JPH0614920Y2

JPH0614920Y2 - 溶湯脱ガス吹込み管

Info

Publication number: JPH0614920Y2
Application number: JP1986046579U
Authority: JP
Inventors: 正浩田口; 芳郎林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-03-29
Filing date: 1986-03-29
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2001-03-29
Also published as: JPS62159951U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、鋳造の際に溶湯内に吸収された水素を除去す
るための溶湯脱ガス吹込み管に関する。

（従来の技術）鋳造において、溶湯内に水素が吸収されて溶解し、固化
する際に鋳造品内に放出されるため、鋳造品の内部に毛
割れが生じて脆弱化を来すという問題を生じる。このた
め、吸収された水素を溶湯から除去する必要があり、そ
の方法として、例えば、石英管、黒鉛管等の溶湯脱ガス
吹込み管を用いて、高温化において活性なガス、例えば
塩素ガス、または窒素ガスの様な不活性ガスを送入し、
これと溶湯中の水素ガスを反応させるか、または水素ガ
スを気泡中に取り込んで大気中に運び去る方法が知られ
ている。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、上記の方法においては、溶湯の温度に比
べて溶湯脱ガス吹込み管及びガスの温度が著しく低いた
め、溶湯の温度が低下して鋳造不良を起こすことがあ
り、また、吹込み管を溶湯から出し入れする際に熱衝撃
により吹込み管が割れる、溶湯が吹込み管の表面で冷却
されて付着する等の問題が生じるため、吹込み管を再使
用できずに棄却する場合が多かった。さらに、吹込みガ
スの温度が低いため、脱ガスの効率が悪く、そのため溶
湯中に水素を充分に除去できなかった。この脱ガスの効
率の悪さは、コストを上げる要因ともなるため、さらに
効率の良い脱ガス方法が望まれている。

従って、本発明は溶湯と吹込み管、または溶湯とガスと
の温度差に基づく欠点を生じることがなく、脱ガス効果
の大きい溶湯脱ガス吹込み管を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）本考案の溶湯脱ガス吹込み管は、ガス吹込み管の本体部
と、その両側に設けた吹込み部及び吹出し部より成り、
かつ発熱体を内側のガス流路を取り巻くように本体部の
吹込み部近傍から吹出し部側の端部まで備え、そして該
発熱体がガス流路の下流側で少なくとも二重巻きとなっ
ていることを特徴とする。

本体部は、流通路部分がセラミック、黒鉛、石英等の材
料のうち、通気製の低いもので形成され、吹出し部取付
部分が、上記材料のうち通気製の高いもので形成され
る。該本体部は吹出し部側の端部に底を有していてもよ
い。流通路の内径は、溶湯の種類、量等により適宜選択
される。

吹込み部は鉄系の金属材料により形成されるのが一般的
であり、好ましくは有底の筒状体である。この底部の中
央には、本体部に連通する孔が設けられて該孔の内壁面
に、ガスボンベに接続するパイプの端部の外壁面が溶接
される。

吹出し部は、本体部の吹出し部取付部分に用いたものと
同様の通気性の良い材料により形成される。吹出し部は
好ましくは有底の筒状体である。

本体部と吹込み部及び吹出し部とは、接着剤等により接
合してもよいが、本体部両端の外壁面と、吹出し部及び
吹込み部の内壁面にそれぞれ対応するようにネジ溝を設
けて螺着するのが、気密性、熱伝導性及び部品交換の操
作性の点から好ましい。

発熱体はガス流路を取り巻くように設けられる限り、い
かなる形状に設けられてもよいが、より効率的に加熱す
るためには、パイプヒータが使用され、本体部の内壁部
に、流通路をコイル状に取り巻くように埋め込まれる。
この場合、ガス流路の下流側すなわち吹出し部またはそ
の付近においては２〜３重に巻きつけられた形状とする
のが好ましい。パイプヒータの両端は、本体の溶湯に浸
漬されない部分から外に引き出され、電源または電圧調
整機に接続される。

（作用）本考案の溶湯脱ガス吹込み管を使用すると、流通路を取
り巻く発熱体により熱せられたガスが溶湯中に吹出され
る。その際、吹出し部は、本体部から熱伝導ならびにガ
ス熱で効率良く加熱されているため、ガスは流通路で得
た温度で保持したまま吹出される。吹出されたガスは、
溶湯中に気泡となって分散し、溶湯中の水素と反応する
か、または該水素を気泡中に取り込んで、これを大気中
へ放出させる。

