JP2013052407A - Apparatus for supplying molten metal to die-casting machine, and method for supplying the molten metal - Google Patents

Apparatus for supplying molten metal to die-casting machine, and method for supplying the molten metal Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a holding furnace.SOLUTION: An apparatus for supplying a molten metal to a die-casting machine includes: a crucible 20; and a plasma melting furnace 50 for melting solid metal mass that are cast into the crucible 20 to obtain the molten metal by irradiating the solid metal mass with plasma arc, which then is higher in temperature than a burner and is faster in melting rate. Therefore, the solid metal mass can be melted and the resultant molten metal can be supplied to the die-casting machine according to a production cycle, thus eliminating the holding furnace.

Description

本発明は、金属塊を溶湯してダイカストマシンに供給する技術に関する。   The present invention relates to a technique for melting a metal lump and supplying it to a die casting machine.

自動車等輸送用機械産業では軽量化のためアルミニウム（以下、単にアルミ）を多く用いているが、一般に、ダイカスト工場内の集中溶解炉でアルミ塊を溶解し、溶解したアルミを保持炉にて保温したり、ダイカスト工場とは別の溶解工場に設けられた集中溶解炉（高熱量のバーナ方式）でアルミ塊を溶解し、溶解したアルミを保温車で溶解工場からダイカスト工場まで運んでダイカスト工場内の保持炉にて保温している。そして、ダイカストマシンの生産サイクルに合わせて、保持炉からアルミ溶湯を供給している（下記特許文献１など）。そのため、アルミ溶湯の供給が不要な時にも、溶湯の温度保持に加熱が必要でエネルギ―的に無駄が多い状況にあった。   In the transport machinery industry such as automobiles, a lot of aluminum (hereinafter simply referred to as “aluminum”) is used for weight reduction. In general, the aluminum lump is melted in a central melting furnace in a die casting factory, and the molten aluminum is kept warm in a holding furnace. Or, a lump of aluminum is melted in a central melting furnace (high heat burner method) set up in a melting factory different from the die casting factory, and the molten aluminum is transported from the melting factory to the die casting factory by a heat insulating car. It is kept warm in the holding furnace. And according to the production cycle of a die-casting machine, molten aluminum is supplied from a holding furnace (the following patent document 1 etc.). For this reason, even when it is not necessary to supply molten aluminum, heating is necessary to maintain the temperature of the molten metal, which is wasteful in terms of energy.

特開平６−３２０２４８公報JP-A-6-320248

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、必要な時に必要な分だけ安定的に金属溶湯をダイカストマシンに供給すると共に、保持炉を廃止することを目的とする。   The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to stably supply a molten metal to a die casting machine as much as necessary when necessary, and to eliminate a holding furnace.

本発明は、金属塊を溶湯してダイカストマシンに供給する供給装置であって、容器と、前記容器に投入された金属塊にプラズマアークを照射して金属溶湯に溶解するプラズマ溶解装置とを備える。   The present invention is a supply device that melts a metal lump and supplies it to a die casting machine, and includes a container and a plasma melting device that irradiates a metal lump charged in the vessel with a plasma arc and melts the metal lump. .

本発明は、金属溶湯の供給方法であって、プラズマ溶解装置から金属塊にプラズマアークを照射することにより、金属塊を金属溶湯に溶解してダイカストマシンに供給する。   The present invention is a method for supplying a molten metal, which is irradiated with a plasma arc from a plasma melting device to melt the molten metal in the molten metal and supply it to a die casting machine.

プラズマアークは、バーナに比べて高温であり、溶解速度が速い。そのため、例えば、生産サイクルに合わせて、金属塊を溶解しダイカストマシンに金属溶湯を供給できる。従って、保持炉を廃止することが可能となる。   The plasma arc has a higher temperature and a higher melting rate than the burner. Therefore, for example, according to the production cycle, the metal lump can be melted and the molten metal can be supplied to the die casting machine. Therefore, the holding furnace can be eliminated.

上記発明の実施態様として以下の構成が好ましい。
・前記容器の下部に形成され前記金属溶湯を出湯する出湯部と、前記出湯部を開閉する開閉装置とを備える。金属溶湯の表面には酸化により酸化膜ができる。そのため、溶解した金属溶湯をダイカストマシン側へ移し替える時に、金属溶湯を柄杓などで上面側からすくうと、金属溶湯に酸化物が混入する。この点、容器の下部に出湯部を形成して、金属溶湯を容器の下側から抜くようにしたので、出湯する金属溶湯に対する酸化物の混入がない、又は少ない。尚、ここで言う、容器の下部とは金属溶湯の表面より少なくとも下側を意味する。 The following configuration is preferable as an embodiment of the above invention.
-It has the hot water part formed in the lower part of the said container and pouring the said molten metal, and the opening-and-closing apparatus which opens and closes the said hot water part. An oxide film is formed on the surface of the molten metal by oxidation. Therefore, when the molten metal is transferred to the die casting machine side, if the molten metal is scooped from the upper surface side with a handle or the like, an oxide is mixed into the molten metal. In this respect, since the hot water discharge portion is formed at the lower portion of the container and the molten metal is drawn from the lower side of the container, there is little or no mixing of oxides with respect to the molten metal to be discharged. In addition, the lower part of a container said here means at least below the surface of a molten metal.

