JPS6140736B2

JPS6140736B2 -

Info

Publication number: JPS6140736B2
Application number: JP24663783A
Authority: JP
Inventors: Shigemi Tanimoto; Kazuo Toyoda; Tatsuo Kasahara; Katsumi Murai
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1983-12-29
Filing date: 1983-12-29
Publication date: 1986-09-10
Also published as: JPS60141838A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、アルミニウム溶湯処理槽における
回転軸挿入口のシール装置に関する。

鋳造前のアルミニウム溶湯には、水素ガスなど
の有害ガスや、アルミニウムおよびマグネシウム
の酸化物などの非金属介在物が含まれている。上
記水素ガスおよび非金属介在物は、得られた鋳塊
およびこの鋳塊からつくられる製品に欠陥を生じ
させる原因となる。そこで従来、これらを除去す
る方法として、アルミニウム溶湯中にチツ素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガスや塩素ガスを気
泡状態で吹込む方法が採用されている。不活性ガ
スや塩素ガスをアルミニウム溶湯中に気泡状態で
吹込むには、たとえばアルミニウム溶湯処理槽の
蓋に形成された回転軸挿入口を通つて処理槽内に
ガス通路およびガス吹出口を有する回転軸を挿入
し、この回転軸を回転させながらガス吹出口から
不活性ガスや塩素ガスを吹出すことによつて行な
つていた。ところで、とくに高純度のアルミニウ
ム溶湯を処理する場合には、溶湯を外気と遮断し
て行なう必要があるが、回転軸の出入れおよび回
転に支障をきたさないためには、回転軸挿入口と
回転軸との間をシールすることは困難であり、溶
湯表面全体が外気に接触し、処理効率が低下する
という問題があつた。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、回転軸挿入口と回転軸との間のシールをよ
り完全にし、その結果処理効率の向上を図ること
のできるシール装置を提供することを目的とす
る。

この明細書において「アルミニウム」という語
は純アルミニウム、少量の不純物を含むアルミニ
ウムおよびアルミニウム合金を含む意味で用いら
れる。また、「不活性ガス」という語は、周期表
のアルゴンガス、ヘリウムガス等の他にアルミニ
ウムに対して不活性なチツ素ガス等も含む意味で
用いられる。

この発明によるアルミニウム溶湯処理槽におけ
る回転軸挿入口のシール装置は、アルミニウム溶
湯処理槽の蓋に形成された回転軸挿入口に配置さ
れているシール部材用受座と、内部に処理ガス通
路を有しかつ回転軸挿入口を通つて処理槽内に出
入れされる昇降自在の処理ガス吹込み用回転軸
と、回転軸の周囲に配置されかつ回転軸とともに
昇降する環状部材と、回転軸に嵌め被せられると
ともに上端部で環状シール部材に取付けられてい
るセラミツクス製筒体とを備えており、回転軸が
下限位置にあるときに、環状シール部材が受座に
密着状態で受けられるとともに、筒体の下端が溶
湯表面よりも下方にくるようになされているもの
である。

上記において、シール部材用受座は、たとえば
炭化ケイ素からつくられる。回転軸はカーボン製
で、内部に処理ガス通路を有する。また、回転軸
の下端にはたとえば円盤状気泡状処理ガス放出部
材を取付けておくのがよい。環状シール部材およ
び筒体としては、たとえばチツ化ケイ素などのセ
ラミツクス製のものを用いるのがよい。筒体の環
状シール部材への取付けは、環状シール部材の内
周面に雌ねじを形成するとともに筒体の上端部外
周面に雄ねじを形成しておき、筒体の上端部を環
状シール部材にねじ嵌めることにより行ない、着
脱自在としておくのがよい。環状シール部材およ
び筒体が、たとえばチツ化ケイ素製の場合、ねじ
切り加工を施すことは可能である。また、筒体の
下端は回転軸の下端よりも上方にある。

この発明によるシール装置は上述のように構成
されているので、回転軸を下限位置まで下降させ
ると、環状シール部材もこれとともに下降し、シ
ール部材用受座に密着した状態で受けられる。し
たがつて、回転軸挿入口と回転軸との間のシール
を、回転軸を下降させるだけで簡単に行なうこと
ができる。また、回転軸の下限位置で筒体の下端
部が溶湯中に浸漬されるので、筒体に囲まれた部
分の溶湯表面だけが大気と接することになる。し
たがつて、大気との接触面積が小さくなつて、大
気の影響を受けにくくなり処理効率が向上する。

