(57)【要約】【課題】金属溶湯の脱ガス処理や脱滓処理を行って、金属溶湯の清浄度を高め水素ガス量を低く保つとともに、生成された滓をラドル等で汲み上げる可能性の低い溶湯清浄化装置を提供することを課題とする。【解決手段】金属溶湯Ｙを保持する汲出し室４（保持室）に用いられる溶湯清浄化装置１であって、金属溶湯Ｙを内部に流入させる開口部（入口孔）１３と外部に流出させる出口孔１５とを備え汲出し室４に配置される筒状の処理筒部１０と、処理筒部１０内の金属溶湯Ｙに対して脱ガス処理及び脱滓処理の少なくともいずれか一方を行う精製装置２０と、を有し、処理筒部１０の上端は、汲出し室４内の金属溶湯Ｙの湯面よりも突出していることを特徴とする。【選択図】図２
2010070794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続処理炉の金属溶湯を保持する保持室に用いられる溶湯清浄化装置であって、
前記金属溶湯を内部に流入させる入口孔と外部に流出させる出口孔とを備え前記保持室に配置される筒状の処理筒部と、
前記処理筒部内の前記金属溶湯に対して脱ガス処理及び脱滓処理の少なくともいずれか一方を行う精製装置と、を有し、
前記処理筒部の上端は、前記保持室内の金属溶湯の湯面よりも突出していることを特徴とする溶湯清浄化装置。
【請求項２】
前記保持室は、前記金属溶湯を外部へ汲み出す汲出し室であることを特徴とする請求項１に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項３】
金属溶湯を加熱保持する保持炉に用いられる溶湯清浄化装置であって、
前記金属溶湯を内部に流入させる入口孔と外部に流出させる出口孔とを備え前記保持炉に配置される筒状の処理筒部と、
前記処理筒部内の前記金属溶湯に対して脱ガス処理及び脱滓処理の少なくともいずれか一方を行う精製装置と、を有し、
前記処理筒部の上端は、前記保持炉内の金属溶湯の湯面よりも突出していることを特徴とする溶湯清浄化装置。
【請求項４】
前記保持炉は、坩堝炉であることを特徴とする請求項３に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項５】
前記入口孔は、前記出口孔よりも下方に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項６】
前記処理筒部の下端に複数の開口部を備え、前記開口部が前記入口孔であることを特徴とする請求項５に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項７】
前記処理筒部は、底部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項８】
前記出口孔にフィルターが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項９】
前記精製装置は、
前記金属溶湯中で回転する回転ローターと、
前記回転ローターを駆動させる駆動部と、
前記駆動部を支える支持部と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項１０】
前記回転ローターは、
前記金属溶湯を攪拌する攪拌部と、
前記駆動部の回転を前記攪拌部に伝えるシャフトと、
前記攪拌部の下部に形成され不活性ガスを放出する放出孔と、を有することを特徴とする請求項９に記載の溶湯清浄化装置。
【請求項１１】
前記精製装置は、前記シャフトを昇降させる昇降手段を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の溶湯清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属溶湯内の非金属介在物や水素ガスを除去する溶湯清浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムのインゴット等を溶解させて製造された金属溶湯は、非金属介在物や水素ガス等を不可避的に含んでしまうという問題がある。このような非金属介在物及び水素ガスが金属溶湯に含まれていると、成形された製品の欠陥の原因となるため好ましくない。