(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム溶湯を汲み出すためのアルミニウム溶湯用汲出室において、
アルミニウム溶湯が貯留されている汲出用容器の上面開口部を覆うためのアルミニウム箔が巻回されたアルミニウム箔巻回ローラーと、
前記アルミニウム箔巻回ローラーに巻回された前記アルミニウム箔を前記汲出用容器の上面に引き出すアルミニウム箔引出装置と、
を備えていることを特徴とするアルミニウム溶湯用汲出室。
【請求項２】
前記アルミニウム箔引出装置は、
前記アルミニウム箔を固定するための複数の針部材と、
複数の前記針部材が所定間隔で取り付けられているアーム部材と、
前記アーム部材の端部に設けられ、前記アーム部材を回動可能に移動させる回動装置と、
前記アーム部材を前記アルミニウム箔巻回ローラーから引き出すように移動させる移動装置と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム溶湯用汲出室。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアルミニウム溶湯用汲出室と、
アルミニウムのインゴットを加熱して溶解し、前記アルミニウム溶湯に溶解する溶解室と、
前記溶解室の前記アルミニウム溶湯が流入され、流入された前記アルミニウム溶湯を溶湯のまま保持する保持室と、
を備えていることを特徴とするアルミニウム溶湯保持炉。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のアルミニウム溶湯用汲出室からアルミニウム溶湯を汲み出す汲出方法において、
アルミニウム箔で覆われている汲出用容器の開口面の上面側から前記アルミニウム箔をアルミニウム溶湯内に落とし込むようにしてラドルを前記アルミニウム溶湯内に投入してなることを特徴とするアルミニウム溶湯の汲出方法。
【請求項５】
アルミニウム箔がアルミニウム溶湯に落とし込まれた後、
アルミニウム巻回ローラーの近傍の前記アルミニウム箔にアーム部材が起立した状態で移動し、その位置で傾倒するように回動して前記アルミニウム箔に針部材を突き刺す突刺工程と、
突き刺した前記アルミニウム箔を前記アーム部材によって前記汲出用容器の開口面を覆うように引き出す引き出し工程と、
を備えていることを特徴とする請求項４に記載のアルミニウム溶湯の汲出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムが溶けた状態で保持されているアルミニウム溶湯用汲出室、アルミニウム溶湯保持炉及びアルミニウム溶湯の汲出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム保持炉の汲出室から、製品製造ラインにアルミニウムを運搬するに際しては、溶けている状態で貯留されているアルミニウム溶湯にラドルを投入して汲み出して運ばれる。しかしながら、アルミニウム溶湯の汲出室からはアルミニウムの対流と放射で大量の熱が放熱される。その量は、５００ｋｇの汲出室の場合、１０Ｋｗ／ｈ以上の放熱がある。そのため、こうした放熱を防止することが、エネルギーの損失低減に加え、二酸化炭素の削減の観点からも改善が望まれていた。
【０００３】
かかるエネルギー損失等を低減するために、アルミニウム保持炉の汲出室に対してラドルを投入する時以外は、蓋をする手段が提案されている。例えば、金属塊が溶解してできる溶湯を保持する保持室と、保持室に隣接して配置され、保持室との間を仕切る隔壁に溶湯が通過できる連通孔が設けられ、連通孔を介して導入される溶湯を汲出す汲出室とを有する保持炉であって、汲出室は、溶湯を汲出すための汲出口と、汲出口を開閉する汲出蓋とを有し、汲出蓋には、汲出口が閉の場合に汲出室内の溶湯表面を覆い、汲出口が開の場合に汲出室外に取り出される、落し蓋が取り付けられてなる保持炉が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、機械的な蓋の開け閉めで放熱を削減する場合、ラドルが投入されるタイミングで蓋が動かなかった場合に大きな事故になる可能性があり、稼働させるのに使用されるエネルギーも相当なものとなるため、効果的な削減に貢献しないものとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７７０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、アルミニウム溶湯用汲出室のアルミニウム溶湯から放熱によって損失するエネルギーを効果的に低減することができ、かつ安全性の高いアルミニウム溶湯用汲出室、アルミニウム溶湯保持炉及びアルミニウム溶湯の汲出方法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】