・前記開閉装置は、円柱型のコック本体を有する回転操作式のコックである。このようにすれば、操作性がよく、また金属溶湯のきれがよい。 The opening / closing device is a rotary operation type cock having a cylindrical cock body. In this way, the operability is good and the molten metal is good.

・前記コック本体は、断面形状が中空形状である。このようにすれば、断面形状を中実形状にした場合に比べて、コック本体の熱容量が小さくなるので、金属溶湯の温度が下がり難い。そのため、金属溶湯の再固化を防止することが可能となり、出湯不良を生じさせない。 The cross section of the cock body has a hollow shape. In this way, the heat capacity of the cock body is smaller than when the cross-sectional shape is a solid shape, so that the temperature of the molten metal is difficult to decrease. Therefore, it becomes possible to prevent re-solidification of the molten metal, and does not cause a defective hot water.

・前記プラズマ溶解装置は、作動ガスにアルゴンを用いたアルゴンプラズマ溶解装置である。アルゴンプラズマであれば、酸素を含まないため、溶解した金属の酸化を抑制できる。また、アルゴンプラズマであれば、プラズマが安定し易く、乱流が発生し難いので、金属溶湯に対する酸化物の巻きこみが抑制される。 The plasma melting apparatus is an argon plasma melting apparatus using argon as a working gas. Since argon plasma does not contain oxygen, oxidation of the dissolved metal can be suppressed. In addition, if argon plasma is used, the plasma is easy to stabilize and turbulent flow is unlikely to occur, so that the oxide is prevented from being entrained in the molten metal.

・前記プラズマ溶解装置は、前記プラズマアークを発生させる電極として、タングステン電極を有する。電極がカーボン製や銅製の場合には、電極の一部が溶けて金属溶湯に混入する恐れがあるが、タングステン電極であれば、融点が高く溶け難いので、混入の恐れがない又は少ない。 The plasma melting apparatus has a tungsten electrode as an electrode for generating the plasma arc. When the electrode is made of carbon or copper, a part of the electrode may be melted and mixed into the molten metal. However, if the electrode is a tungsten electrode, the melting point is high and it is difficult to melt, so there is little or no fear of mixing.

・プラズマアークを、容器内の金属に対して、金属塊の溶解時と出湯時の２度照射する。このようにすれば、金属溶湯が再固化しても、それが出湯時には再度溶解される。従って、出湯不良を生じさせない。尚、「容器内の金属」には、金属塊と、金属溶湯が含まれる。 ・ Plasma arc is irradiated twice to the metal in the container at the time of melting the metal lump and at the time of tapping. In this way, even if the molten metal is re-solidified, it is melted again when the molten metal is discharged. Therefore, it does not cause poor hot water. The “metal in the container” includes a metal lump and a molten metal.

本発明によれば、生産サイクルに合わせて金属塊を溶解してダイカストマシンに直接供給する。そのため、保持炉を廃止することが可能となる。また、金属溶湯の再固化を防止することが可能であり、金属溶湯を安定供給できる。   According to the present invention, the metal lump is melted and fed directly to the die casting machine in accordance with the production cycle. As a result, the holding furnace can be eliminated. Moreover, it is possible to prevent re-solidification of the molten metal, and the molten metal can be stably supplied.

実施形態１に係るアルミ溶湯供給装置のシステム構成を示すブロック図The block diagram which shows the system configuration | structure of the molten aluminum supply apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. アルミ溶湯の出湯構造を示す図（コック本体の閉止位置を示す）Diagram showing the structure of molten aluminum (Showing the closing position of the cock body) コック本体の平面図Top view of cock body コック本体の断面図Cross section of cock body アルミ溶湯の出湯構造を示す図（コック本体の開放位置を示す）Diagram showing the structure of molten aluminum (showing the opening position of the cock body) 出湯サイクルを示すタイミングチャート図Timing chart showing the hot water cycle 実施形態２に係るアルミ溶湯供給装置のシステム構成を示すブロック図The block diagram which shows the system configuration | structure of the molten aluminum supply apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. アルミ溶湯の出湯構造を示す図（コック本体の閉止位置を示す）Diagram showing the structure of molten aluminum (Showing the closing position of the cock body) 出湯サイクルを示すタイミングチャート図Timing chart showing the hot water cycle

