(57)【要約】【課題】  溶湯の影響を受けることなく精度良く湯面高さを検出でき、且つ、熱放散を低減できる溶解保持炉及び溶解保持炉制御装置を提供すること。【解決手段】  金属材料１２を溶解して溶湯４０とする溶解室１０と、溶解室１０から流入した溶湯４０を所定温度に保持する保持室２０と、保持室２０に連通し、溶湯４０を鋳造機１２０へ汲出す汲出室３０とを備える溶解保持炉１００において、汲出室３０は、汲出室３０の汲出口３１を開閉する保温蓋３２と、ミラー３３ｂと、ミラー３３ｂを介して光を汲出室３０の溶湯面に照射し、この反射光をミラー３３ｂを介して検出する変位計３３ａとにより構成され、溶湯４０の湯面高さを非接触にて検出する第１の湯面高さ検出器３３とを有し、ミラー３３ｂを含む第１の湯面高さ検出器３３を、溶湯面に照射される光と溶湯面とのなす角が鋭角となり、且つ、保温蓋３２の開閉を妨げない位置に配置した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された金属材料を溶解して溶湯とする溶解室と、
前記溶解室に連通し、前記溶解室から流入した前記溶湯を所定温度に保持する保持室と、
前記保持室に連通し、前記溶湯を鋳造機へ汲出す汲出室とを備える溶解保持炉において、
前記汲出室は、前記汲出室の汲出口を開閉する保温蓋と、ミラーと、前記汲出口上の領域に前記ミラーを配置した状態で、前記ミラーにより光を鉛直方向に反射させて前記汲出室の溶湯面に照射し、この反射光を前記ミラーを介して検出する変位計とにより構成され、前記溶湯の湯面高さを非接触で検出する第１の湯面高さ検出器とを有し、
前記ミラーを含む前記第１の湯面高さ検出器が、前記溶湯面に照射される光と前記溶湯面とのなす角が鋭角となり、且つ、前記保温蓋の開閉を妨げない位置に配置されることを特徴とする溶解保持炉。
【請求項２】
前記保温蓋は、閉状態において前記光に対応する部位に、前記光を通過する光通過部を有することを特徴とする請求項１に記載の溶解保持炉。
【請求項３】
前記光通過部は、貫通孔であることを特徴とする請求項２に記載の溶解保持炉。
【請求項４】
前記汲出室及び前記保温蓋の少なくとも一方に、前記保温蓋が閉状態における前記汲出室からの溶湯の溢れを防止するために、前記汲出室において所定高さに達した前記溶湯を検出する接触式の第２の湯面高さ検出器が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の溶解保持炉。
【請求項５】
投入された金属材料を溶解して溶湯とする溶解室と、
前記溶解室に連通し、前記溶解室から流入した前記溶湯を所定温度に保持する保持室と、
前記保持室に連通し、前記溶湯を鋳造機へ汲出す汲出室とを備える溶解保持炉の制御装置において、
前記汲出室は、前記汲出室の汲出口を開閉する保温蓋と、ミラーと、前記汲出口上の領域に前記ミラーを配置した状態で、前記ミラーにより光を鉛直方向に反射させて前記汲出室の溶湯面に照射し、この反射光を前記ミラーを介して検出する変位計とにより構成され、少なくとも前記ミラーが前記汲出室に対して移動可能に設けられた第１の湯面高さ検出器とを有し、
前記保温蓋の開閉を指示する開閉指示信号に基づいて、前記保温蓋と前記ミラーが接触しないように、前記保温蓋の開閉を制御し、且つ、前記汲出室に対する前記ミラーの位置を制御する制御部を備えることを特徴とする溶解保持炉制御装置。
【請求項６】
前記保温蓋を開とする開指示信号を受けたとき、前記制御部は、前記保温蓋を開とした後に前記ミラーが前記汲出口上の領域に位置するように制御し、前記保温蓋を閉とする閉指示信号を受けたとき、前記制御部は、前記ミラーを前記汲出口上の領域からその周囲領域に後退させた後に前記保温蓋が閉となるように制御することを特徴とする請求項５に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項７】
前記開閉指示信号は、前記溶湯の供給先である前記鋳造機の稼動状態に応じて生成されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項８】