【０００７】
本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室は、
アルミニウム溶湯を汲み出すためのアルミニウム溶湯用汲出室において、
アルミニウム溶湯が貯留されている汲出用容器の上面開口部を覆うためのアルミニウム箔が巻回されたアルミニウム箔巻回ローラーと、
前記アルミニウム箔巻回ローラーに巻回された前記アルミニウム箔を前記汲出用容器の上面に引き出すアルミニウム箔引出装置と、
を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室は、アルミニウム溶湯の上面をアルミニウム箔で覆うことによって、アルミニウム溶湯の熱放射のエネルギー損失を低減するとともに、ラドルでアルミニウム溶湯を汲み出す際には、アルミニウム箔をアルミニウム溶湯内に落とし込むようにすることによって、従来のように蓋が稼働しない場合の不具合の発生といった事象を防止でき、安全でエネルギー損失を低減できるアルミニウム用汲出室を提供することができる。
【００１０】
また、本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室において、
前記アルミニウム箔引出装置は、
前記アルミニウム箔を固定するための複数の針部材と、
複数の前記針部材が所定間隔で取り付けられているアーム部材と、
前記アーム部材の端部に設けられ、前記アーム部材を回動可能に移動させる回動装置と、
前記アーム部材を前記アルミニウム箔巻回ローラーから引き出すように移動させる移動装置と、
を備えていることを特徴とするものであってもよい。
【００１１】
かかるアルミニウム溶湯用汲出室を採用することによって、迅速かつ容易に汲出用容器の上面をアルミニウム箔で覆うことができる。
【００１２】
さらに、本発明は、前述したアルミニウム溶湯用汲出室と、
アルミニウムのインゴットを加熱して溶解し、アルミニウム溶湯に溶解する溶解室と、
前記溶解室の前記アルミニウム溶湯が流入され、流入されたアルミニウム溶湯を溶湯のまま保持する保持室と、
を備えていることを特徴とするアルミニウム溶湯保持炉を提供する。
【００１３】
かかるアルミニウム溶湯保持炉を採用することによって、効率的にアルミニウム溶湯の熱放射のエネルギー損失を低減するとともに、安全なアルミニウム溶湯保持炉を提供することができる。
【００１４】
さらに、本発明は、前述したアルミニウム溶湯用汲出室からアルミニウム溶湯を汲み出す汲出方法において、
アルミニウム箔で覆われている汲出室容器の開口面の上面側からアルミニウム箔をアルミニウム溶湯内に落とし込むようにしてラドルをアルミニウム溶湯内に投入してなることを特徴とするアルミニウム溶湯の汲出方法を提供する。
【００１５】
かかる方法を採用することによって、エネルギー損失を効果的に低減してアルミニウム溶湯を汲み出すことができる。
【００１６】
さらに、本発明は、前述したアルミニウム溶湯の汲出方法において、
アルミニウム箔がアルミニウム溶湯に落とし込まれた後、
アルミニウム巻回ローラーの近傍のアルミニウム箔にアーム部材が起立した状態で移動し、その位置で傾倒するように回動してアルミニウム箔に針部材を突き刺す突刺工程と、
突き刺したアルミニウム箔をアーム部材によって汲出室容器の開口面を覆うように引き出す引き出し工程と、
を備えていることを特徴とするものであってもよい。
【００１７】
かかる構成を採用することによって、汲出室に落とし込んだアルミニウム箔を、再度、迅速かつ安全に汲出室容器の開口面の上面に覆わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態にかかるアルミニウム溶湯保持炉１００の模式図である。
【図２】図２は、実施形態にかかるアルミニウム溶湯汲出室４０の側面図である。
【図３】図３は、実施形態にかかるアルミニウム溶湯汲出室４０の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態にかかるアルミニウム溶湯汲出室４０及びアルミニウム溶融保持炉１００について、図に従って詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。
