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JP2004188490A - Molten metal supply container, molten metal introduction system and transport vehicle - Google Patents

Molten metal supply container, molten metal introduction system and transport vehicle Download PDF

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JP2004188490A
JP2004188490A JP2002383078A JP2002383078A JP2004188490A JP 2004188490 A JP2004188490 A JP 2004188490A JP 2002383078 A JP2002383078 A JP 2002383078A JP 2002383078 A JP2002383078 A JP 2002383078A JP 2004188490 A JP2004188490 A JP 2004188490A
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JP
Japan
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container
molten metal
pipe
hole
opening
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Application number
JP2002383078A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Mizuno
等 水野
Koji Iyoda
浩二 伊与田
Takeshi Abe
毅 安部
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Hoei Shokai Co Ltd
Original Assignee
Hoei Shokai Co Ltd
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Priority to GB0420455A priority patent/GB2401337B/en
Priority to CZ2004952A priority patent/CZ2004952A3/en
Priority to PCT/JP2003/001510 priority patent/WO2003068433A1/en
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

【課題】容器内が満杯になったことを確実に検出することができる溶融金属供給用容器及び溶融金属導入システムを提供すること。
【解決手段】ハッチ62の中心から所定の距離を離れた位置には、容器100の内外を貫通する第1〜第3の貫通孔65a〜65cが設けられている。第1の貫通孔65aは配管56側に設けられ、第2の貫通孔65b及び第3の貫通孔65cは、第1の貫通孔65aとは反対側に設けられている。第1及び第2の貫通孔65a、65bには、カプラの一方を構成するプラグ68a、68bが取り付けられている。第1の貫通孔65aには、第1の電極棒69aが挿通された第1のソケット70aが取り付けられ、第2の貫通孔65bには、第2の電極棒69bが挿通された第2のソケット70bが取り付けられている。各プラグとソケットでカプラを構成している。
【選択図】 図3
An object of the present invention is to provide a molten metal supply container and a molten metal introduction system capable of reliably detecting that the inside of the container is full.
A first through third through-holes (65a-65c) penetrating inside and outside of a container (100) are provided at a position separated by a predetermined distance from the center of a hatch (62). The first through hole 65a is provided on the pipe 56 side, and the second through hole 65b and the third through hole 65c are provided on the opposite side to the first through hole 65a. Plugs 68a, 68b constituting one of the couplers are attached to the first and second through holes 65a, 65b. A first socket 70a in which a first electrode rod 69a is inserted is attached to the first through hole 65a, and a second socket 70a in which a second electrode rod 69b is inserted is inserted into the second through hole 65b. The socket 70b is attached. Each plug and socket make up a coupler.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属供給容器、溶融金属導入システム及び運搬車輌に関する。
【0002】
【従来の技術】
多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した取鍋を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている。
【0003】
従来から用いられている取鍋は、溶融金属が貯留される容器本体の側壁に供給用の配管を取り付けたいわば急須のような構造で、かかる取鍋を傾けることにより配管から成型側の保持炉に溶融金属を供給することが行われている。
【0004】
しかしながら、このような取鍋では、例えば取鍋の傾斜をフォークリフトを用いて行っており、そのような作業は必ずしも安全なものとはいえなかった。また、取鍋を大きく傾動(傾斜・回転動作)させるためにフォークリフトに回動機構を設ける必要があるため、構成が特殊となり、更にそのような操作のためにフォークリフトの操作に熟練した作業者が必要とされる、という課題があった。
【0005】
そこで、容器内に圧力を加えることで保持炉に溶融金属を供給するシステムが提唱されている。このような差圧式の容器を採用することで、安全性や作業性が向上するばかりか、より細やかな供給サービスが可能となる(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
実開平3−31063号(第1図)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の取鍋では、取鍋内への溶融金属の導入は、取鍋上部に設けられた蓋を開けて、そこから溶融金属を内部に流し込むことが行われている。
【0008】
これに対して、本発明者等は、密閉容器内を減圧して例えば導出用の配管を介して外部から容器内に溶融金属を導入する方式を提唱している。そして、このような方式を採用する場合、溶融金属導入時に容器内が満杯になったことを確実に検出することが要求される。
【0009】
そこで、本発明の目的は、容器内が満杯になったことを確実に検出することができる溶融金属供給容器及び溶融金属導入システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の主たる観点に係る溶融金属供給容器は、溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外を連通する第1及び第2の貫通孔が設けられたハッチと、前記第1の貫通孔に取り付けられ、第1のカプラを構成する第1のプラグと、前記第2の貫通孔に取り付けられ、第2のカプラを構成する第2のプラグとを具備するものである。
【0011】
ここで、カプラを構成するプラグとは、カプラがプラグとソケットから構成され、その一方であるプラグのことをいっている。例えばプラグは貫通孔に取り付けられ、ソケットと気密に接続することができる。
【0012】
本発明では、例えば第1のプラグに第1の電極棒が挿通された第1のソケットを装着し、第2のプラグに第2の電極棒が挿通された第2のソケットを装着し、これら電極棒の先端を例えば溶融金属の満杯時の液面など所定のレベルに位置させ、これらの電極棒間の導通を検出することで確実に溶融金属の満杯を検出することができる。また長さの異なる複数の電極を用いて、複数の液面レベルを検知するようにしてもよい。
【0013】
また、通常かかる容器内に溶融金属を供給するに先立ちガスバーナ等の加熱器により容器を予熱している。この予熱は、ハッチを開けて加熱器の一部を容器内に挿入することで行われる。従って、ハッチは容器内に溶融金属を供給する都度開けられるものである。その都度開けなくとも、必要なときにはいつでも簡便に開くことができるように構成されている。
【0014】
本発明では、このようなハッチにプラグが取り付けられる第1及び第2の貫通孔を設けているので、容器内に溶融金属を供給する度に第1及び第2の貫通孔に対する金属の付着を確認することができる。特に、プラグに対し装着されるソケットに挿通される電極棒とその周囲の貫通孔内周縁部との間の距離はそれほどなく、これらの間に金属が介在すると短絡不良が発生するので、これらの貫通孔に対する金属の付着を確認し、金属が付着しているときにはその都度それを剥がすことで、電極とハッチなど周辺部との間の絶縁を確立し、金属の付着による短絡不良を未然に防止することができる。よって、本発明により容器内が満杯になったことを確実に検出することができる。
【0015】
本発明では、カプラ構造によって電極棒を容器内に挿入しているので、電極棒の着脱が容易である。
【0016】
本発明の溶融金属供給容器は、第2の開口部が蓋のほぼ中央、すなわちハッチが容器の上面部のほぼ中央に設けられていることを特徴とするものである。
【0017】
容器が揺れて液面が傾いたり、液滴が飛び散る場合、容器内の外周付近よりも中央部に近い方がより液面の容器に対する相対的な変位や液滴が飛び散る度合いが小さい。本発明では、上記の貫通孔を有するハッチを上記のように液面の変位や液滴が飛び散る度合いが小さい位置に対応する容器の上面部のほぼ中央に設けられているので、金属が貫通孔に付着する機会が少なく、実際に付着も少ない。従って、本発明では、金属の付着による短絡不良を未然に防止できる。よって、本発明により容器内の溶融金属が所定の液面に達したことを(例えば満杯になったことなど)を確実に検出することができ、安全性を向上することができる。
【0018】
本発明の別の観点に係る溶融金属供給容器は、溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外を連通する貫通孔が設けられたハッチと、前記貫通孔に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、前記容器内に貯留された溶融金属を接地するための手段とを具備することを特徴とするものである。
【0019】
本発明では、貫通孔とカプラの数を減らすことができるので、短絡不良の可能性を更に減らすことができる。よって、本発明により容器内が満杯になったことをより確実に検出することができる。
【0020】
本発明に係る溶融金属供給容器は、容器内を減圧し、流路を介して外部から容器内に溶融金属を導入するシステムに適用される。その場合、該システムは、前記容器内を減圧する手段と、前記溶融金属供給容器の重量を計測する手段と、前記第1の電極棒と前記第2の電極棒との間の短絡、又は前記第3の電極棒と前記接地との間の短絡を検出する手段と、前記計測された重量が所定以上になったとき、又は前記短絡が検出されたとき、前記容器内の減圧を停止し復圧させる手段とを具備することが好ましい。
【0021】
ここで、「計測された重量が所定以上になったとき、又は前記短絡が検出されたとき」とは、いずれか一方の状態になったときの意であり、いずれか一方のときに容器内が満杯になったものとみなして容器内の減圧を停止し大気圧に復圧させるものである。このように2つの状態によって満杯の判断を行うことで、一方の判断ができなくなったときやその判断に誤りがあったときでも確実に容器内の満杯を検出することができる。
【0022】
なお、このようなシステム構成を、溶融金属供給容器を保持して搬送する搬送車輌に持たせるようにしても構わない。
【0023】
この場合に溶融金属供給容器の底面にフォーリフトのフォーク(保持部材)が挿抜される一対のチャンネル部材を取り付け、フォークリフトを搬送車輌として用いることができる。そして、フォークの表面に設けられた圧力センサやフォークを昇降駆動するための油圧式駆動機構における油圧計測手段、フォークの回転モーメントを検出するためのロードセル等によって、溶融金属供給容器の重量を計測することが可能である。
【0024】
また本発明の主たる観点に係る溶融金属供給容器は、溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、ほぼ中央に前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器内の前記容器金属の液面を検知するための電極を挿入することができる少なくとも1つの第2の貫通孔が設けられたハッチと、を具備することを特徴とする。
【0025】
また、溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、ほぼ中央に前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外を連通する内圧調整用の第1の貫通孔と前記容器内の前記容器金属の液面を検知するための電極を挿入することができる少なくとも1つの第2の貫通孔とが設けられたハッチと、を具備することを特徴とする。第1の貫通孔、第2の貫通孔は複数あっても構わない。また前記電極が前記貫通孔に挿入されたとき前記と前記ハッチとを絶縁されるような絶縁部材をさらに具備するようにしてもよい。
【0026】
また本発明の溶融金属供給容器は、前記第2の貫通孔に前記電極が挿入されていないとき前記第2の貫通孔を気密に封止することが可能なパッキンを有し、前記第2の貫通孔に対して前記電極と同一のインターフェースを有する封止部材をさらに具備したことを特徴とする。
【0027】
例えば容器内を減圧にして内部に溶融金属を吸引するような場合には第2の貫通孔から電極棒を挿入し、溶融金属の容器内の液面レベルを検出する。一方それ以外の場合(例えば内部を加圧して貯留した溶融金属を容器外へ圧送するような場合)には、この第2の貫通孔は所定の圧力を印加できるように気密にシールする必要がある。このような気密シールを実現するインターフェースは、例えばプラグとソケットにより構成されるカプラによって実現してもよい。例えば第2の貫通孔にプラグを固定しておき、このプラグと結合して気密な接続を実現するソケットを封止部材として用いることができる。一方、電極にも、同じ仕様のソケットにガイシなどの絶縁部材を介して電極を取り付けておけば、第2の貫通孔に対して共通のインターフェースを有する電極と封止部材とを得ることができる。このような構成を採用することにより、本発明の溶融金属供給容器では、溶融金属供給容器の取扱いの作業性を向上できる。例えば、容器内への溶融金属の吸引受湯した後に、ユースポイントで容器外へ溶融金属を圧送する場合など、多段階にわたる操作を、簡単に、しかも確実に行うことができる。
【0028】
上述の封止部材のような気密シール部には、通常、樹脂製のパッキンがガスケットとして用いられる(例えばバイトン、NBR、EPR、パーフロ等)。しかしこのようなパッキンは容器の予熱時などに高熱にさらされてパッキンが損傷を受けるという問題がある。パッキンが損傷すると十分な気密が得られず容器内部を溶融金属の移送に必要な圧力まで加圧したり、減圧したりすることができなくなるという問題がある。例えばバイトンのような耐熱仕様の部材を採用したとしても、その耐熱温度は180℃程度で溶融金属供給容器の構成としては不十分である。本発明の容器では電極を挿入する第2の貫通孔がハッチに設けられている。このハッチは容器の予熱時には開いた状態にあるので、シール部は予熱時の熱から守られることになる。
【0029】
また本発明の別の観点に係る溶融金属供給容器は、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融金属を流通させるための流路を内在したライニングと、前記流路を囲むように前記ライニングに埋設され、内面に酸化物層が形成された金属製の配管と、を具備したことを特徴とする。