前記開閉指示信号は、前記汲出室から溶湯を汲出す汲出し装置の位置に応じて生成されることを特徴とする請求項５〜７いずれか１項に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項９】
前記汲出室及び前記保温蓋の少なくとも一方に、前記保温蓋が閉状態における前記汲出室からの溶湯の溢れを防止するために、前記汲出室において所定高さに達した前記溶湯を検出する接触式の第２の湯面高さ検出器が配置されていることを特徴とする請求項５〜８いずれか１項に記載の溶解保持炉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を溶解して溶湯として保持し、当該溶湯を鋳造機に供給するための溶解保持炉及び溶解保持炉制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、ダイカストマシン等の鋳造機へ溶湯を供給するために、投入された金属材料を溶解して溶湯とする溶解室と、溶解室から流入した溶湯を所定温度に保持する保持室と、溶湯を鋳造機へ汲出す汲出室とを備える溶解保持炉が知られている。
【０００３】
この溶解保持炉は、汲出室内の所定位置に、溶湯の湯面高さを検出する溶湯レベルセンサ（以下センサと示す）を有し、汲出室の汲出口に着脱（開閉）可能な保温蓋を有している。従って、鋳造機に溶湯を安定供給（例えば溶湯のオーバーフロー防止）するとともに、例えば鋳造機の非稼動時において、溶湯からの熱放散によるエネルギーロスを低減することができる。
【特許文献１】特開平１１−２２３４６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記構成において、センサ（湯面高さ検出器）が接触型のセンサの場合、センサ自体が高温の溶湯と直接接するため、耐久性の点で問題がある。また、一般的に検出精度が非接触型のセンサよりも悪いので、当該センサの信号に基づいて、湯面高さを精度よく制御することが困難である。
【０００５】
それに対し、非接触型のセンサ（レーザ変位計等）の場合、湯面高さを精度よく検出することができる。この場合、センサは、冷却処理（例えばエアブロー）が施された状態で直接汲出口上の領域に配置されるか、若しくは、センサの代わりにミラーを汲出口上の領域に配置することで、溶湯から放散される熱の影響を受けない位置に配置される。
【０００６】
しかしながら、いずれの構成においても、センサ（ミラーを含む）と接触しないように保温蓋を開閉しようとすると、保温蓋にセンサに対応した大きな貫通孔（切り欠き）を設ける必要がある。また、貫通孔を設けない場合には、センサを収納できるように保温蓋を大きくする必要がある。従って、溶湯からの熱放散量が増加するので、エネルギーロスとなる。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑み、溶湯の影響を受けることなく精度良く湯面高さを検出でき、且つ、熱放散を低減できる溶解保持炉及び溶解保持炉制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為に請求項１に記載の溶解保持炉は、投入された金属材料を溶解して溶湯とする溶解室と、溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を所定温度に保持する保持室と、保持室に連通し、溶湯を鋳造機へ汲出す汲出室とを備えている。そして、汲出室の汲出口を開閉する保温蓋と、ミラーと、ミラーを介して光を汲出室の溶湯面に照射し、この反射光をミラーを介して検出する変位計とにより構成され、溶湯の湯面高さを非接触にて検出する第１の湯面高さ検出器とを有し、ミラーを含む第１の湯面高さ検出器が、溶湯面に照射される光と溶湯面とのなす角が鋭角となり、且つ、保温蓋の開閉を妨げない位置に配置されることを特徴とする。
【０００９】
通常、汲出室の溶湯面には多少なりとも酸化膜が存在するので、溶湯面は完全な鏡面ではない状態（非鏡面状態）となっている。この場合、溶湯面からの反射光のうち、四方八方に広がる拡散反射光の強度が、鏡面状態の場合より強くなる。
【００１０】