したがって、金属溶湯から非金属介在物の分離除去を促進し、水素ガス量を低減するための精製装置、いわゆる脱ガス装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に係る精製装置は、金属溶湯中で回転する回転ローターと、この回転ローターを駆動させる駆動部とを主に備えている。回転ローターの下部には円板状の回転体が備わっており、この回転体の底面に形成された貫通孔から不活性ガスが吹き出るように形成されている。かかる構成により、気泡化した不活性ガスを金属溶湯中に分散させて金属溶湯を攪拌することで、溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯の界面に付着させて、滓を湯面に浮上させることができる。これにより、非金属介在物及び水素ガスと金属溶湯とを分離除去することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３３４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載された精製装置を、例えば連続溶解炉の溶解炉に設けて金属溶湯を製造することが考えられる。かかる構成によれば、溶解炉中の金属溶湯を不活性ガスによって処理し、金属溶湯中に溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯の界面に付着させて、滓として浮上分離することができる。また、金属溶湯の水素ガス量を低減し、非金属介在物を金属溶湯から分離して清浄度を高めることができる。
【０００６】
一方、連続溶解炉の溶解炉に並設された汲出し室（保持室）においては、金属溶湯をラドル等で頻繁に汲み出すため、湯面には必然的に酸化皮膜等が生成して清浄度が低下する。さらに、汲出し室の容量、構造や大気の湿度にもよるが、処理後の金属溶湯の汲出し室における滞留時間が比較的長い場合には、大気中の水蒸気が金属溶湯の表面と反応して、酸化皮膜が生成するとともに、反応生成物である水素が金属溶湯中に溶存するため、水素ガス量が増加するという問題もあった。
【０００７】
そこで、汲出し室内の金属溶湯の清浄度を高めるため、前記精製装置を汲出し室内に設置して、脱ガス、脱滓処理することも考えられる。しかし、処理に伴って非金属介在物等が浮上し、これらの滓がラドル等によって金属溶湯と一緒に汲み出されてしまい、皮膜巻き込みやハードスポットの原因となる場合もあり、鋳物品質を低下させるという問題があった。また、汲出し室は一般的に、スペースが限られており、通常の精製装置を導入することが困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、汲出し室又は坩堝炉でのラドルの操作を阻害しない小型の溶湯清浄化装置であって、金属溶湯の脱ガス処理や脱滓処理を行って、金属溶湯の清浄度を高め水素ガス量を低く保つとともに、生成された滓をラドル等で汲み上げる可能性の低い溶湯清浄化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】
【０００９】
このような課題を解決するために本発明は、連続処理炉の金属溶湯を保持する保持室に用いられる溶湯清浄化装置であって、前記金属溶湯を内部に流入させる入口孔と外部に流出させる出口孔とを備え前記保持室に配置される筒状の処理筒部と、前記処理筒部内の前記金属溶湯に対して脱ガス処理及び脱滓処理の少なくともいずれか一方を行う精製装置と、を有し、前記処理筒部の上端は、前記保持室内の金属溶湯の湯面よりも突出していることを特徴とする。また、前記保持室は、前記金属溶湯を外部へ汲み出す汲出し室であることが好ましい。
【００１０】
かかる構成によれば、精製装置によって分離された非金属介在物は、金属溶湯の湯面に浮上して滓となるが、処理筒部の上端が湯面よりも突出しているため処理筒部内にとどまる。これにより保持室において、処理筒部の外部に滓が流出するのを阻止できるため、保持室からラドル等で金属溶湯を汲み出す際に滓が混入することを防止することができる。なお、本明細書において脱滓処理とは、特に断りのない限り、フラックスを使用しない場合の脱ガス処理も含めた広義の脱滓処理を意味する。
