JPH0564698U - 溶解炉の除滓装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶湯表層部の滓を溶湯から効率よく分離し
て、除滓作業の自動化を図る。 【構成】 脱ガス処理槽３内の脱ガス処理ヘッド９を回
転させながら不活性ガスを吹き込んで溶湯Ｍの脱ガス処
理を行う。脱ガス処理後にバッフルプレート１２，１３
を溶湯旋回抑制位置から旋回許容位置に回転させて、溶
湯Ｍを慣性力で旋回させる。溶湯Ｍの旋回により溶湯表
層部の滓（スラグ）を滓溜まり部７に集めた上、その滓
を滓かき出し装置１８のスクレーパ２３で槽外にかき出
す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アルミニウム等の溶解炉において、その連続脱ガス処理時に同時に 出湯槽の表層部に浮いた表面滓（スラグ）を自動的に除去する除滓装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

例えばアルミニウム合金等の鋳造用の溶解炉においては、連続脱ガス処理と称 して溶湯の中に不活性ガスを吹き込んで脱ガス処理を行った場合、その脱ガス処 理に伴って溶湯中に含まれる不純物等の滓（スラグ）が浮き上がって溶湯の表層 部に浮遊することになる。

【０００３】 そのため、従来は手作業にて溶湯表層部の滓をすくい出したり、あるいは溶湯 ポンプ等を用いて一旦溶湯を所定の湯溜まり部に出湯させてオーバーフローさせ 、溶湯と滓とを分離させた上で滓を除去するようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者の手作業による除滓作業では、作業環境が悪い上に作業者 の負担が大きく、生産性の向上が望めない。

【０００５】 また、後者のオーバーフロー方式では溶湯と滓との分離が必ずしも十分に行わ れず、滓とともに溶湯の一部までが排出されてしまうために材料の損失が大きい ほか、最終段階では手作業による除滓作業がどうしても必要になり、除滓作業の 完全自動化を図る上で問題を残している。

【０００６】 本考案は以上のような課題に着目してなされたもので、溶湯と滓とを効率よく 分離させた上で除滓作業を自動的に行えるようにした構造を提供するものである 。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の溶解炉の除滓装置は、上下動可能なフレームに取り付けられるととも に溶湯が収容された溶解炉の出湯槽内に挿入されて、回転しながら不活性ガスを 吹き出すことによって溶湯の脱ガス処理を施す脱ガス処理ヘッドと、前記フレー ムに支持されるとともに前記脱ガス処理ヘッドの回りに位置して、出湯槽内の溶 湯の旋回を抑制する旋回抑制位置と旋回許容位置との間で鉛直な軸を回転中心と して回転変位可能な複数のバッフルプレートと、前記出湯槽の上面開口縁部に設 けられた滓溜まり部と、一端部が前記滓溜まり部に臨み、滓溜まり部に溜まった 滓を外部にかき出すスクレーパ方式の滓かき出し装置とから構成される。

【０００８】 上記のバッフルプレートは、脱ガス処理ヘッドの回転運動に伴って出湯槽内の 溶湯が旋回するのを抑制したり、あるいはその旋回を許容するためのものである から、脱ガス処理ヘッドの中心を通る鉛直平面上の位置を旋回抑制位置とし、前 記脱ガス処理ヘッドと同心円の略接線方向を指向する位置を旋回許容位置とする のが望ましい。

【０００９】

【作用】

この構造によると、脱ガス処理ヘッドが回転しながら溶湯内に不活性ガスを吹 き込むと、その細かい気泡によって溶湯内の脱ガス処理が行われる。この時には 、バッフルプレートを前述した旋回抑制位置に位置させておくことにより、脱ガ ス処理ヘッドの回転運動に伴う溶湯の旋回が抑制され、また、脱ガス処理に伴っ て、溶湯中に含まれる不純物等の滓が溶湯表層部に浮上して浮遊することになる 。

【００１０】 脱ガス処理終了後にバッフルプレートを前述した旋回許容位置まで回転させる と、溶湯は脱ガス処理時の慣性力によって旋回し、脱ガス処理時あるいは脱ガス 処理後の旋回によって、溶湯表層部に浮いた滓が滓溜まり部に集められる。そし て、滓溜まり部に溜まった滓は滓かき出し装置によって外部にかき出される。

