(57)【要約】【課題】アルミの鋳造成型において、鋳造品質の向上を目的に、溶湯中の酸化物等の介在物をフィルタを用いて除去するに際し、金型への注湯後、金型湯口にフィルタを残留させることが不可能な工程上の制約があり、かつ溶湯のフィルタ通過による温度低下を抑制のためにフィルタを予熱する必要がある。【解決手段】収容したアルミ塊を溶解炉で加熱、溶解するとともに、溶解したアルミ溶湯を貯える本体１と、蓋２とが設けられた黒鉛るつぼ１０であって蓋２に設けられたフランジ２ａの外周部にアルミ溶湯注湯用の開口部４が設けられ、この開口部４にフィルタ３が設けられてこのフィルタ３によって酸化物等の介在物を除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容したアルミ塊を溶解炉で加熱、溶解するとともに、溶解したアルミ溶湯を貯える本体と、この本体の蓋とが設けられた黒鉛るつぼであって、前記蓋に設けられているフランジに前記アルミ溶湯注湯用の開口部が設けられているとともに、この開口部にフィルタが設けられていることを特徴とする黒鉛るつぼ。
【請求項２】
前記本体にはフランジが設けられており、前記フィルタの断面形状がＨ型であるとともに、該フィルタは基幹部が前記本体のフランジと、前記蓋の開口部に設けられた係止部の間に係止するように装着されていることを特徴とする請求項１に記載の黒鉛るつぼ。
【請求項３】
前記フィルタの断面形状が矩形状であるとともに、該矩形状フィルタを前記本体フランジに設けられた突起と、前記蓋の開口部に設けられた係止部で保持することを特徴とする請求項２に記載の黒鉛るつぼ。
【請求項４】
前記フィルタが多孔質セラミックであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の黒鉛るつぼ。
【請求項５】
前記フィルタがセラミックコーティングされたステンレス金網としたことを特徴とする請求項１に記載の黒鉛るつぼ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルミ溶湯鍛造成型作業時に、溶解されたアルミ溶湯を金型に注湯する黒鉛るつぼに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
溶湯鍛造成型作業の金型への鋳造工程において、アルミ塊中に潜在的に含まれる酸化物や溶湯搬送中に大気との接触により発生する酸化皮膜等の介在物がアルミ溶湯中に存在する。これら介在物を鋳造成形前に除去することが成型品の品質確保上必要であり、従来より注湯装置にフィルタを設けることが実施されている。また、このフィルタも注湯完了後に除去する必要もある。その例として、溶湯を収容するラドルを鋳型位置に移動させる移動装置と、ラドルに昇降運動を与える昇降部材および傾動運動を与える傾動部材と、前記昇降部材または傾動部材に設けられてラドルの傾動運動と連動して鋳型の湯口部に挿入されたフィルタを除去するフィルタ除去部材を備えた注湯装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
また、他の例として、セラミックファイバ成形体ラドル本体の上面にラドル本体の開口部形状に略即応し、かつ下向きに多数の堰を突設した蓋を装着したスラグ流出防止蓋を有するラドルが開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平０４−００３７２３号公報
【特許文献２】実公昭５９−０２２９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に示された技術は、注湯後にフィルタを除去する為のフィルタ除去部材としてのリンク機構が必要であり、コスト高の要因となる。また溶湯が溶湯温度より低温のフィルタを通過する際に溶湯の温度が低下し、鋳造品質に悪影響を与えるという問題点もある。
また上記特許文献２に示された技術も、親炉で溶融した溶湯をラドル本体に受け取り後に、スラグ流出防止蓋が下降する構成であるので、金型に注入成型する際、溶湯が溶湯温度より低温のスラグ流出防止蓋を通過することによる溶湯の温度が低下し、鋳造品質に悪影響を与えるという問題点がある。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、金型への鋳造工程において溶融されたアルミ溶湯の温度低下要因をなくし、かつ酸化物等を除去可能なフィルタ付の黒鉛るつぼを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る黒鉛るつぼは、収容したアルミ塊を溶解炉で加熱、溶解するとともに、溶解したアルミ溶湯を貯える本体と、この本体の蓋とが設けられ、前記蓋に設けられているフランジにアルミ溶湯注湯用の開口部が設けられているとともに、開口部にフィルタが設けられているものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記のような構成を採用しているので、溶解炉にて黒鉛るつぼとフィルタがアルミと共に加熱されることになり、金型への鋳造以前に、溶解炉からラドルに移しかえる作業等のアルミ溶湯の温度を低下させる要因が無くなるとともに、アルミ溶湯がフィルタ通過時に溶湯の温度低下を防ぐことができる。また、金型への注湯直前に酸化皮膜や溶湯中の介在物をフィルタでろ過することが可能であり、さらに黒鉛るつぼにフィルタが設けられているので、金型成形直前にフィルタの撤去作業を行う必要がないという秀れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による黒鉛るつぼの断面、上面および側面を示す図である。
