JP3936413B2

JP3936413B2 - Preheating equipment for casting materials

Info

Publication number: JP3936413B2
Application number: JP20919696A
Authority: JP
Inventors: 憲昭伊藤
Original assignee: 株式会社アルテックス
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2016-07-18
Also published as: JPH1034283A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳造用材料の予備加熱装置に係り、特にバーナによってアルミニウム等を予備加熱して半溶解させ、溶湯保存炉に供給する鋳造用材料の予備加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳造装置は溶湯保存炉を備えており、この溶湯保存炉にアルミニウム等の溶湯を貯留しておき、溶湯を金型のキャビティに充填して、鋳物を製作している。溶湯保存炉内の溶湯は、キャビティへ充填する度に減少するので、鋳造用材料を溶湯保存炉へ補充する必要がある。
従来、溶湯保存炉への鋳造用材料の供給は、人力またはロボット等によって行われている。
【０００３】
しかしながら、溶湯保存炉内の溶湯は高温であるため、人力によって鋳造用材料を投入する作業は極めて危険である。特に、鋳造用材料を溶湯保存炉内に投入した際に、溶湯が飛び散り作業者にかかったりすると大火傷をするおそれがある
。
【０００４】
また、予備加熱されていない鋳造用材料を溶湯保存炉内に投入すると、溶湯保存炉内の溶湯の温度が急激に下がり、鋳物の品質に欠陥が生じる原因となってしまう。
このため、溶湯保存炉内の溶湯の温度が急激に下がらないように鋳造用材料を予備加熱して、溶湯保存炉内に投入することが行われている。
【０００５】
しかしながら、アルミニウムにバーナ等の炎を直接当てると、酸化アルミニウムが多量に発生してしまい、鋳造に使用することができなくなってしまう。このため、鋳造用材料の歩留りが悪くなってしまうことになる。
また、ドロスの発生も多くなり、溶湯品質の低下により鋳物の不良発生の原因ともなってしまう。
【０００６】
また、アルミニウムは完全に溶解した状態や、ドロスが発生した状態では、鋳鉄等の金属を侵食する性質をもっている。このため、溶湯保存炉に溶解したアルミニウムを供給する樋等を、安価な鋳鉄のみで構成したのでは、耐久性に乏しいものとなってしまう。従って、高価なセラミック製の樋等にしなければならず、樋等の製作コストが非常に高いものとなってしまうことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたものであり、安全に鋳造用材料を溶湯保存炉へ供給することができ、溶湯保存炉内の溶湯の温度を急激に下げることなく、さらに酸化アルミニウムやドロスの発生を抑制できて、しかも低コストで製作できる鋳造用材料の予備加熱装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、先端が斜め下方向に傾いた姿勢となるように支持された内筒と、前記内筒の先端に設けられた排出口と、前記内筒に設けられた連通口と、前記連通口より基端寄りの前記内筒に設けられ鋳造用材料を投入する投入口と、前記連通口を覆い前記内筒の外周面に対し間隔をあけて設けられ、且つ両端部が閉鎖された外筒と、前記外筒の先端寄りに設けられたバーナ挿入口と、先端が前記バーナ挿入口から挿入されて、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間の空間に炎を送りこむバーナと、前記内筒内の鋳造用材料を前記内筒の排出口から排出する排出手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、前記排出手段は、前記内筒内に進退自在に備えられたプランジャと、前記プランジャの進退を調節することができるプランジャ駆動手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である
。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記内筒は前記排出口が斜め下方向に傾いた姿勢に配置されていることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１、２または３において、前記内筒の投入口に鋳造用材料を供給するコンベアを具備することを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の鋳造用材料の予備加熱装置１の実施の形態を図面にしたがって説明する。
符合５は円筒形の内筒を示し、この内筒５は鋳鉄で構成されている。また、内筒５は、先端が斜め下方向に傾いた姿勢となるように図示しない支持部材によって支持されている。内筒５の先端には排出口７が設けられ、内筒５の先端部は下方向へ湾曲し、排出口７は下側を向いている。この排出口７と対向する位置には、鋳造装置の溶湯保存炉３が備えられている。
【００１３】
内筒５の周面の基端寄りには、複数の連通口９が設けられている。
符号１１は円筒形の外筒を示し、この外筒１１は鉄によって構成されており、内壁に断熱耐火材が施されている。外筒１１は、内筒５の外周面に対し間隔をあけて備えられており、内筒５の連通口９を覆っている。さらに、外筒１１の両端部は閉鎖され内筒５に溶接されている。
【００１４】
外筒１１にはバーナ挿入口４が設けられ、このバーナ挿入口４は外筒１１の先端寄りに位置している。バーナ１３の先端は、バーナ挿入口４から挿入されている。このバーナ１３には液化ガスが使用され、通常１５００度程度の火力をもち、火力の調節が可能である。
【００１５】
内筒５には、鋳造用材料としてのアルミニウム２７を投入するための投入口２１が設けられ、投入口２１は連通口９よりも基端寄りに位置している。投入口２１にはホッパ２３が取り付けられている。
