出圧力を設定・調節して出湯総量及び出湯速度を制御することを特徴とする。

本発明の配湯装置は、前述したように取鍋の出湯口や受湯口が懸架レールを原点としての位置決めが容易であるから、溶解炉からの出湯口と配湯装置の受湯口を正確に、特に自動走行においても合わすことが十分可能である。

請求項４，５記載の構成によれば、出湯室の溶湯は溶解炉で保持された溶湯レベルにタップ栓の開閉により重力で供給され、出湯室から配湯装置へ供給する溶湯も出湯室の溶湯の表面面積を大きくすることにより、低圧（例えば、１０００ｍｍＡｑ）の送風圧力で加圧して給湯でき、しかも出湯室の給湯レベルにより送風圧力を設定して適切な出湯量で給湯することができる。また、給湯状態を把握する出湯レベルセンサを作動しやすい上向き傾斜管を採用しているので、垂直管に比べ、溶湯レベルの動きが敏感に検出できる。前述した構成及び作用により、出湯室の溶湯レベルに基いて、配湯装置への給湯を自動的に行うことができる。

本発明の請求項６に係る溶湯保持炉の脱ガス装置は、請求項１から３のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の配湯装置において、前記出湯管から溶湯を供給する溶湯保持炉の脱ガス装置であって、上部受湯樋を備え、下部に溶湯保持炉と連通する連通孔を備えると共に、溶湯中に浸漬し、かつ、回転翼部から不活性ガスを吐出する回転翼を備えたことを特徴とする。また、請求項７に係る溶湯保持炉の脱ガス装置は、請求項６記載の溶湯保持炉の脱ガス装置において、前記不活性ガスが、溶湯が導入されない期間は低容量で吐出し、また、前記受湯樋から溶湯が導入されると高容量で吐出することに加え、前記配湯装置の取鍋の傾動量から溶湯流入量を算出して不活性ガス吹込み量を自動的に設定して吐出させることを特徴とする。また、請求項８に係る溶湯保持炉の脱ガス装置は、請求項６記載の溶湯保持炉の脱ガス装置において、前記回転翼が、溶湯が導入されない期間は低回転で回転し、また、前記受湯樋から溶湯が導入されると高回転で回転することに加え、前記配湯装置の取鍋の傾動量から溶湯流入量を算出して回転翼回転速度を自動的に設定して回転を調節することを特徴とする。

本発明の脱ガス装置は、Ａｌ系の溶湯中に含まれるＨ_２が溶湯を撹拌しつつ、不活性ガス、例えばＮ_２，Ａｒをバブリングすることによるバブルに随伴して除去され、ダイキャスト製品の品質を良好にするためのものである。本脱ガス装置は溶湯保持炉の前に設置されており、そして、前工程である本配湯装置が前述したように取鍋の出湯口が懸架レールを原点とする位置決めが容易であるから、脱ガス装置の受湯口と配湯装置からの出湯口を正確に、特に自動走行において合わすことが十分可能である。また、本脱ガス装置は、配湯装置からの給湯量に対応した不活性ガス吹込み量及び回転翼回転速度でもって溶湯脱ガス処理を効率よく行うことができる。すなわち、配湯装置の取鍋の傾動量から出湯量を算出して、不活性ガス吹込み量及び回転翼回転速度を自動的に設定して効率よく脱ガス処理をする。

本発明に係る請求項９記載の全自動溶湯搬送処理システムは、請求項１から８までに係る前記配湯装置、前記溶解炉の出湯装置及び前記溶湯保持炉の脱ガス装置で構成される非鉄金属の溶湯搬送処理において、出湯する溶解炉の指定、受湯する溶湯保持炉の指定及び配湯量の設定に基いて、溶解炉の出湯から溶湯保持炉の受湯と脱ガス処理までに実行される、溶解炉から配湯装置へ出湯を出湯室の溶湯レベルと出湯レベルセンサの溶湯流レベルとから出湯室の加圧を制御する出湯量制御、また、配湯装置の配湯元溶解炉から配湯先溶湯保持炉への走行制御、また、配湯元溶解炉から配湯装置への出湯の開始・終了と出湯量とを配湯装置の位置情報、配湯量情報と受湯満了情報に基いて決める配湯装置の受湯・出湯制御、また、配湯先溶湯保持炉の受湯と脱ガス作業の開始時期を配湯装置の位置情報、配湯量情報と受湯満了情報に基いて制御すると共に、脱ガス装置の脱ガス作業の回転翼回転速度と不活性ガス量とを配湯装置の取鍋の傾動量情報に基いて制御することを、総合的にコンピュータにより行うことを特徴とする。