【００１１】
また本発明は、金属溶湯を加熱保持する保持炉に用いられる溶湯清浄化装置であって、前記金属溶湯を内部に流入させる入口孔と外部に流出させる出口孔とを備え前記保持炉に配置される筒状の処理筒部と、前記処理筒部内の前記金属溶湯に対して脱ガス処理及び脱滓処理の少なくともいずれか一方を行う精製装置と、を有し、前記処理筒部の上端は、前記保持炉内の金属溶湯の湯面よりも突出していることを特徴とする。また、前記保持炉は、坩堝炉であることが好ましい。
【００１２】
かかる構成によれば、精製装置によって分離された非金属介在物は、金属溶湯の湯面に浮上して滓となるが、処理筒部の上端が湯面よりも突出しているため処理筒部内にとどまる。これにより金属溶湯を加熱保持する保持炉において、処理筒部の外部に滓が流出するのを阻止できるため、保持炉からラドル等で金属溶湯を汲み出す際に滓が混入することを防止することができる。
【００１３】
また、前記入口孔は、前記出口孔よりも下方に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、処理筒部内における金属溶湯の移動距離が大きくなるため、脱ガス、脱滓効率を高めることができる。
【００１４】
また、前記処理筒部の下端に複数の開口部を備え、前記開口部が前記入口孔であることが好ましい。このように、開口部が入口孔を兼ねる場合、処理筒部における金属溶湯の上昇旋回流によって、保持室又は保持炉の汲出し領域の金属溶湯を開口部（入口孔）から再度流入させ、出口孔を通して保持室又は保持炉の汲み出し領域へ戻して循環させることが可能となる。これにより、汲出し領域における金属溶湯の温度低下を防止することが可能となり、金属溶湯の処理筒内での実質的な滞留時間を長くすることで、汲出し領域における金属溶湯の水素ガス量を低減でき、鋳物の内部品質を向上させることができる。
【００１５】
また、前記処理筒部は、底部を有することが好ましい。かかる構成によれば、保持室又は保持炉の底面に金属溶湯及び滓が凝固し、堆積するのを防止することができる。
【００１６】
また、前記出口孔にフィルターが形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、処理筒部の外部に非金属介在物が流出するのをより防ぐことができる。
【００１７】
また、前記精製装置は、前記金属溶湯中で回転する回転ローターと、前記回転ローターを駆動させる駆動部と、前記駆動部を支える支持部と、を有することが好ましい。また、前記回転ローターは、前記金属溶湯を攪拌する攪拌部と、前記駆動部の回転を前記攪拌部に伝えるシャフトと、前記攪拌部の下部に形成され不活性ガスを放出する放出孔と、を有することが好ましい。かかる構成によれば、処理筒部内の金属溶湯に含まれる非金属介在物を確実に分離するとともに、水素ガス量を低減することができる。
【００１８】
また、前記精製装置は、前記シャフトを昇降させる昇降手段を備えていることが好ましい。かかる構成によれば、シャフトに取り付けられた攪拌部が金属溶湯内を昇降するため、不活性ガスの分散性を高めることができる。これにより、処理筒部内の金属溶湯に含まれる非金属介在物を確実に分離するとともに、水素ガス量を低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る溶湯清浄化装置によれば、金属溶湯を保持室又は保持炉からラドル等で汲み出す際に、滓が混入する可能性を低減することができ、鋳物の内部品質及び表面品質を向上させることができる。
また、処理筒部が下端に複数の開口部を備え、開口部が入口孔を兼ねる場合、処理筒部における金属溶湯の上昇旋回流によって、保持室の汲出し領域の金属溶湯を開口部（入口孔）から再度流入させ、出口孔を通して保持室の汲み出し領域へ戻して循環させることが可能となる。これにより、汲出し領域における金属溶湯の温度低下を防止することが可能となり、金属溶湯の処理筒内での実質的な滞留時間を長くすることで、汲出し領域における金属溶湯の水素ガス量を低減でき、鋳物の内部品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第一実施形態］
