(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属に粒状体を分散させた複合材溶湯を保持する第１溶湯保持容器と、該第１溶湯保持容器の上方に配設された第２溶湯保持容器と、該両溶湯保持容器を互いに連結すると共に該第１溶湯保持容器に保持される該複合材溶湯中に浸漬する上昇管及び下降管と、該複合材溶湯を脱ガスする脱ガス用ガスを該上昇管中に供給するガス供給装置とを備えた複合材溶湯の脱ガス攪拌装置において、
該第１溶湯保持容器内に加圧ガスを供給する加圧装置を該第１溶湯保持容器に連結し、かつ該第２溶湯保持容器の上部にドロス除去用開口部を形成し、
該上昇管を該第１溶湯保持容器中の溶湯に浅く浸漬し、かつ該下降管を該第１溶湯保持容器中の溶湯に深く浸漬したことを特徴とする脱ガス攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合材溶湯の脱ガス攪拌装置に関するものであり、特にドロス及び複合材溶湯中に溶解した水素ガスを効率よく除去するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、溶融金属に粒状体を分散させた複合材溶湯を保持する第１溶湯保持容器と、該第１溶湯保持容器の上方に配設された第２溶湯保持容器と、該両溶湯保持容器を互いに連結すると共に該第１溶湯保持容器に保持される該複合材溶湯中に浸漬する上昇管及び下降管と、該複合材溶湯を脱ガスする脱ガス用ガスを該上昇管中に供給するガス供給装置とを備えた複合材溶湯の脱ガス攪拌装置が知られている（特開平６−１１６６６１号公報図４参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の脱ガス攪拌装置では、第２溶湯保持容器中を真空脱気して第１溶湯保持容器中の複合材溶湯を第２溶湯保持容器中に移動させると共に、上昇管中に脱ガス用ガスを吹き込んで複合材溶湯中に溶解した水素ガスを脱ガスしているが、脱ガス用ガスが複合材溶湯中を上昇する際、該ガス泡表面に複合材溶湯中の不純物が付着して第２溶湯保持容器中の溶湯表面に浮上し、ドロスを生成するため、該溶湯表面からドロスを除去する必要がある。しかし、上記従来の脱ガス攪拌装置では、ドロスを除去する際、第２溶湯保持容器中を常圧に戻した後に該第２溶湯保持容器上部を開放して作業しなければならないため、ドロス除去作業が煩雑になり、しかもドロスがある程度溜まってからドロスを除去するため、一旦溶湯表面に浮上したドロスの一部が再び溶湯中に巻き込まれ、ドロスを効率よく除去できないという問題点を有する。
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、ドロスを効率よく除去することのできる複合材溶湯の脱ガス攪拌装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、溶融金属に粒状体を分散させた複合材溶湯を保持する第１溶湯保持容器と、該第１溶湯保持容器の上方に配設された第２溶湯保持容器と、該両溶湯保持容器を互いに連結すると共に該第１溶湯保持容器に保持される該複合材溶湯中に浸漬する上昇管及び下降管と、該複合材溶湯を脱ガスする脱ガス用ガスを該上昇管中に供給するガス供給装置とを備えた複合材溶湯の脱ガス攪拌装置において、
該第１溶湯保持容器内に加圧ガスを供給する加圧装置を該第１溶湯保持容器に連結し、かつ該第２溶湯保持容器の上部にドロス除去用開口部を形成し、
該上昇管を該第１溶湯保持容器中の溶湯に浅く浸漬し、かつ該下降管を該第１溶湯保持容器中の溶湯に深く浸漬したことを特徴とする。
【０００５】