【0030】
すなわちこの容器は、内部の溶融金属の液面の検知を行うにあたり、流路を構成するためにライニングに内在させた金属製の配管を、導通状態を検知する少なくとも1対の電極のうちの1つとして用いることができるものである。すなわち本発明ではこの配管と第1の電極乃至第3の電極との間の導通乃至短絡を検知することができる。
【0031】
幅広い液面レベルを検知するにせよ電極は下部まであったほうがよい。しかし電極が溶融アルミニウムなどに浸かっていると、熱や化学反応により電極はすぐに損傷してしまいその機能を果たさなくなる。本発明では電極として耐火材や断熱材からなるライニングに内在させ配管を電極として採用している。このような構成を採用することことにより予熱時の熱や酸化の影響から電極を遮蔽することができ、また電極が溶融金属に直接侵されることもないから、電極の耐久性を高め、溶融金属供給容器の信頼性、安全性を向上することができる。
【0032】
なおこの金属製配管が外部からアクセスできないような位置にうまっている場合には、第1の配管と接続した導体を外部へ引き出すようにすればよい。この場合も前述同様にフレームと導体との間を絶縁するようにすればよい。
【0033】
また本発明の溶融金属供給システムは、本発明の溶融金属供給容器のいずれかと、前記配管と前記電極との間の導通状態を検出する検出部と、前記検出器が検出した前記配管と前記電極との間の導通状態に応じて前記貫通孔を通じた前記容器内の圧力を調節する圧力調節部と、を具備したことを特徴とする。
【0034】
すなわちこの溶融金属供給システムは、上述した本発明の容器の各電極間の導通状態を検出することにより溶融金属の液面を検出し、この結果に応じて容器の加圧、減圧、復圧(大気開放)などを制御するものである。例えば前述のように、容器への溶融金属の受湯時のオーバーフロー防止することができる。
【0035】
本発明の主たる観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融金属を流通させるための流路を内在したライニングと、少なくとも前記流路の一部を囲うように設けられた配管とを具備することを特徴とする。
【0036】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、気体の侵入を規制する部材により囲まれた溶融金属の流路を内在したライニングとを具備することを特徴とする。このような部材としては金属(合金を含む)や、セラミクス等の材料をあげることができる。またマクロスコピックにみて熱力学的に均一な層から構成されることが好ましい。これは複数の物性の異なる素材の混合物(例えばキャスター)の場合、すなわちマクロスコピックに見て熱力学的不均一層からなる場合、周期的に印可される熱的負荷に起因して線膨張率の差異などによってどうしても割れ、ひび等が生じやすいために気体の侵入を許してしまうからである。配管の構成材料は金属合金や、市販のセラミクス焼成品程度の均一性を有していればよい。
【0037】
本発明では、前記配管が金属製である場合には前記配管の内壁には耐火性を有する断熱層などが形成されていることが好ましい。
【0038】
本発明では、前記配管がセラミクス製または金属配管の内側に耐火材をライニングした配管を用いることが好ましい。金属としては例えばSGP、STPT、STPG等を用いることができる。耐火材は、例えば溶融アルミニウム、溶融マグネシウム用の耐火材(耐火キャスター、断熱材、断熱キャスター等を含む)用いることができる。これら耐火材にセラミクス、カーボン、グラファイトを混合するようにしてもよい。これにより配管に対する溶融金属の非濡れ性が向上し、また強度も向上することができる。メンテナンスも容易になる。
【0039】
本発明では、流路がライニングに内在しているので、該流路に対する溶融金属貯留部からの熱伝導が高い。このため流路を流通する溶融金属の保温性を高め、流動性を保つことができ、流路の詰まりがなくなる。加えて、流路が気体の侵入を規制する部材、例えば金属製の配管により囲まれているので、加圧用の気体が流路に漏れることはない。したがって安定した溶融金属の供給を行うことができる。また金属製の配管を前述のように溶融金属の液面検知のための電極としてまた金属製の配管は割れたりひびが入ったりしないので、常に流路が保持され溶融金属の供給を続けることができる。このため供給先で溶融金属の突然供給ができなくなって容器を持ち帰るなどという事態を回避することができる。
【0040】
ここで、流路の保温性の観点から、流路は容器内底部に近い位置から容器上面側までライニングに内在していることが好ましい。流路の配置の一例として、上下方向に延在し容器の内側に凸となる隆起部を有するようにフレーム内面にライニングを形成し、流路をこの隆起部内に設けたものをあげることができる。
【0041】
また、流路がライニングに埋め込まれた配管により取り囲まれている構造を採用し、この配管をカートリッジ化することで、流路が詰まった場合に流路の交換が可能となる。配管は流路の全部でなく、流路の一部を取り囲むように設けても構わない。配管が流路の下部の一部に設けられた場合には配管の交換が難しい場合もある。
【0042】
配管の内面が耐火性を有する部材で覆われている構造を採用することで、金属配管の耐久性を高めることができ、長期にわたり加圧用の気体の流路への漏れを防止することができる。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
(金属供給システムの全体構成)
図1は本発明の一実施形態に係る金属供給システムの全体構成を示す図である。
【0044】
同図に示すように、第1の工場10と第2の工場20とは例えば公道30を介して離れた所に設けられている。
【0045】
第1の工場10には、ユースポイントとしてのダイキャストマシーン11が複数配置されている。各ダイキャストマシーン11は、溶融したアルミニウムを原材料として用い、射出成型により所望の形状の製品を成型するものである。その製品としては例えば自動車のエンジンに関連する部品等を挙げることができる。また、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばかりでなくマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とした合金であっても勿論構わない。各ダイキャストマシーン11の近くには、ショット前の溶融したアルミニウムを一旦貯留する保持炉(手元保持炉)12が配置されている。この保持炉12には、複数ショット分の溶融アルミニウムが貯留されるようになっており、ワンショット毎にラドル13或いは配管を介して保持炉12からダイキャストマシーン11に溶融アルミニウムが注入されるようになっている。また、各保持炉12には、容器内に貯留された溶融アルミニウムの液面を検出する液面検出センサ(図示せず)や溶融アルミニウムの温度を検出するための温度センサ(図示せず)が配置されている。これらのセンサによる検出結果は各ダイキャストマシーン11の制御盤もしくは第1の工場10の中央制御部16に伝達されるようになっている。
【0046】
第1の工場10の受け入れ部で受け入れられた容器100は、本発明に係るフォークリフト18により所定のダイキャストマシーン11まで配送され、容器100から保持炉12に溶融アルミニウムが供給されるようになっている。供給の終了した容器100はフォークリフト18により再び受け入れ部に戻されるようになっている。
【0047】
第1の工場10には、アルミニウムを溶融して容器100に供給するための第1の炉19が設けられており、この第1の炉19により溶融アルミニウムが供給された容器100もフォークリフト18により所定のダイキャストマシーン11まで配送されるようになっている。
【0048】
第1の工場10には、各ダイキャストマシーン11において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部15が配置されている。より具体的には、例えばダイキャストマシーン11毎に固有の番号が振られ、表示部15にはその番号が表示されており、溶融アルミニウムの追加が必要になったダイキャストマシーン11の番号に対応する表示部15における番号が点灯するようになっている。作業者はこの表示部15の表示に基づきフォークリフト18を使って容器100をその番号に対応するダイキャストマシーン11まで運び溶融アルミニウムを供給する。表示部15における表示は、液面検出センサによる検出結果に基づき、中央制御部16が制御することによって行われる。
【0049】
第2の工場20には、アルミニウムを溶融して容器100に供給するための第2の炉21が設けられている。容器100は容量、配管長、高さ、幅等の異なる複数種が用意されている。例えば第1の工場10内のダイキャストマシーン11の保持炉12の容量等に応じて、容量の異なる複数種がある。この第2の炉21により溶融アルミニウムが供給された容器100は、フォークリフトにより搬送用のトラック32に載せられる。トラック32は公道30を通り第1の工場10の受け入れ部まで容器100を運ぶようになっている。また、受け入れ部にある空の容器100はトラック32により第2の工場20へ返送されるようになっている。
【0050】
第2の工場20には、第1の工場10における各ダイキャストマシーン11において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部22が配置されている。表示部22の構成は第1の工場10内に配置された表示部15とほぼ同様である。表示部22における表示は、例えば通信回線33を介して第1の工場10における中央制御部16が制御することによって行われる。なお、第2の工場20における表示部22においては、溶融アルミニウムの供給を必要とするダイキャストマシーン11のうち第1の工場10における第1の炉19から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン11はそれ以外のダイキャストマシーン11とは区別して表示されるようになっている。例えば、そのように決定されたダイキャストマシーン11に対応する番号は点滅するようになっている。これにより、第1の炉19から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン11に対して第2の工場20側から誤って溶融アルミニウムを供給するようなことをなくすことができる。また、この表示部22には、上記の他に中央制御部16から送信されたデータも表示されるようになっている。
【0051】
次に、このように構成された金属供給システムの動作を説明する。
【0052】
中央制御部16では、各保持炉12に設けられた液面検出センサを介して各保持炉12における溶融アルミニウムの量を監視している。ここで、ある保持炉12で溶融アルミニウムの供給の必要性が生じた場合に、中央制御部16は、その保持炉12の「固有の番号」、その保持炉12に設けられた温度センサにより検出された保持炉12の「温度データ」、その保持炉12の形態に関する「形態データ」、その保持炉12から溶融アルミニウムがなくなる最終的な「時刻データ」、公道30の「トラフィックデータ」、その保持炉12で要求される溶融アルミニウムの「量データ」及び「気温データ」等を、通信回線33を介して第2の工場20側に送信する。第2の工場20では、これらのデータを表示部22に表示する。これらの表示されたデータに基づき作業者が経験的に上記保持炉12から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉12に容器100が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第2の工場20からの容器100の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度、容器の予熱温度や時間を決定する。或いはこれらのデータを例えばパソコン(図示せず)に取り込んで所定のソフトウェアを用いて上記保持炉12から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉12に容器100が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第2の工場20からの容器100の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を推定してその時刻及び温度、時間を表示するようにしてもよい。或いは推定された温度により第2の炉21を自動的に温度制御しても良い。容器100に収容すべき溶融アルミニウムの量についても上記「量データ」に基づき決定してもよい。
【0053】
発送時刻に容器100を載せたトラック32が出発し、公道30を通り第1の工場10に到着すると、容器100がトラック32から受け入れ部に受け入れられる。
【0054】
その後、受け入れられた容器100は、フォークリフト18により所定のダイキャストマシーン11まで配送され、容器100から保持炉12に溶融アルミニウムが供給される。
(溶融金属供給容器)
図2はこのようなシステムに用いられる溶融金属供給容器(容器100)の構成を示す平面図、図3は図2におけるA−A断面図である。
【0055】
容器100は、有底で筒状の本体50の上部開口部51に大蓋52が配置されている。本体50及び大蓋52の外周にはそれぞれフランジ53、54が設けられており、これらフランジ間をボルト55で締めることで本体50と大蓋52が固定されている。なお、本体50や大蓋52は例えば外側が金属(例えば鉄)であり、内側が耐火材により構成され、外側の金属と耐火材との間には断熱材が介挿されている。
【0056】
本体50の外周の1箇所には、本体50内部から配管56に連通する流路57が設けられた配管取付部58が設けられている。
【0057】
配管取付部58における流路57は、本体50内周の該容器本体底部50aに近い位置に設けられた開口57aを介し、該本体50外周の上部57bに向けて延在している。この配管取付部58の流路57に連通するように配管56が固定されている。
【0058】
配管56は逆U字状の形状(曲率を有する形状)を有している。配管56のフレーム78aは例えば鉄などの金属からなり、その内部には、内張りとしてライニングが形成されており、このライニングは、耐火材75を有している。そしてこのライニングの内側が溶融金属の流路72として形成されている。耐火材75としては例えば緻密質の耐火系セラミック材料をあげることができる。
【0059】
また、このように配管56を逆U字状(曲率を有する形状)とし、これに対応して流路72を逆U字状の形状とすることにより、配管56の端部開口59は下方を向いている。配管56がこのような形状を有することで溶融金属がスムーズに流路72を流れるようになる。すなわち、配管56の内側に不連続な面があるとその位置にぶつかる溶融金属が流れようとする等の理由により、その位置が侵食され、最終的には穴が明く等の不具合がある。これに対して、配管56の流路72が曲率を有する形状であれば不連続な面がなく、上記のような不具合は発生しない。しかしながら、本発明においては、このような配管の形態に限定されるものではない。
【0060】
配管取付部58近傍の配管56の周囲には、この配管56を包囲するように、保温部材56aが配設されている。これにより、配管56側が流路57側の熱を奪い、流路57の温度低下が発生することを極力抑えることができる。特に、配管取付部58近傍の配管56の周囲は溶融金属が冷えやすくしかも容器搬送の際に液面が丁度揺れる位置にあるので、溶融金属が固化することが多いのに対して、このように配管取付部58近傍の配管56の周囲を保温部材56aにより包囲することでこの位置における溶融金属の固化を防止することができる。
【0061】
流路57及びこれに続く配管56の有効内径はほぼ等しく、65mm〜85mm程度が好ましい。従来からこの種の配管の内径は50mm程度であった。これはそれ以上であると容器内を加圧して配管から溶融金属を導出する際に大きな圧力が必要であると考えられていたからである。これに対して本発明者等は、流路57及びこれに続く配管56の内径としてはこの50mmを大きく超える65mm〜85mm程度が好ましく、より好ましくは70mm〜80mm程度、更には好ましくは流路57は70mm、配管56の内径は80mmであることを見出した。
【0062】
すなわち、溶融金属が流路57や配管56を上方に向けて流れる際に、流路57や配管56に存在する溶融金属自体の重量及び流路や配管の内壁の粘性抵抗の2つパラメータが溶融金属の流れを阻害する抵抗に大きな影響を及ぼしているものと考えられる。ここで、内径が65mmより小さいときには流路57を流れる溶融金属はどの位置においても溶融金属自体の重量と内壁の粘性抵抗の両方の影響を受けているが、内径が65mm以上となると流れのほぼ中心付近から内壁の粘性抵抗の影響を殆ど受けない領域が生じ始め、その領域が次第に大きくなる。この領域の影響は非常に大きく、溶融金属の流れを阻害する抵抗が下がり始める。溶融金属を容器内から導出する際に容器内を非常に小さな圧力で加圧すればよくなる。つまり、従来はこのような領域の影響は全く考慮に入れず、溶融金属自体の重量だけが溶融金属の流れを阻害する抵抗の変動要因として考えられており、作業性や保守性等の理由から内径を50mm程度としていた。一方、内径が85mmを超えると、溶融金属自体の重量が溶融金属の流れを阻害する抵抗として非常に支配的となり、溶融金属の流れを阻害する抵抗が大きくなってしまう。本発明者等の試作による結果によれば、70mm〜80mm程度の内径が容器内の圧力を非常に小さな圧力で加圧すればよく、特に70mm、80mmが標準化及び作業性の観点から最も好ましい。すなわち、配管径は50mm、60mm70mm、、、と10mm単位で標準化されており、配管径がより小さい方が取り扱いが容易で作業性が良好だからである。
