专利名称：脱气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种进行铝合金等的熔融金属的脱气处理的脱气装置。
背景技术：
在铝合金等的铸造中，在铸造之前为了除去熔融金属中的氢气或氧化物等夹杂物而需要进行脱气处理。作为进行该脱气处理的脱气装置(也称为脱气炉)有如下的装置 一边在脱气室中利用脱气用搅拌体旋转来搅拌熔融金属， 一边喷射惰性气体从而除去氢气或夹杂物等，并使该脱气后的熔融金属通过设置在脱气室的底部附近的开口部经由弯管流出并出液至铸模中(参照下述专利文献l、 2)。
并且，还存在如下的装置 一边在脱气处理槽中利用气体放出单元旋转来搅拌熔融金属， 一边喷射惰性气体从而除去氢气或夹杂物等，并且使该脱气后的熔融金属从设置在分隔板下部的开口流出并出液至铸型中(参照下述专利文献3)。
专利文献1:日本特开平5 — 65527号公报专利文献2:日本特开平5—65554号公报专利文献3:日本特开2003—240449号公报
但是，在上述专利文献1 3中所记载的脱气装置中，存在无法充分除去熔融金属中的夹杂物的情况。
本发明人研究明白了这种情况的原因，发现其原因在于如果在脱气室(或者脱气处理槽)的底部附近设有供熔融金属流出的开口 (或者弯管)，则存在未被搅拌就流出的熔融金属，在该熔融金属中残留有夹杂物。
并且，确认了如果弯管配置在底部附近，则存在引起紊流、夹杂物容易混入熔融金属中的情况。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够充分除去熔融金属中的氢气等夹杂物的脱气装置。
本发明的脱气装置具有下述的本发明第一方面 第八方面的结构。
本发明第一方面是一种脱气装置，所述脱气装置具有利用搅拌体旋转来搅拌熔融金属进行脱气的脱气室，其中，在侧壁上设置用于允许熔融金属从脱气室流出的开口部，包围该开口部的包围板配置成将回转流动的熔融金属的下游侧敞开。
本发明第二方面是根据第一方面所述的脱气装置，其中，脱气室形成为俯视呈大致矩形，所述开口部设置在侧壁的下部，包围板形成为俯
视呈大致L字状。
本发明第三方面是根据第一方面所述的脱气装置，其中，脱气室形成为俯视呈大致矩形状，所述开口部设置在侧壁的下部，包围板形成为大致垂直侧壁地突出。
本发明第四方面是根据第一方面所述的脱气装置，其中，脱气室形成为俯视呈大致矩形状，所述开口部设置在侧壁的下部，包围板的挡熔融金属流的面相对于侧壁形成为倾斜面。
本发明第五方面是根据第二方面或第四方面所述的脱气装置，其中，所述开口部设置在侧壁的中央附近。
本发明第六方面是根据第三方面或第四方面所述的脱气装置，其中，所述开口部设置在侧壁的端部。
本发明第七方面是根据第三方面或第四方面所述的脱气装置，其中，所述开口部和进液口配置成当俯视时位于对角线上。
本发明第八方面是根据第一方面至第七方面中的任一项所述的脱气装置，其中，包围板在高度方向上的宽度比所述开口部在高度方向上的宽度要宽。
另外，在本发明中，所谓"回转流动的熔融金属的下游侧"意味着搅拌体的旋转轴和开口部之间的熔融金属流的下游侧。
对于本发明的脱气装置，由于将包围板设置在开口部的周围，因此不会发生被贮存在底部的熔融金属未被搅拌就流出的情况，从而能够充 分地除去夹杂物。
图1是示出本发明的第一实施方式的脱气装置的立体图。
图2是图1所示的脱气装置的俯视图。
图3是图1所示的脱气装置的侧剖视图。
图4是示出图1的脱气装置的变形例的俯视图。
图5是示出本发明的第二实施方式的脱气装置的俯视图。
图6是示出本发明的第三实施方式的脱气装置的立体图。
图7是图6所示的脱气装置的俯视图。
图8是示出图6所示的脱气装置的变形例的俯视图。
图9是示出图6所示的脱气装置的变形例的俯视图。
图10是示出图6所示的脱气装置的变形例的俯视图。
具体实施例方式
以下，使用