＜実施形態１＞   <Embodiment 1>

本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。
１．アルミ溶湯供給装置Ｓの全体構造
アルミ溶湯供給装置Ｓは、アルミニウム金属塊Ｕを溶解してダイカストマシンに直接供給するものであり、台部１０と、カーボン製のるつぼ２０と、プラズマ溶解装置５０とを備える。以下、アルミニウムを単にアルミを呼ぶ。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1. Overall Structure of Molten Aluminum Supply Device S The molten aluminum supply device S melts the aluminum metal lump U and supplies it directly to the die casting machine. The base portion 10, the carbon crucible 20, the plasma melting device 50, Is provided. Hereinafter, aluminum is simply referred to as aluminum.

図１、図２に示すように、るつぼ２０は上面が開口しており、周壁には断熱材２７が取り付けられている。このるつぼ２０は、ダイカストマシン（図略）に隣接して設置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the upper surface of the crucible 20 is open, and a heat insulating material 27 is attached to the peripheral wall. The crucible 20 is installed adjacent to a die casting machine (not shown).

台部１０は、るつぼ２０の支持台となるものであり、金属ブロックから構成されている。この台部１０の外周にも、るつぼ２０と同様に断熱材２７が取り付けられている。
尚、台部１０の材質はカーボンであり、断熱材２７は高純度シリカ系断熱材である。 The platform 10 serves as a support for the crucible 20 and is composed of a metal block. A heat insulating material 27 is also attached to the outer periphery of the base 10 in the same manner as the crucible 20.
In addition, the material of the base part 10 is carbon, and the heat insulating material 27 is a high purity silica type heat insulating material.

また、るつぼ２０の底面壁２２には、取付孔２３が貫通形成されている。一方、台部１０の上面には凸状の嵌合部１２が形成されており、るつぼ２０の取付孔２３に対して下側から隙間なく、嵌め合わされている。   A mounting hole 23 is formed through the bottom wall 22 of the crucible 20. On the other hand, a convex fitting portion 12 is formed on the upper surface of the base portion 10 and is fitted into the mounting hole 23 of the crucible 20 without any gap from below.

これにより、るつぼ２０を台部１０にて横ずれなく安定的に支えることが出来る。また、台部１０の中央には、出湯孔１５が形成されている。出湯孔１５は上下方向に延びており、出湯孔１５の上端側は嵌合部１２の上面を貫通していて、るつぼ２２の内部に連通している。   Thereby, the crucible 20 can be stably supported by the base part 10 without lateral displacement. A hot water outlet 15 is formed in the center of the base 10. The hot water outlet hole 15 extends in the vertical direction, and the upper end side of the hot water outlet hole 15 passes through the upper surface of the fitting part 12 and communicates with the inside of the crucible 22.

アルゴンプラズマ溶解装置（以下、単にプラズマ溶解装置）５０は、図１に示すように、プラズマトーチ５１と、作動ガスであるアルゴンガスを供給するアルゴンボンベ６１と、クーリングタワー６３と、パイロット電源６５と、メイン電源６７とを備えた構成となっている。   As shown in FIG. 1, an argon plasma melting apparatus (hereinafter simply referred to as a plasma melting apparatus) 50 includes a plasma torch 51, an argon cylinder 61 for supplying argon gas as a working gas, a cooling tower 63, a pilot power supply 65, The main power supply 67 is provided.

プラズマトーチ５１は、図２に示すように、筒型をしたケース５３の内部に、タングステン電極（陰極）５５を内蔵した構造となっていて、トーチ先端のノズルを下に向けつつ、るつぼ２２内に臨ませている。プラズマトーチ５１の内部には、作動ガスであるアルゴンの流路５６が形成されている。そして、ノズル先端には銅電極５７が装着されていて、内蔵されたタングステン電極５５とノズル先端の銅電極５７の間に、パイロット電源６５を介して直流電圧を印加してアークを発生させることで、ノズル先端から高温のプラズマアーク（アルゴンプラズマアーク）を照射する。これにて、るつぼ２０内のアルミ金属塊Ｕにプラズマアークを照射できる。   As shown in FIG. 2, the plasma torch 51 has a structure in which a tungsten electrode (cathode) 55 is built inside a cylindrical case 53, and the inside of the crucible 22 is arranged with the nozzle at the tip of the torch facing downward. To face. Inside the plasma torch 51, a flow path 56 of argon which is a working gas is formed. A copper electrode 57 is attached to the tip of the nozzle, and an arc is generated between the built-in tungsten electrode 55 and the copper electrode 57 at the tip of the nozzle by applying a DC voltage via a pilot power supply 65. A high temperature plasma arc (argon plasma arc) is irradiated from the tip of the nozzle. Thereby, the plasma arc can be irradiated to the aluminum metal block U in the crucible 20.

