專利名稱：金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其能夠通過傾動(dòng)式熔化爐和傾動(dòng)式保溫爐的復(fù)合動(dòng)作而由1臺(tái)保溫爐連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造。
背景技術(shù)：
過去，關(guān)于將鋁合金等熔融金屬的熔體供給至壓鑄機(jī)等的裝置，曾有各種方案被提出。例如，一種為人們所周知的方法是通過鑄勺從保持預(yù)先熔化的足夠量的金屬熔體的保溫爐汲取一定量的熔體，并進(jìn)行計(jì)量、搬送、澆注(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在上述通過鑄勺進(jìn)行搬送的情況下，由于搬送距離變長、熔體潑出等問題，故而搬送速度無法提升，這將導(dǎo)致搬送時(shí)間較長、熔融金屬冷卻，繼而流動(dòng)性降低、附著于鑄勺、以及因與外部大氣的接觸而在表面產(chǎn)生氧化皮膜，從而存在難以獲得良好的產(chǎn)品等問題。作為解決上述問題的供給裝置，有一種裝置為人們所周知，其使用傾動(dòng)式保溫爐向鑄造機(jī)供給金屬熔體，該傾動(dòng)式保溫爐通過設(shè)置在爐體下部的2臺(tái)液壓缸的動(dòng)作，以傾動(dòng)支點(diǎn)軸為基點(diǎn)而使?fàn)t本體傾動(dòng)，從熔體排出口排出金屬熔體(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1 JP特公昭60-25220號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP實(shí)開平6-41964號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在從上述專利文獻(xiàn)2的傾動(dòng)式保溫爐向鑄造機(jī)排出熔體時(shí)，為保持一定的熔體排出量，使用一種以鑄造導(dǎo)管熔體水平為指標(biāo)調(diào)整保溫爐的傾動(dòng)速度的控制系統(tǒng)。但是，由于熔化爐/保溫爐都是分批式爐，因此，一批熔體排出結(jié)束之后必然也伴隨鑄造的結(jié)束，在下一批中需要重新從頭開始。特別是在連續(xù)鑄造過程中，鑄造開始時(shí)的作業(yè)較為繁雜，并且金屬損耗也較多，因此人們需要一種能夠連續(xù)鑄造多個(gè)批次的系統(tǒng)。為此，通過設(shè)置2臺(tái)保溫爐能夠解決上述問題，但是這樣一來，又會(huì)遇到不僅需要高額的設(shè)備投資，而且還必須確保足夠大的設(shè)置面積等問題。本發(fā)明是以解決上述問題為課題而研究開發(fā)的，其目的在于提供一種熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其能夠通過傾動(dòng)式熔化爐和傾動(dòng)式保溫爐的復(fù)合動(dòng)作而由1臺(tái)保溫爐連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造。解決課題的方法為解決上述課題，作為達(dá)成上述目的的方法，本發(fā)明開發(fā)并采用了一種金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其特征在于，由使?fàn)t體傾動(dòng)而排出金屬熔體的熔化爐和保溫爐構(gòu)成，具有將熔體排出至熔化爐的熔體排出口的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管以及將熔體排出至保溫爐的熔體排出口的鑄造導(dǎo)管，包括使保溫爐上升并經(jīng)由鑄造導(dǎo)管將一定流量的熔體供給至鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管的第一動(dòng)作；在該保溫爐即將達(dá)到上升極限之前停止并且一邊持續(xù)排出熔體一邊下降的第二動(dòng)作；使熔化爐上升并經(jīng)由熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管向下降過程中的保溫爐轉(zhuǎn)移一定流量的熔體的第三動(dòng)作；保溫爐一邊下降一邊從熔化爐接收熔體并同時(shí)排出一定流量的熔體 的第四動(dòng)作；以及在保溫爐即將達(dá)到下降極限之前停止并且一邊持續(xù)排出熔體一邊再次上 升的第五動(dòng)作，反復(fù)進(jìn)行第一動(dòng)作至第五動(dòng)作的過程直至鑄造結(jié)束。