(57)【要約】【課題】従来の不活性ガス供給手段は、溶湯への不活性ガスの供給が不十分になりがちで、且つ溶湯が目詰まりする可能性があった。【解決手段】図（ｂ）の実施例では、ノズル先端面３６を溶湯通路３４の底面３５に対して、溶湯吐出口３２に向って上り勾配となるように設置した。矢印▲５▼のごとく溶湯が流れ、この溶湯の一部が矢印▲６▼のごとく上向き流れとなっても、ノズル先端面３６が傾斜しているため、不活性ガス供給ノズル３３の先端に侵入する心配はない。この結果、長期間にわたって安定的に溶湯へ不活性ガスを供給することができる。【効果】不活性ガス供給ノズルの先端面が溶湯吐出口に向いているため、溶湯が直接的に不活性ガス供給ノズルの先端面に衝突することはない。この結果、不活性ガス供給ノズルの先端が溶湯で目詰りする心配がなくなる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム溶解炉で溶解した溶湯を、鋳造機に付属する溶湯保持炉へ運搬する取鍋であって、溶湯を吐出する溶湯吐出口に、溶湯中へ不活性ガスを注入する不活性ガス供給ノズルを備えた取鍋において、
不活性ガス供給ノズルの先端面が、溶湯吐出口に向う溶湯通路の底面に対して、溶湯吐出口に向って上り勾配となるように、前記不活性ガス供給ノズルを構成したことを特徴とする取鍋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミニウム溶湯（以下溶湯とする）を溶解炉から溶湯保持炉に補充する際に使用する取鍋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶湯を溶解炉から溶湯保持炉に補充する際には、その溶湯が空気中の水蒸気を巻き込んで水素ガスが発生し、そのままの鋳造作業では製品に巣孔（以下鋳巣とする）が形成され、品質上不具合が発生し易かった。
【０００３】
この様な不具合を解消するために、一般には溶湯保持炉内での脱ガス処理を行うが、更には溶湯保持炉での脱ガス処理に加え、溶湯保持炉への溶湯補充前に脱ガス処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１９４４１８号公報（２〜３頁、図１）
【０００５】
図６は特許文献１の図１の再掲図であり、１は漏斗、４は貯留部、４ａは貯留部底面、５は配湯部、６は流出口、７は不活性ガス供給手段である。
【０００６】
そして、漏斗１は、取鍋から溶湯保持炉内に溶湯を移し替える際に使用する一種の補助部品で、貯留部４と配湯部５の境界部近傍に、不活性ガスの供給手段７を備える。この供給手段７は、貯留部４の底面４ａに接近させて多孔質のプラグで構成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１は、溶湯保持炉と取鍋との間に、漏斗１をわざわざ介在させるものであり、取鍋から漏斗１に溶湯を移し替える時に、多くの空気を巻き込む。
【０００８】
また、不活性ガス供給手段７は、その設置位置が流出口６に近い部位に設けてあることから、溶湯の吐出後、湯切れを十分に行わないと目詰まりの原因となる。この問題を避けるために常に不活性ガスを吐出しておく事が考えられるが、この場合は、ガスの無駄使いによる生産コストアップの問題が発生する。
【０００９】
そこで本発明の目的は、不活性ガス供給手段の目詰まりを防いで不活性ガスの吐出効果を高めることができ、水蒸気から発生する水素ガスの溶湯保持炉への混入を低減して、鋳造製品の品質向上に寄与する取鍋を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、アルミニウム溶解炉で溶解した溶湯を、鋳造機に付属する溶湯保持炉へ運搬する取鍋であって、溶湯を吐出する溶湯吐出口に、溶湯中へ不活性ガスを注入する不活性ガス供給ノズルを備えた取鍋において、
不活性ガス供給ノズルの先端面が、溶湯吐出口に向う溶湯通路の底面に対して、溶湯吐出口に向って上り勾配となるように、前記不活性ガス供給ノズルを構成したことを特徴とする。
【００１１】
取鍋は、溶解炉から溶湯を必要量採取し、この溶湯を溶湯保持炉へ移す装置である。溶湯を溶湯保持炉へ注入する際に、取鍋の溶湯吐出口近傍において、取鍋に備えた不活性ガス供給ノズルより、溶湯に不活性ガスを注入することで、水素ガス対策を講じる。
