JPH0871739A - 溶融金属の滓除去方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掻き取れない範囲を可及的に狭くできて、製
品インゴットの品質を高めることができる溶融金属の滓
除去方法と装置を提供すること。 【構成】 固定掻取板20及び移動掻取板29を、固定掻取
板が鋳型２の上端開口の傾斜角度に合せて所定角度傾
き、かつ移動掻取板が固定掻取板と同じ向きで、固定掻
取板とでくさび状の接合が可能なように所定角度傾いた
状態で、待機位置からほぼ鉛直方向に下降させて、固定
掻取板20を鋳型２の上端開口の一端附近の、また移動掻
取板29を鋳型２の上端開口の他端附近のそれぞれ設定挿
入深さ位置に停止させた後、移動掻取板を固定掻取板側
に移動させてくさび状に接合する両掻取板の先端部で鋳
型に鋳込まれた溶融金属の湯面に浮遊する滓を掻き寄
せ、掻き寄せ後に両掻取板の相互の回動運動により滓を
しぼって溶融金属を除去した後、両掻取板を上昇させて
滓を所定高さ位置まですくい上げること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋳型の溶融金属の湯
面に浮遊する滓を掻取板で効率的に掻き取ることができ
る溶融金属の滓除去方法及びその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の滓除去装置として、特開昭
50−102532号公報、特開昭51−18931号公報、実公昭55
−19658号公報等があるが、これらはシリンダの作動に
より移動する台車等を介して滓を掻き取る鋳型の上端開
口の一端付近の上方まで掻取板を移動させる形式のもの
である。しかも、これらは図９に示すように１対の掻取
板60，70をそれぞれ鋳型80の上端開口の一端付近と他端
付近の上方位置に鋳型の上端開口の傾斜角度に合せて所
定角度傾かせて待機させ、鋳型の速度に合わせて同時に
下降して鋳型80内に挿入し、滓を掻き取って除去するも
のであるが、掻取巾及び掻取深さの微調整が煩雑又は困
難という問題を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、これらの技
術は掻取板60，70を鋳型80の上端開口の傾斜角度に合せ
て互いに反対向きとなるように逆ハ字状に配置し、かつ
鋳型80への挿入に際して両掻取板60，70を鋳型80の一側
の支点90を中心として円弧を描くように回動させている
ため、鋳型80の上端開口の両端部に掻取板60，70で掻き
取れない範囲（図でａで示す範囲）が広く生じ、結果と
してこの範囲ａの滓が混じってしまい、製品インゴット
の品質の低下をまねくという問題があった。また、連続
鋳造において操業状況による滓の発生量が変動すること
は避けられず、よって掻取板の鋳型内への挿入深さを逐
次対応させなければならないのであるが、前記従来の技
術では例えばシリンダとリミットスイッチ、もしくはシ
リンダとカム板とリミットスイッチでの調整というよう
な繰り返し精度の粗い機構であり、自動運転中には対応
できなかった。

【０００４】しかも作業前に掻き取り深さ位置を設定す
るしかなく、その設定最小範囲は機械的機構に制限さ
れ、最小0.5mm〜１mmという粗い精度であった。したが
って、この面からも製品インゴットの品質の低下をまね
いていた。しかも、もし仮に、作業中にその調整をしよ
うとすれば作業者の安全を考えるときわめて危険であっ
た。また、脚台を伴う鋳型の場合、脚部以外の底部は平
型鋳型より底が浅いため通常の平型鋳型の掻き取り深さ
で掻取板を入れると、掻取板の破壊又はあわよくば掻き
取れたとしても湯面変動による鋳張りが発生し易く脚台
製品とはなりがたい等のトラブルを招き、脚台鋳型のと
きは人力で掻き取っているのが実情であった。

【０００５】そこで、この発明は前記従来の問題点を解
決し、掻き取れない範囲を可及的に狭くできて、製品イ
ンゴットの品質を高め、溶融金属の持出しを少なくでき
る溶融金属の滓除去方法及びその装置を提供することを
目的とする。

