JPS63502359A - 溶融流体金属の濾過装置 - 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】 溶融流体金属の濾過装置 ｌユ■宣皇 溶融金属特にアルミニウムは通常は随伴固体を含み、鋳造部品の製造に悪影響を 生ずる。この随伴固体は溶融金属の凝固後の製造鋳造品内の介在物であり、靭性 の小さい製品又は光輝特性が悪く陽極処理特性の悪い製品となる。この介在物は 各種の発生源から生じ１例えば表面の酸化フィルムから生じて破砕して溶融金属 内に混合する。他の介在物は溶解しない不純物例えばカーバード、ポライド等、 及び炉及び鋳造型内面の耐火材料の破片等がある。

多孔性セラミック発泡材料が溶融流体金属の濾過に特に好適であることは、米国 特許第３８９３９１７号、　３９４７３６３号、４０８１３７１号。

４０２４０５６号に記載される。このセラミック発泡材料は種々の理由で溶融流 体金属の濾過に好適である。特に、フィルタの経済性、安価、使用容易であり、 １回置り使用を基準として利用できる点で優れている。このセラミック発泡材料 が容易安価に製造でき、１回使用して廃棄の基準で利用できる事実によって、要 求される装置は、簡単容易に組立可能であり、溶融流体金属の多孔性フィルタを 濾過装置から容易の取外可能であり、同時に高効率の濾過装置である。

フィルタを廃棄基準とするためには、フィルタを保持装置内に正確に取付ける装 置を必要とし、容易な取付取外を可能にする。保持装置即ちフィルタ室は通常は 樋、鋳造坩堝、又はボンドと一体構成とし、耐火材料とし、溶融金属に耐え、同 時に通常の樋構造用の材料とする。フィルタ板は通常は弾性パツキン等のパツキ ンを使用してフィルタ板の縁部を囲んで封鎖係合する。フィルタ板を簡単にフィ ルタ室に取付けるには、フィルタ板の縁部に斜面の狭い側を形成してパツキンを 取付ける。フィルタ室に対応する斜面の縁部を形成してフィルタ板を係合させフ ィルタ板は封鎖係合し、下からの垂直圧力をフィルタ室によって受ける。この結 果、フィルタ板をフィルタ室に取付ける間に生ずる力によってフィルタ板に損傷 を生じ、金属流の中断又は不時の金属濾過を生ずる。更に、フィルタ板の取外も 困難が生ずる。更に９通常の配置とした濾過装置ではフィルタ板はフィルタ室内 に水平配置である。この水平配置は金属作動線内に大きなスペースを必要とする 。このため、濾過装置内のフィルタ板は垂直配置とし、垂直配置によってスペー ス節約となることが望ましい。

フィルタ板の垂直配置は例えば米国特許第４０９２１５３号に記載される。この 特許のフィルタ板は斜面の縁部を存し、フィルタ室の対、応する斜面の縁部に係 合し、水平取付のフィルタ板と同様に室内に取付けられる。更に、この特許は垂 直配置のフィルタ板について、実用上この垂直配置は金属の流入の問題と、取付 フィルタ板の交換の問題に関して完全に好適ではないと記載する。

ゑ」Ｉと１！ 本発明の特徴によって、溶融流体金属の濾過装置を提供し。

現在のスペースを問題な（利用可能の装置とする。

本発明の他の特徴は溶融流体金属の新しい濾過装置を提供してフィルタ装置を垂 直配置とする。

本発明の別の特徴は、上述の新しい濾過装置を実用的にフィルタインサートの取 付取外に優れた装置とする。

本発明の他の特徴は後述の説明によって明らかにされる。

驚くべきことに、前述の欠点の解消と望ましい特性とが本発明によって達成され る０本発明による溶融流体金属の濾過装置の改良は、溶融金属の入口と溶融金属 の出口とを有し溶融金属の流通路を限定する濾過タンク内の濾過室と、濾過室の 入口と出口との間に取付けられた少な（とも１個のフィルタインサートとを備え 、該フィルタインサートが溶融流体金属に耐え流通路を阻止する剛性の板状部と 、剛性の板状部内に取付けられ金属の流通可能の多孔性フィルタ部とを有する。

多孔性部は好適な例でセラミック発泡フィルタとし、後部の入口と前部の出口と を有する。好適な例で、セラミック発泡フィルタに斜面の縁部を形成し剛性部の 対応する斜面の縁部に封鎖係合する座を形成する。

