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JP2025163693A - 出湯方法および出湯設備 - Google Patents

出湯方法および出湯設備

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JP2025163693A
JP2025163693A JP2025104535A JP2025104535A JP2025163693A JP 2025163693 A JP2025163693 A JP 2025163693A JP 2025104535 A JP2025104535 A JP 2025104535A JP 2025104535 A JP2025104535 A JP 2025104535A JP 2025163693 A JP2025163693 A JP 2025163693A
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molten metal
tapping
chamber
holding chamber
unit
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JP2025104535A
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城也太 望月
Kiyata Mochizuki
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TOUNETSU Co Ltd
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TOUNETSU Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】金属溶湯を大量に出湯することができる出湯方法および出湯設備を提供する。
【解決手段】金属溶湯MMを出湯する出湯室16と、金属溶湯を保持する溶湯保持室13と、金属溶湯の溶湯保持室から出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部4と、出湯室内の金属溶湯の外部への出湯に用いる出湯路3と、出湯室の外部から気体を供給可能な気体供給部16Aと、を有し、(1)溶湯保持室と出湯室の間における金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下により溶湯保持室内の金属溶湯を出湯室内へ移動させること及び溶湯保持室の外部から気体を供給可能な加圧部13Aを有し、加圧部からの気体の加圧により溶湯保持室内の金属溶湯を出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、(2)気体供給部からの気体の加圧により出湯室内の金属溶湯を、出湯路を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明はアルミニウム、アルミニウム合金及び非鉄金属等を溶解した金属(以下、「金属溶湯」または「溶湯」ともいう。)を出湯させる出湯方法および出湯設備に関する。
近年、自動車業界では、従来からのガソリン車の製造に加えて、電気自動車の生産能力拡大を目指している。従来からのガソリン車は、多種多様な鋳造部品を組み合わせて製造し、電気自動車は、車全体を一体成形で鋳造して製造する傾向にある。金属溶湯を精確に出湯しなければならない点では、従来からあるガソリン車の製造でも近年の電気自動車の製造でも同じである。特に、電気自動車の製造方法では車体全体を一体成形で鋳造し製造する傾向にあるので、ガソリン車の製造よりも金属溶湯の出湯量が多くなる。これは、例えば、従来からあるガソリン車の製造では別途製造した部品を車体に溶接していた箇所も電気自動車の製造では車体全体の一体成形により金属溶湯が必要になってくるためである。このため、電気自動車の製造ではワンショット(1回の出湯)当たりの出湯量の精確性(定量性)及び出湯容量自体の増大がガソリン車の製造より求められるのである。
ところで、金属溶湯炉からダイカストマシン等の鋳造設備に金属溶湯を供給する方法には様々なものがあるが、例えば以下のような方法が知られている。
下記特許文献1には2室型低圧鋳造溶湯保持炉が開示されている。この2室型低圧鋳造溶湯保持炉は、溶湯保持室と加圧室とを連通させる溶湯流路口を開閉する昇降式遮断弁を備え、前記加圧室が互いに底部で連通する加圧部と出湯部とを有する。
前記溶湯流路口の閉状態下で前記加圧部の溶湯面に加圧気体により圧力を作用させて前記出湯部の溶湯を金型のキャビティ内に充填するものである。
前記加圧部及び前記出湯部の各内壁面が、筒状のファインセラミックス製一体焼成物からなる内張部材で構成され、前記加圧部の内張部材の下端を前記キャビティ内への溶湯充填完了時における湯面レベル以下の位置とする一方、前記出湯部の内張部材の上端を前記溶湯保持室の上限湯面レベル以上の位置とするとともにその下端を前記加圧部内の加圧開放時における湯面レベル以下の位置とし、前記加圧部の定湯面レベルを前記溶湯保持室の下限湯面レベルに設定したことを特徴とする。
この2室型低圧鋳造溶湯保持炉によれば、内張部材の上下端の位置と湯面レベルとの関係を適切に選定することにより、内張部材の設置による、加圧部及び出湯部の各内壁面への溶湯の浸透による内壁面の亀裂や破損が長期間にわたって確実に防止できることになり、安定した長期間操業性の確保と良好な鋳物製品の製造が可能になる、との効果が謳われている。
特許第4519806号公報
前記特許文献1の2室型低圧鋳造溶湯保持炉は、加圧部に加圧用気体を供給することにより、加圧部と繋がった出湯部の金属溶湯を押し上げて、出湯部から金型のキャビティ内に金属溶湯を供給するものである。
加圧部からの加圧による金属溶湯出湯前に、溶湯保持室内に貯められた金属溶湯を、並設された加圧室に溶湯流通口の開状態で供給する際、溶湯保持室と加圧室の湯面レベルの高低差により、溶湯保持室の溶湯を加圧室へ流入させるものであるが、金属溶湯を大量に出湯することを想定するものではない。
本発明の主たる課題は、金属溶湯を大量に出湯することができる出湯方法および出湯設備を提供することにある。
上記課題を解決するための手段の態様は次のとおりである。
(第1の態様)
金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
前記出湯室の外部から内部に気体を供給可能な気体供給部と、
を有し、
(1)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記溶湯保持室の外部から内部に気体を供給可能な加圧部を有し、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、
(2)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記気体供給部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有する、
ことを特徴とする出湯方法。
(第2の態様)
金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
前記出湯室の外部から内部に気体を加圧供給及び排気減圧可能な給排気部と、
を有し、
(6)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記給排気部による排気によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、
(7)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記給排気部から供給される気体の加圧供給によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有する、
ことを特徴とする出湯方法。
(第3の態様)
金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
前記出湯室の外部から内部に気体を供給可能な気体供給部と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
(11)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記溶湯保持室の外部から内部に気体を供給可能な加圧部を有し、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
(12)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記気体供給部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所への出湯する、
制御を行う構成である、
ことを特徴とする出湯設備。
(第4の態様)
金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
前記出湯室の外部から内部に気体を加圧供給及び排気減圧可能な給排気部と、
制御部と、
を有し、
前記制御部は、
(16)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記給排気部による排気によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
(17)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記給排気部から供給される気体の加圧供給によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所への出湯する、
制御を行う構成である、
ことを特徴とする出湯設備。
本発明によれば、出湯を複数回繰り返すことで、大量の金属溶湯を出湯することができる。
