JPH0468368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアルミニウム溶湯処理装置に関す
る。

鋳造前のアルミニウム溶湯には、水素ガスなど
の有害ガスや、アルミニウムおよびマグネシウム
の酸化物などの非金属介在物が含まれている。上
記水素ガスおよび非金属介在物は、得られた鋳塊
およびこの鋳塊からつくられる製品に欠陥を生じ
させる原因となる。そのため、アルミニウム溶湯
に水素ガスや非金属介在物を除去する処理を施す
必要がある。従来、これらを除去する処理方法と
して、アルミニウム溶湯中にチツ素ガス、アルゴ
ンガス等の不活性ガスや塩素ガスを気泡状態で吹
込む方法が採用されている。不活性ガスや塩素ガ
スをアルミニウム溶湯中に気泡状態で吹込むに、
アルミニウム溶湯処理槽の蓋に処理ガス吹込み用
回転軸を垂下状に取付けておき、この回転軸をア
ルミニウム溶湯中に浸漬した状態で回転させなが
ら回転軸下端のガス吹出口から不活性ガスや塩素
ガスを吹出すことによつて行なつていた。ところ
がこのような装置では、回転軸が蓋に取付けられ
ているために、処理終了後も回転軸は溶湯中に浸
漬されることになり、回転軸の酸化消耗が激しい
という問題があつた。また、回転軸が消耗してこ
れを交換する場合には蓋全体をクレーン等で持ち
上げる必要があり、作業性および安全性などの点
で問題があつた。

この発明は上記の問題を解決したアルミニウム
溶湯処理装置を提供することを目的とする。

この発明によるアルミニウム溶湯処理装置は、
蓋に回転軸挿入口が形成されたアルミニウム溶湯
処理槽と、処理槽の上方に配置された水平レール
と、水平レールに沿つて移動する走行体と、走行
体に備えられた上下動自在の昇降体と、昇降体の
下端に垂下状に設けられかつ内部に処理ガス通路
を有する処理ガス吹込用回転軸と、回転軸の下端
に設けられかつ処理ガス通路に連なつた処理ガス
吹出口を有するガス放出部材とよりなるものであ
る。

このような構成において、処理槽中のアルミニ
ウム溶湯の処理を行なうには、まず走行移動体を
レールに沿つて移動させて、昇降体に設けられた
回転軸が処理槽の蓋の回転軸挿入口の直上に来た
とろで停止させる。ついで、昇降体を下降させ、
回転軸挿入口を通つて回転軸を処理槽内に挿入し
てアルミニウム溶湯中に浸漬する。その後、回転
軸内の処理ガス通路に処理ガスを供給し、回転軸
を回転させながらガス放出部材のガス吹出口から
処理ガスを溶湯中に放出する。この処理ガスによ
つて、アルミニウム溶湯中の水素ガスや非金属介
在物が除去される。処理終了後は処理ガスの供給
および回転軸の回転を停止させ、昇降体を上昇さ
せて回転軸を処理槽から外に出しておけば、回転
軸の消耗を防ぐことができる。また、処理槽の保
守点検作業等を行なう場合には、昇降体を上昇さ
せた状態で走行体を処理槽の直上からずれた位置
までレールに沿つて移動させておくと、処理軸が
作業の邪魔にならない。

この発明によるアルミニウム溶湯処理装置は上
述のように構成されているので、昇降体を上下動
させることにより下端にガス放出部材を有する処
理ガス吹込用回転軸だけを処理槽に出入れするこ
とができる。したがつて回転軸はアルミニウム溶
湯に水素ガスや非金属介在物の除去処理を施して
いる間だけアルミニウム溶湯中に浸漬されること
になり、その消耗が軽減される。しかも、回転軸
を交換する場合にも回転軸だけを上下動させるこ
とができ、従来のようにクレーンで回転軸が取付
けられた蓋を持ち上げる必要がなくなつて、作業
性および安全性が向上する。また処理槽の保守点
検作業を行なう場合には、昇降体を上昇させた状
態で走行体を移動させておけば、走行体および回
転軸が作業の邪魔になることもない。

