JPH01271059A - 金属連続溶解保持炉 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は金属連続溶解保持炉に関する。

（２）従来の技術 従来、この種保持炉として、溶湯を汲出す汲出室に不活
性ガスを噴出するランスを配設し、溶湯に脱ガス、脱酸
化物といった浄化処理を施すようにしたものが知られて
いる。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながら前記浄化処理手段によると、溶湯の浄化度
が低いため高品質な薄肉鋳物を得へことができないとい
う問題がある。

本発明は前記に鑑み、浄化度の高い溶湯を得ろことので
きる前記保持炉を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明は、溶解室からの溶湯を保持する保持室と溶湯を
汲出す汲出室との間に、溶湯浄化用ガス気泡発生機能お
よび溶湯撹拌機能を備えた処理室を設け、前記保持室お
よび処理室間の溶湯流入口と該処理室および汲出室間の
溶湯流出口とを食違わせて配設したことを第１の特徴と
する。

また本発明は、前記処理室の底面に、前記溶湯流出口に
近接して対向するように気泡そらせ板を立設したことを
第２の特徴とする。

（２）作　用 第１の特徴によれば、溶湯流入口と溶湯流出口との食違
い構造によって溶湯が処理室に滞留し、この滞留中に溶
湯は撹拌作用を受けて溶湯浄化用ガス気泡と十分に接触
し、これにより溶湯の浄化を効率良く確実に行うことが
できる。

また機械的撹拌による浄化処理であるから、フラックス
による場合に比べて金属損失量を大幅に減らすことがで
きる。

第２の特徴によれば、溶湯の浄化処理中に溶湯浄化用ガ
ス気泡が介在物等を伴って浮上するとき、その気泡の溶
湯流出口への流込みを気泡そらせ板により阻止して汲出
室における溶湯の浄化度の低下を防止し、これにより汲
出室より連続的に溶湯を汲出すことができる。

（３）実施例 第１〜第３図は、金属としてのアルミニウム合金の鋳造
に用いられるアルミニウム合金連続溶解保持炉！、を示
し、その炉体２に、材料を予熱する予熱室３と、予熱後
の材料を溶解バーナ４により溶解する溶解室５と、溶解
室５からの溶湯ｍを受けてその溶湯ｍを保温バーナ６に
より保温下で保持する保持室７と、保持室７からの溶湯
ｍに脱酸化物、脱ガス等の浄化処理を施す処理室８と、
浄化処理後の溶湯ｍを受ける汲出室９とが設けられる。

予熱室３、溶解室５および保持室７は密閉構造であるが
、処理室８および汲出室９の天井は開放されている。溶
解室５および保持室７の側壁に点検および清掃口１０．
１１が形成され、両日１０．１１は炉１１２．１３によ
り閉鎖されるようになっている。

保持室７、処理室８および汲出室９は一列に並ぶように
配設され、保持室７および処理室８間の第１隔壁１４．
に形成された溶湯流人口１５は、処理室８および汲出室
９間の第２隔壁１４ｇに対向し、またその第２隔壁１４
□に形成された溶湯流出口１６は第１隔壁１４１に対向
する。これにより溶湯流人口１５と溶湯流出口１６とが
食違い状態に配設される。このように溶湯流人口１５と
溶湯流出口１６とを食違わせる理由は、処理室８内に溶
湯を滞留させるためであり、この溶湯滞留時間を最短で
も３分程度にし得るように汲出量に応じた処理室８の容
積、溶湯流出口１６の断面積等が決められている。

処理室８に、次のような移動自在の浄化機１７が備えら
れる。即ち、第２隔壁１４８の上端面は第１隔壁１４．
の上端面よりも低い位置に在り、その第２隔壁１４．の
上端面に支柱１８が立設され、その支柱１８上端面と第
１隔壁１４．上端面との間に、細長い支持板１９が渡さ
れている。支持板１９に、それを貫通する中空回転軸２
０が略鉛直状態で回転可能に支持され、その中空回転輪
２０は支持板１９上面に設置された駆動モータ２１によ
り駆動される。中空回転輪２０の下端にコネクタ２２を
介して羽根車２３の中空支持軸２４が連結され、その羽
根車２３は処理室８の底面近傍に配設される。