第一実施の形態に係る出湯炉を示した、図32におけるZ1―Z1概略断面図である。 図1の第一実施の形態で、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した直後を示す概略図である。 図2において、調節部で金属溶湯の移動を遮断した概略図である。 気体供給部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 図4の状態から、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態から金属溶湯の移動を許容した状態の概略図である。 図5の状態から、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した後、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態の概略図である。 図6の状態から、気体供給部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 第一実施の形態の改善形態として、金属溶湯の湯面から溶湯保持室内の溶湯加熱体が露出し、空焚きとなる限界を示す液面レベルセンサを設置し、加圧部から気体を加圧供給し、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した直後の概略図である。 第二実施の形態に係る出湯炉を示した、図32におけるZ1―Z1概略断面図である。 図9の第二実施の形態から金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した直後を示す概略図である。 図10において、調節部で金属溶湯の移動を遮断した概略図である。 気体供給部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 図12の状態から、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態から金属溶湯の移動を許容した状態の概略図である。 図13の状態から、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した後、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態の概略図である。 図14の状態から、気体供給部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 第三実施の形態に係る出湯炉を示した、図34におけるZ1―Z1概略断面図である。 図16の第三実施の形態で、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した直後を示す概略図である。 図17において、調節部で金属溶湯の移動を遮断した概略図である。 給排気部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 図19の状態から、調節部により金属溶湯MMの移動を遮断した状態から金属溶湯の移動を許容した状態の概略図である。 図20の状態から、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した後、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態の概略図である。 図21の状態から、給排気部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 第三実施の形態の改善形態として、金属溶湯の湯面から溶湯保持室内の溶湯加熱体が露出し、空焚きとなる限界を示す液面レベルセンサを設置し、給排気部から気体を排気し、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した直後の概略図である。 第四実施の改善形態に係る出湯炉を示した、図34におけるZ1―Z1概略断面図である。 図24の第四実施の形態から金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した直後を示す概略図である。 図25において、調節部で金属溶湯の移動を遮断した概略図である。 給排気部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 図27の状態から、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態から金属溶湯の移動を許容した状態の概略図である。 図28の状態から、金属溶湯が溶湯保持室から出湯室へ移動完了した後、調節部により金属溶湯の移動を遮断した状態の概略図である。 図29の状態から、給排気部から気体を加圧供給し、出湯路から金属溶湯を出湯完了した直後の概略図である。 本発明における出湯路(例えば出湯管)の貫通位置の変形例及び調節部の変形例の概略図である。 第一実施の形態または第二実施の形態に係る出湯炉の平面図である。 第一実施の改善形態に係る出湯炉の平面図である。 第三実施の形態または第四実施の形態に係る出湯炉の平面図である。 第三実施の改善形態に係る出湯炉の平面図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
以下、本発明に係る出湯炉1の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の実施の形態の一例を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施の形態に限定して解釈すべきでない。
図1~図7は第一実施の形態を、図8は第一実施の形態の改善形態を示す。図9~図15は第二実施の形態を示す。図16~図22は第三実施の形態を、図23は第三実施の改善形態を示す。図24~図30は第四実施の形態を示す。第一実施の形態と第二実施の形態は、上述の第1の態様についての実施形態を、第三実施の形態と第四実施の形態は、上述の第2の態様についての実施形態を示す。
図31は調節部4の変形例及び出湯路3(例えば出湯管6)の貫通位置の変形例を示す。図4、図7、図12、図13、図15、図19、図22、図23、図27および図30に示される白抜き矢印は、加圧部13Aと気体供給部16Aと給排気部16Gとにおいては気体の加圧または減圧の様子を、出湯路3においては金属溶湯MMの出湯の様子を示す。図2、図4、図6~図8、図10、図12、図14、図15、図17、図19、図21~図23、図25、図27、図29および図30に示される破線は、金属溶湯MM移動前の湯面を示す。図32~図35に示される破線の矢印は、制御部50から出湯炉1へ送られる信号を示す。
(第一実施の形態)
本発明に係る出湯炉1の第一実施の形態を図1~図8に示す。出湯炉1は、例えばアルミニウム合金等の金属溶湯MMを受け入れ、金属溶湯MMを保持する溶湯保持室13と、金属溶湯MMを出湯する出湯室16とを有し、溶湯保持室13と出湯室16とは、溶湯流通路5を介して連通している。
この溶湯流通路5には、金属溶湯MMの溶湯保持室13から出湯室16への移動の許容又は遮断をする調節部4が設けられている。
(溶湯保持室)
溶湯保持室13は溶湯保持室容器13Dの内部の空間であり、この溶湯保持室13内に金属溶湯MMが保持される。溶湯保持室13内の金属溶湯MMの加熱及び温度の低下を防止するため、溶湯加熱体2が設けられている。溶湯保持室13の上方USには溶湯保持室13の上方開口部を閉塞する溶湯保持室上蓋13C及び出湯炉1の外部から金属溶湯MMを供給する溶湯供給口の蓋13Bが設けられている。溶湯保持室上蓋13Cには、液面レベルセンサ13Eが備わっている。
なお、図示例では、溶湯供給口蓋13Bを設けることで、ラドル(取鍋)等によって出湯炉1の外部から金属溶湯MMを供給することができる。出湯炉1の外部から金属溶湯MMを供給する方法はこれに限らない。図示しないが、例えば、溶湯保持室13を形成する出湯炉1の側壁を貫通させ、貫通した部分に樋を設置する。樋は、出湯炉1の外部にある溶解炉またはバッファー炉に通じるようにし、溶解炉内またはバッファー炉内の金属溶湯MMを樋を介して溶湯保持室13内に供給することもできる。また、溶湯保持室13自体に溶解機能を持たせ、直接インゴットやリターン材、スクラップ(例えば、ブリケット材、切粉をいう。)を溶解させ、金属溶湯MMを製造することもできる。
溶湯加熱体2は特に限定されるものではないが、金属溶湯MMの移動を妨げないものが好ましく、板状の加熱体よりも細長円柱状の加熱体が好ましい。具体的には、チューブバーナーやチューブヒータなどのチューブ状のものを用いることが好ましい。溶湯加熱体2の数は、金属溶湯MMの温度を適切に保持できれば特に制限はない。図示例においては、溶湯保持室13内に例えば3つの溶湯加熱体2を設置している。
図示例では、液面レベルセンサ13Eの下端は、後述する出湯室16の液面レベルセンサ16Eの下端と同じ高さに設置されている。これは、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMのレベル差による自然流下によって溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動と出湯室16からの出湯を繰り返す場合、溶湯保持室13内の溶湯量が減っていき、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動がしにくくなり、湯面が液面レベルセンサ13Eの下端から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを知らせるものである。
溶湯の供給タイミングが来たら、溶湯供給口蓋13Bから金属溶湯MMを供給する。なお、溶湯の供給上限を感知するために、溶湯量の下限を知らせる液面レベルセンサ13Eとは別の液面レベルセンサ13Fを備えることも可能である。
あるいは、溶湯保持室13に対して、加圧部13Aを設け、この加圧部13Aを通して乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を加圧状態で供給することもできる。
つまり、予め、調節部4により溶湯流通路5を開状態にしておき、溶湯保持室13内を加圧することにより、溶湯保持室13から出湯室16へ溶湯流通路5を介して金属溶湯MMを、出湯室16の液面レベルセンサ16Eが感知するまで、効率よく移動させることができる。詳細は後述する。
(出湯室)
出湯室16は、出湯室容器16Dの内部の空間であり、この出湯室16内に金属溶湯MMが保持される。出湯室16内には、第一実施の形態では、溶湯保持室13から出湯室16へ移動した金属溶湯MMの出湯に利用するための気体供給部16Aが設けられている。
また、出湯室16内の金属溶湯MMを出湯するための出湯路3を構成するために、出湯室16の壁を貫く出湯管6を使用することができ、この出湯管6を使用することで出湯室16内の下方に出湯口を位置させることができる。出湯路3としては、出湯室16の壁を開孔しただけのものでもよい。
そして、出湯室16内の金属溶湯MMの加熱及び温度の低下を防止するために溶湯加熱体2が設けるのが望ましい。さらに、出湯室16の上方USには出湯室16を閉塞するための出湯室蓋16Cが設けられる。出湯室蓋16Cにより、完全密封を図ることができ、出湯室蓋16Cには、液面レベルセンサ16E、及び熱電対16Bが設けられている。
溶湯加熱体2は特に限定されるものではないが、溶湯保持室13内に設置するものと同様のものを設置することができる。図示例においては、出湯室16内に例えば1つの溶湯加熱体2を設置している。
第一実施の形態において、図1の金属溶湯MMの液面関係では、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にあることを示している。この湯面のレベル差の下で、調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断した状態から調節部4により溶湯流通路5を開状態にして金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させること及び同様に金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、加圧部13Aから供給される気体の加圧によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程を有する。
溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にある場合では、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることが好ましい。加圧部13Aから供給される気体の加圧によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることもできるが、加圧部13Aを用いれば稼働電力等のコストが生じるからである。
一方、溶湯保持室13における金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が、出湯室16における金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)より低い位置にある場合、または同じ位置にある場合では、調節部4による金属溶湯MMの移動を許容しても、溶湯保持室13から出湯室16への自然流下による金属溶湯MMの移動は起こらなくなる。このときは、溶湯保持室13の加圧部13Aから供給される気体の加圧によって、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ強制的に移動させることができる。
自然流下により溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを既に移動していた場合は、この加圧により、追加で金属溶湯MMを移動できるため、無駄なく、より多くの金属溶湯MMを出湯室16へ移動でき、大量の金属溶湯MMの出湯も可能となる。
なお、加圧部13Aを用いる場合、溶湯保持室13内に供給される気体としては、乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)とすることができる。また、気体を加圧して供給する場合、溶湯保持室13は溶湯保持室上蓋13C及び溶湯供給口蓋13Bにより完全密閉状態にする。図示しないが、コンプレッサーで圧縮・加圧した乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を、減圧弁により、所望の圧力に調整できたことを圧力計で確認し、加圧部13Aを介して溶湯保持室13内へ調整後の乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を送る。
以下は、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる場合について検討する。
前述のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にある場合、この湯面のレベル差の下で、調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断した状態から調節部4により溶湯流通路5を開状態にして金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。
溶湯保持室13内の金属溶湯MMの出湯室16内への移動が進行し、例えば、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。移動を止めたとき、例えば図2のような溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりもまだ高い位置の場合もある。その後図3のように、調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断した状態にすることができる。
実施の形態によれば、調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、気体供給部16Aから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6の内部)を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程を有する。金属溶湯MMの出湯に際し、気体供給部16Aを介して出湯室16へ取り込む気体は、限定されないが、金属溶湯MMの品質に影響を与えにくい、乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を利用することが好ましい。
なお、気体を加圧して供給するため、出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態で出湯でき、酸化を招くことなく必要量を出湯できる。
また実施の形態においては、気体供給部16Aには、加圧のための圧力計及び気体の供給速度を計測するための速度計などを備えることができる。これらの機器は、気体供給部16Aとともに備えてもよいし、気体供給部16Aとは別体として備えてもよい。
気体供給部16Aからの加圧気体の供給と、実施の形態の出湯路3(例えば出湯管6)との組み合わせは、出湯を精確なものとし、大量の金属溶湯MMを出湯することが可能である。
また出湯に先立ち、図示しないが、コンプレッサーで圧縮・加圧した乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を、減圧弁により、所望の圧力に調整できたことを圧力計で確認し、気体供給部16Aを介して出湯室16内へ調整後の乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を送る。
さらに実稼働する前に確認された、ワンショット(1回の出湯)当たりの必要量の金属溶湯MMを安定的に出湯することを実現するための情報、すなわち出湯路3(例えば出湯管6の内部の流路)に金属溶湯MMが流れてきて流出口7に到達したことを検知開始してから必要量出湯するまでの経過時間、出湯室16に供給される気体の圧力・速度・供給時間等、出湯路3(例えば出湯管6)の形態(内径・長さ・流入口9の大きさ等)、出湯室16内の出湯路3(例えば出湯管6)の本数等の各事前情報のデータが入力された出湯炉1の操作パネルにより、実際の稼働時には加圧減圧が行われ、精確な出湯が実現される。
なお、本出願の出湯形態では、出湯室16内の金属溶湯MMを出湯するには、常に液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れた状態から出湯を開始する。つまり、出湯室16内の金属溶湯MMの湯面の位置が一定(「定湯面」ともいう。)のもとで出湯を開始することになる。これにより、気体供給部16Aからの気体の加圧を常に一定で供給することができ、管理も容易である。また、出湯室16を小さくできるし、この場合気体供給部16Aからの加圧のための気体の量も少なくすることができる。従来の出湯室に比較して、小型化の出湯室とすることが可能である。出湯室の小型化を図る場合には、出湯のための気体の加圧力が小さいもので足りるので、出湯に要する動力コストが低いものにすることが可能となる。図4には、金属溶湯MMを出湯した直後の様子が示されている。
金属溶湯MMの出湯工程後、気体供給部16Aを介して、排気によって減圧して大気圧に戻す。気体供給部16Aは、加圧だけでなく減圧を行うことも可能である。出湯工程後が、例えば図4のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりもまだ高い位置の場合もある。
その場合、前述の図1~図4の一連の流れと同様に、図5~図7で示すように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを自然流下により出湯室16内へ移動させ、気体供給部16Aからの加圧により、出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6の内部)を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯することを1回実施する又は複数回繰り返しで実施する。
複数回繰り返し実施することにより、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの量が次第に減っていく。前述のように、液面レベルセンサ13Eの下端は、出湯室16の液面レベルセンサ16Eの下端と同じ高さに設置している。これは、自然流下だけによる溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動では移動がしにくくなっていき、湯面が液面レベルセンサ13Eの下端から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを知らせるものである。
溶湯の供給タイミングが来たら、溶湯供給口蓋13Bから金属溶湯MMを供給する。
この第一実施の形態の自然流下だけによる溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動では、液面レベルセンサ13Eの下端(「下限1」とする)は、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面から溶湯加熱体2が露出し、空焚きとならない位置であり、加圧部13Aにより溶湯保持室13内を乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)で加圧し、強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させることができる位置でもある。にもかかわらず溶湯の供給タイミングになるため、頻繁に溶湯の供給を行う虞が生じる。
このため、図8のように、液面レベルセンサ13Eとは別に、溶湯保持室13内に液面レベルセンサ13Gを備える。これは、溶湯加熱体2がある高さの真上まで伸びているが、例えば、下限1よりも下であり、且つ加圧部13Aにより溶湯保持室13内を乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)で加圧して強制的に溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させれば、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界の湯面の高さを事前に設定しておき、これに液面レベルセンサ13Gの下端(「下限2」とする)を合わせておく。そして、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングは下限1では知らせず、下限2で知らせるようにしておけば、効率よく溶湯の溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させることができ、且つ出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを得ることができるので頻繁に溶湯の供給をする必要がなくなる。この場合の形様を第一実施の形態の改善形態とする。