この発明を以下図面を参照しながら説明する。
以下の説明において左右とは第１図に向つていう
ものとする。

図面には、この発明によるシール装置を備えた
アルミニウム溶湯の処理装置が示されている。処
理装置は、アルミニウム溶湯の処理槽１と、処理
槽１の上方に配置された左右に長い上下２本のレ
ール２と、レール２に沿つて左右に走行する走行
移動体３と、走行移動体３に備えられかつ２本の
処理ガス吹込み用回転軸４を有する上下動自在の
昇降体５とからなる。

処理槽１は、チツ化ケイ素結合炭化ケイ素製セ
ラミツクスで内張りされた槽本体７と蓋８とより
なり、蓋８に２つの回転軸挿入口９および複数の
ヒータ・カバー挿入口１０が形成されている。回
転軸挿入口９には、上端に外向きフランジ１１ａ
が、下端に内向きフランジ１１ｂがそれぞれ一体
的に設けられた炭化ケイ素製シール部材用受座１
１が取付けられている。内向きフランジ１１ｂ上
面には耐熱ペーパ１４が貼着されている。ヒー
タ・カバー挿入口１０は下方に向つて径が小さく
なつたテーパ状であり、このヒータ・カバー挿入
口１０に、上端部にテーパ状フランジ１２ａが設
けられた有底筒状の炭化ケイ素製ヒータ・カバー
１２が挿入支持されている。ヒータ・カバー１２
の下端部は槽本体７の底部近傍まで伸びており、
このヒータ・カバー１２内に非金属発熱体を有す
る電熱ヒータ１３が入れられ、このヒータ１３に
よりアルミニウム溶湯および槽１内雰囲気が加熱
されるようになつている。

走行移動体３は、枠１６と、枠１６に取付けら
れかつ上側レール２上を走行する車輪１７と、枠
１６に取付けられかつ車輪１７を駆動するモータ
１８とよりなる。また、走行移動体３は、昇降体
５を上下動させる下向きのパワーシリンダ１９
と、昇降体５を案内する左右一対の垂直ガイド・
バー２０とを備えている。

昇降体５は、パワーシリンダ１９のピストン・
ロツド１９ａに取付けられており、その左右に設
けられた車輪２１が垂直ガイド・バー２０に沿つ
て転動するようになつている。また昇降体５内に
は回転駆動軸２２が配置されている。回転駆動軸
２２は、昇降体５内に配置されたモータ２３によ
つて、モータ２３の原動軸に取付けられたベルト
軸２４、回転駆動軸２２の上端に取付けられたベ
ルト車２５および両ベルト車２４，２５に掛られ
たベルト２６を介して回転されるようになつてい
る。また、回転駆動軸２２の内部には処理ガス通
路２７が設けられている。この通路２７の上端に
は図示しないがロータリー・ジヨイントを介して
処理ガス供給源からのびた処理ガス供給管が接続
されている。

処理ガス吹込み用回転軸４は、回転駆動軸２２
の下端に連結部材３０によつて連結されている。
また、回転軸４はカーボン製であつて、内部に回
転駆動軸２２の通路２７に連通する処理ガス通路
３１が設けられているとともに、下端に円盤状の
気泡状処理ガス放出部材３２が設けられている。
処理ガス通路３１の下端は処理ガス放出部材３２
の下面に開口している。また、処理ガス放出部材
３２の下面には放射状の溝３２ａが形成されてい
る。回転軸４の上端部の周囲には、内径が回転軸
４の外径よりも大きくかつ回転軸４とともに上下
動するチツ化ケイ素製環状シール部材３３が配置
されている。環状シール部材３３は、昇降体５の
前後両壁５ａの下縁部間に設けられた取付枠３４
に、４本のバー３５を介して取付けられている。
バー３５は枠３４に対して上下動自在であり、そ
の上端に取付けられたストツパ３６により下降位
置が決められるようになつている。環状シール部
材３３はバー３５の下端に、バー３５に対して若
干上下動しうるように取付けられている。また、
環状シール部材３３と取付け枠３４との間におい
てバー３５にはコイルバネ３７が装着されてお
り、環状シール部材３３を常に下方に付勢してい
る。環状シール部材３３に、回転軸４に嵌め被せ
られ、かつ回転軸４よりも短いチツ化ケイ素製の
筒体３８の上端部が取付けられている。筒体３８
の上端部外周面には雄ねじが形成されており、こ
の部分を環状シール部材３３の内周面に形成され
た雌ねじにねじ嵌めることにより筒体３８がシー
ル部材３３に着脱自在に取付けられている。