【0063】
上記の大蓋52のほぼ中央には開口部60が設けられ、開口部60には取っ手61が取り付けられたハッチ62が配置されている。ハッチ62は大蓋52上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッチ62の外周の1ヶ所にはヒンジ63を介して大蓋52に取り付けられている。これにより、ハッチ62は大蓋52の開口部60に対して開閉可能とされている。また、このヒンジ63が取り付けられた位置と対向するように、ハッチ62の外周の2ヶ所には、ハッチ62を大蓋52に固定するためのハンドル付のボルト64が取り付けられている。大蓋52の開口部60をハッチ62で閉めてハンドル付のボルト64を回動することでハッチ62が大蓋52に固定されることになる。また、ハンドル付のボルト64を逆回転させて締結を開放してハッチ62を大蓋52の開口部60から開くことができる。そして、ハッチ62を開いた状態で開口部60を介して容器100内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【0064】
ハッチ62の中心から所定の距離を離れた位置には、容器100の内外を貫通する第1〜第3の貫通孔65a〜65cが設けられている。第1の貫通孔65aは配管56側に設けられ、第2の貫通孔65b及び第3の貫通孔65cは、第1の貫通孔65aとは反対側に設けられている。これにより、第1の貫通孔65aと第2の貫通孔65b及び第3の貫通孔65cとの距離は第2の貫通孔65bと第3の貫通孔65cとの距離よりも長くなるようにされている。
【0065】
各貫通孔65a〜65cには螺子山が切られている。第1及び第2の貫通孔65a、65bには、カプラの一方を構成するプラグ68a、68bが取り付けられている。第1の貫通孔65aには、第1の電極棒69aが挿通された第1のソケット70aが取り付けられ、第2の貫通孔65bには、第2の電極棒69bが挿通された第2のソケット70bが取り付けられている。各プラグとソケットでカプラを構成している。
【0066】
図4は本発明に係るソケットに対して電極棒を挿入して構成される電極装置を示す図である。
図4に示すように、この装置では、第1の電極棒69aにおける第1のソケット70aに挿入される位置に絶縁性のテープ81が巻かれ、その第1の電極棒69aが第1のソケット70aに挿入されている。第2の電極棒69bについても同様である。このように挿入された第1及び第2の電極棒69a、69bの容器100内における長さL1はこれらの先端が容器100内における溶融金属の満杯位置の液面に接触するような長さとされている。
【0067】
第3の貫通孔65cは、容器100内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用に用いられる。この第3の貫通孔65cには加減圧用の配管66が接続されている。この配管66は、第3の貫通孔65cから上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この配管66の貫通孔65cへの挿入部分の表面には螺子山がきられており、一方貫通孔65cにも螺子山がきられており、これにより配管66が貫通孔65cに対して螺子止めにより固定されるようになっている。
【0068】
この配管66の一方には、加圧用または減圧用のエアーホース67がカプラ構造(例えば配管66の先端にプラグ、エアーホース67の先端にソケット)によって接続可能になっている。そして、減圧により圧力差を利用して配管56及び流路57を介して容器100内に溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して流路57及び配管56を介して容器100外への溶融アルミニウムの導出が可能である。
【0069】
本実施形態では、大蓋52のほぼ中央部に配置されたハッチ62に加減圧用の貫通孔65が設けられている一方で、上記の配管66が水平方向に延在しているので、加圧用または減圧用の配管67を上記の配管66に接続する作業を安全にかつ簡単に行うことができる。また、このように配管66が延在することによって配管66を貫通孔65に対して小さな力で回転させることができるので、貫通孔65に対して螺子止めされた配管66の固定や取り外しを非常に小さな力で、例えば工具を用いることなく行うことができる。
【0070】
本体50の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク(図示を省略)が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部としてのチャンネル部材71が例えば平行するように2本配置されている。チャンネル部材71は、配管56の延在方向とは例えば45°の角度をなしている。
【0071】
本体50内側の底部50aは、流路57側が低くなるように全体が傾斜している。これにより、加圧により流路57及び配管56を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナンス時に容器100を傾けて流路57及び配管56を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、容器100を傾ける角度をより小さくでき、安全性や作業性が優れたものとなる。しかしながら、このような傾斜を逆にするようにしても構わない。これにより、開口57aの詰まりを防止することができる。
【0072】
本実施形態に係る容器100では、ハッチ62に満杯検出用の電極棒が挿通される第1及び第2の貫通孔65a、65bを設けているので、ハッチ62を開ける度にこれらの第1及び第2の貫通孔65a、65bに対する金属の付着を確認することができる。従って、電極棒の短絡不良をなくすことができる。また、本実施形態に係る容器100では、カプラ構造によって電極棒69a、69bを容器100内に挿入しているので、電極棒69a、69bの着脱が容易である。従って、例えば容器100内に溶融アルミニウムを導入する作業以外のときには電極棒69a、69bを容器100から取り外して行うことができる。よって、電極棒69a、69bの腐食を防止でき、液面の検出を正確に行うことができる。なお、電極棒69a、69bを容器100から取り外したときにはプラグ68a、68bに対して孔がふさがれたソケット(図示を省略)を取り付ければよい。(溶融金属導入システム)
次に、この容器100内に溶融金属を導入するためのシステム構成を図5に基づき説明する。
【0073】
図5に示すように、フォークリフト18は、フォーク41が容器100のチャンネル部材71に係合することで容器100を保持している。フォークリフト18は、フォーク41及びこのフォーク41を昇降させることで、容器100を昇降させる昇降機構152を有する。また、フォーク41の表面には圧力センサ153が配置されている。
【0074】
またフォークリフト18の運転席154の上部には、容器100に対して加圧用の気体、例えば高圧のエアーを供給するレシーバタンク(図示を省略)や容器100内を減圧するための真空ポンプ171が設けられている。これらレシーバタンクや真空ポンプ171と容器100とは、エアーホース157により接続されるようになっている。
【0075】
炉21には、溶融したアルミニウムが貯留されている。ここで、容器100の配管56に吸引用の配管201の一端201bを取り付け、他端201aを炉21内に貯留されている溶融アルミニウムの中に入れ、吸引用の配管201を保持機構202により固定する。そして、この状態で容器100内を真空ポンプ171で減圧することにより、容器100内に溶融アルミニウムが導入されるようになっている。
【0076】
図6はこのように構成された溶融金属導入システムの制御系の構成を示す図である。
制御部210は、電極棒69aと電極棒69bとの間の短絡を検出する短絡検出部211と、圧力センサ153からの信号により容器100内が溶融アルミニウムにより満杯になったものと推定される重量を検出する重量検出部212と、短絡検出部211により短絡が検出されたことと重量検出部212により満杯重量が検出されたこととの論理和をとるためのオア回路213と、オア回路213の出力に応じてエアーホース157と真空ポンプ171との間に介挿されたオンオフバルブ216のオンオフを制御するバルブオンオフ制御部214とを有する。
【0077】
真空ポンプ171を作動させ、オンオフバルブ216をオンとすると、容器100の配管56を介して容器100内に溶融アルミニウムが導入される。そして、容器100内が溶融アルミニウムで満杯になると、そこことが短絡検出部211又は重量検出部212で検出される。バルブオンオフ制御部214は、短絡検出部211及び重量検出部212のうちいずれか一方が満杯を検出すると、それが満杯になったものとみなしてオンオフバルブ216をオフとする。これにより、容器100内への溶融アルミニウムの導入が停止され、容器内が大気圧に復圧される。
【0078】
本実施形態では、このように短絡検出ルートと重量検出ルートの独立した2ルートの検出系を使って容器100内の満杯を検出しているので、確実にその検出を行うことができる。しかしながら、本発明では、このような満杯検出を短絡検出ルートだけで行うようにしてもよい。或いは短絡検出ルートに加えて重量検出ルートとは異なる別の検出系を使っても勿論構わない。
(他の重量検出方法その1)
図7は上述したフォークリフト18におけるフォークの昇降機構を示した図である。
【0079】
図7に示すように、フォークリフト18におけるフォーク401は、油圧シリンダ402により昇降駆動されるようになっている油圧シリンダ402には、この油圧シリンダ402内の圧力を検出するための油圧計403が配置されている。この油圧計403による検出結果は、制御部215に送られるようになっている。
【0080】
本実施形態では、この油圧計403による検出結果に応じて制御部215がフォーク401により保持される容器100に供給された溶融金属の重量を推定するものである。
【0081】
油圧シリンダ402内の油圧計403は容器100内の溶融金属の熱影響を受けることはないので、高温による悪影響はなく耐久性が高い。しかも、容器100から外部に供給された溶融金属の重量自体を計測していることになるので、例えば液面から重量を推定する場合と比べて正確に溶融金属の供給量を計測することができる。
(他の重量検出方法その2)
図8は更に別の他の重量検出方法を説明するための図であって、フォークリフトの一部を示している。
【0082】
図8に示すように、フォークリフト18のフォーク501は秤部502を介してバックレスト503に結合されている。バックレスト503は図示を省略した昇降用の油圧シリンダによってポール504に沿って昇降駆動が行われるようになっている。
【0083】
秤部502には、フォーク501の回転モーメントを検出するためのロードセ505が設けられている。ロードセル505による計測結果は制御部(図示を省略)に伝えられ、制御部では上述した実施形態と同様の容器100への溶融金属の導入制御が行われるようになっている。
【0084】
本実施形態では、特にロードセル505をフォーク501とバックレスト503との間に配置したので、フォークに直接ロードセルを配置した場合に比べ作業性が良好となり、安全性が向上する。また、ロードセル505により回転モーメントを計測すればよいことから1つのロードセル505で重量計測が可能となる。
(溶融金属供給容器の他の例その1)
図9は本発明に係る溶融金属供給容器の他の例を示す図である。
本実施形態に係る容器100では、ハッチ62に満杯検出用の電極棒が挿通される貫通孔を設けているが、それを1つの貫通孔601としている。この貫通孔601には、ソケット602を介して電極棒603が容器100内に挿通されている。また、容器100内の例えば底部には、接地用の電極板604が配置されている。電極板604は例えば容器100に電気的に接続されることで接地される。これにより、容器100内の溶融アルミニウムが接地されるようになっている。そして、この実施形態では、上記の電極棒603と接地との間で短絡を検出することで、容器100内における溶融アルミニウムの満杯を検出することができる。
【0085】
なお、容器100内の溶融アルミニウムが接地状態になるようであれば、上記のように積極的に設置用の電極板604を設けてもよい。
(溶融金属供給容器の他の例その2)
図10は本発明に係る溶融金属供給容器の更に別の例を示す図である。
本実施形態に係る容器100では、2本の電極棒769a、769bの容器100内における長さが異なる。例えば電極棒769aの容器100内における長さL2は、電極棒769bの容器100内における長さL3よりも短くされている。また、容器100内の例えば底部には、接地用の電極板704が配置されている。なお、上記の実施形態と同様になお、容器100内の溶融アルミニウムが接地状態になるようであれば、このような電極板704を積極的に設ける必要はない。
【0086】
図11はこのような容器100における制御系の構成を示す図である。
【0087】
第1の短絡検出部701は、電極棒769aと接地との間の短絡を検出する。また、第2の短絡検出部702は、電極棒769bと接地との間の短絡を検出する。第1の短絡検出部701は、容器100内における溶融アルミニウムの第1の液面を検出し、第2の短絡検出部702は、容器100内における溶融アルミニウムの第1の液面より低い第2の液面を検出することできる。
【0088】
ここで、第1の液面を容器100内における溶融アルミニウムの満杯位置とし、第2の液面を満杯の直前の位置となるように設定すると、例えば第2の短絡検出部702を満杯直前の報知手段として用いることができる。
【0089】
そして、例えば、満杯直前が検知されたときには真空ポンプによる減圧を徐々に落としていき、第1の短絡検出部701により満杯が検出されたきときに減圧を完全に停止することができる。これにより、容器100内を正確に満杯にすることがきる。
【0090】
また、例えば第2の短絡検出部702により満杯の直前が検出された後、所定時間経過しても第1の短絡検出部701で満杯が検出されないときには、満杯とみなして減圧を停止するようにしてもよい。これにより、より確実に満杯の検出を行うことができる。
【0091】
このような短絡検出ルートによる満杯の検出に加えて、上述して重量検出ルートによる満杯の検出を論理和条件で加えて制御するように構成しても勿論構わない。これにより、更に確実に満杯の検出が行えるようになる。
【0092】
なお、第1の短絡検出部701は、第1の電極棒と接地との間の短絡を検出するものであったが、第1の電極棒と第2の電極棒との間の短絡を検出するようにしても構わない。或いは、第1の電極棒と接地との間の短絡及び第1の電極棒と第2の電極棒との間の短絡の論理和をとるようにしても勿論構わない。
(溶融金属供給容器の他の例その3)
図12及び図13は本発明に係る溶融金属供給容器のまた別の例を示す図である。
ハッチ62には、電極棒挿通用の4つの第1〜第4の貫通孔865a〜865dが設けられている。各貫通孔865a〜865dには、カプラの一方を構成するプラグ868a〜868dが取り付けられている。
【0093】
第1〜第4の貫通孔865a〜865dには、ソケットに挿入された第1〜第4の電極棒869a〜869dが挿通されている。ここで、第1の電極棒869aと第2の電極棒869bの容器100内における長さは等しく、第3の電極棒869cと第4の電極棒869dの容器100内における長さは等しく、しかも第1の電極棒869a及び第2の電極棒869bの容器100内における長さL4は、第3の電極棒869cと第4の電極棒869dの容器100内における長さL5よりも短くされている。
【0094】
図14はこのような容器100における制御系の構成を示す図である。
【0095】
第1の短絡検出部901は、第1の電極棒869aと第2の電極棒869bとの間の短絡を検出する。また、第2の短絡検出部902は、第3の電極棒869cと第4の電極棒869dとの間の短絡を検出する。第1の短絡検出部901は、容器100内における溶融アルミニウムの第1の液面を検出し、第2の短絡検出部902は、容器100内における溶融アルミニウムの第1の液面より低い第2の液面を検出することできる。これにより、上述した実施形態と同様の作用効果を奏するものである。
【0096】
なお、本発明は実施形態に示した構成要素を合理的な範囲で組み合わせたものも当然含むものである。
(溶融金属供給容器の他の例その4)
次に、本発明の他の実施形態を図15に基づき説明する。
