JPH03502158A

JPH03502158A - 溶融金属の移送装置

Info

Publication number: JPH03502158A
Application number: JP89501290A
Authority: JP
Inventors: ビイホフスキ，ダビド　グリゴリエビチ; パノフ，アレクサンドル　ニコラエビチ
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1991-05-16
Also published as: EP0396751A1; US5009399A; FI903084A0; NO902768L; EP0396751A4; WO1990004878A1; NO902768D0

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】溶融金属の移送装置技術分野本発明は、一般的には冶金および鋳造工業に関し、より詳しくは溶融金属の移送装置に関する。

背景技術従来知られている溶融金属の移送装置として、筒型セラミックハウジングの二重壁の間にソレノイドを設けたＭＨＤポンプを有するものがある（ＳＵ、Ａ、６７９．７８３）。このハウジングの内部空間は横断隔壁によって上部空間と下部空間とに分割されており、隔壁の中央部に穴が貫通している。

ハウジングの上部空間には、横断隔壁に対してクリアランスを持ってグラファイト電極が設けられており、横断隔壁とグラファイト電極とによって仕切られた空間がＭＨＤポンプの作用室を構成するようになっている。ハウジング壁には溶融金属を排出するための管が設けてあり、作用室は下部空間と横断隔壁の穴とを介して溶融金属槽に連絡している。

ＭＨＤポンプの作用室内の磁界は、電源に接続されたソレノイドによって発生させられる。作用室内に収容されている溶融金属の移送は、溶融金属中を流れる電流とソレノイドによって発生した磁界との相互作用によって行われる。

しかし、上記のような装置においては磁気回路は開放状態にされており、また磁気誘導場線（磁束線）がエアギャップを通って閉じているため、作用室内の磁気誘導の量が小さくなる。上記装置では作用室が気密封止されていないため、ＭＨＤポンプによって発生させられる金属の圧力に限界がある。

ＭＨＤポンプによって移送されつつある金属を加熱する、溶融金属の移送装置も知られている（ＳＵ、Ａ、６４９．１７９）。この装置は、金属製ハウジング内に溶融金属排出用の管に気密接続された作用室がある。このハウジングは高透磁率の材料で作られており、磁気回路の一部を構成し、その外表面にソレノイドが巻いである。

上記の装置では、作用室内に満たされた溶融金属の移送は、作用室内にある溶融金属中を流れる電流とソレノイドによって発生した磁界との相互作用によって行われ、磁気誘導ベクトルは作用室の長手軸と平行になっている。

しかし、上記のＭＨＤポンプ磁気回路の構成では、磁気誘導力線が空気中で完結しており、一方、鋼製ハウジング壁が作用室内の磁界を分路させるため、作用室内に可能な最大量の磁気誘導を得ることができない。その上、作用室を流れる電流の一部が溶融金属ではなく作用室の端部壁を流れるため、ＭＨＤポンプの効率が低い。

発明の開示本発明は、作用室および磁気系のソレノイドを流れる電流を極力小さくしながら、作用室内および溶融金属排出用管内の溶融金属圧力を最大に確保するようにＭＨＤポンプの作用室および磁気回路を構成した溶融金属の移送装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、本発明によれば、溶融金属排出管を有し且つ溶融金属槽に連絡している作用室を収容する蓋付き金属製ハウジングと、上記作用室内にある溶融金属中に磁界を発生させる磁気回路とを含む遠心通電式ＭＨＤポンプを有する溶融金属の移送装置において、上記金属製ハウジングの上記蓋の内表面を、側面をソレノイドによって包囲された金属製ロッドの一端に接続し、且つ上記金属製ロッドに対して軸合わせされた上記作用室を上記金属製ロッドの他端と上記金属製ハウジングの底との間にこれらとは誘電性絶縁状態に配置し、上記蓋および上記底を組み付けた上記金属製ハウジング、上記金属製ロッド、上記ソレノイド、および上記作用室によって磁気回路を形成すると共に、上記金属製ハウジングの上記底および上記作用室の底部分に、上記作用室と上記溶融金属槽とを気密接続するダクトを成す穴を設けたことを特徴とする溶融金属の移送装置によって達成される。

前記金属製ロッドに対して軸合わせし且つ両端をそれぞれ金属製ディスクによって拘束した金属製筒状スリーブによって前記作用室を構成し、上記金属製筒状スリーブの壁に溶融金属排出管を封止受容する穴を設けると共に、前記金属製ハウジングの前記底に近接して配置した上記金属製ディスクの一つに、上記金属製ハウジングの底の前記穴に対して軸合わせした穴を設けることが有利である。