このようなアルミニウム溶湯の処理装置におい
て、容湯の処理を行なう場合、まず走行移動体３
を処理槽１の上方に移動させておく。つぎに、パ
ワーシリンダ１９を作動させて昇降体５を下降さ
せる。すると、回転軸４が下降し、これとともに
環状シール部材３３および筒体３８が下降して回
転軸４および筒体３８が回転軸挿入口９から処理
槽１内に入る。回転軸４、すなわち昇降体５が下
限位置まで下降すると、環状シール部材３３がシ
ール部材用受座１１の内向きフランジ１１ｂに受
けられるとともに、筒体３８の下端部が槽１内の
アルミニウム溶湯内に浸漬される。昇降体５の下
限位置においては、取付け枠３４によりコイルバ
ネ３７が若干圧縮されるので、環状シール部材３
３は下方に付勢され、内向きフランジ１１ｂに密
着させられる。したがつて、環状シール部材３３
と受座１１との間からの大気の侵入が完全に防止
される。また、筒体３８の下端部が溶湯に浸漬さ
れているので、筒体３８の上端開口から侵入する
大気も溶湯表面全体のうち筒体３８に囲まれた部
分にしか接触しない。したがつて、大気の影響を
受けにくく、処理効率が向上する。この状態で、
処理ガス供給源（図示略）から回転駆動軸２２お
よび回転軸４の処理ガス通路２７，３１を経て処
理ガスを放出部材３２に供給するとともに、モー
タ２３により回転駆動軸２２および回転軸４を回
転させると、回転軸４の下端開口から放出部材３
２の下面に放出された処理ガスは、放出部材３２
の回転により生じる遠心力および溝３２ａの作用
によつて、微細な気泡とされ槽１全体に行き渡る
ように分散させられて放出する。この処理ガスに
よつて、アルミニウム溶湯中の水素ガスや非金属
介在物が除去される。

上記実施例では、バー３５に、コイルバネ３７
が装着されており、環状シール部材３３を下方に
付勢するようになつているので、槽１内の圧力が
高まつた場合にもシール部材３３と受座１１との
間に隙間が生ずることはないが、コイルバネに代
えてバー３５にウエイトを上下動自在に取付けて
おき、このウエイトで環状シール部材を下方に付
勢するようにしてもよい。また、コイルバネおよ
びウエイトのような付勢手段は必ずしも必要とは
せず、環状シール部材３３が自重により受座１１
に密着するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のシール装置を備えたアルミ
ニウム溶湯処理装置の正面図、第２図は第１図の
−線にそう拡大断面図である。１……アルミニウム溶湯処理槽、４……処理ガ
ス吹込み用回転軸、８……蓋、９……回転軸挿入
口、１１……シール部材用受座、３１……回転軸
の処理ガス通路、３３……環状シール部材、３８
……筒体。

Claims

【特許請求の範囲】

１アルミニウム溶湯処理槽１の蓋８に形成され
た回転軸挿入口９に配置されているシール部材用
受座１１と、内部に処理ガス通路３１を有しかつ
回転軸挿入口９を通つて処理槽１内に出入れされ
る昇降自在の処理ガス吹込み用回転軸４と、回転
軸４の周囲に配置されかつ回転軸４とともに昇降
する環状シール部材３３と、回転軸４に嵌め被せ
られるとともに上端部で環状シール部材３３に取
付けられているセラミツクス製筒体３８とを備え
ており、回転軸４が下限位置にあるときに、環状
シール部材３３が受座１１に密着状態で受けられ
るとともに、筒体３８の下端が溶湯表面よりも下
方にくるようになされている、アルミニウム溶湯
処理槽における回転軸挿入口のシール装置。