JPH06339765A

JPH06339765A - 注湯装置

Info

Publication number: JPH06339765A
Application number: JP13035293A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hattori; 高志服部; Kazuya Matsumoto; 和也松本; Masato Goie; 政人五家
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】注湯の際にノロの発生や溶湯の酸化が少な
く、鋳型への注入量の制御を精度良く行い、毎回の注湯
後半においても勢いよく注湯することができる注湯装置
を得る。【構成】注湯装置１には貯湯室２を有し、貯湯室２に
は、溶湯９の吸引制御手段３を持ち取鍋８内の底部１０
より溶湯８を吸引する吸引ノズル３と、溶湯８の吐出制
御手段６を持ち鋳型１１の湯口１３内に溶湯を吐出する
吐出ノズル５と、貯湯室２内の圧力を変化させ得る圧力
制御手段７とを連設して設ける。そして、吸引制御手段
３は、貯湯室２内に突出する吸引ノズル３の上部３ａに
密着できかつ浮遊できる封止体１４とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動的に金属溶湯を鋳
型に注入するための注湯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳物は取鍋内の溶湯を鋳物形状に造られ
た鋳型キャビティ内に注湯し得られる。従来は、作業者
が取鍋を操作して鋳造していたが、高熱作業の排除や効
率向上の面から、作業者が直接関与せず、自動的に注湯
することが行われてきている。この自動注湯装置には下
記のようなものがある。

【０００３】（Ａ）取鍋傾動式注湯装置この取鍋傾動式注湯装置は、取鍋を傾動させることによ
り取鍋の出湯口から鋳型へ注湯を行う。そして、ロード
セル等を用いて取鍋の重量を連続的に測定し、取鍋の傾
動制御を行い、鋳型への注湯量を調整したり、一旦大取
鍋から小取鍋へ注湯して小取鍋内溶湯の計量を行った
後、小取鍋から鋳型への注湯を行う等がある。

【０００４】（Ｂ）ストッパー式注湯装置このストッパー式注湯装置は、取鍋内の底にストッパー
ノズルとこれに嵌合するストッパーロッドとを設け、ス
トッパーを開閉することにより鋳型への注湯を行うもの
である。そして、取鍋内の溶湯湯面の高さにより注湯量
を調整したり、一旦ストッパー式の大取鍋から小取鍋に
注湯し、小取鍋で計量を行い鋳型への注湯を行う等があ
る。

【０００５】（Ｃ）加圧式注湯装置この加圧式注湯装置は、蓋付きの取鍋に空気または不活
性ガスを吹き込んで加圧し、取鍋内の溶湯を取鍋外に排
出して注湯を行うものであり、取鍋の出湯口を大気中に
解放したり、ストッパー式等にする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
注湯装置は以下のような問題点があった。

【０００７】（Ａ）取鍋傾動式注湯装置取鍋傾動式注湯装置は、傾動取鍋内の溶湯表面に浮上し
たノロが注湯の際、溶湯とともに鋳型内に混入する恐れ
がある。また出湯口にノロが堆積するため、溶湯の流線
が変化して注湯が不安定になる。

【０００８】また、取鍋の傾動には激しい振動を伴うこ
とがあり、ロードセルでは取鍋の重量を正確に計量でき
ず、精度良く注湯を制御することが難しい。また、小取
鍋において溶湯の重量を計量する方法では、大取鍋から
小取鍋に移湯する際、ノロの発生や溶湯の酸化が起こ
り、清浄な溶湯を鋳型に注湯することが難しい。

【０００９】（Ｂ）ストッパー式注湯装置ストッパー式注湯装置は、取鍋底の注湯ノズルから出湯
するため、溶湯表面に浮上したノロが鋳型へ混入するこ
とは少ないが、ストッパーロッドの昇降によって注湯ノ
ズルの開閉を行うので、注湯量を調整するためにはスト
ッパーロッドを微妙に上下させる必要があり、また溶湯
ヘッドが変化するので、毎回一定量を精度良く注湯する
ことが難しい。

【００１０】（Ｃ）加圧式注湯装置加圧式注湯装置は、取鍋内の圧力を変化させて注湯を行
うので、注湯量の調整は取鍋内の圧力値の調整を行うだ
けでよく、精度良く注湯を制御することができる。しか
し、出湯口が大気中に解放されているため、ノロの発生
や溶湯酸化の恐れがある。また、加圧式取鍋への溶湯補
給は、保持炉または傾動取鍋から行うので、このときに
もノロの発生や溶湯が酸化しやすい。