この改善形態では、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面が下限1から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)に、加圧部13Aを作動させ、加圧部13Aにより溶湯保持室13内を乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)で加圧して強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させる。移動が進行し、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、加圧部13Aによる気体の加圧供給を停止し、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。その後、加圧部13Aを介して、排気によって溶湯保持室13内を減圧して大気圧に戻す。加圧部13Aは、加圧だけでなく減圧を行うことも可能である。なお、加圧部13Aを作動するためには、溶湯保持室上蓋13C及び溶湯供給口蓋13Bにより溶湯保持室13を完全密閉状態にする。
そして、前述と同様に、調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、気体供給部16Aから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6の内部)を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程を経て、気体供給部16Aを介して、排気によって減圧して大気圧に戻す。そして、再び前述と同様に、調節部4により金属溶湯MMの移動を遮断した状態から調節部4により金属溶湯MMの移動を許容した状態にし、加圧部13Aを作動させ、加圧部13Aにより加圧して強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させ、気体供給部16Aから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6の内部)を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯することを1回実施する又は複数回繰り返しで実施する。そして、湯面が液面レベルセンサ13Gの下端(下限2)から離れたとき(つまり、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界になったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングが知らされ、金属溶湯MMを供給する。
すなわち、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にあるときは、金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させ、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)と出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)とが同じレベルになったとき(つまり自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)、強制的に加圧部13Aから供給される気体の加圧によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させればよい。
なお、上述した内容からわかるように、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動だけの場合は、加圧部13Aは必ずしも必要なく、加圧部13Aを設置するのであれば、溶湯保持室13の外部から外気が入らないようにしておく。したがって、図1~図7に図示された加圧部13Aは溶湯保持室13の外部から外気が入らないように措置したものである。
ここで、液面レベルセンサ13Eの下端を当初から下限2に設定しておけばよいという考えもあるが、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMのレベル差による自然流下によって溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させる場合は、出湯室16の液面レベルセンサ16Eの下端も液面レベルセンサ13Eの下端と同じ高さに設置するため、出湯室16自体が溶湯保持室13に比べ低い位置に設置する必要が生じてしまい、出湯炉1自体の形状が歪になってしまったりする虞があるので好ましくない。
なお、改善形態において、実稼働する前に確認された、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面が下限1から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)から加圧部13Aを作動させ、加圧部13Aにより溶湯保持室13内を加圧して強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させ、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れるまでの情報、その後再び加圧部13Aを作動させ、加圧部13Aにより加圧して強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させ、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れるまでの1回実施する又は複数回繰り返しで実施するための情報、そして加圧部13Aを作動させ、加圧部13Aにより加圧して強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを移動させれば湯面が液面レベルセンサ13Gの下端(下限2)から離れてしまう(つまり、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界になってしまう)情報、すなわち、加圧部13Aを作動開始から液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れるまでの経過時間・回数、溶湯保持室13に供給される気体の圧力・速度・供給時間等、溶湯流通路5の形態(内径・長さ・流等)の各事前情報のデータが入力された出湯炉1の操作パネルにより、実際の稼働時には加圧減圧が行われ、精確に加圧供給される。
(第二実施の形態)
本発明に係る出湯炉1の第二実施の形態を図9~図15に示す。第一実施の形態と重複する部分の説明は省略する。第二実施の形態では、溶湯保持室13に対して、加圧部13Aを設け、この加圧部13Aを通して乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を加圧状態で供給することだけで、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。これにより、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置でも、同じ位置でも、低い位置でも、レベル差に関係なく移動させることができる。
例えば、図9のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置の状態の場合を考える。
その後、この状態から調節部4による金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、加圧部13Aから供給される気体の加圧によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。
図10のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの出湯室16内への移動が進行し、例えば、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、加圧部13Aによる気体の加圧供給を停止し、図11のように、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。その後、加圧部13Aを介して、排気によって溶湯保持室13内を減圧して大気圧に戻す。加圧部13Aは、加圧だけでなく減圧を行うことも可能である。なお、加圧部13Aを作動するためには、溶湯保持室上蓋13C及び溶湯供給口蓋13Bにより溶湯保持室13を完全密閉状態にする。
実施の形態によれば、図12のように、調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、気体供給部16Aから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6の内部)を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程を有する。なお、気体を加圧して供給するため、出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態で出湯でき、酸化を招くことなく必要量を出湯できる。
その後、前述の図9~図12における一連の流れと同様に、図13~図15で示すように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを加圧部13Aを通して加圧し、出湯室16内へ移動させ、気体供給部16Aからの加圧により、出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯することを1回実施する又は複数回繰り返しで実施する。
複数回繰り返し実施することにより、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの量が次第に減っていく。
第二実施の形態では、第一実施の形態の液面レベルセンサ13Eの代わりに、液面レベルセンサ13Gを備える。これは、溶湯加熱体2がある高さの真上まで伸びているが、例えば、出湯室16内の液面レベルセンサ16Eの下端の高さよりも下であり、且つ加圧部13Aにより溶湯保持室13内を乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)で加圧して強制的に溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させれば、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界の湯面の高さを事前に設定しておき、これに液面レベルセンサ13Gの下端(「下限2」とする)を合わせておく。そして、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングは下限2で知らせるようにしておけば、効率よく溶湯の溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させることができ、且つ出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを得ることができるので頻繁に溶湯の供給をする必要がなくなる。