この実施形態に係る容器101は、流路の構造が上記の実施形態とは異なる。すなわち、フレーム101aの内側には、垂直方向に沿って内側への隆起部である凸部101cを有するライニング101bが設けられている。ライニング101bは上記の実施形態と同様に耐火層と断熱層の積層構造が好ましい。これらの材質も上記実施形態と同様であればよい。凸部101c内には、容器101内底部に近い位置から容器101上面側まで貫通する流路109が設けられている。
【0097】
流路109は例えば鉄等の金属製の配管134に取り囲まれている。例えばこの配管134の下部端面は溶融金属の貯留部に露出するなど、溶融金属と導通しており、前述の本発明の電極として機能する。配管134の内壁は耐火材134bにより覆われている。これにより、配管134の耐熱性が高められている。また配管134は充填材110を介してライニング101bに埋め込まれている。充填材110はライニング101bよりも強度が低い。これらの材質も上記実施形態と同様であればよい。配管134を用いない場合には、加圧気体等がライニング層101cのひび等を通じて流路に侵入する不具合を生じやすいが、本発明によればこのような気体の侵入は阻止することができる。したがって安定した溶融金属の供給を行うことができる。
【0098】
流路109の上部には、例えば配管108が着脱可能に接続されている。配管108は例えば鉄製であり、形状としてはR形状でもよい。溶融金属がよりスムーズに流通するからである。流路109及びこれに続く配管108の内径はほぼ等しく、65mm〜85mm程度が好ましい。
【0099】
配管134の上端部に第1のフランジ134aが設けら、フレーム101aには第1のフランジ134aの下面に接触する第2のフランジ105aが配管134の周囲を囲むように設けられている。ここで、第1のフランジ134aの外径は第2のフランジ105aの外径よりも小さくされている。これにより、配管134から放射する熱をより小さくし、流路109の保温効果を高めることができる。図16に示すような構造を採用してももちろんよい。配管108のフランジ108aは図示を省略したボルトを介して容器101側に固定されている。なお、各フランジ間にはパッキンが介挿されている。
【0100】
本実施形態では、特に流路109がライニングの隆起部である凸部101c内を容器101内底部に近い位置から容器101上面側までトンネルのように貫通しているので、この流路109を囲う容器101内壁の面積が実質的に大きくなり、容器101内壁に接触する溶融アルミニウムから流路109に伝達する熱量が大きくなる。従って、流路109の保温性を高め、溶融金属の流動性を保つことができる。またライニング層に細かいヒビなどにより逆に溶融金属と配管とが同電位になるので電極としての機能を阻害するものことはない。
【0101】
本発明では容器内の溶融金属の貯留部から流路である配管286側へ積極的に熱量を供給するために、ライニング273の内側に前述の隆起部402を設けこの隆起部内にトンネルのように流路となる孔を設けている。さらに本発明ではフレーム内での溶融金属(例えば溶融アルミニウム合金、溶融マグネシウム合金等)の流路への、ライニングのヒビ等に起因する気体の侵入を防止するために(加圧気体は侵入しやすい)、金属配管286等の剛体配管を採用して気体の侵入を阻止するとともに、この配管286の固定方法を交換可能なカートリッジ構造にしている。配管をカートリッジ構造にすることで、配管286を交換するたびに容器のライニングほぼ全体を施工しなお必要が生じ、非常にコストが高くなってしまうが、本発明のように配管をカートリッジ構造にすることで、配管だけを簡単かつ安価に交換することができるようになる。また配管保持層405はフレームのライニングのキャスターや、配管よりも剛性や強度が小さいので、この配管保持層は配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能する。
【0102】
図16は図15の配管110における上端部の構造を示す断面図であり、図17は図16におけるB−B矢視図である。
【0103】
金属製配管404は上述したように配管保持層である充填材405を介して耐火材402からなる層を含むライニング層に埋め込まれており、別言すると配管404は耐火材402に設けられた孔411に挿入され、この孔411と配管404との間には、配管保持層として充填材405が介在している。また配管404の内面には耐火材層404bがライニングされている。
【0104】
配管404は、容器401の上面部側にフランジ412を有する。フレーム271の内壁からフランジ412の裏面413を保持するための例えば3本の保持爪414が突出している。この爪は鉄合金の丸棒等の部材により構成してもよい。
【0105】
当該容器401の上面部には、第1のフランジであるフランジ412を取り囲み、かつ、フランジ412の表面の高さよりも高い位置にフランジ受表面を有するようにフランジ415が設けられている。そして、流路403に連通する配管416のフランジ417がこのフランジ415に例えばボルトやクランプなどで固定されている。配管416では、鉄皮416aの内壁に耐火材416bが形成されている。すなわち配管416のフランジ417(第2のフランジ)のフランジ面(下側の面)と、第1のフランジのフランジ面(上側の面)とは間隔t1を介して離間している。t1は1mm〜5mmに設定すれば十分な応力緩和能と断熱能を発揮する。またこの配管保持層405はフレームのライニングのキャスターや、配管よりも剛性や強度が小さいので、この配管保持層が配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能することになる。
【0106】
フランジ412の表面とフランジ417の表面との間には、第1の厚さt1を有するパッキン418が介挿され、フランジ415の表面とフランジ417の表面との間には第1の厚さt1よりも薄い第2の厚さt2を有するパッキン419が介挿されている。これらのパッキンは耐熱性を有するものを選択すればよい。また、フランジ412の裏面と保持爪414との間には、例えばシート状の断熱部材420(例えばセラミックペーパー)が介挿されている。これにより爪部414と第1の配管との間の断熱性を向上させるとともにフレームと第1の配管との間を絶縁している。
【0107】
配管404またはフランジ412は、導体450によりフレーム外と導通している。451は絶縁のためのガイシである。
【0108】
本実施形態では、特に上記の構造を有することで配管404は熱、電気の良導体であるフレーム271と接触していない。特にフランジ412を保持爪414で保持するようにしている。従って、配管404が保有する熱が拡散し難いので、配管404の温度低下を抑えることができる。よって、配管404の詰まりを防止することができる。また、本実施形態では、特にフランジ412の表面とフランジ417の表面との間のパッキン418の方が、フランジ415の表面とフランジ417の表面との間のパッキン419よりも厚いので、揺れや振動に対してフランジ412の自由度が高い。よって、配管414の特にフランジ412の付近の割れを極力抑えることできる。これにより、容器内からの気体の漏れを防止することができる。
【0109】
ここで、符号430は充填剤405を注入するための孔であり、431はその孔430から充填剤405を注入する際に気体を逃がすための孔である。各孔430、431はキャップ432、433によって塞がれている。このように孔を少なくとも2個設けることが好ましい。1個の孔で充填材を注入するときに、他方の孔で気体を逃がすとともに、充填の完了を知ることができるからである。
【0110】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、容器内が満杯になったことを確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る金属供給システムの構成を示す概略図である。
【図2】図1に示した金属供給システムに用いられる溶融金属供給容器の構成を示す平面図である。
【図3】図2におけるA−A断面図である。
【図4】本発明に係るソケットに対して電極棒を挿入して構成される電極装置を示す図である。
【図5】本発明に係る溶融金属導入システムの構成を示す図である。
【図6】図5に示した溶融金属導入システムの制御系の構成を示す図である。
【図7】本発明に係る重量検出方法の他の例(その1)を示す図である。
【図8】本発明に係る重量検出方法の他の例(その2)を示す図である。
【図9】本発明に係る溶融金属供給容器の他の例(その1)を示す図である。
【図10】本発明に係る溶融金属供給容器の他の例(その2)を示す図である。
【図11】図10に示した溶融金属供給容器を使った制御系の構成を示す図である。
【図12】本発明に係る溶融金属供給容器の他の例(その3)を示す平面図である。
【図13】図12に示した溶融金属供給容器の一部断面図である。
【図14】図12及び図13に示した溶融金属供給容器を使った制御系の構成を示す図である。
【図15】本発明の溶融金属供給容器の一部断面図である。
【図16】図15の配管110における上端部の構造を示す断面図。
【図17】図16におけるB−B矢視図である。
【符号の説明】
18 フォークリフト
41 フォーク
50 本体
51 上部開口部
52 大蓋
56 配管
57 流路
60 開口部
62 ハッチ
65a 第1の貫通孔
65b 第2の貫通孔
68a、68b プラグ
69a 第1の電極棒
69b 第2の電極棒
71 チャンネル部材
153 圧力センサ
157 エアーホース
171 真空ポンプ
210 制御部
211 短絡検出部
212 重量検出部
213 オア回路
214 バルブオンオフ制御部
216 オンオフバルブ
404 配管
404b ライニング
412 フランジ
450 導体
451 碍子
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a molten metal supply container, a molten metal introduction system, and a transport vehicle.
[0002]
[Prior art]
In a factory where aluminum is formed using a large number of die-casting machines, an aluminum material is often supplied not only inside the factory but also outside the factory. In this case, a ladle containing molten aluminum is transported from a factory on the material supply side to a factory on the molding side, and the material in the molten state is supplied to each die casting machine. .
[0003]
Ladles that have been used in the past have a structure similar to a teapot in which a supply pipe is attached to the side wall of the container body in which the molten metal is stored. The supply of molten metal has been performed.
[0004]
However, in such a ladle, for example, the ladle is tilted using a forklift, and such work is not necessarily safe. Further, it is necessary to provide a rotating mechanism in the forklift for tilting the ladle greatly (inclination / rotation operation), so that the configuration is special. Further, for such an operation, an operator skilled in operation of the forklift is required. There was a problem that it was needed.
[0005]
Therefore, a system has been proposed in which molten metal is supplied to a holding furnace by applying pressure to a container. By employing such a differential pressure type container, not only safety and workability are improved, but also more detailed supply service becomes possible (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-31063 (FIG. 1).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional ladle, the molten metal is introduced into the ladle by opening a lid provided above the ladle and pouring the molten metal into the lid.
[0008]
On the other hand, the present inventors have proposed a method in which the pressure inside the closed vessel is reduced and molten metal is externally introduced into the vessel via, for example, a lead-out pipe. When such a method is adopted, it is required to reliably detect that the inside of the container is full when the molten metal is introduced.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide a molten metal supply container and a molten metal introduction system that can reliably detect that the inside of the container is full.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the molten metal supply container according to the main aspect of the present invention can accommodate molten metal, communicates with a container having a first opening at the top, and inside and outside of the container, A flow path through which molten metal can flow, a lid disposed to cover the first opening of the container, and a second opening having a smaller diameter than the first opening; A hatch provided on the upper surface of the container so as to be openable and closable, and provided with first and second through holes communicating between the inside and the outside of the container, and a hatch attached to the first through hole to constitute a first coupler 1 plug and a second plug attached to the second through-hole and forming a second coupler.
[0011]
Here, the plug that constitutes the coupler refers to a plug in which the coupler is composed of a plug and a socket, one of which is a plug. For example, the plug is attached to the through hole and can be hermetically connected to the socket.
