JPH0147207B2 - - Google Patents
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- JPH0147207B2 JPH0147207B2 JP57008758A JP875882A JPH0147207B2 JP H0147207 B2 JPH0147207 B2 JP H0147207B2 JP 57008758 A JP57008758 A JP 57008758A JP 875882 A JP875882 A JP 875882A JP H0147207 B2 JPH0147207 B2 JP H0147207B2
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- JP
- Japan
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- ceramic
- slurry
- filter
- foam
- alumina
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
- B01D39/2093—Ceramic foam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/0615—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/066—Treatment of circulating aluminium, e.g. by filtration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/02—Refining by liquating, filtering, centrifuging, distilling, or supersonic wave action including acoustic waves
- C22B9/023—By filtering
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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Description
【発明の詳細な説明】
実際上溶融アルミニウムは最終鋳造金属製品に
とつて有害な随伴固体を一般に含有する。これら
の随伴固体には普通三つの出所がある。あるもの
は融液の表面にうかぶ酸化物層から融液の流れに
引き入れられる酸化アルミニウムの粒子であり、
随伴粒子のあるものは、侵食されてアルミニウム
の流れに連行される溶融アルミニウム取扱い設備
の炉の内張りや運搬トラフおよびその他の部分の
破片であり、ある粒子は、金属間化合物、硼化
物、炭化物あるいは塩化物の如き別のアルミ化合
物の沈澱物のような不溶解不純物の沈澱物であ
る。溶融アルミニウムが固化した後これらの介在
物が最終鋳造製品にあると、それらが最終製品を
延性の少ないものまたは仕上特性の劣るものにす
る。したがつて、鋳造体としてあるいは圧延、鍛
造、押出などの成形操作に用いられる固体に鋳造
される前に随伴固体を溶融アルミニウムの流れか
ら取除くのが望ましい。
とつて有害な随伴固体を一般に含有する。これら
の随伴固体には普通三つの出所がある。あるもの
は融液の表面にうかぶ酸化物層から融液の流れに
引き入れられる酸化アルミニウムの粒子であり、
随伴粒子のあるものは、侵食されてアルミニウム
の流れに連行される溶融アルミニウム取扱い設備
の炉の内張りや運搬トラフおよびその他の部分の
破片であり、ある粒子は、金属間化合物、硼化
物、炭化物あるいは塩化物の如き別のアルミ化合
物の沈澱物のような不溶解不純物の沈澱物であ
る。溶融アルミニウムが固化した後これらの介在
物が最終鋳造製品にあると、それらが最終製品を
延性の少ないものまたは仕上特性の劣るものにす
る。したがつて、鋳造体としてあるいは圧延、鍛
造、押出などの成形操作に用いられる固体に鋳造
される前に随伴固体を溶融アルミニウムの流れか
ら取除くのが望ましい。
随伴固体を液体から除去する過法はこの固体
をもつた液体を通さない多孔質過媒体を通過さ
せることによつて達成される。溶融金属の過は
一般に、特に溶融アルミニウムは、融液が非常に
攻撃的であるからこれに抵抗することができる
過媒体を見つけることは困難であるために特別な
問題を生ずる。
をもつた液体を通さない多孔質過媒体を通過さ
せることによつて達成される。溶融金属の過は
一般に、特に溶融アルミニウムは、融液が非常に
攻撃的であるからこれに抵抗することができる
過媒体を見つけることは困難であるために特別な
問題を生ずる。
一般に、鋳造前に溶融アルミニウム合金から随
伴固体を除去するのに二つの過方法が用いられ