好適な例で、濾過室に少な（とも２個、好適な例で３個の係−合部を濾過室の外 側に形成し、少なくとも２個のフィルタインサートを係合させ、２個のフィルタ インサートを直列に配置することを可能にし、又は第２のフィルタインサートを 取付けて第１のフィルタインサートを容易簡単に取外し、金属流を中断させる必 要はない、好適な例で、偏向板を濾過室内のフィルタインサートと入口との間に 介挿し、金属を濾過室の底から導入して浮遊介在物がフィルタに達するのを防ぐ 。

濾過すべき溶融流体金属の単位時間当りの量に応じて多孔性フィルタ部の大きさ を定め、フィルタインサートの対応する開口に係合させる。好適な例で、濾過す べき溶融物の量は０．１７〜１．２５ｃｄ／　ａａフィルタ面積毎分とする。

本発明の他の実施例は後述する。

本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する。

２里生至星星狡皿 第１図は偏向板と取外したフィルタインサート付の斜視図。

第２図は偏向板とフィルタインサートを取付けた濾過室の断面図。

第３図は第２図と同様であるが第２のフィルタインサートを直列に取付けた断面 図である。

るた　の　の３能 第１図に示す濾過樋又はタンク１０は好適な例で、外側鋼ハウジング１１と、絶 縁コア１２と、セラミック等の金属に耐える外被１３とを有し、内側濾過室１４ を形成する。濾過室は当然に使用溶融金属に耐える必要があり、好適な例で鋼ハ ウジングに軽量の絶縁層を施す、濾過タンクの機能は、溶融金属を収容し、フィ ルタを通る流れを容易にする。濾過室の内部構造はフィルタインサートと偏向板 の構造に後述する通りに適合する。濾過タンク１０の外側にフィルタインサート と偏向板を係合させる係合装置を有する０例えば、３対の外側に形成した案内１ ５を有し、この機能は後述する。更に、濾過タンクに金属入口１６と金属出口１ ７を形成し、金属流の方向は矢印で示す。

フィルタインサート２０は板状の固定部２１を濾過すべき金属に耐える材料とし 、多孔のフィルタ部２２を固定部２１内に埋込み。

溶融金属の流通を可能にする。多孔のフィルタ部は好適な例でセラミック発泡フ ィルタとし１例えば米国特許第３９６２０８１号によって製造する。この特許に 示すセラミック発泡フィルタは。

ポリウレタン発泡材料をセラミックマッド内に含浸させ、乾燥し含浸材料を燃焼 してポリウレタン発泡材料を除去し、セラミック発泡材料が最初のポリウレタン 発泡材料の形状を保つ。他の多孔性フィルタ材料の機械的、化学的要求を満足す る材料を使用できる。

多孔性フィルタ部は固定部内に埋込む、好適な例で、多孔性部２２の縁部と固定 部２１との間にパツキン材料２３によって、多孔性部を固定部内に固着する。第 １図に示す通り、好適な例で。

円形のフィルタに斜面の縁部を形成し、固定部の対応する斜面を有する開口に適 合させる。

固定部は外側境界線を囲むパツキン材料２４と、支持部２５と。

支持部に取付けられ案内１５に係合するロッド２６とを有し、フィルタ部を濾過 タンク１０に第２．３図に示す通りに取付ける。鎖線２７は第１．２図に示す通 りにロッド２６を案内１５の中央に係合させて固定部２１によって濾過室１４を 遮断し、溶融金属は濾過室を流れ１強制的に多孔性部２２を通って流れる。支持 部２５に鉤２８を取付け、持上装置によってフィルタインサートを濾過室から引 上げる。パツキン材料は所要の既知の材料とする。例えば、高温に耐える圧縮可 能のセラミックファイバー製のパツキン又は他の既知のパツキン材料とし、固定 部２１の縁部と濾過室１４との間及び多孔性部２２と固定部２１との間のパツキ ンとして使用可能のパツキンとする要求を満足する材料とする。

好適な例で、偏向′板３０は溶融金運を阻止する固定部３１と、固定部３１を囲 む外側パツキン３２と、支持部２５と同様の支持部３３とを有する。支持部３３ は同様にロッド３４を固着し、案内１５の最前部の対に係合し、フィルタインサ ート２０と同様である。偏向板３０は案内１５の最前部の対に鎖線３７に沿って 係合し、同様に鉤３８を取付け、偏向板の取外し用とする。偏向板の目的は温度 分布を良くシ、濾過室の底の金属を導入し、浮遊介在物がフィルタに達するのを 防ぐ。第２．３図に示す通り、偏向板はフィルタインサート２０と入口１６との 間に取付ける。

本発明に適合して、多数のフィルタインサートを準備し、第３図に示す例では第 ２のフィルタインサート２０ａを使用する。

第２のフィルタインサートはフィルタインサート２０と同様であり、固定部２１ ａ、多孔性フィルタ部２２ａ、多孔性部２２ａを囲むパツキン材料２３ａを有す る。フィルタインサート２０と同様に鉤２８ａ付の支持部２５ａを有する。