請求項１から８までに係る前記配湯装置、前記溶解炉の出湯装置及び前記溶湯保持炉の脱ガス装置で構成される溶湯の搬送及び処理において、単数又は複数の溶解炉と複数の溶湯保持炉とで構成される製造工程を本発明の１台の配湯装置が自動走行・自動操作で介在して溶湯の搬送及び処理を総合的にコンピュータにより行うものである。請求項９記載の構成により、非鉄金属の溶湯搬送処理が、ほとんど無人で実行でき、しかも、人を介さない搬送・処理作業だから安全に正確に行えるので、省力化、省エネルギおよび製品の品質保証に貢献することができる。

本発明に係る請求項１から３までの非鉄金属の配湯装置によれば、また、取鍋からの溶湯の出口位置が溶湯の排出に伴い変化せずに固定できるから注湯作業を容易にし、しかも、取鍋の形状が単純な断面多角形の箱体であるから、容量の拡大もし易く、また、傾動による給湯速度の精度を上げることができ、関連する前後の搬送及び処理工程との連繋が効率よく行え、作業の自動化が適用できる。また、取鍋の蓋の開閉を殆ど必要としないので、溶湯の温度低下や溶湯の酸化を防止し、溶湯の品質維持ができる。また、リフタ装置を採用したので、配湯設備の全高を低くくでき、工場の全高を下げて建屋建設費や保全費の低下に貢献する。また、既存の工場へ省力化や省エネルギの観点から、本配湯装置への改造設置も容易である。

また、本発明に係る請求項４，５の溶解炉の出湯装置によれば、後工程の配湯装置との連繋により、出湯室からの溶湯の供給を自動的なシーケンス制御で行え、かつ、供給量の制御を確実に行うことができる。また、省エネルギに繋がる低圧の可変圧送風機の採用が可能となった。また、本発明に係る請求項６から８の溶湯保持炉の脱ガス装置によれば、前工程の配湯装置との連繋により、取鍋からの出湯速度に見合った溶湯の脱ガス処理が自動的なシーケンス制御で行え、かつ、不活性ガスの供給量制御及び回転翼の回転速度制御が確実に自動的に行うことができる。これらにより作業の無人化、溶湯の品質維持が可能である。また、本発明に係る請求項９の全自動溶湯搬送処理システムによれば、配湯装置を中心にして、複数の装置を関連付けて、溶解炉から溶湯保持炉への溶湯の搬送・処理作業を自動化し、無人化、省エネルギ、溶湯に品質維持に繋げることができる。

図１は、本発明を実施するための形態に係る非鉄金属溶湯の配湯装置が適用される溶解・鋳造工場であって、（ａ）はレイアウト図、（ｂ）は配湯装置と溶解炉出湯装置との取合いを示す側面図、（ｃ）は配湯装置と溶湯保持炉との取合いを示す側面図である。図２は、本発明を実施するための形態に係る非鉄金属溶湯の配湯装置であって、（ａ）は全体正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視の全体断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ矢視における取鍋の断面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ矢視における取鍋の断面図である。図３は、本発明を実施するための形態に係る溶解炉出湯装置であって模式的縦断面図である。図４は、本発明を実施するための形態に係る溶湯保持炉の脱ガス装置であって、（ａ）は溶湯保持炉の模式的平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視の断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視の断面図である

