JPH08290260A - 金属溶湯の給送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は気体の給排のみにより溶湯を自動
給送することを目的としたものである。 【構成】 金属溶湯を加圧気体により移送する方法にお
いて、溶湯タンクの上方から加圧気体を給送し、溶湯タ
ンクの下方の送湯パイプにより所定位置に溶湯を流送
し、前記溶湯タンク内の圧力バランスにより送湯パイプ
の基部付近の吸湯パイプから溶湯タンク内へ溶湯を自動
吸入することを特徴とした金属溶湯の給送方法。金属炉
に溶湯タンクを設置し、該溶湯タンクの上部は密閉して
加圧気体の給排パイプを連結すると共に、前記溶湯タン
クの下部に送湯パイプの基部を連結し、該送湯パイプの
基部に、吸湯パイプを送湯方向に開口して連結し、前記
吸湯パイプの他端は炉底に開口させたことを特徴とする
金属溶湯の給送装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、気体の給排のみによ
り溶湯を自動給送することを目的とした金属溶湯の給送
方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来気体の給排により液体を移送する流
体ポンプは幾多の構造が知られている。

【０００３】またベンチュリー管を利用したジェットポ
ンプも知られていた。

【０００４】

【発明により解決すべき課題】前記従来の流体ポンプの
多くは、吸入と、排出に別パイプを使用して、夫々に給
排バルブを設置しており、タンク内へ減圧吸入した流体
を、加圧気体を供給して排出する方式を採用している。
従って溶湯については通常のバルブが使用できないの
で、溶湯をバルブ代りに使用する為のＵ字管などを必須
要件としていた。また前記給排においては、その性質上
一定量宛の間欠流送となり、連続流送はできない問題点
があった。

【０００５】尤も水のような並通液体では、ジェットポ
ンプによって連続流送できるけれども、溶湯については
その性質上ジェットポンプを使用することができない問
題点があった。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】然るにこの発明は、金属溶
湯を加圧気体により移送する際に、送湯パイプの基部に
吸湯パイプを連結し、送湯の流速発生により、吸湯パイ
プ側の圧力を軽減して逆流を防止し、前記従来の問題点
を解決したのである。

【０００７】即ち方法の発明は金属溶湯を加圧気体によ
り移送する方法において、溶湯タンクの上方から加圧気
体を給送し、溶湯タンクの下方の送湯パイプにより所定
位置に溶湯を流送し、前記溶湯タンク内の圧力バランス
により送湯パイプの基部付近の吸湯パイプから溶湯タン
ク内へ溶湯を自動吸入することを特徴とした金属溶湯の
給送方法であり、送湯パイプと吸湯パイプの接合部の溶
湯の流速を、送湯パイプの他部の流速より速くなるよう
にすることを特徴としたものである。

【０００８】また装置の発明は金属炉に溶湯タンクを設
置し、該溶湯タンクの上部は密閉して加圧気体の給排パ
イプを連結すると共に、前記溶湯タンクの下部に送湯パ
イプの基部を連結し、該送湯パイプの基部に、吸湯パイ
プを送湯方向に開口して連結し、前記吸湯パイプの他端
は炉底に開口させたことを特徴とする金属溶湯の給送装
置であり、溶湯タンクは、金属炉壁内に埋設し、又は溶
湯中へ沈設し、或いは金属炉と独立して設置したもので
ある。

【０００９】次に他の発明は送湯パイプと吸湯パイプは
送湯方向に対して鈍角に連結したものであり、送湯パイ
プと吸湯パイプの連結部はベンチュリー効果を奏するよ
うに、送湯パイプの断面積を縮小したものである。

【００１０】前記吸湯パイプの内径は、送湯パイプの内
径と同等以下としたものである。

【００１１】前記において、送湯パイプの先端側の高さ
が、炉底付近にあるならば、一旦溶湯の送流が開始され
たならば、溶湯タンク内の圧力を大気圧又は炉内気圧と
同等にすることにより、炉内溶湯が吸湯パイプを介して
引続き連続的に送流されることになる。従って溶湯タン
クによる定量間欠送流と、連続送流の何れも可能であ
り、斯る点は従来の溶湯ポンプに期待できない特徴であ
る。

【００１２】

【作用】この発明によれば、送湯パイプに吸湯パイプを
連結したので、送湯時には加圧気体の圧力を利用する
が、吸湯時には、溶湯タンク内の圧力を炉内圧力と同等
にするのみで自動吸湯できる。

