JP7011862B1 - 溶湯混合システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る溶湯混合システムの第1実施形態を図1に示す。この溶湯混合システムは、第1溶解材料を溶解して第1溶湯を製造する第1溶解装置10と、第2溶解材料を溶解して第2溶湯を製造する第2溶解装置1と、第1溶解装置10と第2溶解装置1の間を連結する連結管W20を有し、連結管W20を介して、第2溶解装置1で製造した第2溶湯を第1溶解装置10へ搬送し、前記第1溶解装置10の内部で第1溶湯と第2溶湯を混合する構成になっている。
第1溶解装置10は、第1溶解材料を投入する第1投入室11と、第1投入室11から第1溶解材料を受け入れ、その第1溶解材料を溶解して第1溶湯を製造する第1溶解室12と、第1溶解室12から第1溶湯を受け入れ、鋳造機やダイカストマシン等の外部装置に供給するまで、第1溶湯を一時的に貯留する第1貯留室13と、を有する。
第2溶解装置1は、第2溶解材料を投入する第2投入室2と、第2投入室2から第2溶解材料を受け入れ、その第2溶解材料を溶解して第2溶湯を製造する第2溶解室4と、第2溶解室4から第2溶湯を受け入れ、第2溶湯中に残留している固形物等の不純物を浮遊又は沈殿させることで除去し、清浄な第2溶湯にする除去室5と、不純物が除去された第2溶湯を受け入れ、第1溶解装置10に供給するまで、第2溶湯を一時的に貯留する第2貯留室6と、を有する。
連結管W20は、第1溶解装置10と第2溶解装置1の間を連結する管である。より具体的には、この連結管W20によって、第1溶解装置10の第1投入室11(受湯室)と第2溶解装置1の第2貯留室6(出湯室)の間を連結している。
第1溶解材料は新しい非鉄金属およびリターン材の少なくとも一方を含むものであることが好ましい。第2溶解材料はブリケット材および切粉の少なくとも一方を含むものであることが好ましい。
図2に第2実施形態を示す。この第2実施形態では、連結管W20が第1溶解装置10の第1貯留室13(受湯室)と第2溶解装置1の第2貯留室6(出湯室)の間を連結している。第2貯留室6の第2溶湯は連結管W20を介して第1貯留室13(受湯室)に流入する。これにより、第2溶湯の滞留時間を短くし、溶湯が酸化することを防止することができる。その他は第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
図3に第3実施形態を示す。この第3実施形態では、連結管W20が第1溶解装置10の第1投入室11(受湯室)及び第1貯留室13(受湯室)と、第2溶解装置1の第2貯留室6(出湯室)の間を連結している。第2貯留室6の第2溶湯は連結管W20を介して第1投入室11(受湯室)および/または第1貯留室13(受湯室)に流入する。第1投入室11(受湯室)に流入した第2溶湯は、第1実施形態と同様に、第1溶解室12で再度昇温でき、第1貯留室13(受湯室)に流入した第2溶湯は、第2実施形態と同様に、第2溶湯の滞留時間を短くし、溶湯が酸化することを防止することができる。その他は第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
図4に第4実施形態を示す。この第4実施形態では、第2投入室2と第2溶解室4を第4搬送路W4によって接続している。この第4搬送路W4として、例えば内部が空洞になった管を挙げることができる。以下においては、第4搬送路W4として管を設けた例を挙げて説明し、第4搬送路W4としての管を管W4と表示する。第2投入室2の内部では、第2溶湯と第2溶解材料が混在した状態になっている。そして、この第2投入室2内の第2溶湯と第2溶解材料は、管W4の内部空間を通って第2溶解室4に流入する。第2溶解室4と第2投入室2は管W1によっても接続されている。これにより、第2溶解室4、管W4、第2投入室2、管W1を経て第2溶解室4まで反時計回りに溶湯が循環することができるし、またその逆の時計回りにも循環することができる。循環は、固体原料を移動させることで、溶解しやすくし液状の溶湯にするとともに、溶湯の温度や粘度などの物理的性質の分布状態も均一にする。また、第2溶解装置1の第2投入室2、第2溶解室4、除去室5および第2貯留室6にはそれぞれ第2投入室蓋2L、第2溶解室蓋4L、除去室蓋5L、第2貯留室6Lが被せられている。各室2、4、5、6の内部空間は空気のない密閉空間となっていることが好ましい。その他は第1実施形態と同じであるため説明を省略する。