そして、前述のとおり、1回実施又は複数回繰り返しで実施し、湯面が液面レベルセンサ13Gの下端(下限2)から離れたとき(つまり、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界になったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングが知らされ、金属溶湯MMを供給する。
なお、第二実施の形態においても、第一実施の形態と同様に、実稼働する前に確認された、各事前情報のデータが入力された出湯炉1の操作パネルにより、実際の稼働時には加圧減圧が行われ、精確に加圧供給される。
(第三実施の形態)
本発明に係る出湯炉1の第三実施の形態を図16~図23に示す。
図16では、液面レベルセンサ13Eの下端は、後述する出湯室16の液面レベルセンサ16Eの下端と同じ高さに設置されている。これは、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMのレベル差による自然流下によって溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動と出湯室16からの出湯を繰り返す場合、溶湯保持室13内の溶湯量が減っていき、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動がしにくくなり、湯面が液面レベルセンサ13Eの下端から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを知らせるものである。
溶湯の供給タイミングが来たら、溶湯供給口蓋13Bから金属溶湯MMを供給する。なお、溶湯の供給上限を感知するために、溶湯量の下限を知らせる液面レベルセンサ13Eとは別の液面レベルセンサ13Fを備えることも可能である。
あるいは、出湯室16に対して、給排気部16Gを設け、この給排気部16Gを通して出湯室16内の気体を排気して減圧状態にすることもできる。
つまり、予め、調節部4により溶湯流通路5を開状態にしておき、出湯室16内を減圧することにより、溶湯保持室13から出湯室16へ溶湯流通路5を介して金属溶湯MMを、出湯室16の液面レベルセンサ16Eが感知するまで、効率よく移動させることができる。詳細は後述する。
第三実施の形態において、図16の金属溶湯MMの液面関係では、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にあることを示している。この湯面のレベル差の下で、調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断した状態から調節部4により溶湯流通路5を開状態にして金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させること及び同様に金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、給排気部16Gによる排気によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程を有する。
溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にある場合では、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることが好ましい。給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることもできるが、給排気部16Gを用いれば稼働電力等のコストが生じるからである。なお、給排気部16Gにより気体を排気して減圧するため、また後述するが、気体を供給して加圧するため、出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態とする。
一方、溶湯保持室13における金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が、出湯室16における金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)より低い位置にある場合、または同じ位置にある場合では、調節部4による金属溶湯MMの移動を許容しても、溶湯保持室13から出湯室16への自然流下による金属溶湯MMの移動は起こらなくなる。このときは、出湯室16の給排気部16Gから気体を排気し、出湯室16を減圧することによって、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ強制的に移動させることができる。
自然流下により溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを既に移動していた場合は、この減圧により、追加で金属溶湯MMを移動できるため、無駄なく、より多くの金属溶湯MMを出湯室16へ移動でき、大量の金属溶湯MMの出湯も可能となる。
以下は、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる場合について検討する。
前述のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にある場合、この湯面のレベル差の下で、調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断した状態から調節部4による金属溶湯MMの移動を許容した状態にして、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。
溶湯保持室13内の金属溶湯MMの出湯室16内への移動が進行し、例えば、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。移動を止めたとき、例えば図17のような溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりもまだ高い位置の場合もある。その後図18のように、調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断した状態にする。
実施の形態によれば、調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、給排気部16Gから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程を有する。金属溶湯MMの出湯に際し、給排気部16Gを介して出湯室16へ取り込む気体は、限定されないが、金属溶湯MMの品質に影響を与えにくい、乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を利用することが好ましい。
上述のように、出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態なので、酸化を招くことなく必要量を出湯できる。
また実施の形態においては、給排気部16Gには、加圧及び減圧のための圧力計及び気体の供給速度及び排気速度を計測するための速度計などを備えることができる。これらの機器は、給排気部16Gとともに備えてもよいし、給排気部16Gとは別体として備えてもよい。
給排気部16Gからの加圧気体の供給と、実施の形態の出湯路3(例えば出湯管6)との組み合わせは、出湯を精確なものとし、大量の金属溶湯MMを出湯することが可能である。
また出湯に先立ち、図示しないが、コンプレッサーで圧縮・加圧した乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を、減圧弁により、所望の圧力に調整できたことを圧力計で確認し、給排気部16Gを介して出湯室16内へ調整後の乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)を送る。
さらに実稼働する前に確認された、ワンショット(1回の出湯)当たりの必要量の金属溶湯MMを安定的に出湯することを実現するための情報、すなわち出湯路3(例えば出湯管6)の内部の流路に金属溶湯MMが流れてきて流出口7に到達したことを検知開始してから必要量出湯するまでの経過時間、出湯室16に供給される気体の圧力・速度・供給時間等、出湯路3(例えば出湯管6)の形態(内径・長さ・流入口9の大きさ等)、出湯室16内の出湯路3(例えば出湯管6)の本数等の各事前情報のデータが入力された出湯炉1の操作パネルにより、実際の稼働時には加圧減圧が行われ、精確な出湯が実現される。
なお、本出願の出湯形態では、出湯室16内の金属溶湯MMを出湯するには、常に液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れた状態から出湯を開始する。つまり、出湯室16内の金属溶湯MMの湯面の位置が一定(「定湯面」ともいう。)のもとで出湯を開始することになる。これにより、給排気部16Gからの気体の加圧を常に一定で供給することができ、管理も容易である。また、出湯室16を小さくできるし、この場合給排気部16Gからの加圧のための気体の量も少なくすることができる。従来の出湯室に比較して、小型化の出湯室とすることが可能である。
出湯室の小型化を図る場合には、出湯のための気体の加圧力が小さいもので足りるので、出湯に要する動力コストが低いものにすることが可能となる。
出湯工程後、給排気部16Gを介して、排気によって減圧して大気圧に戻す。給排気部16Gは、加圧だけでなく減圧を行うことも可能である。出湯工程後が、例えば図19のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりもまだ高い位置の場合もある。
その場合、前述の図16~図19の一連の流れと同様に、図20~図22で示すように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを自然流下により出湯室16内へ移動させ、給排気部16Gからの加圧により、出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯することを1回実施する又は複数回繰り返しで実施する。
複数回繰り返し実施することにより、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの量が次第に減っていく。前述のように、液面レベルセンサ13Eの下端は、出湯室16の液面レベルセンサ16Eの下端と同じ高さに設置している。これは、自然流下だけによる溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動では移動がしにくくなっていき、湯面が液面レベルセンサ13Eの下端から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを知らせるものである。
溶湯の供給タイミングが来たら、溶湯供給口蓋13Bから金属溶湯MMを供給する。
