JPS60190533A - 金属凝固塊回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、筒状の冷却体の局面に付着した金属凝固塊
を冷却体から掻落して回収する装置に関する。

この発明の目的は、たとえば流体圧シリンダのピストン
・ロッドなど駆動装置を構成する１本のロッドの単純な
上下動により、冷却体の周面に付着した金属凝固塊を冷
却体の周面から掻落して回収Ｊることのできる装置を提
供することを目的とする。

このｆｉｌｌ　１１１１　ｎ＞において、前後は第３図
を基準とし、前どｔよ同図左側を指し、後とは同図右側
を指すものとする。また、左右とは後方に向っていうも
のどＪ゛る。

この発明による金属凝固塊回収装置は、筒状の゛冷却体
の局面に付着した金属凝固塊を冷却体から掻落して回収
する装置であって、ト枠部材に垂直に取付けられた上下
動自在のロッド、ロッドの左右両側に配置されかつ前後
方向にのびる左右一対の回転軸と、両回転軸の前端に、
それぞれ先端が相互に反対側の回転軸の方を向くように
固定され、かつ非作動時は先端が回転軸よりも上方に位
置している金属凝固塊掻落し爪と、両回転軸の後端にそ
れぞれ固定された軸回転レバーとよりなり、ロッドが下
降したときにレバーが回転させられて、回転軸を介して
金属凝固塊ｉ落し爪の先端が下方に回転するようになさ
れた金属凝固塊掻落し装置、ならびに金属凝固塊掻落し
装置の下方において後部上端を中心として揺動自在に設
けられるとともに前端に冷却体支持台が固定され、ロッ
ドが下降したときに前端が上方に回転させられる冷却体
支持装置を備えており、ロッドが所定距離下降したとき
に支持台が水平状態となり、さらにロッドが下降Ｊるど
支持台が水平状態を保ったままで金属凝固塊掻落し爪の
先端が回転軸よりも下方まで回転り−るようになってい
ることを特徴とするものである。

上記に（１３いて、冷却体としては、周面に付着した金
属凝固塊の掻落し易さを考慮して下方に向って小径どな
ったテーパ筒状のものを用いるのが好ましい。また、ロ
ッドとしては、たとえばエア・シリンダ、油圧シリンダ
等の流体圧シリンダのビスｊ−ン・ロッドが用いられる
。この場合、流体圧シリンダは、装置の上梓部材に、ピ
ストン・１コツトが下方を向くように取付けられる。金
ｆｆｌ凝固塊掻落し爪は、先端が回転軸よりも上方にあ
るときには、先端間の間隔は冷却体の周面に付着した金
属凝固塊の外径よりも大きく、しかも冷却体支持装置が
上方に揺動して冷却体支持台が水平状態となった時点に
おいても爪は冷却体の周面に付着した金属凝固塊に接触
しないようになっている。そして、さらにロッドが下降
し−（金属凝固塊掻落し爪の先端が−１・方に回転する
ことにより、爪の先端が冷却体の周面に付着した金属凝
固塊に当接し、この金属凝固塊を下方へ押すようになっ
ている。

この構成において、円面に金属凝固塊が（−１着した冷
Ｎ１体が、上方から回転軸間にセットされる。すると、
ロッドが下降さぜられ、冷却体支持装置の前端が上方に
回転し、冷却体支持台が水平状態となってこの支持台で
冷却体の底面が受けられる。このとき、支持台から冷却
体に、冷却体を押上げるような力が若干加わるようにな
っている。さらに、ロッドが下降させられて金属凝固塊
掻落し爪により金属凝固塊が冷却体の周面から掻落され
る。ロッドが１胃させられると、まず金属凝固塊１．ｆ
ｆｉ落し爪が上方に回転を開始し、所定距離１臂したと
ころで冷却体支持装置が下方に回転する。ロッドが上端
位置にきたときに金属凝固塊掻落し爪も元の位置に戻る
。

こうして、冷７ＪＩ体の周面にイ」着した金属凝固塊が
掻落されて回収される。

上述のように、この発明の金属凝固塊回収装置によれば
、１本の【」ラドの単純な上下動により、筒状冷却体の
周面にイ」着した金属凝固塊を掻落ずことかぐきる。し
たがって、構造を簡単にづることができるとともに、動
作の制御も簡単になる。さらに、冷却体周面の金属凝固
塊を掻落ずさいには、冷却体の底面が冷却体支持台によ
って支持されているので、冷却体に下方への力が加わっ
たとしても冷却体が破Ｊｉｌするａ３それはない。