請求項１記載の脱ガス攪拌装置では、加圧装置から第１溶湯保持容器内に加圧ガスを供給して第１溶湯保持容器内を加圧し、第１溶湯保持容器中に貯留した複合材溶湯を上昇管及び下降管を経て第２溶湯保持容器中に押し上げた後、ガス供給装置から上昇管中に脱ガス用ガスを吹き込むと、該複合材溶湯が該第１溶湯保持容器、該上昇管、第２溶湯保持容器及び該下降管を循環移動し、該複合材溶湯中の不純物が該脱ガス用ガス泡表面に付着して該第２溶湯保持容器中の溶湯表面に浮上し、ドロスを生成する。該ドロスはドロス除去用開口部から差し込まれた杓又は吸引機等により該溶湯表面から除去される。また、複合材溶湯中に溶解した水素ガスは該脱ガス用ガス泡中に拡散し、該脱ガス用ガスと共に溶湯表面からドロス除去用開口部を経て大気中に放散される。
また、請求項１記載の脱ガス攪拌装置では、該ガス供給装置から該上昇管中に脱ガス用ガスを吹き込むと、該第１溶湯保持容器中の上部溶湯が該上昇管に流出し、該第２溶湯保持容器内へ移動する一方、該第２溶湯保持容器中の下部溶湯が該下降管に流出して該第１溶湯保持容器中の下部溶湯内に移動して該第１溶湯保持容器中の複合材溶湯を均一に攪拌する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
第１溶湯保持容器内を加圧する加圧ガスは、溶湯と反応しないガスであれば特にその種類は限定しないが、溶湯の酸化や溶湯中への水素ガスの溶解を良好に回避し、溶湯の安定性を確保する観点からアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを用いることが望ましい。
上昇管及び下降管の数は特に限定されず、単一又は複数の上昇管及び単一又は複数の下降管を使用することができる。
第２溶湯保持容器のドロス除去用開口部は、杓又は吸引機等により溶湯表面に浮上したドロスを除去することのできる大きさであればよい。
【０００７】
【実施例】
本発明の実施例を図１に基づいて説明する。
図１に示すように、第１溶湯保持容器１の側壁上端部２には加圧装置３の加圧ガス供給管４が貫設され、第１溶湯保持容器１と加圧装置３とがガス供給管４を介して連結されている。第１溶湯保持容器１の上蓋５の中央部には円筒状の上昇管６が貫設され、上昇管６の両側には第１下降管７及び第２下降管８が貫設され、上蓋５が第１溶湯保持容器本体１ａに固定されている。
第１下降管７及び第２下降管８は互いに等長に形成され、上昇管６は両下降管７、８より短く形成され、上昇管６の第１溶湯保持容器１中への挿入長が第１下降管７及び第２下降管８の第１溶湯保持容器１中への挿入長の半分程度に形成されている。
上昇管６の中央部６ａには斜め上方に向けて脱ガス用ガス供給管９が連結されている。
【０００８】
第１溶湯保持容器１の上方には、ドロス除去用開口部１０ａを形成した第２溶湯保持容器１０が配設され、第１溶湯保持容器１と第２溶湯保持容器１０とが上昇管６、第１下降管７及び第２下降管８を介して連結されている。上昇管６の頭部１１は第２溶湯保持容器１０中に突出して配設され、第１下降管７及び第２下降管８の頂面１２、１３は第２溶湯保持容器１０の底面１４と面一に配設されている。上昇管６の頭部１１の周縁には上昇管上端面１５から両下降管７、８の上端面１２、１３に向けて傾斜した傾斜面１６を有する溶湯流調整部材１７が周設されている。
【０００９】
上蓋５を第１溶湯保持容器本体１ａから外した状態で溶融アルミニウムにセラミクス粒子を分散した複合材溶湯１８を第１溶湯保持容器本体１ａに所定量貯留した後、上蓋５を第１溶湯保持容器本体１ａに固定し、複合材溶湯１８中に上昇管６を浅く浸漬させると共に第１下降管７及び第２下降管８を複合材溶湯１８中に深く浸漬させる。次いで、上蓋５と複合材溶湯１８との間の空間１９に加圧装置３から加圧ガス供給管４を経てアルゴンガスを供給すると、第１溶湯保持容器１中の複合材溶湯１８の一部が第２溶湯保持容器１０中に押し上げられる。