そこで、本発明においては、保温蓋の開閉を妨げない位置に配置したミラーにより光が溶湯面に斜め（溶湯面とのなす角が鋭角）に照射され、当該入射光と略同一方向に反射される拡散反射光を上述のミラーで反射して変位計で検出する構成としている。従って、ミラーを含む第１の湯面高さ検出器を、保温蓋の開閉を妨げない位置に配置することができるので、溶湯の影響を受けることなく精度良く湯面高さを検出することができる。また、第１の湯面高さ検出器と保温蓋が接触しない構成となっているので、熱放散を低減することができる。
【００１１】
尚、溶湯を供給する鋳造機の稼動が停止されると、保温蓋が閉状態とされるが、閉状態においては、鋳造機への溶湯の供給が行われないため、金属材料を溶解しないように制御するのが一般的である。従って、保温蓋が閉状態である間は、湯面高さを検出しない構成としても良い。この場合、熱放散をより低減することができる。
【００１２】
しかしながら、保温蓋が閉状態であっても、保持室からの廃熱等により金属材料が溶解され、湯面高さが上昇する恐れもある。そこで、請求項２に記載のように、保温蓋が、閉状態において光に対応する部位に、入射光及び反射光を通過する光通過部を有していると良い。この場合、保温蓋が閉状態であっても湯面高さを検出することができるので、溶湯のオーバーフローを防止することができる。
【００１３】
このような光通過部としては、例えば請求項３に記載のように、貫通孔をあげることができる。この場合、変位計やミラーに応じた貫通孔を保温蓋に形成するよりも貫通孔を小さくできるので、貫通孔によるエネルギーロスを最小限に抑えることができる。尚、光通過部は貫通孔に限定されるものではなく、光を通過できるものであれば良い。
【００１４】
また、請求項４に記載のように、汲出室及び保温蓋の少なくとも一方に、汲出室からの溶湯の溢れを防止する接触式の第２の湯面高さ検出器を設けても良い。この場合、保温蓋に光通過部を設けなくとも、閉状態における溶湯のオーバーフローを防止することができる。尚、接触式の第２の湯面高さ検出器は、通常は溶湯に浸漬されない溶湯のオーバーフローを防止する位置のみに配置されるので、第２の湯面高さ検出器の耐久性の点でも効果的である。
【００１５】
尚、上述の請求項１〜４の発明は、溶解保持炉自体の構成についての発明であった。以下の請求項５〜９の発明は、請求項１〜４の発明と同一の目的を達成するための溶解保持炉制御装置についての発明である。
【００１６】
請求項５に記載の溶解保持炉制御装置は、投入された金属材料を溶解して溶湯とする溶解室と、溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を所定温度に保持する保持室と、保持室に連通し、溶湯を鋳造機へ汲出す汲出室とを備えている。そして、汲出室は、汲出室の汲出口を開閉する保温蓋と、ミラーと、汲出口上の領域にミラーを配置した状態で、ミラーにより光を鉛直方向に反射させて汲出室の溶湯面に照射し、この反射光をミラーを介して検出する変位計とにより構成され、少なくともミラーが汲出室に対して移動可能に設けられた第１の湯面高さ検出器とを有し、保温蓋の開閉を指示する開閉指示信号に基づいて、保温蓋とミラーが接触しないように、保温蓋の開閉を制御し、且つ、汲出室に対するミラーの位置を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【００１７】
このように本発明においては、第１の湯面高さ検出器は、変位計が溶湯から放散される熱の影響を受けない位置に配置され、変位計から出力された光が、汲出口上の領域に配置されたミラーによって鉛直方向に反射され、溶湯に照射される構成となっている。従って、第１の湯面高さ検出器は溶湯の影響を受けることなく精度良く湯面高さを検出することができる。また、第１の湯面高さ検出器のうち、少なくともミラーが汲出室に対して移動可能に設けられており、制御部が、開閉指示信号に基づいて保温蓋の開閉を制御するとともに、汲出室に対するミラーの位置を制御する。従って、制御部は、保温蓋を閉状態とする際、ミラーを保温蓋と接触しない位置まで移動させることができるので、保温蓋に貫通孔を設けることなく、保温蓋を閉状態とすることができる。すなわち、制御部は、ミラーと保温蓋が接触しないように制御するので、ミラーを汲出口上の領域に配置して湯面高さを検出する構成でありながら、保温蓋が閉状態における熱放散を低減することができる。
