JPH06238397A

JPH06238397A - 溶湯成分調整システム

Info

Publication number: JPH06238397A
Application number: JP3321993A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Hayashi; 和正林; Tetsuo Hashimoto; 哲雄橋本; Kazutaka Suda; 和孝須田; Toshinori Ueki; 俊典植木
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1994-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】取鍋ごとに溶湯の成分を調整して注湯ライン
にこの取鍋を配湯する方式の鋳造ラインにおいて、元湯
成分値から目標成分に調整するための各種の添加材投入
量を溶湯成分調整指示装置で自動算出し、また実際の投
入重量も計測することにより、成分調整誤りを防止す
る。【構成】保持炉の溶湯成分の分析値を溶湯成分調整指
示装置に入力する手段と、取鍋ごとに保持炉の溶湯成分
の分析値に基いて目標成分にするための各種添加材投入
量を算出し、これらの添加量を添加材投入装置に指示す
る手段と、取鍋に投入した添加材の重量を溶湯成分調整
指示装置に入力する手段とからなる溶湯成分調整システ
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳造工場の前工程であ
る溶解、配湯、注湯職場の作業を円滑に行うための溶湯
成分調整システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋳造工場の前工程である溶解、配湯、注
湯職場では、互いに連携した作業が要求される。例え
ば、配湯職場では、注湯職場から造型された鋳型に注湯
する溶湯の要求が発生すると、この湯要求のあった鋳造
品名の目標成分の溶湯を配湯するために溶解炉または保
持炉の元湯の成分値、取鍋に入れる溶湯の重量などか
ら、取鍋に投入する各種添加材（Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓ
ｉ等）の投入量を配湯作業者が計算、あるいは添加材投
入量早見表より算出している。続いて、添加材投入装置
の盤面にある各種添加材の投入量設定スイッチの設定な
どを行い計量ホッパーより添加材を切り出す。切り出さ
れた添加材は自動的にフィーダを通して計量器に搭載し
たホッパーに投入される。投入された添加材の重量は計
量器により自動測定され、配湯職場に設けた表示器に表
示する。配湯作業者は、表示した測定値と算出投入量を
比較し取鍋に投入するかのチェックを行う。続いて、添
加材投入装置の盤面にある投入スイッチを押し、ホッパ
ーからコンベアに添加材を移しコンベアを通して取鍋に
投入する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、顧客ニーズの多
様化に対応するために鋳造ラインでは、多材質の鋳造製
品について多品種少量生産を行っている。このため鋳造
工場の前工程では、頻繁に段取替が発生し作業者に複雑
な判断作業が生じ、負担をかけている。特に、段取替が
発生し、段取替した鋳型の前後で注湯する鋳造品名の目
標成分が異なる場合に、配湯作業者の注湯品名の判断ミ
ス、添加材の投入量の設定ミス、スイッチの誤操作など
により、目標成分の溶湯を配湯することができないとい
う危険性が生じる。さらに、これらの作業は、配湯作業
者の手作業であるので作業効率も良くない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】溶解炉で溶解した溶湯を
保持炉に受け、前記保持炉から取鍋に出湯し、前記取鍋
を注湯ラインに配湯するときの溶湯成分調整システムに
おいて、前記保持炉の溶湯成分を分析して溶湯成分調整
指示装置に入力する手段と、前記取鍋ごとに前記溶湯成
分の分析データに基づいて目標成分にするための添加材
投入量を算出して前記添加材の投入量を指示する手段
と、前記取鍋に投入した添加材の重量を前記溶湯成分調
整指示装置に入力する手段とを有することを特徴とする
溶湯成分調整システム。

【０００５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基づいて説明
する。図１は、本発明を実施するためのシステム構成図
を示す。１は溶解職場であり電気炉などの溶解炉２で溶
解した溶湯を保持炉３に受け、保持炉３より取鍋９に出
湯する。１２は鋳型造型職場であり、１４は鋳型１８を
造型する鋳型造型機である。造型予定品名を入力する造
型予定入力装置１３は、マイクロコンピュータで構成さ
れる装置でＣＲＴ１３ａ、キーボード１３ｂを接続す
る。造型した鋳型１８は、Ｌ方向に進行する。４は配湯
職場であり溶湯成分調整指示装置５、添加材投入量測定
装置６、添加材投入装置７を設ける。溶湯成分調整指示
装置５は、マイクロコンピュータから構成される装置で
添加材投入量測定装置６、添加材投入装置７、ＣＲＴ５
ａと接続する。添加材投入量測定装置６および、添加材
投入装置７の構成を図４に示す。図において２２は添加
材の入る計量ホッパー、２３は切り出した添加材をホッ
パー２４へ搬送するフィーダである。添加材投入量測定
装置６は、切り出した添加材の重量を測定しＣＲＴ６ａ
にこの測定値を表示する。２５はコンベアでホッパー２
４から投下された添加材を取鍋９に投下する。目標成分
値に調整した溶湯が入った取鍋９は、配湯職場４から注
湯職場１５へ進行方向Ｋの配湯取鍋モノレール８を通し
て搬送される。

