JPH03274210A

JPH03274210A - 溶融金属の出湯装置

Info

Publication number: JPH03274210A
Application number: JP7626290A
Authority: JP
Inventors: Noboru Demukai; 登出向井; Shingo Ichiyanagi; 一柳　信吾
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1991-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、溶融金属を鋳造その他の目的で、溶解または
保持のための容器から出湯する装置の改良に関する。［従来の技術］金属の溶解炉または取鍋のような容器中の溶融金属の表
面には、通常、量の多少はともかく、スラグが浮いてい
る。　容器を傾けて出湯すると、スラグは最初に流出し
て非金属介在物となるから、それを避けるためには容器
の底部を開いて出湯する方がよい。炉底からの出湯法は、よく知られているように、ストッ
パ一方式とスライドゲート方式とがある。ストッパーは、その構造から溶解炉に使用するのは不適
当であるし、取鍋に使用するときも、長時間の溶湯保持
は困難であるから、スライドゲート方式が好ましいこと
になる。　しかし常用のスライドゲートは、スライド面
が溶融金属から遠く離れた下方に位置していて、そのま
ま使用したのでは湯道内部で溶融金属が凝固してしまい
出湯できなくなるため、湯道に川砂などの詰物をしてお
いて、溶融金属の侵入を防ぐことが必要である。すると、出湯に際してはまず異物が流出することになる
から、スラグの混入を避けて炉底から出湯する意味が失
なわれかねない。異物の流出が続く間の溶湯を捨てれば介在物の問題はな
いが、歩留りが低下することは明らかである。　出湯雰
囲気をコントロールしようとする場合にも、捨て湯を行
なうことは種々の困難を伴う。従って、スライドゲート方式による容器底部からの出湯
を、湯道に詰物をすることなく実施できることが望まし
い。　従来、この要望にこたえた出湯装置として、湯道
をとり囲んで誘導コイルを設けておき、出湯時には誘導
加熱によって湯道内に凝固している金属を溶解する方式
のものが考えられた。　しかし、装置の構造はなるべく
簡単な方が好ましいこと、いうまでもない。