【００１２】
そして、不活性ガス供給ノズルは、取鍋の溶湯吐出口に向う溶湯通路の底面に対して、ノズルの先端面が溶湯吐出口に向って上り勾配となるように構成した。
先端面が溶湯吐出口に向いているため、溶湯が直接的に不活性ガス供給ノズルの先端面に衝突することはない。この結果、不活性ガス供給ノズルの先端が溶湯で目詰りする心配がなくなる。
【００１３】
また、先端面が溶湯吐出口に向いているため、不活性ガスが溶湯を溶湯吐出口へ押出す作用をなし、特に取鍋から溶湯保持炉への注湯末期において、溶湯吐出口に残留する溶湯をガスの流れで効果的に溶湯保持炉へ押出すことができ、取鍋の湯切れ性を高めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１５】
取鍋の構造を説明する前に、取鍋の使用例を説明する。
図１は本発明に係る取鍋の使用例を示す図であり、アルミニウム溶解炉１０に対して鋳造機２０はある適度の距離をおいて設置するため、取鍋３０が必要となる。すなわち、アルミニウム溶解炉１０の出湯口１１に取鍋３０を臨ませてアルミニウムの溶湯を受ける。取鍋３０をロボットアーム２５の作用で、矢印▲１▼、▲２▼のごとく移動し、鋳造機２０に付属する溶湯保持炉４０に臨ませる。
【００１６】
溶湯保持炉４０の蓋４１を開き、ロボットアーム２５により取鍋３０を傾けて、溶湯を溶湯保持炉４０へ注入する。
溶湯保持炉４０では、加圧口４２から不活性ガスを吹込むことで湯面を押し下げ、この作用によりストーク４３を介して金型４４へ溶湯を供給する。鋳造を繰り返すことで溶湯保持炉４０に貯留する溶湯が減るため、適宜、取鍋３０を用いて溶湯を補充する必要がある。
【００１７】
図２は本発明に係る取鍋の断面図であり、取鍋３０は、取鍋本体３１と、取鍋本体３１に設けた溶湯吐出口３２と、溶湯吐出口３２近傍に設けた不活性ガス供給ノズル３３とからなる。耐火材ライニングは省略した。
ただし、前記不活性ガス供給ノズル３３は、溶湯吐出口３２に向う溶湯通路３４の底面３５に対して、ノズルの先端面３６が溶湯吐出口３２に向って上り勾配となるように構成する。すなわち、ノズルの先端面３６と底面３５とのなす角度θを１０°以上、好ましくは３０°〜６０°に設定する。
【００１８】
角度θが１０°未満であると溶湯がノズルの先端に侵入しやすくなる。取付け誤差や取鍋の傾動動作を考慮すると、安全を見込んで３０°以上にすることが望ましい。しかし、角度θが６０°を超えると溶湯の流れと吹出したガスの流れが近似するため、ガスが溶湯に混ざりにくくなる。そこで、角度θは３０°〜６０°の範囲に収める。
【００１９】
図３は本発明に係る取鍋の正面図であり、取鍋３０の取鍋本体３１は、連結軸２１で軸受２６、２７を介して第１ロボットアーム２２に取付け、この連結軸２１をモータ２８で回転させる。この結果、図２において、取鍋３０を連結軸２１廻りに自在に傾動させることができる。
【００２０】
以上の構成からなる取鍋の作用を次に説明する。
図４は本発明に係る不活性ガス供給ノズルの作用説明図である。（ａ）は比較例を示し、（ｂ）実施例を示す。
（ａ）の比較例では、不活性ガス供給ノズル１０１を溶湯通路１０２の底面１０３に直角に配置した。矢印▲３▼のごとく溶湯が流れるが、この溶湯の一部が矢印▲４▼のごとく不活性ガス供給ノズル１０１の先端に侵入し、同先端が詰まる虞がある。
【００２１】
（ｂ）の実施例では、ノズル先端面３６を溶湯通路３４の底面３５に対して、溶湯吐出口３２に向って上り勾配となるように設置した。矢印▲５▼のごとく溶湯が流れ、この溶湯の一部が矢印▲６▼のごとく上向き流れとなっても、ノズル先端面３６が傾斜しているため、不活性ガス供給ノズル３３の先端に侵入する心配はない。この結果、長期間にわたって安定的に溶湯へ不活性ガスを供給することができる。
【００２２】
図５は本発明に係る不活性ガス供給ノズルの別実施例図である。
（ａ）は不活性ガス供給ノズル３３を、底面３５に直角に且つ下向きに設置した例であり、不活性ガス供給ノズル３３はいわゆる「はす（斜）」に切断し、得られたノズル先端面３６を溶湯吐出口３２に向けた。この結果、ノズル先端面３６は、溶湯通路３４の底面３５に対して、溶湯吐出口３２に向って上り勾配となる。
【００２３】
