JPS6111146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶湯の自動注湯方法に関する。

（従来技術） 一般に加圧式の自動注湯装置では、受湯口、出
湯口および溶湯加圧室を炉体の溶湯底域部で連通
させている。そして、溶湯加圧室での溶湯押下げ
量に応じて相対的に他の部位での溶湯レベルを高
め、それによつて注湯口を越える分の溶湯を鋳型
に注出するようにしている。

ところで、このような溶湯の鋳型への注湯と鋳
型が所定位置にセツトされてないときの注湯の停
止とを効率的に行うために、従来では、溶湯レベ
ルを検出することによつて注湯の制御を行つてい
た。そして、その溶湯レベルの検出手段として
は、例えば出湯口部の湯面と接触する棒、電極等
で溶湯レベルを検出する、接触式あるいは電極式
レベル計、または超音波、気泡、空気圧等を利用
して深さを側定するものなどが知られている。

ところが、これら従来の手段ではレベル検出用
の主部品が溶湯と接触して先端が溶損したり、或
いはヒユームの影響を受けて測定精度を低下し易
いものであり、高精度を維持するためには補修、
洗浄等に多くの手間および設備を必要とするもの
であつた。換言すれば、補修等が面倒であるため
測定値の確実性が欠け易く、したがつて注湯精度
も不安定になり易いものであつた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、出湯口における溶湯レベルの変動を一定の室
内における圧力変動に置換して検出することによ
り、溶損やヒユームの影響を受けない、つまり余
計な補修、洗浄手間、設備を要しないで長期に亘
り溶湯レベルの検出値が高精度に維持できる、換
言すれば低コストで安定した注湯作業が行える溶
湯の自動注湯方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明の溶湯の自動注湯方法は、上記目的を達
成するために、炉体に下端部を前記溶湯低域部に
連通させた気密な圧力測定室を設けるとともに、
その圧力測定室には該測定室内の圧力を検出する
圧力検出器を接続し、更にその圧力検出器には演
算器を接続し、前記出湯口から溶湯を注湯させる
ときには、予め設定しておいた出湯口から単位時
間当り所定量注湯させるときの第１設定圧力値
と、前記圧力検出器で検出した圧力測定室内の検
出値とを演算器により比較して、前記検出値が第
１設定圧力値より低い場合には前記溶湯加圧室の
加圧力を上昇させるようにし、また注湯を完了せ
しめるときには、予め設定しておいた出湯口から
注湯させる直前レベルのときの第２設定圧力値と
前記圧力検出器で検出した圧力測定室内の検出値
とを演算器により比較して、前記検出値が第２設
定圧力値より高い場合には溶湯加圧室の加圧力を
低下せしめるようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

図中１は固定式の炉体で、受湯口２、出湯口３
および溶湯加圧室４を溶湯底域部で連通させてい
る。そして、炉体１の溶湯底域部にその下端部を
連通させて気密な圧力測定室５を設けている。こ
の圧力測定室５は、例えば出湯口３と溶湯加圧室
４との隔壁６を介して縦長に形成した下端部が開
口するシリンダ状の気密室からなるものである。
なお、この圧力測定室５には、不燃性のガス、例
えば窒素ガス等を封入し、予め基準となる内部圧
P₀（例えば大気圧Ｐと略等しい圧力）をかけてお
く。

この内部圧P₀は、出湯口３における溶湯面が出
湯口３の出湯案内面３ａと面一状になつたとき、
つまり出湯口３における溶湯レベルが出湯口３か
らの出湯を直ちに開始できる出湯直前レベルＨと
なつたときにおける、圧力測定室５内の圧力を示
すものである（第１図参照）。

而して、圧力測定室５内は気密状態にあつて、
圧力測定室５内の溶湯レベルの変動に伴つて該室
５内の封入ガスの圧力及び体積は変化するもの
の、この圧力と体積との積は常に一定となるこ
と、圧力測定室５内の封入ガスの体積と該室５内
の溶湯レベルとの間には一定の反比例関係がある
こと、及び圧力測定室５と出湯口３等とは溶湯低
域部で連通されていて、圧力測定室５内を溶湯レ
ベルと出湯口３における溶湯レベルとの間には一
定の函数関係があることから、圧力測定室５内の
圧力を測定することによつて、出湯口３における
溶湯レベルを正確に検知することが可能となる。
換言すれば、圧力測定室５内の圧力を検出して、
これに基づいて溶湯加圧室４内の圧力を制御する
ことによつて、出湯口３における溶湯レベルを調
整することができるのである。この実施例では、
第１図に示す如く、出湯口３における溶湯レベル
が出湯直前レベルＨとなるときの圧力測定室５内
の圧力を、前記した如く出湯直前圧力P₀と設定
し、第２図に示す如く、出湯口３における溶湯面
が出湯口３の出湯案内面３ａより所定量高くなる
とき、つまり出湯口３における溶湯レベルが出湯
口３から単位時間当り所定量の注湯を行わしめる
注湯レベルH′となるときの圧力測定室５内の圧
力を、注湯圧力P′₀と設定してある。