（実施例）本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

図は、本考案の一実施例の溶湯脱ガス吹込み管１の吹出
し部を溶湯３内に浸漬した状態を示す。溶湯脱ガス吹込
み管１は、ガスの流路を形成する管状の本体部２と、本
体部２の一端に取付けられた有底筒状の吹出し部６と、
本体部２の他端に取り付けられた有底筒状の吹込み部７
とからなる。本体部２の内壁面にはパイプヒータ８が埋
め込まれており、このパイプヒータ８は流路をコイル状
に取り巻き、さらに吹出し部付近では２〜３重に巻かれ
ている。パイプヒータ８の両端は本体部２の溶湯３に浸
漬しない部分から取出され、電圧調整機９に接続され、
これによりパイプヒータ８の温度調整が行なわれる。な
お、パイプヒータ８としては直径４mm、２００Ｖ、1.5k
wのものを使用した。

本体部２は、吹出し部側の端部に底を有する。本体部２
は、底を含む吹出し部取付部分２′が通気性の高い黒鉛
により形成され、その他の部分が通気性の低い黒鉛によ
り形成されている。

吹出し部６は通気性の高い黒鉛により形成されている。

吹込み部７は鉄系の金属により形成されている。吹込み
部７の底面の中央部には、本体部２の流通路に連通する
孔が設けられてあり、該孔の内壁面にパイプ５の一端の
外壁面が溶接されている。パイプ５の他端はガスボンベ
に接続され、これによりガスが供給される。

本体部２と吹出し部６及び吹込み部７とは、それぞれ対
応するネジ溝１０を設けて螺着されている。

上記で製造した溶湯脱ガス吹込み管の脱ガス効果を下記
の方法により調べた。なお、比較のために、パイプヒー
タがないこと以外は、本考案と同じ構成の溶湯ガス吹込
み管（従来品）を使用した。

溶湯として、ＪＩＳＡＣ４Ｃのアルミニウム合金１０
００Kgを７００℃±１０℃に加熱したものを使用する。
本実施例の溶湯脱ガス吹込み管をパイプヒータにより約
５００℃に予熱し、上記の溶湯に浸漬して、窒素ガスを
吹込口のパイプを通して１０分間吹込む。吹込み後、吹
込み管の割れ及び溶湯の付着量、溶湯温度の変化、並び
に脱ガス効果を評価する。脱ガス効果については、アル
ミ溶湯のシエルカップ比重値により比較する。

比較のために、従来品の溶湯脱ガス吹込み管を用いて、
予熱操作を行わないこと以外は上記と同様の方法により
試験する。

各項目について数回ずつ試験を行なうことにより評価し
た。結果を下記の表に示す。

上記の表により明らかなように、本考案の溶湯脱ガス吹
込み管は、熱衝撃による割れ、管へのアルミ合金の付着
等を生ずることがほとんどなく、浸漬時の溶湯温度の低
下も２０℃程度である。また、溶湯の比重値は従来品と
比べて約0.02〜0.03高く、水素の除去率が高いことを示
している。

（考案の効果）本考案の溶湯脱ガス吹込み管は、本体部のガス流通路の
周囲に発熱体が埋め込まれているため、脱ガス時に吹込
み管及び流通路内のガスを加熱することができる。従っ
て、吹込み管またはガスにより溶湯の温度を低下させる
ことがないため、溶湯温度の低下に起因する鋳造不良を
起こすことがない。また、溶湯と吹込み管の温度差によ
る熱衝撃で吹込み管が破損することもなく、また、吹込
み管表面に溶湯が付着して凝固することもないため、１
つの吹込み管を何回も使用することができる。また一部
破損した場合でも、各部がネジ止めにより接続されてい
るため、交換が容易である。

さらに、吹込みガスの温度が高いため、脱ガス効率が良
く、低コストな方法により有効な脱ガスを行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の一実施例の溶湯脱ガス吹込み管の使用時
の状態を示す図である。図中、１……溶湯脱ガス吹込み管２……本体部３……溶湯６……吹出し部７……吹込み部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ガス吹込み管の本体部と、その両側に設け
た吹込み部及び吹出し部より成り、かつ発熱体を内側の
ガス流路を取り巻くように本体部の吹込み部近傍から吹
出し部側の端部まで備え、そして該発熱体がガス流路の
下流側で少なくとも二重巻となってることを特徴とする
溶湯脱ガス吹込み管。