中空回転輪２０の上端に、その中空回転軸２０に接続管
２５を介して溶湯浄化用ガスとしての不活性ガスを供給
するガス供給源２６が接続される。

前記コネクタ２２により、中空回転輪２０および中空支
持軸２４の両内部が連通しているので、羽根車２３を駆
動モータ２１により回転させながらガス供給源２６より
中空回転輪２０に不活性ガスを供給すると、その不活性
ガスは中空支持軸２４の下端開口より噴出して微細な気
泡となる。

処理室８の底面に、溶湯流出口１６に近接させて気泡そ
らせ板２７が立設される。その気泡そらせ板２７は、溶
湯流出口１６に対向する主体部２７ａと、主体部２７ａ
から略直角に折曲がって第２隔壁１４ｇに連設される連
設部２７ｂとよりなる。気泡そらせ板２７の高さｈは、
その上端面が溶湯流出口１６の開口部上縁と路間−また
はそれよりも上方に位置するように設定される。

汲出室９の開口部２８を画成する側壁および第２隔壁１
４．の上端面は同一水平面上に在り、溶湯流出口１６側
において、開口部２８上端面に支持板２９が開口部２８
の一部を覆うように載置され、その支持板２９に一対の
棒状ヒータ３０、熱電対等の温度センサ３１および湯面
センサ３２が設けられる。この温度センサ３１により溶
湯の温度を検出して図示しない温度制御器により棒状ヒ
ータ３０の加熱温度を制御し、汲出室９の溶湯温度を適
切に保つものである。

鋳造作業に当っては、第３図鎖線示のように浄化機１７
の支持板１９を支柱１８の上端面に片持ち支持させて羽
根車２３を汲出室９の溶湯ｍ内に埋設し、羽根車２３を
回転させながら中空支持軸２４の下端開口から不活性ガ
スを噴出して微細な不活性ガス気泡を発生させる。

これにより汲出室９の溶湯ｍは撹拌作用を受けて不活性
ガス気泡と十分に接触し、溶湯中の水素ガスおよび介在
物は不活性ガス気泡に吸着されて場面に浮上しドロスを
生じる。そのドロスは汲出室９より除去される。

その後、浄化機１７の支持板１９を第１隔壁１４Ｉおよ
び支柱１８の上端面間に渡して羽根車２３を処理室８の
溶湯ｍ内に埋設し、羽根車２３を回転させながら中空支
持軸２４の下端開口から不活性ガスを噴出して微細な不
活性ガス気泡を発生させる。

処理室８では、溶湯流人口１５と溶湯流出口１６との食
違いにより溶湯ｍが滞留しているので、この滞留中に溶
湯ｍは羽根車２３による撹拌作用を受けて不活性ガス気
泡と十分に接触し、これにより溶湯中の水素ガスおよび
介在物は不活性ガス気泡に吸着されて場面に浮上しドロ
スを生じる。

この水素ガス等を伴った不活性ガス気泡の浮上中、溶湯
流出口１６近傍では、その気泡の溶湯流出口１６への流
込みが気泡そらせ板２７により阻止されるので、汲出室
９における溶湯ｍの浄化度の低下が防止される。処理室
８に生じたドロスは、その開口部を通じて除去される。

処理室８における浄化処理後汲出室９より溶湯ｍを連続
的に汲出して鋳造に供する。

表Ｉは、汲出室９における溶湯中の水素ガス含有量を示
す、この水素ガス含有量の測定は５回のサンプリングを
行い、減圧凝固法を適用して行われ、また水素ガス含有
量は、溶湯１００ｇ中における水素ガスの体積（ｃｃ）
として表わされている。

表　　　　Ｉ 前記従来のランスを用いた場合には、水素ガス含有量が
処理前で０．４５〜０．５５ｃｃ／　１００　ｇであり
、処理後でも０．４ｃｃ／　１００　ｇ程度であるが、
本発明によれば、表Ｉより明らかなように水素ガス含有
量を前記処理後の値よりも大幅に少なくすることができ
る。