【００１８】
具体的には、請求項６に記載のように、保温蓋を開とする開指示信号を受けたとき、制御部は、保温蓋を開とした後にミラーが汲出口上の領域に位置するように制御し、保温蓋を閉とする閉指示信号を受けたとき、制御部は、ミラーを汲出口上の領域からその周囲領域に後退させた後に保温蓋が閉となるように制御すればよい。尚、第１の湯面高さ検出器は、変位計に対してミラーが移動可能に設けられた構成でも良いし、ミラーが変位計に対して位置決め固定され、第１の湯面高さ検出器全体が汲出室に対して移動可能に設けられた構成でも良い。
【００１９】
開閉指示信号は、例えば請求項７に記載のように、溶湯の供給先である鋳造機の稼動状態に応じて生成されるものでも良いし、請求項８に記載のように、汲出室から溶湯を汲出す汲出し装置の位置に応じて生成されるものでも良い。
【００２０】
尚、鋳造機へ溶湯の供給が行われない場合、ミラーが汲出口上の領域から移動され、保温蓋が閉状態となる。この閉状態においては、鋳造機への溶湯の供給が行われないため、金属材料を溶解しないように制御するのが一般的である。従って、保温蓋が閉状態である間は、湯面高さを検出しない構成としても良い。しかしながら、保温蓋が閉状態であっても、保持室からの廃熱等により金属材料が溶解され、湯面高さが上昇する恐れもある。そこで、請求項９に記載のように、汲出室及び保温蓋の少なくとも一方に、汲出室からの溶湯の溢れを防止する接触式の第２の湯面高さ検出器を設けることで、閉状態における溶湯のオーバーフローを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の溶解保持炉の概略構造を示す断面図である。
【００２２】
図１に示すように、溶解保持炉１００は、金属材料が投入され、当該金属材料を溶解して溶湯とする溶解室１０と、溶解室１０に連通し、溶解された溶湯を所定温度に保温・保持する保持室２０と、保持室２０に連通し、図示されない鋳造機に供給するために溶湯を汲み出す汲出室３０とにより構成される。尚、溶解室１０、保持室２０、及び汲出室３０は、例えばセラミック耐火物と断熱材を用いて形成されている。
【００２３】
溶解室１０は、加熱手段として直火式の溶解バーナ１１を備えている。そして、投入口から図示されないバケットにより投入された金属材料１２を、溶解バーナ１１により溶解し、溶湯４０として当該溶解室１０に連通する保持室２０に導入する構成となっている。尚、加熱手段は、直火式のガスバーナである溶解バーナ１１に限定されるものではなく、電気式ヒータであっても良い。しかしながら、コストの点及び応答性の点から直火式のガスバーナである溶解バーナ１１を用いることが好ましい。
【００２４】
ここで、金属材料１２としては、特に限定されるものではないが、本実施形態においては、アルミダイカスト製品の製造に用いられるアルミニウム若しくはアルミニウム合金のインゴットを用いるものとする。それ以外にも、金属材料１２として亜鉛やマグネシウム等を用いることができる。
【００２５】
保持室２０は、上部に直火式の保持バーナ２１を備えており、当該保持室２０内の下部に貯留された溶湯４０を、保持バーナ２１により加熱して、所定温度に昇温調整し高温（例えば７５０℃）保持する。尚、保持室２０内の溶湯温度を調整する手段としては、直火式のガスバーナである保持バーナ２１に限定されるものではなく、電気式ヒータであっても良い。しかしながら、コストの点及び応答性の点から直火式のガスバーナである保持バーナ２１を用いることが好ましい。
【００２６】
保持室２０と汲出室３０との間には、隔壁２２が設けられ、当該隔壁２２の下部に設けられた連通孔を介して、保持室２０内の溶湯４０が汲出室３０に導入される。
【００２７】
汲出室３０は、溶湯４０を汲み出すために上方に開口する汲出口３１と、汲出口３１を開閉する保温蓋３２とを有している。この保温蓋３２も、例えばセラミック耐火物から構成されている。そして、汲出口３１を開けた状態（保温蓋３２が開状態）で、汲出口３１から図示されないラドル等の汲出し装置が汲出室３０の外部に溶湯４０を汲み出し、鋳造機に供給されて、金属鋳造品が製造される。
