JPH01123035A

JPH01123035A - アルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯用フラックスとそのフラックスを用いた除滓法

Info

Publication number: JPH01123035A
Application number: JP62280756A
Authority: JP
Inventors: Joji Masuda; 穣司益田; Osamu Domoto; 堂本　治; Hideo Oshiro; 大城　英夫; Kenji Osumi; 大隅　研治
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-05-16
Also published as: JPH0377262B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯用
フラックスとそのフラックスを用いた除滓法に関する。

［従来技術］従来より、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯に
おいては、鋳造に先だち溶湯の清浄化等の品質保証を目
的として、ハロゲンガスまたはハロゲン化合物を含むフ
ラックスを吹込み精練を行フている。

このとき、溶湯中に混在し、精練により浮上した介在物
は、通常、滓（スラグ）と称されている。この滓の組成
物は、溶湯であるメタル分と酸化物あるいは窒化物との
混合体である。

上記の滓は除滓工程により炉外に取り出されるが、この
場合、原料コスト低減を目的として環中のメタル分回収
が行なわれている。

上記の環中のメタル分回収の方法としては以下の２通り
の方法が一般的となっている。

すなわち、 ■除去すべき滓を炉外に引き出した後、冷却用キルンで
冷却し、大きなメタル塊のみを引仕出して、それを再加
熱溶解し、再び炉の装入しやすい形状の鋳型に凝固させ
て再利用するための原料とする。

あるいは、 ■滓を再加熱、溶解、攪拌する滓絞り機により、メタル
分を絞り取り、炉へ装入しやすい形状の鋳型に凝固させ
て再利用するための原料としている。

または、上記■、■の併用を行なっている。

上記のように、環中のメタル分を利用する場合、炉から
取り出された環中のメタル分は８０〜９０％であり、キ
ルン処理、再溶解処理、滓絞りの処理する量は量的にか
なり多い。

従って、従来の方法で冷却された滓からメタル分を分離
し、再利用するためには、冷却滓に対して１回あるいは
それ以上の加熱冷却を繰り返す必要があり、加熱に際し
て多大のエネルギーを必要とし、また再加熱・溶解時に
はメタル分回収時に酸化ロスに発生したり、環中のメタ
ル分が多く滓処理量が多いなどの問題点がある。

［発明が解決しようとする問題］以上説明したように、本発明は、従来のフラックスでは
滓の溶湯との分離性が悪く、その結果、環中のメタル分
残存量が高率であるという問題点を解決するフラックス
を提供し、かつ、このフラックスを用いて効率的な除滓
を行なう方法を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、Ａｉ７トｖ−ｉ’ズ粉：２〜１０ｗｔ％、ＫＮＯ３：５
〜１０ｗｔ％、に２　ＳＯ４：１１３〜２０ｗｔ％を含
有し、残部が実質的にＫＣｌＬであることを特徴とする
アルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯用フラックス
に第１の要旨が存在し、ＡｆＬアトマイズ粉：２〜１０ｗｔ％、ＫＮＯ３：５〜
１０ｗｔ％、に２Ｓ０４　：８〜２０ｗｔ％。

Ｋ３ＡＪ２Ｆ６　：　４〜８ｗｔ％を含有し、残部が実
質的にＫＣＪｌであることを特徴とするアルミニウムま
たはアルミニウム合金溶湯用フラックスに第２の要旨が
存在する。

さらに、ＡＪＺアトマイズ粉：２〜１０ｗｔ％。

ＫＮＯ３：５〜１０ｗｔ％、に２　ＳＯ４：８〜２０ｗ
ｔ％を含有し、残部がＫＣｌであるフラックスを、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金溶湯表面に散布し、当
該溶湯表面に存在する滓と前記フラックスとを、攪拌手
段を用いて攪拌し、前記溶湯と滓との反応を促進させ、
除滓することを特徴とするアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金溶湯の除滓法に第３の要旨が存在する。

［作用］本発明は、溶湯表面の滓に、低温溶湯用すなわち本第２
発明の塩化物−フッ化物−酸化剤−Ａｕ粉、もしくは、
高温溶湯用すなわち本第１発明の塩化物−酸化剤−ＡＪ
２粉よりなるフラックスを散布し、滓とフラックスを十
分攪拌することにより、環中のメタル分と介在物との分
離性を向上させ除滓性を促進するものである。

すなわち、Ａｌと酸素との発熱反応により、フッ化物、
塩化物の融体ができる。この融体は、この滓との濡れ性
は良いが、メタルとの濡れ性は悪いことから、メタルと
滓との分離性を向上させている。