プラズマ溶解装置５０は、プラズマアークの照射開始から一定時間が経過した以降は、電源をパイロット電源６５からメイン電源６７に自動で切り替わる構成となっている。図２に示すように、メイン電源６７は、るつぼ２０を支える台部１０の底面に取り付けられた電極７０と、ケース５３に内蔵されたタングステン電極５５との間に直流電圧を印加する構成となっていることから、切り替え後には、メイン電源６７を介して、タングステン電極５５とアルミ金属塊Ｕの間に直流電圧が印加されることとなり、プラズマアークが金属塊Ｕに向かって安定して照射される。これにより、プラズマアークによりアルミ金属塊Ｕを安定的に溶解することが出来る。尚、プラズマアークによるプラズマ電流は定電流特性であり、溶解速度によって変更が可能であり、概ね４００Ａ、プラズマ電圧はプラズマアークの長さによって決定されるものであり概ね７０Ｖである。従って、プラズマ電源の特性としては定電流特性で、負荷電圧が数百Ｖのものが最適である。   The plasma melting apparatus 50 is configured to automatically switch the power source from the pilot power source 65 to the main power source 67 after a predetermined time has elapsed from the start of plasma arc irradiation. As shown in FIG. 2, the main power supply 67 is configured to apply a DC voltage between the electrode 70 attached to the bottom surface of the base 10 that supports the crucible 20 and the tungsten electrode 55 built in the case 53. Therefore, after switching, a DC voltage is applied between the tungsten electrode 55 and the aluminum metal block U via the main power supply 67, and the plasma arc is stably irradiated toward the metal block U. The Thereby, the aluminum metal lump U can be stably dissolved by the plasma arc. The plasma current generated by the plasma arc has a constant current characteristic and can be changed depending on the dissolution rate. The current is approximately 400 A, and the plasma voltage is determined by the length of the plasma arc and is approximately 70V. Therefore, the plasma power supply having the constant current characteristic and the load voltage of several hundred volts is optimal.

プラズマトーチ５１から出射されるプラズマアークの温度は数千Ｋ（ケルビン）であり、更にるつぼ２０に供給されるアルミ金属塊Ｕの重量は必要なダイカスト重量に決定されるが、１ｋｇ〜３ｋｇであり少量である。そのため、アルミ金属塊Ｕを極時間で溶解することが可能であり、本アルミ溶湯供給装置Ｓによれば、アルミ金属塊Ｕの供給からアルミ溶湯Ｕの出湯を約３０秒程度の短い時間で繰り返し行うことが可能である。尚、この台部１０及びるつぼ２０はダイカストマシン（図略）に隣接して配置される。   The temperature of the plasma arc emitted from the plasma torch 51 is several thousand K (Kelvin), and the weight of the aluminum metal block U supplied to the crucible 20 is determined by the required die casting weight, but is 1 kg to 3 kg. A small amount. Therefore, it is possible to melt the aluminum metal lump U in an extremely short time. According to this molten aluminum supply device S, the molten aluminum U is discharged from the supply of the aluminum metal lump U in a short time of about 30 seconds. Is possible. The platform 10 and the crucible 20 are arranged adjacent to a die casting machine (not shown).

また、本実施形態では、プラザマトーチ５１を昇降させる昇降装置（図略）が設けられていて、図２の位置からプラズマトーチ５１を上方に持ち上げて、るつぼ２０の上面を開放させた状態で、るつぼ２０にアルミ金属塊Ｕを投入するようにしている。また、図２に示す符号９０は温度センサであり、台部１０とるつぼ２０の温度を検出する構成となっている。   Moreover, in this embodiment, the raising / lowering apparatus (not shown) which raises / lowers the plaza torch 51 is provided, the crucible is lifted up from the position of FIG. 2, and the upper surface of the crucible 20 is opened. The aluminum metal block U is thrown into 20. 2 is a temperature sensor, and is configured to detect the temperature of the base 10 and the crucible 20.

