JPH0128875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はるつぼ内溶湯の排出装置に関する。

金属溶湯に種々の処理を施す場合、これを、る
つぼに入れて行なうことが多い。ところが、複数
個のるつぼのうちの一部が破損したり、処理を長
期間中断したり、またはるつぼ内の溶湯を取り替
える場合にはるつぼ内溶湯を排出して空にする必
要がある。従来、るつぼ内の金属溶湯を排出する
には、溶湯中にメタルポンプを浸漬し、このメタ
ルポンプによつて行なつていた。ところが、るつ
ぼの内容積はさほど大きくないため、予め溶湯温
度をその凝固温度＋100℃程度まで上昇させてお
いたとしても、溶湯中へのメタルポンプの浸漬に
より溶湯温度が低下し、メタルポンプ内で溶湯が
凝固してメタルポンプが故障するという問題があ
り、るつぼ内の溶湯を簡単には排出することがで
きなかつた。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、るつぼ内の溶湯を簡単かつ確実に排出する
ことのできる装置を提供することを目的とする。

この発明によるるつぼ内溶湯の排出装置は、る
つぼと、るつぼの上方に配置された上下動自在の
溢湯部材と、溢湯部材に設けられたおもりと、溢
湯部材内に配置されかつ溢湯部材を加熱する加熱
装置とを備えており、溢湯部材がるつぼ内に出入
れ自在で、かつ入れたときに溢湯部材の外周とる
つぼの内周とがほぼ合致するものである。

上記において、溢湯部材としては、黒鉛製の中
空状のものを用いるのがよい。おもりとしては、
比重が８以上でかつ比熱が0.1以下の材料、たと
えば鉄からなるものを用いるのが好ましい。ま
た、おもりは、溢湯部材内に配置しておくのがよ
い。溢湯部材をるつぼ内に入れたときの、溢湯部
材の外周面とるつぼの内周面との間隙は８〜15mm
程度としておくのがよい。加熱装置としては、ガ
ス・バーナ、電気ヒータなどが用いられる。

この発明によるるつぼ内溶湯の排出装置は、上
述のように構成されているので、溢湯部材をるつ
ぼの直上に移動させた後、加熱装置によつて溢湯
部材を加熱しながら下降させ、るつぼ内に挿入す
ると、おもりの作用によつて溢湯部材が金属溶湯
中に沈み、るつぼ内の金属溶湯を溢れさせること
ができる。したがつて、るつぼ内の金属溶湯を簡
単かつ確実に排出することが可能となる。

この発明を、以下図面に示す実施例について説
明する。この実施例において、排出装置は偏析凝
固の原理を利用した高純度アルミニウムの連続製
造装置に具備せしめられている。

図面には高純度アルミニウムの連続製造装置が
示されている。高純度ア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、かつ下端部が下方に向つて漸次小径と
された有底筒状の５つのるつぼ２Ａ〜２Ｅ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つずつ配置されて
おり、かつ上下動自在である高純度アルミニウム
を晶出させるための回転冷却体４とを備えてお
り、隣りあうるつぼ２Ａ〜２Ｅどうしが、上端部
において連結樋５によつて互いに連通状に接続さ
れ、左端のるつぼ２Ａに溶解炉１から供給される
アルミニウム溶湯を受けるための受け樋６が取り
付けられ、また右端のるつぼ２Ｅの上端部に溶湯
排出樋７が取り付けられている。

るつぼ２Ａ〜２Ｅ内溶湯の排出装置は、るつぼ
２Ａ〜２Ｅの上方に配置された左右動および上下
動自在の溢湯部材１１と、溢湯部材１１内に設け
られかつ溢湯部材１１を加熱するための加熱装置
１２とを備えている。溢湯部材１１は、外形がる
つぼ２Ａ〜２Ｅの内部と対応する形状であつて、
下端部が下方に向つて漸次小径とされた有底筒状
である。溢湯部材１１はるつぼ２Ａ〜２Ｅ内に出
入れ自在で、かつ入れたときに溢湯部材１１の外
周とるつぼ２Ａ〜２Ｅの内周とがほぼ合致するよ
うになつている。溢湯部材１１をるつぼ２Ａ〜２
Ｅ内に入れたときの、溢湯部材１１外周面とるつ
ぼ２Ａ〜２Ｅ内周面との間隙は８〜15mm程度であ
る。溢湯部材１１内の底部には鉄製のおもり１３
が配置されている。また、溢湯部材１１の内周面
上端に沿つて環状部材１４が固定され、この環状
部材１４に周方向に所定間隔をおいて長さの等し
い４本の吊下げチエン１５の下端が固定されてい
る。吊下げチエン１５の上端は吊下げ環１６に固
定されている。吊下げ環１６には１本のチエン１
７の一端が固定されており、このチエン１７の他
端にクレーン（図示略）のフツクが係合させられ
て、クレーンにより溢湯部材１１が左右動および
上下動自在とされている。加熱装置１２は、電気
ヒータよりなり、溢湯部材１１の上端の相対向す
る２点間に渡し止められたバー１８に吊下げられ
ている。