在如上所述而構(gòu)成的金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)中，開發(fā)并采用了一種金屬 鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其特征在于，上述第一動(dòng)作、第二動(dòng)作以及第五動(dòng)作中的熔體 從保溫爐的排出，是以通過傳感器檢測鑄造導(dǎo)管液面水平而轉(zhuǎn)移一定流量的熔體的方式進(jìn) 行控制；并且，其另一特征在于，上述第三動(dòng)作、第四動(dòng)作中的熔體從熔化爐和保溫爐的排 出，是以通過傳感器檢測熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面水平和鑄造導(dǎo)管液面水平而轉(zhuǎn)移一定流量的熔 體的方式進(jìn)行控制；另外，其又一特征在于，上述第三動(dòng)作、第四動(dòng)作的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面 水平和鑄造導(dǎo)管液面水平是通過不同的兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，在液面水平維持正常的情況 下，上述兩個(gè)系統(tǒng)之間無關(guān)聯(lián)，在任一液面水平發(fā)生異常的情況下，不僅能夠在發(fā)生異常的 系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行校正動(dòng)作，在另一個(gè)系統(tǒng)側(cè)也能夠進(jìn)行校正動(dòng)作，通過彼此互補(bǔ)的聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn) 行控制。發(fā)明功效根據(jù)本發(fā)明，通過傾動(dòng)式熔化爐和傾動(dòng)式保溫爐的復(fù)合動(dòng)作，即使在只有1臺(tái)保 溫爐的情況下，也不會(huì)使熔體中斷，可連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造，不僅可省略鑄造開始時(shí)的 繁雜作業(yè)，還可減少金屬損耗、提升成品率、提高作業(yè)效率。此外，可獲得不易被氧化的良好 鑄造品，并且由于采用1臺(tái)保溫爐即可，因此可節(jié)省設(shè)備費(fèi)、節(jié)約設(shè)置面積。


圖1為表示熔化爐和保溫爐的正視圖。圖2為表示熔化爐和保溫爐的第一動(dòng)作的簡略正視圖。圖3為表示熔化爐和保溫爐的第二動(dòng)作的簡略正視圖。圖4為表示熔化爐和保溫爐的第三動(dòng)作的簡略正視圖。圖5為表示熔化爐和保溫爐的第四動(dòng)作的簡略正視圖。圖6為表示熔化爐和保溫爐的第五動(dòng)作的簡略正視圖。圖7為熔化爐和保溫爐的操作流程圖。圖8為1臺(tái)保溫爐的系統(tǒng)流程圖。圖9為2臺(tái)保溫爐的系統(tǒng)流程圖。圖10為表示塞栓控制方式的簡略剖視圖。圖11為表示噴栓控制方式的簡略剖視圖。標(biāo)號說明1熔化爐Ia 爐體2保溫爐2a 爐體3熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3a熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面4鑄造導(dǎo)管
4a鑄造導(dǎo)管液面5鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管6、7液壓缸8、9激光傳感器
具體實(shí)施例方式以下，依據(jù)附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式加以說明，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)為1為熔化金屬材料的傾動(dòng)式熔化爐，2為將熔化后的金屬熔體M保持在一定溫度的傾動(dòng)式保溫爐，熔化爐1 和保溫爐2并列設(shè)置，在熔化爐1的熔體排出口處設(shè)置有向保溫爐2的方向突出的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3，在保溫爐2的熔體排出口處設(shè)置有向鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管5的方向突出的鑄造導(dǎo)管 4，熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3的前端部到達(dá)保溫爐2，鑄造導(dǎo)管4的前端部到達(dá)鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管5，通過使?fàn)t體Iada傾動(dòng)而將爐內(nèi)的熔體M經(jīng)由熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3及鑄造導(dǎo)管4排出。