この発明を以下図面を参照しながら説明する。

以下の説明においては左右とは第１図に向つて
いうものとする。

アルミニウム溶湯処理装置は、アルミニウム溶
湯処理槽１と、処理槽１の上方に配置された左右
に長い上下２本の水平レール２と、水平レール２
に沿つて左右に走行する走行体３と、走行体３に
備えられた上下動自在の昇降体４と、昇降体４の
下端に垂下状に設けられた２本の処理ガス吹込用
回転軸５とからなる。

処理槽１は、チツ化ケイ素結合炭化ケイ素製セ
ラミツクスで内張りされた槽本体７と、槽本体７
の上端開口に被せられている蓋８とよりなり、蓋
８に２つの回転軸挿入口９および複数のヒータ・
カバー挿入口１０が形成されている。回転軸挿入
口９には、上端に外向きフランジ１１ａが、下端
に内向きフランジ１１ｂがそれぞれ一体的に設け
られた炭化ケイ素製シール部材用受座１１が取付
けられている。内向きフランジ１１ｂ上面には耐
熱ペーパ１４が貼着されている。ヒータ・カバー
挿入口１０は下方に向つて径が小さくなつたテー
パ状であり、このヒータ・カバー挿入口１０に、
上端部にテーパ状フランジ１２ａが設けられた有
底筒状の炭化ケイ素製ヒータ・カバー１２が挿入
支持されている。ヒータ・カバー１２の下端部は
槽本体７の底部近傍まで伸びており、このヒー
タ・カバー１２内に非金属発熱体を有する電熱ヒ
ータ１３が入れられ、このヒータ１３によりアル
ミニウム溶湯および槽１内雰囲気が加熱されるよ
うになつている。また、蓋８の上面の４角部には
それぞれ上方に伸びた吊用腕１５が設けられ、こ
の腕１５に上下に所定間隔をおいて２つの鉤１６
が設けられている。

走行体３は、枠１７と、枠１７に取付けられか
つ上側レール２上を走行する駆動車輪１８と、枠
１７に取付けられかつ車輪１８を駆動するモータ
１９と、上下のレール２に対応する高さ位置に設
けられかつレール２の前後両側面に沿つて転動す
るガイド車輪２９とよりなる。また、走行体３
は、昇降体４を上下動させる下向きのパワーシリ
ンダ２０と、昇降体４を案内する左右一対の垂直
ガイド・バー２１を備えている。また、走行体３
は、処理槽１の直上に来たときに、図示しないリ
ミツト・スイツチによつて停止されるようになつ
ている。

昇降体４は、パワーシリンダ２０のピストン・
ロツド２０ａに取付けられており、その左右に設
けられた車輪２２が垂直ガイド・バー２１に沿つ
て転動しガイド・バー２１に沿つて上下動するよ
うになつている。昇降体４内には回転駆動軸２３
が配置されている。回転駆動軸２３は、昇降体４
内に配置されたモータ２４によつて、モータ２４
の原動軸に取付けられたベルト車２５、回転駆動
軸２３の上端に取付けられたベルト車２６および
両ベルト車２５，２６に掛られたベルト２７を介
して回転されるようになつている。また、回転駆
動軸２３の内部には処理ガス通路２８が設けられ
ている。この通路２８の上端には図示しないがロ
ータリー・ジヨイントを介して処理ガス供給源か
らのびた処理ガス供給管が接続されている。ま
た、昇降体４の前面下縁部の左右両端および後面
下縁部の左右両端には、それぞれ鉤１６と係合し
うる係合用爪３１が設けられている。各係合用爪
３１は垂直軸３２によつて水平方向に揺動自在に
取付けられ、それぞれ爪駆動装置により鉤１６へ
の係合位置（第３図実線参照）と非係合位置（第
３図鎖線参照）との間で駆動されるようになつて
いる。爪駆動装置は、ピストン・ロツド３３ａが
外側方（左側の係合用爪においては左方、右側の
係合用爪においては右方）を向いたエア・シリン
ダ３３と、一端がピストン・ロツド３３ａの先端
に枢着され、他端が垂直軸３２に固定されたリン
ク３４とよりなる。そして、エア・シリンダ３３
の作動により係合用爪３１が揺動させられ、ピス
トン・ロツド３３ａが進出したときに係合用爪３
１が非係合位置に来て、退入したときに係合位置
に来るようになつている。また、昇降体４内に
は、係合用爪３１が係合位置および非係合位置に
来たときにリンク３４に当接してその状態を検出
する係合位置検出用リミツト・スイツチ３５およ
び非係合位置検出用リミツト・スイツチ３６が設
けられている。