【００２０】
本実施形態にかかるアルミニウム溶湯保持炉１００は、主として、アルミニウムのインゴット９０を加熱して溶解し、アルミニウム溶湯Ｍに溶解する溶解室２０と、溶解室２０のアルミニウム溶湯Ｍが流入され、流入されたアルミニウム溶湯Ｍを溶湯のまま保持する保持室３０及び保持室３０で所定温度に保持されたアルミニウム溶湯Ｍを外部に汲み出すアルミニウム溶湯汲出室４０と、を備えている。
【００２１】
溶解室２０及び保持室３０の構成については、特に限定するものではなく、図１に示すようにそれぞれの加熱器具２５は、ガス燃焼式の溶解バーナー又は浸漬バーナーであってもよいし、ＩＨ加熱方式であってもよい。また、任意に脱ガス室を設けても良い。さらに、それぞれの溶解室２０及び保持室３０のアルミニウム溶湯Ｍの温度、湯面等を検知するための検知機器及びアルミニウム溶湯Ｍの制御等の制御機器等は任意に設けることができる。また、溶解室２０及び保持室３０の順番は逆であってもよいし、その他の室を設けても構わない。
【００２２】
アルミニウム溶湯汲出室４０は、保持室３０によって適切な温度に調整されたアルミニウム溶湯Ｍが流し込まれている。アルミニウム溶湯汲出室４０のアルミニウム溶湯Ｍは、別装置である汲上装置のラドル８０によって汲上げて製品製造ラインに運ばれる。このアルミニウム溶湯汲出室４０は、ラドル８０によって汲上げるため、アルミニウム溶湯Ｍが外気に触れる部分でもあるため、アルミニウム溶湯Ｍからの対流及び放熱によるエネルギー損失の大きい室である。実施形態にかかるアルミニウム溶湯汲出室４０は、主として汲出用容器４１、アルミニウム箔巻回ローラー４３及びアルミニウム箔引出装置４５を備えている。汲出用容器４１は、上面が開放された容器状に形成されており、その内部に溶解したアルミニウム溶湯Ｍが流し込まれている。アルミニウム箔巻回ローラー４３は、アルミニウム溶湯汲出室４０の溶湯面よりも広い幅を有するアルミニウム箔Ｆがローラー状に巻回されており、アルミニウム溶湯汲出室４０の上面の端部近傍に配置されている。巻回されているアルミニウム箔Ｆを引き出すことによって汲出室容器４１の開口面を覆うことができる。アルミニウム箔巻回ローラー４３に巻回されているアルミニウム箔Ｆの厚さは、特に限定するものではないが、０．２ｍｍ以下であることが好ましい。これ以上の厚さであると、詳細は後述するが、ラドル８０によってアルミニウム箔Ｆを変形させづらくなるからである。
【００２３】
アルミニウム箔引出装置４５は、図２に示すように、アルミニウム箔Ｆを固定するための複数の針部材４５ａと、この複数の針部材４５ａが所定間隔で取り付けられているアーム部材４５ｂと、このアーム部材４５ｂの端部に設けられ、アーム部材４５ｂを回動可能に移動させる回動装置４５ｃと、アーム部材４５ｂをアルミニウム箔巻回ローラー４３から引き出すように移動させる移動装置４５ｄと、を主として備えている。
【００２４】
針部材４５ａは、アルミニウム箔Ｆを突き刺すことによって、アルミニウム箔Ｆを引き出せるようにする部材であり、アルミニウム箔Ｆを貫通させる強度と、アルミニウム溶湯Ｍからの熱に対する抵抗を有する部材であれば、特に限定するものではない、針部材４５ａの本数は、アルミニウム箔Ｆに刺した状態でアルミニウム箔Ｆを引き出せることができる本数が適宜選択される。針部材４５ａは、アーム部材４５ｂに所定間隔で複数取り付けられている。回動装置４５ｃは、この複数の針部材４５ａが取り付けられたアーム部材４５ｂの端部又は端部近傍に設けられ、図３に示すように、アーム部材４５ｂを矢印ａの方向に回動させて、アルミニウム箔Ｆに針部材４５ａを突き刺すように移動させたり、離れるように移動させたりすることができる。移動装置４５ｄは、アーム部材４５ｂによって取り付けられたアルミニウム箔Ｆを引出して、アルミニウム溶湯汲出室４０の開口面を覆うようにアーム部材４５ｂを移動させることができる。
【００２５】
以上のように構成されたアルミニウム溶湯保持炉１００は、以下のようにして使用される。まず、溶解室２０にアルミインゴット９０等のアルミニウム溶湯Ｍの溶解材料を投入し、直火バーナー等で加熱しアルミニウム溶湯Ｍを得る。得られたアルミニウム溶湯Ｍは、保持室３０に送られ、浸漬バーナー又はＩＨ等によって所定の温度まで昇温される。所定の温度まで昇温されたアルミニウム溶湯Ｍは、外部に汲出すためのアルミニウム溶湯汲出室４０に送られる。