【００２８】
また、汲出室３０には、溶湯４０の湯面高さを非接触にて検出する第１の湯面高さ検出器３３が所定位置に設置されている。この第１の湯面高さ検出器３３は、光（図１における矢印）を出力する出力部と、光を検出する検出部とを備える変位計３３ａと、光を反射するミラー３３ｂとにより構成される。尚、本実施形態においては、変位計３３ａとして、半導体レーザによりレーザ光を出力し、ＣＣＤ素子により受光するレーザ変位計を用いている。
【００２９】
ここで、高温の溶湯４０は、空気に晒されると酸化されて酸化物を生じる。従って、汲出室３０における溶湯４０の液面（以下溶湯面と示す）には多少なりとも酸化膜が存在しており、溶湯面は完全な鏡面ではない状態（非鏡面状態）となっている。溶湯面が鏡面状態の場合には、溶湯面にて反射される反射光は、そのほとんどが入射した角度と等しい角度で反射する正反射光となる。しかしながら、非鏡面状態においては、四方八方に広がる拡散反射光の強度が、鏡面状態の場合より強くなる。
【００３０】
そこで、本実施形態においては、第１の湯面高さ検出器３３を保温蓋３２と接触しないように配置している。具体的には、図１に示すように、第１の湯面高さ検出器３３を汲出口３１上の領域外に配置している。また、第１の湯面高さ検出器３３は、変位計３３ａから出力された光がミラー３３ｂで反射されて溶湯面に斜め（溶湯面とのなす角が鋭角）に照射され、当該入射光と略同一方向に反射される拡散反射光をミラー３３ｂで反射し、変位計３３ａにて検出するように、変位計３３ａとミラー３３ｂを所定位置に配置している。
【００３１】
従って、本実施形態の溶解保持炉１００によると、保温蓋３２が開状態となっている場合、第１の湯面高さ検出器３３により汲出室３０における溶湯４０の湯面高さを精度良く検出することができる。また、第１の湯面高さ検出器３３を汲出口３１上の領域外に配置しているので、保温蓋３２に接触防止用の貫通孔を設けなくとも、汲出口３１に保温蓋３２がされた閉状態（保温蓋３２を閉状態）とすることができる。すなわち、汲出口３１を保温蓋３２により閉状態とした際に、汲出室３０における溶湯４０から外部に放散される熱量を低減することができる。
【００３２】
尚、溶湯４０の供給先である鋳造機の稼動が停止されると、鋳造機へ溶湯４０を供給しなくとも良いため、保温蓋３２を閉状態とする。この場合、オーバーフローを防止するため、金属材料１２を溶解しないように制御（例えば溶解バーナ１１の出力を制御）するのが一般的である。従って、保温蓋３２が汲出口３１にされた閉状態においては、湯面高さを検出しない構成としても良い。
【００３３】
しかしながら、保温蓋３２が閉状態であっても、保持室２０からの廃熱等により溶解室１０内の金属材料１２が溶解され、湯面高さが上昇する恐れもある。そこで、本実施形態においては、汲出室３０の壁面及び保温蓋３２の少なくとも一方（図１においては汲出室３０を構成する隔壁２２）に、汲出室３０からの溶湯４０のオーバーフロー防止を目的として、接触式の第２の湯面高さ検出器３４（例えば熱電対）を設けた。従って、汲出口３１が保温蓋３２によって完全に閉ざされた状態にあっても、溶湯４０のオーバーフローを防止することができる。また、第２の湯面高さ検出器３４は、接触式ではあるが、万が一のオーバーフロー防止を目的として、通常は溶湯４０に浸漬されない位置に設けられるので、耐久性の点でも考慮されている。
【００３４】
尚、本実施形態においては、保温蓋３２が閉状態におけるオーバーフロー防止を目的として、第２の湯面高さ検出器３４を有する例を示した。しかしながら、それ以外にも、汲出口３１に保温蓋３２をした閉状態において、光（入射光及び反射光）に対応する保温蓋３２の部位に、光を通過する光通過部を設けた構成としても良い。例えば、図２に示すように、保温蓋３２に、入射光及び反射光（図２における矢印）に応じた貫通孔３２ａを形成すれば、保温蓋３２が閉状態であっても、第１の湯面高さ検出器３３によって湯面高さを検出することができる。すなわち、溶湯４０のオーバーフローを防止することができる。尚、図２は、本実施形態の変形例を示す拡大断面図である。
【００３５】
