JPH0639264U - 溶融金属の移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶湯をサイフォン作用により移送する際に、
空気の巻き込みに起因する酸化物等の生成を防止するこ
とができる溶融金属の移送装置を提供する。 【構成】 溶融金属の溶湯３６を送り出す移湯側容器３
１と、溶湯を受ける受湯側容器３２と、移湯側容器３１
内の溶湯３６と受湯側容器３２内の溶湯３７にその両端
を浸漬されると共にその中間部に頂上部となる湾曲を有
する移送パイプ３３と、この移送パイプ３３の前記頂上
部近傍に連結され移送パイプ内に不活性ガスを導入する
ことができる不活性ガス導入用パイプ３４と、この不活
性ガス導入用パイプ３４よりも受湯側容器３２寄りの位
置で移送パイプ３３に連結され移送パイプ内を減圧する
ことができる減圧用パイプ３５とを有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は移湯側容器内の溶融金属を移送パイプを介してサイフォンの原理を利 用して受湯側容器内に移送する溶融金属の移送装置に関し、特に、アルミニウム 、マグネシウム及びそれらの合金等からなる精錬後の溶湯を低圧鋳造機の保持炉 に移湯する際、及び溶解炉内の溶湯を精錬用保持炉内へ移湯する際等に使用する のに好適の溶融金属の移送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のサイフォンの原理を利用した溶融金属の移送装置としては、図５に示す ものがある（実開昭６２−１５９９６３号）。精錬後の溶湯は搬送用取鍋１内の 移湯側容器２内に収納されて、低圧鋳造装置のフロア２０にクレーン等により搬 送されてくる。この低圧鋳造装置のフロア２０には、そのピットが掘られていて このピット内に低圧鋳造装置の保持炉４内に受湯側容器５が配置されている。こ の保持炉４の上端には蓋８が気密的に設置され、更にその上方には、低圧鋳造装 置の金型（図示せず）が配置される。また、低圧鋳造装置の蓋８には、保持炉４ 内を加圧する加圧ガスを導入するための加圧パイプ２１が連結されている。更に 、蓋８の中央には低圧鋳造装置のストーク２２が挿通し、受湯側容器５内に垂直 に挿入されている。

【０００３】 移湯側パイプ１０は湾曲部を有し、その一端部が移湯側容器２内の溶湯３内に 浸漬されるようになっている。また、受湯側のパイプ１１はその一端部が受湯側 容器５内の溶湯６内に浸漬されており、このパイプ１０，１１はその他端部にて パッキン１２を介して相互に液密的に連結されている。大気開放パイプ１７はパ イプ１０の頂上部に連結されていて、このパイプ１７に装着されたバルブ１８を 開にすることにより、大気開放パイプ１７を介してパイプ１０，１１内を大気圧 に開放することができる。また、この大気開放パイプ１７よりも受湯側容器５よ りの位置には、パイプ１０，１１内を減圧するためのパイプ１３がパイプ１０に 連結されている。この減圧パイプ１３は適宜の排気手段に連結されており、減圧 パイプ１３を介してパイプ１０，１１内を減圧することにより容器２，５内の溶 湯３，６をパイプ１０，１１内に吸引するようになっている。

【０００４】 この従来の溶融金属の移送装置においては、精錬後の溶湯３を収納した移湯側 容器２をピット内の受湯側容器５よりも高いフロア２０上に設置し、パイプ１０ を移湯側容器２内の溶湯３内に浸漬し、パイプ１１を受湯側容器５内に挿入する 。そして、パイプ１０，１１を連結した後、パイプ１３を介してパイプ１０，１ １内を減圧することにより、パイプ１０，１１内に移湯側容器２内の溶湯３を吸 引する。そうすると、溶湯３はパイプ１０内を上昇し、その頂上部に達した後、 パイプ１１側に流れ込む。そして、このパイプ１１から受湯側容器５内に溶湯が 供給され、受湯側容器５内に溶湯６が貯留される。これにより、移湯側容器２内 の溶湯３と受湯側容器５内の溶湯６とがパイプ１０，１１を介して連結され、こ のパイプ１０，１１内が溶湯で充填され、爾後サイフォン作用により、移湯容器 ２内の溶湯３がパイプ１０，１１を介して受湯側容器５内に移送される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この従来の溶融金属移送装置においては、以下に示すような問 題点がある。即ち、一般的に、サイフォン作用を起こさせるためには、移湯側容 器２内の溶湯３の湯面高さは、受湯側容器５内の溶湯６の湯面高さよりも高くす る必要がある。このため、パイプ１０，１１内を減圧して移湯側容器２内の溶湯 ３を吸引すると、溶湯はパイプ１０の頂上部を通過した後、パイプ１０，１１内 を受湯側容器５に向けて落下する。この溶湯の落下により、溶湯流が乱れ、パイ プ１０，１１内の空気を溶湯中に巻き込み、酸化物を生成してしまう。溶湯の移 送が進行して湯面高さが減少すると、溶湯流は次第に静かになっていくが、溶湯 の移送初期においては、溶湯流の乱れを回避することはできず、溶湯移送過程に おける空気の巻き込みを防止することはできない。