【０００６】この発明の他の目的は、鋳造時に発生する
滓の発生量に対し掻取板挿入深さ位置を逐次最適な任意
の位置に設定できて、製品インゴットの品質を高めるこ
とができる溶融金属の滓除去装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１の発明の溶融金属の滓除去方法は、昇降部
材に固定された固定掻取板及び該昇降部材に固定掻取板
側にほぼ水平に移動可能に設けられた移動掻取板を具
え、これら固定掻取板及び移動掻取板を、固定掻取板が
鋳型の上端開口の傾斜角度に合せて所定角度傾き、かつ
移動掻取板が固定掻取板と同じ向きで、固定掻取板とで
くさび状の接合が可能なように所定角度傾いた状態で、
待機位置から昇降部材を介して鉛直方向に下降させて、
固定掻取板を鋳型の上端開口の一端附近の、また移動掻
取板を鋳型の上端開口の他端附近のそれぞれ設定挿入深
さ位置に停止させた後、移動掻取板を固定掻取板側に移
動させてくさび状に接合する両掻取板の先端部で鋳型に
鋳込まれた溶融金属の湯面に浮遊する滓を掻き寄せ、掻
き寄せ後に両掻取板の相互の回動運動により滓をしぼっ
て溶融金属を除去した後、両掻取板を昇降部材を介して
上昇させて滓を所定高さ位置まですくい上げることを特
徴とする。

【０００８】請求項２の発明の溶融金属の滓除去装置
は、鋳型を搬送する搬送部材と隣接して設けられ、該搬
送部材と同期して同方向に移動可能な支持フレームと、
この支持フレームに鋳型の上方位置を昇降可能に取付け
られた昇降部材と、この昇降部材を昇降させる第１作動
部材と、前記昇降部材の基端部側にばねで回動付勢され
てピンで枢支され、鋳型の上端開口の傾斜角度に合せて
所定角度傾いて配置された固定掻取板と、前記昇降部材
の先端部側に固定掻取板側にほぼ水平に移動可能に、か
つばねで回動付勢されてピンで枢支され、固定掻取板と
同じ向きで、固定掻取板とでくさび状の接合が可能なよ
うに所定角度傾いて配置された移動掻取板と、この移動
掻取板を移動させる第２作動部材と、支持フレームに鋳
型の上方位置を進退可能に設けられ、前進位置で両掻取
板のくさび状の接合により掻き取られ所定高さまですく
い上げられた滓をその下方で受け止める滓受け板と、こ
の滓受け板を進退させる第３作動部材とを具えている。
固定掻取板と移動掻取板は、互いにくさび状に接合した
とき移動掻取板に設けた押圧部材が固定掻取板を押圧す
ることにより、固定掻取板がばねに抗して移動掻取板側
に回動し、この固定掻取板の回動により移動掻取板が持
ち上げられてばねに抗して回動するようになっている。
請求項３の発明の溶融金属の滓除去装置は、請求項２に
おいて、昇降部材がボールねじ軸と螺合されてこのねじ
軸に沿って昇降され、かつ第１作動部材が該ボールねじ
軸を回転するサーボモータとなっている。

【０００９】

【作用】前記のように固定掻取板及び移動掻取板を同じ
向きで、鉛直方向に下降させて鋳型内の溶融金属に入
れ、移動掻取板を固定掻取板側に移動させてくさび状に
接合させて両掻取板の先端部で鋳型に鋳込まれた溶融金
属の湯面に浮遊する滓を掻き寄せ、かつ掻き寄せ後に両
掻取板の相互の回動運動により滓をしぼって溶融金属を
除去るものであるので、両掻取板の先端と鋳型の上端開
口端の間に形成される掻き取れない範囲は従来の範囲よ
り狭いものとなる。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す溶融金属の
滓除去装置の側面図、図２は同平面図、図３は同正面図
であり、この装置は鋳型を搬送する部材としての搬送チ
ェーンコンベアに隣接して設置されている。１はその搬
送チェーンコンベア、２は鋳型で、この例では溶融金属
注入部は鋳型２の１個につき仕切壁２ａによって２つに
セパレートされている。３は支持フレームで、脚部５が
基台６に搬送チェーンコンベア１の搬送方向と平行に設
けた案内杆７に摺動自在に嵌挿されている。支持フレー
ム３の後端部には係合アーム８がシリンダ10により旋回
可能に軸支され、旋回位置で搬送チェーンコンベア１の
側部に設けた係合凸部11と係合し、この係合により搬送
チェーンコンベア１と同期して移動することが可能とな
っている。12は所定位置まで移動された支持フレーム３
を元の待機位置に戻すためのシリンダで、ロッド先端が
脚台５の下部突起13に連結されている。