図２では不活性ガス供給ノズル３３を斜めに取付ける必要があり、取鍋３０への不活性ガス供給ノズル３３の取付けには注意を要した。この点、この別実施例は、不活性ガス供給ノズル３３を底面３５に直角に配置することができるので、取鍋３０への不活性ガス供給ノズル３３の取付けは、簡単になり取鍋３０の製造コストを下げることができる。
【００２４】
（ｂ）は不活性ガス供給ノズル３３の下部を湾曲形状にし、ノズルの先端面３６が、溶湯通路３４の底面３５に対して、溶湯吐出口３２に向って上り勾配となるようにした。
【００２５】
この別実施例は、不活性ガス供給ノズル３３の先端をはすに切断する必要はなく、単に曲げるだけで済む。図２では不活性ガス供給ノズル３３を斜めに取付ける必要があり、取鍋３０への不活性ガス供給ノズル３３の取付けには注意を要した。この点、この別実施例は、不活性ガス供給ノズル３３を底面３５に直角に取付けることができるので、取鍋３０への不活性ガス供給ノズル３３の取付けは、簡単になり取鍋３０の製造コストを下げることができる。
【００２６】
以上、図４（ｂ）及び図５（ａ）、（ｂ）のように、ノズル先端面３６が溶湯吐出口３２に向って上り勾配となるように構成したことで、不活性ガス供給ノズル３３の先端に溶湯が侵入する心配はない。従って、長期間にわたって安定的に溶湯へ不活性ガスを供給することができる。
この結果、取鍋３０は、不活性ガスの吐出効果を高め、溶湯を十分に脱気することから、鋳造製品の鋳巣を低減して品質向上を可能にする。
【００２７】
【実施例】
本発明に係る実施例を次に説明する。
○鋳造条件
使用した取鍋の不活性ガス供給ノズル：図２タイプ
不活性ガス供給時間：１０秒間
注入タイミング：取鍋の傾動開始時から傾動停止時まで。
吐出不活性ガス量：８００ｃｍ３
取鍋中の溶湯量：２２ｋｇ
溶湯種類：アルミニウム合金鋳物（ＪＩＳ  ＡＣ４Ｃ）
【００２８】
○評価
以上の条件で得た鋳造物において、不活性ガス供給ノズルが従来の型｛図４（ａ）｝である取鍋を使用して製造した鋳造物に対して、鋳巣の数が著しく減少した。
【００２９】
尚、不活性ガス供給ノズル３３の先端面３６は、溶湯通路３４の底面３５に対して、溶湯吐出口３２に向って上り勾配となるように構成していれば、細かい形状は問わない。また、不活性ガス供給ノズル３３の本数も問わない。
【００３０】
また、本発明の取鍋３０はアルミニウム合金溶湯を取扱い対象としたが、本発明の取鍋３０を、マグネシウム合金、銅合金、鋳鉄などの溶湯に適用することは差し支えない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、取鍋に付属させる不活性ガス供給ノズルにおいて、不活性ガス供給ノズルの先端面が、溶湯吐出口に向う溶湯通路の底面に対して、溶湯吐出口に向って上り勾配となるように、前記不活性ガス供給ノズルを構成したことを特徴とする。
【００３２】
不活性ガス供給ノズルの先端面が溶湯吐出口に向いているため、溶湯が直接的に不活性ガス供給ノズルの先端面に衝突することはない。この結果、不活性ガス供給ノズルの先端が溶湯で目詰りする心配がなくなる。
【００３３】
また、不活性ガス供給ノズルは、先端面が溶湯吐出口に向いているため、不活性ガスが溶湯を溶湯吐出口へ押出す作用をなし、特に取鍋から溶湯保持炉への注湯末期において、溶湯吐出口に残留する溶湯をガスの流れで効果的に溶湯保持炉へ押出すことができ、取鍋の湯切れ性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る取鍋の使用例を示す図
【図２】本発明に係る取鍋の断面図
【図３】本発明に係る取鍋の正面図
【図４】本発明に係る不活性ガス供給ノズルの作用説明図
【図５】本発明に係る不活性ガス供給ノズルの別実施例図
【図６】特許文献１の図１の再掲図
【符号の説明】
１０…アルミニウム溶解炉、２０…鋳造機、３０…取鍋、３１…取鍋本体、３２…溶湯吐出口、３３…不活性ガス供給ノズル、３４…溶湯通路、３５…溶湯通路の底面、３６…ノズルの先端面、４０…溶湯保持炉。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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