次いで、脱ガス用ガス供給管９から上昇管６中にアルゴンガス２０を吹き込むと、アルゴンガス２０が複合材溶湯１８中を上昇する際、複合材溶湯１８中の不純物がアルゴンガス２０の気泡表面に付着し、該不純物が第２溶湯保持容器１０中の複合材溶湯１８表面に浮上してドロスが生成される。生成されたドロスは、ドロス除去用開口部１０ａから差し込まれた杓又は吸引機等により複合材溶湯１８表面から除去される。また、アルゴンガス２０が複合材溶湯１８中を上昇する際、複合材溶湯１８中に溶解した水素ガスがアルゴンガス２０の気泡中に拡散し、該気泡中に拡散した水素ガスはアルゴンガス２０と共に第２溶湯保持容器１０中の溶湯１８表面からドロス除去用開口部１０ａを経て大気中に放散される。
【００１０】
上昇管６中に供給されたアルゴンガス２０が複合材溶湯１８中を上昇すると、アルゴンガス２０の上昇に伴って上昇管６中の複合材溶湯１８が上昇し、それに連れて第１下降管７及び第２下降管８中の複合材溶湯１８が下降し、第１溶湯保持容器１中の複合材溶湯１８が上昇管６、第２溶湯保持容器１０、第１〜２下降管７、８を循環移動する。そのため、第１溶湯保持容器１中の複合材溶湯１８上部のセラミクス粒子密度の低い溶湯部位の複合材溶湯１８が、上昇管６、第２溶湯保持容器１０、第１〜２下降管７、８を経て第１溶湯保持容器１中の複合材溶湯１８下部のセラミクス粒子密度の高い溶湯部位に流入し、第１溶湯保持容器１中の複合材溶湯１８のセラミクス粒子密度を均一化する。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１記載の複合材溶湯の脱ガス攪拌装置では、溶融金属に粒状体を分散させた複合材溶湯を保持する第１溶湯保持容器と、該第１溶湯保持容器の上方に配設された第２溶湯保持容器と、該両溶湯保持容器を互いに連結すると共に該第１溶湯保持容器に保持される該複合材溶湯中に浸漬する上昇管及び下降管と、該複合材溶湯を脱ガスする脱ガス用ガスを該上昇管中に供給するガス供給装置とを備えた複合材溶湯の脱ガス攪拌装置において、第１溶湯保持容器内に加圧ガスを供給する加圧装置を該第１溶湯保持容器に連結し、かつ第２溶湯保持容器の上部にドロス除去用開口部を形成したので、ドロス除去用開口部を開放したまま第１溶湯保持容器から第２溶湯保持容器に複合材溶湯を押し上げることができ、ドロス除去用開口部に差し込んだ杓等により第２溶湯保持容器表面に生成したドロスを容易に除去することができるため、一旦溶湯表面に浮上したドロスが溶湯中に再度巻き込まれる前にドロスを除去することができ、溶湯中の不純物量を低減させることができる。さらに、ドロスを除去する際に脱ガス攪拌装置の運転を停止する必要がないため、複合材溶湯の脱ガス及び攪拌を短時間で行うことができる。
また、請求項１記載の複合材溶湯の脱ガス攪拌装置では、上昇管を該第１溶湯保持容器中の溶湯に浅く浸漬し、かつ該下降管を該第１溶湯保持容器中の溶湯に深く浸漬したので、該第１溶湯保持容器中の上部溶湯が該上昇管に流出し、該第２溶湯保持容器内へ移動する一方、該第２溶湯保持容器中の下部溶湯が該下降管に流出して該第１溶湯保持容器中の下部溶湯内に移動して該第１溶湯保持容器中の複合材溶湯を均一に攪拌するため、該複合材溶湯を用いて鋳造することにより均質な複合材鋳物を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の正面断面図である。
【符号の説明】
１    第１溶湯保持容器
３    加圧装置
６    上昇管
７    第１下降管
８    第２下降管
１０    第２溶湯保持容器
１０ａ  ドロス除去用開口部
【図１】
0003854718.tif 000002