【００１１】支持フレーム３には搬送チェーンコンベア
１側の位置にサーボモータ（第１作動部材）15により回
動されるボールねじ軸16が立設され、このボールねじ軸
16には昇降部材としてのブラケットフレーム17の基部が
螺合され、サーボモータ15の駆動によりブラケットフレ
ーム17が昇降するようになっている。ブラケットフレー
ム17の下部には掻取板取付プレート18が鋳型２の上方に
延びてほぼ水平に形成され、この取付プレート18の基部
側の取付部19には下端に固定掻取板20を取付けたアーム
21の上端がピン22により枢支されている。25はアーム21
を常時図１で反時計方向に回動するように引っ張るばね
であり、このばね25によりアーム21は反時計方向に付勢
されて所定角度に保持されている。26は後記押しボルト
により押圧さればね25に抗してアーム21を時計方向に回
動させる受部である。取付プレート18の先部には取付部
27がガイド杆28に摺動自在に嵌挿されて配置され、該取
付部には下端に移動掻取板29を取付けたアーム30の上端
がばねピン55で枢支されて取付けられている。アーム30
はこのばねピン55により反時計方向に付勢されて所定角
度に保持されている。31は取付部27に設けた押しボルト
（押圧部材）、32は移動掻取板29を固定掻取板20側へ移
動させるシリンダ（第２作動部材）、33はストッパであ
る。この例では固定掻取板20は図４に示すように鋳型２
の上端開口に伸びる垂線に対して大きい角度（約45°）
で、該開口の傾きと同向きに傾斜され、移動掻取板29は
同垂線に対して小さい角度（約20°）で、該開口の傾き
と逆向きに傾斜されている。これら両掻取板20，29は鋳
型２の２つの溶融金属注入部に対応させて鋳型方向にそ
れぞれ２枚ずつ取付けられている。

【００１２】支持フレーム３の下部には滓受け板35がシ
リンダ（第３作動部材）36により鋳型２の上方位置をほ
ぼ水平に進退可能に配置されている。滓受け板35は水冷
ジャケット37をもち、常時冷却されている。38は滓受け
板35上の滓を掻き落とすスクレーパ、40，41はスクレー
パ38で掻き落とされた滓を順次落下させるシュート、43
はシュート41から排出された滓を載荷して搬出する搬出
コンベアである。

【００１３】次に、前記実施例の作用を図４，５，６，
７も参照して説明する。まずシリンダ10を作動して係合
アーム８を旋回させ、搬送チェーンコンベア１に付いて
いる係合凸部11に係合させる。これにより支持フレーム
３は鋳造機の鋳型２の走行速度と同期して移動が開始さ
れるようになる。次に、図示しない制御部材から下降開
始信号がサーボモータ15に出力されると、装置の連続自
動運転がスタートする。この連続鋳造開始時の鋳型２へ
の掻取板挿入深さは鋳造状態により経験的要素を踏ま
え、概略数値を作業者が図示しない操作盤に設けられた
昇降ストローク目盛の設定を行い、発生する滓量に対し
最適な掻き取り深さへと順次補正しながら、調整を行
う。この設定作業は鋳造作業時間の最初に行われ、以降
安定深さとなる。

【００１４】下降開始信号によりサーボモータ15が駆動
され、このサーボモータ15の駆動によりボールねじ軸16
が回転すると、ブラケットフレーム17が徐々に下降し、
これにより固定掻取板20及び移動掻取板29が図１の実線
で示す待機位置から鋳型２に対し鉛直方向より降下し、
固定掻取板20が鋳型の上端開口の一端付近の、また移動
掻取板29が鋳型の上端開口の他端付近のそれぞれ設定挿
入深さ位置に停止される（図１の鎖線位置、図４）。こ
のときの両掻取板20，29の先端はそれぞれ鋳型２の上端
開口の一端及び他端にきわめて近いところに位置し、こ
れら先端と鋳型２の上端開口の一端及び他端間に形成さ
れる掻き取れない範囲はａ′であり、従来の範囲ａより
狭いことがわかる。