この圧力測定室５の上部に、導出管７を介して
圧力測定室５の室内圧力を検出するための圧力検
出器８を接続している。

なお、１９は鋳型１８を出湯口３直下位置に搬
送し、注湯後鋳型１８を出湯口３下から搬送させ
るためのコンベアである。

そして、圧力検出器８により検出された圧力測
定室５内の圧力に基づいて、溶湯加圧室４内の圧
力を制御するための加圧制御機構１０が設けられ
ている。

この加圧制御機構１０は、第１図に示す如く、
溶湯加圧室４に接続された導通管１６，１７と、
導通管１６に分岐状に接続されたエア供給管１６
ａ及び排気管１６ｂと、エア供給管１６ａに夫々
介設された、溶湯加圧室４へのエア供給を制御す
る加圧用電磁弁１１及び該弁１１を開いたときに
おけるエア供給量を制御するボリユームブースタ
１３と、排気管１６ｂに介設された排気用制御弁
１２と、圧力測定室５内の圧力つまり圧力検出器
８による検出圧力値と予め設定された設定値とを
比較し、検出圧力値が設定値よりも小さいときに
は、加圧用電磁弁１１を開制御させると共に排気
用制御弁１２を閉制御させ、逆に検出圧力値が設
定値よりも大きいときには、加圧用電磁弁１１を
閉制御させると共に排気用制御弁１２を開制御さ
せるための演算器１４と、導通管１７に接続さ
れ、溶湯加圧室４内の空間体積を信号変換して、
演算器１４を介してのボリユームブースタ１３の
出力制御を行わしめるための信号交換器１５と、
演算器１４により前記検出圧力値と比較される設
定値として、コンベア１９により鋳型１８が出湯
口３直下位置にもたらされた時点から鋳型１８へ
の注湯が完了する時点までの間においては前記注
湯圧力P′₀に対応する第１設定圧力値を選定し、
鋳型１８への注湯が完了した時点からコンベア１
９により新たな鋳型１８が出湯口３直下位置にも
たらされる時点までの間においては前記出湯直前
圧力P₀に対応する第２設定圧力値を選定するため
の、タイマーを含むスイツチ機構（図示せず）と
を具備してなるもので、公知のものであるからそ
の詳細は省略するが、圧力測定室５内の圧力変動
に応じて、各弁１１，１２を開閉制御して、溶湯
加圧室４内に作用させる圧力を制御し、これによ
つて出湯口３における溶湯レベルを注湯レベル
H′若しくは出湯直前レベルＨに維持させるべく
調整しうるようになされているものである。

すなわち、鋳型１８が出湯口３直下位置にもた
らされると、圧力検出器８による検出圧力値と注
湯圧力P′₀に対応する第１設定圧力値とが比較さ
れ、圧力測定室５内の圧力が注湯圧力P′₀よりも
小さい場合には、つまり出湯口３における溶湯レ
ベルが注湯レベルH′よりも低い場合には、排気
用制御弁１２が閉じられると共に加圧用電磁弁１
１が開かれて、溶湯加圧室４内の圧力が上昇せし
められ、溶湯レベルが上昇せしめられる。そし
て、圧力測定室５内の圧力が注湯圧力P′₀よりも
大きくなると、つまり出湯口３における溶湯レベ
ルが注湯レベルH′より高くなると、加圧用電磁
弁１１が閉じられると共に排気用制御弁１２が開
かれて、溶湯加圧室４内の圧力が下降せしめら
れ、溶湯レベルが下降せしめられる。このように
して、圧力測定室５内の圧力変動つまり溶湯レベ
ルの変動に応じて各弁１１，１２が開閉制御さ
れ、出湯口３における溶湯レベルを注湯レベル
H′に維持させ得て、出湯口３から鋳型１８へ単
位時間当り一定量の溶湯を注湯できる。