この発明を、以下図面を参照しながら／説明する。

この発明による金属凝固塊回収装置は、／、−とえば第
１図に示すような偏析凝固を利用した高純度アルミニウ
ムの連続製造装置においで、冷却体の周面に付着した高
純度アルミニウムの凝固塊を回収づ−るのに用いられる
。高純度７フルミニウムの連続製造装置は、アルミニウ
ムを溶解する溶解炉（１）に続いて並べられた５つのる
つぼ（２Ａ）〜（２Ｆ）と、左端のるつぼ（２Ａ）内に
配置された撹拌機（３）と、他の４つのるつぼ（２Ｂ）
〜（２Ｅ）中に１つずつ配置されでおり、かつ上下動自
在であるへ純痘アルミニウムを晶出させるための回転冷
却体（４）とを備えている。隣り合うるつは（２Ａ）〜
（２Ｅ）どうしは、上端部におい−Ｃ連結樋（５）にＪ
こつて連通状に接続され、左端のるつは（２Δ）に溶解
炉（１）から供給されるアルミニウム溶湯を受りるため
の受むｌ（６〉が取イ］けられ、右端のるつぽ（２Ｅ）
の上端部に溶湯排出樋（７）が取（＝ｊけられている。

回転冷却体（４）は下方に向つ−Ｃ徐々に細くなりかつ
両端が閉塞された中空のデーパ筒状であり、黒鉛、セラ
ミックス等り目らつくられている。また、回転冷却体（
４）（よ中空回転軸（８）の下端に取付けられでおり、
その内部には、中空回転Ｑ１＋　（８）内に配置された
冷却流体供給管（図示略）から冷７、ＩＩ流体が供給さ
れるようになっている。

このような構成の高純度アルミニウムの連続製造装置に
おいて、溶解炉（１）内で溶百負せ１うれた精製ずべき
アルミニウムは、各るつｔｉｔ’　（２Ａ）〜（２Ｅ）
に送り込まれる。まず、左９洲のるつぼ（２Ａ）におい
て、溶湯中にン１（つ系を添加して撹拌ｌｊ！（３）で
攪拌すると、ｊ１〜・ン素ｂ＜　？８潟中に含まれるＴ
　ｉ　、Ｖ　−、Ｚ　’等の包晶不＃（！！ｌ勿ト反応
シ”Ｃ’Ｔ−ｉ　Ｂ２　、ＶＢ２　、Ｚｒ　Ｆ３２等の
不溶性金属ホウ化物が生成覆る。　各るつ１ｆ（２Ｂ）
〜（２Ｅ）における溶湯量が所定量に３ヱしたときに、
冷却体（４）を下降さＵて溶湯［１１【こ浸漬し、その
内部に冷却液体を供給しつつこれを回転させる。すると
、偏析凝固、の原Ｊ果ににり回転冷却体（４）の周面に
だけ高純度７ルミニウムが晶出し、高純度７フルミニウ
ムの凝固１５ｕ（１）が得られる。すなわち、共晶不純
１勿および余剰のホウ素は液相中に排出され、冷却体（
４）の回転により生じる遠心力によって冷却体（４）か
ら遠ざけられる。また、溶融アルミニウム中に含まれて
いた金属ホウ化物も、回転冷却体（４）の回転により生
じる遠心力により回転冷却体（４）から遠ざけられるの
で、回転冷却体（４）の周面に付着したアルミニウム凝
固塊（１）に金属小つ化物が含まれることはなくなる。

こうして、溶解炉（１）から供給される元の精製炉べき
アルミニウムよりも高純度のアルミニウムが１りら、れ
る。

冷却体（４）周面に付着した高純度アルミニウムの凝固
塊を回収するための金属凝固塊回収装置は、第２図ない
し第６図に示されているように、上梓部材（１１ａ、）
、左右両側枠部材（１１ｂ）、前板（ＩＩＧ＞および後
板（１１ｄ＞よりなる枠（１１）と、上梓部材（１１ａ
　＞に垂直に取（＝１けられかつピストン◆ロッド（１
２）が下方を向いたエア・シリンダ（１３）と、ピスト
ン・ロッド（１２）の左右両側に配置されかつ前後方向
にのびる左右１対の回転軸（１４）、両回転軸（１４）
の前端に固定された金属凝固塊掻落し爪（１５）、Ｊ３
よび両回転軸（１４）の後端に固定された軸回転レバー
（１Ｇ）よりなる金属凝固塊掻落し装置（１７）と、金
属凝固塊掻落し装置（１７）の下方において後部上端を
中心として揺動自在に取（＝Ｊけられるとともに前端に
冷却体支持台（１８）が設けられた冷却体支持Ｈ＠（１
９）とを備えている。

枠（１１）の左右側枠部材（ｉｉｂ　）内側において、
内方に開口しかつ上下方向に伸びるローラ案内溝（２１
ａ　）を有するガイド（２１）が配置されている。両ガ
イド（２１）は、それぞれ前板（ＩＩＣ）Ｊ３よび後板
（１１ｄ）に固定されている。