【０００６】 本考案はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、溶湯をサイフォン作用 により移送する際に、空気の巻き込みに起因する酸化物等の生成を防止すること ができる溶融金属の移送装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る溶融金属の移送装置は、溶融金属の溶湯を送り出す移湯側容器と 、前記溶湯を受ける受湯側容器と、前記移湯側容器内の溶湯と前記受湯側容器内 の溶湯にその両端を浸漬されると共にその中間部に頂上部となる湾曲を有する移 送パイプと、この移送パイプの前記頂上部近傍に連結され前記移送パイプ内に不 活性ガスを導入することができる不活性ガス導入用パイプと、この不活性ガス導 入用パイプよりも前記受湯側容器寄りの位置で前記移送パイプに連結され前記移 送パイプ内を減圧することができる減圧用パイプとを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案においては、移送パイプ内に不活性ガス導入用パイプから不活性ガスを 供給し、移送パイプの両端部から不活性ガスを吐出させつつ、移送パイプの両端 部を移湯側容器内の溶湯と、受湯側容器内の溶湯とに浸漬する。これにより、移 送パイプ内は不活性ガスに置換される。次いで、不活性ガスの導入を停止し、減 圧用パイプにより移送パイプ内を減圧する。そうすると、移湯側容器及び受湯側 容器内の溶湯が移送パイプ内を上昇してくるが、先ず、移湯側容器内の溶湯が移 送パイプの頂上部に達し、更に移送パイプ内を排気することにより、この溶湯は 移送パイプ内を受湯側容器に向けて落下する。

【０００９】 この場合に、この移送パイプ内は不活性ガスで置換されているので、この溶湯 の落下により溶湯流が乱れても、酸化物が発生することはない。このため、溶湯 品質が向上する。

【００１０】 次いで、移送パイプ内が溶湯で充填され、サイフォンの原理により、溶湯の位 置エネルギの差に基づいて溶湯が移湯側容器から受湯側容器内に移動する。

【００１１】 なお、不活性ガスとしては、Ａｒガス、Ｈｅガス等の周期律表第１８（０）族 の外に、溶湯の種類に応じてＮ₂ガス等、溶湯との反応又は溶湯中への吸収等が 問題とならないものを使用することができる。

【００１２】

【実施例】

以下、添付の図面を参照して本考案の実施例について具体的に説明する。

【００１３】 図１（ａ）乃至（ｃ）は本考案の実施例の基本的な動作を工程順に示す図であ り、図２及び３に基づいて本考案の実施例の構成及び作用について説明する前に 、この図１に基づいて本考案の概要について説明する。図１に示すように、移湯 側容器３１内に移送すべき溶湯３６が貯留されており、受湯側容器３２内に従前 の処理に供した溶湯３７が若干残存している。移湯側容器３１は受湯側容器３２ よりも高位になるように配置されている。そして、中間に頂上部を有する湾曲し た移送パイプ（サイフォン給湯管）３３がその両端部を夫々移湯側容器３１及び 受湯側容器３２に向けてその上方に配置されている。この移送パイプ３３はその 頂上部近傍に不活性ガス供給源に接続された不活性ガス導入用のパイプ３４が連 結されており、この不活性ガス導入用パイプ３４よりも受湯側容器３２寄りの位 置には、真空ポンプなどの減圧装置に接続された減圧用パイプ３５が連結されて いる。