以下、本発明の実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明を実施するための形態に係る非鉄金属溶湯の配湯装置が適用される溶解・鋳造工場であって、（ａ）はレイアウト図、（ｂ）は配湯装置と溶解炉出湯装置との取合いを示す側面図、（ｃ）は配湯装置と溶湯保持炉との取合いを示す側面図である。図２は、本発明を実施するための形態に係る非鉄金属溶湯の配湯装置であって、（ａ）は全体正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視の全体断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ矢視における取鍋の断面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ矢視における取鍋の断面図である。図３は、本発明を実施するための形態に係る溶解炉出湯装置であって模式的縦断面図である。図４は、本発明を実施するための形態に係る溶湯保持炉の脱ガス装置であって、（ａ）は溶湯保持炉の模式的平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視の断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視の断面図である。

図ｌ（ａ）に、非鉄金属溶湯の配湯装置１が適用されるダイキャストの溶解・鋳造工場１００のレイアウトの一例であって、２基の溶解炉２０と６基の溶湯保持炉４０は、１台の配湯装置１が走行するU型レイアウトの懸架レール５を中に両側に配置されている。また、溶湯保持炉４０に、本例では４基のダイキャスト機１０１が付随している。配湯装置１は、懸架レール５下に懸垂されて走行することにより、２基の溶解炉２０から６基の溶湯保持炉４０へ溶湯を搬送する。本レイアウトは、図１（ａ）に限定されることなく、I型やL型に配設された懸架レール５に沿って配置することが可能であって、工場の立地条件、原材料や製品の物流を勘案して、適宜選択することができる。

図１（ｂ）は、配湯装置１の取鍋２の受湯口２ｂが溶解炉２０に付随する出湯装置２１の出湯口２２ｄとの取合いを示す側面図であって、取鍋２はリフタ装置７が拡張して下方に降りて、出湯装置２１の出湯口２２ｄからの溶湯５０を取鍋２の受湯口２ｂにて受湯する状態を示している。図１（ｃ）は、配湯装置１の取鍋２の出湯管２ａが溶湯保持炉４０の脱ガス装置４１の受湯樋４１ａとの取合いを示す側面図であって、取鍋２はリフタ装置７が収縮して上昇して出湯管２ａから溶湯５０を排出して、脱ガス装置４１の受湯樋４１ａにて受湯する状態を示している。

図２に基づいて、非鉄金属溶湯の配湯装置１について説明すると、配湯装置１は、平行した２条の懸架レール５から懸垂して自走する懸架走行装置４と、懸架レール５に直交する方向の端面に出湯管２ａを備えると共に出湯管２ａに相対する位置に受湯口２ｂを有して溶湯５０を保持する取鍋２と、出湯管２ａを軸心とする傾動軸受３ａにより取鍋２を回動可能に支持する支持フレーム６と、出湯管２ａを軸心にして取鍋２を水平位置から上方へ傾動して溶湯５０を出湯させる取鍋傾動装置３と、懸架走行装置４と支持フレーム６との間に備えられ、かつ、取鍋２を支持する支持フレーム６を上下に移動させるリフタ装置５と、から主に構成されている。

取鍋２は、図２ｃに示すように、断面が５角形であり、側壁が垂直の函体形状であって、耐火物２ｆにより全面内張りされている。また、耐火物内張りの出湯管２ａが取鍋２上方の一端に側壁より外方へ突出して設けられる。図２ｂには、この出湯管２ａと、溶湯保持炉４０の脱ガス装置４１の受湯樋４１ａとの位置関係も示している。また、耐火物２ｆ内張りの受湯口２ｂが、図２ａ、ｄに示すように、取鍋２上方の他端で、出湯管２ａと平行して樋形状に設けられ、その底面は取鍋側に下り勾配で、取鍋２が傾動しても溶湯５０が溢れないようになっている。また、図２ｄには、溶解炉２０の出湯装置２１の出湯口２２ｄと、受湯口２ｂとの位置関係も示している。また、取鍋２の上部には、内側に加熱ヒータ２ｄを設け、且つ、昇降式のレベル計２ｅを設けた耐火物２ｆ内張りの蓋２ｃを設けており、外気と遮断して溶湯５０の温度降下及び酸化を防止する。本例の取鍋２の大きさは、縦７００〜７５０ｍｍ、横幅７５０ｍｍ、深さ４６０ｍｍ（溶湯深さ２５０ｍｍ）で、容量はＡｌで約３００ｋｇである。