本発明の最良の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、第一実施形態に係る溶湯清浄化装置及び連続処理炉を示した斜視図である。図２は、図１のＩ−Ｉ線断面図である。図１及び図２に示すように、第一実施形態においては、溶湯清浄化装置１を連続処理炉２に用いる場合を例にして説明する。
【００２１】
連続処理炉２は、図１及び図２に示すように、例えばアルミニウムのインゴットＥを溶解させる溶解炉３と、溶解炉３で溶解された金属溶湯Ｙを保持する汲出し室４とを有する。溶解炉３は、図示しないバーナーを備えており、７２０℃〜９００℃程度で加熱してアルミニウムのインゴットＥを溶解させて金属溶湯Ｙを生成する。
【００２２】
汲出し室４は、炉壁５を隔てて溶解炉３に並設されており、後記する溶湯清浄化装置１を備えるとともに、清浄された金属溶湯Ｙを保持する。汲出し室４は、特許請求の範囲の「保持室」に相当する。図２に示すように、溶解炉３の炉壁５の下部には出湯口６が穿設されており、溶解炉３側から汲出し室４側に金属溶湯Ｙが流入するように形成されている。汲出し室４においては、金属溶湯Ｙが固まらないように、６８０℃〜７９０℃程度で保持することが一般的である。ヒーターなどの加熱手段を汲出し室４に設置して、金属溶湯Ｙの保持温度を安定化させることが好ましい。
【００２３】
ここで、汲出し室４のうち、処理筒部１０の外部の領域を汲出し領域４ａとする。汲出し領域４ａで保持された金属溶湯Ｙは、図示しないラドル等によって外部に汲み出され、金型等に鋳込まれる。また、汲出し室４を構成する３つの壁を壁部７，７，７とする。
【００２４】
溶湯清浄化装置１は、図１及び図２に示すように、汲出し室４内に配置されており、溶解炉３で溶製された金属溶湯Ｙに対して脱ガス処理及び脱滓処理を行って、金属溶湯Ｙに含まれる非金属介在物を分離除去するとともに水素ガス量を低減させ、処理後の金属溶湯Ｙを汲出し領域４ａに流入させる。
【００２５】
溶湯清浄化装置１は、円筒状を呈する処理筒部１０と、処理筒部１０に設置された精製装置２０とを有する。処理筒部１０は、平面視円形を呈する筒状部材であって、平面視円形の筒部１１と、筒部１１の下端に形成された脚部１２，１２・・・と、隣り合う脚部１２の間に切り欠かれた開口部（入口孔）１３，１３・・・と、筒部１１の上部に穿設された出口孔１５と、出口孔１５の外側に形成されたフィルター１７とを有する。なお、筒部１１及び脚部１２は、本実施形態ではセラミックで形成されているが、材料を制限するものではない。
【００２６】
筒部１１は、平面視円形の中空部を有するように形成されており、炉壁５及び壁部７から所定の間隔で離間して配置されている。筒部１１の大きさは特に制限するものではないが、本実施形態では汲出し室４の容量の四分の一程度に形成されている。
【００２７】
筒部１１の下端には、所定の間隔をあけて形成された脚部１２，１２・・・が形成されている。脚部１２は、筒部１１を安定して配置できるように形成されている。また、隣り合う脚部１２，１２の間には、複数の開口部１３が形成されている。開口部１３（入口孔）は、筒部１１の外部（汲出し領域４ａ）の金属溶湯Ｙを筒部１１の内部に流入させるための孔である。
【００２８】
一方、筒部１１の側面の上部には、出口孔１５が穿設されている。出口孔１５は、処理筒部１０内の金属溶湯Ｙを筒部１１の外部（汲出し領域４ａ）へ流出させるための孔である。このように、筒部１１に、開口部１３及び出口孔１５を設けることで、開口部１３から筒部１１の内部に金属溶湯Ｙを取り込み、出口孔１５から筒部１１の外部（汲出し領域４ａ）へ流出させることができる。これにより、筒部１１の内外の金属溶湯Ｙを循環させることができる。開口部１３及び出口孔１５の形状及び大きさ等は、特に制限されるものではなく、連続処理炉２の大きさや精製装置２０の処理能力に応じて適宜設定すればよい。
【００２９】
また、筒部１１の上端は、壁部７の上端と同一平面上に位置するように形成されている。即ち、筒部１１の上端は、図２に示すように、金属溶湯Ｙの湯面よりも上方に突出するように形成されている。
【００３０】