また、前板（１１ｃ）の下端部には切欠き（２９）が形
成されている。

ピストン・ｌ」ラド（１２）の下端には、前方に開口し
かつ左右方向に伸びる溝（２２ａ）を有するローラ案内
部材（２２）が取ｆす【ノられている。

ローラ案内部材（２２）の下面には、下方に突出した状
態で軸取付部材（２３）が固定されており、軸取付部材
（２３）の左側面および右側面にそれぞれ左方および右
方に水平に伸びた軸（２４）が固定され、軸（２４）の
先端にローラ案内溝（２１ａ）内に嵌められて嵩（２１
ａ　）に沿って転勤するローラ（２５）が取付けられて
いる。また、ローラ（２５）Ｊ：りも若干内側の位置に
おいても軸（２４）にローラ（２６）が取付けられてい
る。このローラ（２６）は、冷却体支持装置（１９）を
揺動させるためのしのである。

金属凝固塊掻落し装置（１７〉の回転軸（１４）は、枠
（１１）の前板（ｌｌｃ）に貫通固定されたスリーブ（
２１）内に前後両端がそれぞれスリーブ（２７）、ｌり
も突出した状態で回転自在に種油させられている。回転
軸（１４）の萌りへの突出端部に金属凝固塊掻落し爪（
１５）が固定され、後方への突出端部に軸回転用レバー
（１６）が固定されている。左側の回転軸（１４〉に固
定された爪（１５）の先端は右方を向き、右側の回転軸
（１５）に固定された爪（１５）の先端Ｇｔ　ｌｉ：方
を向いている。レバー（１６）は相互に相手の方に向っ
て伸びており、その先端に、溝（２２ａ　）内に嵌めら
れて溝（２２ａ　）に沿ってψλ動するローラ（２８）
が取付けられている。そして、ピストン・ロッド（１２
）の上下動によりローラ案内部材（２２〉が上下動する
と、ローラ（２８）が溝（２２ａ〉内を軌動しながらレ
バー（１Ｇ）が回転軸（１４）とともに回転するように
なっている。ピストン・Ｌ１ツド（１２）、すなわちロ
ーラ案内部材（２２）が最上端位置にある非作動時に、
金属凝固塊掻落し爪（１５）の先端は上方を向くように
なっている。ローラ案内部材（２２）がモ降し、レバー
（１６）の先端が下方に回転づると爪（１５）の先端も
下方に回転づる。

冷ｌＪＪ体支持装置（１９）は、ｎｕ板（ｌｌｃ）の後
方に配置されかつ左右方向に伸びる水平回転軸（３１）
と、水平回転軸（３１）の左も両端部に固定されて水平
回転軸（３１）とともに回転する支持腕（３２）と、支
持腕（３２〉の先端間に渡し止められた連結板（３３）
とを備えており、連結板（３３）［冷９４体支持台（１
８）が固定されている。

水平回転軸（３１）の両端は、ローラ案内Ｈ＋′Ｉ（２
１ａ）よりも前方の部分でガイド（２１）に回転自在に
支持されている。また、水平回転軸（３１）は、枠（１
１）の前板（ｌｌｃ）の下縁部に形成された切欠き（２
９）から前方に露出している。支持ｌｌ′ｉＩ！（３２
）は、自重、連結板（３３）の市ツノおよび冷却体支持
台（１８）の重ツノにより、通常は第３図および第４図
に示す位置にある。支持腕（３２）の後縁には、支持台
（１８）上面と直角をなすローラ当接部（３５）が設け
られてａ′３つ、第３図および第４図に示す通常状態に
ａ３いＣ１このローラ当接部（３５）がローラ（２６）
の移動線と所定の角度をなして交わっている。そして、
ピストン・ロッド（１２）が下降するどローラ（２６）
がローラ当接部（３！ｉ）に当接してこの８１５分を押
し、冷ｆｉＩ体支持装置（１９）が水平回転軸（３１）
を中心とじで第３図に矢印（Ａ）で承り方向に回転さＵ
られ、ピストン・ロッド（１２）が所定圧Ｎｌ　’Ｆ降
したどきにローラ当接部（３５）が垂直になるとともに
支持台（１８）土面が水平状態となり（第５図ａ３よび
第６図参照）、シがもピストン・ロッド（１２）が最下
端４Ｃｔ置に到るまで１」−ラ（２６）が１コ一ラ当接
部（３５）に当接し続【ノで上記状態を肩〔持す−るよ
うになっている。

