JPS63309368A - 加圧注湯炉の湯面制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、注湯口に定量ショット襲雷を具備する加圧注
湯炉の湯面制御装置に関し、特に、注湯時および／また
は受湯時における注湯口の湯面レベルを安定して保持す
ると共に、給気制御管路あるいは排気制御管路に設けら
れている開閉弁の開閉頻度を極力少なく制御し得る加圧
注湯炉の湯面制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、注湯口、受湯口および加圧室を炉体内底部でサイ
フオン状に連通させ、前記加圧室に加圧ガス管路を設け
、該加圧ガス管路から加圧室内への加圧ガスの給気によ
って、炉体内に貯溜された加圧室内の溶湯を加圧して、
前記注湯口から鋳型に注湯するようにした加圧注湯炉は
、例えば、特開昭５６−１９９６８号公報、特開昭５６
−１０２３６９号公報。

特開昭５５−９７８６５号公報および特開昭４９−２７
１９号公頼に記載されているように公知である。

そして、前記公報には、上記構成に加えて、次のような
構成の加圧注湯炉の湯面制御装置が記載されている。

特開昭５６−１９９６８号公報には、注湯口に定量ショ
ット装置（ストッパ付き注湯ノズル）を設けると共に湯
面検出センサが設けられ、該湯面検出センサからの信号
を加圧ガス管路に設けた加圧ガス制御装置に送信して、
加圧室内の加圧ガスを制御する加圧式注湯炉の湯面制御
装置が記載されている特開昭５６−１０２３６９号公報
には、加圧空気の導入系路に対しこれと同一の高圧空気
体源に接続された圧力補償流路を並列して設け、該圧力
補償流路に減圧弁および流量調節弁を設けると共に、液
流１　！１！節弁を加圧室内の圧力信号によって弁の開
度を調節する加圧注湯炉の湯面制御■装置が記載されて
いる。

特開昭５５−９７８６５号公報には、注湯口に２本の湯
面検知棒を設け、且つ、排気系に第１排気系と第２１Ｊ
ｌ：気早とを設け、通常は前記２本の湯面検知棒の中１
本を圧湯中湯面検知棒、他１本を注湯口湯面の異常上昇
検知棒とし、１シヨツトの注湯中は、注湯口の湯面が注
湯中湯面検知棒に接触したら、ブースタリレーの可変絞
り機構を停止させて、その時点の圧力に保持し、加圧室
内のガス圧力が下って注湯口の湯面が注湯中湯面検知棒
と非接触になったら、ブースタリレーを増圧側に作動さ
せ、再度接触するまで加圧室内のガス圧を上昇させ、こ
れを繰返すことによって注湯中湯面を制御し、１ンヨノ
トが注湯完了したら、第１および第２排気系を解放し加
圧室内のガス圧を排出して大気圧とし、注湯口の／８／
Ｊ％湯面を自由状態まで落下させる加圧注湯炉の注湯制
御装置が記載されている特開昭４９〜２７１９号公報に
は、注湯口に２本の検出子を有する湯面検出器を設け、
且つ、加圧ガス管路に給気装置と排気装置とを設け、該
給気装置と排気装置にはそれぞれ絞り弁と開閉弁とを存
する副給気管路と副排気管路とを設け、前記絞り弁でガ
ス流量を制御すると共に、前記検出子からの湯面レベル
信号を前記開閉弁に送信して加圧室内の加圧ガスの給排
気を制御して、注湯口におけるｌ工場中湯面レベルを２
木の検出子の間に保持する加圧注湯炉の湯面制御装置が
記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 叙上のように、加圧注湯炉の湯面制御装置については種
々開発されているが、従来の湯面制御装置では注湯口の
湯面制御を湯面ネ★出器からの信号により開閉弁を開・
閉して行なうものであり、さらに、予じめ準備された複
数の鋳型に対し、鋳型毎に断続して注湯を行なう場合、
鋳型毎に開閉弁を開・閉することにより注湯口の溶湯湯
面レベルを上げ下げしなければならず、しかも、加圧室
の漏洩補償が適格に行なわれていないため、注湯時以外
にも湯面レベル維持のため開閉弁を作動させなければな
らず、注湯サイクル時間が長くかかると同時に、開閉弁
の動作頻度が多くなり、開閉弁自体のトラブルあるいは
開閉弁からのガス漏洩が増加する等により信幀性の高い
湯面制御が得難い（問題点を解決するための手段） この発明は、上記の問題点に鑑み、注湯時および／また
は受湯時における注湯口の湯面レベルを安定して保持す
ると共に、給気制御管路あるいは排気制御管路に設けら
れている開閉弁の開閉頻度を極力少なく制御し得る加圧
注湯炉の湯面制御装置を提供するもので、その要旨は炉
体内への主管路が給気制御管路と排気制御管路とから成
り、且つ、注湯口上部開口部に湯面レベル検出器を設け
ると共に、注湯口に定量ショット装置を具備する加圧注
湯炉の湯面制御装置であって、前記給気制御管路が、給
気用開閉弁、給気用流量設定弁およびそれらの気体流れ
上流側に給気用圧力調整弁を具備する給気管路と、漏洩
補償用流量設定弁およびその気体流れ上流側に漏洩補償
用圧力調整弁を具備する漏洩補償管路とで構成され、且
つ、前記給気用開閉弁は前記注湯口上部開口部に設けら
れた湯面レベル検出器の給気制御用湯面レベル検出子が
湯面に接触している時は閉に制御されると共に、前記給
気用流量設定弁の給気流量が定量ショット装置の注湯流
量にほぼ等しく設定されたものである。