【００１１】

【実施例】

図１および図２は本考案の一実施例を示す構成説明図である。同図に示すよう に、溶解炉１の出湯槽２は脱ガス処理槽３と溶湯くみ出し槽４とに分けられてお り、両者は隔壁５に形成された孔６を介して相互に連通しているとともに、内部 には溶解された溶湯Ｍが収容されている。そして、前記脱ガス処理槽３の上面開 口縁部には、図１の（Ｂ）に示すように外側に向かって次第に深さが浅くなる滓 溜まり部７が形成されている。

【００１２】 前記脱ガス処理槽３内にはフレーム８に支持された鉛直姿勢の脱ガス処理ヘッ ド９が設けられている。この脱ガス処理ヘッド９は図示外の昇降駆動機構によっ てフレーム８ごと昇降駆動されるようになっている一方、脱ガス処理ヘッド９は モータ１０によって回転駆動されるようになっている。そして、脱ガス処理ヘッ ド９は、図１の（Ａ）に示すように脱ガス処理槽３の溶湯Ｍ内に挿入された上で 、回転しながらその下面のノズル部１１から溶湯Ｍ内に不活性ガスを吹き込むこ とになる。

【００１３】 前記フレーム８には、脱ガス処理ヘッド９をはさんでその両側に一対のバック ルプレート１２，１３が設けられている。このバッフルプレート１２，１３は、 脱ガス処理ヘッド９の中心軸線を通る鉛直平面上に位置する軸１４を介して、フ レーム８に回転可能に支持されているとともに、一対のバッフルプレート１２， １３は各バッフルプレート１２，１３ごとにフレーム８上に個別に設けられたエ アシリンダ１５のピストンロッド１６にロッド１７を介して連結されている。そ して、一対のバッフルプレート１２，１３は後述するように脱ガス処理ヘッド９ の回転運動に伴う溶湯Ｍの旋回運動を許容したり、あるいはその旋回運動を抑制 する機能を有することから、一対のバッフルプレート１２，１３はエアシリンダ １５の伸縮動作に応じ、図２に示すように脱ガス処理ヘッド９の中心軸線を通る 鉛直平面と整合する旋回抑制位置Ｐ１と、脱ガス処理ヘッド９と同心円の接線方 向を指向する旋回許容位置（上記旋回抑制位置Ｐ１からおよそ６０度回転した位 置）Ｐ２との間で回転するようになっている。

【００１４】 前記滓溜まり部７の上方には、その下端部が滓溜まり部７および脱ガス処理槽 ３に臨むように滓かき出し装置１８が斜めに配置されている。この滓かき出し装 置１８は、モータ１９によってスプロケット２１，２２の間を周回回転駆動され るエンドレスなチェーン２０に滓かき出しのための複数のスクレーパ２３を取り 付けたもので、滓かき出し装置１８は支持体２４に上下動可能に支持されている 。

【００１５】 前記支持体２４の内部には滓かき出し装置１８を上下動させるための昇降駆動 機構が内蔵されているとともに、滓かき出し装置１８の下端部には滓を含む溶湯 面を検出するレベルセンサ（液面センサ）２５が装着されている。そして、レベ ルセンサ２５の出力は支持体２４内の昇降駆動機構にフィードバックされるよう になっており、溶湯面の高さが変動したとしてもその溶湯面に対して滓かき出し 装置１８の高さ位置が常に所定の位置となるように前記滓かき出し装置１８の高 さ位置が自動制御される構造となっている。