【００１５】両掻取板20，29の設定挿入深さ位置への停
止後、シリンダ32が作動され、このシリンダ32の作動に
より取付部27がガイド杆28上を摺動し、取付部27にアー
ム30を介して取付けられた移動掻取板29が鋳型２の移動
速度よりも速い速度で固定掻取板20側に移動され、この
移動中に鋳型２に鋳込まれた溶融金属の湯面に浮遊する
滓が掻き寄せられ、移動掻取板29の先端部が固定掻取板
20にくさび状に接合すると、滓は両掻取板20，29でしぼ
り込まれる状態となる（図５）。しかる後に移動掻取板
29がさらに固定掻取板20側に移動し、取付部27に取付け
られている押しボルト31が受部26を押圧すると、それま
でばね25により所定角度を保持していた固定側のアーム
21がばね25に抗してピン22を中心として時計方向に回動
し、これにより接合した両掻取板20，29を介してそれま
でばねピン55により所定角度を保持していた移動側のア
ーム30が持ち上げられてばねピン55のばねに抗して回動
し、滓をすくい上げる形となって掻き取った滓にさらに
しぼりをかけ、溶融金属を除去する（図６，７）。

【００１６】次に再びサーボモータ15が駆動され、両掻
取板29，20が前記傾動状態のまま、ブラケットフレーム
17が上昇され、待機位置に停止される。この上昇時に掻
き取られすくい上げられた滓は常に鋳型２上に位置する
ため、両掻取板29，20にはさまれた不要滓以外の製品と
なる溶融金属は同じ鋳型２内の湯面へ滴下する。待機位
置へ停止するとともに、シリンダ36が作動され、滓受け
板35が両掻取板29，20の下方に前進して停止し、停止後
にシリンダ32が作動されて移動掻取板29が固定掻取板20
から離れる側に移動すると、すくい上げられた滓は滓受
け板35に落下し、受け止められる。滓受け板35は水冷ジ
ャケット37で常時水冷されているため、落下後、滓は急
速に冷却されて草履状の塊りになる。その後、シリンダ
36が作動され、滓受け板35が後退すると、途中にあるス
クレーパ38により滓は掻き落とされ、シュート40に落下
してシュート40及びシュート41を通過し、装置下部に設
置されている滓搬出コンベア43に載架され、溶解炉返し
樋へ搬送され、再溶解されることとなる。

【００１７】これで滓除去作用が終わるが、この作用は
一連の動作で数秒で完了する。完了後、図示しないセン
サの検知によりシリンダ10の作動が解放されて係合アー
ム８と係合凸部11の係合が解除となる。解除後、シリン
ダ12が作動され、支持フレーム３は鋳型搬送方向と逆方
向に摺動され、次の鋳型のための定位置に戻される。支
持フレーム３が定位置に戻ると、このことが確認された
後、再びシリンダ10が作動されて係合アーム８を係合凸
部11に係合させて搬送チェーンコンベア２との同期運転
を待つ。以上が自動１サイクルである。

【００１８】尚、鋳造開始時の挿入深さは画一的な数値
を得られないので、前動作において掻取板20，29の掻き
取り深さを修正したいのであれば運転を止めることな
く、制御盤からサーボモータ15に修正指令を出せばよ
い。これにより常に最適な掻き取りが可能になる。掻取
板20，29の前記により行う設定挿入深さはサーボモータ
15を用いたサーボ機構によるため、最小0.01mmまで可能
となり、従来の最小0.5mm〜１mmに比べきわめて精度が
高いことがわかる。また、前記のように掻取板の掻き取
り深さの修正が自由にできるので、実施例で示した平型
鋳型２ばかりでなく、図８に示すような脚台鋳型52でも
その掻き取りを同じように行うことが可能である。さら
にまた、この実施例では図１から明らかのように掻取板
29を鋳型２の搬送方向と直交する方向に移動させて滓を
掻き取るようにしたが、掻き取り方向は鋳型２の搬送方
向と同じでもよいことは言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】請求項１，２の発明は前記のようであっ
て、両掻取板の先端と鋳型の上端開口端の間に形成され
る掻き取れない範囲を従来の範囲より狭いものとするこ
とができ、換言すると、掻取板による掻き取り範囲を拡
げることができ、製品インゴットの品質を高め、溶融金
属の持出しを少なくすることができる。また、必要な部
材を追加することにより装置の自動化を実現できるとい
う優れた効果がある。