【００１６】
内筒５内には、進退自在に動作できるプランジャ１５が備えられ、このプランジャ１５には電動プッシャ１７が連結されている。電動プッシャ１７は図示しないステップモータの駆動力によって回転させられ、プランジャ１５は進退動作する。ステップモータの駆動を調節すれば、プランジャ１５の進行速度を調節することが可能である。
符合２５はアルミニウム２７を運ぶコンベアを示し、このコンベア２５の終端はホッパ２３の上側に位置している。
【００１７】
鋳造用材料の予備加熱装置１の動作について説明する。
コンベア２５によって鋳造用材料であるアルミニウム２７が搬送され、このアルミニウム２７は、ホッパ２３を介して投入口２１から内筒５内に投入される。ステップモータを駆動させプランジャ１５を進行させて、プランジャ１５によって内筒５内のアルミニウム２７を徐々に内筒５の先端方向に移動させる。
【００１８】
また、バーナ１３に点火し、バーナ挿入口４から炎を内筒５の外周面と外筒１１の内周面との間の空間６に吹き込む。
内筒５は円筒形をしているため、吹き込まれた炎および熱風は空間６を螺旋状に周りながら、内筒５の基端方向へ移動していく。この炎と熱風によって内筒５は加熱され、内筒５内のアルミニウム２７も加熱される。
また、熱風が連通口９から内筒５内に入り込み、この熱風によってもアルミニウム２７は加熱される。
このように、アルミニウム２７に直接炎があたらないので、酸化アルミニウムやドロスの発生を防止することができる。
また、内筒５内に入り込んだ熱風は、アルミニウム２７に付着した水分や油分を除去するとともに、アルミニウム２７を加熱した後、投入口２１から排出されるため、熱風は十分に利用された後に排出される。
【００１９】
内筒５内のアルミニウム２７は、加熱されながらプランジャ１５に押されて先端方向に徐々に移動していき、半溶解した状態のアルミニウム２７が、排出口７から溶湯保存炉３内に供給される。
コンベア２５のアルミニウムの搬送速度、プランジャ１５の進行速度およびバーナ１３の火力を調節し、アルミニウム２７が半溶解した状態で、溶湯保存炉３に供給されるようにする。
アルミニウム２７を、内筒５内で完全に溶解させないので、内筒５を鋳鉄で構成しても侵食することはない。
また、アルミニウム２７は一定の温度に加熱されているので、溶湯保存炉３内の溶湯の温度が急激に下がるのを防止することができる。
【００２０】
鋳造用材料の予備加熱装置１は、溶湯保存炉３内に半溶解したアルミニウム２７を連続的に供給できる。
また、溶湯保存炉３内の溶湯の減り具合に応じて、コンベア２５によって搬送供給されるアルミニウム２７の量、プランジャ１５の進行速度およびバーナ１３の火力を調節し、溶湯保存炉３内に供給されるアルミニウム２７の量を調整することができる。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【００２２】
上記実施の形態ではアルミニウムを使用しているが、本発明の鋳造用材料の予備加熱装置は、マグネシウム、亜鉛等の他の金属を鋳造用材料とする場合にも使用することが可能である。
上記実施の形態では、内筒および外筒を円柱形としているが、内筒および外筒の形状は円柱形に限られるものではなく、多角の筒型とすることも可能である。
【００２３】
また、バーナとステップモータを連動させて、バーナの火力に合わせてプランジャの進行速度を調節する構成としても良い。
さらに、溶湯保存炉に、溶湯保存炉内の溶湯の量の増減を感知できる装置を設け、溶湯の量の増減に応じて、バーナの火力、プランジャの進行速度およびコンベアの搬送速度を制御することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、作業員が溶湯保存炉に近づく必要はないため、安全に鋳造用材料を溶湯保存炉へ供給することができるようになる。
溶湯保存炉内の溶湯の温度が急激に下がるのを防止でき、鋳物の品質に欠陥が生じることを防ぐことができるようになる。
【００２５】
さらに酸化アルミニウムの発生を抑制できて鋳造用材料の歩留りを高めることができ、またドロスの発生を抑制できて溶湯の品質低下による鋳物の不良発生を防止することができる。
しかも内筒や外筒を、安価な鋳鉄等の金属のみで構成することができ、鋳造用材料の予備加熱装置を低コストで製作することが可能となる。
【００２６】
連続作業が可能であり、また、バーナの火力やプランジャの進行速度等を調節することによって、容易に溶湯保存炉に供給するアルミニウムの量を調整することができる。
また、バーナの炎は、内筒の外周面と外筒の内周面との空間に導入されるだけでなく、熱風となってから連通口を通り内筒へ導かれるので、バーナの火力を無駄なく、有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる鋳造用材料の予備加熱装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる鋳造用材料の予備加熱装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１鋳造用材料の予備加熱装置
３溶湯保存炉
４バーナ挿入口
５内筒
６内筒の外周面と外筒の内周面との間の空間
７排出口
９連通口
１１外筒
１３バーナ
１４開口
１５プランジャ
１７電動プッシャ
２１投入口
２３ホッパ
２５コンベア
２７アルミニウム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a casting material preheating apparatus, and more particularly, to a casting material preheating apparatus that preheats aluminum or the like by a burner to be semi-melted and supplies it to a molten metal storage furnace.