好適な実施例によって、フィルタインサートは濾過タンク内に取付ける前に予熱 する。これは絶対に必要ではないが、最良の方法である。別の予熱室を濾過タン クに対向して設け、多孔性部と固定部の温度をフィルタインサートの取付は前に 溶融金属の温度に加熱する。この予熱によって、金属の熱損失とフィルタの熱衝 撃が減少し、フィルタへの注入が容易になる０作動間に、フィルタインサートは 濾過タンクの中央の案内に取付ける。＆Ｉ造間又は鋳造の終りにフィルタ交換を 指示された時は。

第２の予熱したフィルタインテート２０ａ金属流に関して最後の濾過タンクの案 内に係合させる。金属の流れ方向に関して下流のフィルタインサートを確実に取 付けた後に、最初のフィルタインテートを容易に簡単に除去でき、鋳造作業を中 断する必要はない。次にフィルタを交換する必要が生じた時は、予熱したフィル タインサートを再び中央の案内に取付け、金属の流れ方向に関して下流のフィル タインサートは容易に除去できる。本発明による装置は他の構成が可能であり１ 本発明による方法は基本的理念の変更なく他の技法に適用できる。実施例は例示 であって発明を緊定しない。

本発明は更に上述の装置を使用する溶融流体金属の濾過方法に関する。

Ｊ’１Ｇ−２ ｆＪｒＧ−３ 国際調査報告 −−−−〜−一−ＩＩ＆ＰｃＴ／ＣＨ８６１００１４６

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．溶融流体金属の濾過装置の改良であって，溶融金属の入口と溶融金属の出口 とを有し溶融金属の流通路を限定する濾過タンク内の濾過室と，濾過室の入口と 出口との間に取付けられた少なくとも１個のフィルタインサートとを備え，該フ ィルタインサートが溶融流体金属に耐え流通路を阻止する固定の板状部と，固定 の板状部内に取付けられ金属の流通可能の多孔性フィルタ部とを有し，フィルタ インサートと偏向板の取外しのために濾過タンクの外部に取付けた取外装置を備 えることを特徴とする溶融流体金属の濾過装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の発明において，前記フィルタインサートを垂直配 置とする濾過装置。
3. ３．請求の範囲第１項又は第２項に記載の発明において，多孔性フィルタ部をセ ラミック発泡フィルタとする濾過装置。
4. ４．請求の範囲第１項ないし第３項の１項に記載の発明において，多孔性フィル タ部を円形とし，固定部への封鎖取付のために斜面の縁部を形成する濾過装置。
5. ５．請求の範囲第１項ないし第４項の１項に記載の発明において，多孔性フィル タ部を囲む外周パッキンを含む濾過装置。
6. ６．請求の範囲第１項ないし第５項の１項に記載の発明において，固定の板状部 の外周を囲みフィルタインサートと濾過室との間に取付けた外側パッキンを含む 濾過装置。
7. ７．請求の範囲第１項ないし第６項の１項に記載の発明において，前記入口とフ ィルタインサートとの間に取付けられ流通路の一部を阻止し金属流を濾過室の底 から導入する剛性の偏向板を含む濾過装置。
8. ８．請求の範囲第１項ないし第７項の１項に記載の発明において，第２のフィル タインサートを金属流の方向に第１のフィルタインサートと出口との間に取付け ，２個の多孔性フィルタインサートを直列配置とする濾過装置。
9. ９．請求の範囲第１項ないし第８項の１項に記載の発明において，濾過タンクの 外側にフィルタインサートを濾過室に取付けるために，少なくとも２対の案内か ら成る係合装置を形成しフィルタインサートが少なくとも１個の案内に係合する ロッドを有する濾過装置。
10. １０．請求の範囲第１項ないし第９項の１項に記載の発明において，前記案内を ３対とし，フィルタインサートは中央の案内に係合させる濾過装置。
11. １１．請求の範囲第１項ないし第１０項の１項に記載の発明において，金属流方 向に第１の案内の対にフィルタインサートの前に偏向板を係合させる濾過装置。
12. １２．請求の範囲第１項ないし第１１項の１項に記載の発明において，流通方向 に第３の案内に係合させ第１のフィルタインサートの後とした第２のフィルタイ ンサートを含む濾過装置。
13. １３．請求の範囲第１項に記載の発明において，前記フィルタインサートに取付 けられフィルタインサートの濾過室からの取外しを可能にする装置を含む濾過装 置。
14. １４．請求の範囲第１項に記載の装置を使用することを特徴とする溶融流体金属 の濾過方法。