【０００６】１５は注湯職場であり、注湯ラインＪに沿
って定位置式または移動台車式の注湯装置１６が設けら
れている。注湯装置１６内に注湯指示装置１７を設け
る。注湯装置１６は、配湯職場４から配湯取鍋モノレー
ル８を通して搬送される取鍋９を搭載し、この取鍋９を
傾転させながら鋳型１８に注湯する。注湯指示装置１７
は、マイクロコンピュータから構成される装置で一定の
速度で進行する鋳型１８と注湯装置１６の位置をエンコ
ーダなどにより認識する。また注湯指示装置１７は、Ｃ
ＲＴ１７ａ、湯要求盤１７ｂと接続する。湯要求盤１７
ｂの概要を図２に示す。湯要求盤１７ｂは、注湯装置１
６から湯要求を行う際に必要とする溶湯容量を選択する
セレクトスイッチ１９、現在注湯を行っている溶湯を要
求する湯要求スイッチ２０、段取替後の注湯予定の溶湯
を要求する湯要求スイッチ２１を盤面上に設ける。

【０００７】セレクトスイッチ１９は、注湯作業者が配
湯職場に湯要求を行うとき、取鍋９に例えば１トンの溶
湯が入るとした場合、満杯（１トン）、８０％の容量
（０．８トン）、５０％の容量（０．５トン）の３レベ
ルの溶湯を要求することができるようにする。これは、
鋳型造型機１４に段取替が生じ、注湯する溶湯の材質
（成分）が変わったとき、配湯された段取替前の取鍋９
内の残湯量を極力なくするためである。

【０００８】１０は、マイクロコンピュータから構成さ
れる中央制御装置で、キーボード１１ａ、ＣＲＴ１１ｂ
が接続されている。１１は同じくマイクロコンピュータ
から構成される分析データ収集装置であり、保持炉２内
の元湯成分をカントバックなど所定の時間間隔（例えば
３０分ごと）で分析し、この分析値を入力する。中央制
御装置１０は、注湯制御装置１７、分析データ収集装置
１１、溶湯成分調整指示装置５、および造型予定入力装
置１３のそれぞれと通信ケーブルまたは無線を介して接
続する。

【０００９】次に本発明の作用について説明する。ま
ず、造型予定入力装置１３のキーボード１３ｂから当日
の鋳造予定の品名、鋳造予定枠数を予め入力する。造型
予定入力装置１３は、これらの情報をＣＲＴ１３ａに表
示すると共に中央制御装置１０に送信する。中央制御装
置１０は、前記情報をＣＲＴ１０ａに表示すると共に注
湯指示装置１７に送信する。中央制御装置１０は、鋳造
品名別の目標成分値を記憶している。また、中央制御装
置１０は、溶解炉２から保持炉３へ出湯した溶湯の成分
分析値を分析データ収集装置１１から受信する。さらに
中央制御装置１０は、鋳造ライン情報（例えば、造型機
１４からの１枠造型信号など）を受信し、鋳造ライン上
の全鋳型の情報をリアルタイムで管理すると共に注湯指
示装置１７および造型予定入力装置１３にこれらの情報
を送信する。さらに、ＣＲＴ１０ａに鋳造ライン上の全
鋳型の情報をトラッキング表示する。

【００１０】次に、中央制御装置１０は、注湯ラインＪ
上の鋳型（Ａ〜Ｈ）の情報を注湯指示装置１７に送信す
る。注湯指示装置１７は、前記注湯ゾーンＪの鋳型（Ａ
〜Ｈ）の情報を図３に示すようにＣＲＴ１７ａにリアル
タイムに表示する。このＣＲＴ画面には、注湯ゾーンＪ
の鋳型（Ａ〜Ｈ）、注湯装置１６に搭載した取鍋９の位
置、注湯中および注湯予定の品名、造型予定枠数、注湯
完了枠数、材質を表示する。また、ＣＲＴ１７ａに注湯
作業者が段取替の先頭枠Ｇを認識できるように、色別表
示する。