回転冷却体４は下方に向つて除々に細くなりか
つ両端が閉塞された中空のテーパ筒状であり、黒
鉛、セラミツクス等からつくられている。また、
回転冷却体４は中空回転軸８の下端に取付けられ
ており、その内部には、中空回転軸８内に配置さ
れた冷却流体供給管（図示略）から冷却流体が供
給されるようになつている。

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内で溶融せられた精製
すべきアルミニウムは、各るつぼ２Ａ〜２Ｅに送
り入まれる。まず、左端のるつぼ２Ａにおいて、
溶湯中にホウ素を添加して撹拌機３で撹拌する
と、ホウ素が溶湯中に含まれるTi，Ｖ，Zr等の
包晶不純物と反応してTiB₂，VB₂，ZrB₂等の不
溶製金属ホウ化物が生成する。

各るつぼ２Ｂ〜２Ｅにおける溶湯量が所定量に
達したときに、冷却体４を下降させて溶湯中に浸
漬し、その内部に中空回転軸８から冷却流体を供
給しつつこれを回転させる。すると、偏析凝固の
原理により回転冷却体４の周面にだけ高純度アル
ミニウムが晶出する。共晶不純物および左端のる
つぼ２Ａで添加した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つ
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つて冷却体４
から遠ざけられるので、回転冷却体４の周面に晶
出したアルミニウムに金属ホウ化物が含まれるこ
とはなくなる。こうして、溶解炉１から供給され
る元のアルミニウムよりも高純度でかつ所望の純
度のアルミニウムが得られる。

製造するアルミニウムの純度を変更したり、連
続製造装置の操業を長時間停止したりする場合に
はすべてのるつぼ２Ａ〜２Ｅ内の溶湯を排出する
必要があるが、この溶湯の排出はつぎのようにし
て行なう。

まず、溶解炉１からるつぼ２Ａへのアルミニウ
ム溶湯の供給を停止するとともに、撹拌機３およ
び回転冷却体４を上昇させてるつぼ２Ａ〜２Ｅか
ら出すとともにるつぼ２Ａ〜２Ｅの直上からはず
れた位置に移動させておく。また、受け樋６を仕
切板によつて遮閉しておく。この状態で、溢湯部
材１１を左端のるつぼ２Ａの直上に移動させ、加
熱装置１２で溢湯部材１１を加熱しながら溢湯部
材１１を下降させてるつぼ２Ａ内に挿入する。す
ると、おもり１３の作用によつて溢湯部材１１が
金属溶湯中に沈み、その結果るつぼ２Ａ内の溶湯
はすべて溢れ出し、連結樋５を通つて右隣りのる
つぼ２Ｂ内に流れ込み、さらにるつぼ２Ｃ〜２Ｅ
を経て排出樋７から排出される。その後、溢湯部
材１１を上昇させる。つぎに、るつぼ２Ａとるつ
ぼ２Ｂとの間の連結樋５を遮閉し溢湯部材１１を
るつぼ２Ｂの直上まで移動させた後これを下降さ
せてるつぼ２Ｂ内に挿入する。すると、おもり１
３の作用によつて溢湯部材１１が金属溶湯中に沈
み、その結果るつぼ２Ｂ内溶湯はすべて溢れ出
し、連結樋５およびるつぼ２Ｃ〜２Ｅを経て排出
樋７から排出される。このような操作を、右端の
るつぼ２Ｅまで順々に繰返して行なつていくこと
により、すべてのるつぼ内の溶湯を排出すること
ができる。

５つのるつぼ２Ａ〜２Ｅのうちの１つ、たとえ
ば中央のるつぼ２Ｃが破損した場合は、上記の操
作をるつぼ２Ｃから順々に右端のるつぼ２Ｅまで
繰返して行なえばよい。

上記実施例においては、溢湯部材１１は左右に
移動自在で、かつ１つだけ配置されているが、こ
れに限るものではなく、各るつぼ２Ａ〜２Ｅの直
上にそれぞれ１つずつ配置しておいてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明のるつぼ内溶湯の排出装置を備
えた高純度アルミニウムの連続製造装置の垂直縦
断面図である。 ２Ａ〜２Ｅ…るつぼ、１１…溢湯部材、１２…
加熱装置、１３…おもり。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ るつぼ２Ａ〜２Ｅと、るつぼ２Ａ〜２Ｅの上
   方に配置された上下動自在の溢湯部材１１と、溢
   湯部材１１に設けられたおもり１３と、溢湯部材
   １１内に配置されかつ溢湯部材１１を加熱する加
   熱装置１２とを備えており、溢湯部材１１がるつ
   ぼ２Ａ〜２Ｅ内に出入れ自在で、かつ入れたとき
   に溢湯部材１１の外周とるつぼ２Ａ〜２Ｅの内周
   とがほぼ合致する、るつぼ内溶湯の排出装置。