本发明的实施方式。 首先，对本发明的第一实施方式的脱气装置进行说明。 如图1 图3所示，本发明的第一实施方式的脱气装置1是在周围 设有侧壁的大致长方体状的槽，将进液口2设置在一个侧壁la上，将出 液口 3设置在与该侧壁la对置的侧壁lb上。槽内被与侧壁la平行的侧 壁lc分隔，将进液口 2侧作为脱气室4，将出液口 3侧作为出液室5， 且形成为脱气室4的容量比出液室5的容量大。
脱气室4是这样的场所用于贮存从进液口 2进入的铝合金等的熔 融金属，并一边利用配置在脱气室内的搅拌体6旋转来搅拌被贮存的熔 融金属， 一边送入惰性气体脱去氢气等。脱气后的熔融金属从设置在侧 壁lc下部的开口部7流出。
在本实施方式中，将脱气室4形成为俯视呈大致正方形。通过这样 形成，熔融金属的滞留时间均等，能够使惰性气体均匀地分散。也可以将脱气室4形成为俯视呈大致圆形的圆筒状，这样做也能够得到同样的效果。
进液口 2从侧壁la上部的大致中央朝外方突出形成，在进液口 2的 上表面2a上形成有槽2b，以能够将熔融金属进液脱气室4内。
搅拌体6为圆盘形状，在其大致中心设有朝上方延伸的轴部6a，搅 拌体6以该轴部6a作为旋转轴旋转，从而对熔融金属进行搅拌。轴部6a 形成为圆筒状，其内部作为气体通路6b，以能够通过惰性气体。惰性气 体从轴部6a的前端放出至熔融金属中。
优选搅拌体6配置在脱气室4的大致中心。
开口部7是设置在侧壁lc下部的中央附近的大致矩形的孔，是连通 脱气室4和出液室5以使熔融金属从脱气室4流出至出液室5的部位。
优选开口部7的上限位于从脱气室4的底面4a至搅拌体6的下表面 之间。
优选开口部7的下限为与脱气室4的底面4a大致相同的高度或者高 出脱气室4的底面4a 5 10mm左右的高度。如果形成为与底面4a大致 相同的高度，则容易进行脱气室4的熔融金属的清除，如果形成为高出 底面4a5 10mm左右的高度，则沉淀的夹杂物难以混入熔融金属中。
并且，当将侧壁lc的宽度进行4等分时，优选开口部7形成为中央 2份宽度的量。
在开口部7的周围，以包围开口部7的方式配置有俯视呈大致L字 状的包围板8。为了防止熔融金属不回转流动就流入出液室5，包围板8
以封闭回转流动的熔融金属流的上游侧而敞开下游侧的方式配置。艮P， 如图2所示，在搅拌体6沿箭头A的方向旋转的情况下，熔融金属也在 与搅拌体6的旋转方向相同的方向旋转。位于搅拌体6的旋转轴6a和侧 壁lc之间的熔融金属流形成为从图2的下侧朝向上侧的流动，因此，在 该情况下，包围板8以封闭图2的下侧而敞开上侧的方式配置。
优选包围板8在高度方向上的宽度形成为比开口部7在高度方向上 的宽度要宽，虽然没有特殊限定，但是优选包围板8的上限形成为比开 口部7的上限高10 20mm。
6优选包围板8的一个面相对于朝向开口部7的搅拌体6的旋转的切 线方向(图2的X方向)成90°±25°的角度，特别优选为80。以上。在本 实施方式中为90。。由此，能够防止滞留时间短的熔融金属通过开口部7 流出的情况。
在本实施方式中，包围板8形成为俯视呈大致L字状，但是并不限 于此，如图4所示，也可以呈倾斜状地配置平板的包围板8a。在该情况 下，优选包围板8a的一个面相对于朝向开口部7的搅拌体6的旋转的切 线方向(图4的Y方向)成70。的角度。
出液室5是用于贮存从脱气室4流入的熔融金属并使其从出液口 3 流入铸型(未图示)等中的场所。
出液口 3从脱气装置1的侧壁lb上部的大致中央朝外方突出形成， 在出液口 3的上表面3a上形成有槽3b，以能够将熔融金属出液至铸型等 中。
另外，如图2所示，标号9是清除口，使清除口9的内侧凹陷适当 深度而形成凹部9a以与脱气室4相连，从而能够在此处收集浮游的夹杂 物等并除去。
上述脱气装置1使熔融金属从进液口 2流入脱气室4中，并一边利 用搅拌体6旋转来搅拌被贮存的熔融金属， 一边放出惰性气体进行脱气。 此时，由于将包围板8设置在与出液室5连通的开口部7的周围，因此 不会产生熔融金属未被脱气就流出的情况，从而能够充分进行熔融金属 的脱气。