[0002]
[Prior art]
The casting apparatus includes a molten metal storage furnace. A molten metal such as aluminum is stored in the molten metal storage furnace, and the molten metal is filled in a cavity of a mold to produce a casting. Since the molten metal in the molten metal storage furnace decreases each time the cavity is filled, it is necessary to replenish the molten metal storage furnace with a casting material.
Conventionally, the casting material is supplied to the molten metal storage furnace by human power or a robot.
[0003]
However, since the molten metal in the molten metal storage furnace is at a high temperature, it is extremely dangerous to manually add the casting material. In particular, when the casting material is put into the molten metal storage furnace, if the molten metal scatters and hits an operator, there is a risk of serious burns.
[0004]
In addition, when a casting material that has not been preheated is put into the molten metal storage furnace, the temperature of the molten metal in the molten metal storage furnace is drastically lowered, causing defects in the quality of the casting.
For this reason, it is performed that the casting material is preheated and put into the molten metal storage furnace so that the temperature of the molten metal in the molten metal storage furnace does not drop rapidly.
[0005]
However, when a flame such as a burner is directly applied to aluminum, a large amount of aluminum oxide is generated and cannot be used for casting. For this reason, the yield of a casting material will worsen.
In addition, dross is increased, and the casting quality is deteriorated due to the deterioration of the molten metal quality.
[0006]
In addition, aluminum has the property of eroding a metal such as cast iron when it is completely dissolved or when dross is generated. For this reason, if the cage | basket etc. which supply the aluminum melt | dissolved in the molten metal storage furnace were comprised only with cheap cast iron, it will become a thing with poor durability. Therefore, it is necessary to use an expensive ceramic bag or the like, and the manufacturing cost of the bag or the like becomes very high.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and can safely supply the casting material to the molten metal storage furnace, without rapidly decreasing the temperature of the molten metal in the molten metal storage furnace. An object of the present invention is to provide a casting material preheating device that can suppress the generation of aluminum oxide and dross and can be manufactured at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an inner cylinder supported so that the tip is inclined obliquely downward, a discharge port provided at the tip of the inner cylinder, a communication port provided in the inner cylinder, , Provided in the inner cylinder closer to the base end than the communication port, and provided with an input port for casting material, covering the communication port and spaced from the outer peripheral surface of the inner cylinder , and closed at both ends. The outer cylinder, the burner insertion port provided near the tip of the outer cylinder, and the tip is inserted from the burner insertion port , between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder A casting material preheating apparatus comprising: a burner for sending a flame into a space; and a discharge means for discharging the casting material in the inner cylinder from a discharge port of the inner cylinder.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the discharge means includes a plunger that is provided so as to freely advance and retreat in the inner cylinder, and a plunger drive means that can adjust the advance and retreat of the plunger. This is a preheating device for the casting material.
[0010]
A third aspect of the present invention is the casting material preheating apparatus according to the first or second aspect, wherein the inner cylinder is disposed in a posture in which the discharge port is inclined obliquely downward.