フィルター１７は、筒部１１の側面に穿設された出口孔１５の外側に形成されている。フィルター１７は、金属溶湯Ｙ内の非金属介在物、特に比較的サイズの大きい酸化皮膜が汲出し領域４ａに流出しないようにするためのろ過装置である。フィルター１７の材料は、捕捉される非金属介在物、特に比較的サイズの大きい酸化皮膜を保持しつつ金属溶湯Ｙを通過させるものであれば特に制限するものではないが、本実施形態では例えばガラスクロスを採用している。フィルター１７は、環状の取付部１６を介して取り付けられている。
【００３１】
なお、処理筒部１０の形状は、あくまで例示であって他の形状であってもよい。例えば、処理筒部１０は、平面視角形状に形成してもよい。また、本実施形態では処理筒部１０と溶解炉３の炉壁５及び汲出し室４の壁部７とを離間させているが、これらを密着させて配置してもよい。
【００３２】
精製装置２０は、図１及び図２に示すように、処理筒部１０の上部に設置されており、処理筒部１０内の金属溶湯Ｙに対して脱ガス処理及び脱滓処理を行い金属溶湯Ｙに内在する非金属介在物を分離除去するとともに水素ガス量を低減させる。本実施形態に係る精製装置２０は、金属溶湯Ｙ内で回転する回転ローター２１と、回転ローター２１を駆動させる駆動部２２と、駆動部２２を支持する支持部２３と、不活性ガスを供給するガス供給部２５とを主に有する。精製装置２０は、回転ローター２１を介して不活性ガスを金属溶湯Ｙ内に供給し、溶湯中に溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯Ｙの界面に付着させて、滓として浮上分離することができる。
【００３３】
回転ローター２１は、金属溶湯Ｙ内に埋没されるシャフト３１と、シャフト３１の下端に形成された攪拌部３２と、攪拌部３２の底面に形成され不活性ガスを放出する放出口（図示省略）とを有する。本実施形態では、シャフト３１及び攪拌部３２は一体成形されており、黒鉛又はセラミック製である。
【００３４】
シャフト３１は、駆動部２２の駆動によって円周方向に回転する。シャフト３１の内部には、中空部が形成されており、不活性ガスが攪拌部３２側に流入するように形成されている。シャフト３１の回転数は、特に制限されるものではないが、本実施形態では３００ｒｐｍに設定している。
【００３５】
攪拌部３２は、略円柱形状を呈しシャフト３１の先端に形成されており、下端には所定の間隔をあけて切り欠いて形成された複数の旋回歯３２ａを備えている。攪拌部３２の底面（下部）の中央には不活性ガスを放出する放出口（図示省略）が形成されている。攪拌部３２は、下端に旋回歯３２ａが形成されているため、放出口から放出された不活性ガスを細分化することができるとともに、金属溶湯Ｙを好適に攪拌することができる。これにより、金属溶湯Ｙの脱ガス、脱滓処理効率を高めることができる。
【００３６】
なお、攪拌部３２は、金属溶湯Ｙを攪拌できるものであればよく、形状を制限されるものではない。また、攪拌部３２に螺旋翼を設けるなどして攪拌効率を上げてもよい。また、放出口の形状、大きさ及び個数等は処理筒部１０の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。
【００３７】
駆動部２２は、回転ローター２１を回転させる動力源である。駆動部２２は、ジョイント２８及び軸受２９を介してシャフト３１に連結されている。駆動部２２は、シャフト３１を回転させるモータＭ１と、モータＭ１の回転方向及び回転数等を制御するインバータなどの制御部２２ａとを有している。駆動部２２は、筒部１１の上部に跨って形成された支持部２３に固定されている。
【００３８】
ガス供給部２５は、アルゴン、窒素等の不活性ガスを供給するガス供給管であって、不活性ガスが所定の量で回転ローター２１側に流入するように設定されている。ガス供給部２５は、本実施形態では１〜１０Ｌ／分で供給されるように設定されている。なお、不活性ガスとして、露点が例えば−６０℃以下に管理されているＡｒガスを使用することが望ましい。不活性ガスに水蒸気が含まれていると、不活性ガスが気泡となって金属溶湯Ｙ中に放出された後、金属溶湯Ｙと気泡中の水蒸気との反応によって気泡の内面に酸化皮膜が生成するとともに反応生成物である水素が金属溶湯Ｙ中に溶解する反応も起こるため、脱ガス効率が低下するおそれがある。