２．アルミ溶湯の出湯構造
るつぼ２０を支える台部１０には、出湯管３０が収容されている。出湯管３０はカーボン製であって、図２に示すように軸線を水平に向けて横向きに配置されている。出湯管３０は台部１０の側面を貫通して外部に突出しており、管先端をダイカストマシン側の射出スリーブ８０の上側に臨ませている。また、出湯管３０の後端部の上面壁には開口３３が形成されていて、台部１０に形成された出湯孔１５の丁度真下に開口３３が位置するように位置決めされている。 2. A molten metal aluminum pouring structure A pouring pipe 30 is accommodated in the base 10 that supports the crucible 20. The hot water discharge pipe 30 is made of carbon, and as shown in FIG. The hot water discharge pipe 30 penetrates the side surface of the base portion 10 and protrudes to the outside, and the tip of the pipe faces the upper side of the injection sleeve 80 on the die casting machine side. Further, an opening 33 is formed in the upper surface wall of the rear end portion of the tapping pipe 30 and is positioned so that the opening 33 is located just below the tapping hole 15 formed in the base portion 10.

これにより、るつぼ２０で溶解されたアルミ溶湯Ｕは、出湯孔１５、出湯管３０を順に通って、ダイカストマシンの射出スリーブ８０に出湯される。このように、本実施形態では、溶解したアルミ溶湯を、るつぼ２０の底面壁２２側から抜く（出湯）ようにしていることから、以下の効果を奏することが可能となる。   As a result, the molten aluminum U melted in the crucible 20 passes through the hot water hole 15 and the hot water pipe 30 in this order and is discharged into the injection sleeve 80 of the die casting machine. As described above, in the present embodiment, the molten aluminum melt is extracted from the bottom wall 22 side of the crucible 20 (outflow of hot water), so that the following effects can be obtained.

アルミ溶湯Ｕの表面Ｆには、酸化により酸化膜ができる。そのため、溶解したアルミ溶湯Ｕをダイカストマシン側の射出スリーブ８０へ移し替える時に、アルミ溶湯Ｕを柄杓などで上面側から汲むと、汲んだアルミ溶湯に酸化物が混入する。この点、るつぼ２０の底面壁２２に出湯孔１５を形成して、アルミ溶湯Ｕを容器下側から抜くようにしてあるので、出湯するアルミ溶湯Ｕに対する酸化物の混入がない、又は少ない。   An oxide film is formed on the surface F of the molten aluminum U by oxidation. For this reason, when the molten aluminum U is transferred to the injection sleeve 80 on the die casting machine side, if the molten aluminum U is drawn from the upper surface side with a handle or the like, oxides are mixed into the drawn aluminum molten metal. In this respect, since the molten metal hole 15 is formed in the bottom wall 22 of the crucible 20 and the molten aluminum U is extracted from the lower side of the container, there is little or no oxide mixed into the molten aluminum U to be discharged.

また、アルミ溶湯Ｕの通路である出湯孔１５の途中には、出湯孔１５を開閉するコック４０が取り付けられている。具体的に説明すると、図２に示すように、出湯孔１５は上下２段の構成となっていて、るつぼ２０の連通する上段孔１５Ａに対して、出湯管３０に連する下段孔１５Ｂの孔径が大きくなっている。そして、上段孔１５Ａと下段孔１５Ｂの境には弧状の円弧面１５Ｃが形成されている。   A cock 40 that opens and closes the hot water outlet 15 is attached in the middle of the hot water outlet 15 that is a passage for the molten aluminum U. Specifically, as shown in FIG. 2, the hot water outlet 15 has a two-stage configuration, and the diameter of the lower hole 15 </ b> B connected to the hot water pipe 30 with respect to the upper hole 15 </ b> A communicating with the crucible 20. Is getting bigger. An arcuate arc surface 15C is formed at the boundary between the upper hole 15A and the lower hole 15B.

コック４０はコック本体４１を備える。コック本体４１は、図３に示すように、中空円柱型をした胴部４２の先端に、中空半円弧型の弧状開閉部４３を設けた構成となっている。そして、出湯孔１５の円弧面１５Ｃの内側に弧状開閉部４３を嵌め合わせつつ、台部１０に対してコック本体４１が、回転操作可能に取り付けられている。   The cock 40 includes a cock body 41. As shown in FIG. 3, the cock body 41 has a configuration in which a hollow semicircular arc-shaped opening / closing part 43 is provided at the tip of a hollow cylindrical body 42. And the cock main body 41 is attached with respect to the base part 10 so that rotation operation is possible, fitting the arc-shaped opening-and-closing part 43 inside the circular arc surface 15C of the hot-water hole 15.