また、この貫通孔３２ａは、変位計３３ａやミラー３３ｂに応じて保温蓋３２に形成される貫通孔３２ａ（切り欠き部）よりも小さいので、エネルギーロスを最小限に抑えることができる。尚、光通過部は貫通孔３２ａに限定されるものではなく、光を通過できるものであれば良い。従って、保温蓋３２の一部に、耐熱性を有する光透過材料を用いて形成された光通過用窓部であっても良い。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図３に基づいて説明する。図３は、本実施形態における溶解保持炉制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
第２の実施形態における溶解保持炉制御装置は、第１の実施形態における溶解保持炉１００によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００３８】
第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、ミラー３３ｂが汲出室３０に対して移動可能に設けられ、保温蓋３２とミラー３３ｂが接触しないように、制御部が保温蓋３２の開閉状態と汲出室３０に対するミラー３３ｂの位置を制御する点である。
【００３９】
図３に示すように、本実施形態における溶解保持炉制御装置２００において、溶解保持炉１００の構成は第１の実施形態とほぼ同じである。第１の実施形態に示した溶解保持炉１００と異なる点は、第１の湯面高さ検出器３３が汲出室３０に対して移動可能に設けられている点である。そして、制御部１１０により、保温蓋３２の開閉状態と、第１の湯面高さ検出器３３の位置を制御する点を特徴とする。
【００４０】
保温蓋３２は、ワイヤ３２ｂを介して保温蓋移動部３２ｃと接続されており、制御部１１０からの信号に基づいて、保温蓋移動部３２ｃはワイヤ３２ｂの巻き量を調整し、保温蓋３２を移動（図３において、白抜き矢印方向）させて、汲出口３１を自動的に開閉させる。
【００４１】
第１の湯面高さ検出器３３は、光（図３における矢印）を出力する出力部と、反射光を検出する検出部とを備える変位計３３ａと、ステーにより変位計３３ａに一体化されたミラー３３ｂとにより構成される。また、第１の湯面高さ検出器３３は、図示されない駆動部を有しており、当該駆動部は制御部１１０からの信号に基づいて、第１の湯面高さ検出器３３を汲出室３０に対して所定距離移動させる。尚、ミラー３３ｂは、汲出口３１上の領域に配置された状態で、変位計３３ａから出力された光を鉛直方向に反射し、汲出室３０の溶湯４０に照射するように、所定の角度をもってステーに固定されている。
【００４２】
制御部１１０は、保温蓋３２の開閉を指示する開閉指示信号に基づいて、保温蓋３２の開閉状態及び汲出室３０に対するミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）の位置を制御する。本実施形態における開閉指示信号は、溶湯４０の供給先である鋳造機１２０の稼動状態、及び／又は、汲出室３０から溶湯４０を汲出す汲出し装置１３０の位置に応じて生成される信号である。すなわち。鋳造機１２０の稼動状態信号及び／又は汲出し装置１３０の位置信号である。その詳細については後述する。
【００４３】
次に、図４及び図５を用いて、制御部１００による保温蓋３２の開閉状態制御及び第１の湯面高さ検出器３３の位置制御を説明する。尚、図４は保温蓋３２を開状態とする場合の制御フローであり、図４は保温蓋３２を閉状態とする場合の制御フローである。
【００４４】
図４に示すように、保温蓋３２の開閉状態及び第１の湯面高さ検出器３３の位置を自動制御するオートコントロールＳＷがＯＮされた状態で、鋳造機１２０及び／又は汲出し装置１３０から制御部１１０に保温蓋３２を開状態とする開指示信号が与えられる（Ｓ１００）と、制御部１１０は、ミラー３３ｂと保温蓋３２との接触を避けるために、先ずミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）が閉位置にあるか否か（例えば閉位置Ｌ／ＳがＯＮされているかどうか）を判定する（Ｓ１１０）。
【００４５】
