JP6360011B2 - 溶湯保持炉の溶湯処理システム及び溶湯処理方法 - Google Patents
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Description
酸化物や介在物や空気成分が溶湯に混入すると、製品の表面にあらわれて外観不良になるとともに製品に亀裂や破壊を生じさせるおそれがある。
また、ガスに加えて溶湯処理用フラックスを投入して溶かし化学反応させることにより溶湯中の介在物を滓化させることも知られている。
そのため、経時的には不純物の影響で製品が劣化するといった恐れは依然としてあった。
昇降自在かつ回転自在の回転軸(41)と、その回転軸(41)の先端に取付けられ、前記溶湯処理室(23)内で前記2つの流路(33,34)間に配置される旋回体(42)からなる撹拌装置(40)と、
前記撹拌装置(40)の回転軸(41)を、前記旋回体(42)の高さが少なくとも前記溶湯処理室(23)低部で前記2つの流路(33,34)の上面位置よりも低い第一基準位置(101)の高さから、その第一基準位置(101)よりも高くかつ前記2つの流路(33,34)の上面位置よりも高い第二基準位置(102)の高さになるまで昇降させることができる昇降駆動装置(50)と、
前記撹拌装置(40)の回転軸(41)を回転させる回転駆動装置(60)と
前記撹拌装置(40)の旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から不活性ガスを噴出させるガス噴射装置(70)と、
操業時には、前記昇降駆動装置(50)を介して前記旋回体(42)の高さを前記第二基準位置(102)にした状態で前記回転駆動装置(60)及び前記ガス噴射装置(70)を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記昇降駆動装置(50)を介して前記旋回体(42)の高さを前記第一基準位置(101)にした状態で前記回転駆動装置(60)及び前記ガス噴射装置(70)を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させる制御装置(80)を、備え、
その上、前記撹拌装置(40)の旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するフラックス供給装置(90)をさらに備えることを特徴とする。
昇降自在かつ回転自在の回転軸(41)と、その回転軸(41)の先端に取付けられ、前記溶湯処理室(23)内で前記2つの流路(33,34)間に配置される旋回体(42)からなる撹拌装置(40)と、
前記撹拌装置(40)の回転軸(41)を、前記旋回体(42)の高さが少なくとも前記溶湯処理室(23)低部で前記2つの流路(33,34)の上面位置よりも低い第一基準位置(101)の高さから、その第一基準位置(101)よりも高くかつ前記2つの流路(33,34)のうち一方の流路(33)の上面位置よりも高い第二基準位置(102)の高さになるまで昇降させることができる昇降駆動装置(50)と、
前記2つの流路(33,34)のうち他方の流路(34)と前記旋回体(42)の間でかつ前記他方の流路(34)より高い位置まで立設された仕切り壁(100)と、
前記撹拌装置(40)の回転軸(41)を回転させる回転駆動装置(60)と
前記撹拌装置(40)の旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から不活性ガスを噴出させるガス噴射装置(70)と、
操業時には、前記昇降駆動装置(50)を介して前記旋回体(42)の高さを前記第二基準位置(102)にした状態で前記回転駆動装置(60)及び前記ガス噴射装置(70)を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記昇降駆動装置(50)を介して前記旋回体(42)の高さを前記第一基準位置(101)にした状態で前記回転駆動装置(60)及び前記ガス噴射装置(70)を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させる制御装置(80)を、備え、
その上、前記撹拌装置(40)の旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するフラックス供給装置(90)をさらに備えることを特徴とする。
前記溶湯処理室(23)内で前記2つの流路(33,34)間に、回転軸(41)の先端に旋回体(42)が取付けられてなる撹拌装置(40)の前記旋回体(42)を配置するとともに前記旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から不活性ガスを噴出させるようにして、
操業時には、前記旋回体(42)の高さを前記2つの流路(33,34)の両方の上面位置よりも高い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記旋回体(42)の高さを前記2つの流路(33,34)の上面位置と同等の位置あるいはそれら2つの流路(33,34)の上面位置よりも低い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させるようにし、
その上、前記撹拌装置(40)の旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するようにしたことを特徴とする。