処理ガス吹込用回転軸５は、回転駆動軸２３の
下端に連結装置４０によつて連結されている。ま
た、回転軸５はカーボン製であつて、内部に回転
駆動軸２３の通路２８に連通する処理ガス通路４
１が設けられているとともに、下端に円盤状の気
泡状処理ガス放出部材４２が設けられている。処
理ガス放出部材４２の下面には放射状の溝４２ａ
が形成されている。また、放出部材４２の下面に
は通路４１と連なつた処理ガス吹出し口４２ｂが
設けられている。回転軸５の上端部の周囲には、
内径が回転軸５の外径よりも大きくかつ回転軸５
とともに上下動するチツ化ケイ素製環状シール部
材４３が配置されている。環状シール部材４３
は、昇降体４の前後両壁４ａの下縁部間に設けら
れた取付枠４４に、４本のバー４５を介して取付
けられている。バー４５は枠４４に対して上下動
自在であり、その上端に取付けられたストツパ４
６により下降位置が決められるようになつてい
る。環状シール部材４３はバー４５の下端に、バ
ー４５に対して若干上下動しうるように取付けら
れている。また、環状シール部材４３と取付枠４
４との間においてバー４５にはコイルバネ４７が
装着されており、環状シール部材４３を常に下方
に付勢している。環状シール部材４３に、回転軸
５に嵌め被せられ、かつ回転軸５よりも短いチツ
化ケイ素製の筒体４８の上端部が取付けられてい
る。筒体４８の上端部外周面には雄ねじが形成さ
れており、この部分を環状シール部材４３の内周
面に形成された雌ねじにねじ嵌めることにより筒
状４８がシール部材４３に着脱自在に取付けられ
ている。

このようなアルミニウム溶湯の処理装置におい
て、溶湯の処理を行なう場合、まず走行体３を処
理槽１の上方に移動させておく。つぎに、パワ
ー・シリンダ２０を作動させて昇降体４を下降さ
せる。すると、回転軸５が下降し、これとともに
環状シール部材４３および筒体４８が下降して回
転軸５および筒体４８が回転軸挿入口９から処理
槽１内に入る。回転軸５、すなわち昇降体４が下
限位置まで下降すると、環状シール部材４３がシ
ール部材用受座１１の内向きフランジ１１ｂに受
けられるとともに、筒体４８の下端部が槽１内の
アルミニウム溶湯内に浸漬される。昇降体４の下
限位置においては、取付枠４４によりコイルバネ
４７が若干圧縮されるので、環状シール部材４３
は下方に付勢され、内向きフランジ１１ｂに密着
させられる。したがつて、環状シール部材４３と
受座１１との間からの大気の侵入が完全に防止さ
れる。また、筒体４８の下端部が溶湯に浸漬され
ているので、筒体４８の上端開口から侵入する大
気も溶湯表面全体のうち筒体４８に囲まれた部分
にしか接触しない。したがつて、大気の影響を受
けにくく、処理効率が向上する。この状態で、処
理ガス供給源（図示略）から回転駆動軸２３およ
び回転軸５の処理ガス通路２８，４１を経て処理
ガスを放出部材４２に供給するとともに、モータ
２４により回転駆動軸２３および回転軸５を回転
させると、回転軸５の下端開口から放出部材４２
の吹出口４２ｂを経て下面に放出された処理ガス
は、放出部材４２の回転により生じる遠心力およ
び溝４２ａの作用によつて、微細な気泡とされ槽
１全体に行き渡るように分散させられて放出され
る。この処理ガスによつて、アルミニウム溶湯中
の水素ガスや非金属介在物が除去される。