図5に第5実施形態を示す。この第5実施形態では、第1投入室11と第1溶解室12との間は、第14搬送路W14によって接続されている。この第14搬送路W14として、例えば内部が空洞になった管を挙げることができる。第14搬送路W14としての管を管W14と表示する。また、第1投入室11と循環室14との間は、第13搬送路W13によって接続されている。この第13搬送路W13として、例えば内部が空洞になった管を挙げることができる。第13搬送路W13としての管を管W13と表示する。循環室14と第1溶解室12との間は、第11搬送路W11によって接続されている。この第11搬送路W11として、例えば内部が空洞になった管を挙げることができる。第11搬送路W11としての管を管W11と表示する。循環室14の中に金属溶湯循環用インペラーを備えても構わない。これにより、第1投入室11、第1溶解室12、循環室14の間を溶湯が効率よく循環することになり、第1溶解材料の溶解を促進させるとともに、より酸化物が混ざっていない(または酸化物の混入が少ない)均質な溶湯にすることができる。この循環について詳述すると、例えば循環室14に設けられた金属溶湯循環用インペラーの回転(正転または逆転)によって、第1溶解室12内の混合溶湯(第1溶湯と第2溶湯が混合したもの)が、管W14、第1投入室11、管W13、循環室14、管W11を経て第1溶解室12まで運ばれたり、その逆経路で第1溶解室12まで運ばれたりする。なお、第2溶解装置1の態様は特に限定されない。例えば、第1~第4、第6実施形態のいずれかの第2溶解装置1と同じ装置1としてもよい。
図7に第6実施形態を示す。この第6実施形態では、第4実施形態の第2溶解室4を1室にしたものである。1室にすることにより、メンテナンス時の清掃がしやすくなる。
上記では、浸漬バーナー7を例に説明をしたが、浸漬バーナー以外のバーナーを用いても良い。また、バーナーではなくヒーターを用いても良い。
第2溶解装置1から第1溶解装置10に溶湯を搬送する際に、第2溶解装置1内の第2溶湯を取り鍋で取り、その取り鍋をフォークリフトで運び、第1溶解装置10へ注ぎ入れる方法も考えられるが、溶湯の搬送過程で、第2溶湯が空気に触れて多くの酸化物が発生し、最終製品の品質が低下するおそれがある。また、搬送過程で溶湯が飛び散るおそれや、フォークリフトから排出される排ガスが工場内に充満するおそれがあり、作業者の作業環境が良いとも言えない。
Claims (3)
- 第1溶湯材料を溶解して第1溶湯を製造する第1溶解装置と、
第2溶湯材料を溶解して第2溶湯を製造する第2溶解装置と、
前記第1溶解装置と前記第2溶解装置を連結する連結管と、を有し、
前記第2溶解装置で製造した前記第2溶湯が、前記連結管の内部空間を通って前記第1溶解装置へ搬送され、前記第1溶解装置の内部の前記第1溶湯材料および前記第1溶湯の少なくとも一方と混合する構成とされ、
前記第2溶解装置は、前記第1溶解装置に搬送される前記第2溶湯を貯留する出湯室を備え、
前記第1溶解装置は、前記第2溶解装置から搬送された前記第2溶湯を貯留する受湯室を備え、
前記受湯室に貯留された前記第2溶湯の一部が前記受湯室の外に排出され、前記受湯室の液面の高さが低下すると、サイホンの原理によって、前記出湯室の前記第2溶湯が前記連結管を通じて前記受湯室へ移動する構成であり、
前記第1溶解装置は、
前記第1溶湯材料を投入する投入室と、
前記投入室から前記第1溶湯材料が供給され、供給された前記第1溶湯材料を溶解して前記第1溶湯を製造する溶解室と、を有し、
前記投入室は前記受湯室として用いられ、前記投入室の内部で前記第1溶湯材料と前記第2溶湯を混合する構成であることを特徴とする溶湯混合システム。 - 前記第1溶解装置は、
前記溶解室から前記第1溶湯が供給され、前記第1溶湯を貯留する貯留室と、を有し、
前記貯留室は前記受湯室として用いられ、前記貯留室の内部で前記第1溶湯と前記第2溶湯を混合する構成である請求項1記載の溶湯混合システム。 - 前記第1溶湯材料は、新しい非鉄金属およびリターン材の少なくとも一方を含み、
前記第2溶湯材料は、ブリケット材および切粉の少なくとも一方を含む請求項1または2に記載の溶湯混合システム。
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