JPS6313245Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、溶湯とくにアルミニウム合金溶湯
（以下単にアルミ溶湯と略称する）の真空脱ガス
装置に関する。

アルミ溶湯の脱ガス方法としては、塩素ガスあ
るいは窒素ガスを用いる方法、脱ガス用フラツク
スを用いる方法、真空脱ガス法等があるが、無公
害で最も信頼性の高い方法は真空脱ガス法であ
る。真空脱ガス法について従来技術の代表例を第
１図および第２図に示す。第１図の方法は、アル
ミ溶湯１を入れたルツボ２を減圧容器３に保持
し、脱ガスを行なう方法であるが、溶湯１の温度
低下が著しく、脱ガス時間も長いという欠点があ
つた。一方、第２図の方法は、ルツボ２内に保持
したアルミ溶湯１に不活性ガス４を吹き込みエア
リフトポンプの原理によつてアルミ溶湯１を循環
させ、上部の減圧タンク５部で脱ガスを行なう方
法である。この方法は、脱ガス時間が短かくてす
むという利点がある反面、減圧タンク５の真空度
を高くした場合、アルミ溶湯１の比重が約2.4と
小さいため、減圧タンク５を溶湯面からかなり高
い位置に置かなければならないという欠点があ
る。すなわち、真空度が数mmHgの場合、減圧タ
ンク５を溶湯面から約4mの位置に置く必要があ
る。このため装置の高さが高くなる、あるいは十
分な真空度が得られない、溶湯を循環させる行程
が長く溶湯温度の低下が大きいという問題を生じ
る。

本考案は、上記の問題を解消するために、装置
を小型化でき、溶湯の温度低下を抑制できるとと
もに短時間で脱ガスを行なうことが可能な溶湯の
真空脱ガス装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本考案の溶湯の真
空脱ガス装置においては、溶湯を保持するルツボ
の上方に減圧タンクが設けられる。ルツボは内部
に溶湯を保持しその上部に密閉空間を有する。減
圧タンクも内部に溶湯を保持しその上部に密閉空
間を有する。ルツボ内の溶湯と減圧タンク内の溶
湯とはパイプを介して連通され、溶湯はルツボと
減圧タンクとを循環可能である。ここでルツボ内
の空間は低圧に保たれ、減圧タンク内の空間は更
に低圧の真空に保たれる。したがつてルツボおよ
び減圧タンク内の空間部は真空ポンプへと接続さ
れている。

このような装置においては、ルツボ内の空間が
低圧に保たれるので、ルツボ内の空間の圧力と減
圧タンク内の空間の圧力差で押し上げられる溶湯
高さが、従来のようにルツボ内溶湯上の圧力が大
気圧の場合に比べて、大幅に小にでき、装置の高
さの小型化をはかることができる。また装置を小
型化することにより、溶湯の温度低下が抑制さ
れ、かつ脱ガスの作業時間を短縮化することもで
きる。

以下に本考案の溶湯の真空脱ガス装置の望まし
い実施例を図面を参照しながら説明する。

第３図は、本考案の一実施例に係るアルミ溶湯
の場合の溶湯真空脱ガス装置を示している。図中
６は内部にアルミ溶湯７を収容するルツボであ
る。ルツボ６は有底容器から成つており、ルツボ
６の外側面に形成されたルツボ支持用フランジ８
により、炉体９中に炉体９の内面と間隔をもたせ
て支持されている。ルツボ６は、上面に上蓋１０
を装着することにより密閉可能となつている。ル
ツボ６の上蓋１０装着部はフランジ１１状に構成
されており、上蓋支持用フランジ１１と上蓋１０
間にはパツキン１２が介装されて、ルツボ６室内
と外部間がシールされルツボ６室内の気密性が保
たれている。フランジ１１の下面には、全周にわ
たつて冷却媒体の通路が冷却配管１３によつて形
成されており、冷却配管１３はバルブ１４を介し
て冷却媒体発生源１５に連通している。冷却媒体
は、冷却配管中を循環されることによつてフラン
ジ１１部を冷却する。

上蓋１０には、上蓋１０を貫通して上下方向に
延びる一対の溶湯循環パイプ１６が設けられてお
り、パイプ１６の下端はルツボ６内のアルミ溶湯
７に、パイプ１６の上端はルツボ６上方に設けら
れている減圧タンク１７内に、それぞれ連通され
ている。溶湯循環パイプ１６の一方には、配管１
８が接続されており、配管１８はバルブ１９を介
して不活性ガスのボンベ２０に接続されている。

ルツボ６の上方に設けられた減圧タンク１７
は、タンク１７内を減圧可能な密閉容器からなつ
ており、その上部に設けられたタンク１７内に開
口された配管２１、バルブ２２を介して真空ポン
プ２３に接続されている。真空ポンプ２３には、
バルブ２４を介してルツボ６の上蓋１０に設けら
れた配管２５も接続されており、真空ポンプ２３
はルツボ６室内の空気を吸引してルツボ６室内も
減圧する。本実施例では、減圧タンク１７内を減
圧する手段とルツボ６室内を減圧する手段として
同一の真空ポンプ２３を用いたが、それぞれに
別々の減圧ポンプを用いてもよい。