また、取鍋２は、出湯管２ａを軸心として回動可能に設けられた傾動軸受３ａと、反対側の側壁に設けられた傾動軸受３ａとにより支持フレーム６の下端に軸承される。そして取鍋２０は、取鍋傾動装置３で駆動される２連の傾動チェーン３ｂが取鍋２の下端にある締結部３ｃで取鍋２に締結されており、傾動チェーン３ｂの引き込み又は引き出しにより傾動軸受３ａを軸心に回転して傾動される。図２ａには、取鍋２が水平状態にある状態を実線で、最大傾動位置にある状態を点線で示している。

前述のように、本発明に係る取鍋２の傾動操作によれば、取鍋２からの溶湯５０の排出が、従来の取鍋のように出口部に溶湯の流れを絞って集中して行う必要がなく、出湯管２ａの延長するライン上に溶湯５０が来ると排出できるので、従来の取鍋のように三次曲線のような複雑な形状にする必要がなく、断面多角形の函体形状で良いから、取鍋２本体の製作と耐火物２ｆ施行が容易である。また、取鍋２を傾動して出湯する際に、出湯管２ａ出口の位置が出湯中に移動せず固定できるので、後工程への溶湯５０の移送が極めて容易となる。しかも、出湯速度の調整も傾動チェーン３ｂによる傾動操作で、きめ細かく行うこともできる。また、前述したように、取鍋２の形状が単純形体であるから、取鍋２を回動する傾動角度により出湯速度のきめ細かな調整ができ、また、溶湯残存量も精度よく推定することもできる。

懸架走行装置４は、平行した２条の懸架レール５に嵌り合って走行する４組の懸架走行輪４ａと懸架走行輪４ａを軸承する２組の走行軸受４ｂ戸から構成されている。そして中２組の懸架走行輪４ａは走行調整装置４ｃに載置され、懸架レール５の曲線部を円滑に走行できるように自動調心性を有し、かつ、走行のための駆動輪としても働く。

リフタ装置７は、懸架走行装置４と支持フレーム６の横梁との間に備えられ、取鍋２を支持する支持フレーム６を上下に移動させることを目的とし、２個の電動スクリュウジャッキ７ａをＸ状に配設している。電動スクリュウジャッキ７ａを伸長し、又は短縮することにより、リフタ装置７の全高さを変化させ、その結果支持フレーム６を上下に移動させる。この作用により、取鍋２の出湯管２ａと受湯口２ｂの高さ位置、すなわち、懸架レール５を基準とした距離を自由に調整することが可能になり、取鍋２と関連する設備との取合いを円滑に調整できる。また、電動スクリュウジャッキ７ａは、他の流体圧ジャッキに比べ、制御を含め電気配線だけで済むコンパクトな装置であり、保全も簡易である。

この構成により、リフタ装置５の全高を、ホイスト式の吊りワイヤを採用した場合に比べ、低く抑えることができる（例えば、本例では２５０ｍｍ高さ）から、配湯装置１の全高を低くすることが可能である。これにより、建屋から繋がる懸架レール５の位置高さも低くなり、建屋１００の全高を低くすることに繋がり、建屋１００の建設コストの低減に結びつく。また、従来の取鍋運搬車を用いていた高さの低い工場建屋でも、本配湯装置を適用した改造が可能となる。

溶解炉２０の出湯装置２１は、前述の配湯装置１の受湯口２ｂに溶湯５０を供給する装置であって、下部に溶解炉２０のバーナ２０ａで加熱されている溶湯保持室２４と接続し、中途に駆動装置２３ａ付タップ栓２３を設けた連通管２４ａを備えると共に、下部から上向き傾斜の出湯管２２ｃを備えた出湯室２２と、出湯室２２上部に連結される加圧管２２ａに低圧の可変圧送風機２２ｂから圧力調節された空気を導入する加圧調節装置（図示しない）とから構成されている。また、前記加圧調節装置は、出湯室２２の溶湯レベル計２０ｂと、上向き傾斜の出湯管２２ｃの頂部に設けた出湯レベル計２２ｆによる溶湯流レベルの測定値から可変圧送風機２２ｂの吐出圧力を設定・調節して、出湯室２２からの出湯総量及び出湯速度を制御する。また、溶解炉２０からの出湯口２２ｄと配湯装置１の受湯口２ｂとの取合いは、前述したように取鍋２の受湯口２ｂが懸架レール５を原点としての位置決めが容易で正確であるから、自動走行においても十分合わすことが可能である。また、出湯室２１の溶湯５０は、温度計２２ｈで測温され、浸漬ヒータ２２ｇにより所定温度に保持される。

