JPH0410560Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は溶融炉側部に該炉との連通孔を介して
設けられたポンプシリンダ内周壁に溶融金属を付
着しないようにする金属溶湯攪拌装置に関する。

〔従来の技術〕

アルミニウム、銅、亜鉛などの金属溶融炉で
は、炉内の溶湯を攪拌しないと、溶融時間が長く
なり、加熱すべき温度が高くなる外に、酸化物の
発生量が多くなる。従つて溶湯を攪拌することが
重要である。アルミニウムの場合、攪拌によつて
炉内での酸化物の発生量、溶融時間が共に約10％
減少することが認められている。

第２図は本出願人が提案した機械的攪拌装置の
概略構成を示す。同図において、溶融炉１の側壁
下部には、該炉との連通孔２を内設した耐火物に
よる中間体３が設けられ、この中間体３の上方部
にはポンプシリンダ４が取り付けられる。該ポン
プシリンダは内壁を耐火材料５で内張りし、この
外周には耐熱金属製筒体６が取り付けられ、該筒
体にはポンプシリンダ４の内温度測定用サーモカ
ツプル７が接触して装着される。上記ポンプシリ
ンダ４の上方端は、外気と負圧との自動切換バル
ブ９、サイクロン１０、フイルタ１１などを介在
させた通気管１２によつて真空ブロワ１３に接続
される。真空ブロア１３はモータ１４によつて駆
動され、ポンプシリンダ４内に溶融炉１から溶油
を吸入し、この吸入の所定時間後に、通気管１２
を介設する自動切換バルブ９が切り換わつて、外
気をポンプシリンダ４に導入する。この導入され
た外気のために、ポンプシリンダ４内に吸い上げ
られた溶湯は自重で溶融炉１内に戻り、該炉に滞
留している溶湯に対流が生じ、溶湯が攪拌され
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

アルミニウムを例にとつて溶融動作を説明する
と、アルミニウムは融点が660℃なので、溶融炉
１からポンプシリンダ４内に導入された溶湯の温
度は融点660℃より幾分低下する。この温度が低
下して固体化した溶融アルミニウムはポンプシリ
ンダ４の内周壁に付着する。上記溶湯の固体化を
避けるため、電気ヒータ８の温度を融点660℃よ
りあまり高くすると、溶融金属の酸化がはげしく
なるという問題点が生じる。

更にポンプシリンダ４の壁面には、次の場合に
酸化物が付着する。溶融炉１表面で発生した酸化
物１５′が溶湯の吸引・吐出の際に、ポンプシリ
ンダ壁内に付着する場合、溶湯１６を外部に取り
出し、溶融炉１内の溶湯水位が連通孔２の入口付
近まで下がつた状態でポンプシリンダ４の吸入が
行われ、溶融炉１表面の金属酸化物１５をポンプ
シリンダ４内に吸入する場合などである。

従来は、作業者がサーモカツプル７でポンプシ
リンダ４の内壁温度を検出し、電気ヒータ８の加
熱をオン・オフによつて調整していたので、一定
した温度に保持することが出来なかつた。

本考案はポンプシリンダの内壁温度を所定の目
標温度に昇温するとともに、その温度を一定温
度、すなわち温度の変動が目標温度の上下ででき
る限り小さい範囲内となるように保持することが
できる金属溶湯攪拌装置を提供することを課題と
する。

〔課題を解決するための手段〕

金属溶融炉内の溶湯を汲い上げた後に該炉内に
排出するポンプシリンダを備えるものにおいて、
上記ポンプシリンダはこのポンプシリンダの内壁
を耐火材料で内張りした耐熱金属製筒体から成る
と共に上記ポンプシリンダの外周にはこのポンプ
シリンダの内壁面を加熱する電気ヒータが巻装さ
れる外に上記ポンプシリンダの温度を測定するサ
ーモカツプルが接触して装着され、該サーモカツ
プルの検出温度信号と温度設定器における溶融金
属の溶融温度より高い設定温度信号との偏差信号
が入力されて上記ポンプシリンダ内の温度を上記
設定温度となるように上記電気ヒータの電流値を
調整する制御手段とを備えて構成したことを特徴
とする金属溶湯攪拌装置。