[0011]
A fourth aspect of the present invention is the casting material preheating apparatus according to the first, second or third aspect, further comprising a conveyor for supplying the casting material to the inlet of the inner cylinder.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a preheating apparatus 1 for casting material according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Reference numeral 5 denotes a cylindrical inner cylinder, and the inner cylinder 5 is made of cast iron. Further, the inner cylinder 5 is supported by a support member (not shown) so that the tip is inclined obliquely downward. A discharge port 7 is provided at the distal end of the inner cylinder 5, the distal end portion of the inner cylinder 5 is curved downward, and the discharge port 7 faces downward. A molten metal storage furnace 3 of a casting apparatus is provided at a position facing the discharge port 7.
[0013]
A plurality of communication ports 9 are provided near the base end of the circumferential surface of the inner cylinder 5.
Reference numeral 11 denotes a cylindrical outer cylinder. The outer cylinder 11 is made of iron, and an inner wall is provided with a heat-insulating refractory material. The outer cylinder 11 is provided at a distance from the outer peripheral surface of the inner cylinder 5 and covers the communication port 9 of the inner cylinder 5. Further, both end portions of the outer cylinder 11 are closed and welded to the inner cylinder 5.
[0014]
The outer cylinder 11 is provided with a burner insertion port 4, and the burner insertion port 4 is located near the tip of the outer cylinder 11. The tip of the burner 13 is inserted from the burner insertion port 4. A liquefied gas is used for the burner 13 and usually has a heating power of about 1500 degrees, and the heating power can be adjusted.
[0015]
The inner cylinder 5 is provided with an insertion port 21 for introducing aluminum 27 as a casting material, and the insertion port 21 is located closer to the base end than the communication port 9. A hopper 23 is attached to the insertion port 21.
[0016]
The inner cylinder 5 is provided with a plunger 15 that can be moved back and forth. An electric pusher 17 is connected to the plunger 15. The electric pusher 17 is rotated by the driving force of a step motor (not shown), and the plunger 15 moves back and forth. If the drive of the step motor is adjusted, the traveling speed of the plunger 15 can be adjusted.
Reference numeral 25 denotes a conveyor for carrying the aluminum 27, and the end of the conveyor 25 is located above the hopper 23.
[0017]
The operation of the casting material preheating device 1 will be described.
Aluminum 27 which is a casting material is conveyed by the conveyor 25, and this aluminum 27 is introduced into the inner cylinder 5 from the insertion port 21 through the hopper 23. The step motor is driven to advance the plunger 15, and the aluminum 15 in the inner cylinder 5 is gradually moved by the plunger 15 toward the tip of the inner cylinder 5.
[0018]
Further, the burner 13 is ignited, and a flame is blown into the space 6 between the outer peripheral surface of the inner cylinder 5 and the inner peripheral surface of the outer cylinder 11 from the burner insertion port 4.
Since the inner cylinder 5 has a cylindrical shape, the blown flame and hot air move around the space 6 in a spiral manner and move toward the proximal end of the inner cylinder 5. The inner cylinder 5 is heated by the flame and hot air, and the aluminum 27 in the inner cylinder 5 is also heated.
Further, hot air enters the inner cylinder 5 from the communication port 9, and the aluminum 27 is also heated by this hot air.
As described above, since the flame is not directly applied to the aluminum 27, generation of aluminum oxide and dross can be prevented.
Moreover, since the hot air that has entered the inner cylinder 5 removes moisture and oil adhering to the aluminum 27 and heats the aluminum 27 and then is discharged from the inlet 21, the hot air is discharged after being fully utilized. Is done.
[0019]
The aluminum 27 in the inner cylinder 5 is pushed by the plunger 15 while being heated and gradually moves toward the tip, and the aluminum 27 in a semi-molten state is supplied into the molten metal storage furnace 3 from the discharge port 7. .
The aluminum conveying speed of the conveyor 25, the traveling speed of the plunger 15, and the heating power of the burner 13 are adjusted so that the aluminum 27 is semi-dissolved and supplied to the molten metal storage furnace 3.
Since the aluminum 27 is not completely dissolved in the inner cylinder 5, the inner cylinder 5 is not eroded even if it is made of cast iron.
Moreover, since the aluminum 27 is heated to a certain temperature, it is possible to prevent the temperature of the molten metal in the molten metal storage furnace 3 from rapidly decreasing.
[0020]
The preheating device 1 for casting material can continuously supply the semi-molten aluminum 27 into the molten metal storage furnace 3.
Further, the amount of aluminum 27 conveyed and conveyed by the conveyor 25, the traveling speed of the plunger 15 and the heating power of the burner 13 are adjusted according to the degree of decrease in the molten metal in the molten metal storage furnace 3, and supplied to the molten metal storage furnace 3. The amount of aluminum 27 can be adjusted.
[0021]
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention can be changed even if there is a design change without departing from the gist of the present invention. include.