コック本体４１の胴部４２の先端部４２Ａは台部１０の外側に引き出されており、引き出された先端部４２Ａを操作することで、コック本体４１を軸線Ｌに沿って回転操作できる。この回転操作により、弧状開閉部４３を図３に示す閉止位置（出湯孔１５を閉じる位置）と、図５に示す開放位置（出湯孔１５を開放する位置）に変位操作できる。従って、弧状開閉部４３を図３に示す閉止位置から図５に示す開放位置に変位させることで、射出スリーブ８０へアルミ溶湯Ｕを出湯でき、また弧状開閉部４３を図５に示す開放位置から図３に示す閉止位置に戻すことで、出湯を止めることができる。   The front end portion 42A of the body portion 42 of the cock main body 41 is drawn to the outside of the base portion 10, and the cock main body 41 can be rotated along the axis L by operating the drawn front end portion 42A. By this rotation operation, the arc-shaped opening / closing part 43 can be displaced between a closed position (position for closing the hot water hole 15) shown in FIG. 3 and an open position (position for opening the hot water hole 15) shown in FIG. Accordingly, by displacing the arc-shaped opening / closing portion 43 from the closed position shown in FIG. 3 to the opening position shown in FIG. 5, the molten aluminum U can be discharged to the injection sleeve 80, and the arc-shaped opening / closing portion 43 is moved from the opening position shown in FIG. By returning to the closed position shown in FIG. 3, the hot water can be stopped.

このように、出湯孔１５を開閉する開閉装置を回転操作式のコック４０にしているので操作性がよい。また、出湯孔１５を弧状開閉部４３で閉じた時に、出湯孔１５の円弧面１５Ｃと弧状開閉部４３との間に隙間が出来難く、アルミ溶湯Ｕのきれがよい。尚、この実施形態では、胴部先端の取り付け孔４１Ｂにハンドル（図略）を固定して、そのハンドルを操作することで、コック本体４１を回転操作するようになっている。   Thus, since the opening / closing device for opening and closing the hot water outlet 15 is the rotary operation type cock 40, the operability is good. Moreover, when the tap hole 15 is closed by the arc-shaped opening / closing portion 43, it is difficult to form a gap between the arc surface 15C of the tap hole 15 and the arc-shaped opening / closing portion 43, and the molten aluminum U is easily broken. In this embodiment, a handle (not shown) is fixed to the attachment hole 41B at the front end of the trunk, and the cock body 41 is rotated by operating the handle.

また、コック本体４１は、断面形状を中空形状にしていることから次の効果を奏することが可能である。断面形状を中空形状にしておけば、中実形状に比べて、コック本体４１の熱容量が小さくなり、アルミ溶湯Ｕの温度が下がり難い。そのため、アルミ溶湯Ｕの再固化を防止することが可能となり、出湯不良を生じさせない。   Further, since the cock body 41 has a hollow cross-sectional shape, the following effects can be obtained. If the cross-sectional shape is a hollow shape, the heat capacity of the cock body 41 is smaller than the solid shape, and the temperature of the molten aluminum U is unlikely to decrease. Therefore, it is possible to prevent re-solidification of the molten aluminum U, and no hot water discharge is caused.

本実施形態では、図６に示すように、るつぼ２０に対するアルミ金属塊Ｕの投入、投入したアルミ金属塊Ｕに対するプラズマ照射、プラズマ照射により溶解したアルミ溶湯Ｕの出湯の３工程を１サイクル（一例として、約３０秒程度）とし、これをダイカストマシンの生産サイクルに合わせて実行する。そして、るつぼ２０に投入するアルミ金属塊Ｕの重量は、ダイカストマシンの１回の成形に使用される量（具体的には１ｋｇ〜３ｋｇ程度）である。すなわち、本実施形態では、アルミ金属を必要量だけ溶解することとしており、溶解後、アルミ金属は、ダイカストマシンへ供給され、成形に全て回される。そのため、従来、設けられていた保持炉を廃止することが出来る。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, three cycles of charging the aluminum metal block U into the crucible 20, irradiating the input aluminum metal block U with plasma, and discharging the molten aluminum U melted by plasma irradiation are performed in one cycle (an example). About 30 seconds), and this is executed in accordance with the production cycle of the die casting machine. And the weight of the aluminum metal lump U put into the crucible 20 is an amount (specifically, about 1 kg to 3 kg) used for one molding of the die casting machine. That is, in the present embodiment, the required amount of aluminum metal is melted, and after melting, the aluminum metal is supplied to the die casting machine and is all used for forming. Therefore, the holding furnace provided conventionally can be abolished.

また、本実施形態では、作動ガスにアルゴンを用いたアルゴンプラズマ溶解装置５０を用いる。アルゴンプラズマであれば、酸素を含まないのでため、溶解したアルミニウムの酸化を抑制できる。また、アルゴンプラズマであれば、プラズマが安定し易く、乱流が発生し難いので、アルミ溶湯Ｕに対する酸化物の巻きこみが抑制される。   In the present embodiment, an argon plasma melting apparatus 50 using argon as the working gas is used. Since argon plasma does not contain oxygen, oxidation of dissolved aluminum can be suppressed. In addition, since argon plasma is easy to stabilize and turbulent flow is unlikely to occur, entanglement of oxide in the molten aluminum U is suppressed.