ここで、開指示信号とは、例えば稼動状態信号のうち、鋳造機１２０が稼動している際に出力される信号（位置信号のうち、汲出し装置１３０が元位置（待機位置）に位置しない際（すなわち稼動中）に出力する信号）である。尚、本実施形態においては、鋳造機１２０及び汲出し装置１３０の少なくとも一方の開指示信号を受けた時点で、制御部１１０はＳ１１０の判定を実施する。また、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）の閉位置とは、ミラー３３ｂが保温蓋３２と接触しないように予め設定された所定位置（汲出口３１上の領域の周囲領域にミラー３３ｂが配置された状態）である。
【００４６】
Ｓ１１０において、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）が閉位置にないと判定した場合、制御部１１０は第１の湯面高さ検出器３３の駆動部に移動信号を出力し、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）を閉位置まで移動させる（Ｓ１２０）。そして、Ｓ１１０において、ミラー３３ｂが閉位置にあると判定した時点で、制御部１１０は、保温蓋移動部３２ｃに移動信号を出力し、保温蓋３２を所定の開位置まで移動させる（Ｓ１３０）。これにより、汲出口３１が開状態となる。
【００４７】
さらに、保温蓋３２が開位置まで移動した信号を受けた時点で、制御部１１０は第１の湯面高さ検出器３３の駆動部に移動信号を出力し、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）を開位置まで移動させる（Ｓ１４０）。これにより、ミラー３３ｂが汲出口３１上の領域に配置され、湯面高さの検出が可能となる。尚、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）の開位置とは、ミラー３３ｂが汲出口３１上の領域に配置される所定の位置である。
【００４８】
次いで、図５に示すように、オートコントロールＳＷがＯＮされた状態で、鋳造機１２０及び／又は汲出し装置１３０から制御部１１０に保温蓋３２を閉状態とする閉指示信号が与えられる（Ｓ２００）と、制御部１１０は、ミラー３３ｂと保温蓋３２との接触を避けるために、先ずミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）が閉位置にあるか否か（例えば閉位置Ｌ／ＳがＯＮされているかどうか）を判定する（Ｓ２１０）。
【００４９】
Ｓ２１０において、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）が閉位置にないと判定した場合、制御部１１０は第１の湯面高さ検出器３３の駆動部に移動信号を出力し、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）を閉位置まで移動させる（Ｓ２２０）。尚、閉指示信号とは、例えば稼動状態信号のうち、鋳造機１２０が停止している際に出力される信号（位置信号のうち、汲出し装置１３０が元位置（待機位置）にある際に出力する信号）である。本実施形態においては、鋳造機１２０及び汲出し装置１３０の両方の閉指示信号を受けた時点で、制御部１１０はＳ２１０の判定を実施する。
【００５０】
そして、Ｓ２１０において、ミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）が閉位置にあると判定した時点で、制御部１１０は、保温蓋移動部３２ｃに移動信号を出力し、保温蓋３２を所定の閉位置まで移動させる（Ｓ２３０）。これにより、汲出口３１が閉状態となる。
【００５１】
このように、本実施形態に示す溶解保持炉制御装置２００によると、鋳造機１２０の稼動状態及び汲出し装置１３０の位置に基づいて、制御部１１０が保温蓋３２の開閉を自動制御する。また、制御部１１０は、保温蓋３２と第１の湯面高さ検出器３３のミラー３３ｂが接触しないように、汲出室３０に対するミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）の位置を制御する。従って、ミラー３３ｂを汲出口３１上の領域に配置して溶湯４０の湯面高さを検出する構成でありながら、保温蓋３２にミラー３３ｂとの接触防止を目的とした貫通孔を設けなくともよいので、保温蓋３２が閉状態における汲出室３０からの熱放散を低減することができる。