[0022]
In the above embodiment, aluminum is used. However, the casting material preheating device of the present invention can also be used when other metals such as magnesium and zinc are used as the casting material.
In the said embodiment, although the inner cylinder and the outer cylinder are made into the column shape, the shape of an inner cylinder and an outer cylinder is not restricted to a column shape, It is also possible to make it a polygonal cylinder shape.
[0023]
Moreover, it is good also as a structure which adjusts the advancing speed of a plunger according to the heating power of a burner by interlocking a burner and a step motor.
Furthermore, a device capable of detecting the increase or decrease of the amount of the molten metal in the molten metal storage furnace is provided in the molten metal storage furnace, and the burner heating power, the moving speed of the plunger and the conveying speed of the conveyor are controlled according to the increase or decrease of the molten metal amount. Is also possible.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since it is not necessary for the worker to approach the molten metal storage furnace, the casting material can be safely supplied to the molten metal storage furnace.
It can prevent that the temperature of the molten metal in a molten metal storage furnace falls rapidly, and can prevent that a defect arises in the quality of a casting.
[0025]
Furthermore, generation | occurrence | production of aluminum oxide can be suppressed and the yield of a casting material can be raised, generation | occurrence | production of dross can be suppressed and generation | occurrence | production of the casting defect by the quality deterioration of a molten metal can be prevented.
In addition, the inner cylinder and the outer cylinder can be constituted only by inexpensive metals such as cast iron, and a preheating device for casting material can be manufactured at low cost.
[0026]
Continuous operation is possible, and the amount of aluminum supplied to the molten metal storage furnace can be easily adjusted by adjusting the heating power of the burner, the traveling speed of the plunger, and the like.
In addition, the flame of the burner is not only introduced into the space between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder, but also becomes hot air and then guided to the inner cylinder through the communication port. It can be used effectively without waste.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a preheating device for a casting material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a casting material preheating apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Preheating apparatus 3 of casting material Molten storage furnace 4 Burner insertion port 5 Inner cylinder 6 Space between the outer peripheral surface of an inner cylinder and the inner peripheral surface of an outer cylinder 7 Outlet 9 Communication port 11 Outer cylinder 13 Burner 14 Opening 15 Plunger 17 Electric pusher 21 Loading port 23 Hopper 25 Conveyor 27 Aluminum

Claims

先端が斜め下方向に傾いた姿勢となるように支持された内筒と、前記内筒の先端に設けられた排出口と、前記内筒に設けられた連通口と、前記連通口より基端寄りの前記内筒に設けられ鋳造用材料を投入する投入口と、前記連通口を覆い前記内筒の外周面に対し間隔をあけて設けられ、且つ両端部が閉鎖された外筒と、前記外筒の先端寄りに設けられたバーナ挿入口と、先端が前記バーナ挿入口から挿入されて、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間の空間に炎を送りこむバーナと、前記内筒内の鋳造用材料を前記内筒の排出口から排出する排出手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。 An inner cylinder supported so that the tip is inclined obliquely downward, a discharge port provided at the tip of the inner cylinder, a communication port provided in the inner cylinder, and a base end from the communication port and inlet to introduce the casting material is provided in the inner cylinder of the deviation, spaced with respect to the outer peripheral surface of the inner cylinder covering the communication opening, an outer cylinder having both ends are closed and the A burner insertion port provided near the tip of the outer cylinder, and a burner in which the tip is inserted from the burner insertion port and sends flame into the space between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder A casting material preheating apparatus comprising: a discharge means for discharging the casting material in the inner cylinder from a discharge port of the inner cylinder.

請求項１において、前記排出手段は、前記内筒内に進退自在に備えられたプランジャと、前記プランジャの進退を調節することができるプランジャ駆動手段とからなることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。 2. The preliminary casting material according to claim 1, wherein the discharge means comprises a plunger provided in the inner cylinder so as to be freely advanced and retracted, and a plunger driving means capable of adjusting the advance and retreat of the plunger. Heating device.

請求項１または２において、前記内筒は前記排出口が斜め下方向に傾いた姿勢に配置されていることを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。 3. The preheating apparatus for a casting material according to claim 1, wherein the inner cylinder is disposed in a posture in which the discharge port is inclined obliquely downward.

請求項１、２または３において、前記内筒の投入口に鋳造用材料を供給するコンベアを具備することを特徴とする鋳造用材料の予備加熱装置。 4. The casting material preheating apparatus according to claim 1, further comprising a conveyor for supplying the casting material to the inlet of the inner cylinder.