また、本実施形態では、プラズマアークを発生させる電極として、タングステン電極を用いる。電極がカーボン製や銅製の場合には、電極の一部が溶けてアルミ溶湯Ｕに混入する恐れがあるが、タングステン電極であれば、融点が高く溶け難いので、混入の恐れがない又は少ない。   In this embodiment, a tungsten electrode is used as an electrode for generating a plasma arc. When the electrode is made of carbon or copper, part of the electrode may be melted and mixed into the molten aluminum U. However, if it is a tungsten electrode, the melting point is high and it is difficult to melt, so there is little or no fear of mixing.

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図７ないし図９によって説明する。
実施形態２のアルミ溶湯供給装置Ｓは、実施形態１のアルミ溶湯供給装置Ｓに対してコックの構造を変更したものであり、それ以外の構成は実施形態１と同一である。従って、ここでは、相違点を中心に説明を行うものとし、それ以外の箇所は説明を省略する。 <Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The molten aluminum supply device S of the second embodiment is obtained by changing the structure of the cock with respect to the molten aluminum supply device S of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, here, the description will focus on the differences, and the description of other parts will be omitted.

実施形態１ではコック本体４１を中空形状とした。実施形態２では、図７、図８に示すように、コック本体１４１の形状を中実形状としている。コック本体１４１は、中実円柱型をした胴部１４２の先端に、中実半円型の弧状開閉部１４３を設けた構成となっている。コック本体１４１は、コック本体４１と同じく回転操作により、出湯孔１５を開閉するので、実施形態１と同様に操作性に優れ、かつ湯切れがよい。   In the first embodiment, the cock body 41 has a hollow shape. In the second embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the shape of the cock body 141 is a solid shape. The cock body 141 has a configuration in which a solid semicircular arc-shaped opening / closing portion 143 is provided at the tip of a solid cylindrical body 142. As with the cock body 41, the cock body 141 opens and closes the hot water outlet hole 15 by a rotating operation.

ただし、コック本体１４１を中実形状とした場合、中空形状に比べて、コック本体１４１の熱容量が大きくなり、アルミ溶湯Ｕの温度が下がり易い。そのため、アルミ溶湯Ｕの再固化による出湯管３０のつまりが懸念される。   However, when the cock main body 141 has a solid shape, the heat capacity of the cock main body 141 becomes larger than that of the hollow shape, and the temperature of the molten aluminum U tends to decrease. Therefore, there is a concern about clogging of the hot water discharge pipe 30 due to re-solidification of the molten aluminum U.

このような出湯管３０のつまりを未然に防止するため、実施形態２では、図９に示すように、プラズマアークを、アルミ金属塊Ｕの溶解時Ｔ１と、出湯時Ｔ２の２度照射する。出湯時にプラズマアークを再照射すれば、再固化したアルミ溶湯Ｕを再溶解できるので、出湯管３０のつまりを防止できる。   In order to prevent such clogging of the hot water discharge pipe 30, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, the plasma arc is irradiated twice, that is, when the aluminum metal lump U is melted and when the hot water is discharged. If the plasma arc is re-irradiated when the hot water is discharged, the re-solidified molten aluminum U can be remelted, so that the hot water pipe 30 can be prevented from clogging.

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 <Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

（１）実施形態１、２では、溶解する金属の一例としてアルミニウムを例示したが、本発明の適用対象はアルミニウムに限定されるものではなく、銅や鉄、マグネシウム、亜鉛に適用することが可能である。   (1) In the first and second embodiments, aluminum is exemplified as an example of the metal to be dissolved. However, the application target of the present invention is not limited to aluminum, and can be applied to copper, iron, magnesium, and zinc. It is.

（２）実施形態１、２では、出湯孔１５を開閉する開閉装置の一例として回転操作式のコック４０を例示したが、開閉装置は、コック４０に限定されない。例えば、開閉板をスライドさせることにより、出湯孔１５を開閉するようにしてもよい。   (2) In the first and second embodiments, the rotary operation type cock 40 is illustrated as an example of the opening / closing device that opens and closes the tap hole 15, but the opening / closing device is not limited to the cock 40. For example, the hot water outlet 15 may be opened and closed by sliding an open / close plate.