る。最も普通の過媒体は金属移送トラフ、固化
するインゴツトの頂部のスパウトのまわりまたは
溶融金属プールさえも配置した目の粗いガラス織
布の篩である。これら布篩は金属からサイズの大
きい介在物しか除去できず溶融アルミニウムの温
度でガラス繊維が非常に弱くなるために使用中簡
単に破壊される。他の先行技術の方法では、溶融
アルミニウムは粗いアルミナ粒子、例えば板状ア
ルミナの粒子のベツドを通して過される、がし
かし多くの固体を通過しすぎる、有効な使用を妨
げるチヤンネリングの強い傾向がある、フイルタ
ーの孔寸法は初めは適正な寸法の時でさえ有効に
維持され得ないように容易に制御されず使用条件
下でむしろたやすく変化する、というベツドフイ
ルターに通常ともなう障害にしばしば苦しむ。加
うるに、金属はフイルターが使用中でないとき常
に溶融しておかねばならない。
伴固体を除去するのに二つの過方法が用いられ
る。最も普通の過媒体は金属移送トラフ、固化
するインゴツトの頂部のスパウトのまわりまたは
溶融金属プールさえも配置した目の粗いガラス織
布の篩である。これら布篩は金属からサイズの大
きい介在物しか除去できず溶融アルミニウムの温
度でガラス繊維が非常に弱くなるために使用中簡
単に破壊される。他の先行技術の方法では、溶融
アルミニウムは粗いアルミナ粒子、例えば板状ア
ルミナの粒子のベツドを通して過される、がし
かし多くの固体を通過しすぎる、有効な使用を妨
げるチヤンネリングの強い傾向がある、フイルタ
ーの孔寸法は初めは適正な寸法の時でさえ有効に
維持され得ないように容易に制御されず使用条件
下でむしろたやすく変化する、というベツドフイ
ルターに通常ともなう障害にしばしば苦しむ。加
うるに、金属はフイルターが使用中でないとき常
に溶融しておかねばならない。
随伴される固体を溶融アルミニウム合金から
過し除去する改良方法は本発明の譲受人に指定さ
れる米国特許3947363号に開示され、セラミツク
のウエブでかこまれた多数の互いに連絡した気孔
があるのが特徴である連続気泡組織を有するセラ
ミツクフオームを用いる。用いられるセラミツク
フオーム材の組成は好ましくはAl2O345〜55％；
CrO310〜17％；ベントナイト0.5〜２％およびオ
ルト燐酸アルミニウムの如きセラミツクバインダ
ー12〜17％からなるアルミナ−クロミア組成であ
る。特許第3947363号に開示されたセラミツクフ
オームフイルターの使用は過効率を非常に増大
するがセラミツクフオーム組成におけるクロミア
（酸化クロム）の使用割合が大きいので多くの欠
点をもたらす。一つの欠点はクロミアはアルミナ
に比べて比較的価格が高く、そして限定された地
域からしか入手できずしたがつて潜在的な供給問
題が存在する。さらに別の問題は、Cr+6は周知の
発がん物質であり一方クロミアは測定できるCr+6
を含まないが関係があるから流出問題である。前
記に加えて、寸法の大きいフイルターが２インチ
の選ばれた厚さに作られるとき、フイルターの強
度の問題がある。厚いフイルターを使用すると断
面強度を増さねばならず同様に過において何等
著しい利益なしに実質的な価格増加をもたらす。
当然、上記の事を考えれば、同時に組成からクロ
ミアを除く一方セラミツク組成の固有の強度を増
すことが非常に望ましい。
過し除去する改良方法は本発明の譲受人に指定さ
れる米国特許3947363号に開示され、セラミツク
のウエブでかこまれた多数の互いに連絡した気孔
があるのが特徴である連続気泡組織を有するセラ
ミツクフオームを用いる。用いられるセラミツク
フオーム材の組成は好ましくはAl2O345〜55％；
CrO310〜17％；ベントナイト0.5〜２％およびオ
ルト燐酸アルミニウムの如きセラミツクバインダ
ー12〜17％からなるアルミナ−クロミア組成であ
る。特許第3947363号に開示されたセラミツクフ
オームフイルターの使用は過効率を非常に増大
するがセラミツクフオーム組成におけるクロミア
（酸化クロム）の使用割合が大きいので多くの欠
点をもたらす。一つの欠点はクロミアはアルミナ
に比べて比較的価格が高く、そして限定された地
域からしか入手できずしたがつて潜在的な供給問
題が存在する。さらに別の問題は、Cr+6は周知の
発がん物質であり一方クロミアは測定できるCr+6
を含まないが関係があるから流出問題である。前
記に加えて、寸法の大きいフイルターが２インチ
の選ばれた厚さに作られるとき、フイルターの強
度の問題がある。厚いフイルターを使用すると断
面強度を増さねばならず同様に過において何等
著しい利益なしに実質的な価格増加をもたらす。
当然、上記の事を考えれば、同時に組成からクロ
ミアを除く一方セラミツク組成の固有の強度を増
すことが非常に望ましい。
したがつて、本発明の第一の目的は種々の溶融
金属用のフイルターとして使用できるように相当