【００１１】本発明は上記の従来の課題を解決し、注湯
の際にノロの発生や溶湯の酸化が少なく、鋳型への注入
量の制御を精度良く行い、毎回の注湯後半においても勢
いよく注湯することができる注湯装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の注湯装置は、取鍋（８）内の溶湯（９）を鋳型
（１１）内キャビティ（１２）に注湯する注湯装置
（１）であって、前記注湯装置（１）には貯湯室（２）
を有し、該貯湯室（２）には、溶湯（９）の吸引制御手
段（３）を持ち取鍋（８）内の底部（１０）より溶湯
（８）を吸引する吸引ノズル（３）と、溶湯（８）の吐
出制御手段（６）を持ち鋳型（１１）の湯口（１３）内
に溶湯を吐出する吐出ノズル（５）と、貯湯室（２）内
の圧力を変化させ得る圧力制御手段（７）とを連設して
設けることを特徴とする。

【００１３】前記注湯装置（１）で、吸引制御手段
（３）は、貯湯室（２）内に突出する吸引ノズル（３）
の上部（３ａ）に密着できかつ浮遊できる封止体（１
４）からなる。

【００１４】更に、前記貯湯室（２）には、不活性ガス
を充填する。

【作用】本発明の注湯装置の作動順序を図１の本発明の
注湯装置の動作図に基づき説明する。図１で（ａ）は溶
湯を貯湯室に吸引前の状態、（ｂ）は溶湯を貯湯室に吸
引中の状態、（ｃ）は溶湯を鋳型に吐出中の状態を各々
示す。

【００１５】（ａ）貯湯室に吸引前の状態溶湯９が補給された取鍋８と鋳型１１を準備している。
そして、注湯装置１の吸引ノズル３の下部を溶湯９内で
取鍋８の底部１０付近に浸漬するとともに、吐出ノズル
５を鋳型１１の湯口１３上部に位置させる。このときの
貯湯室２内には不活性ガスを吹き込んでおり、圧力をＰ
ａにしている。貯湯室２内の圧力Ｐａは、封止体１４が
自重で吸引ノズル３の上部３ａを封止できる場合は、ゼ
ロでもよい。吐出ノズル５はストッパなどの吐出制御手
段６により閉じている。

【００１６】この状態で、溶湯９は貯湯室２に吸引され
ない。（ｂ）溶湯を貯湯室に吸引中の状態次に、吐出ノズル５を閉じたままで、圧力制御手段７に
より、貯湯室２内の圧力を（ａ）の吸引前の状態より減
圧してＰｂとすると、吸引ノズル３の上部３ａと吸引制
御手段３である封止体１４とに隙間が生じるとともに、
溶湯９が吸引されて吸引ノズル３内を上昇して溢れ、貯
湯室２に貯湯する。貯湯室２内の貯湯量は、圧力制御手
段７または貯湯室２の貯湯前後を計量することにより注
湯すべき一定量が貯湯される。。取鍋８上部の溶湯中の
ノロは、比重が小さいため、取鍋１と吸引ノズル３外壁
間に浮上し、貯湯室２内への侵入はごく僅かである。ま
た、貯湯室２内を不活性ガス雰囲気としているので、溶
湯の酸化が極わめて少ない。

【００１７】（ｃ）溶湯を鋳型に吐出中の状態次に、圧力制御手段７により貯湯室２内の圧力を（ｂ）
の吸引中の状態より加圧してＰｃにすると、吸引制御手
段３である封止体１４が吸引ノズル３の上部３ａを封止
する。

【００１８】そして、吐出制御手段６により吐出ノズル
５を開くと、貯湯室２内に貯湯された所定量の溶湯は、
吐出されて吐出ノズル５直下に設けた湯口１３からキャ
ビティ１２に充填される。

【００１９】吐出中、徐々に圧力Ｐｃ上昇させるなどし
て変化させると、溶湯がキャビティ１２に飲まれていく
状態に応じて勢いをつけ適切に注湯することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の注湯装置を図面に基づき詳細
に説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施例の注湯装置であ
る。図１において、２は鋳鉄溶湯を貯湯する総容量５０
ｋｇの窒素ガスを充填している貯湯室である。この貯湯
室２には、一方が取鍋８の底部１０に開口し他方が貯湯
室２内に突出する内径２５ｍｍ、外径７５の吸引ノズル
を設けている。そして、吸引ノズル３の上部３ａには、
吸引ノズル３の上部３ａに密着できかつ吸引ノズル３上
部３ａより浮遊できる球径３０ｍｍの耐熱セラミック封
止体を設けている。

【００２２】更に、貯湯室２には、内径２５ｍｍ、外径
７５で鋳型１１の湯口１３に溶湯を吐出できる吐出ノズ
ル５を、この吐出ノズル５上部には往復シリンダに連結
するストッパ６を設けている。