在熔化爐1和保溫爐2的側(cè)部設(shè)置有液壓缸6、7，在熔體排出口側(cè)以可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的方式軸支撐有傾動(dòng)軸鉸鏈(未圖示)，通過液壓缸6、7的伸縮而上升、下降，同時(shí)可傾動(dòng)，熔化爐1以及保溫爐2的熔體M經(jīng)由熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3及鑄造導(dǎo)管4被排出，熔體排出量根據(jù)上升速度(液壓缸速度)而增減。激光傳感器8、9是持續(xù)監(jiān)視熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3的液面水平3a和鑄造導(dǎo)管4的液面水平如的變化的傳感器，其檢測熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3的液面水平3a和鑄造導(dǎo)管4的液面水平 4a，并通過調(diào)整熔化爐1和保溫爐2的上升速度而排出一定量的熔體。此外，在一邊從熔化爐1接收熔體一邊進(jìn)行鑄造的情況下，調(diào)整下降速度。熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3的前端部(保溫爐進(jìn)液口部)為封閉結(jié)構(gòu)，熔體M從熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3底面的注出口 10排出，并排入至保溫爐2中。注出口 10為有效橫截面積可變的結(jié)構(gòu)。對上述結(jié)構(gòu)的金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)的使用方式進(jìn)行說明。為了持續(xù)進(jìn)行連續(xù)鑄造，需要在保溫爐2的熔體M完全排出之前從熔化爐1補(bǔ)充熔體M，為此，需要使熔化爐1和保溫爐2執(zhí)行如下的復(fù)合動(dòng)作。S卩，傾動(dòng)式熔化爐1為停止的垂直狀態(tài)，熔體M在熔化爐1的液槽內(nèi)并不排出。另一方面，傾動(dòng)式保溫爐2通過液壓缸7上升，爐體加通過傾動(dòng)軸鉸鏈稍微傾斜，因此保溫爐 2內(nèi)的熔體M經(jīng)由鑄造導(dǎo)管4排出。此時(shí)，通過激光傳感器9檢測鑄造導(dǎo)管液面水平如，將一定流量的熔體供給至鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管5，以上為第一動(dòng)作(圖2)。熔化爐1保持第一動(dòng)作的停止?fàn)顟B(tài)，熔體M在熔化爐1的液槽內(nèi)并不排出，但是保溫爐2相比第一動(dòng)作進(jìn)一步上升，并在即將達(dá)到上升極限之前停止。爐體加的傾斜相比第一動(dòng)作的傾斜更加厲害，保溫爐2內(nèi)的熔體M繼續(xù)經(jīng)由鑄造導(dǎo)管4而持續(xù)排出，同時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)入下降動(dòng)作，以上為第二動(dòng)作(圖3)。熔化爐1通過液壓缸6上升，爐體Ia通過傾動(dòng)軸鉸鏈傾斜，液槽內(nèi)的熔體M經(jīng)由熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3被排出，并被轉(zhuǎn)移至下降過程中的保溫爐2中。此時(shí)，通過激光傳感器8對熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面水平3a進(jìn)行檢測，供應(yīng)一定流量的熔體，同時(shí)，保溫爐2內(nèi)的熔體M經(jīng)由鑄造導(dǎo)管4被以一定流量排出至鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管5，以上為第三動(dòng)作(圖4)。保溫爐2進(jìn)一步下降，并且接收從熔化爐1的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3排出的一定量的熔體M，同時(shí)從保溫爐2經(jīng)由鑄造導(dǎo)管4被以一定流量供給至鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管5，以上為第四動(dòng)作(圖5)。保溫爐2在即將達(dá)到下降極限之前停止，并且在持續(xù)排出熔體的同時(shí)準(zhǔn)備再次進(jìn)入上升動(dòng)作，以上為第五動(dòng)作(圖6)。通過重復(fù)上述第一動(dòng)作至第五動(dòng)作的過程直至鑄造結(jié)束，即使只有1臺(tái)保溫爐， 熔體M也可不間斷地連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造。