出湯室２２の溶湯５０は、溶解炉２０で保持された溶湯５０がタップ栓２３の開閉により重力で供給され、出湯室２２から配湯装置１へ供給する溶湯５０も出湯室２２の溶湯部の表面面積を大きくすることにより、低圧（例えば、１０００ｍｍＡｑ）の送風圧力で加圧管２２ａから加圧して給湯することができ、しかも出湯室２２の給湯レベルにより送風圧力を設定して適切な出湯量で給湯することができる。また、給湯状態を把握する出湯レベル計２２ｆが作動しやすいように上向き傾斜の出湯管２２ｃを採用しているので、垂直管に比べ、溶湯レベルの動きが敏感に検出できる。

溶湯保持炉４０の脱ガス装置４１は、配湯装置１の出湯管２ａから溶湯５０を溶湯保持炉４０へ脱ガスして供給する装置であって、上部に受湯樋４１ａを備え、下部に溶湯保持炉４０と連通する連通孔４１ｄを備えると共に、溶湯５０中に浸漬し、かつ、不活性ガス管４１ｃから回転翼４１ｂを経由して溶湯５０中に不活性ガスを吐出する回転翼４１ｂを備えている。また、脱ガス装置４１は、前記不活性ガスが、溶湯５０が配湯装置１から導入されない期間は低容量で吐出し、また、受湯樋４１ａから溶湯５０が導入されると高容量で吐出することに加えて、配湯装置１の取鍋２の傾動量に見合った溶湯流入量に対して不活性ガス量を調節して吐出させることを可能にする制御装置（図示しない）を有する。また、脱ガス装置４１は、回転翼４１ｂが、溶湯５０が導入されない期間は低回転で回転し、また、受湯樋４１ａから溶湯５０が導入されると高回転で回転することに加えて、配湯装置１の取鍋２の傾動量に見合った溶湯流入量に対して回転を調節することを可能にする制御装置（図示しない）を有する。

本発明の脱ガス装置４１は、Ａｌ系の溶湯５０中に含まれるＨ_２が溶湯５０を撹拌しつつ、不活性ガス、例えばＮ_２，Ａｒをバブリングすることによるバブルに随伴して除去され、ダイキャスト製品の品質を良好にするために適用される。脱ガス装置４１は、溶湯保持炉４０の前に設置されており、そして、前工程である配湯装置１が前述したように取鍋２の出湯管２ａ出口が懸架レール５を原点とする位置決めが正確であるから、脱ガス装置４１の受湯樋４１ａと配湯装置１からの出湯管２ａを正確に、自動走行において十分合わすことが可能である。また、脱ガス装置４１は、配湯装置１からの給湯量に対応した不活性ガス吹込み量及び回転翼４１ｂの回転速度でもって溶湯脱ガス処理を効率よく行うことができる。すなわち、配湯装置１の取鍋２の傾動量から出湯量を算出して、不活性ガス吹込み量及び回転翼４１ｂの回転速度を自動的に設定して効率よく脱ガス処理ができるし、これら一連の操作を自動で実行することも可能である。

本発明に係わる全自動溶湯搬送処理システムは、配湯装置１、溶解炉２０の出湯装置２１及び溶湯保持炉４０の脱ガス装置４１で構成される溶湯５０の搬送及び処理において、単数又は複数の溶解炉２０と複数の溶湯保持炉４０とで構成される溶解・鋳造工場１００を本発明に係る配湯装置１が自動走行・自動操作で介在して溶湯５０の搬送及び処理を総合的にコンピュータにより行うものである。すなわち、本システムにより、単数又は複数の溶解炉２０の溶湯プールから溶湯５０を複数の溶湯保持炉４０の溶湯プールへ脱ガス処理を伴って移送するものである。よって、本システムの構成は、配湯装置１の配湯作業と、溶解炉２０の出湯作業と、溶解保持炉４０の受湯に伴う脱ガス処理作業の３作業の自動化システムであって、かつ、相互に連携した自動化システムである。これら３作業の自動化のフロシートを表１，２，３に示す。