[0012]
In the present invention, for example, a first socket in which a first electrode rod is inserted is attached to a first plug, and a second socket in which a second electrode rod is inserted is attached to a second plug. The fullness of the molten metal can be reliably detected by positioning the tip of the electrode rod at a predetermined level such as the liquid level when the molten metal is full and detecting conduction between these electrode rods. Alternatively, a plurality of liquid levels may be detected using a plurality of electrodes having different lengths.
[0013]
Usually, the container is preheated by a heater such as a gas burner before the molten metal is supplied into the container. This preheating is performed by opening the hatch and inserting a part of the heater into the container. Therefore, the hatch is opened each time the molten metal is supplied into the container. Even if it is not opened each time, it is configured so that it can be easily opened whenever necessary.
[0014]
In the present invention, since the first and second through-holes in which the plug is attached to such a hatch are provided, every time the molten metal is supplied into the container, the metal is adhered to the first and second through-holes. You can check. In particular, the distance between the electrode rod inserted into the socket to be attached to the plug and the inner peripheral edge of the surrounding through hole is not so large, and if metal is interposed between them, short-circuit failure occurs. Confirms the adhesion of metal to the through-holes, and peels off the metal when it adheres, thereby establishing insulation between the electrode and the surrounding area, such as the hatch, and preventing short-circuit failure due to metal adhesion. can do. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably detect that the inside of the container is full.
[0015]
In the present invention, since the electrode rod is inserted into the container by the coupler structure, the electrode rod can be easily attached and detached.
[0016]
The molten metal supply container according to the present invention is characterized in that the second opening is provided substantially at the center of the lid, that is, the hatch is provided substantially at the center of the upper surface of the container.
[0017]
When the container is shaken and the liquid surface is tilted or droplets are scattered, the relative displacement of the liquid surface with respect to the container and the degree to which the liquid droplets are scattered are smaller when the liquid surface is closer to the center than near the outer periphery of the container. In the present invention, since the hatch having the above-described through-hole is provided substantially at the center of the upper surface portion of the container corresponding to the position where the displacement of the liquid surface and the degree of scattering of the droplet are small as described above, the metal is formed through the through-hole. There is little opportunity to adhere to the surface, and there is actually little adhesion. Therefore, according to the present invention, short-circuit failure due to adhesion of metal can be prevented. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably detect that the molten metal in the container has reached a predetermined liquid level (for example, it is full), and it is possible to improve safety.
[0018]
A molten metal supply container according to another aspect of the present invention can accommodate a molten metal, communicates the inside and outside of the container with a container having a first opening at an upper portion, and circulates the molten metal. And a lid having a second opening smaller in diameter than the first opening, the lid being disposed so as to cover the first opening of the container, and being openable and closable on an upper surface of the lid. A hatch provided with a through-hole communicating the inside and outside of the container, a plug attached to the through-hole and forming a coupler, and means for grounding molten metal stored in the container. It is characterized by having.
[0019]
According to the present invention, the number of through holes and couplers can be reduced, so that the possibility of short-circuit failure can be further reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to more reliably detect that the container is full.
[0020]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The molten metal supply container according to the present invention is applied to a system that depressurizes the inside of a container and introduces the molten metal into the container from outside via a flow path. In that case, the system comprises means for reducing the pressure in the container, means for measuring the weight of the molten metal supply container, and a short circuit between the first electrode rod and the second electrode rod, or Means for detecting a short circuit between a third electrode rod and the ground; and, when the measured weight exceeds a predetermined value, or when the short circuit is detected, the depressurization in the container is stopped and restarted. And a means for applying pressure.
[0021]
Here, "when the measured weight is equal to or more than a predetermined value or when the short circuit is detected" means that one of the states has been reached, and the container is in either case. Is deemed to be full, the pressure in the container is stopped, and the pressure is restored to the atmospheric pressure. By making a full judgment based on the two states in this way, it is possible to reliably detect the fullness of the container even when one of the judgments cannot be made or when the judgment is incorrect.
[0022]
It should be noted that such a system configuration may be provided in a transport vehicle that holds and transports the molten metal supply container.
[0023]
In this case, a pair of channel members into which forks (holding members) of a four-lift are inserted and removed are attached to the bottom surface of the molten metal supply container, and the forklift can be used as a transport vehicle. Then, the weight of the molten metal supply container is measured by a pressure sensor provided on the surface of the fork, a hydraulic pressure measuring unit in a hydraulic drive mechanism for driving the fork up and down, a load cell for detecting a rotational moment of the fork, and the like. It is possible.
[0024]
Further, the molten metal supply container according to the main aspect of the present invention can accommodate the molten metal, communicates the inside and outside of the container with the container having the first opening at the top, and circulates the molten metal. And a lid disposed to cover the first opening of the container, and having a second opening having a smaller diameter than the first opening at substantially the center, and an upper surface of the lid And a hatch provided with at least one second through-hole into which an electrode for detecting the liquid level of the container metal in the container can be inserted. And
[0025]
A container capable of accommodating the molten metal and having a first opening at an upper portion; a flow path communicating between the inside and the outside of the container to allow the molten metal to flow therethrough; A cover having a second opening having a diameter smaller than that of the first opening substantially at the center, and provided on the upper surface of the lid so as to be openable and closable, and A hatch provided with a first through hole for internal pressure adjustment communicating therewith and at least one second through hole into which an electrode for detecting a liquid level of the container metal in the container can be inserted; It is characterized by having. There may be a plurality of first through holes and second through holes. Further, an insulating member may be further provided so as to insulate the hatch from the hatch when the electrode is inserted into the through hole.
[0026]
Further, the molten metal supply container of the present invention has a packing capable of hermetically sealing the second through-hole when the electrode is not inserted into the second through-hole, wherein the second A sealing member having the same interface as the electrode with respect to the through hole is further provided.
[0027]
For example, when the inside of the container is depressurized and the molten metal is sucked into the inside, an electrode rod is inserted from the second through hole to detect the liquid level of the molten metal in the container. On the other hand, in other cases (for example, when the molten metal stored inside the container is pressurized and fed out of the container), the second through-hole needs to be hermetically sealed so that a predetermined pressure can be applied. is there. The interface for realizing such a hermetic seal may be realized by a coupler constituted by, for example, a plug and a socket. For example, a plug may be fixed to the second through hole, and a socket that is connected to the plug to realize an airtight connection may be used as a sealing member. On the other hand, if an electrode is attached to a socket of the same specification via an insulating member such as a insulator, an electrode having a common interface with the second through hole and a sealing member can be obtained. . By employing such a configuration, in the molten metal supply container of the present invention, the workability of handling the molten metal supply container can be improved. For example, a multi-stage operation can be performed easily and reliably, for example, when the molten metal is sucked into the vessel and then the molten metal is pumped out of the vessel at the point of use.
[0028]
For the hermetic seal portion such as the above-mentioned sealing member, a resin packing is usually used as a gasket (for example, Viton, NBR, EPR, Perflo, etc.). However, such a packing has a problem that the packing is damaged by being exposed to high heat when the container is preheated. If the packing is damaged, there is a problem that sufficient airtightness cannot be obtained and the inside of the container cannot be pressurized or depressurized to a pressure required for transferring the molten metal. For example, even if a heat-resistant member such as Viton is used, its heat-resistant temperature is about 180 ° C., which is insufficient for the configuration of the molten metal supply container. In the container of the present invention, a second through hole into which an electrode is inserted is provided in the hatch. Since the hatch is open when the container is preheated, the seal is protected from the heat during preheating.
[0029]
Further, a molten metal supply container according to another aspect of the present invention includes a frame, a lining provided inside the frame and having a flow path for flowing molten metal inside and outside, and surrounding the flow path. And a metal pipe buried in the lining and having an oxide layer formed on an inner surface thereof.
[0030]
That is, when detecting the liquid level of the molten metal inside, this container is connected to a metal pipe provided inside the lining to form a flow path and is connected to one of at least one pair of electrodes for detecting a conduction state. It can be used as one. That is, according to the present invention, conduction or short circuit between the pipe and the first to third electrodes can be detected.
[0031]
The electrode should be at the bottom even when detecting a wide liquid level. However, if the electrode is immersed in molten aluminum or the like, the electrode is immediately damaged by heat or a chemical reaction, and the function is not fulfilled. In the present invention, a pipe is used as an electrode in a lining made of a refractory material or a heat insulating material. By adopting such a configuration, the electrode can be shielded from the influence of heat and oxidation during preheating, and since the electrode is not directly attacked by the molten metal, the durability of the electrode can be increased and the molten metal can be improved. The reliability and safety of the supply container can be improved.
[0032]
If the metal pipe is located at a position where it cannot be accessed from the outside, the conductor connected to the first pipe may be drawn to the outside. In this case as well, the frame and the conductor may be insulated as described above.
[0033]
Further, the molten metal supply system of the present invention includes any one of the molten metal supply containers of the present invention, a detection unit that detects a conduction state between the pipe and the electrode, and the pipe and the electrode detected by the detector. And a pressure adjusting unit that adjusts the pressure in the container through the through-hole according to the state of conduction between the container and the pressure control unit.
[0034]
That is, the molten metal supply system detects the liquid level of the molten metal by detecting the conduction state between the electrodes of the above-described container of the present invention, and pressurizes, depressurizes, and returns the pressure of the container according to the result. (Open to the atmosphere). For example, as described above, it is possible to prevent overflow when the molten metal is received in the container.
[0035]
The container according to the main aspect of the present invention is a container capable of storing molten metal, a frame, a lining provided inside the frame, and having an internal flow path for flowing the molten metal inside and outside, at least, And a pipe provided so as to surround a part of the flow path.
[0036]
A container according to another aspect of the present invention is a container capable of storing molten metal, and includes a frame and a flow path of molten metal provided inside the frame and surrounded by a member that regulates gas intrusion. And an inherent lining. Examples of such a member include materials such as metals (including alloys) and ceramics. Further, it is preferable that the layer is composed of a thermodynamically uniform layer in view of macroscopic. In the case of a mixture of materials having different physical properties (for example, casters), that is, when a macroscopically heterogeneous layer is formed, the linear expansion coefficient due to the periodically applied thermal load is reduced. This is because a gas is allowed to enter because a crack or a crack is apt to occur due to a difference or the like. The constituent material of the pipe may be a metal alloy or a homogenized product of a commercially available ceramic fired product.
[0037]
In the present invention, when the pipe is made of metal, it is preferable that a heat insulating layer having fire resistance is formed on the inner wall of the pipe.
[0038]
In the present invention, it is preferable to use a pipe made of ceramics or a pipe in which a refractory material is lined inside a metal pipe. As the metal, for example, SGP, STPT, STPG, or the like can be used. As the refractory material, for example, a refractory material for molten aluminum and molten magnesium (including a refractory caster, a heat insulating material, a heat insulating caster, and the like) can be used. Ceramics, carbon, and graphite may be mixed with these refractory materials. Thereby, the non-wettability of the molten metal to the pipe is improved, and the strength can also be improved. Maintenance is also easy.
[0039]
In the present invention, since the flow path is inherent in the lining, heat conduction from the molten metal reservoir to the flow path is high. For this reason, the heat retention of the molten metal flowing through the flow channel can be enhanced, the fluidity can be maintained, and the flow channel is not clogged. In addition, since the flow path is surrounded by a member that restricts gas from entering, for example, a metal pipe, the pressurizing gas does not leak into the flow path. Therefore, stable supply of the molten metal can be performed. In addition, the metal pipe is used as an electrode for detecting the liquid level of the molten metal as described above.The metal pipe does not break or crack, so the flow path is always maintained and the supply of the molten metal can be continued. it can. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the supply of the molten metal cannot be performed suddenly at the supply destination and the container is brought back.
[0040]
Here, from the viewpoint of heat insulation of the flow path, it is preferable that the flow path is present in the lining from a position near the bottom in the container to the upper surface of the container. As an example of the arrangement of the flow path, a lining may be formed on the inner surface of the frame so as to have a raised part that extends in the vertical direction and is convex inside the container, and the flow path may be provided in the raised part. .
[0041]
Further, by adopting a structure in which the flow path is surrounded by a pipe embedded in the lining, and by making this pipe a cartridge, the flow path can be replaced when the flow path is clogged. The pipe may be provided so as to surround a part of the flow path instead of the entire flow path. If the pipe is provided in a part of the lower part of the flow path, it may be difficult to replace the pipe.
[0042]
By employing a structure in which the inner surface of the pipe is covered with a fire-resistant member, the durability of the metal pipe can be increased, and leakage of the pressurizing gas to the flow path for a long time can be prevented. .
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Overall configuration of metal supply system)
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a metal supply system according to an embodiment of the present invention.
[0044]
As shown in FIG. 1, the first factory 10 and the second factory 20 are provided at, for example, distant places via a public road 30.
[0045]
In the first factory 10, a plurality of die cast machines 11 as use points are arranged. Each die cast machine 11 is for molding a product having a desired shape by injection molding using molten aluminum as a raw material. Examples of such products include parts related to automobile engines. Further, as the molten metal, not only an aluminum alloy but also an alloy mainly containing other metals such as magnesium and titanium may be used. Near each die cast machine 11, a holding furnace (hand holding furnace) 12 for temporarily storing the molten aluminum before the shot is arranged. A plurality of shots of molten aluminum are stored in the holding furnace 12, and the molten aluminum is injected from the holding furnace 12 to the die cast machine 11 through the ladle 13 or the pipe for each one shot. It has become. Each holding furnace 12 has a liquid level detection sensor (not shown) for detecting the liquid level of the molten aluminum stored in the container and a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the molten aluminum. Are located. The detection results of these sensors are transmitted to the control panel of each die cast machine 11 or the central control unit 16 of the first factory 10.