（３）実施形態１、２では、アルミ溶湯の出湯構造として下抜き方式を示した。具体的には、るつぼ２０の底面壁２２からアルミ溶湯を出湯させる構造を示した。下抜き方式は、容器であるるつぼ２０の下部に出湯部を形成してアルミ溶湯を抜く構造であればよく、例えば、るつぼ２０の側面壁の下部に出湯孔を形成し、そこからアルミ溶湯を出湯してもよい。要は、アルミ溶湯の表面Ｆより少なくとも下側から出湯する構造であればよい。   (3) In the first and second embodiments, the lowering method is shown as a molten aluminum pouring structure. Specifically, a structure in which molten aluminum is discharged from the bottom wall 22 of the crucible 20 is shown. The bottom removal method may be any structure as long as it has a structure in which a molten metal is drawn out by forming a molten metal portion in the lower part of the crucible 20 that is a container. For example, a molten metal hole is formed in the lower part of the side wall of the crucible 20 You may take a bath. In short, any structure may be used as long as the hot water is discharged from at least the lower side than the surface F of the molten aluminum.

（４）実施形態１、２では、プラズマ発生用の作動ガスにアルゴンを用いたが、作動ガスはアルゴンに限定されるものではなく、例えば、ヘリウムなどの不活性ガスを用いることが可能である。ただし、エアは溶解した金属が酸化するので使用できない。   (4) In Embodiments 1 and 2, argon is used as the working gas for generating plasma. However, the working gas is not limited to argon, and for example, an inert gas such as helium can be used. . However, air cannot be used because the dissolved metal oxidizes.

１０…台部
１５…出湯孔（本発明の「出湯部」に相当）
２０…るつぼ（本発明の「容器」に相当）
３０…出湯管
４０…コック
４１…コック本体
４３…弧状開閉部
５０…アルゴンプラズマ溶解装置
５１…プラズマトーチ
８０…射出スリーブ
Ｓ…アルミ溶湯供給装置（本発明の「供給装置」に相当） 10 ... stand 15 ... tapping hole (corresponding to "tapping section" of the present invention)
20 ... crucible (corresponding to "container" of the present invention)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Hot water pipe 40 ... Cock 41 ... Cock main body 43 ... Arc-shaped opening / closing part 50 ... Argon plasma melting apparatus 51 ... Plasma torch 80 ... Injection sleeve S ... Aluminum molten metal supply apparatus (equivalent to the "supply apparatus" of this invention)

Claims (8)

ダイカストマシンに金属溶湯を供給する供給装置であって、
容器と、
前記容器に投入された金属塊にプラズマアークを照射して金属溶湯に溶解するプラズマ溶解装置とを備えることを特徴とする供給装置。 A supply device for supplying molten metal to a die casting machine,
A container,
A supply apparatus comprising: a plasma melting apparatus that irradiates a metal lump placed in the container with a plasma arc and melts the molten metal in a molten metal. 前記容器の下部に形成され前記金属溶湯を出湯する出湯部と、
前記出湯部を開閉する開閉装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載の供給装置。 A tapping part that is formed in the lower part of the container and pours out the molten metal;
The supply device according to claim 1, further comprising an opening / closing device that opens and closes the hot water supply section. 前記開閉装置は、円柱型のコック本体を有する回転操作式のコックであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の供給装置。   The supply device according to claim 1, wherein the opening / closing device is a rotary operation type cock having a cylindrical cock body. 前記コック本体は、断面形状が中空形状であることを特徴とする請求項３に記載の供給装置。   The supply device according to claim 3, wherein the cock body has a hollow cross-sectional shape. 前記プラズマ溶解装置は、作動ガスにアルゴンを用いたアルゴンプラズマ溶解装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の供給装置。   The supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the plasma melting apparatus is an argon plasma melting apparatus using argon as a working gas. 前記プラズマ溶解装置は、前記プラズマアークを発生させる電極として、タングステン電極を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の供給装置。   6. The supply apparatus according to claim 1, wherein the plasma melting apparatus has a tungsten electrode as an electrode for generating the plasma arc. プラズマ溶解装置から金属塊にプラズマアークを照射することにより、金属塊を金属溶湯に溶解してダイカストマシンに供給することを特徴とする金属溶湯の供給方法。   A method for supplying a molten metal, comprising: irradiating a metal lump with a plasma arc from a plasma melting apparatus to melt the metal lump in a molten metal and supplying the molten metal to a die casting machine. 前記プラズマアークを容器内の金属に対して、金属塊の溶解時と出湯時の２度照射することを特徴とする請求項７に記載の金属溶湯の供給方法。   The method of supplying molten metal according to claim 7, wherein the plasma arc is irradiated twice with respect to the metal in the container at the time of melting the metal lump and at the time of discharging the molten metal.
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