遠心通電式ＭＨＤポンプの上記態様によれば、閉じた磁気回路が提供されるので、ソレノイドを流れる所定直流電流の下で、最大の磁気誘導を有する磁界を作用室内に発生させることができる。

前記作用室の前記金属製筒状スリーブは低透磁率の材料で作られており、一方、前記作用室の前記金属製ディスクは高透磁率の材料で作られていることが合理的である。

筒状スリーブが低透磁率の材料で作られていることによって、筒状スリーブによる磁束の分路が防止され、一方、金属製ディスクが高透磁率の材料で作られていることによって、磁気回路内のエアギャップの量を少なくすることができる。

溶融金属に接触する前記作用室の前記金属製ディスクの内側表面を、誘電絶縁皮膜によって保護することも有利である。

上記の特徴によって、作用室内の直流電流が作用室の長手軸に対して厳密に直角な方向に、放射状に流れることができる。

金属製ハウジングの底に対して隣接して配置された作用室の金属製ディスクを直流電流が流れることを防止するために、前記作用室の前記金属製ディスクの一つと前記金属製ハウジングの前記底とにそれぞれ設けた穴によって構成した前記ダクトに、絶縁ガスケットを介して、連結スリーブを設けるべきである。

図面の簡単な説明以下に具体的な態様によって本発明の詳細な説明するための添付図面において、第１図は、本発明に従った溶融金属の移送装置の概括的断面図、第２図は、本発明に従った溶融金属の移送装置の作用室を示す図、第３図は、遠心通電式ＭＨＤポンプの作動に影響を及ぼす主なベクトル量を示す図である。

発明を実施するための最良の形態本発明に従った溶融金属の移送装置は、遠心通電式ＭＨＤポンプ１　（化１図）が、溶融金属を収容する槽２内に配置されている。遠心通電式ＭＨＤポンプ１は、蓋４および底５を有する金属製ハウジング３を含んで成る。外表面がソレノイド７によって包囲された金属製ロッド６の一端が蓋４の内表面に取り付けられている。（蓋４はロッド６と一体に作製することができる。）金属製ロッド６に対して軸合わせされた作用室８が、金属製ロッド６の他端と金属製ハウジング３の底５との間に、これらとは誘電絶縁された状態で配置されている。金属製ロッド６に対して軸合わせされ且つ両端をそれぞれ金属製ディスク１０および１１によって拘束された金属製筒状スリーブ９によって、作用室８は構成されている。蓋４および底５を組み付けた金属製ハウジング３、ソレノイド７、および作用室８によって閉回路が構成され、この閉回路では作用室８の内部空間によって作用ギャップが提供される。

作用室８の金属製筒状スリーブ９の壁には、溶融金属排出管１２を受は容れるように調整された穴が設けてあり、一方、作用室８のディスク１０および金属製ハウジング３の底５には、溶融金属を収容する槽２に気密接続されたダクト１３を形成する穴が設けである。作用室８と溶融金属槽２との気密封止連結は、例えば、誘電絶縁ガスケット１５によって作用室８のディスク１０と分離されている連結スリーブ１４（第１図および第２図）をダクト１３内に設けることによって行うことができる。作用室８の金属製筒状スリーブ９は低透磁率の材料で作られており、一方、金属製ディスク１０および１１は高透磁率の材料で作られている。

更に、溶融金属に接触する作用室８の金属製ディスク１０゜１１の内表面は誘電絶縁皮膜によって保護されており、金属製ディスク１０の誘電絶縁皮膜は誘電絶縁ガスケット１５に気密接続している。

上記溶融金属の移送装置は以下のように作動する。溶融金属の湯面ＡＡ’が作用室８の上方になるように槽２内に配置した遠心通電式ＭＨＤポンプ１を、２個の直流電源１６および１７に接続する。直流電源１６の導出線をソレノイド７の導出線に接続し、一方、直流電源１７の導出線を溶融金属排出管１２に接続し、また直流電源１７の他の導出線を溶融金属に接続する。

直流電源１６からの直流電流ｒ、がソレノイド７を流れると、作用室８の金属製ディスク１０と１１との間に磁界が発生する。その際の磁気誘導ベクトルざは作用室８の長手軸に平行になっている。金属製ディスク１０および１１は高透磁率の材料で作られているので、これらが金属製ハウジング３、蓋４、底５、およびロッド６と共に完結した閉磁気回路を構成する結果、ソレノイド７を流れる所定電流１１の下で最大の磁気誘導値Ｂが得られる。