この第三実施の形態の自然流下だけによる溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動では、液面レベルセンサ13Eの下端(「下限1」とする)は、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面から溶湯加熱体2が露出し、空焚きとならない位置であり、給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させることができる位置でもある。にもかかわらず溶湯の供給タイミングになるため、頻繁に溶湯の供給を行う虞が生じる。
このため、図23のように、液面レベルセンサ13Eとは別に、溶湯保持室13内に液面レベルセンサ13Gを備える。これは、溶湯加熱体2がある高さの真上まで伸びているが、例えば、下限1よりも下であり、且つ給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって強制的に溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させれば、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界の湯面の高さを事前に設定しておき、これに液面レベルセンサ13Gの下端(「下限2」とする)を合わせておく。そして、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングは下限1では知らせず、下限2で知らせるようにしておけば、効率よく溶湯の溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させることができ、且つ出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを得ることができるので頻繁に溶湯の供給をする必要がなくなる。この場合の態様を第三実施の形態の改善形態とする。
この改善形態では、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面が下限1から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)に、給排気部16Gを作動させ、給排気部16Gにより出湯室16内の気体を排気して減圧し強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させる。移動が進行し、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、給排気部16Gによる気体の排気減圧を停止し、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。その後、一旦給排気部16Gを介して、給気によって出湯室16内を加圧して大気圧に戻す。または、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止めた状態のままにする。なお、給排気部16Gを作動するためには、出湯室蓋16Cにより出湯室16を完全密閉状態にする。
次いで、給排気部16Gから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程を経て、給排気部16Gを介して、排気によって減圧して大気圧に戻す。そして、再び前述と同様に、調節部4により金属溶湯MMの移動を遮断した状態から調節部4により金属溶湯MMの移動を許容した状態にし、再び給排気部16Gを作動させ、給排気部16Gにより減圧して強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させ、給排気部16Gから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯することを1回実施する又は複数回繰り返しで実施する。そして、湯面が液面レベルセンサ13Gの下端(下限2)から離れたとき(つまり、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界になったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングが知らされ、金属溶湯MMを供給する。
すなわち、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置にあるときは、金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させ、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)と出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)とが同じレベルになったとき(つまり自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)、強制的に給排気部16Gから排気される気体の減圧によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させればよい。
ここで、液面レベルセンサ13Eの下端を当初から下限2に設定しておけばよいという考えもあるが、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMのレベル差による自然流下によって溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させる場合は、出湯室16の液面レベルセンサ16Eの下端も液面レベルセンサ13Eの下端と同じ高さに設置するため、出湯室16自体が溶湯保持室13に比べ低い位置に設置する必要が生じてしまい、出湯炉1自体の形状が歪になってしまったりする虞があるので好ましくない。
なお、改善形態において、実稼働する前に確認された、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面が下限1から離れたとき(つまり、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動ができなくなったとき)から給排気部16Gを作動させ、給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させ、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れるまでの情報、その後再び給排気部16Gを作動させ、給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16へ移動させ、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れるまでの1回実施する又は複数回繰り返しで実施するための情報、そして給排気部16Gを作動させ、給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって強制的に溶湯保持室13内の金属溶湯MMを移動させれば湯面が液面レベルセンサ13Gの下端(下限2)から離れてしまう(つまり、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界になってしまう)情報、すなわち、給排気部16Gを作動開始から液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れるまでの経過時間・回数、溶湯保持室13に供給される気体の圧力・速度・供給時間等、溶湯流通路5の形態(内径・長さ・流等)の各事前情報のデータが入力された出湯炉1の操作パネルにより、実際の稼働時には加圧減圧が行われ、精確に加圧供給される。
(第四実施の形態)
本発明に係る出湯炉1の第四実施の形態を図24~図30に示す。第三実施の形態と重複する部分の説明は省略する。第四実施の形態では、出湯室16に対して、給排気部16Gを設け、この給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することだけで、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。これにより、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置でも、同じ位置でも、低い位置でも、レベル差に関係なく移動させることができる。
例えば、図24のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)が出湯室16内の金属溶湯MMの湯面高さ(レベル)よりも高い位置の状態の場合を考える。
その後、この状態から調節部4による金属溶湯MMの移動の許容をした状態にして、給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。
図25のように、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの出湯室16内への移動が進行し、例えば、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、給排気部16Gによる気体の排気減圧を停止し、図26のように、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。その後、給排気部16Gを介して、給気によって出湯室16内を加圧して大気圧に戻す。または、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止めた状態のままにする。出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態にする。
実施の形態によれば、図27のように、調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、給排気部16Gから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程を有する。なお、気体を加圧して供給するため、出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態で出湯でき、酸化を招くことなく必要量を出湯できる。
図28のように調節部4により金属溶湯MMの移動を遮断した状態から金属溶湯MMの移動を許容した状態にする。この状態で、給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる移動工程により、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させる。移動が進行し、例えば、図29のように、液面レベルセンサ16Eの下端に金属溶湯MMの湯面が触れたら、給排気部16Gによる気体の減圧排気を停止し、溶湯流通路5に設けられた調節部4により溶湯流通路5を閉状態にして金属溶湯MMの移動を遮断し、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止める。その後、給排気部16Gを介して、給気によって出湯室16内を加圧して大気圧に戻す。または、溶湯流通路5から出湯室16への金属溶湯MMの移動を止めた状態のままにする。この調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、図30のように、給排気部16Gから供給される気体の加圧によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯する出湯工程により出湯する。