【００２６】
アルミニウム溶湯汲出室４０は、溶湯の熱が外気に逃げるのを低減するように汲出室容器４１の開口面がアルミニウム箔Ｆで覆われている。この状態から、汲上装置のラドル８０で覆われたアルミニウム箔Ｆの上面側からアルミニウム箔Ｆをアルミニウム溶湯Ｍ内に落とし込むようにしてラドル８０をアルミニウム溶湯Ｍ内に投入し、アルミニウム溶湯Ｍを汲出して、製品の製造ライン等に運ばれる。アルミニウム溶湯Ｍ内に落とし込まれたアルミニウム箔Ｆは、アルミニウム溶湯Ｍの温度によって溶解し、アルミニウム溶湯Ｍとなって利用される。
【００２７】
汲出室容器４１の上面のアルミニウム箔Ｆがアルミニウム溶湯Ｍ内に落とし込まれた後、アーム部材４５ｂは、アルミニウム巻回ローラー４３の近傍にアーム部材４５ｂが起立した状態で移動し、その位置で傾倒するように回動してアルミニウム箔Ｆに針部材４５ａを突き刺す。この状態で移動装置４５ｄによって、アルミニウム巻回ローラー４３からアルミニウム箔Ｆを汲出室容器４１の開口面を覆うように引き出すようにアーム部材４５ｂを移動させる。このようにして、アルミニウム箔Ｆで汲出室容器４１の上面を覆うように蓋をすることでアルミニウム溶湯Ｍの熱が外気に拡散することを低減させることができる。そして、再度ラドル８０でアルミニウム箔Ｆの上面側からアルミニウム箔Ｆをアルミニウム溶湯Ｍに落とし込むようにしてアルミニウム溶湯Ｍを汲み出す。以下これの繰り返しとなる。
【００２８】
さらに、図２に示すようにアルミニウム巻回ローラー４３の近傍にアルミニウム箔Ｆを固定する固定部材４７を設けても良い。かかる構成を採用することによって、引き出されたアルミニウム箔Ｆがラドル８０によってさらに引き出されることを防止することができる。
【００２９】
さらに、引き出されたアルミニウム箔Ｆに対してラドル８０が押圧するタイミングでアルミニウム箔Ｆを切断する切断装置４８を設けても良い。かかる構成を採用することによって、ラドル８０によって確実にアルミニウム箔Ｆをアルミニウム溶湯Ｍ内に落とし込むことができる。
【００３０】
以上のアルミニウム溶湯汲出室４０によれば、アルミニウム箔Ｆによってアルミニウム溶湯Ｍの熱の拡散を低減させることができるので、エネルギー損失を低減することができる。また、蓋等でアルミニウム溶湯汲出室４０を硬質な蓋で覆う場合、ラドル８０がはいるタイミングで動かなかった場合大きな事故になり、また、蓋を稼働させるときに使用しているエネルギーは相当なものとなる。これに対し、アルミニウム箔Ｆで蓋をすることによって軽く、前提としてアルミニウムなのでアルミニウム溶湯に浸かっても問題なくかつラドル８０で汲み出す直前ギリギリまでアルミニウム箔Ｆで蓋ができ放熱を防ぐことができるという効果を有する。
【００３１】
なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
上述した実施の形態で示すように、アルミニウム溶湯を汲み出す汲出装置として産業上利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
２０…溶解室、３０…保持室、２５…加熱器具、４０…アルミニウム溶湯汲出室、４１…汲出用容器、４３…アルミニウム箔巻回ローラー、４５…アルミニウム箔引出装置、４５ａ…針部材、４５ｂ…アーム部材、４５ｃ…回動装置、４５ｄ…移動装置、４７…固定部材、４８…切断装置、８０…ラドル、９０…アルミニウムのインゴット、１００…アルミニウム溶融保持炉、Ｍ…アルミニウム溶湯、Ｆ…アルミニウム箔
【要約】
【課題】アルミニウム溶湯用汲出室のアルミニウム溶湯から放熱によって損失するエネルギーを効果的に低減することができ、かつ安全性の高いアルミニウム溶湯用汲出室、アルミニウム溶湯保持炉及びアルミニウム溶湯の汲出方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかるアルミニウム溶湯用汲出室４０は、アルミニウム溶湯Ｍが貯留されている汲出用容器４１の上面開口部を覆うためのアルミニウム箔Ｆが巻回されたアルミニウム箔巻回ローラー４３と、アルミニウム箔巻回ローラー４３に巻回されたアルミニウム箔Ｆを汲出用容器４１の上面に引き出すアルミニウム箔引出装置と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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