【００２０】請求項３の発明は前記に加えて、鋳造時に
発生する滓の発生量に対し掻取板挿入深さ位置を逐次最
適な任意の位置に設定でき、その設定を従来のものより
も最小にできるとともに、修正も機械の運転中にでき
る。しかも、この設定が従来のような機械的な調整でな
いため、作業者の安全も確保することができるのに加
え、従来掻き取れなかった脚台鋳型の掻き取りも可能と
なるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す溶融金属の滓除去装
置の側面図である。

【図２】同平面図である。

【図３】同正面図である。

【図４】作用説明図である。

【図５】作用説明図である。

【図６】作用説明図である。

【図７】作用説明図である。

【図８】脚台鋳型の図面である。

【図９】従来例を示す図４相当図である。

【符号の説明】

１ 搬送チェーンコンベア（搬送部材） ２ 鋳型 ３ 支持フレーム ８ 係合アーム 11 係合凸部 12 シリンダ 15 サーボモータ（第１作動部材） 16 ボールねじ軸 17 ブラケットフレーム（昇降部材） 18 掻取板取付プレート 20 固定掻取板 25 ばね 29 移動掻取板 31 押圧ボルト（押圧部材） 32 シリンダ（第２作動部材） 35 滓受け板 36 シリンダ（第３作動部材） 37 水冷ジャケット 38 スクレーパ 40，41 シュート 43 搬出コンベア 55 ばねピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降部材に固定された固定掻取板及び該
   昇降部材に固定掻取板側にほぼ水平に移動可能に設けら
   れた移動掻取板を具え、これら固定掻取板及び移動掻取
   板を、固定掻取板が鋳型の上端開口の傾斜角度に合せて
   所定角度傾き、かつ移動掻取板が固定掻取板と同じ向き
   で、固定掻取板とでくさび状の接合が可能なように所定
   角度傾いた状態で、待機位置から昇降部材を介して鉛直
   方向に下降させて、固定掻取板を鋳型の上端開口の一端
   附近の、また移動掻取板を鋳型の上端開口の他端附近の
   それぞれ設定挿入深さ位置に停止させた後、移動掻取板
   を固定掻取板側に移動させてくさび状に接合する両掻取
   板の先端部で鋳型に鋳込まれた溶融金属の湯面に浮遊す
   る滓を掻き寄せ、掻き寄せ後に両掻取板の相互の回動運
   動により滓をしぼって溶融金属を除去した後、両掻取板
   を昇降部材を介して上昇させて滓を所定高さ位置まです
   くい上げることを特徴とする溶融金属の滓除去方法。
2. 【請求項２】 鋳型を搬送する搬送部材と隣接して設け
   られ、該搬送部材と同期して同方向に移動可能な支持フ
   レームと、この支持フレームに鋳型の上方位置を昇降可
   能に取付けられた昇降部材と、この昇降部材を昇降させ
   る第１作動部材と、前記昇降部材の基端部側にばねで回
   動付勢されてピンで枢支され、鋳型の上端開口の傾斜角
   度に合せて所定角度傾いて配置された固定掻取板と、前
   記昇降部材の先端部側に固定掻取板側にほぼ水平に移動
   可能に、かつばねで回動付勢されてピンで枢支され、固
   定掻取板と同じ向きで、固定掻取板とでくさび状の接合
   が可能なように所定角度傾いて配置された移動掻取板
   と、この移動掻取板を移動させる第２作動部材と、支持
   フレームに鋳型の上方位置を進退可能に設けられ、前進
   位置で両掻取板のくさび状の接合により掻き取られ所定
   高さまですくい上げられた滓をその下方で受け止める滓
   受け板と、この滓受け板を進退させる第３作動部材とを
   具え、前記固定掻取板と移動掻取板は、互いにくさび状
   に接合したとき移動掻取板に設けた押圧部材が固定掻取
   板を押圧することにより、固定掻取板がばねに抗して移
   動掻取板側に回動し、この固定掻取板の回動により移動
   掻取板が持ち上げられてばねに抗して回動するようにな
   っていることを特徴とする溶融金属の滓除去装置。
3. 【請求項３】 昇降部材がボールねじ軸と螺合されてこ
   のねじ軸に沿って昇降され、かつ第１作動部材が該ボー
   ルねじ軸を回転するサーボモータである請求項２記載の
   溶融金属の滓除去装置。