〔作用〕

本考案は、上記ポンプシリンダを内周を耐火材
料で内張りした耐熱金属製筒体で形成し、このポ
ンプシリンダの外周に電気ヒータを設け、この加
熱の制御手段を調整して、ポンプシリンダの温度
を、溶融金属の融点例えばアルミニウムの場合に
は、その融点660℃より20〜50℃高い値となるよ
うに電気ヒータの電流を制御する。融点より20〜
50℃高く制御するのは、これ以上高い温度に制御
するとポンプシリンダ内の溶融金属が酸化するこ
とになり、融点以下に制御すると固体化してポン
プシリンダ内壁に付着するので、これを避けるた
めである。従つて、ポンプシリンダ内溶湯の吸
引・吐出作業が効率よく行われる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明す
る。第１図は本考案実施例の電気回路で第２図に
示された本出願人が提案した溶湯攪拌装置におけ
るポンプシリンダの内壁温度を調整する電気回路
図である。同図において、８は第２図に示された
溶融炉１に連通して設けたポンプシリンダ４を加
熱する電気ヒータである。端子２０に加えられた
交流電圧は整流器２１を介してサイリスタを備え
たチヨツプ部２２に加えられると共に、チヨツプ
部２２を構成するサイリスタの通流率制御回路２
３の出力もチヨツプ部２２に加えられる。通流率
を制御されたチヨツプ部２２を介した電流は電気
ヒータ８に加えられる。従来方式の構成を示す第
２図のポンプシリンダ４に接触して装着されたサ
ーモカツプル７が測定したポンプシリンダ４の検
出温度信号は比較器２５に加えられると共に、温
度設定器２４の設定温度信号も比較器２５に加え
られ、その偏差信号は通流率制御回路２３へ加え
られる。

次に動作を説明する。

サーモカツプル７はポンプシリンダ４に接触配
設されているので、該サーモカツプルはポンプシ
リンダ４内部の溶湯温度を検出する。この検出温
度信号と設定温度信号との偏差記号は、通流率制
御回路２３において、上記偏差信号に応じてチヨ
ツプ部２２のサイリスタの通流率を制御する。従
つて通流率制御回路２３には、サーモカツプル７
の検出温度が設定温度より大きいときは、偏差信
号は負となるので、チヨツプ部２２から電気ヒー
タ８に加えられる電流は小となる。逆に、サーモ
カツプル７の検出温度が設定温度より低いとき
は、偏差信号は正となつて、チヨツプ部２２の出
力電流は大となり、電気ヒータに加えられる電流
は大となる。従つて、溶融金属がアルミニウムの
場合は、アルミニウムの融点が660℃であるから、
温度設定器２４の設定温度信号を680℃に調整す
れば、ポンプシリンダ４の内壁温度も680℃に保
持することができる。

なお、本考案は上記チヨツプ部に限定されるも
のではなく、サーモカツプルの検出信号と設定温
度信号との偏差信号に応じて電気ヒータの電流が
制御される手段であれば差支えない。

〔考案の効果〕

以上説明のように、本考案はサーモカツプルを
用いて内周を耐火材料で内張りした耐熱金属製筒
体で形成したポンプシリンダ内の溶融金属温度を
測定し、この検出温度信号と、温度設定器の設定
温度信号との偏差信号を制御手段に加え、該制御
手段の出力信号に応じて上記ポンプシリンダの加
熱用電気ヒータを通電し、しかも、上記温度設定
器には、内壁の温度範囲を溶融金属の融点よりも
所定温度高い一定範囲値に設定するように構成し
たので、ポンプシリンダの内壁温度を目標温度近
辺の小さい変動幅の範囲内に制御ができて、溶融
炉内に投入された冷材の溶湯を吸い込んだポンプ
シリンダは、吸い込んだ溶湯の温度が冷材の融点
より、所定温度大きいので、ポンプシリンダ内周
壁に固体化して付着することがないばかりでな
く、吸い込んだ溶湯が酸化して付着成長すること
がないという効果を有する。

また、ポンプシリンダの内方を炭化珪素質耐火
物で内張りした断熱材を外囲して、電気ヒータを
設け、この電気ヒータにより上記断熱材の部分の
内面温度を所定温度まで加熱する公知の装置に比
べると、本考案は上記断熱材の代りに、耐熱金属
製筒体で形成したので、ポンプシリンダの内面温
度をヒータの加熱によつて極めて容易かつ確実に
保持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の電気回路図、第２図は
本出願人が提案した方式の金属溶湯攪拌装置の概
略構成図である。 １……溶融炉、２……ノズル、４……ポンプシ
リンダ、５……耐火材料、６……ステンレス製筒
体、７……サーモカツプル、８……電気ヒータ、
２０……AC電源、２１……整流器、２２……チ
ヨツプ部、２３……通流率制御回路、２４……温
度設定器、２５……比較器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属溶融炉内の溶湯を吸い上げた後に該炉内に
   排出するポンプシリンダを備えるものにおいて、
   上記ポンプシリンダはこのポンプシリンダの内壁
   を耐火材料で内張りした耐熱金属製筒体から成る
   と共に上記ポンプシリンダの外周にはこのポンプ
   シリンダの内壁面を加熱する電気ヒータが巻装さ
   れる外に上記ポンプシリンダの温度を測定するサ
   ーモカツプルが接触して装着され、上記サーモカ
   ツプルの検出温度信号と温度設定器における溶融
   金属の溶融温度より高い設定温度信号との偏差信
   号が入力されて上記ポンプシリンダ内の温度を上
   記設定温度となるように上記電気ヒータの電流値
   を調整する制御手段を備えて構成したことを特徴
   とする金属溶湯攪拌装置。