JPH02151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、注湯口に定量シヨツト装置を具備す
る加圧注湯炉の湯面制御装置に関し、特に、注湯
時および／または受湯時における注湯口の湯面レ
ベルを安定して保持すると共に、給気制御管路あ
るいは排気制御管路に設けられている開閉弁の開
閉頻度を極力少なく制御し得る加圧注湯炉の湯面
制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、注湯口、受湯口および加圧室を炉体内底
部でサイフオン状に連通させ、前記加圧室に加圧
ガス管路を設け、該加圧ガス管路から加圧室内へ
の加圧ガスの給気によつて、炉体内に貯溜された
加圧室内の溶湯を加圧して、前記注湯口から鋳型
に注湯するようにした加圧注湯炉は、例えば、特
開昭56−19968号公報、特開昭56−102369号公報、
特開昭55−97865号公報および特開昭49−2719号
公報に記載されているように公知である。

そして、前記公報には、上記構成に加えて、次
のような構成の加圧注湯炉の湯面制御装置が記載
されている。

特開昭56−19968号公報には、注湯口に定量シ
ヨツト装置（ストツパ付き注湯ノズル）を設ける
と共に湯面検出センサが設けられ、該湯面検出セ
ンサからの信号を加圧ガス管路に設けた加圧ガス
制御装置に送信して、加圧室内の加圧ガスを制御
する加圧式注湯炉の湯面制御装置が記載されてい
る。

特開昭56−102369号公報には、加圧空気の導入
系路に対しこれと同一の高圧空気体源に接続され
た圧力補償流路を並列して設け、該圧力補償流路
に減圧弁および流量調節弁を設けると共に、該流
量調節弁を加圧室内に圧力信号によつて弁の開度
を調節する加圧注湯炉の湯面制御装置が記載され
ている。

特開昭55−97865号公報には、注湯口に２本の
湯面検知棒を設け、且つ、排気系に第１排気系と
第２排気系とを設け、通常は前記２本の湯面検知
棒の中１本を注湯中湯面検知棒、他１本を注湯口
湯面の異常上昇検知棒とし、１シヨツトの注湯中
は、注湯口の湯面が注湯中湯面検知棒に接触した
ら、ブースタリレー可変絞り機構を停止させて、
その時点の圧力に保持し、加圧室内のガス圧力が
下つて注湯口の湯面が注湯中湯面検知棒と非接触
になつたら、ブースタリレーを増圧側に作動さ
せ、再度接触するまで加圧室内のガス圧を上昇さ
せ、これを繰返すことによつて注湯中湯面を制御
し、１シヨツトが注湯完了したら、第１および第
２排気系を解放し加圧室内のガス圧を排出して大
気圧とし、注湯口の溶湯湯面を自由状態まで落下
させる加圧注湯炉の注湯制御装置が記載されてい
る。