如上所示，為持續(xù)鑄造多個(gè)批次，需要在保溫爐2的熔體M完全排出之前從熔化爐 1補(bǔ)充熔體M，為此保溫爐2的下降過程中的補(bǔ)充熔體轉(zhuǎn)移成為關(guān)鍵。并且，在補(bǔ)充期間，為使保溫爐2持續(xù)排出一定量的熔體，補(bǔ)充轉(zhuǎn)移熔體也必須準(zhǔn)確地定量排出。因此，在從熔化爐1向保溫爐2轉(zhuǎn)移熔體時(shí)，需要通過熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面水平3a的控制而調(diào)整熔化爐1的傾動(dòng)速度。并且，與此同時(shí)，在保溫爐2下降的期間也是同樣，為使從熔化爐1補(bǔ)充的熔體M 定量排出，需要通過調(diào)整下降傾動(dòng)速度而執(zhí)行鑄造導(dǎo)管液面水平如的控制。通過同時(shí)執(zhí)行上述兩個(gè)控制，僅通過1臺(tái)保溫爐2也可不間斷地連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造。此外，在上述第三動(dòng)作、第四動(dòng)作的從熔化爐1向下降過程中的保溫爐2進(jìn)行補(bǔ)充轉(zhuǎn)移熔體時(shí)，熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管3的液面水平3a和鑄造導(dǎo)管4的液面水平如由上述兩個(gè)不同的系統(tǒng)控制，只要液面水平3^如維持正常，那么兩系統(tǒng)之間并無關(guān)聯(lián)，但是如果液面水平 3a、4a中的任一方發(fā)生異常，則不僅在發(fā)生異常的系統(tǒng)側(cè)需要進(jìn)行校正動(dòng)作，在另一個(gè)系統(tǒng)側(cè)也需要進(jìn)行校正動(dòng)作，通過彼此互補(bǔ)的聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行控制。S卩，如圖7的操作流程圖所示，熔化爐側(cè)的步驟21中，如果熔化爐的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管熔體達(dá)到水平的上上限(HH)，則如步驟22所示，既可只停止熔化爐的傾動(dòng)上升，也可使下游的保溫爐2持續(xù)執(zhí)行控制動(dòng)作。但是，保溫爐2的下降期間(熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管水平控制和鑄造導(dǎo)管水平控制的情況下)在保溫爐側(cè)的步驟31中，如果鑄造導(dǎo)管熔體達(dá)到水平的上上限(HH)，則不僅需要如步驟32所示，將保溫爐的傾動(dòng)下降速度切換為高速，還需要如步驟 33所示，以高速使上升中的熔化爐下降，停止熔體的供給。熔化爐1及保溫爐2的高速下降動(dòng)作，在步驟34、35中，如果鑄造導(dǎo)管熔體水平下降至DL，則可停止。另一方面，如步驟38 所示，如果鑄造導(dǎo)管熔體達(dá)到水平的下下限(LL)，則如步驟36所示，僅停止保溫爐傾動(dòng)下降即可，而熔化爐1必須持續(xù)執(zhí)行控制動(dòng)作以持續(xù)供給熔體M。圖8表示在由1臺(tái)熔化爐1、1臺(tái)保溫爐2以及1臺(tái)鑄造機(jī)5構(gòu)成的情況下的框線圖，按箭頭方向流動(dòng)，可連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造。此外，圖9表示在由1臺(tái)熔化爐1、2臺(tái)保溫爐2、2以及2臺(tái)鑄造機(jī)5、5構(gòu)成的情況下的框線圖，按箭頭方向流動(dòng)，通過使用本系統(tǒng)， 可同時(shí)連續(xù)鑄造2種以上的合金。以上，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，作為熔體流量控制方式，以爐傾動(dòng)速度調(diào)整方式進(jìn)行了說明，但是并非限定于此，例如，也可如圖10所示，采用可動(dòng)栓12在熔化爐1或保溫爐 2的開口部11處左右移動(dòng)的塞栓控制方式而執(zhí)行，或者如圖11所示，采用可動(dòng)栓14在配置于鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管5的上表面上的鑄造導(dǎo)管4的底部所設(shè)置的筒體13處上下移動(dòng)的噴栓控制方式而執(zhí)行，當(dāng)然，可在能夠達(dá)成發(fā)明目的、且不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明不僅可用于在各有1臺(tái)熔化爐和保溫爐的情況下連續(xù)進(jìn)行多個(gè)批次的鑄造，并且在有2臺(tái)以上保溫爐的情況下，也可有效使用本系統(tǒng)，此外，在同時(shí)連續(xù)鑄造2種合金的情況下也非常有效。