在使熔融的铝流入脱气装置1中的情况下，优选使流入量和流出量 平衡并使脱气室4内的滞留时间为5 10分钟。
并且，以往，由于将弯管等配置在脱气室4的底面，因此存在熔融 金属产生紊流、氢气或夹杂物等混入熔融金属中的情况，但在本发明中， 熔融金属不会产生紊流，氢气或夹杂物等也难以混入熔融金属。
另外，在本实施方式中为设有出液室的脱气装置，但是并不限于此， 也可以形成脱气室连续的二槽式脱气装置等。
接着，说明本发明的第二实施方式的脱气装置。
7如图5所示，本发明的第二实施方式的脱气装置11是在周围设有侧 壁的大致立方体状的槽，将进液口21设置在一个侧壁lla上，将开口部 71设置在与该侧壁lla对置的侧壁llb上。并将搅拌体61配置在槽内， 以此形成脱气室41。
脱气室41是这样的场所用于忙存从进液口 21进液的铝合金等的 熔融金属，并一边利用配置在脱气室41内的搅拌体61旋转来搅拌该熔 融金属， 一边送入惰性气体进行脱气。脱气后的熔融金属从设置在侧壁 11b下部的开口部71流出。
进液口 21从侧壁lla上部的一端(在图5中为下侧)朝外方突出形 成，在进液口21的上表面21a上形成有槽21b，从而能够将熔融金属进 液脱气室41内。
搅拌体61可以使用与第一实施方式的搅拌体6相同的搅拌体。
开口部71是设置在侧壁lib下部的另一端(在图5中为上侧)的大 致矩形的孔，使熔融金属从脱气室41流出。
矩形板状的包围板81以从侧壁llc大致垂直地朝内侧突出并包围开 口部71的方式配置在开口部71的周围。为了防止产生熔融金属不回转 流动就流出的情况，包围板81以封闭回转流动的熔融金属流的上游侧而 敞开下游侧的方式配置。即，如图5所示，在搅拌体61沿箭头B的方向 旋转的情况下，熔融金属也在与搅拌体61的旋转方向相同的方向旋转。 位于搅拌体61的旋转轴61a和侧壁lib之间的熔融金属流形成从图5的 上侧朝向下侧的流动，因此，在该情况下，包围板81以封闭图5的上侧 而敞开下侧的方式配置。
包围板81相对于朝向开口部71的搅拌体61的旋转的切线方向(图 5的Z方向)成90。的角度配置。
如图5所示，标号91是清除口，与上述实施方式的清除口 9相同， 能够在凹部91a中收集浮游的夹杂物等并除去。
上述脱气装置11使熔融金属从进液口 21流入脱气室41中，并一边 利用搅拌体61旋转来搅拌被贮存的熔融金属， 一边送入惰性气体进行脱 气。此时，由于将包围板81设置在开口部71的周围，因此不会产生熔融金属未被脱气就流出的情况，从而能够充分地进行脱气。
在本实施方式中，将进液口21设置在侧壁lla上部的一端，将开口 部71设置在侧壁lib下部的另一端，由于这样将进液口 21和开口部71 设置在对角线上，因此熔融金属的搅拌时间变长，能够充分地进行脱气。
接着，说明本发明的第三实施方式的脱气装置。
如图6以及图7所示，本发明的第三实施方式的脱气装置12是在周 围设有侧壁的大致立方体状的槽，将进液口 22设置在一个侧壁12a上， 将开口部32设置在与该侧壁12a对置的侧壁12b上，并将搅拌体52配 置在槽内，以此形成脱气室42。
脱气室42是这样的场所用于贮存从进液口 22进液的铝合金等的 熔融金属，并一边利用搅拌体52旋转来搅拌该被贮存的熔融金属， 一边 送入惰性气体进行脱气。脱气后的熔融金属从设置在侧壁12b下部的开 口部32流出。
在本实施方式中，将脱气室42形成大致立方体状，通过这样做，熔 融金属的滞留时间均等，能够使惰性气体均匀地分散。
进液口 22从侧壁12a上部的一端(在图7中为下侧)朝外方突出形 成，在进液口 22的上表面22a上形成有槽22b，从而能够将熔融金属进 液脱气室42内。
搅拌体52为圆盘形状，在其大致中心设有朝上方延伸的轴部52a， 搅拌体52以该轴部52a作为旋转轴旋转，从而对熔融金属进行搅拌。轴 部52a形成圆筒状，其内部作为气体通路52b，以能够通过惰性气体。惰 性气体从轴部52a的前端放出至熔融金属中。