従来のフラックスは、フラックスを溶湯中へ吹込むこと
により、脱ガスおよび脱介在物するための清浄化や、副
産物としてＣＪ：！、２を発生させメタルと滓との分離
性を向上させるものであった。

しかしながら、本発明では、フラックスはメタルと滓と
の分離性向上を主目的として作製した、メタルと滓の分
離剤である。

また、従来の溶湯清浄化フラックスはキャリアガスと共
に溶湯中へ吹込んでおり、攪拌としてはキャリアガスの
バブリングのみであり、フラックスを滓と積極的に反応
させる方法はとられていなかった。

上記の従来例に対し、本発明は、別途に溶湯清浄化処理
を行なった後に、フラックスを滓表面に散布し、積極的
に滓と反応させるために機械的に攪拌しようとするもの
である。

以下に、本発明のフラックス成分についての限定理由を
記載する。

ＡＪＺアトマイズ粉は２〜１０ｗｔ％とする。

着火源の役目をはたす金属粉末として、コスト、安全性
の面からアルミニウムとし、さらに粒度は爆発等の危険
の無い１００〜２００メツシユのアトマイズ粉とした。

また、滓との反応性の点から、２ｗｔ％未満では反応性
が悪く、１０％を越えると爆発の危険性があるため２〜
１０ｗｔ％とした。なお、安全上２〜６ｗｔ％とすれば
より好ましい。

ＫＮＯ３は５〜１．　Ｏｗ　ｔ　％とする。

酸素供給源として必須の成分であり、５ｗｔ％未満では
酸化剤として効果的ではない。また、１０ｗｔ％を越え
て含有すると、ＫＮＯ３は爆薬の原料であるので危険性
がある。従って、含有量は５〜１０ｗｔ％とする。なお
、より好ましくは５ｗｔ％とする。

Ｋ２ＳＯ４は８〜２０ｗｔ％とする。

Ｋ２ＳＯ４は、ＫＮＯ３で不足する酸素量を供給するも
のであり、含有量が８％未満では不十分である。また、
含有量が２０％を越えると、酸素供給過多となり、発熱
反応が激しくなるため、Ｋ２ＳＯ４の含有量は８〜２０
ｗｔ％とした。

ＫＣｌは残部とする。

塩化物としてＫＣｌ２はフッ化物（Ｋ　２　Ａ　Ｉｌ、
　Ｆ　ａ）の融点を下げ、フラックスの反応性を向上さ
せ、かつ、フラックス内でのＡＩｌアトマイズ粒と０２
との反応を緩慢にさせ、爆発的な反応を防止する働きが
ある。また、ＫＣβと滓は濡れ性を持ち、滓の吸着作用
が大きくなり、メタルと滓との分離性を高める。

さらに、他の塩化物と比較して、コストも安価であり、
非Ｎａ系であるために、ＡｊＺ−Ｍｇ系に対して熱間割
れ源となることもない。

ＫＣ１自身の吸湿性が小さく、フラックスよりのＨ２ガ
ス吸収を防止できるために、ＫＣｌを残部とした。

Ｋ３ＡｆｌＦ６は４〜８ｗｔ％とする。

本発明の第２発明に必須の成分である。

溶湯温度が低い場合、滓温度も７００℃以下と低いため
、第１発明フラックスでは発熱二が不足する場合がある
。

上記問題点を解決する手段としては、酸素供給源の増加
、反応開始温度の低下、Ａｊ２粉配分配分量ップが考え
られるが、安全上反応開始温度を下げる手段が最適であ
るため、この方法を用いた。

上記のフラックスの分解温度を低下させるために、溶湯
に害を及ぼさず、コストが安く、安全上の問題を考慮し
てフッ化物としてに３　Ａ　ｊ２　Ｆａを用いた。すな
わち、ＫＣｌ２とに３ＡｕＦ６を混合することにより共
晶とし融点を降下させた。

Ｋ３　ＡｕＦ６の含有量が４ｗｔ％未満であると滓との
反応性が悪く、８ｗｔ％を越えると反応性が激しすぎる
ため、含有量は４〜８ｗｔ％とした。

［実施例］以下に実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

低温溶湯を以下の条件で用意し、フラックスを添加した
ものと、フラックスを添加しないものにおける滓発生率
（％）を調べた。

品種：ＪＩＳ　　６０６３溶解条件＝１５Ｔ反射炉重油焚溶解温度ニア２０℃ 滓温度：６８０℃ 組線条件：Ｃ，Ｑ２ガス吹込み除滓条件二本第２発明構成の低温用フラックスを溶湯量
のＯ，１ｗｔ％添加し攪拌除滓なお、フラックスを添加したものには、第１図に示すよ
うな攪拌機を使用した。