アルミニウム溶湯中の水素ガスや非金属介在物
を除去した後や、回転軸５を交換する場合には、
回転軸５だけを上昇させる必要がある。この場合
には、まずエア・シリンダ３３を作動させてピス
トン・ロツド３３ａを進出させ、係合用爪３１が
非係合位置に来るようにしておく。この状態でパ
ワー・シリンダ２０により昇降体４を上昇させる
と回転軸５だけが上昇する。また、水素ガスや非
金属介在物の除去処理後アルミニウム溶湯表面に
浮いたドロスを除去する場合には蓋８を少しだけ
吊り上げる必要がある。この場合には、回転軸５
を上昇させるさいに、係合用爪３１が非係合位置
に来た状態で下側の鉤１６よりも高い位置に来る
まで昇降体４を上昇させ、その後係合用爪３１が
上側の鉤１６の高さ位置に至る前にエア・シリン
ダ３３を作動させピストン・ロツド３３ａを退入
させて係合用爪３１が係合位置に来るようにして
おく。そうすると、昇降体４が上昇して係合用爪
３１が上側の鉤１６の高さ位置に至ると両者３
１，１６が係合して蓋８が吊り上げられ、回転軸
５が上昇するのと同時に蓋８が若干持ち上げられ
る。こうして、槽本体７の上端開口からドロスを
除去することができる。蓋８を下降させるさいに
は上記と逆の動作で行なわれる。さらに、処理槽
１内の保守点検作業等を行なう場合には、まず回
転軸５を上昇させるさいに、昇降体４を上昇させ
る前にエア・シリンダ３３を作動させてピスト
ン・ロツド３３ａを退入させ、係合用爪３１が係
合位置に来るようにしておく。ついで、昇降体４
を上昇させると、係合用爪３１が下側の鉤１６と
係合し、昇降体４が上限位置に来たときには蓋８
は大きく吊り上げられる。その後、走行体３をレ
ール２に沿つて左右いずれか一方に移動させてお
く。こうしておけば、蓋８および回転軸５が処理
槽１内の保守点検作業のさいに邪魔になることが
なく、かつ作業性および安全性が向上する。処理
槽１に蓋８をする場合には上記と逆の動作で行な
われる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は一部
切欠き正面図、第２図は一部切欠き側面図、第３
図は第１図の−線に沿う拡大断面図、第４図
は回転軸が下降位置にある場合の第１図の−
線に沿う拡大断面図である。 １……アルミニウム溶湯処理槽、２……水平レ
ール、３……走行体、４……昇降体、５……処理
ガス吹込用回転軸、８……蓋、９……回転軸挿入
口、４１……処理ガス通路、４２……処理ガス放
出部材、４２ｂ……処理ガス吹出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 蓋８に回転軸挿入口９が形成されたアルミニ
   ウム溶湯処理槽１と、処理槽１の上方に配置され
   た水平レール２と、水平レール２に沿つて移動す
   る走行体３と、走行体３に備えられた上下動自在
   の昇降体４と、昇降体４の下端に垂下状に設けら
   れかつ内部に処理ガス通路４１を有する処理ガス
   吹込用回転軸５と、回転軸５の下端に設けられか
   つ処理ガス通路４１に連なつた処理ガス吹出口４
   ２ｂを有するガス放出部材４２とよりなるアルミ
   ニウム溶湯処理装置。