开口部32是使熔融金属从脱气室42流出的大致矩形的孔，该开口 部32设置在侧壁12b下部的另一端(在图7中为上侧)、即与进液口 22 相反的端部上，并设置成与进液口22位于对角线上。这样，通过将开口 部32与进液口 22设置在对角线上，熔融金属的搅拌时间变长，能够充 分地进行脱气。
在如本实施方式这样将脱气室形成大致矩形状的情况下，优选将开 口部设置在角部附近，进一步，优选形成在将侧壁的宽度进行3等分时的一端部上。
并且，优选开口部32配置在脱气室的内切圆(图7的双点划线)的外侧。
俯视呈大致三角形的包围板62以从侧壁12b朝内方突出并包围开口 部32的方式配置在开口部32的周围。为了防止产生熔融金属不回转流 动就流出的情况，包围板62以封闭回转流动的熔融金属流的上游侧而敞 开下游侧的方式配置。即，如图7所示，在搅拌体52沿箭头A的方向旋 转的情况下，位于搅拌体52的轴部52a和侧壁12b之间的熔融金属流形 成从图7的下侧朝向上侧的流动(图7的X方向)，因此，包围板62以 图7的右侧敞开的方式配置。
优选开口部32的上限位于从脱气室42的底面42a到搅拌体52的下 表面之间的位置。优选开口部32的下限形成与脱气室42的底面42a大 致相同的高度或者高出脱气室42的底面42a 5 10mm左右的高度。
并且，优选包围板62在高度方向上的宽度形成为比开口部32在高 度方向上的宽度要宽，例如，优选比开口部32在高度方向上的宽度宽10 20mm。
包围板62的挡熔融金属流的面为倾斜面62a，优选倾斜面62a相对 于侧壁12b成20° 70。(相对于熔融金属流的方向(图7的X方向)成 110° 160°)的角度，更加优选为倾斜面62a相对于侧壁12b成25。 65。 (相对于熔融金属流的方向(图7的X方向)成115° 155°)的角度， 特别优选为倾斜面62a相对于侧壁12b成30° 60° (相对于熔融金属流 的方向(图7的X方向)成120° 150°)的角度。
进一步，优选包围板62配置在脱气室42的内切圆(图7的双点划 线)的外侧。
在本实施方式中，包围板62形成为使倾斜面62a相对于侧壁12b成 45°，且倾斜面62a的背侧面62b和开口部32的侧面32a大致为同一平面。
优选包围板62的突出宽度相对于侧壁12b的宽度为10 50%。如果 比其过短则包围板62的效果变小，即使比其长很多也不会提高效果，并 且难以维护。
10在本实施方式中，将包围板62形成为俯视呈大致三角形状，但是也 可以如图8所示为矩形状板的包围板621，并相对于侧壁12b倾斜地配置 成倾斜面621a。
并且，在本发明中所说的倾斜面也包含弯曲面或者弯折面，如图9 所示的具有呈弯曲状地凹陷的弯曲面622a的包围板622或者如图10所 示的具有朝内侧弯折而形成的弯折面623a的包围板623也能够得到同样 的效果。
另外，在倾斜面为弯曲面622a的情况下，优选连接弯曲面622a的 始点(图9的S点)和终点(图9的F点)的线相对于侧壁12b成20° 70° (相对于熔融金属流的方向(图9的X方向)成110。 160。)的角度， 更加优选为该线相对于侧壁12b成25° 65° (相对于熔融金属流的方向 (图9的X方向)成115° 155°)的角度，特别优选为该线相对于侧壁 12b成30。 60。(相对于熔融金属流的方向(图9的X方向)成120° 150°)的角度。
在形成弯折面623a的情况下，优选连接弯折面623a的始点(图IO 的S点)和终点(图10的F点)的线相对于侧壁12b成20。 70。(相对 于熔融金属流的方向(图IO的X方向)成110° 160°)的角度，更加优 选为该线相对于侧壁12b成25。 65。(相对于熔融金属流的方向(图10 的X方向)成115° 155°)的角度，特别优选为该线相对于侧壁12b成 30° 60° (相对于熔融金属流的方向(图10的X方向)成120° 150°) 的角度。