[0046]
The container 100 received in the receiving part of the first factory 10 is delivered to a predetermined die cast machine 11 by the forklift 18 according to the present invention, and molten aluminum is supplied from the container 100 to the holding furnace 12. I have. The supplied container 100 is returned to the receiving portion by the forklift 18 again.
[0047]
The first factory 10 is provided with a first furnace 19 for melting aluminum and supplying the molten aluminum to the container 100. The container 100 supplied with molten aluminum by the first furnace 19 is also moved by a forklift 18. The data is delivered to a predetermined die-casting machine 11.
[0048]
The first factory 10 is provided with a display unit 15 for displaying when addition of molten aluminum is necessary in each die casting machine 11. More specifically, for example, a unique number is assigned to each die cast machine 11, and the number is displayed on the display unit 15, which corresponds to the number of the die cast machine 11 for which addition of molten aluminum is necessary. The number on the display section 15 is turned on. The operator uses the forklift 18 to transport the container 100 to the die cast machine 11 corresponding to the number and supply the molten aluminum based on the display on the display unit 15. The display on the display unit 15 is performed under the control of the central control unit 16 based on the detection result by the liquid level detection sensor.
[0049]
The second factory 20 is provided with a second furnace 21 for melting aluminum and supplying it to the container 100. A plurality of types of containers 100 having different capacities, pipe lengths, heights, widths, and the like are prepared. For example, there are a plurality of types having different capacities depending on the capacity of the holding furnace 12 of the die cast machine 11 in the first factory 10 and the like. The container 100 to which the molten aluminum has been supplied by the second furnace 21 is placed on a transport truck 32 by a forklift. The truck 32 carries the container 100 through the public road 30 to the receiving part of the first factory 10. The empty container 100 in the receiving section is returned to the second factory 20 by the truck 32.
[0050]
The second factory 20 is provided with a display unit 22 for displaying when it is necessary to add molten aluminum to each die casting machine 11 in the first factory 10. The configuration of the display unit 22 is substantially the same as that of the display unit 15 disposed in the first factory 10. The display on the display unit 22 is performed under the control of the central control unit 16 in the first factory 10 via the communication line 33, for example. In the display unit 22 in the second factory 20, it has been determined that the molten aluminum is supplied from the first furnace 19 in the first factory 10 among the die cast machines 11 requiring the supply of molten aluminum. The die cast machine 11 is displayed separately from the other die cast machines 11. For example, the number corresponding to the die cast machine 11 determined as such flashes. Thus, it is possible to prevent the second factory 20 from erroneously supplying the molten aluminum to the die cast machine 11 determined to be supplied with the molten aluminum from the first furnace 19. The display section 22 also displays data transmitted from the central control section 16 in addition to the above.
[0051]
Next, the operation of the metal supply system thus configured will be described.
[0052]
The central controller 16 monitors the amount of molten aluminum in each holding furnace 12 via a liquid level detection sensor provided in each holding furnace 12. Here, when it becomes necessary to supply molten aluminum in a certain holding furnace 12, the central control unit 16 detects the “unique number” of the holding furnace 12 by a temperature sensor provided in the holding furnace 12. "Temperature data" of the holding furnace 12, the "morphological data" relating to the form of the holding furnace 12, the final "time data" when the molten aluminum disappears from the holding furnace 12, the "traffic data" of the public road 30, the holding thereof “Amount data” and “temperature data” of the molten aluminum required in the furnace 12 are transmitted to the second factory 20 via the communication line 33. In the second factory 20, these data are displayed on the display unit 22. Based on these displayed data, the operator empirically determines that the container 100 reaches the holding furnace 12 immediately before the molten aluminum is exhausted from the holding furnace 12 and that the second molten aluminum reaches a desired temperature. The shipping time of the container 100 from the factory 20 and the temperature at the time of sending out the molten aluminum, the preheating temperature and the time of the container. Alternatively, these data are taken into, for example, a personal computer (not shown), and the container 100 reaches the holding furnace 12 immediately before the molten aluminum runs out from the holding furnace 12 using predetermined software, and the molten aluminum at that time has a desired temperature. The time at which the container 100 is dispatched from the second factory 20 and the temperature at which the molten aluminum is dispatched may be estimated, and the time, temperature, and time may be displayed. Alternatively, the temperature of the second furnace 21 may be automatically controlled based on the estimated temperature. The amount of the molten aluminum to be contained in the container 100 may also be determined based on the above “amount data”.
[0053]
When the truck 32 carrying the container 100 departs at the shipping time and arrives at the first factory 10 via the public road 30, the container 100 is received from the truck 32 into the receiving section.
[0054]
Thereafter, the received container 100 is delivered to a predetermined die cast machine 11 by a forklift 18, and molten aluminum is supplied from the container 100 to the holding furnace 12.
(Molten metal supply container)
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a molten metal supply container (container 100) used in such a system, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG.
[0055]
The container 100 has a large lid 52 disposed in an upper opening 51 of a tubular main body 50 having a bottom. Flanges 53 and 54 are provided on the outer periphery of the main body 50 and the large lid 52, respectively, and the main body 50 and the large lid 52 are fixed by tightening the flanges with bolts 55. The main body 50 and the large lid 52 have, for example, a metal (eg, iron) on the outside and a refractory on the inside, and a heat insulating material is interposed between the outside metal and the refractory.
[0056]
At one place on the outer periphery of the main body 50, a pipe mounting portion 58 provided with a flow path 57 communicating from the inside of the main body 50 to the pipe 56 is provided.
[0057]
The flow path 57 in the pipe attachment portion 58 extends toward an upper portion 57b on the outer periphery of the main body 50 through an opening 57a provided at a position near the container main body bottom 50a on the inner periphery of the main body 50. The pipe 56 is fixed so as to communicate with the flow path 57 of the pipe mounting portion 58.
[0058]
The pipe 56 has an inverted U-shape (a shape having a curvature). The frame 78a of the pipe 56 is made of, for example, a metal such as iron, and has a lining formed therein as a lining. The lining has a refractory material 75. The inside of the lining is formed as a flow path 72 of the molten metal. Examples of the refractory material 75 include a dense refractory ceramic material.
[0059]
In addition, by forming the pipe 56 in an inverted U-shape (shape having a curvature) and correspondingly forming the flow path 72 in an inverted U-shape, the end opening 59 of the pipe 56 is directed downward. It is suitable. When the pipe 56 has such a shape, the molten metal can flow through the flow path 72 smoothly. That is, if there is a discontinuous surface inside the pipe 56, the position is eroded due to the fact that the molten metal hitting the position tends to flow, and eventually there is a problem that a hole is formed. On the other hand, if the flow path 72 of the pipe 56 has a curvature, there is no discontinuous surface, and the above-described problem does not occur. However, the present invention is not limited to such a form of piping.
[0060]
A heat retaining member 56a is provided around the pipe 56 near the pipe mounting portion 58 so as to surround the pipe 56. Thus, it is possible to minimize the occurrence of a decrease in the temperature of the flow path 57 due to the pipe 56 taking the heat of the flow path 57 side. In particular, the periphery of the pipe 56 in the vicinity of the pipe mounting portion 58 is located at a position where the molten metal is easily cooled and the liquid level just sways when the container is transported, so that the molten metal is often solidified. By surrounding the periphery of the pipe 56 near the pipe mounting portion 58 with the heat retaining member 56a, solidification of the molten metal at this position can be prevented.
[0061]
The effective inner diameters of the flow path 57 and the pipe 56 following the flow path 57 are substantially equal, and preferably about 65 mm to 85 mm. Conventionally, the inside diameter of this type of piping has been about 50 mm. This is because if it is more than that, it is considered that a large pressure is required when the inside of the container is pressurized to draw out the molten metal from the pipe. On the other hand, the present inventors consider that the inner diameter of the flow path 57 and the pipe 56 following the flow path is preferably about 65 mm to 85 mm, which is much larger than 50 mm, more preferably about 70 mm to 80 mm, and further more preferably the flow path 57. Was 70 mm, and the inner diameter of the pipe 56 was 80 mm.
[0062]
That is, when the molten metal flows upward through the flow path 57 or the pipe 56, two parameters, namely, the weight of the molten metal itself existing in the flow path 57 or the pipe 56 and the viscous resistance of the inner wall of the flow path or the pipe are changed. It is considered that this has a great effect on the resistance that hinders the flow of metal. Here, when the inner diameter is smaller than 65 mm, the molten metal flowing through the flow path 57 is affected by both the weight of the molten metal itself and the viscous resistance of the inner wall at any position. From the vicinity of the center, a region that is hardly affected by the viscous resistance of the inner wall starts to occur, and the region gradually increases. The effect of this region is very large, and the resistance that hinders the flow of the molten metal begins to drop. When the molten metal is drawn out of the container, the inside of the container may be pressurized with a very small pressure. In other words, conventionally, the influence of such a region is not taken into account at all, and only the weight of the molten metal itself is considered as a variable factor of the resistance that hinders the flow of the molten metal. The inner diameter was about 50 mm. On the other hand, when the inner diameter exceeds 85 mm, the weight of the molten metal itself becomes very dominant as a resistance to hinder the flow of the molten metal, and the resistance to hinder the flow of the molten metal increases. According to the results of the trial production by the present inventors, an inner diameter of about 70 mm to 80 mm may be sufficient to pressurize the pressure in the container with a very small pressure, and 70 mm and 80 mm are most preferable from the viewpoint of standardization and workability. That is, the pipe diameter is standardized in units of 10 mm, such as 50 mm, 60 mm, 70 mm, and so on, and the smaller the pipe diameter, the easier the handling and the better the workability.
[0063]
An opening 60 is provided substantially at the center of the large lid 52, and a hatch 62 to which a handle 61 is attached is arranged in the opening 60. The hatch 62 is provided at a position slightly higher than the upper surface of the large lid 52. One portion of the outer periphery of the hatch 62 is attached to the large lid 52 via a hinge 63. Thereby, the hatch 62 can be opened and closed with respect to the opening 60 of the large lid 52. Further, a bolt 64 with a handle for fixing the hatch 62 to the large lid 52 is attached to two locations on the outer periphery of the hatch 62 so as to face the position where the hinge 63 is attached. The hatch 62 is fixed to the large lid 52 by closing the opening 60 of the large lid 52 with the hatch 62 and rotating the bolt 64 with the handle. The hatch 62 can be opened from the opening 60 of the large lid 52 by reversing the rotation of the bolt 64 with the handle to release the fastening. Then, maintenance of the inside of the container 100 and insertion of the gas burner at the time of preheating are performed through the opening 60 with the hatch 62 opened.
[0064]
At positions separated from the center of the hatch 62 by a predetermined distance, first to third through holes 65a to 65c penetrating the inside and outside of the container 100 are provided. The first through hole 65a is provided on the pipe 56 side, and the second through hole 65b and the third through hole 65c are provided on the opposite side to the first through hole 65a. Thereby, the distance between the first through hole 65a, the second through hole 65b, and the third through hole 65c is longer than the distance between the second through hole 65b and the third through hole 65c. ing.
[0065]
A thread is cut in each of the through holes 65a to 65c. Plugs 68a, 68b constituting one of the couplers are attached to the first and second through holes 65a, 65b. A first socket 70a in which a first electrode rod 69a is inserted is attached to the first through hole 65a, and a second socket 70a in which a second electrode rod 69b is inserted is inserted into the second through hole 65b. The socket 70b is attached. Each plug and socket make up a coupler.
[0066]
FIG. 4 is a view showing an electrode device configured by inserting an electrode rod into the socket according to the present invention.
As shown in FIG. 4, in this apparatus, an insulating tape 81 is wound around the first electrode rod 69a at a position where the first electrode rod 69a is inserted into the first socket 70a, and the first electrode rod 69a is connected to the first socket 70a. 70a. The same applies to the second electrode rod 69b. The length L1 of the first and second electrode rods 69a and 69b thus inserted in the container 100 is set so that their tips contact the liquid surface of the container 100 at the full position of the molten metal. ing.
[0067]
The third through hole 65c is used for internal pressure adjustment for reducing and increasing the pressure in the container 100. The third through-hole 65c is connected to a piping 66 for increasing and decreasing pressure. The pipe 66 extends upward from the third through hole 65c, bends at a predetermined height, and extends horizontally therefrom. A thread is formed on the surface of the portion of the pipe 66 inserted into the through hole 65c, and a thread is also formed on the through hole 65c, so that the pipe 66 is fixed to the through hole 65c by screwing. It is supposed to be.
[0068]
An air hose 67 for pressurization or decompression can be connected to one side of the pipe 66 by a coupler structure (for example, a plug at the tip of the pipe 66 and a socket at the tip of the air hose 67). Then, it is possible to introduce the molten aluminum into the container 100 through the pipe 56 and the flow path 57 using the pressure difference by depressurization, and to use the pressure difference to press the flow path 57 and the pipe 56 using the pressure difference. The molten aluminum can be led out of the container 100 through the container.