特開昭49−2719号公報には、注湯口に２本の検
出子を有する湯面検出器を設け、且つ、加圧ガス
管路に給気装置と排気装置とを設け、該給気装置
と排気装置にはそれぞれ絞り弁と開閉弁とを有す
る副給気管路と副排気管路とを設け、前記絞り弁
でガス流量を制御すると共に、前記検出子からの
湯面レベル信号を前記開閉弁に送信して加圧室内
の加圧ガスの給排気を制御して、注湯口における
注湯中湯面レベルを２本の検出子の間に保持する
加圧注湯炉の湯面制御装置が記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 叙上のように、加圧注湯炉の湯面制御装置につ
いては種々開発されているが、従来の湯面制御装
置では注湯口の湯面制御を湯面検出器からの信号
により開閉弁を開・閉して行なうものであり、さ
らに、予め準備された複数の鋳型に対し、鋳型毎
に断続して注湯を行なう場合、鋳型毎に開閉弁を
開・閉することにより注湯口の溶湯湯面レベルを
上げ下げしなればならず、しかも、加圧室の漏洩
補償が適格に行なわれていないため、注湯時以外
にも湯面レベル維持のため開閉弁を作動させなけ
ればならず、注湯サイクル時間が長くかかると同
時に、開閉弁の動作頻度が多くなり、開閉弁自体
のトラブルあるいは開閉弁からのガス漏洩が増加
する等により信頼性の高い湯面制御が得難い。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記の問題点に鑑み、注湯時およ
び／または受湯時における注湯口の湯面レベルを
安定して保持すると共に、給気制御管路あるいは
排気制御管路に設けられている開閉弁の開閉頻度
を極力少なく制御し得る加圧注湯炉の湯面制御装
置を提供するもので、その要旨は炉体内への主管
路が給気制御管路と排気制御管路とから成り、且
つ、注湯口上部開口部に湯面レベル検出器を設け
ると共に、注湯口に定量シヨツト装置を具備する
加圧注湯炉の湯面制御装置であつて、前記給気制
御管路が、給気用開閉弁、給気用流量設定弁およ
びそれらの気体流れ上流側に給気用圧力調整弁を
具備する給気管路と、漏洩補償用流量設定弁およ
びその気体流れ上流側に漏洩補償用圧力調整弁を
具備する漏洩補償管路とで構成され、且つ、前記
給気用開閉弁は前記注湯口上部開口部に設けられ
た湯面レベル検出器の給気制御用湯面レベル検出
子が湯面に接触している時は閉に制御されると共
に、前記給気用流量設定弁の給気流量が定量シヨ
ツト装置の注湯装置にほぼ等しく設定されたもの
である。

（作用） 給気制御管路を給気管路と漏洩補償管路とで構
成し、しかも、両管路にそれぞれ圧力調整弁と流
量調整弁とを設けているので、加圧室等からの気
体の漏洩流量に関係なく給気管路の流量設定弁の
給気流量を注湯流量とほぼ同じに設定し得ると共
に、圧力調整弁により加圧室内の圧力にかかわら
ず前記給気流量を注湯流量とほぼ同じに維持し得
るように制御できる。また、逆に、漏洩補償流量
および漏洩補償圧力も給気管路の給気圧力および
給気流量とは別に制御し得るので精度の高い漏洩
補償制御ができる。

さらに、給気管路に開閉弁を設け、かつ、注湯
口の湯面レベル検出器に給気制御用湯面レベル検
出子を設けると共に、該湯面レベル検出子に湯面
が接触している時は前記開閉弁を閉に制御し得る
ように構成しているので、湯面が下つて湯面レベ
ル検出子から離れるまでは、開閉弁は閉の状態を
保つことができる。従つて、湯面レベル検出子の
溶湯に対する濡れ性あるいは形状を調整すれば、
溶湯の表面張力により、実質的に湯面が湯面レベ
ル検出子より低下しても、湯面レベル検出子と湯
面との間を接触状態で維持でき、加えて、前記の
ように漏洩補償がされることから、開閉弁の開閉
頻度はシヨツト回数にほぼ等しいかあるいはそれ
以下の頻度に減少させることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例である第１図を基に説明
する。

図において、１は、注湯口２、受湯口３および
加圧室４からなる炉本体である。５は、注湯口２
の上部開口部に設けられた湯面レベル検出器で、
給気制御用湯面レベル検出子６および排気制御用
湯面レベル検出子７を備える。また、注湯口２に
は、ストツパ８と注湯ノズル９から成る定量シヨ
ツト装置１０が設けられている。１１は、給気制
御管路１２と排気制御管路１３とを有し、炉本体
１の加圧室４に連通する主管路である。そして、
給気制御管路１２は、給気管路１４と漏洩補償管
路１５とで構成すると共に、給気管路１４には給
気上流側から差圧調整弁１６、電磁弁１７および
流量設定ニードル弁１８が設けられ、また、漏洩
補償管路１５には給気上流側から倍圧調整弁１９
および流量設定ニードル弁２０が設けられてい
る。また、一方、本実施例では、排気制御管路１
３にも排気上流側から定圧調整弁２１、電磁弁２
２および流量設定ニードル弁２３を設けた構成と
している。