そして、鋳型１８への注湯を完了せしめるとき
には、タイマーが作動して、演算器１４により検
出圧力値と比較される設定値として前記出湯直前
圧力P₀に対応する第２設定圧力値が選定され、圧
力測定室５内の圧力が出湯直前圧力P₀よりも大き
い場合、つまり出湯口３における溶湯レベルが出
湯直前レベルＨよりも高い場合には、加圧用電磁
弁１１が閉じられると共に排気用制御弁１２が開
かれて、溶湯加圧室４内の圧力が下降せしめら
れ、溶湯レベルが下降せしめられる。圧力測定室
５内の圧力が出湯直前圧力P₀よりも小さくなり、
出湯口３における溶湯レベルが出湯直前レベルＨ
よりも低くなると、排気用制御弁１２が閉じられ
ると共に加圧用電磁弁１１が開かれて、溶湯加圧
室４内の圧力が上昇せしめられ、溶湯レベルが上
昇せしめられる。かくして、鋳型１８への注湯が
完了した後は、出湯口３における溶湯レベルが出
湯直前レベルＨに維持される。

新たな鋳型１８が出湯口３直下位置にもたらさ
れると、上記制が繰返される。

なお、溶湯加圧室４内の貯湯量が少なく該室４
内の空間体積が大きい場合と、貯湯量が多く空間
体積が小さい場合とでは、加圧用電磁弁１１を開
いた後の制御系の応答速度延いては溶湯レベルの
上昇速度に差が生じる（後者の場合に比して前者
の場合の方が応答速度は遅い）が、上記空間体積
の変化に応じ、信号変換器１５及び演算器１４を
介してのボリユームブースタ１３の出力制御によ
り、エア供給量を増減調整させることで、上記応
答速度を常に一定に維持させている。

（発明の効果） 以上のように、本発明の自動注湯方法は、出湯
口における溶湯レベルの変動を圧力測定室内の圧
力変動に置換してこの圧力変動を圧力検出器で検
出し、この圧力検出器の検出圧力値を演算器の第
１設定圧力値ないしは第２設定圧力値と比較し
て、溶湯加圧室内の圧力を制御するようにしてか
ら、前記溶湯レベルを良好に調整制御できること
は勿論のこと、出湯口における溶湯レベルを直接
的に検出させる従来の接触式、電極式のように溶
損したりすることもなく、またヒユームの影響を
受けることもないのである。このため、補修と
か、洗浄等の面倒な手間、設備を要しないで、溶
湯レベルの検出を長期に亘つて高精度に維持で
き、換言すれば低コストで安定した注湯作業を長
期に亘つて行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す構成図であり、第
１図は出湯口における溶湯レベルが出湯直前レベ
ルに維持された状態を示し、第２図は出湯口にお
ける溶湯レベルが注湯レベルに維持された状態を
示している。 １……炉体、２……受湯口、３……出湯口、４
……溶湯加圧室、５……圧力測定室、８……圧力
検出器、１４……演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受湯口、出湯口および溶湯加圧室が炉体に備
   えられていて、これらが容湯底域部で連通されて
   おり、前記溶湯加圧室を加圧することによつて前
   記出湯口から溶湯を注湯させるようにした溶湯の
   注湯方法であつて、前記炉体には下端部を前記溶
   湯低域部に連通させた気密な圧力測定室を設ける
   とともに、その圧力測定室には該圧力測定室の圧
   力を検出する圧力検出器を接続し、更にその圧力
   検出器には演算器を接続し、前記出湯口から溶湯
   を注湯させるときには、予め設定しておいた出湯
   口から単位時間当り所定量注湯させるときの第１
   設定圧力置と、前記圧力検出器で検出した圧力測
   定室内の検出値とを演算器により比較して、前記
   検出値が第１設定圧力値より低い場合には前記溶
   湯加圧室の加圧力を上昇させるようにし、また注
   湯を完了せしめるときには、予め設定しておいた
   出湯口から注湯させる直前レベルのときのダ２設
   定圧力値と前記圧力検出器で検出した圧力測定室
   内の検出値とを演算器により比較して、前記検出
   値が第２設定圧力値より高い場合には溶湯加圧室
   の加圧力を低下せしめるようにしたことを特徴と
   する溶湯の自動注湯方法。