上記の如く構成された本考案の真空脱ガス装置
にあつては、アルミ溶湯の脱ガスはつぎのように
行なわれる。

ルツボ６中にアルミ溶湯７が収容され、上蓋１
０が閉じられる。上蓋１０装着後、バルブ１４が
開され冷却媒体発生源１５からルツボ６のフラン
ジ部１１に冷却媒体が循環され、フランジ部１１
が冷却される。フランジ部１１の冷却により、パ
ツキン１２の熱変形や劣化が防止され、ルツボ６
と上蓋１０との間は良好で安定したシール状態が
維持される。

上蓋１０装着後、バルブ２２とバルブ２４が開
かれ、真空ポンプ２３が作動される。真空ポンプ
２３により、ルツボ６内のアルミ溶湯７の上方空
間と、減圧タンク１７内から空気が吸引され、ル
ツボ６内と減圧タンク１７内は減圧される。減圧
タンク１７内はルツボ６室内よりも高真空度に減
圧され、たとえばルツボ６内が約200mmHg、減圧
タンク１７内が数mmHgに減圧される。減圧の結
果、ルツボ６内のアルミ溶湯７は、その一部が溶
湯循環パイプ１６を通つて減圧タンク１７内に流
入する。このアルミ溶湯７の上昇後のバランス
点、すなわち減圧タンク１７内のアルミ溶湯７の
湯面高さとルツボ６内の湯面高さとの差は、ルツ
ボ６内と減圧タンク１７内の空間の差圧によつて
決定される。したがつて、従来のルツボ６内のア
ルミ溶湯面が大気に開放されていた場合に比べ
て、本考案ではルツボ６内も減圧されているの
で、減圧タンク１７の溶湯面の高さは、減圧タン
ク１７内の真空度を低下させることなくルツボ６
内減圧分だけ低く抑えられる。前記のようにルツ
ボ６内が200mmHgに減圧された場合、減圧タンク
１７の溶湯面の高さは従来の約1/4に抑えられる。
減圧タンク１７の溶湯面の高さの抑制によつて、
パイプ１６の長さ、減圧タンク１７の設置高もそ
れぞれ抑えられ、装置全体が小型ですむ。

つぎにバルブ１９が開かれ、溶湯循環パイプ１
６の一方にボンベ２０から不活性ガスが小量吹き
込まれる。吹き込まれた不活性ガスは、その浮力
によりパイプ１６中を泡となつて上昇する。この
泡の上昇流によつてパイプ１６中のアルミ溶湯７
が上昇される。すなわちエアリフトポンプの原理
によつて溶湯７がパイプ１６中を上昇される。減
圧タンク１７内まで上昇されたアルミ溶湯７は、
他方のパイプ１６から下方のルツボ６内に向けて
下降される。したがつて、アルミ溶湯７は、エア
リフトポンプにより、一対のパイプ１６を連通路
として、ルツボ６と減圧タンク１７との間を循環
する。この循環中に、アルミ溶湯７中に溶解して
いるガス（水素等）は、減圧タンク１７中でその
高真空度により瞬時に真空脱ガスされる。

減圧タンク１７の設置高が低く抑えられること
により、パイプ１６の長さも短くなり、アルミ溶
湯７の循環行程が短縮されるので、循環によるア
ルミ溶湯７の温度低下は大幅に抑えられ、しかも
減圧タンク１７の高真空度は維持されているの
で、真空脱ガスが能率よく短時間で行なわれる。

以上説明したように、本考案の合金溶湯の真空
脱ガス装置によるときは、減圧タンクとともにル
ツボ内も減圧するようにしたので、減圧タンクの
高真空度を維持しながら減圧タンクの設置高を低
く抑えることができ、装置全体を小型化すること
ができる。また、減圧タンクの設置高を低くする
ことによりアルミ溶湯の循環行程を短縮できるの
で、アルミ溶湯の温度低下を小に抑えることがで
きるとともに短時間で効率よく真空脱ガスを行な
うことができるという効果も得られる。

なお、上記説明では溶湯としてアルミ溶湯を例
にとつたが、他の金属、合金の溶湯にも本考案は
適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空脱ガス法による一実施例装
置の縦断面図、第２図は従来の真空脱ガス法によ
る別の実施例装置の縦断面図、第３図は本考案の
一実施例に係る溶湯の真空脱ガス装置の縦断面
図、である。 ６……ルツボ、７……アルミ溶湯、９……炉
体、１０……上蓋、１２……パツキン、１３……
冷却配管、１５……冷却媒体発生源、１６……溶
湯循環パイプ、１７……減圧タンク、２０……不
活性ガスのボンベ、２３……真空ポンプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に溶湯を保持するとともに該溶湯の上部空
   間を低圧としたルツボの上部に、内部に前記ルツ
   ボ内の溶湯が流入循環する溶湯部を有しその上部
   空間を前記ルツボ内の空間よりさらに低圧とした
   減圧タンクを設け、ルツボ内の空間と減圧タンク
   内の空間を真空ポンプに接続したことを特徴とす
   る溶湯の真空脱ガス装置。