【００１３】また定量送湯も、連続必要量宛の自動送湯
もできる。

【００１４】

【実施例１】金属炉１内に溶湯タンク２を設置し、溶湯
タンク２の底部に送湯パイプ３の基端を連結し、送湯パ
イプ３の他端は金属炉１の上部を越えて所定の場所へ導
く。この場合に溶湯の連続送湯を希望する場合には、金
属炉底と送湯パイプ３の先端とをほぼ同等の高さとする
と、金属炉内の溶湯が残っている間は連続送湯が可能で
ある。

【００１５】前記送湯パイプ３の基部へ、吸湯パイプ４
の先端を送湯方向に対し、鈍角θ（例えば１４５度）に
連結する。この角度θについては特別の制約はないけれ
ども少くとも吸湯パイプの開口方向が溶湯の流動方向へ
向いていることが望ましい。前記溶湯タンク２の上部を
密閉し、上壁２ａに気体の給排パイプ５を連結し、給排
パイプ５には自動バルブ６が介装してある。前記自動バ
ルブ６は、加圧気体の給送と、その排出用であって、加
圧気体の給送時には送湯し、排出時には溶湯タンク内へ
溶湯を導入する。

【００１６】即ち自動バルブ６を開いて加圧気体を外界
に放出し、溶湯タンク２内を大気圧と同等にすれば、溶
湯は、炉内溶湯の圧力により矢示７、８のように吸湯パ
イプ４と、送湯パイプ３を経て溶湯タンク２内へ流入す
る。この流入速度は湯面高さによっても異なるが、通常
送湯速度の１／２位を目途に調整する。

【００１７】前記において、吸湯量を正確に知ることは
できないけれども、湯面１１の高さの変動が小さけれ
ば、自動バルブ６の開放時間の調節により、溶湯タンク
２内の湯量を調節することができる。尤も給排パイプ５
は湯面から突出しており、その突出部に自動バルブ６が
介装してあるので、給排パイプ５から溶湯が溢出するお
それはなく、かつ流入溶湯は炉内湯面より高くなること
はないので、給排パイプ内で冷却固化するおそれもな
い。

【００１８】前記において、溶湯タンク２内へ矢示１０
のように加圧気体を給送すると、溶湯は矢示１２、１
３、１４のように送湯パイプ３内を流動し、所定の場所
に運ばれる。この場合に、吸湯パイプ４の連結部内側に
は、湯面１１から、連結部までの高さだけ静圧が掛って
おり、送湯タンク２内には、送湯パイプ３の最高位まで
溶湯を押し上げるだけ加圧しなければならないので、図
１中ｈ₁ に相当するヘッド圧だけ大きくしなければなら
ない。一方送湯パイプ３内の溶湯は流動するので、速度
圧に変化するだけ、送湯パイプ３内溶湯の静圧は低下し
ている。従って吸湯パイプ４の連結部内側における溶湯
の圧力バランスがとれることになり、送湯に際し、溶湯
が吸湯パイプ側へ逆流するおそれはない。

【００１９】このような圧力バランスをとり易くする為
に、吸湯パイプ４の連結方向を送湯と同一方向に向け
て、鈍角にしたり、図２のように連結部における送湯パ
イプの断面積を他部より小さくして流速を早めるなどを
考慮すれば、逆流を未然に防止することができる。

【００２０】また送湯パイプ３の断面積を吸湯パイプ４
の断面積より大きくすることも一方法であるが、吸湯パ
イプ４の断面積を小さくすると、自動吸湯の際に、吸湯
量が少なくなり、溶湯タンクによる間欠送湯間隔が長く
なるので（溶湯タンク内への吸湯速度が遅くなる）、圧
力バランスを保つ限り、両パイプ径には大差をつけない
方が好ましい。

【００２１】

【実施例２】図３、４の実施例は、高温溶湯（例えばア
ルミニューム溶湯）用の送湯装置１５の例である。即ち
セラミックス製のブロック１６内に、溶湯タンク１７
と、送湯パイプ１８、吸湯パイプ１９及び給排パイプ２
０を設けたものである。前記実施例の送湯等は実施例１
と同様に付説明を省畧する。

【００２２】

【実施例３】図５の実施例は定量送湯の一例を示すもの
である。

【００２３】図４において、セラミックス製のブロック
２１の下部へ溶湯タンク２２を設け、溶湯タンク２２の
下部へ送湯パイプ２３の基部を連結し、前記溶湯タンク
２２の上方へ定量タンク２４を設け、定量タンク２４の
中間部へ前記送湯パイプ２３の先端を連結すると共に、
送湯パイプ２３の中間部には、送湯パイプの先端と基端
との間にＵ字パイプ２５を介装する。前記溶湯タンク２
２と、定量タンク２４の上部には気体の給排パイプ２
６、２７を連結し、前記送湯パイプ２３の基部に吸湯パ
イプ２８を斜に連結したもので、図中２９は吐出パイプ
である。