權(quán)利要求
1.一種金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其特征在于由使?fàn)t體傾動(dòng)而排出金屬熔體的熔化爐和保溫爐構(gòu)成，具有將熔體排出至熔化爐的熔體排出口的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管和將熔體排出至保溫爐的熔體排出口的鑄造導(dǎo)管，包括使保溫爐上升并經(jīng)由鑄造導(dǎo)管將一定流量的熔體供給至鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管的第一動(dòng)作、該保溫爐在即將達(dá)到上升極限之前停止并且一邊持續(xù)排出熔體一邊下降的第二動(dòng)作、使熔化爐上升并經(jīng)由熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管向下降過程中的保溫爐轉(zhuǎn)移一定流量的熔體的第三動(dòng)作、保溫爐一邊下降一邊從熔化爐接收熔體并同時(shí)排出一定流量的熔體的第四動(dòng)作以及保溫爐在即將達(dá)到下降極限之前停止并且一邊持續(xù)排出熔體一邊再次上升的第五動(dòng)作，反復(fù)進(jìn)行第一動(dòng)作至第五動(dòng)作的過程直至鑄造結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其特征在于上述第一動(dòng)作、第二動(dòng)作以及第五動(dòng)作中的熔體從保溫爐的排出，是以通過傳感器檢測鑄造導(dǎo)管液面水平而轉(zhuǎn)移一定流量的熔體的方式進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其特征在于上述第三動(dòng)作、第四動(dòng)作中的熔體從熔化爐和保溫爐的排出，是以通過傳感器檢測熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面水平和鑄造導(dǎo)管液面水平而轉(zhuǎn)移一定流量的熔體的方式進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，其特征在于上述第三動(dòng)作、第四動(dòng)作的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管液面水平和鑄造導(dǎo)管液面水平是通過不同的兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，在液面水平維持正常的情況下，所述兩個(gè)系統(tǒng)之間無關(guān)聯(lián)，在任一液面水平發(fā)生異常的情況下，不僅能夠在發(fā)生異常的系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行校正動(dòng)作，在另一個(gè)系統(tǒng)側(cè)也能夠進(jìn)行校正動(dòng)作，通過彼此互補(bǔ)的聯(lián)鎖系統(tǒng)進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明的金屬鑄造中的熔體連續(xù)供給系統(tǒng)，是由使?fàn)t體傾動(dòng)而排出金屬熔體的熔化爐(1)和保溫爐(2)構(gòu)成，并具有將熔體(M)排出至熔化爐(1)及保溫爐(2)的熔體排出口的熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管(3)和鑄造導(dǎo)管(4)。使保溫爐(2)上升并經(jīng)由鑄造導(dǎo)管(4)將一定流量的熔體(M)供給至鑄造機(jī)鑄造導(dǎo)管(5)。保溫爐(2)上升后停止，并在持續(xù)排出熔體的同時(shí)下降。使熔化爐(1)上升，并通過熔體轉(zhuǎn)移導(dǎo)管(3)將一定流量的熔體轉(zhuǎn)移至下降過程中的保溫爐(2)。保溫爐在下降的同時(shí)從熔化爐接收熔體，同時(shí)排出一定流量的熔體。保溫爐在下降后停止，并在持續(xù)排出熔體的同時(shí)上升。重復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作直至鑄造結(jié)束。
文檔編號B22D47/00GK102292175SQ201080002339
公開日2011年12月21日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者上妻學(xué)而 申請人:Rozai工業(yè)株式會(huì)社