【００１６】 このように構成された溶解炉の除滓装置においては、出湯槽２内に溶湯Ｍがあ るかぎり脱ガス処理ヘッド９は図１の（Ａ）の位置にあって、所定の時間間隔で 脱ガス処理が行われる。すなわち、脱ガス処理は、モータ１０により脱ガス処理 ヘッド９を回転させながらそのノズル部１１から不活性ガスを吹き出し、溶湯Ｍ 内に吹き込まれたその不活性ガスの細かい気泡により溶湯Ｍの脱ガスが行われる 。この時、一対のバッフルプレート１２，１３は図２に実線で示す旋回抑制位置 Ｐ１にあって、脱ガス処理ヘッド９の回転運動に伴って旋回しようとする溶湯Ｍ の抵抗板として機能することで、脱ガス処理ヘッド９の回転に伴う溶湯Ｍの旋回 を抑制する役目をする。また、脱ガス処理に伴って、溶湯Ｍ内に含まれる不純物 等の滓が溶湯Ｍの表層部に浮上する。

【００１７】 脱ガス処理終了後、脱ガス処理ヘッド９の回転と不活性ガスの吹き込みを停止 させるとともに、一対のバッフルプレート１２，１３を図２の（Ｂ）に仮想線で 示すよう旋回許容位置Ｐ２まで回転させる。上記のようにバッフルプレート１２ ，１３の向きを変えると、溶湯Ｍは脱ガス処理時の慣性力によって脱ガス処理槽 ３内をゆっくりと旋回し、溶湯Ｍの表層部に浮遊している滓が滓溜まり部７に徐 々に集められる。

【００１８】 一方、上記の脱ガス処理の終了を待って、滓かき出し装置１８が所定時間だけ 作動することから、前記滓溜まり部７に溜められた滓は滓かき出し装置１８のス クレーパ２３によって脱ガス処理槽３の外部にかき出される。この時、滓のかき 出しに伴って溶湯面の高さが低下すると、これをレベルセンサ２５が検知するこ とにより所定量だけ滓かき出し装置１８が下降し、溶湯Ｍの表層部の滓を満遍な くかき出すことになる。そして、以降は上記の一連の動作を繰り返すことになる 。

【００１９】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、溶湯内に挿入されて回転しながら不活性ガスを 吹き出す脱ガス処理ヘッドと、脱ガス処理中は溶湯の旋回運動を抑制する一方で 脱ガス処理後は溶湯の旋回を許容するバッフルプレートと、溶湯の旋回によって 滓溜まり部に集められた滓を外部にかき出す滓かき出し装置とで構成したことに より、脱ガス処理と並行して除滓作業を自動的に行えることから滓取り作業に作 業者が関与する必要がなく、除滓作業の自動化および無人化が図れるとともに生 産性が向上する。また、従来のオーバーフロー方式に比べて溶湯と滓との分離を 効率よく行えることから材料の無駄が少なくなり、材料歩留まりの向上を併せて 達成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す図で、（Ａ）は図２に
示す出湯槽の垂直断面図、（Ｂ）は図２のａ−ａ線に沿
う断面図。

【図２】本考案の一実施例を示す図で、図１の（Ａ）の
ｂ−ｂ線に沿う平面説明図。

【符号の説明】

１…溶解炉 ２…出湯槽 ３…脱ガス処理槽 ７…滓溜まり部 ８…フレーム ９…脱ガス処理ヘッド １２，１３…バッフルプレート １５…エアシリンダ １８…滓かき出し装置 ２０…チェーン ２３…スクレーパ ２５…レベルセンサ Ｍ…溶湯 Ｐ１…旋回抑制位置 Ｐ２…旋回許容位置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下動可能なフレームに取り付けられる
   とともに溶湯が収容された溶解炉の出湯槽内に挿入され
   て、回転しながら不活性ガスを吹き出すことによって溶
   湯の脱ガス処理を施す脱ガス処理ヘッドと、 前記フレームに支持されるとともに前記脱ガス処理ヘッ
   ドの回りに位置して、出湯槽内の溶湯の旋回を抑制する
   旋回抑制位置と旋回許容位置との間で鉛直な軸を回転中
   心として回転変位可能な複数のバッフルプレートと、 前記出湯槽の上面開口縁部に設けられた滓溜まり部と、 一端部が前記滓溜まり部に臨み、滓溜まり部に溜まった
   滓を外部にかき出すスクレーパ方式の滓かき出し装置、 とを備えたことを特徴とする溶解炉の除滓装置。