な強度をもつセラミツクフオームフイルターを提
供することである。
金属用のフイルターとして使用できるように相当
な強度をもつセラミツクフオームフイルターを提
供することである。
本発明の追加の目的は強度欠陥のないのを特徴
とする適当な価格で造れるセラミツクフオームフ
イルターを提供することである。
とする適当な価格で造れるセラミツクフオームフ
イルターを提供することである。
本発明のその上の目的は前述したように融体を
汚染しないセラミツクフオームフイルターを提供
することである。
汚染しないセラミツクフオームフイルターを提供
することである。
本発明のなおその上の目的は前述したように高
い過効率が得られるセラミツクフオームフイル
ターを提供することである。
い過効率が得られるセラミツクフオームフイル
ターを提供することである。
本発明のその上の目的及び利点は以下に明らか
であろう。
であろう。
本発明に従つて上述の目的および利点が容易に
得られることが判明している。
得られることが判明している。
本発明は溶融金属、特に溶融アルミニウムを
過するのに用いる非常に効果的なセラミツクフオ
ームフイルターを提供する。本発明のセラミツク
フオーム材は該セラミツク材のウエブで囲まれた
多数の互いに連絡した気孔がある連続気泡組織を
有するのが特徴である。本発明のセラミツクフオ
ーム材の組成は次の通りである： Al2O350〜70％、超微粉の反応性アルミナ２〜
10％、モンモリロナイト１〜５％、セラミツクフ
アイバー１〜10％、および実質的に溶融金属と反
応しないセラミツク結合剤または気硬剤５〜25
％。
過するのに用いる非常に効果的なセラミツクフオ
ームフイルターを提供する。本発明のセラミツク
フオーム材は該セラミツク材のウエブで囲まれた
多数の互いに連絡した気孔がある連続気泡組織を
有するのが特徴である。本発明のセラミツクフオ
ーム材の組成は次の通りである： Al2O350〜70％、超微粉の反応性アルミナ２〜
10％、モンモリロナイト１〜５％、セラミツクフ
アイバー１〜10％、および実質的に溶融金属と反
応しないセラミツク結合剤または気硬剤５〜25
％。
前記に加えて、本発明は前記の耐高温セラミツ
クフオームの調製に使用する水性スラリーで上に
掲げた材料を前記の量含むものを意図するもので
ある。
クフオームの調製に使用する水性スラリーで上に
掲げた材料を前記の量含むものを意図するもので
ある。
本発明に従つて上に記載したセラミツクフオー
ムフイルターは溶融金属特に溶融アルミニウムの
過に特に有用である。本発明のフイルターの耐
高温特性は溶融金属の過で出会うきびしい使用
条件下で特に有用である。さらには、本発明のセ
ラミツクフイルターの組成は金属の汚染について
何等の困難がないと判明している。本発明のセラ
ミツクフイルターは随意につごうよく使用できる
低価格の材料である。溶融金属は１分間フイルタ
ー面積１平方インチ当り５〜500立方インチ好ま
しくは30〜100立方インチ（12.7〜1270cm3／cm2好
ましくは76.2〜254cm3／cm2）の割合でセラミツク
フオーム材を通して注湯され、連行される固体は
それによつて溶融金属から除去される。フイルタ
ーは、本発明の譲り受人に指命される米国特許
3893917号に概説される一般の手順に従つて調製
される。そこで述べられているように、連続気泡
の、柔軟性のある有機質のフオーム材が該フオー
ム材のウエブで囲まれた多数の互いに連絡した気
孔をもつて提供される。上に述べた水性スラリー
が調製されフオーム材がスラリーに含侵される。
だからウエブはスラリーで被覆され気孔は実質的
にスラリーで満される。むしろある気孔は均一に
分布した方法で曲りを増すためにふさがるように
含侵材料は次いで圧縮されて約80％のスラリーは
追出され残部はフオーム材全体に均一に分布され
る。
ムフイルターは溶融金属特に溶融アルミニウムの
過に特に有用である。本発明のフイルターの耐
高温特性は溶融金属の過で出会うきびしい使用
条件下で特に有用である。さらには、本発明のセ
ラミツクフイルターの組成は金属の汚染について
何等の困難がないと判明している。本発明のセラ
ミツクフイルターは随意につごうよく使用できる
低価格の材料である。溶融金属は１分間フイルタ
ー面積１平方インチ当り５〜500立方インチ好ま
しくは30〜100立方インチ（12.7〜1270cm3／cm2好
ましくは76.2〜254cm3／cm2）の割合でセラミツク
フオーム材を通して注湯され、連行される固体は
それによつて溶融金属から除去される。フイルタ
ーは、本発明の譲り受人に指命される米国特許
3893917号に概説される一般の手順に従つて調製
される。そこで述べられているように、連続気泡
の、柔軟性のある有機質のフオーム材が該フオー
ム材のウエブで囲まれた多数の互いに連絡した気
孔をもつて提供される。上に述べた水性スラリー