【００２３】また、貯湯室２には、貯湯室２内の圧力を
変化させ得る加圧および吸引ポンプを持つ圧力制御手段
７を連設している。

【００２４】上記構成の本発明注湯装置を用いて、吐出
ノズル直下に搬送させた鋳型により鋳造する例を示す。

【００２５】先ず、溶湯９を３００ｋｇ注入保持した取
鍋８内に吸引ノズル３を浸漬するとともに、吐出ノズル
５を鋳型１１の湯口１３上部に位置させる。次に貯湯室
２内の圧力を窒素ガスを吹き込んでＰａにする。このと
き、吐出ノズル５はストッパ６により閉じる。この状態
では、溶湯９は貯湯室２に吸引されない。

【００２６】次に、吐出ノズル５を閉じたままで、圧力
制御手段７により、貯湯室２内の圧力を吸引前の状態よ
り減圧してＰｂとすると、吸引ノズル３の上部３ａと吸
引制御手段３である封止体１４とに隙間が生じるととも
に、溶湯６が吸引されて吸引ノズル３内を上昇して溢
れ、貯湯室２に貯湯する。貯湯室２内の貯湯量は、圧力
制御手段７により注湯すべき一定量が貯湯する。

【００２７】このため、貯湯室２内には、取鍋８上部の
溶湯中のノロは取鍋１と吸引ノズル３外壁間に浮上し、
貯湯室２内への侵入はごく僅かである。また、貯湯室２
内を不活性ガス雰囲気としているので、溶湯の酸化も極
わめて少ない。

【００２８】次に、圧力制御手段７により貯湯室２内の
圧力を吸引中の状態より加圧してＰｃにすると、吸引制
御手段３である封止体１４が吸引ノズル３の上部３ａを
封止する。そして、吐出制御手段６により吐出ノズル５
を開くと、貯湯室２内に貯湯された溶湯は、吐出ノズル
５直下に設けた湯口１３に吐出されてキャビティ１２に
所定量充填する。吐出中は、徐々に圧力Ｐｃ上昇させ、
溶湯がキャビティ１２に飲まれていく状態に応じて勢い
をつけ適切に注湯をする。

【００２９】本発明の注湯装置を用いれば、ノロや酸化
物などの不純物の混入がなく、勢いをつけ適切に注湯す
るので健全な薄肉鋳物が鋳造できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明の通り、本発明の注湯装置は、
貯湯室には、溶湯の吸引制御手段を持ち取鍋内の底部よ
り溶湯を吸引する吸引ノズルと、溶湯の吐出制御手段を
持ち鋳型の湯口部に吐出する吐出ノズルと、貯湯室内の
圧力を変化させ得る圧力制御手段とを設け、吸引制御手
段を、貯湯室内に突出する吸引ノズルの上部に密着でき
かつ吸引ノズルの上部より浮遊できる封止体とし、貯湯
室に不活性ガスを充填しているので、ノロや酸化物など
の不純物の混入がなく、所定量を勢いをつけて適切に注
湯するので健全な薄肉鋳物が鋳造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明注湯装置の一実施例を示す図である。

【符号の説明】

１：注湯装置、２：貯湯室、３：吸引ノズル、
４：吸引制御手段、５：吐出ノズル、６：吐出制御手
段、７：圧力制御手段、８：取鍋、９：溶湯、１
０：底部、１１：鋳型、１２：キャビテ
ィ、１３：湯口、１４：封止体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】取鍋（８）内の溶湯（９）を鋳型（１
１）内キャビティ（１２）に注湯する注湯装置（１）で
あって、前記注湯装置（１）には貯湯室（２）を有し、
貯湯室（２）には、溶湯（９）の吸引制御手段（３）を
持ち取鍋（８）内の底部（１０）より溶湯（８）を吸引
する吸引ノズル（３）と、溶湯（９）の吐出制御手段
（６）を持ち鋳型（１１）の湯口（１３）内に溶湯を吐
出する吐出ノズル（５）と、貯湯室（２）内の圧力を変
化させ得る圧力制御手段（７）とを連設して設けること
を特徴とする注湯装置（１）。
【請求項２】前記吸引制御手段（３）は、貯湯室
（２）内に突出する吸引ノズル（３）の上部（３ａ）に
密着できかつ浮遊できる封止体（１４）からなることを
特徴とする請求項１記載の注湯装置（１）。
【請求項３】前記貯湯室（２）内に不活性ガスを充填
していることを特徴とする請求項１および請求項２いず
れかに記載の注湯装置（１）。