前記溶湯処理室(23)内で前記2つの流路(33,34)間に、回転軸(41)の先端に旋回体(42)が取付けられてなる撹拌装置(40)の前記旋回体(42)を配置するとともに前記旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から不活性ガスを噴出させるようにして、
操業時には、前記旋回体(42)の高さを前記2つの流路(33,34)の一方(33)の上面位置よりも高い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記旋回体(42)の高さを前記2つの流路(33,34)の上面位置よりも低い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体(42)を回転させるようにし、
その上、前記撹拌装置(40)の旋回体(42)の中心部に形成された開口穴(42a)から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するようにしたことを特徴とする。
しかも、溶湯処理室と汲出し室は2つの流路で連通され溶湯が循環されるようにしているので、2つの部屋内における溶湯の清浄化が自動的に実施され、経時的に溶湯に不純物が溜まり製品が劣化するといった恐れを防止することができる。
そして、操業時においても同じ溶湯処理室で不活性ガスを噴出させつつ旋回体を回転させることによって溶湯の脱ガス処理を実施するので不純物を効率的に除去することができる。
そして、操業時においても同じ溶湯処理室でフラックスによる脱滓処理が実施されるので溶湯が清浄化される。しかも、操業時には旋回体の高さは、溶湯処理室と汲出し室を連通する2つの流路よりも高い第二基準位置に設定してあるので、フラックスの残渣が汲出し室の方に浸入することは抑制され、フラックスが製品に混入することも防止される。
この溶湯保持炉20は、アルミニウム合金(その他の非鉄金属であってもよい)の非鉄金属を精錬する機能を備えるものであり、図1に示すように、溶湯10が投入される受湯室21と、溶湯10を加熱し昇温及び保温する昇温室22と、溶湯10から不純物を除去する溶湯処理室23と、溶湯処理室23で処理された溶湯10を出湯する汲出し室24を備えている。
受湯室21と昇温室22とは第1流路31を介して連通され、昇温室22と溶湯処理室23とは第2流路32を介して連通され、溶湯処理室23と汲出し室24とは左側の第3流路33と右側の第4流路34を介して連通されている。溶湯処理室23で処理された溶湯10が第3流路33を通して汲出し室24に流れ、汲出し室24内の溶湯10は第4流路34を通して再度溶湯処理室23側に流れるように溶湯10は循環するようにされている。第3流路33と第4流路34の位置は、図5に示すように、同じ高さで溶湯処理室23と汲出し室24の底部に設けられている。
昇温室22には、アルミニウムの溶湯10中に浸漬して溶湯10を直接加熱する2本の電気ヒーター22a,22bや温度センサーTCが設けられている。なお、電気ヒーターにかえて石油などの化石燃料を用いたバーナの放射火炎によってアルミニウムの溶湯10を加熱するようにしてもよい。
回転軸41は、リフターなどの昇降駆動装置50によって上下方向に昇降自在であるとともに、モーターなどの回転駆動装置60によって正転,逆転方向に回転自在に取付けられている。これにより、回転軸41の先端に取付けられた旋回体42も上下方向に昇降自在でかつ正転方向及び逆転方向に回転自在である。ここでは、旋回体42は溶湯処理室23内で2つの流路、すなわち第3流路33及び第4流路34の間に配置されている。
そして、制御装置80は、週末(休日)などの非操業時には、昇降駆動装置50を介して旋回体42の高さを、図4に示すように、第一基準位置101にした状態で回転駆動装置60及びガス噴射装置70及びフラックス供給装置90を介して不活性ガスを噴出させるとともに溶湯処理用フラックスを投入するようにして旋回体42を回転させるようになっている。
また、本発明の実施形態では、不活性ガスを噴出させて行う脱ガス処理に加えて、溶湯処理用フラックスを投入して行うフラックス処理も同時にするようにしたが、フラックス処理については実行することなく、脱ガス処理だけをすることもできる。
なお、第3流路33の位置に対して第4流路34の位置を高くした場合、操業時には旋回体42の高さを両流路33,34の上面位置よりも高くすれば仕切り壁100を立設する必要はないが、旋回体42の高さが高くなりすぎると循環効率が低下するので好ましくない。
20 溶湯保持炉
21 受湯室
21a 配湯樋
22 昇温室
22a,22b 電気ヒーター
23 溶湯処理室
24 汲出し室
24a,24b 電気ヒーター
31 第1流路
32 第2流路
33 第3流路
34 第4流路
40 撹拌装置
41 回転軸
42 旋回体
42a 開口穴
50 昇降駆動装置
60 回転駆動装置
70 ガス噴射装置
80 制御装置
90 フラックス供給装置
100 仕切り壁
101 第一基準位置
102 第二基準位置
TC 温度センサー
Claims (4)
- 昇温された溶湯から不純物を除去する溶湯処理室と、前記溶湯処理室と左右2つの流路を介して接続され前記溶湯処理室で処理された溶湯を出湯する汲出し室を少なくとも備える溶湯保持炉の溶湯処理システムであって、
昇降自在かつ回転自在の回転軸と、その回転軸の先端に取付けられ、前記溶湯処理室内で前記2つの流路間に配置される旋回体からなる撹拌装置と、