【００３９】
なお、本実施形態では、精製装置２０を不活性ガスのみを回転ローター２１から放出するように形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、フラックス供給装置を並設して、不活性ガス及びフラックスを金属溶湯Ｙ中に拡散させるように構成してもよい。
【００４０】
次に、本実施形態に係る溶湯清浄化装置１の作用及び効果について説明する。
図２に示すように、溶解炉３で溶解された金属溶湯Ｙは、汲出し室４内に流入するとともに、開口部１３を介して処理筒部１０内に流入する。処理筒部１０内に流入した金属溶湯Ｙは、処理筒部１０の上部に形成された出口孔１５に導かれる。
この際、攪拌部３２に形成された放出口（図示省略）から不活性ガスが金属溶湯Ｙ内に放出、分散されるため、金属溶湯Ｙ中に溶存する水素を不活性ガスの気泡中に拡散させつつ、非金属介在物を不活性ガスと金属溶湯Ｙの界面に付着させて、滓として浮上分離させることができる。
【００４１】
ここで、図２に示すように、湯面に浮き上がる滓とは、金属溶湯Ｙ内に内在していた酸化皮膜、非金属介在物等をいう。即ち、不活性ガスの細かい気泡と溶湯界面にも金属溶湯Ｙに内在していた酸化皮膜、非金属介在物等が付着し、気泡とともに浮上分離される。さらに、金属溶湯Ｙ内の水素などの溶存ガスは、溶湯中よりも化学ポテンシャルの低い気泡中の不活性ガスに拡散することで、気泡中に取り込まれ、溶湯表面に浮上してバブルとして弾け大気中に放出される。
【００４２】
金属溶湯Ｙの湯面に浮上した滓は、湯面に滞留するものの、筒状の筒部１１の先端が湯面よりも上方に突出しているため筒部１１の外部に流出することがない。また、仮に、出口孔１５から滓が流出したとしても、非金属介在物、特に比較的サイズの大きい酸化皮膜などはフィルター１７に捕捉され、汲出し室４の汲出し領域４ａへの滓の流出をある程度防止することができる。
【００４３】
また、本実施形態では、開口部１３を筒部１１の下端に、出口孔１５を筒部１１の上部にそれぞれ設けているため、処理筒部１０内での金属溶湯Ｙの移動距離が長く、脱ガス、脱滓効率を高めることができる。また、筒部１１が下端に複数の開口部１３を備え、開口部１３が入口孔を兼ねる場合、筒部１１における金属溶湯Ｙの上昇旋回流によって、汲出し室４の汲出し領域４ａ側の金属溶湯Ｙを開口部１３から再度流入させ、開口部１３を通して汲出し室４の汲出し領域４ａへ戻して循環させることが可能となる。これにより、汲出し領域４ａにおける金属溶湯Ｙの温度低下を防止することが可能となり、金属溶湯Ｙの処理筒部１０内での実質的な滞留時間を長くすることで、汲出し領域４ａにおける金属溶湯Ｙの水素ガス量を低減でき、鋳物の内部品質を向上させることができる。また、汲出し室４内の金属溶湯Ｙの流動性を高めることができるため、汲出し室４の底面に金属溶湯Ｙが凝固、堆積するのを防止することができる。
【００４４】
また、溶湯清浄化装置１は、汲出し室４に配置するだけであるため、溶湯清浄化装置１のみを汲出し室４から容易に出し入れすることができる。これにより、溶湯清浄化装置１のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００４５】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。図３は、第二実施形態に係る溶湯清浄化装置及び連続処理炉を示した断面図である。第二実施形態に係る溶湯清浄化装置５１は、図３に示すように、処理筒部１０に底部１９が形成されている点及び回転ローター２１を昇降させる昇降手段５０を備えている点で第一実施形態と相違する。なお、第一実施形態と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４６】
第二実施形態に係る溶湯清浄化装置５１は、処理筒部１０と、精製装置２０とを主に有する。処理筒部１０は、平面視円形を呈する筒部１１と、筒部１１の下端をふさぐ底部１９と、筒部１１の下部に穿設された入口孔１４と、筒部１１の上部に穿設された出口孔１５と、出口孔１５の外側に形成されたフィルター１７とを有する。