第１図において、１は溶湯であり、２は滓である。この
滓２上にフラックス３を配し、攪拌機４により攪拌を行
なう。

上記手段での攪拌は、例えば２５ｒｎ’の溶湯表面にお
いて５〜１０分の攪拌が必要である。

以上を実施した結果、第１表に示すようにフラックスを
添加した本発明実施例においては滓発生率が１．５％で
あり、フラックスを添加しなかった比較例では滓発生率
が２．６％であった。

なお、滓発生率は下記の式で表わされる。

滓発生率＝（滓発生量／原料装入量）Ｘ１００以上の結果から、本発明によりフラックスを添加した実
施例においては、滓発生率が低下したことがわかる。す
なわち、振巾のメタル（ＡＩＬ）分はフラックスを添加
しなかった場合８５〜９５％であフたものが、フラック
スを添加したことにより６０〜７５％と低下したのであ
る。

これは、従来の滓処理によって得られたメタル（ＡＪＺ
）分の約６０％を炉外へ出さずにそのまま炉内溶湯中へ
回収でき、滓処理に要するエネルギーコストの低減とな
つたからである。

（実施例２）高温溶湯を以下の条件で用意し実施例１と同様にして滓
発生率（％）を調べた。

品種：ＪＩＳ　　３００３溶解条件：１５Ｔ反射炉重油焚溶解温度ニア５０℃ 滓温度ニア２０℃ 精線条件二０１２ガス吹込み除滓条件：本第１発明構成の高温？９湯用フラックスを
溶湯量のＯ，１ｗｔ％添加し攪拌除滓なお、フラックスを添加したものは実施例１と同様な攪
拌機を使用した。

上記を実施した結果、フラックスを添加した場合の滓発
生率は２，０％、フラックスを添加しなかった場合の滓
発生率は２．７％となり、実施例１と同様の結果となっ
た。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明によれば、アルミニウムま
たはアルミニウム合金の低温溶湯および高温溶湯の精練
後発生する振巾のメタル分を、フラックスを使って炉内
へ回収することができ、従来に比較して、エネルギーコ
スト、再加熱による酸化ロス、処理コストが低減し、か
つ、除滓作業性が向上した。

第１表

【図面の簡単な説明】

第１図は、攪拌装置の概略図である。１・・・溶湯、２・・・滓、３・・・フラックス、４・
・・攪拌機。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ａｌアトマイズ粉：２〜１０ｗｔ％、ＫＮＯ＿３
：５〜１０ｗｔ％、Ｋ＿２ＳＯ＿４：８〜２０ｗｔ％を
含有し、残部は実質的にＫＣｌであることを特徴とする
アルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯用フラックス
。
（２）Ａｌアトマイズ粉：２〜１０ｗｔ％、ＫＮＯ＿３
：５〜１０ｗｔ％、Ｋ＿２ＳＯ＿４：８〜２０ｗｔ％、
Ｋ＿３ＡｌＦ＿６：４〜８ｗｔ％を含有し、残部は実質
的にＫＣｌであることを特徴とするアルミニウムまたは
アルミニウム合金溶湯用フラックス。
（３）Ａｌアトマイズ粉：２〜１０ｗｔ％、ＫＮＯ＿３
：５〜１０ｗｔ％、Ｋ＿２ＳＯ＿４：８〜２０ｗｔ％を
含有し、残部がＫＣｌであるフラックスを、アルミニウ
ムまたはアルミニウム合金溶湯表面に散布し、当該溶湯
表面に存在する滓と、前記フラックスとを攪拌手段を用
いて攪拌し、前記溶湯と滓との反応を促進させ、除滓す
ることを特徴とするアルミニウムまたはアルミニウム合
金溶湯の除滓法。
（４）フラックス成分として、Ａｌアトマイズ粉：２〜
１０ｗｔ％、ＫＮＯ＿３：５〜１０ｗｔ％、Ｋ＿２ＳＯ
＿４：８〜２０ｗｔ％、Ｋ＿３ＡｌＦ＿６：４〜８ｗｔ
％を含有し、残部がＫＣｌである特許請求の範囲第３項
に記載のアルミニウムまたはアルミニウム合金溶湯の除
滓法。