【００２４】前記実施例において、加圧気体（例えば窒
素ガス）を矢示３０のように圧入すると、溶湯タンク２
２内の湯面を矢示３１のようにおし下げるので、溶湯は
矢示３２、３３、３４のように送湯パイプ２３及びＵ字
パイプ２５を経て定量タンク２４に入る。そこで給排パ
イプ２７より加圧気体（例えば窒素ガス）を矢示３８の
ように圧入すると、定量タンク２４内の湯面が３５に達
するまでは、送湯パイプ２３へ逆流するが、湯面が３５
に達した後は、該湯面を矢示３６のように下圧するの
で、溶湯は矢示３７のように吐出パイプ２９を経て所望
の場所に運ばれる。この場合に、定量タンク２４内の湯
量は、湯面の高さで一定になっており、定量の溶湯を送
ることができる。

【００２５】前記において、Ｕ字パイプ２５が設けてあ
るので、加圧気体により該Ｕ字パイプ２５内の湯面を押
し下げるけれども、加圧気体が送湯パイプ２３の基部ま
で逆流したり、溶湯中に混入するおそれはない。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、溶湯タンクへ加圧気
体を給送するのみで溶湯を送流し、外界へ取り出すこと
ができると共に、溶湯タンク内の圧力を常圧にすること
により、金属炉内の溶湯を吸湯パイプにより自動吸入し
得る効果がある。

【００２７】また送湯パイプの先端を溶湯面より低位に
保てば、サイフォン作用により連続送湯することもでき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の断面図。

【図２】同じく送湯パイプと吸湯パイプの連結部の断面
拡大図。

【図３】同じく他の実施例の断面図。

【図４】同じく一部横断平面図。

【図５】同じく定量タンクを用いた実施例の断面図。

【符号の説明】

１ 金属炉 ２ 溶湯タンク ３ 送湯パイプ ４ 吸湯パイプ ５ 給排パイプ ６ 自動バルブ １１ 湯面 １５ 送湯装置 １６ ブロック １７、２２ 溶湯タンク １８、２３ 送湯パイプ １９、２８ 吸湯パイプ ２０ 給排パイプ ２１ ブロック ２４ 定量タンク ２５ Ｕ字パイプ ２６、２７ 給排パイプ ２９ 吐出パイプ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属溶湯を加圧気体により移送する方法
   において、溶湯タンクの上方から加圧気体を給送し、溶
   湯タンクの下方の送湯パイプにより所定位置に溶湯を流
   送し、前記溶湯タンク内の圧力バランスにより送湯パイ
   プの基部付近の吸湯パイプから溶湯タンク内へ溶湯を自
   動吸入することを特徴とした金属溶湯の給送方法。
2. 【請求項２】 送湯パイプと吸湯パイプの接合部の溶湯
   の流速を、送湯パイプの他部の流速より速くなるように
   することを特徴とした請求項１記載の金属溶湯の給送方
   法。
3. 【請求項３】 金属炉に溶湯タンクを設置し、該溶湯タ
   ンクの上部は密閉して加圧気体の給排パイプを連結する
   と共に、前記溶湯タンクの下部に送湯パイプの基部を連
   結し、該送湯パイプの基部に、吸湯パイプを送湯方向に
   開口して連結し、前記吸湯パイプの他端は炉底に開口さ
   せたことを特徴とする金属溶湯の給送装置。
4. 【請求項４】 溶湯タンクは、金属炉壁内に埋設し、又
   は溶湯中へ沈設し、或いは金属炉と独立して設置したこ
   とを特徴とする請求項３記載の金属溶湯の給送装置。
5. 【請求項５】 送湯パイプと吸湯パイプは送湯方向に対
   して鈍角に連結したことを特徴とする請求項３記載の金
   属溶湯の給送装置。
6. 【請求項６】 送湯パイプと吸湯パイプの連結部はベン
   チュリー効果を奏するように、送湯パイプの断面積を縮
   小したことを特徴とする請求項３記載の金属溶湯の給送
   装置。
7. 【請求項７】 吸湯パイプの内径は、送湯パイプの内径
   と同等以下とした請求項３記載の金属溶湯の給送装置。