その後、前述と同様に、溶湯保持室13内の金属溶湯MMを、給排気部16Gからの減圧により、出湯室16内へ移動させ、出湯室16内の金属溶湯MMを、給排気部16Gからの加圧により、出湯路3(例えば出湯管6)の内部を通って目的個所(例えばダイカストマシンのスリーブ内など)へ出湯することを1回実施する又は複数回繰り返しで実施する。
複数回繰り返し実施することにより、溶湯保持室13内の金属溶湯MMの量が次第に減っていく。
第四実施の形態では、第三実施の形態の液面レベルセンサ13Eの代わりに、液面レベルセンサ13Gを備える。これは、溶湯加熱体2がある高さの真上まで伸びているが、例えば、出湯室16内の液面レベルセンサ16Eの下端の高さよりも下であり、且つ給排気部16Gから出湯室16内の気体を排気して減圧することによって強制的に溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させれば、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界の湯面の高さを事前に設定しておき、これに液面レベルセンサ13Gの下端(「下限2」とする)を合わせておく。そして、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングは下限2で知らせるようにしておけば、効率よく溶湯の溶湯保持室13から出湯室16へ金属溶湯MMを移動させることができ、且つ出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングを得ることができるので頻繁に溶湯の供給をする必要がなくなる。
そして、前述のとおり、1回実施又は複数回繰り返しで実施し、湯面が液面レベルセンサ13Gの下端(下限2)から離れたとき(つまり、金属溶湯MMの湯面から溶湯保持室13内の溶湯加熱体2が露出し、空焚きとなる限界になったとき)、出湯炉1の外部から金属溶湯MMの溶湯保持室13内への供給タイミングが知らされ、金属溶湯MMを供給する。
なお、第四実施の形態においても、第三実施の形態と同様に、実稼働する前に確認された、各事前情報のデータが入力された出湯炉1の操作パネルにより、実際の稼働時には加圧減圧が行われ、精確に加圧供給される。
実施の形態において、溶湯保持室13の容積をある程度確保すれば、溶湯保持室13内に貯められる金属溶湯MMの量を多くすることが可能である。それに対して、出湯室16の容積は小さくても、金属溶湯MMの溶湯保持室13から出湯室16への移動を行い、その都度出湯室16へ金属溶湯MMを貯めることで、金属溶湯MMを出湯室16から精確に出湯することが可能となる。
また従来のように、金属溶湯をラドル(取鍋)内に出湯し、その後にラドル(取鍋)から例えばキャビティに移す場合、キャビティが必要とする金属溶湯量を1回の出湯でラドル(取鍋)が受けるとすれば、キャビティ容量に見合った大きさのラドル(取鍋)が必要となる。
キャビティ容量に見合った大きさのラドル(取鍋)を使用する場合、出湯室のラドル(取鍋)への出湯口を大きくする必要があり、結果として、出湯炉の設備コストが嵩むとともに、出湯口の拡大に伴って放熱エネルギーが大きくなり、溶湯の大気との接触面積が大きく溶湯の酸化度合いが増大する。
上記の問題は、例えば電気自動車(EV)の製造の拡大に伴う、ダイカストマシン等の鋳造設備での、いわゆる「ギガキャスト」と称される設備への1回の出湯の大容量化の場合には顕著にあらわれる。
これに対し、実施の形態では上記の問題のような出湯口がない。また実施の形態に従えば、目的個所(例えばギガキャスト等)への金属溶湯の要求量が多い場合には、出湯管6を太くしたり、出湯管6を増やす等によって、ワンショット(1回の出湯)当たりの必要な出湯量を確保することができ、上記の問題を解決できる。また、実施の形態では、自然流下による溶湯保持室13から出湯室16への金属溶湯MMの移動に加えて、溶湯保持室13における加圧部13Aからの加圧や、出湯室16における給排気部16Gからの減圧による金属溶湯MMの移動により、出湯室16に大量の金属溶湯MMを貯めることでも、ワンショット(1回の出湯)当たりの必要な出湯量を確保することができ、上記の問題を解決できる。
また、出湯炉1は、従来のラドル(取鍋)を使い、必要量の金属溶湯MMをすくい取り、出湯炉1の外部へ出す方法と比べて、出湯路3(例えば出湯管6)を使用するので、すくい取り過程で金属溶湯MMがこぼれるおそれがなく、こぼれた金属溶湯MMにより作業員が怪我をするといった危険がなく、安全性の高いものである。また、気体を加圧供給により出湯する形態においては、出湯室16は出湯室蓋16Cにより完全密閉状態で出湯でき、酸化を招くことなく必要量を出湯できる。
図示例では、出湯路3(例えば出湯管6)が出湯炉1の側壁を貫通するように備えられている例であるが、図31のように、出湯路3(例えば出湯管6)が出湯室蓋16Cを貫通するように備えられていてもよい。出湯炉1と出湯路3(例えば出湯管6)とは、一体化して製造されてもよい。出湯炉1と出湯路3(例えば出湯管6)が別体である場合は、出湯路3(例えば出湯管6)の交換時期に出湯路3(例えば出湯管6)だけを取り換えることが可能である。出湯炉1外部への金属溶湯MMの出湯の際、出湯路3(例えば出湯管6)内の金属溶湯MMが通る空間が出湯路3である。
出湯路3(例えば出湯管6)は、出湯室16内の金属溶湯MMの中に浸っている一端側を金属溶湯MMの流入口9とし、金属溶湯MMが出湯炉1の外部へ出湯する他端側は出湯室16内から出湯炉1の側壁または出湯室蓋16Cを貫通し、出湯炉1の外部へ突出しており、他端側を金属溶湯MMの流出口7とするものである。出湯管6は、限定されないが、強度や耐久性の面から、例えばファインセラミックス製またはセラミックス系のチタン酸アルミニウム製等の細長の筒状であることが好ましい。
気体供給部16Aまたは給排気部16Gを介して加圧された乾燥空気または不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガス等)により出湯室16を一定時間加圧することで、出湯室16内の金属溶湯MMを出湯路3(例えば出湯管6)を介して押し出し、もって出湯炉1の外部へ出湯することが可能となっている。
出湯中に金属溶湯MMの温度が下がることを防ぐため、出湯管6の出湯炉1の側壁を貫通した部分または出湯室蓋16Cを貫通した部分及び出湯炉1の外部へ突出した部分の少なくともいずれかには、補助加熱ヒーター8を備えることが好ましい。
出湯路3(例えば出湯管6)には、流入口9及び流出口7が形成されており、出湯路3(例えば出湯管6)には、一方弁手段が設けられてもよい。
出湯室16内の金属溶湯MMへの加圧により、出湯路3(例えば出湯管6)の流入口9から金属溶湯MMが流入し、出湯路3(例えば出湯管6)を移動し、流出口7から所定量の金属溶湯MMが流出する。そして、一方弁手段を設けたことにより、加圧の停止又は加圧力の低下により、出湯管6の流入口9から金属溶湯MMの流入が停止する。一方弁手段が出湯路3(例えば出湯管6)を閉塞するように作用するため、出湯室16に外部の空気が流入することを防ぎ、出湯室16に貯められた金属溶湯MMの酸化を防ぐものとなる。
出湯管6の流出口7の先には、ダイカストマシンのスリーブ内に金属溶湯MMを流し込むことも可能であるし、製造する部品の金型(キャビティ)を取り付けて、金属溶湯MMを流し込むことも可能である。
(溶湯流通路)
溶湯保持室13と出湯室16とは、溶湯流通路5を介して連通している。溶湯流通路5には溶湯保持室13と出湯室16とを分け、例えば昇降により溶湯流通路5を開閉可能にする調節部4が備えられている。調節部4の昇降は、手動で行うことも可能であるし、調節部4が上昇した状態で溶湯保持室13から出湯室16に金属溶湯MMが流れ込み、液面レベルセンサ16Eが感知するまで湯面が上がると、それ以上金属溶湯MMが流れ込まないように、自動的に調節部4が降り、溶湯流通路5を閉状態となるように設定してもよい。
調節部4として、図31のように、溶湯流通路5を開閉するための昇降・回転式遮断弁12が設けられている。昇降・回転式遮断弁12は、上下に動き、上がると溶湯流通路5が開状態となり、下がると溶湯流通路5が塞がれて閉状態となる。昇降・回転式遮断弁12の開閉は、手動で行うことも可能である。昇降・回転式遮断弁12が上がった状態で出湯室16に金属溶湯MMが流れ込み、液面レベルセンサ16Eが感知するまで湯面が上がると、それ以上金属溶湯MMが流れ込まないように、自動的に昇降・回転式遮断弁12が下がり、溶湯流通路5を閉状態となるように設定してもよい。なお、調節部4は、溶湯流通路5の溶湯保持室13側に設けられても、出湯室16側に設けられても、溶湯流通路5の途中に設けられても良く、溶湯保持室13と出湯室16を分けることが出来れば良いものである。
本態様であれば、出湯炉1において、繰り返しの金属溶湯MMの出湯ができ、その結果、大容量の金属溶湯MMの出湯が実現可能なものである。
(制御部)
上記の出湯方法は、図32~図35に示す制御部50を有する出湯設備の下で実施するのが望ましい。
制御部50は、気体供給部16A又は給排気部16G、加圧部13A、調節部4と制御信号の受け渡しのために接続されており、液面レベルセンサ13E,13F、13G、16Eからの信号も受けるようになっている。
また、制御部50は、図示しないCPU、記憶装置、出湯操作を実行するためのプログラムを含むことができる。
図32および図33にも参照されるように、制御部50は、
調節部4による金属溶湯MMの移動の許容をした状態で、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させること及び溶湯保持室13の外部から内部に気体を供給可能な加圧部13Aを有し、調節部4による金属溶湯MMの移動の許容をした状態で、加圧部13Aから供給される気体の加圧によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、気体供給部16Aから供給される気体の加圧によって出湯室16内の前記金属溶湯MMを、出湯路3の内部を通って目的個所へ出湯する、
制御を行うように機能する。
また、図34および図35にも参照されるように、制御部50は、
調節部4による金属溶湯MMの移動の許容をした状態で、溶湯保持室13と出湯室16との間における金属溶湯MMの湯面のレベル差による自然流下によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させること及び調節部4による金属溶湯MMの移動の許容をした状態で、給排気部16Gによる排気によって溶湯保持室13内の金属溶湯MMを出湯室16内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