第４図は処理室８における溶湯滞留時間と水素ガス含有
量との関係を示し、第４図より明らかなように処理室８
に溶湯ｍを３分間以上滞留させれば脱ガスを十分に行う
ことができる。

表■は、汲出室９における溶湯中の酸化物等の介在物含
有量を示す。

この介在物含有量の測定は、（１）５回のサンプリング
を行って薄板状の試験片を鋳造する、（２）各試験片に
１０箇所の切れ目を、所定の間隔で平行に入れ、各切れ
目に沿って各試験片を折る、（３）各試験片について得
られる１１個の折れ片の合計２０の破面をルーパにより
観察して介在物の数を数える、といった手順で行われた
。たりし、一対の破面において、両破面に跨がった介在
物が存する場合は介在物の数は１個に数えた。

したがって、介在物の含有量は２０破面当りの個数で表
わされる。

表　　　■ 前記従来のランスを用いた場合には、介在物含有量が処
理前で４〜５個／２０破面であり、処理後でも４個／２
０破面であるが、本発明によれば、表■より明らかなよ
うに、介在物含有量をゼロ若しくは僅少にすることがで
きる。

前記浄化処理は不活性ガス気泡の発生および羽根車２３
の回転といった機械的撹拌によるので、金属損失量が１
％以下と少なく、フラックスを用いた場合の金属損失量
２％に比べてその損失量を半減することができ、歩留り
が良い。

第５図はアルミニウム合金連続溶解保持炉の他の実施例
を示し、この保持炉１８では保持室７、処理室８および
汲出室９が鉤形に配列されており、また気泡そらせ板１
７は平板状に形成される。その他の構成は前記実施例と
同一であるから同一部分には同一符号を付す。

なお、汲出量に応じた処理室８の容積、溶湯流出口１６
の断面積、溶湯流人、出口１５．１６の位置等を適正に
設定して不活性ガス気泡が溶湯流出口１６に流込まない
ようにすれば、前記気泡そらせ板１７を不要にすること
が可能である。

Ｃ８発明の効果 第（１）請求項記載の発明によれば、浄化度が高く、高
品質な薄肉鋳物を鋳造するに最適な溶湯を歩留り良く得
ることができる。

第（２）請求項記載の発明によれば、介在物等を伴った
溶湯浄化用ガス気泡の溶湯流出口への流込みを阻止して
汲出室における溶湯の浄化度の低下を確実に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
縦断正面図で第２図１−Ｉ線断面図に相当し、第２図は
横断平面図で第１図■−■線断面図に相当し、第３図は
要部の平面図、第４図は処理室における溶湯滞留時間と
水素ガス含有量との関係を示すグラフ、第５図は本発明
の他の実施例の横断面図で第２図に対応する。 ｍ・・・溶湯、５・・・溶解室、７・・・保持室、８・
・・処理室、９・・・汲出室、１５・・・溶湯流入口、
１６・・・溶湯流出口、１７・・・浄化機、２３・・・
羽根車、２６・・・ガス供給源、２７・・・気泡そらせ
板 特　許　出　願　人　　本田金属技術株式会社同　　　
　　　大成ファーネス工業株式会社同　　　　　　　　
　昭和アルミニウム株式会社代理人　弁理士　　　落　
　合　　　　　健同　　　　　　　　　１）　　中　　
　隆　　　秀第２図 第３図 第４図 処理室における溶湯滞留時間（分） 第５図 第１貝の続き （ｉ３）発　明　者　　中　村　　　正　明　　東京都
練馬［０発　明　者　　秋　野　　　達　夫　　埼玉県
人間１Ｘ大泉学園町７−１２−２８ 祁鶴ケ島町脚折１４８５−２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶解室からの溶湯を保持する保持室と溶湯を汲出
   す汲出室との間に、溶湯浄化用ガス気泡発生機能および
   溶湯撹拌機能を備えた処理室を設け、前記保持室および
   処理室間の溶湯流入口と該処理室および汲出室間の溶湯
   流出口とを食違わせて配設したことを特徴とする金属連
   続溶解保持炉。
2. （２）前記処理室の底面に、前記溶湯流出口に近接して
   対向するように気泡そらせ板を立設した、第（１）項記
   載の金属連続溶解保持炉。