【００１１】注湯作業者は、注湯装置１６に搭載した取
鍋９の溶湯の残量、段取替の先頭枠Ｇの位置情報をＣＲ
Ｔ１７ａで確認しながら湯要求のタイミングを決定す
る。注湯作業者が湯要求をする場合には、要求する溶湯
の量を湯要求盤１７ｂのセレクトスイッチ１９で選択し
た後、段取替前の品名の湯か段取替後の品名の湯かを選
択する現在湯要求スイッチ２０または段取替湯要求スイ
ッチ２１を押す。注湯指示装置１７は、この湯要求情報
（要求する溶湯の量、湯要求した品名）を中央制御装置
１０に送信する。中央制御装置１０は、品名別の目標成
分値データの中から注湯装置１６より要求のあった品名
の目標成分を検索し、この情報を溶湯成分調整指示装置
５に送信する。さらに、中央制御装置１０は、分析デー
タ収集装置１１から受信した保持炉３内の元湯成分値お
よび注湯作業者が要求した湯要求の情報を溶湯成分調整
指示装置５に送信する。

【００１２】溶湯成分調整装置１０は、注湯品名の目標
成分値情報、元湯の成分分析値、注湯装置１６から要求
された溶湯の量などから目標成分に調整するために必要
な各添加材の投入量を算出する。続いて、溶湯成分調整
装置１０は、算出した各添加材の投入量を添加材投入装
置７に送信する。添加材投入装置７は、受信した各添加
材の投入量に基づき、各添加材の入る計量ホッパーから
自動的に添加材が各フィーダ２３を通り各ホッパー２４
へ切り出される。各添加材投入量測定装置６は、切り出
された各添加材の重量を測定し溶湯成分調整指示装置５
に送信すると共にＣＲＴ６ａにその値を表示する。続い
て、ホッパー２４はコンベア２５に添加材を投下し、各
添加材は、コンベア２５を通して取鍋９に投入される。
続いて、保持炉を傾転させて、保持炉内の溶湯を取鍋９
に入れる。このとき、ロードセル等により取鍋９の重量
を測定しながら要求された量の溶湯を取鍋９に入れる。
溶湯成分を調整した取鍋９は、配湯取鍋モノレール８を
通して注湯職場１５へ搬送される。

【００１３】また、溶湯成分調整指示装置５は、目標成
分に調整するのに必要な各添加材の投入量の算出値と実
際に取鍋９に投入した各添加材の投入量の測定値とを比
較し、異常があれば警報を出す。

【００１４】

【発明の効果】以上に説明した本発明には次の効果があ
る。１）注湯職場１５からの湯要求について、目標成分に調
整するための各添加材の投入量を自動算出し、かつ、こ
れら添加材を取鍋９に自動投入する手段を有するので配
湯作業者の手作業が不用となり作業能率の向上が計られ
る。２）目標成分に調整するのに必要な各添加材の投入量の
算出値と、取鍋９に実際に自動投入した各添加材の重量
とを比較するので取鍋９への添加材の異常投入の検知が
確実にでき、誤注湯を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するためのシステム構成図

【図２】本発明の湯要求盤１７ｂの正面図

【図３】本発明の注湯指示装置１７の表示装置１７ａの
画面表示例

【図４】図１に示す添加材投入装置の概要を示す図

【符号の説明】

２溶解炉３保持炉４配湯職場５溶湯成分調整指示装置６添加材投入量測定装置７添加材投入装置９取鍋１０中央制御装置１１分析データ収集装置１６注湯装置１７注湯指示装置１７ｂ湯要求盤１８鋳型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植木俊典栃木県真岡市鬼怒ケ丘13番地日立金属株式会社真岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶解炉で溶解した溶湯を保持炉に受け、
前記保持炉から取鍋に出湯し、前記取鍋を注湯ラインに
配湯するときの溶湯成分調整システムにおいて、前記保
持炉の溶湯成分の分析値を溶湯成分調整指示装置に入力
する手段と、前記取鍋ごとに前記溶湯成分の分析データ
に基づいて目標成分にするための添加材投入量を算出
し、この投入量を添加機投入装置に指示する手段と、前
記取鍋に投入した添加材の重量を前記溶湯成分調整指示
装置に入力する手段とを有することを特徴とする溶湯成
分調整システム。