【００１４】 このように構成された本実施例装置において、先ず、図１（ａ）に示すように 、パイプ３４を介して不活性ガスを移送パイプ３３内に導入する。そして、この 不活性ガスを移送パイプの両端部から噴出させて移送パイプ３３内を不活性ガス で置換する。次いで、図１（ｂ）に示すように、移送パイプ３３の両端部を溶湯 ３６，３７内に浸漬し、不活性ガス導入用パイプ３３に設けたバルブを閉にして 不活性ガスの導入を停止する。その後、減圧用パイプ３５を介して移送パイプ３ ３内の不活性ガスを吸引し、更に、移湯側容器３１内の溶湯３６及び受湯側容器 ３２内の溶湯３７を移送パイプ３３内に吸引する。湯面は移湯側容器３１内の溶 湯３６の方が高いので、この溶湯３６が先ず移送パイプ３３の頂上部に到達し、 その後、移送パイプ３３内を受湯側容器３２に向けて落下する。次いで、図１（ ｃ）に示すように、移送パイプ３３内で溶湯３６と溶湯３７とが合体し、移送パ イプ３３内が溶湯で充填される。このように移送パイプ３３内が溶湯で充填され た後、減圧用パイプのバルブを閉にし、移送パイプ３３内の排気を停止する。そ の後、移湯側容器３１内の溶湯３６と受湯側容器３２内の溶湯３７との位置エネ ルギの差に基づいてサイフォンの原理により溶湯が移湯側容器３１から受湯側容 器３２に向けて移動する。この溶湯の移送が終了した後、移湯側容器３１内に溶 湯が若干残存する状態で、減圧用パイプに設けた大気開放弁（図１に図示せず） を開にして移送パイプ３３内を大気圧にし、移送パイプ３３内に残存している溶 湯を移湯側容器３１及び受湯側容器３２内に戻す。

【００１５】 上述の如く、本実施例においては、溶湯移送初期において移送パイプ３３内に 溶湯を吸引する際に、溶湯流は乱れて移送パイプ３３内を落下していくが、この 移送パイプ内は予め不活性ガス雰囲気に置換されているので、この不活性ガスを 巻き込んでも溶湯が酸化されて酸化物が発生する等の不都合は生じない。

【００１６】 図２は本考案を低圧鋳造機に適用した場合の実施例装置の具体的構成を示し、 図３は移送パイプ３３に接続された不活性ガス導入用パイプ３４及び減圧用パイ プ３５の詳細を示す。このように具体的な装置構成は、低圧鋳造機への給湯炉と しての移湯側容器３１が精錬工程からクレーン等により搬送されてきてフロア上 に載置される。一方、低圧鋳造機のピット内には、保持炉としての受湯側容器３ ２が設置されている。このように、移湯側容器３１はフロア上に、また受湯側容 器３２がピット内に設置されるので、移湯側容器３１が高位に、受湯側容器３２ が低位になる。

【００１７】 低圧鋳造機は受湯側容器３２の上方に配置されており、受湯側容器３２の蓋４ ０には低圧鋳造機のストーク４１が挿通して受湯側容器３２内に垂直に挿入され ている。また、この受湯側容器３２内には、溶湯３７の湯面を検出する溶湯レベ ルセンサー４５が設置されている。

【００１８】 ストーク４１は蓋４０の上方に配置された架台４２に取り付けられており、ま たこの架台４２にはサイフォン管としての移送パイプ３３を旋回駆動するシリン ダ４３が設置されている。そして、このシリンダ４３に取り付けられた支持部材 ４４が移送パイプ３３を昇降駆動する。

【００１９】 移送パイプ３３の湾曲した頂上部に連結された不活性ガス導入用パイプ３４は 架台４２の上部に設置した不活性ガス用電磁弁３８に連結され、更にこの電磁弁 ３８から不活性ガス供給源としてのＡｒガスボンベ５０（図３参照）に接続され ている。そして、この不活性ガス導入用パイプ３４の途中には、電磁弁３８、安 全弁５２及び開閉弁５１が設置されている。一方、この不活性ガス導入用パイプ ３４よりも受湯側容器３２よりの位置にて移送パイプ３３に連結された減圧用パ イプ３５は架台４２の上部に設置された吸引用電磁弁３９に連結され、更にこの 電磁弁３９から真空ポンプ等の排気装置（図示せず）に接続されている。また、 減圧パイプ３５の途中には、電磁弁３９、大気開放弁５３及び安全弁５５が設置 されている。