前記撹拌装置の回転軸を、前記旋回体の高さが少なくとも前記溶湯処理室低部で前記2つの流路の上面位置よりも低い第一基準位置の高さから、その第一基準位置よりも高くかつ前記2つの流路の上面位置よりも高い第二基準位置の高さになるまで昇降させることができる昇降駆動装置と、
前記撹拌装置の回転軸を回転させる回転駆動装置と
前記撹拌装置の旋回体の中心部に形成された開口穴から不活性ガスを噴出させるガス噴射装置と、
操業時には、前記昇降駆動装置を介して前記旋回体の高さを前記第二基準位置にした状態で前記回転駆動装置及び前記ガス噴射装置を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記昇降駆動装置を介して前記旋回体の高さを前記第一基準位置にした状態で前記回転駆動装置及び前記ガス噴射装置を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させる制御装置を、備え、
その上、前記撹拌装置の旋回体の中心部に形成された開口穴から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するフラックス供給装置をさらに備えることを特徴とする溶湯保持炉の溶湯処理システム。 - 昇温された溶湯から不純物を除去する溶湯処理室と、前記溶湯処理室と左右2つで一方よりも他方の方が高い位置にある流路を介して接続され前記溶湯処理室で処理された溶湯を出湯する汲出し室を少なくとも備える溶湯保持炉の溶湯処理システムであって、
昇降自在かつ回転自在の回転軸と、その回転軸の先端に取付けられ、前記溶湯処理室内で前記2つの流路間に配置される旋回体からなる撹拌装置と、
前記撹拌装置の回転軸を、前記旋回体の高さが少なくとも前記溶湯処理室低部で前記2つの流路の上面位置よりも低い第一基準位置の高さから、その第一基準位置よりも高くかつ前記2つの流路のうち一方の流路の上面位置よりも高い第二基準位置の高さになるまで昇降させることができる昇降駆動装置と、
前記2つの流路のうち他方の流路と前記旋回体の間でかつ前記他方の流路より高い位置まで立設された仕切り壁と、
前記撹拌装置の回転軸を回転させる回転駆動装置と
前記撹拌装置の旋回体の中心部に形成された開口穴から不活性ガスを噴出させるガス噴射装置と、
操業時には、前記昇降駆動装置を介して前記旋回体の高さを前記第二基準位置にした状態で前記回転駆動装置及び前記ガス噴射装置を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記昇降駆動装置を介して前記旋回体の高さを前記第一基準位置にした状態で前記回転駆動装置及び前記ガス噴射装置を介して不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させる制御装置を、備え、
その上、前記撹拌装置の旋回体の中心部に形成された開口穴から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するフラックス供給装置をさらに備えることを特徴とする溶湯保持炉の溶湯処理システム。 - 昇温された溶湯から不純物を除去する溶湯処理室と、前記溶湯処理室と左右2つの流路を介して接続され前記溶湯処理室で処理された溶湯を出湯する汲出し室を少なくとも備える溶湯保持炉の溶湯処理方法であって、
前記溶湯処理室内で前記2つの流路間に、回転軸の先端に旋回体が取付けられてなる撹拌装置の前記旋回体を配置するとともに前記旋回体の中心部に形成された開口穴から不活性ガスを噴出させるようにして、
操業時には、前記旋回体の高さを前記2つの流路の両方の上面位置よりも高い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記旋回体の高さを前記2つの流路の上面位置と同等の位置あるいはそれら2つの流路の上面位置よりも低い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させるようにし、
その上、前記撹拌装置の旋回体の中心部に形成された開口穴から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するようにしたことを特徴とする溶湯保持炉の溶湯処理方法。 - 昇温された溶湯から不純物を除去する溶湯処理室と、前記溶湯処理室と左右2つで一方よりも他方の方が高い位置にある流路を介して接続され前記溶湯処理室で処理された溶湯を出湯する汲出し室を少なくとも備える溶湯保持炉の溶湯処理方法であって、
前記溶湯処理室内で前記2つの流路間に、回転軸の先端に旋回体が取付けられてなる撹拌装置の前記旋回体を配置するとともに前記旋回体の中心部に形成された開口穴から不活性ガスを噴出させるようにして、
操業時には、前記旋回体の高さを前記2つの流路の一方の上面位置よりも高い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させ、
非操業時又はユーザからの指示があると、前記旋回体の高さを前記2つの流路の上面位置よりも低い位置にした状態で不活性ガスを噴出させつつ前記旋回体を回転させるようにし、
その上、前記撹拌装置の旋回体の中心部に形成された開口穴から前記不活性ガスとともに溶湯処理用フラックスを投入するようにしたことを特徴とする溶湯保持炉の溶湯処理方法。
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