[0069]
In the present embodiment, the hatch 62 arranged substantially at the center of the large lid 52 is provided with a through hole 65 for pressurizing and depressurizing, while the pipe 66 extends in the horizontal direction. The operation of connecting the pressure pipe 67 for pressure or pressure reduction to the pipe 66 can be performed safely and easily. Further, since the pipe 66 can be rotated with a small force with respect to the through hole 65 by extending the pipe 66 in this manner, it is very difficult to fix or remove the pipe 66 screwed to the through hole 65. Can be performed with a small force, for example, without using a tool.
[0070]
On the bottom rear surface of the main body 50, for example, two channel members 71 as legs having a predetermined opening length in a cross section into which a fork of a forklift (not shown) is inserted are arranged in parallel, for example. The channel member 71 forms an angle of, for example, 45 ° with the extending direction of the pipe 56.
[0071]
The bottom 50a inside the main body 50 is entirely inclined so that the flow path 57 side becomes lower. Thus, when the molten aluminum is led out to the outside through the flow path 57 and the pipe 56 by pressurization, the so-called remaining hot water is reduced. Further, for example, when the container 100 is tilted and the molten aluminum is led out through the flow path 57 and the pipe 56 during maintenance, the angle at which the container 100 is tilted can be made smaller, and safety and workability are improved. . However, the inclination may be reversed. Thereby, clogging of the opening 57a can be prevented.
[0072]
In the container 100 according to the present embodiment, since the hatch 62 is provided with the first and second through holes 65a and 65b through which the electrode rods for full detection are inserted, each time the hatch 62 is opened, the first and second through holes 65a and 65b are opened. The adhesion of the metal to the second through holes 65a and 65b can be confirmed. Therefore, short-circuit failure of the electrode rod can be eliminated. Further, in the container 100 according to the present embodiment, since the electrode rods 69a and 69b are inserted into the container 100 by the coupler structure, the electrode rods 69a and 69b can be easily attached and detached. Therefore, for example, at times other than the operation of introducing molten aluminum into the container 100, the electrode rods 69a and 69b can be removed from the container 100. Therefore, corrosion of the electrode rods 69a and 69b can be prevented, and the liquid level can be detected accurately. When the electrode rods 69a and 69b are removed from the container 100, a socket (not shown) having a hole closed may be attached to the plugs 68a and 68b. (Molten metal introduction system)
Next, a system configuration for introducing molten metal into the container 100 will be described with reference to FIG.
[0073]
As illustrated in FIG. 5, the forklift 18 holds the container 100 by engaging the fork 41 with the channel member 71 of the container 100. The forklift 18 has a fork 41 and an elevating mechanism 152 that elevates the fork 41 to elevate and lower the container 100. Further, a pressure sensor 153 is arranged on the surface of the fork 41.
[0074]
Above the driver's seat 154 of the forklift 18, a receiver tank (not shown) for supplying gas for pressurizing the container 100, for example, high-pressure air, and a vacuum pump 171 for reducing the pressure in the container 100 are provided. Have been. The receiver tank or the vacuum pump 171 and the container 100 are connected by an air hose 157.
[0075]
The furnace 21 stores molten aluminum. Here, one end 201b of the suction pipe 201 is attached to the pipe 56 of the container 100, the other end 201a is put into the molten aluminum stored in the furnace 21, and the suction pipe 201 is fixed by the holding mechanism 202. I do. Then, in this state, the pressure in the container 100 is reduced by the vacuum pump 171 so that molten aluminum is introduced into the container 100.
[0076]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a control system of the molten metal introduction system configured as described above.
The control unit 210 includes a short-circuit detection unit 211 that detects a short circuit between the electrode rod 69a and the electrode rod 69b, and a weight estimated that the inside of the container 100 is filled with the molten aluminum by a signal from the pressure sensor 153. , A OR circuit 213 for calculating the logical sum of the detection of the short circuit by the short circuit detection unit 211 and the detection of the full weight by the weight detection unit 212, and the OR circuit 213. It has a valve on / off control unit 214 for controlling on / off of an on / off valve 216 inserted between the air hose 157 and the vacuum pump 171 according to the output.
[0077]
When the vacuum pump 171 is operated and the on / off valve 216 is turned on, molten aluminum is introduced into the container 100 via the pipe 56 of the container 100. Then, when the inside of the container 100 is filled with the molten aluminum, this is detected by the short-circuit detecting unit 211 or the weight detecting unit 212. When any one of the short-circuit detecting unit 211 and the weight detecting unit 212 detects that the valve is full, the valve on-off control unit 214 regards it as full and turns off the on-off valve 216. Thereby, the introduction of the molten aluminum into the container 100 is stopped, and the pressure in the container is restored to the atmospheric pressure.
[0078]
In this embodiment, since the full state of the container 100 is detected using the detection system of two independent routes of the short-circuit detection route and the weight detection route, the detection can be reliably performed. However, in the present invention, such a full detection may be performed only by the short-circuit detection route. Alternatively, another detection system different from the weight detection route may be used in addition to the short-circuit detection route.
(Other weight detection method 1)
FIG. 7 is a view showing a fork lifting mechanism in the forklift 18 described above.
[0079]
As shown in FIG. 7, a fork 401 in the forklift 18 is driven up and down by a hydraulic cylinder 402. A hydraulic gauge 403 for detecting the pressure in the hydraulic cylinder 402 is disposed on the hydraulic cylinder 402. Have been. The detection result of the oil pressure gauge 403 is sent to the control unit 215.
[0080]
In the present embodiment, the control unit 215 estimates the weight of the molten metal supplied to the container 100 held by the fork 401 according to the detection result by the oil pressure gauge 403.
[0081]
Since the oil pressure gauge 403 in the hydraulic cylinder 402 is not affected by the heat of the molten metal in the container 100, there is no adverse effect due to the high temperature and the durability is high. In addition, since the weight of the molten metal supplied to the outside from the container 100 is measured, the supply amount of the molten metal can be measured more accurately than, for example, when the weight is estimated from the liquid level. .
(Other weight detection method 2)
FIG. 8 is a view for explaining still another weight detection method, and shows a part of a forklift.
[0082]
As shown in FIG. 8, the fork 501 of the forklift 18 is connected to the backrest 503 via the scale 502. The backrest 503 is driven up and down along a pole 504 by a lifting hydraulic cylinder (not shown).
[0083]
The scale section 502 is provided with a load cell 505 for detecting a rotational moment of the fork 501. The measurement result by the load cell 505 is transmitted to a control unit (not shown), and the control unit controls the introduction of the molten metal into the container 100 as in the above-described embodiment.
[0084]
In the present embodiment, in particular, since the load cell 505 is arranged between the fork 501 and the backrest 503, workability is improved and safety is improved as compared with a case where the load cell is directly arranged on the fork. In addition, since the rotational moment only needs to be measured by the load cell 505, the weight measurement can be performed by one load cell 505.
(Other example of molten metal supply container 1)
FIG. 9 is a view showing another example of the molten metal supply container according to the present invention.
In the container 100 according to the present embodiment, the hatch 62 is provided with a through hole through which an electrode bar for detecting fullness is inserted, and this is set as one through hole 601. The electrode rod 603 is inserted into the container 100 through the through hole 601 via the socket 602. An electrode plate 604 for grounding is arranged, for example, at the bottom of the container 100. The electrode plate 604 is grounded, for example, by being electrically connected to the container 100. Thereby, the molten aluminum in the container 100 is grounded. In this embodiment, by detecting a short circuit between the electrode rod 603 and the ground, it is possible to detect the fullness of the molten aluminum in the container 100.
[0085]
If the molten aluminum in the container 100 is grounded, the installation electrode plate 604 may be provided positively as described above.
(Other example of molten metal supply container 2)
FIG. 10 is a view showing still another example of the molten metal supply container according to the present invention.
In the container 100 according to the present embodiment, the lengths of the two electrode rods 769a and 769b in the container 100 are different. For example, the length L2 of the electrode rod 769a in the container 100 is shorter than the length L3 of the electrode rod 769b in the container 100. Further, an electrode plate 704 for grounding is arranged, for example, at the bottom of the container 100. Note that, similarly to the above-described embodiment, if the molten aluminum in the container 100 is grounded, it is not necessary to provide such an electrode plate 704 positively.
[0086]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a control system in such a container 100.
[0087]
The first short detection section 701 detects a short between the electrode bar 769a and the ground. Further, the second short-circuit detecting unit 702 detects a short-circuit between the electrode bar 769b and the ground. The first short-circuit detecting unit 701 detects the first liquid level of the molten aluminum in the container 100, and the second short-circuit detecting unit 702 detects the second liquid level lower than the first liquid level of the molten aluminum in the container 100. Can be detected.
[0088]
Here, if the first liquid level is set to the full position of the molten aluminum in the container 100 and the second liquid level is set to the position immediately before the full state, for example, the second short-circuit detecting unit 702 is set to the position immediately before the full state. It can be used as notification means.
[0089]
Then, for example, the pressure reduction by the vacuum pump is gradually reduced when immediately before the full state is detected, and the pressure reduction can be completely stopped when the first short-circuit detection unit 701 detects the full state. Thus, the inside of the container 100 can be accurately filled.
[0090]
Further, for example, when the first short-circuit detecting unit 701 does not detect the full state even after a predetermined time has elapsed after the second short-circuit detecting unit 702 detects the state immediately before the full state, the depressurization is regarded as being full, and the pressure reduction is stopped. You may. This makes it possible to more reliably detect the full state.
[0091]
Of course, in addition to the detection of fullness by such a short-circuit detection route, the above-described detection of fullness by the weight detection route may be configured to be controlled by a logical sum condition. This makes it possible to more reliably detect the full state.
[0092]
The first short-circuit detecting unit 701 detects a short-circuit between the first electrode bar and the ground, but detects a short-circuit between the first electrode bar and the second electrode bar. You may do it. Alternatively, the logical sum of the short circuit between the first electrode rod and the ground and the short circuit between the first electrode rod and the second electrode rod may be calculated.
(Other example 3 of molten metal supply container)
12 and 13 are views showing still another example of the molten metal supply container according to the present invention.
The hatch 62 is provided with four first to fourth through holes 865a to 865d for electrode rod insertion. Plugs 868a to 868d constituting one of the couplers are attached to the through holes 865a to 865d.
[0093]
The first to fourth electrode rods 869a to 869d inserted into the socket are inserted into the first to fourth through holes 865a to 865d. Here, the first electrode rod 869a and the second electrode rod 869b have the same length in the container 100, the third electrode rod 869c and the fourth electrode rod 869d have the same length in the container 100, and The length L4 of the first electrode rod 869a and the second electrode rod 869b in the container 100 is shorter than the length L5 of the third electrode rod 869c and the fourth electrode rod 869d in the container 100. .
[0094]
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a control system in such a container 100.
[0095]
The first short-circuit detector 901 detects a short circuit between the first electrode bar 869a and the second electrode bar 869b. Further, second short-circuit detecting section 902 detects a short-circuit between third electrode rod 869c and fourth electrode rod 869d. The first short-circuit detecting section 901 detects the first liquid level of the molten aluminum in the container 100, and the second short-circuit detecting section 902 detects the second liquid level lower than the first liquid level of the molten aluminum in the container 100. Can be detected. Thus, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0096]
The present invention naturally includes a combination of the components shown in the embodiments within a reasonable range.
(Other example 4 of molten metal supply container)
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The container 101 according to this embodiment is different from the above embodiment in the structure of the flow path. That is, a lining 101b having a convex portion 101c which is a protruding portion inward in the vertical direction is provided inside the frame 101a. The lining 101b preferably has a laminated structure of a refractory layer and a heat insulating layer, as in the above embodiment. These materials may be the same as in the above embodiment. A flow path 109 penetrating from a position near the inner bottom of the container 101 to an upper surface side of the container 101 is provided in the convex portion 101c.
[0097]
The flow path 109 is surrounded by a pipe 134 made of metal such as iron. For example, the lower end face of the pipe 134 is exposed to the molten metal storage portion and is in conduction with the molten metal, and functions as the above-described electrode of the present invention. The inner wall of the pipe 134 is covered with a refractory material 134b. Thereby, the heat resistance of the pipe 134 is improved. The pipe 134 is embedded in the lining 101b via the filler 110. The filler 110 has lower strength than the lining 101b. These materials may be the same as in the above embodiment. When the pipe 134 is not used, a problem that a pressurized gas or the like intrudes into the flow channel through cracks or the like of the lining layer 101c easily occurs. According to the present invention, such a gas can be prevented from entering. Therefore, stable supply of the molten metal can be performed.
[0098]
For example, a pipe 108 is detachably connected to an upper portion of the flow path 109. The pipe 108 is made of, for example, iron, and may have an R shape. This is because the molten metal flows more smoothly. The inner diameter of the flow path 109 and the pipe 108 following the flow path 109 are substantially equal, and are preferably about 65 mm to 85 mm.
[0099]
A first flange 134a is provided at an upper end of the pipe 134, and a second flange 105a that is in contact with the lower surface of the first flange 134a is provided on the frame 101a so as to surround the circumference of the pipe 134. Here, the outer diameter of the first flange 134a is smaller than the outer diameter of the second flange 105a. Thereby, the heat radiated from the pipe 134 can be further reduced, and the heat retaining effect of the flow path 109 can be enhanced. Of course, a structure as shown in FIG. 16 may be adopted. The flange 108a of the pipe 108 is fixed to the container 101 via a bolt (not shown). A packing is interposed between the flanges.