尚、２４は制御装置であつて、湯面レベル検出
器５等の入力を基に給気用電磁弁１７、排電用電
磁弁２２および定量シヨツト装置の開閉を制御す
るものである。

また、２５は、給気管路１４に設けられたサー
ジタンクであつて、急激な流量変化に対する圧力
変動をカバーするためのものである。

また、２６は、排気制御管路１３に設けられた
排ガスフイルターで、排気制御管路１３に設けら
れた各弁を保護するためのものである。

次に、その作動を説明する。

給気管路１４の給気流量設定ニードル弁１８の
給気流量（加圧室内の温度による膨張を考慮した
流量）を１シヨツトの注湯量とほぼ同量に設定
し、且つ、ほぼ同量を保持するために給気流量設
定弁ニードル弁１８の入側と出側の圧力差を差圧
調整弁１６を調整して、加圧室４への加圧圧力に
加えて一定差圧に保つように設定する。また、同
要領で、漏洩補償管路１５の漏洩補償流量設定ニ
ードル弁２０の補償気体流量（加圧室内の温度に
よる膨張を考虜した流量）を予測される漏洩流量
とほぼ同量に設定し、且つ、ほぼ同量を保持する
ために漏洩補償流量設定ニードル弁２０の入測の
圧力を倍圧調整弁１９を調整して、加圧室４の圧
力の２倍に設定する。即ち、漏洩補償流量設定ニ
ードル弁２０の入測と出測の圧力差を加圧室４の
圧力と大気の圧力差に等しくなるように設定して
いる。このように各弁の流量および圧力を設定し
た後受湯して第１図に示すように注湯初期の状態
を得る。

そして、先ず、注湯を開始するには、排気制御
管路１３を閉じ、給気管路１４の給気用電磁弁１
７を開くことにより、給気管路１４からの給気に
より加圧室４の圧力が昇圧され、注湯口２および
受湯口３の溶湯が上昇し、給気制御用湯面レベル
検出子６に接触するとその信号を受けて、給気管
路１４の給気用電磁弁１７が閉じる。次に、この
状態から、定量シヨツト装置１０のストツパ９を
開閉させて１シヨツトづつ注湯を行なうが、１シ
ヨツト毎にシヨツト開始と同時に制御装置２４に
より給気用電磁弁１７を開け、シヨツト中は開け
たままにする。これによつてシヨツト中の注湯流
量にほぼ等しい給気流量が加圧室４に供給され、
また、前述のように漏洩補償制御もされているの
で、注湯口２の湯面レベルはほぼ一定に維持さ
れ、従つて、シヨツトに関わる給気用電磁弁の開
閉動動作頻度は必要最小限に、即ち、ほぼシヨツ
ト回数に等しい頻度にすることができるものであ
る。

次に、排気制御管路１３の作動について説明す
る。

上記に述べたように、注湯が繰返し行なわれ、
加圧室４の溶湯が減少し、加圧室４の圧力から推
して、注湯制御可能限を超える前に受湯を行な
う。この場合、受湯口３へ溶湯を給湯するが、こ
れにより注湯口２の湯面が上昇し、排気制御用湯
面レベル検出子７に接し、その接した信号により
排気制御管路１３の排気用電磁弁２２が開き湯面
を下げる。湯面が下つて排気制御湯面レベル検出
子７から離れたら、また排気用電磁弁２２が閉
じ、０湯口２の湯面が上昇する。受湯口３への給
湯中これを繰返し、注湯中あるいは注湯停止の状
態にかかわらず炉本体への所定量の給湯ができ
る。この給湯に際し、排気制御管路１３の排気流
量設定ニードル弁２３の排気流量（加圧室内の温
度による膨張を考慮した流量）を給気流量にほぼ
同じに予じめ設定しておき、且つ、定圧調整弁２
１により排気流量設定ニードル弁２３の入側の圧
力を定圧に保持することで、加圧室４の圧力の変
化にかかわらず排気流量設定ニードル弁２３の排
気流量をほぼ一定に保持できるので、受湯中の排
気用電磁弁２２の開閉頻度を少なくすることがで
きる。

尚、排気制御用湯面レベル検出子７は、上記受
湯時の他に注湯中であつても、加圧室の圧力が上
昇して、湯面が接することがあれば、上記と同
様、排気用電磁弁２１を開き、注湯口２の湯面を
下げる制御をし得る。