直流電源１７から電力供給が開始されると、溶融金属排出管１２と溶融金属との間に電流ｒ２が流れ始める。この電流の流れる経路は、槽２内の溶融金属からダクト１３内の溶融金属および作用室８内の溶融金属を経て金属製筒状スリーブ９に至る経路である。誘電絶縁ガスケット１５と金属製ディスク１０および１１の内側表面にある誘電絶縁皮膜とが存在することによって、電流ｒ２の方向は作用室８に関して放射状で、その長手軸に関して直角である。電流ｒ２　（第２図および第３図）および磁界ベクトルざが作用室８内にある溶融金属に作用して、図の面に直角な方向の力ｒを生じさせる。

力ｒの作用下で、作用室８内にある溶融金属が回転しようとすることにより、ダクト１３と溶融金属排出管１２との間に圧力差（従来の遠心ポンプに共通する）が形成され、その結果、溶融金属はダクト１３から溶融金属排出管１２に移送される。

以上説明したように、本発明の溶融金属の移送装置は、遠心通電式ＭＨＤポンプの態様を用い、作用室内に発生した磁界により、ソレノイドを流れる所定電流の下で最大の磁気誘導値を得ることができる閉磁気回路が構成される。

筒状スリーブによる磁束の分路を防止し磁気回路内のエアギャップ量を小さくした作用室の態様によって磁気回路の性能を向上させると共に、作用室の金属製ディスク表面に誘電絶縁皮膜を設けたことにより電流の方向を厳密に規制できる。

産業上の利用可能性本発明の装置は、炉、電解浴、その他の容器からの溶融金属の移送、および鋳造鋳型内への注湯に用いることができる。

Ｆ／ｌｉ　２ＦＢ３国際調査報・＾

Claims

【特許請求の範囲】１．溶融金属排出管（１２）を有し且つ溶融金属槽（２）に連絡している作用室（８）を収容する蓋（４）付き金属製ハウジング（３）と、上記作用室（８）内にある溶融金属中に磁界を発生させる磁気回路とを含む遠心通電式ＭＨＤポンプ（１）を有する溶融金属の移送装置において、上記金属製ハウジング（３）の上記蓋（４）の内表面を、側面をソレノイド（７）によって包囲された金属製ロッド（６）の一端に接続し、且つ上記金属製ロッド（６）に対して軸合わせされた上記作用室（８）を上記金属製ロッド（６）の他端と上記金属製ハウジング（３）の底（５）との間にこれらとは誘電性絶縁状態に配置し、上記蓋（４）および上記底（５）を組み付けた上記金属製ハウジング（３）、上記金属製ロッド（６）、上記ソレノイド（７）、および上記作用室（８）によって磁気回路を形成すると共に、上記金属製ハウジング（３）の上記底（５）および上記作用室（８）の底部分に、上記作用室（８）と上記溶融金属槽（２）とを気密接続するダクト（１３）を成す穴を設けたことを特徴とする溶融金属の移送装置。２．前記金属製ロッド（６）に対して軸合わせし且つ両端をそれぞれ金属製ディスク（１０，１１）によって拘束した金属製筒状スリーブ（９）によって前記作用室（８）を構成し、上記金属製筒状スリーブ（９）の壁に溶融金属排出管（１２）を封止受容する穴を設けると共に、前記金属製ハウジング（３）の前記底（５）に近接して配置した上記金属製ディスク（１０）に、上記金属製ハウジング（３）の底の前記穴に対して軸合わせした穴を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の溶融金属の移送装置。３．前記作用室の前記金属製筒状スリーブ（９）は低透磁率の材料で作られており、且つ前記作用室（８）の前記金属製ディスク（１０，１１）は高透磁串の材料で作られていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の溶融金属の移送装置。４．溶融金属に接触する前記作用室（８）の前記金属製ディスク（１０，１１）の内側表面を、誘電絶縁皮膜によって保護したことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の溶融金属の移送装置。５．前記作用室（８）の前記金属製ディスク（１０）と前記金属製ハウジング（３）の前記底（５）とにそれぞれ設けた穴によって構成した前記ダクト（１３）に、絶縁ガスケット（１５）を介して、連結スリーブ（１４）を設けたことを特徴とする請求の範囲第２項に記載の溶融金属の移送装置。