[0100]
In the present embodiment, in particular, since the flow path 109 penetrates through the inside of the convex portion 101c, which is a bulging portion of the lining, from a position near the bottom of the container 101 to the upper surface side of the container 101 like a tunnel, the flow path 109 is surrounded. The area of the inner wall of the container 101 is substantially increased, and the amount of heat transferred from the molten aluminum contacting the inner wall of the container 101 to the flow path 109 is increased. Therefore, the heat retention of the flow path 109 can be enhanced, and the fluidity of the molten metal can be maintained. On the other hand, since the molten metal and the pipe have the same potential due to fine cracks in the lining layer, the function as an electrode is not hindered.
[0101]
In the present invention, in order to positively supply heat from the storage portion of the molten metal in the container to the pipe 286 side as the flow path, the above-mentioned raised portion 402 is provided inside the lining 273, and a tunnel is provided in the raised portion like a tunnel. A hole serving as a flow path is provided. Further, in the present invention, in order to prevent the gas caused by cracks in the lining, etc., from entering into the flow path of the molten metal (for example, molten aluminum alloy, molten magnesium alloy, etc.) in the frame (pressurized gas is likely to enter. ), A rigid pipe such as a metal pipe 286 is adopted to prevent gas from entering, and a method of fixing the pipe 286 has a replaceable cartridge structure. By using a cartridge structure for the piping, it is necessary to rebuild almost the entire lining of the container every time the piping 286 is replaced, resulting in a very high cost. However, the piping is formed in a cartridge structure as in the present invention. This makes it possible to simply and inexpensively replace only the piping. Further, since the pipe holding layer 405 has lower rigidity and strength than the frame lining caster and the pipe, the pipe holding layer also functions as a layer for relieving stress caused by thermal deformation of the pipe.
[0102]
FIG. 16 is a sectional view showing the structure of the upper end portion of the pipe 110 of FIG. 15, and FIG. 17 is a view taken along the line BB in FIG.
[0103]
As described above, the metal pipe 404 is embedded in the lining layer including the layer made of the refractory material 402 via the filler 405 serving as the pipe holding layer. In other words, the pipe 404 is a hole provided in the refractory material 402. A filler 405 is interposed between the hole 411 and the pipe 404 as a pipe holding layer. The inner surface of the pipe 404 is lined with a refractory material layer 404b.
[0104]
The pipe 404 has a flange 412 on the upper surface side of the container 401. For example, three holding claws 414 for holding the back surface 413 of the flange 412 project from the inner wall of the frame 271. This claw may be formed of a member such as a round bar of an iron alloy.
[0105]
A flange 415 is provided on the upper surface of the container 401 so as to surround the flange 412 as the first flange and to have a flange receiving surface at a position higher than the height of the surface of the flange 412. A flange 417 of a pipe 416 communicating with the flow path 403 is fixed to the flange 415 by, for example, a bolt or a clamp. In the pipe 416, a refractory material 416b is formed on the inner wall of the steel shell 416a. That is, the flange surface (lower surface) of the flange 417 (second flange) of the pipe 416 and the flange surface (upper surface) of the first flange are separated by the interval t1. If t1 is set to 1 mm to 5 mm, sufficient stress relaxation ability and heat insulation ability are exhibited. Further, since the pipe holding layer 405 has lower rigidity and strength than the caster of the lining of the frame and the pipe, the pipe holding layer also functions as a layer for relieving stress caused by thermal deformation of the pipe.
[0106]
A packing 418 having a first thickness t1 is interposed between the surface of the flange 412 and the surface of the flange 417, and the first thickness t1 is provided between the surface of the flange 415 and the surface of the flange 417. A packing 419 having a smaller second thickness t2 is interposed. These packings may be selected from those having heat resistance. Further, for example, a sheet-like heat insulating member 420 (for example, ceramic paper) is interposed between the back surface of the flange 412 and the holding claw 414. Thereby, the heat insulation between the claw portion 414 and the first pipe is improved, and the frame and the first pipe are insulated.
[0107]
The pipe 404 or the flange 412 is electrically connected to the outside of the frame by the conductor 450. 451 is a insulator for insulation.
[0108]
In the present embodiment, particularly with the above structure, the pipe 404 is not in contact with the frame 271 which is a good conductor of heat and electricity. In particular, the flange 412 is held by the holding claws 414. Therefore, since the heat held by the pipe 404 is not easily diffused, a decrease in the temperature of the pipe 404 can be suppressed. Therefore, clogging of the pipe 404 can be prevented. In the present embodiment, the packing 418 between the surface of the flange 412 and the surface of the flange 417 is thicker than the packing 419 between the surface of the flange 415 and the surface of the flange 417. The degree of freedom of the flange 412 is high. Therefore, cracks in the pipe 414, particularly near the flange 412, can be suppressed as much as possible. This can prevent gas from leaking from the inside of the container.
[0109]
Here, reference numeral 430 is a hole for injecting the filler 405, and reference numeral 431 is a hole for letting out gas when the filler 405 is injected from the hole 430. The holes 430 and 431 are closed by caps 432 and 433. Thus, it is preferable to provide at least two holes. This is because when the filler is injected through one hole, the gas is released through the other hole, and the completion of the filling can be known.
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably detect that the inside of the container is full.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a metal supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a molten metal supply container used in the metal supply system shown in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing an electrode device configured by inserting an electrode rod into a socket according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a molten metal introduction system according to the present invention.
6 is a diagram showing a configuration of a control system of the molten metal introduction system shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing another example (part 1) of the weight detection method according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another example (part 2) of the weight detection method according to the present invention.
FIG. 9 is a view showing another example (No. 1) of the molten metal supply container according to the present invention.
FIG. 10 is a view showing another example (part 2) of the molten metal supply container according to the present invention.
11 is a diagram showing a configuration of a control system using the molten metal supply container shown in FIG.
FIG. 12 is a plan view showing another example (part 3) of the molten metal supply container according to the present invention.
13 is a partial sectional view of the molten metal supply container shown in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a control system using the molten metal supply container shown in FIGS. 12 and 13.
FIG. 15 is a partial cross-sectional view of the molten metal supply container of the present invention.
FIG. 16 is a sectional view showing the structure of the upper end of the pipe 110 of FIG. 15;
17 is a view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 16;
[Explanation of symbols]
18 Forklift
41 fork
50 body
51 Upper opening
52 Large Lid
56 piping
57 Channel
60 opening
62 Hatch
65a First through hole
65b Second through hole
68a, 68b plug
69a first electrode rod
69b second electrode rod
71 channel member
153 pressure sensor
157 air hose
171 vacuum pump
210 control unit
211 Short circuit detector
212 Weight detector
213 OR circuit
214 Valve on / off control unit
216 On-off valve
404 plumbing
404b lining
412 flange
450 conductor
451 insulator

Claims (10)

溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、
前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、
前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、ほぼ中央に前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、
前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器内の前記容器金属の液面を検知するための電極を挿入することができる少なくとも1つの第2の貫通孔が設けられたハッチと
を具備することを特徴とする溶融金属供給容器。
A container capable of containing molten metal and having a first opening at the top;
A flow path that communicates the inside and outside of the container and can flow the molten metal,
A lid arranged to cover the first opening of the container, and having a second opening having a smaller diameter than the first opening at substantially the center;
A hatch provided on the upper surface of the lid so as to be openable and closable, and provided with at least one second through hole into which an electrode for detecting a liquid level of the container metal in the container can be inserted. A molten metal supply container characterized in that:
溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、
前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、
前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、ほぼ中央に前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、
前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外を連通する内圧調整用の第1の貫通孔と前記容器内の前記容器金属の液面を検知するための電極を挿入することができる少なくとも1つの第2の貫通孔とが設けられたハッチと、
を具備することを特徴とする溶融金属供給容器。
A container capable of containing molten metal and having a first opening at the top;
A flow path that communicates the inside and outside of the container and can flow the molten metal,
A lid arranged to cover the first opening of the container, and having a second opening having a smaller diameter than the first opening at substantially the center;
A first through hole for internal pressure adjustment, which is provided on the upper surface of the lid so as to be openable and closable between the inside and outside of the container, and an electrode for detecting a liquid level of the container metal in the container may be inserted. A hatch provided with at least one possible second through hole;
A molten metal supply container comprising:
前記第2の貫通孔に前記電極が挿入されていないとき前記第2の貫通孔を気密に封止することが可能なパッキンを有し、前記第2の貫通孔に対して前記電極と同一のインターフェースを有する封止部材をさらに具備したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溶融金属供給容器。When the electrode is not inserted in the second through-hole, the second through-hole has a packing capable of hermetically sealing the same, and the second through-hole has the same shape as the electrode. The molten metal supply container according to claim 1 or 2, further comprising a sealing member having an interface. 溶融金属を収容することができ、上部に第1の開口部を有する容器と、
前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な流路と、
前記容器の第1の開口部を覆うように配置され、前記第1の開口部よりも小径の第2の開口部を有する蓋と、
前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外を連通する第1及び第2の貫通孔が設けられたハッチと、
前記第1の貫通孔に取り付けられ、第1のカプラを構成する第1のプラグと、
前記第2の貫通孔に取り付けられ、第2のカプラを構成する第2のプラグと
を具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
A container capable of containing molten metal and having a first opening at the top;
A flow path that communicates the inside and outside of the container and can flow the molten metal,
A lid disposed to cover the first opening of the container, the lid having a second opening smaller in diameter than the first opening;
A hatch provided on the upper surface of the lid so as to be openable and closable, and provided with first and second through holes communicating between the inside and the outside of the container;
A first plug attached to the first through-hole and forming a first coupler;
A second plug attached to the second through-hole and forming a second coupler; and a molten metal supply container.
請求項4に記載の溶融金属供給用容器であって、
前記第1のカプラを構成し、第1の電極棒が挿通された第1のソケットと、
前記第2のカプラを構成し、第2の電極棒が挿通された第2のソケットと
を具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
A container for supplying molten metal according to claim 4,
A first socket constituting the first coupler and having a first electrode rod inserted therein;
A molten metal supply container, comprising a second socket constituting the second coupler and having a second electrode rod inserted therethrough.
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の溶融金属供給用容器であって、前記第2の開口部は、前記蓋のほぼ中央に設けられていることを特徴とする溶融金属供給用容器。The molten metal supply container according to any one of claims 1 to 5, wherein the second opening is provided substantially at the center of the lid. . 前記容器は、
フレームと、
前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融金属を流通させるための流路を内在したライニングと、
前記流路を囲むように前記ライニングに埋設され、内面に耐火層が形成された金属製の配管と、を具備したことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の溶融金属供給容器。
The container is
Frame and
A lining provided inside the frame and having a flow path for flowing molten metal inside and outside,
7. The molten metal according to claim 1, further comprising: a metal pipe buried in the lining so as to surround the flow path, and having a refractory layer formed on an inner surface thereof. Supply container.
請求項7に記載の溶融金属供給容器と、
前記配管と前記電極との間の導通状態を検出する検出部と
前記配管と前記電極との間の導通状態に応じて前記貫通孔を通じた前記容器内の圧力を調節する圧力調節部と
を具備したことを特徴とする溶融金属供給システム。
A molten metal supply container according to claim 7,
A detecting unit that detects a conductive state between the pipe and the electrode; and a pressure adjusting unit that adjusts a pressure in the container through the through hole according to a conductive state between the pipe and the electrode. A molten metal supply system characterized by:
請求項4に記載の溶融金属供給用容器における容器内を減圧し、前記流路を介して外部から容器内に溶融金属を導入するシステムであって、
前記容器内を減圧する手段と、
前記溶融金属供給用容器の重量を計測する手段と、
前記第1の電極棒と前記第2の電極棒との間の短絡検出する手段と、
前記計測された重量が所定以上になったとき、又は前記短絡が検出されたとき、前記容器内の減圧を停止させる手段と
を具備することを特徴とする溶融金属導入システム。
A system for depressurizing the inside of the molten metal supply container according to claim 4 and introducing molten metal into the container from outside via the flow path,
Means for reducing the pressure in the container,
Means for measuring the weight of the molten metal supply container,
Means for detecting a short circuit between the first electrode rod and the second electrode rod;
Means for stopping pressure reduction in the container when the measured weight becomes equal to or more than a predetermined value or when the short circuit is detected.
請求項4に記載の溶融金属供給用容器を保持する保持部材と、
前記溶融金属供給用容器における容器内を減圧する手段と、
前記溶融金属供給用容器の重量を計測する手段と、
前記第1の電極棒と前記第2の電極棒との間の短絡を検出する手段と、
前記計測された重量が所定以上になったとき、又は前記短絡が検出されたとき、前記容器内の減圧を停止させる手段と
を具備することを特徴とする運搬車輌。
A holding member for holding the molten metal supply container according to claim 4,
Means for reducing the pressure in the container in the molten metal supply container,
Means for measuring the weight of the molten metal supply container,
Means for detecting a short circuit between the first electrode rod and the second electrode rod;
Means for stopping the decompression in the container when the measured weight exceeds a predetermined value or when the short circuit is detected.
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