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、上記のような事情にかんがみて、スラ
グを完全に分離して溶融金属をとり出すことのできるス
ライドゲート方式による炉底出湯を行なう出湯装置にお
いて、構造が簡単であるが、湯道内部で溶融金属が凝固
するという問題を解決した出湯装置を提供することにあ
る。［課題を解決するための手段］本発明の溶融金属の出湯装置は、第１図に示すように、
溶融金属（１）の容器、図示した例では誘導加熱のため
のコイル（２１）をそなえた誘導溶解炉（２）の底部に
耐火材料製の出湯路（３）をそなえ、この出湯路中に回
転スライド式の開閉バルブ（４〉を設けてなり、バルブ
弁体（４２〉とバルブシート（４１〉とのスライド面を
容器（１〉内で金属が溶融状態で存在できる領域内−第
１図に破線で示した範囲内−に位置させたことを特徴と
する。第１図において、符号（７〉は出湯した溶融金属を、コ
ントロールされた雰囲気下に鋳造するための鋳造チャン
バーである。バルブ弁体とバルブシートとのスライド面を、容器内で
金属が溶融状態で存在できる領域内に設けるには、容器
壁とくに出湯路のある容器底における温度勾配からみて
、スライド面の温度が融点以上になるようにすればよい
。　この温度勾配は、取り扱う金属の融点、溶湯のスー
パーヒートの度合および容器内張り耐火物の断熱性など
の因子によって決定される。　上記の条件をみたすため
の具体的手段は、たとえば図示した誘導溶解炉では、誘
導加熱コイル（２１）を十分下方に至るまで設けてスラ
イド面近くの溶融金属に誘導カロ熱が及び、その温度が
十分高く保たれるようにすることである。出湯路を構成する耐火材料は任意であって、たとえば在
来のアルミナ、ムライト、ジルコニアのような酸化物系
セラミックスで足りる。　しかし、非酸化物系のセラミ
ックスたとえば窒化ホウ素、ホウ素化ジルコニウムなど
は、スライド面の耐摩耗性が高く、好適な材料である。　黒鉛も出湯路の材料として有用であって、スライド面
が滑りヤすいという利点がある。　同様に、黒鉛をアル
ミナのようなセラミックスと混合して成形した、いわゆ
るカーボン含浸セラミックスも、好ましい材料である。［作　用］第１図の装置の出湯路（３）の詳細な構造は第２図に示
すとおりであって、出湯路の下部開口中心（−点鎖線Ａ
ｘｌ）をバルブ弁体（４２）の回転軸にほぼ一致させて
設けることにより、バルブ弁体内の溶融金属流路は常に
下部湯道に開口しており、一方、出湯路の上部開口中心
（二点鎖線Ａｘ２）をバルブ弁体の回転軸に対して偏心
させて設けることにより、バルブ弁体内の溶融金属の流
路（３２〉が特定の回転位置、図では第６図および第７
図の位置にあるときだけ、上部湯道（３１〉に開口する
ようにしである。上部湯道を構成する耐火材料は、下側に円形の凹みがあ
ってバルブシート（４１〉となり、その中に、第４図に
みるようにバルブ弁体（４２〉が入って摺動的に動く。　バルブ弁体は、下部湯道（３３〉を構成する耐火材料
である弁体回転コマ（４３〉と、第５図にみるような態
様で嵌合していて、これを後者にとりつけたハンドル（
６）でたとえば１３５°回転させることにより、バルブ
弁体（４２）が第６図および第７図に示した位置をとる
。　この回転角は、理解に便なよう１３５°としたが、
９０”またはそれより小さい角度でも足りることはもち
ろんである。回転スライド面は、溶融金属のシールが保たれるととも
に摺動に支障のない範囲の、適宜の圧力で圧着しておく
。　これには、下部湯道（３３）を形成する耐火材料を
押え板（５）で支え、それをスプリングやエアシリンダ
ーのような付勢手段で上方へ押しつけておくようにすれ
ばよい。このように構成した出湯装置は、バルブのスライド面ま
で常に溶融金属が存在するから、バルブを開くことによ
って直ちに出湯が始まり、閉じることによって直ちに出
湯が終り、これを任意に繰り返すことができる。［発明の効果］本発明の出湯装置は、その場で溶解し、または別の装置
で溶解して得た金属溶湯を、スラグと完全に分離した形
で、かつ湯道の詰物などを用いる必要なく、自由に出湯
したり出湯を止めたりすることができる。所望であれば、溶融金属の上部雰囲気も、また出湯雰囲
気も、真空や不活性ガス雰囲気にコントロールすること
ができる。従ってこの装置は、非金属介在物の混入を極度に嫌う金
属や、酸化による汚染をつとめて防止すべき活性金属を
対象とするときにとりわけ有用であって、ガス噴霧法に
よる金属粉末のＷｌＡ造や精密鋳造に使用すれば、意義
が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の溶融金属の出Ｓ装置の一例を、鋳造
チャンバーと組み合わせて示した縦断面図である。第２図ないし第５図は、第１図の出湯路付近の詳細を示
すものであって、第２図は要部の拡大断面図、第３図は
第２図の矢視方向の平面図であり、第４図は同Ｉ−■方
向、第５図は同■−■方向の横断面図である。第６図および第７図は、バルブを開放したところを示す
、第２図および第３図に対応する拡大断面図および平面
図である。１・・・溶融金属２・・・容器（誘導溶解炉）２１・・・誘導コイル３・・・出湯路３１・・・上部湯道　　　　３２・・・弁体内流路３３
・・・下部湯道４・・・開閉バルブ４１・・・バルブシート　　４２・・・バルブ弁体４３
・・・弁体回転コマ５・・・押え板６・・・ハンドル７・・・鋳造チャンバー第１図第４図＠５１１第２図第３１！１第６ｒｌＡ第７１１１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融金属の容器の底部に耐火材料製の出湯路をそ
なえ、この出湯路中に回転スライド式の開閉バルブを設
けてなり、バルブ弁体とバルブシートとのスライド面を
容器内で金属が溶融状態で存在できる領域内に位置させ
たことを特徴とする溶融金属の出湯装置。
（２）出湯路の下部開口中心をバルブ弁体の回転軸にほ
ぼ一致させて設けることにより、バルブ弁体内の溶融金
属流路は常に下部湯道に開口しており、一方、出湯路の
上部開口中心をバルブ弁体の回転軸に対して偏心させて
設けることにより、バルブ弁体内の溶融金属流路が特定
の回転位置にあるときだけ上部湯道に開口するようにし
た請求項１の出湯装置。
（３）出湯路を構成する耐火材料として、酸化物系のセ
ラミックスを使用した請求項１または２の出湯装置。
（４）出湯路を構成する耐火材料として、非酸化物系セ
ラミックスまたは黒鉛を使用した請求項１または２の出
湯装置。
（５）出湯路を構成する耐火材料として、カーボン含有
セラミックスを使用した請求項１または２の出湯装置。
（６）雰囲気をコントロールした鋳造装置に使用する請
求項１ないし５のいずれかの出湯装置。