調節部4による金属溶湯MMの移動を遮断した状態で、給排気部16Gから供給される気体の加圧供給によって出湯室16内の金属溶湯MMを、出湯路3の内部を通って目的個所へ出湯する、
制御を行うように機能する。
金属溶湯MMとしてはアルミニウム又はアルミニウム合金のほか他の金属溶湯MMでもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、本発明の出湯炉1は、金属溶湯炉、溶湯出湯炉、溶解炉、保持炉、低圧鋳造炉等にも採用可能である。
1…出湯炉、2…溶湯加熱体、3…出湯路、4…調節部、5…溶湯流通路、6…出湯管、7…流出口、8…相助加熱ヒーター、9…流入口、13…溶湯保持室、13A…加圧部、13B…溶湯供給口蓋、13C…溶湯保持室上蓋、13D…溶湯保持室容器、13E…(自然流下により溶湯保持室から出湯室へ金属溶湯を移動させることができる溶湯保持室の液面下限を検知する)液面レベルセンサ、13F…(溶湯保持室の液面上限を検知する)液面レベルセンサ、13G…(強制的に溶湯保持室から出湯室へ金属溶湯を移動させることができる溶湯保持室の液面下限を検知する)液面レベルセンサ、16…出湯室、16A…気体供給部、16B…熱電体、16C…出湯室蓋、16D…出湯室容器、16E…(出湯室の液面上限を検知する)液面レベルセンサ、16G…給排気部、50…制御部、MM…金属溶湯、FS…前側、BS…後側、HD…高さ方向、DS…下側(下方)、US…上側(上方)、WD…幅方向、LS…左側、RS…右側

Claims (12)

  1. 金属溶湯を出湯する出湯室と、
    前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
    前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
    前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
    前記出湯室の外部から内部に気体を供給可能な気体供給部と、
    を有し、
    (1)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記溶湯保持室の外部から内部に気体を供給可能な加圧部を有し、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、
    (2)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記気体供給部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有する、
    ことを特徴とする出湯方法。
  2. (3)前記出湯工程後、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、
    (4)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記気体供給部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有し、
    (5)前記(3)及び(4)の工程は1回実施する又は複数回繰り返しで実施する、
    請求項1記載の出湯方法。
  3. 金属溶湯を出湯する出湯室と、
    前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
    前記出湯室と前記溶湯保持室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
    前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
    前記出湯室の外部から内部に気体を加圧供給及び排気減圧可能な給排気部と、
    を有し、
    (6)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記給排気部による排気によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、
    (7)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記給排気部から供給される気体の加圧供給によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有する、
    ことを特徴とする出湯方法。
  4. (8)前記出湯工程後、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記給排気部から供給される気体の排気減圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行う移動工程と、
    (9)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記給排気部から供給される気体の加圧供給によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する出湯工程と、を有し、
    (10)前記(8)及び(9)の工程は1回実施する又は複数回繰り返しで実施する、
    請求項3記載の出湯方法。
  5. 前記溶湯保持室における前記金属溶湯の湯面のレベルが、前記出湯室における前記金属溶湯の湯面のレベルより低いとき、
    前記移動工程において、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室の前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させる請求項1記載の出湯方法。
  6. 前記溶湯保持室における前記金属溶湯の湯面のレベルが、前記出湯室における前記金属溶湯の湯面のレベルより低いとき、
    前記移動工程において、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記出湯室の前記給排気部による排気によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させる請求項3記載の出湯方法。
  7. 前記出湯室の容積が、前記溶湯保持室の容積より小さい、請求項1、請求項3記載の出湯方法。
  8. 前記移動工程から前記出湯工程への移行は、前記溶湯保持室内の前記金属溶湯の湯面のレベルの低下を指標とする請求項1または請求項3記載の出湯方法。
  9. 金属溶湯を出湯する出湯室と、
    前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
    前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
    前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
    前記出湯室の外部から内部に気体を供給可能な気体供給部と、
    制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    (11)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記溶湯保持室の外部から内部に気体を供給可能な加圧部を有し、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
    (12)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記気体供給部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯する、
    制御を行う構成である、
    ことを特徴とする出湯設備。
  10. 前記制御部は、
    (13)前記出湯後、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記加圧部から供給される気体の加圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
    (14)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記気体供給部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所へ出湯し、
    (15)前記(13)及び(14)は1回実施する又は複数回繰り返す、
    請求項9記載の出湯設備。
  11. 金属溶湯を出湯する出湯室と、
    前記出湯室に連通し、前記金属溶湯を保持する溶湯保持室と、
    前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の前記溶湯保持室から前記出湯室への移動の許容又は遮断をする調節部と、
    前記出湯室に設けられ、前記出湯室内における前記金属溶湯の外部への出湯に用いられる出湯路と、
    前記出湯室の外部から内部に気体を加圧供給及び排気減圧可能な給排気部と、
    制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、
    (16)前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記給排気部による排気によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
    (17)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記給排気部から供給される気体の加圧供給によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所への出湯する、
    制御を行う構成である、
    ことを特徴とする出湯設備。
  12. 前記制御部は、
    (18)前記出湯後、前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記溶湯保持室と前記出湯室との間における前記金属溶湯の湯面のレベル差による自然流下によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させること及び前記調節部による前記金属溶湯の移動の許容をした状態で、前記給排気部から供給される気体の排気減圧によって前記溶湯保持室内の前記金属溶湯を前記出湯室内へ移動させることの少なくとも一方を行い、
    (19)前記調節部による前記金属溶湯の移動を遮断した状態で、前記給排気部から供給される気体の加圧によって前記出湯室内の前記金属溶湯を、前記出湯路の内部を通って目的個所への出湯し、
    (20)前記(18)及び(19)は1回実施する又は複数回繰り返す、
    請求項11記載の出湯設備。
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