表１は、配湯装置１の配湯作業のフロシートを示しており、シーケンス制御とＯＮ，ＯＦＦ制御が主である。これらの制御は、配湯装置１に搭載された機側コンピュータで行うのが望ましい。また、シーケンスの途中での受湯準備完了指令と満了信号送信は、前工程である溶解炉２０の出湯装置２１の制御を司る機側コンピュータに送信され、出湯作業シーケンス制御とリンクする。また、満了信号送信は、後工程である溶解保持炉４０の脱ガス装置４１の制御を司る機側コンピュータに送信され、脱ガス作業シーケンス制御とリンクする。

表２は、溶解炉２０の出湯作業のフロシートを示しており、シーケンス制御とＯＮ，ＯＦＦ制御が主である。これらの制御は、溶解炉２０の機側コンピュータで行うのが望ましい。また、配湯装置１からの受湯準備完了指令と満了信号送信は、出湯作業シーケンス制御において、タイミングのトリガーとなる。

表３は、溶湯保持炉４０の脱ガス作業のフロシートを示しており、シーケンス制御が主である。この制御は、溶湯保持炉４０の機側コンピュータで行うのが望ましい。また、配湯装置１からの満了信号送信は、脱ガス作業シーケンス制御において、タイミングのトリガーとなる。

前述の全自動溶湯搬送処理システムは、配湯装置１、溶解炉２０の出湯装置２１及び溶湯保持炉４０の脱ガス装置４１で構成される溶湯５０の搬送及び処理を配湯装置１が走行・操作を絡めて溶湯５０の搬送及び処理を各機側コンピュータにより行うものであって、単数又は複数の溶解炉２０と複数の溶湯保持炉４０との間で、どの溶解炉と溶湯保持炉の機番を指定するのは、工場の工程管理の親コンピュータで司るのが望ましい。また、前述の一連のコンピュタ制御を工場の工程管理の親コンピュータで司るのも勿論可能である。

アルミニウム合金又は亜鉛合金等の非鉄金属の溶解・鋳造工場で、複数の溶解炉から複数の溶湯保持炉への溶湯の搬送及び処理において自動化運転が可能となり、ダイカスト分野や輸送物流分野に利用できる。

１．配湯装置２：取鍋２ａ：出湯管２ｂ：受湯口
２ｃ：蓋２ｄ：加熱ヒータ２ｅ：レベル計２ｆ：耐火物
３：取鍋傾動装置３ａ：傾動軸受３ｂ：傾動チェーン３ｃ：締結部
３ｄ：傾動軸心
４：懸架走行装置４ａ：懸架走行輪４ｂ：走行軸受４ｃ：走行調整装置
５：懸架レール６：支持フレーム
７：リフタ装置７ａ：電動スクリュジャッキ
２０：溶解炉２０ａ：バーナ２０ｂ：レベル計２１；出湯装置
２２：出湯室２２ａ：加圧管２２ｂ：送風機２２ｃ：出湯管
２２ｄ：出湯口２２ｆ：出湯レベル計
２２ｇ：浸漬ヒータ２２ｈ：温度計
２３：タップ栓２３ａ：駆動装置
２４：溶湯保持室２４ａ：連通管２５：耐火物
４０：溶湯保持炉４０ａ：保持室４１：脱ガス装置
４１ａ：受湯樋４１ｂ：回転翼４１ｃ：不活性ガス管
４１ｄ：連通孔４２：湯汲出し口４３：浸漬ヒータ４４：耐火物
５０：溶湯
１００：溶解・鋳造工場１０１：ダイキャスト機