以上本発明装置の一実施例について述べたが、
本発明装置の構成並びに使い方は、この実施例に
限定されるものではない。

例えば、本発明装置の漏洩補償管路１５におい
て、倍圧調整弁１９を使用し加圧室４の圧力の２
倍に設定した例を述べたが、弁は圧力調整が可能
な弁でよく、圧力値は漏洩状況等を勘案して漏洩
流量を補償し得る値であればよい。

また、本発明装置の使い方も、実施例では、シ
ヨツト開始と同時に給気用電磁弁１７を開く場合
を述べたが、シヨツト後、湯面が給気制御用湯面
レベル検出子６を離れてから給気用電磁弁１７を
開いて制御しても同等の効果を有する。

また、本発明装置においては、給気制御管路１
２に急速加圧用給気管路を設け、注湯初期の湯面
上昇を早め、注湯準備時間を短縮することも可能
である。さらに、排気制御管路１３に急速排気管
路を設け、且つ、湯面レベル検出器５に異常湯面
レベル検出子を排気制御用湯面レベル検出子７よ
り上の位置に設け、トラブル等により注湯口２の
湯面が異常に上昇した場合に、急速排気制御する
ことも可能である。

（発明の効果） 本発明は、給気制御管路を給気管路と漏洩補償
管路とで構成し、しかも、両管路にそれぞれ圧力
調整弁と流量調整弁とを設けているので、圧力調
整および流量調整が適格に行なえ、加えて、注湯
口の給気制御用湯面レベル検出子が湯面に接触し
ている時は給気用開閉弁を閉に制御しているの
で、給気用開閉弁の開閉頻度が少なくてすみ、ま
た、給気開閉弁の寿命も向上する。

さらに、排気制御管路にも圧力調整弁および流
量調整弁を設けることにより、受湯口への給湯中
であつても注湯口の湯面が安定して制御し得る。

このように、本発明は、加圧注湯炉の注湯口の
湯面を安定して制御できるので、加圧注湯炉の稼
動率を高めると共に、作業性も大きく改善される
ものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明装置の一実施例の一部断面制御機能
図である。 １……炉本体、２……注湯口、３……受湯口、
４……加圧室、５……湯面レベル検出器、６……
給気制御用湯面レベル検出子、７……排気制御用
湯面レベル検出子、８……ストツパ、９……注湯
ノズル、１０……定量シヨツト装置、１１……主
管路、１２……給気制御管路、１３……排気制御
管路、１４……給気管路、１５……漏洩補償管
路、１６……差圧調整弁、１７，２２……電磁
弁、１８，２０，２３……流量設定ニードル弁、
１９……倍圧調整弁、２１……定圧調整弁、２４
……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉体内への主管路が給気制御管路と排気制御
   管路とから成り、且つ、注湯口上部開口部に湯面
   レベル検出器を設けると共に、注湯口に定量シヨ
   ツト装置を具備する加圧注湯炉の湯面制御装置で
   あつて、前記給気制御管路が、給気用開閉弁、給
   気用流量設定弁およびそれらの気体流れ上流側に
   給気用圧力調整弁を具備する給気管路と、漏洩補
   償用流量設定弁およびその気体流れ上流側に漏洩
   補償用圧力調整弁を具備する漏洩補償管路とで構
   成され、且つ、前記給気用開閉弁は前記注湯口上
   部開口部に設けられた湯面レベル検出器の給気制
   御用湯面レベル検出子が湯面に接触している時は
   閉に制御されると共に、前記給気用流量設定弁の
   給気流量が定量シヨツト装置の注湯流量にほぼ等
   しく設定されたことを特徴とする加圧注湯炉の湯
   面制御装置。 ２ 排気制御管路が、排気用開閉弁、排気用流量
   設定弁およびそれらの気体流れ上流側に排気用圧
   力調整弁を具備して構成され、且つ、前記排気用
   開閉弁は前記注湯口上部開口部に設けられた湯面
   レベル検出器の排気制御用湯面レベル検出子が湯
   面に接触している時は開に制御された特許請求の
   範囲第１項記載の加圧注湯炉の湯面制御装置。