（作　用） 給気制御管路を給気管路と漏洩補償管路とで構成し、し
かも、両管路にそれぞれ圧力調整弁と流量調整弁とを設
けているので、加圧室等からの気体の漏洩流量に関係な
く給気管路の流量設定弁の給気流量を注湯流量とほぼ同
じに設定し得ると共に、圧力調整弁により加圧室内の圧
力にかかわらず前記給気流量を注湯２ｉｔ量とほぼ同じ
に維持し得るように制御できる。また、逆に、漏洩補償
流量および漏洩補償圧力も給気管路の給気圧力および給
気流量とは別に制御し得るので精度の高い漏洩補償制御
ができる。

さらに、給気管路に開閉弁を設け、かつ、注湯口の湯面
レベル検出器に給気制御用湯面レベル検出子を設けると
共に、該湯面レベル検出子に湯面が接触している時は前
記開閉弁を閉に制？ＩＵ　Ｌ得るように構成しているの
で、湯面が下って湯面レベル検出子から離れるまでは、
開閉弁は閉の状態を保つことができる。従って、湯面レ
ベル検出子の溶湯に対する濡れ性あるいは形状を調整す
れば、溶湯の表面張力により、実質的に湯面が湯面レベ
ル検出子より低下しても、湯面レベルを検出子と湯面と
の間を接触状態で維持でき、加えて、前記のように漏洩
補償がされることから、開閉弁の開閉頻度はショット回
数にほぼ等しいかあるいはそれ以下の頻度に減少させる
ことができる。

（実　施　例） 以下本発明の一実施例である第１図を基に説明する。

図において、１は、注湯口２、受湯口３および加圧室４
からなる炉本体である。５は、注湯口２の上部開口部に
設けられた湯面レベル検出器で、給気制御用湯面レベル
検出子６および排気制御用湯面レベル検出子７を備える
。また、注湯口２には、ストッパ８と注湯ノズル９から
成る定量ショット装置１０が設けられている。１）は、
給気制御管路１２と排気制御管路１３とを有し、炉本体
１の加圧室４に連通ずる主管路である。そして、給気制
御管路１２は、゛給気管路１４と漏洩補償管路１５とで
構成すると共に、給気管路１４には給気上流側から差圧
調整弁１６、電磁弁１７および流量設定ニードル弁１８
が設けられ、また、漏洩補償管路１５には給気上流側か
ら倍圧調整弁１９および流量設定ニードル弁２０が設け
られている。また、一方、本実施例では、排気制御管路
１３にも排気上流側から定圧調整弁２１、電磁弁２２お
よび流量設定ニードル弁２３を設けた構成としている。