【図２】実施の形態１による金型への注湯時の状態を示す図である。
【図３】実施の形態２による黒鉛るつぼの断面を示す図である。
【図４】実施の形態３による黒鉛るつぼの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は、黒鉛るつぼ１０の断面を示す図、図１（ｂ）は、上方から見たＡ矢視図、図１（ｃ）は、開口部４を正面から見たＢ矢視図である。黒鉛るつぼ１０は有底円筒状で上部にフランジ１ａが設けられた本体１と、この本体１のフランジ１ａ上にフランジ２ａを有した断面略コの字状蓋２とによって構成されている。そして前記本体１のフランジ１ａに接する蓋２のフランジ２ａの円周方向の１箇所にアルミ溶湯の注湯用開口部４が設けられ、この開口部４に前記本体１のフランジ１ａと前記蓋２のフランジ２ａとによって固着されたフィルタ３が設けられている。フランジ１ａには段付部１ｂが設けられており、この段付部１ｂが蓋２に設けられた段付係合部２ｂと係合して蓋２が本体１に対して横滑りすることを防止している。蓋２の開口部４の蓋２の裏面２ｆに設けられた溝２ｃと、開口部４を形成する開口上枠２ｄとによって、前記フィルタ３を係止する係止部２ｅを構成している。これは蓋２を本体１に装着する際、蓋２側にフィルタ３を係止させた状態を採用することにより、フィルタ３の破損等を防止すると共に、蓋２の本体１への装着作業性を向上させるためである。
【００１０】
フィルタ３は多孔質セラミックであり、図１に示すように断面形状が略Ｈ型状であり、このＨ型状は基幹部３ｃにつながる外側壁３ａ、内側壁３ｂによって構成されている。このフィルタ３は、図１に示すように、外側壁３ａが黒鉛るつぼ１０の外部に、内側壁３ｂがるつぼ１０の内部にくるように装着される。なお、前述したようにフィルタ３は蓋２の係止部２ｅで係止されるとともに、本体１のフランジ１ａに前記基幹部３ｃの下面が係合される。フィルタ３の内側壁３ｂの下側部は、本体１のフランジ１ａに設けられた傾斜部１ｃに接するような傾斜部３ｄが設けられており、このことによりフィルタ３が本体１に装着しやすくなるとともに、アルミ塊の溶解加熱時および溶湯搬送時等において、上記係止部２ｅとともにフィルタ３が黒鉛るつぼ１０から脱落するのを防止している。フィルタ３は蓋２から取り外し可能な消耗部品である。溶解作業では本体１内にアルミ塊を挿入後、蓋２にフィルタ３を装着して本体１にセット後、図示省略した溶解炉に挿入される。本溶湯鍛造においては、鋳造時の１サイクル毎に所定の重量のアルミを黒鉛るつぼ１０にて高周波溶解装置で溶解し、成形プレス機の下型に注湯後上型をおろしプレス機で充填、加圧成形を行うものである。
【００１１】
図２にこの実施の形態１の黒鉛るつぼ１０による金型への注湯時の状態を示す。図２から判るように、黒鉛るつぼ１０の開口部４に設けられた多孔質フィルタ３を介して溶湯中の酸化物のみならず、黒鉛るつぼ１０の剥離片やアルミ塊に含まれていた介在物もろ過される。
この実施の形態１による多孔質セラミックは、１インチあたり２０個の孔（２０ｐｐｉ）が設けられたセラミック板を加工してフィルタ３としたものである。
このようなフィルタ３はアルミ溶湯中の数ミクロン単位の介在物を除去可能であり、アルミ製品の表面、内面、加工部分の品質向上に寄与し、製品の歩留まりが向上する効果がある。また、黒鉛るつぼ１０でアルミ塊を溶解するので、親炉からラドルに移し換える作業がなくなり、その作業に伴う溶湯の温度低下が防止でき、またフィルタが溶湯と同時に加熱され同一の温度であるので、注湯時のフィルタによる溶湯温度低下もない。
なお、図１に示したフィルタ３は傾斜部３ｄを設けた例を示したが、黒鉛るつぼ１０の寸法、容量によっては必ずしも本体１に傾斜部１ｃやフィルタ３に傾斜部３ｄを設ける必要はなく、単純な断面Ｈ型状であってもよい。
【００１２】
実施の形態２．
この実施の形態２は、図３に示すように、前記実施の形態１の多孔質セラミック性のフィルタ３に代替してセラミックコーティングされた金網５を用いたものである。この金網５は、前述した蓋２の係止部２ｅおよび本体１のフランジ１ａ、傾斜部１ｃに係止されるように設けられている。このような金網５を用いると、開口部４の形状に関係することなく、フィルタを自由度高く構成することができる。
なお、この金網５の材質はＳＵＳ３０４とし、φ０．８×１４メッシュを採用している。セラミックコーティングを施す理由は、黒鉛るつぼ１０に設置されて溶解炉中で９００℃以上の高温に３０分程度さらされ、その後アルミ溶湯を通過させるので、金網の溶損や金網との反応等を防止するためである。
【００１３】
実施の形態３．
次に実施の形態３を図４に基づいて説明する。この実施の形態３では、前述した蓋２に設けられる開口部４に対応した部位であって前記本体１のフランジ１ａに突起１ｄを設けている。そして、実施の形態１のフィルタ３に代替して図４から判るように断面矩形状の多孔質セラミック性のフィルタ３１を設けたものである。このフィルタ３１は蓋２の係止部２ｅと上記突起１ｄとによって保持される。このような形状のフィルタ３１を採用することによりフィルタ製造コストが低減される。
【符号の説明】
【００１４】
１  本体、１ａ  フランジ、２  蓋、２ａ  フランジ、２ｅ  係止部、
３，３１  フィルタ、４  開口部、５  金網、１０  黒鉛るつぼ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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