【００４７】
第二実施形態に係る処理筒部１０は、底部１９を備えた有底筒状タイプである。入口孔１４は、筒部１１の下部に穿設されており、金属溶湯Ｙを筒部１１の内部に流入させる。また、出口孔１５は、筒部１１の上部であって、入口孔１４の対向する側面に穿設されている。
【００４８】
精製装置２０は、回転ローター２１を昇降させる昇降手段５０を有する。昇降手段５０は、本実施形態では上下に駆動するシリンダからなり、ホルダ５０ａを介して駆動部２２を保持している。
なお、昇降手段５０を支持部２３に設けて、支持部２３が昇降するように形成してもよい。また、昇降手段５０は、シリンダに限定されるものではなく、他の形態であっても構わない。
【００４９】
次に、本実施形態に係る溶湯清浄化装置５１の作用及び効果について説明する。
図３に示すように、溶湯清浄化装置５１によっても第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、処理筒部１０には底部１９が形成されているため、仮に比重の大きい非金属介在物が沈降したとしても処理筒部１０内に止まり、汲出し室４の底面に堆積することがない。これにより、汲出し室４のメンテナンスを軽減することができる。また、入口孔１４を底部１９よりも上方に形成することにより、入口孔１４から金属溶湯Ｙが流入する際に、底部１９に沈降した非金属介在物を舞い上げることがないため、非金属介在物を沈降させておくことができる。
【００５０】
また、本実施形態では、昇降手段５０を設けることにより、金属溶湯Ｙ内で回転ローター２１が昇降するため、不活性ガスを金属溶湯Ｙ内に効率よく分散させることができる。これにより、金属溶湯Ｙ内の酸化皮膜、非金属介在物などをより効率よく除去し、水素ガス量を効果的に低減することができる。
【００５１】
［第三実施形態］
図４は、第三実施形態に係る溶湯清浄化装置及び坩堝炉を示した断面図である。第一及び第二実施形態では、溶湯清浄化装置を連続処理炉２に設ける場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第三実施形態のように坩堝炉８２に設けてもよい。
【００５２】
即ち、第三実施形態のように、坩堝炉８２において、インゴットの溶解を行うとともに、溶解された金属溶湯Ｙを保持する保持炉８４に溶湯清浄化装置１を設けてもよい。このように、本発明に係る溶湯清浄化装置を設置する対象は、連続処理炉２の汲出し室４に限定されるものではなく、ラドル等で金属溶湯Ｙを汲み出す際に金属溶湯Ｙを加熱保持している保持炉８２であってもよい。
【００５３】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜変形が可能である。例えば、本実施形態における精製装置は、脱ガス処理及び脱滓処理の両方を行うものを用いたが、少なくともいずれか一方を行う装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第一実施形態に係る溶湯清浄化装置及び連続処理炉を示した斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】第二実施形態に係る溶湯清浄化装置及び連続処理炉を示した断面図である。
【図４】第三実施形態に係る溶湯清浄化装置及び坩堝炉を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      溶湯清浄化装置
２      連続処理炉
３      溶解炉
４      汲出し室（保持室）
４ａ    汲出し領域
６      出湯口
１０    処理筒部
１３    開口部（入口孔）
１５    出口孔
１７    フィルター
１９    底部
２０    精製装置
２１    回転ローター
２２    駆動部
２３    支持部
２５    ガス供給部
３１    シャフト
３２    攪拌部
Ｙ      金属溶湯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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