尚、２４は制御装置であって、湯面レベル検出器５等の
入力を基に給気用電磁弁１７、排気用電磁弁２２および
定量ショット装置の開閉を制御するものである。

また、２５は、給気管路１４に設けられたサージタンク
であって、急激な流量変化に対する圧力変動をカバーす
るためのものである。

また、２６は、排気制御管路１３に設けられた排ガスフ
ィルターで、排気制御管路【３に設けられた各弁を保護
するためのもωである。

次に、その作動を説明する。

給気管路１４の給気流量設定ニードル弁１８の給気流量
（加圧室内の温度による膨張を考慮した流量）を１シヨ
ツトの注湯量とほぼ同量に設定し、且つ、はぼ同量を保
持するために給気流量設定ニードル弁１８の入側と出側
の圧力差を差圧調整弁１６を調整して、加圧室４への加
圧圧力に加えて一定差圧に保つように設定する。また、
同要領で、漏洩補償管路１５の漏洩補償流量設定ニード
ル弁２０の補償気体流量（加圧室内の温度による膨張を
考慮した流量）を予測される漏洩流量とほぼ同量に設定
し、且つ、はぼ同量を保持するために漏洩補償流量設定
ニードル弁２０の入側の圧力を倍圧調整弁１９を調整し
て、加圧室４の圧力の２倍に設定する。即ち、漏洩補償
流量設定ニードル弁２０の入側と出側の圧力差を加圧室
４の圧力と大気の圧力差に等しくなるように設定してい
る。このように答弁の流量および圧力を設定した後受湯
して第１図に示すように注湯初期の状態を得る。

そして、先ず、注湯を開始するには、排気制御管路１３
を閉じ、給気管路１４の給気用？ｉ電磁弁７を開くこと
により、給気管路１４からの給気により加圧室４の圧力
が昇圧され、注湯口２および受湯口３の溶湯が上昇し、
給気制御用湯面レベル検出子６に接触するとその信号を
受けて、給気管路１４の給気用電磁弁１７が閉じる０次
に、この状態から、定量ショット装置ｆｆ　１０のスト
ー／バ９を開閉させて１シヨツトづつ注湯を行なうが、
１シヨツト毎にショット開始と同時に制御装置２４によ
り給気用電磁弁１７を開け、ショット中は開けたままに
する。これによってショット中の注湯流量にほぼ等しい
給気流量が加圧室４に供給され、また、前述のように漏
洩補償制御もされているρで、注湯口２の湯面レベルは
ほぼ一定に維持され、従って、ンヨｙ　）に関わる給気
用電磁弁の開閉動作頻度は必要最小限に、即ち、はぼシ
ョット回数に等しい頻度にすることができるものである
。

次に、排気制御管路１３の作動について説明する。

上記に述べたように、注湯が繰返し行なわれ、加圧室４
の溶湯が減少し、加圧室４の圧力から准して、注湯制御
可能限を超える前に受湯を行なう。この場合、受湯口３
へ溶湯を給湯するが、これにより注湯口２の湯面が上昇
し、排気制御用湯面レベル検出子７に接し、その接した
信号により排気制御管路１３の排気用電磁弁２２が開き
湯面を下げる。湯面が下って排気制御湯面レベル検出子
７から離れたら、また排気用電磁弁２２が閉し、０湯口
２の湯面が上昇する。受湯口３への給湯中これを繰返し
、注湯中あるいは注湯停止の状態にかかわらず炉本体へ
の所定量の給湯ができる。この給湯に際し、排気制御管
路１３の排気流量設定ニードル弁２３の排気流量（加圧
室内の温度による膨張を考慮した流量）を給湯ｉ：Ｉに
ほぼ同じに予じめ設定しておき、且つ、定圧調整弁２１
により排気流量設定ニードル弁２３の入側の圧力を定圧
に保持することで、加圧室４の圧力の変化にかかわらず
排気流量設定ニードル弁２３の排気流量をほぼ一定に保
持できるので、受湯中の排気用電（ｆｌ弁２２の開閉頻
度を少なくすることができる。

尚、排気制御用湯面レベル検出子７は、上記受湯時の他
に注湯中であっても、加圧室の圧力が上昇して、湯面が
接することがあれば、上記と同様、排気用電磁弁２１を
開き、注湯口２の湯面を下げる制御をし得る。