从强度的观点出发，如图6或者图7所示，优选包围板形成俯视呈 大致三角形状。这是因为在将开口部设置在侧壁下部的情况下，俯视呈 大致三角形状的包围板能够获得较广的与脱气室底面接触的面积。
从防止紊流、制造成本、脱气室的清除的观点出发，优选包围板的 倾斜面形成为平面或者弯曲面状。
另外，如图7 图10所示，标号72是清除口，能够在凹部72a中收 集浮游的夹杂物等并除去。
对于上述装置12，使熔融金属从进液口 22流入脱气室42， 一边利
ii用搅拌体52旋转来搅拌被贮存的熔融金属， 一边将惰性气体形成微细气 体并送入，进行脱气。此时，由于将包围板62设置在开口部32的周围， 因此不会产生熔融金属未经惰性气体处理就流出的情况，能够充分地进 行熔融金属的脱气。并且，由于形成有倾斜面62a，因此能够防止熔融金 属的紊流，夹杂物难以混入熔融金属中。
本发明的脱气装置可以单独使用，也可以并列多个进行使用。例如， 可以并列两个脱气装置，将上游侧作为第一脱气装置，将下游侧作为第 二脱气装置，形成如下的结构将第一进液口设置在第一脱气装置的下 端部，将第一开口部设置在与该第一进液口成对角线的上端部，将第二 进液口设置在第二脱气装置的上端部，将第二开口部设置在与该第二进 液口成对角线的下端部。在该情况下，可以在第一开口部以及第二开口 部双方上设置包围板，也可以在第一开口部、第二开口部中的某一个上 设置包围板。当在某一个开口部上设置包围板的情况下，优选设置在第 二开口部上。
另外，为了容易理解本发明的特征，图1 图IO所示的装置省略了 盖进行记载，本来是利用盖覆盖上方进行使用的。
上述实施方式的构成样式并不是作为限定本发明的样式而举出的， 只要技术目的通用就能够进行变更，本发明也包含这种变更。
权利要求
1、一种脱气装置，所述脱气装置具有利用搅拌体旋转来搅拌熔融金属进行脱气的脱气室，其特征在于，在侧壁上设置用于允许熔融金属从脱气室流出的开口部，包围该开口部的包围板配置成将回转流动的熔融金属的下游侧敞开。
2、 根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，脱气室形成为俯视呈大致矩形，所述开口部设置在侧壁的下部，包围板形成为俯视呈大致L字状。
3、 根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，脱气室形成为俯视呈大致矩形状，所述开口部设置在侧壁的下部，包围板形成为大致垂直侧壁。
4、 根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于，脱气室形成为俯视呈大致矩形状，所述开口部设置在侧壁的下部，包围板的挡熔融金属流的面相对于侧壁形成为倾斜面。
5、 根据权利要求2或4所述的脱气装置，其特征在于，所述开口部设置在侧壁的中央附近。
6、 根据权利要求3或4所述的脱气装置，其特征在于，所述开口部设置在侧壁的端部。
7、 根据权利要求3或4所述的脱气装置，其特征在于，所述开口部和进液口配置成当俯视时位于对角线上。
8、 根据权利要求1 7中的任一项所述的脱气装置，其特征在于，包围板在高度方向上的宽度比所述开口部在高度方向上的宽度要
全文摘要
本发明的目的在于提供一种脱气装置，该脱气装置能够充分地进行除去熔融金属中的氢气等夹杂物的除去作业。本发明的脱气装置(1)具有利用搅拌体(6)旋转来搅拌熔融金属进行脱气的脱气室(4)，其特征在于，在侧壁(1c)上设置有用于允许熔融金属从脱气室(4)流出的开口部(7)，包围该开口部(7)的包围板(8)配置成将回转流动的熔融金属的下游侧敞开。
文档编号B22D1/00GK101568397SQ20088000132
公开日2009年10月28日 申请日期2008年1月18日 优先权日2007年1月19日
发明者内野哲也, 前原周作, 梅崎哲也, 高冈稔 申请人:三井金属矿业株式会社