[发明专利]金属熔解装置、金属熔解用筛板和金属熔解方法

说明书

提供一种金属熔解装置(10)，将废料与新料混合供给或单独供给该装置都能够得到氧化物少的洁净的熔液。通过具备供给熔解原料的熔解室(11)和向上述熔解室(11)内的熔液中喷出气体并在上述熔解室(11)内产生熔液的涡流的气体喷出装置(14)的金属熔解装置(10)而解决。

技术领域

本发明涉及将熔解原料供给至熔液中等而进行熔解的金属熔解装置，特别是涉及为了制成用于向铸造机或熔解炉等供给的熔液而将铝、铝合金和非铁金属等熔解原料熔解的金属熔解装置，以及为了制成熔液而熔解的金属熔解用筛板和金属熔解方法。

背景技术

随着环境保护意识的提高，在汽车产业等中，正在推进发动机机体等基于各种铸件制造品的部件和装置的轻量化。相应地，铝材、铝合金材等轻量的非铁金属材料的用量在增加。

因此采取了如下措施：通过使用回收材料、压块材料、切粉等废料作为制造铸件的熔液的熔解原料而减少原料中的新料的用量。

废料之中，回收材料为铸造过程中产生的不需要的部分，性状与新料相近，易于与新料一起熔解而成为熔液。

另一方面，废料之中特别是压块材料为将通过加工而产生的切削屑、切粉等压缩并固体化而得的材料，由于含有油分和水分，直接供给至熔液中并熔解时油分会燃烧而产生废气，因此不能制成质量高的熔液。因此，有时进行预先使所包含的油分和水分等蒸发的预处理等，难以与新料同样地熔解成为熔液。

另外，与熔液相比，压块材料的比重小而表面积大，因此易于浮到液面上，在熔解时容易被部分氧化。切粉也同样比重小而表面积大，因此易于浮到熔液的液面上，容易被部分氧化。而且，例如，就像铝的氧化物Al₂O₃的熔点为2072℃那样，作为铝材等非铁金属材料的氧化物的Al₂O₃等的熔点极高，若熔液中形成Al₂O₃等氧化物，则在熔液中不熔解而成为异物，从而降低铸件的品质。

因此，压块材料、切粉难以与新料或回收材料混合并熔解，使其在另外的工序中熔解成为主流。

另一方面，作为在将压块材料或切粉熔解而制成熔液时难以形成氧化物的技术，有下述专利文献1或2所示的技术。

专利文献1中所示的技术的概况如图10中所示，在熔解室101的下方设置磁搅拌装置114从而在熔解室内的熔液M中产生涡流，将与熔液M相比比重轻的压块材料或切粉引入熔液M内以使与外部大气的接触时间缩短，从而难以形成氧化物。

专利文献2所示的技术通过磁发生装置使整个熔解炉内产生熔液的流动，并通过该流动在构成熔解炉的一部分的熔解室内产生涡流，与专利文献1同样地将切粉等引入熔液内。

另外，专利文献1公开了将可从轴前端喷出非活性气体的搅拌桨插入熔液内，利用搅拌桨搅拌熔液的同时进行脱气处理的技术。概况如图14所示，像专利文献1所述的脱气处理那样，提出了如下技术：将可从旋转轴115的前端喷出非活性气体G的搅拌桨116插入熔液M内，并利用搅拌桨116在熔解室102内产生涡流，从而将切粉等引入熔液内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-60629号公报

专利文献2：日本特开平2-219978号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，使插入熔解室内的搅拌桨旋转而在熔解室内产生涡流的现有技术中，如图14所示，有时在液面附近在旋转轴115上附着形成有氧化物S，另外，投入压块材料时有时会损伤搅拌桨116。进一步，在欲与新料或回收材料一起混合熔解的情况下，比重重的新料或回收材料会与搅拌桨碰撞，因此搅拌桨116的破损可能性增高。