Claims

単数又は複数の溶解炉から溶湯を受け入れて複数の溶湯保持炉へ搬送する配湯装置であって、平行した２条の懸架レールから懸垂して走行する懸架走行装置と、該懸架レールに直交する方向の端面に出湯管を備えると共に該出湯管に平行して他端で相対する位置に受湯口を有する取鍋と、該出湯管を軸心とする軸受部により該取鍋を回動可能に支持する支持フレームと、該出湯管を軸心にして取鍋を水平位置から上方へ傾動させる取鍋傾動装置と、該懸架走行装置と該支持フレームとに結合され、かつ、取鍋を支持する支持フレームを上下に移動させるリフタ装置と、から構成される非鉄金属溶湯の配湯装置。
前記リフタ装置が、２個の電動スクリュウジャッキを前記懸架走行装置と前記支持フレームとの間に狭持して備え、かつＸ状に交差して配設した構成であることを特徴とする請求項１記載の非鉄金属溶湯の配湯装置。
前記取鍋の溶湯容量が８０〜１０００ｋｇであることを特徴とする請求項１又は２記載の非鉄金属溶湯の配湯装置。
請求項１から３のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の配湯装置において、前記受湯口に溶湯を供給する溶解炉の出湯装置であって、下部に溶解炉の溶湯保持室と接続するタップ栓を設けた連通管を備えると共に、下部から上向き傾斜の出湯管を備えた出湯室と、該出湯室上部に連結される加圧管に１０００ｍｍＡｑレベルの低圧の可変圧送風機から圧力調節された空気を導入する加圧調節装置とから構成されることを特徴とする溶解炉の出湯装置。
前記加圧調節装置が、前記出湯室の溶湯レベルの測定値と前記上向き傾斜の出湯管の頂部に設けた出湯レベルセンサによる溶湯流レベルの測定値とから前記可変圧送風機の吐出圧力を設定・調節して出湯総量及び出湯速度を制御することを特徴とする請求項４記載の溶解炉の出湯装置。
請求項１から３のいずれかに記載の非鉄金属溶湯の配湯装置において、前記出湯管から溶湯を供給する溶湯保持炉の脱ガス装置であって、上部受湯樋を備え、下部に溶湯保持炉と連通する連通孔を備えると共に、溶湯中に浸漬し、かつ、回転翼部から不活性ガスを吐出する回転翼を備えたことを特徴とする溶湯保持炉の脱ガス装置。
前記不活性ガスが、溶湯が導入されない期間は低容量で吐出し、また、前記受湯樋から溶湯が導入されると高容量で吐出することに加え、前記配湯装置の取鍋の傾動量から溶湯流入量を算出して、不活性ガス吹込み量を自動的に設定して吐出させることを特徴とする請求項６記載の溶湯保持炉の脱ガス装置。
前記回転翼が、溶湯が導入されない期間は低回転で回転し、また、前記受湯樋から溶湯が導入されると高回転で回転することに加え、前記配湯装置の取鍋の傾動量から溶湯流入量を算出して、回転翼回転速度を自動的に設定して回転を調節することを特徴とする請求項６記載の溶湯保持炉の脱ガス装置。
請求項１から８までに係る前記配湯装置、前記溶解炉の出湯装置及び前記溶湯保持炉の脱ガス装置で構成される非鉄金属の溶湯搬送処理において、出湯する溶解炉の指定、受湯する溶湯保持炉の指定及び配湯量の設定に基いて、溶解炉の出湯から溶湯保持炉の受湯と脱ガス処理までに実行される、溶解炉から配湯装置へ出湯を出湯室の溶湯レベルと出湯レベルセンサの溶湯流レベルとから出湯室の加圧を制御する出湯量制御、また、配湯装置の配湯元溶解炉から配湯先溶湯保持炉への走行制御、また、配湯元溶解炉から配湯装置への出湯の開始・終了と出湯量とを配湯装置の位置情報、配湯量情報と受湯満了情報に基いて決める配湯装置の受湯・出湯制御、また、配湯先溶湯保持炉の受湯と脱ガス作業の開始時期を配湯装置の位置情報、配湯量情報と受湯満了情報に基いて制御すると共に、脱ガス装置の脱ガス作業の回転翼回転速度と不活性ガス量とを配湯装置の取鍋の傾動量情報に基いて制御することを、総合的にコンピュータにより行うことを特徴とする全自動溶湯搬送処理システム。