【００２０】 次に、このように構成された本実施例装置の動作について、図４のタイミング 図も参照して説明する。先ず、溶湯３６を貯留した移湯側容器３１を受湯側容器 ３２の近傍の所定位置に載置し、電磁弁３８を開にして、移送パイプ３３内にＡ ｒガスを導入する。この場合に、電磁弁３９は閉であり、減圧パイプ３３に介装 された大気開放弁５３は大気側に切り替わっている。そして、このＡｒガスを移 送パイプ３３の両端部から噴出させつつ、旋回シリンダ４３及び昇降シリンダ４ ４を駆動して移送パイプ３３の一端部を移湯側容器３１内の溶湯３６中に浸漬し 、他端部を受湯側容器３２内の溶湯３７中に浸漬する。

【００２１】 次いで、電磁弁３８を閉にしてＡｒガスの導入を停止すると共に、大気開放弁 ５３を真空ポンプ側に切り換え、電磁弁３９を開にする。これにより、真空ポン プ５４が移送パイプ３３に接続され、移送パイプ３３が真空排気されて溶湯が移 送パイプ３３内に吸引される。

【００２２】 その後、移湯側容器３１側の溶湯３６が受湯側容器３２側に流れ込み、移送パ イプ３３内が溶湯で充填された後、電磁弁３９を閉にして溶湯の吸引を停止する と共に、大気開放弁５３を大気側に切換える。これにより、溶湯の移送が定常状 態に入る。次いで、溶湯の移送が終了すると、電磁弁３９を開にする。そうする と、大気開放弁５３は大気側に切り替わっているので、移送パイプ３３内は大気 圧になる。これにより、移送パイプ３３内に残存している溶湯は移湯側容器３１ 及び受湯側容器３２に戻る。この電磁弁３９の開動作と同時に、旋回シリンダ４ ３及び昇降シリンダ４４を駆動して移送シリンダ３３を上昇及び／又は旋回させ て、移送シリンダ３３を移湯側容器３１及び受湯側容器３２内から退避させる。

【００２３】 このようにして、溶湯の移送が終了し、次いで、低圧鋳造機は受湯側容器内を 加圧することにより、溶湯３７をストークを介して架台４２内の金型（図示せず ）に注入する。

【００２４】 本実施例においては、移送過程において溶湯流が乱れても、移送パイプ３３内 は不活性ガスで予め置換されているので、巻き込まれたガスとの反応により溶湯 が酸化することが防止され、酸化物の生成が防止される。

【００２５】 なお、移送パイプ３３内を排気して、その両側部から溶湯が上昇してきた場合 に、溶湯が合体して移送パイプ３３内が溶湯で充填される時点は、レーザセンサ 又は赤外線センサ等により溶湯の位置を検出することにより把握することができ る。また、この溶湯移送の初期非定常状態の期間は、タイマ等により一定時間と して設定することもできる。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、溶湯の移送に先立ち、移送パイプ内を不 活性ガスで置換しておくので、溶湯の乱れに起因してガスを巻き込むことにより 溶湯が酸化してしまうことが防止され、酸化物の生成を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）乃至（ｃ）は、本考案の実施例の概要を
その動作順に示す図である。

【図２】本考案の実施例を示す図である。

【図３】同じくその移送パイプの詳細を示す図である。

【図４】同じくその動作を説明するためのタイミング図
である。

【図５】従来の溶融金属移送装置を示す図である。

【符号の説明】

３１；移湯側容器 ３２；受湯側容器 ３３；移送パイプ ３４；不活性ガス導入用パイプ ３５；減圧用パイプ ３６，３７；溶湯 ３８，３９；電磁弁 ５３；大気開放弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 若尾 都央 愛知県名古屋市昭和区福江一丁目22番12号 株式会社ワカオトレーディング内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属の溶湯を送り出す移湯側容器
   と、前記溶湯を受ける受湯側容器と、前記移湯側容器内
   の溶湯と前記受湯側容器内の溶湯にその両端を浸漬され
   ると共にその中間部に頂上部となる湾曲を有する移送パ
   イプと、この移送パイプの前記頂上部近傍に連結され前
   記移送パイプ内に不活性ガスを導入することができる不
   活性ガス導入用パイプと、この不活性ガス導入用パイプ
   よりも前記受湯側容器寄りの位置で前記移送パイプに連
   結され前記移送パイプ内を減圧することができる減圧用
   パイプとを有することを特徴とする溶融金属の移送装
   置。