以上本発明装置の一実施例について述べたが、本発明装
置の構成並びに使い方は、この実施例に限定されるもの
ではない。

例えば、本発明装置の漏洩補償管路１５において、倍圧
調整弁１９を使用し加圧室４の圧力の２倍に設定した例
を述べたが、弁は圧力調整が可能な弁でよく、圧力値は
漏洩状況等を勘案して漏洩流量を補信し得る値であれば
よい。

また、本発明装置の使い方も、実施例では、ショット開
始と同時に給気用電磁弁１７を開く場合を述べたが、シ
ョット後、湯面が給気制御用湯面レベル検出子６を離れ
てから給気用電磁弁１７を開いて制御しても同等の効果
を有する。

また、本発明装置においては、給気制御管路１２に急速
加圧用給気管路を設け、注湯初期の湯面上昇を早め、注
湯１）Ｓ偵時間を短縮することも可能である。さらに、
排気制御管路１３に急速排気管路を設け、且つ、湯面レ
ベル検出器５に異常湯面レベル検出子を排気制御用湯面
レベル検出子７より上の位置に設け、トラブル等により
注湯口２の湯面が異常に上昇した場合に、急速排気制御
することも可能である。

（発明の効果） 本発明は、給気制御管路を給気管路と漏洩補償管路とで
構成し、しかも、両管路にそれぞれ圧力調整弁と流量調
整弁とを設けているので、圧力調整および′ｆＬ陸調整
が適格に行なえ、加えて、注湯口の給気制御用湯面レベ
ル検出子が湯面に接触している時は給気用開閉弁を閉に
制御しているので、給気用開閉弁の開閉頻度が少なくて
すみ、また、給気開閉弁の寿命も向上する。

さらに、排気制御管路にも圧力調整弁および流量調整弁
を設けることにより、受湯口への給湯中であっても注湯
口の湯面が安定して制御し得る。

このように、本発明は、加圧注湯炉の注湯口の湯面を安
定して制御できるので、加圧注湯炉の稼動率を高めると
共に、作業性も大きく改善されるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明装置の一実施例の一部断面制御機能図である
。 １、炉本体　　　　　　　２．注湯口 ３、受湯口　　　　　　　４．加圧室 ５、湯面レベル検出器 ６、給気制御用湯面レベル検出子 ７、排気制御用湯面レベル検出子 ８、スト７パ　　　　　　９．注湯ノズル１０、定量シ
ョット装置　　１）．主管路１２、給気制御管路　　　
　　１３．排気制御管路１４、給気管路　　　　　　　
１５．漏洩補償管路１６、差圧調整弁 １７、２２．電磁弁 １８、２０．２３．流量設定ニードル弁１９、倍圧調整
弁　　　　　　２１．定圧調整弁２４、制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉体内への主管路が給気制御管路と排気制御管路
   とから成り、且つ、注湯口上部開口部に湯面レベル検出
   器を設けると共に、注湯口に定量ショット装置を具備す
   る加圧注湯炉の湯面制御装置であって、前記給気制御管
   路が、給気用開閉弁、給気用流量設定弁およびそれらの
   気体流れ上流側に給気用圧力調整弁を具備する給気管路
   と、漏洩補償用流量設定弁およびその気体流れ上流側に
   漏洩補償用圧力調整弁を具備する漏洩補償管路とで構成
   され、且つ、前記給気用開閉弁は前記注湯口上部開口部
   に設けられた湯面レベル検出器の給気制御用湯面レベル
   検出子が湯面に接触している時は閉に制御されると共に
   、前記給気用流量設定弁の給気流量が定量ショット装置
   の注湯流量にほぼ等しく設定されたことを特徴とする加
   圧注湯炉の湯面制御装置。
2. （２）排気制御管路が、排気用開閉弁、排気用流量設定
   弁およびそれらの気体流れ上流側に排気用圧力調整弁を
   具備して構成され、且つ、前記排気用開閉弁は前記注湯
   口上部開口部に設けられた湯面レベル検出器の排気制御
   用湯面レベル検出子が湯面に接触している時は開に制御
   された特許請求の範囲第１項記載の加圧注湯炉の湯面制
   御装置。