このような構成にＪ３いて、周面に高、！ｌｉ度アルア
ルミニウム固塊（１）が付着した冷却体（４）は、左イ
ｊの回転軸（１４）間の凝固塊回収位置にレッｌ〜され
る。すると、１ア・シリンダ（１３）が作動させられ、
ピストン・ロッド（１２）が進出する。ピストン・ロッ
ド（１２）が所定距頗（進出Ｊると、支持腕（３２）が
［］−ラ（２６）に押されて、冷却体支持装置（１９）
が水平回転軸（３１）を中心どして−り方に回転し、冷
ｆＪＩ体支持台（１８）上面が水平状態どなり、冷却体
（４）の底面が支持台（１８）で受りられるどともに、
冷７．ＩＩ体（４）に支持台（１８）によって若干上向
きの力が加わる。一方、ピストン・［１ツド（１２）が
進出し始めると同時にローラ案内部材（２２）が下Ｉｌ
′ｆ′ｔＪることにより、両レバー（１６）のローラ（
２Ｂ）がＵいに接近Ｊ゛る方向に移動し、レバー（１６
）の先端が下方に回転して凝固塊掻落し爪（ｉ５）の先
端も下方に回転するが、支持台り１８）が水平状態とな
るＪ、で【よ爪（１５）は凝固１５１！　（１）に接触
しないようになっている（第５図おＪζａ第６図参照）
。ビス］−ン・【コツト（１２）がなＪ３も進出を続け
るどローラ（２６）も下降を続ＧＪＴ死点に到るまで冷
却体支持装置（１９）は、支１、ン台（１８）が水平を
保っ１＝状態で維持される。金属凝固塊掻落し爪（１５
）はさらに下方に回転し、凝固＋５ｔｌ　（１）に接触
してこれを下方に押す（第２図２点鎖線（Ｂ）参照）。

そして、凝固塊（１）が冷却体（４）の周面かられずか
でも剥れると、冷却体（４）がテーパ筒状であることに
よって凝固塊（１）は自重により落トシ、支持台（１８
）に受けられる。その後、ビス］〜ン・ロッド（１２）
が退入し始めると、上記と逆の動作で元の状態に戻り、
凝固塊（１）は落下して］・方に配置されている凝固塊
受【ノ装置で受【プられて搬送される。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷却体の周面に高純度のアルミニウム凝固塊を
得るための高純度アルミニウムの連続製造装置の重置縦
断面図、第２図ないし第６図はこの発明の実施例を示し
、第２図は一部切欠正面図、第３図は第２図の■−■線
にそう断面図、第４図は第２図のＩＶ　−ＩＶ線に−で
う断面図、第５図は冷却体支持装置で冷却体を支持する
状態を示す正面図、第６図は第５図のＶｌ　−Ｖｌ線に
そう断面図である。 （４）・・・冷却体、（ｌｌａ　）・・・上枠部祠、（
１２）・・・ピストン・ロッド、（１４）・・・回転軸
、（１！ｉ）・・・金属凝固塊ｉ落し爪、（１Ｇ）・・
・軸回転レバー、〈１１）・・・金属凝固塊掻落し装置
、（１８）・・・冷却体支持台、（１９）・・・冷却体
支持装置、（１）・・・凝固塊。 以　上 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 筒状の冷ｕ１体（４）の周面に付着した金属凝固塊（１
   ）を冷却体（４）から掻落として回収する装置であって
   、 」二枠部＋４（１１ａ）に垂直に取り付けられた上下動
   自在の１」ラド（１２）、 １丁１ツド（１２）の左右両側に配置されかつ前後方向
   にのびる左右１対の回転軸（１４）と、両回転軸（１４
   ）の前端に、それぞれ先端が相Ｕに反対側の回転軸（１
   ４）の方を向くように固定され、かつ非作動時は先端が
   回転軸（１４）よりも上方に位置しくいる金属凝固塊掻
   落し爪（１５）と、両回転軸（１４）の後端にそれぞれ
   固定された軸回°転しバー（１Ｇ）とよりなり、ロッド
   （１２）が下降したときにレバー（１６）が回転させら
   れて、回転軸（１４）を介して金属凝固塊掻落し爪（１
   ５）の先端が下方に回転するようになされている金属凝
   固塊掻落し装置（１７）、 ならびに金属凝固塊掻落し装置（１１）の下方において
   後部上端を中心として揺動自在に取イ」けられるどとも
   に前端に冷却体支持台（１８）が設置ノられ、ロッド（
   １２）が下降したときに前※ｉ；が上方に回転させられ
   る冷却体支持装置（１９）を備えており、 ロッド（１２）が所定距離下降したときに支持台（１８
   ）がほぼ水平状態となり、ざらにロッド（１２）が下降
   すると、支持台（１８）が水平状態を保ったままで金属
   凝固塊掻落し爪（１５）の先端が回転軸（１４）よりも
   下方まで回転づるようになっている、金属凝固塊回収装
   置。