【００５２】
尚、鋳造機１２０の稼動が停止（汲出室３０から汲出し装置１３０により溶湯４０が汲出されない）場合、熱放散を低減するために保温蓋３２は閉状態となる。この閉状態においては、鋳造機１２０へ溶湯４０が供給されないため、金属材料１２を溶解しないように制御（例えば溶解バーナ１１の出力を制御）するのが一般的である。従って、保温蓋３２が閉状態の間は、湯面高さを検出しない構成としても良い。
【００５３】
しかしながら、保温蓋３２が閉状態であっても、保持室２０からの廃熱等により溶解室１０内の金属材料１２が溶解され、湯面高さが上昇する恐れもある。そこで、本実施形態においても、第１の実施形態同様、汲出室３０及び保温蓋３２の少なくとも一方（図３においては汲出室３０を構成する隔壁２２）に、汲出室３０からの溶湯４０のオーバーフロー防止を目的として、接触式の第２の湯面高さ検出器３４（例えば熱電対）を設けている。従って、貫通孔を有さない保温蓋３２によって汲出口３１が閉ざされた状態にあっても、溶湯４０のオーバーフローを防止することができる。
【００５４】
尚、本実施形態においては、変位計３３ａにミラー３３ｂが一体化されており、制御部１１０からの移動信号により、ミラー３３ｂとともに変位計３３ａも一緒に移動する構成を示した。しかしながら、所定位置に固定された変位計３３ａに対して、ミラー３３ｂが移動可能に設けられ、制御部１１０からの移動信号により、汲出室３０に対してミラー３３ｂのみが移動する構成としても良い。
【００５５】
また、本実施形態においては、鋳造機１２０からの稼動状態信号及び／又は汲出し装置１３０からの位置信号を開閉指示信号として、制御部１１０が保温蓋３２の開閉状態及びミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）の位置を制御する例を示した。しかしながら、それ以外にも、例えば開閉ＳＷやリモコンによって手動で開閉指示信号を制御部１１０に与え、当該開閉指示信号に基づいて制御部１１０が保温蓋３２の開閉状態及びミラー３３ｂ（第１の湯面高さ検出器３３）の位置を制御する構成とすることもできる。
【００５６】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【００５７】
本実施形態においては、溶解保持炉１００が溶解室１０を備える構成を示した。しかしながら、保持室２０と汲出室３０のみからなる構成の溶解保持炉１００においても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態における溶解保持炉の概略構造を示す断面図である。
【図２】変形例を示す拡大断面図である。
【図３】第２の実施形態における溶解保持炉制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】保温蓋を開状態とする場合の制御フローである。
【図５】保温蓋を閉状態とする場合の制御フローである。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・溶解室
１２・・・金属材料
２０・・・保持室
２２・・・隔壁
３０・・・汲出室
３１・・・汲出口
３２・・・保温蓋
３２ａ・・・貫通孔（光通過部）
３２ｃ・・・保温蓋移動部
３３・・・第１の湯面高さ検出器
３３ａ・・・変位計
３３ｂ・・・ミラー
３４・・・第２の湯面高さ検出器
４０・・・溶湯
１００・・・溶解保持炉
１１０・・・制御部
１２０・・・鋳造機
１３０・・・汲出し装置
２００・・・溶解保持炉制御装置
【図１】
2005254270.tif 000003
【図２】
2005254270.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005254270.tif 000006
【図５】
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