が調製されフオーム材がスラリーに含侵される。
だからウエブはスラリーで被覆され気孔は実質的
にスラリーで満される。むしろある気孔は均一に
分布した方法で曲りを増すためにふさがるように
含侵材料は次いで圧縮されて約80％のスラリーは
追出され残部はフオーム材全体に均一に分布され
る。
ウエブがスラリーで被覆されて残り材料が乾燥
されるように圧縮が開放される。乾燥した材料は
次いで加熱されて先ず柔軟な有機質のフオームを
焼きつくし次いでセラミツク被覆が焼結され、そ
の際溶融したセラミツクフオームが柔軟なフオー
ムの構成において結合または溶融したセラミツク
のウエブでかこまれた多数の互いに連絡した気孔
を有するのが条件である。前記の手順は前述の米
国特許に総て述べられており該特許の開示はこれ
によつて参考として組入れられている。
されるように圧縮が開放される。乾燥した材料は
次いで加熱されて先ず柔軟な有機質のフオームを
焼きつくし次いでセラミツク被覆が焼結され、そ
の際溶融したセラミツクフオームが柔軟なフオー
ムの構成において結合または溶融したセラミツク
のウエブでかこまれた多数の互いに連絡した気孔
を有するのが条件である。前記の手順は前述の米
国特許に総て述べられており該特許の開示はこれ
によつて参考として組入れられている。
本発明のセラミツクフオーム材の第一の成分は
Al2O3である。本発明によりAl2O3は二つの形で
存在する。すなわち第一の形は寸法範囲が100メ
ツシユから500メツシユ、好ましくは平均約325メ
ツシユで55〜70％の量、好ましくは60〜65％の焼
成Al2O3である。溶融アルミニウムまたは溶融銅
によつて冒されないからAl2O3はセラミツクフオ
ームフイルターとして用いるのに特に望ましい；
これに反してケイ素はこれらの材料によつて冒さ
れる。さらに、アルミナは化学的な攻撃に対抗す
る相当な強度をもち特に環境条件に対抗する構造
的および／または機械的強度を有する。Al2O3は
また約２〜10％、好ましくは２〜５％の量で超微
粉の反応性アルミナの形で存在する。上に示した
量の超微粉の反応性アルミナの使用は、溶融金属
と反応しようとするスラリーに組入れられたプラ
スチツク材を最小に保持させておく一方反応性ア
ルミナが均一に分布した結合相および好適なスラ
リーの流動を達成するのを助けるという点で、本
発明においては重要である。
Al2O3である。本発明によりAl2O3は二つの形で
存在する。すなわち第一の形は寸法範囲が100メ
ツシユから500メツシユ、好ましくは平均約325メ
ツシユで55〜70％の量、好ましくは60〜65％の焼
成Al2O3である。溶融アルミニウムまたは溶融銅
によつて冒されないからAl2O3はセラミツクフオ
ームフイルターとして用いるのに特に望ましい；
これに反してケイ素はこれらの材料によつて冒さ
れる。さらに、アルミナは化学的な攻撃に対抗す
る相当な強度をもち特に環境条件に対抗する構造
的および／または機械的強度を有する。Al2O3は
また約２〜10％、好ましくは２〜５％の量で超微
粉の反応性アルミナの形で存在する。上に示した
量の超微粉の反応性アルミナの使用は、溶融金属
と反応しようとするスラリーに組入れられたプラ
スチツク材を最小に保持させておく一方反応性ア
ルミナが均一に分布した結合相および好適なスラ
リーの流動を達成するのを助けるという点で、本
発明においては重要である。
約１〜５％好ましくは１〜３％の量のモンモリ
ロナイトは本発明のスラリー組成えの特に重要な
添加物であることがわかつた。モンモリロナイト
は著しく塑性的な材料でその組成は大体Al2O3・
4SiO2・H2Oである。モンモリロナイトはベント
ナイトよりも塑性的であることが判明している。
ベントナイトよりも非常に塑性的であるモンモリ
ロナイトの少量を用いると適当なチキソトロープ
レオロジーが得られる一方結果として生じるフイ
ルターの組成の固有の強度を実際に増加させる。
モンモリロナイトは超微粉の反応性アルミナと共
働して作用し、均質に分布した結合相を達成し一
方同時に結果として生じるフイルター要素の固有
強度を改善する。
ロナイトは本発明のスラリー組成えの特に重要な
添加物であることがわかつた。モンモリロナイト
は著しく塑性的な材料でその組成は大体Al2O3・
4SiO2・H2Oである。モンモリロナイトはベント
ナイトよりも塑性的であることが判明している。
ベントナイトよりも非常に塑性的であるモンモリ
ロナイトの少量を用いると適当なチキソトロープ
レオロジーが得られる一方結果として生じるフイ
ルターの組成の固有の強度を実際に増加させる。
モンモリロナイトは超微粉の反応性アルミナと共
働して作用し、均質に分布した結合相を達成し一
方同時に結果として生じるフイルター要素の固有
強度を改善する。
前記に加えて、セラミツクフアイバー材が水性
スラリーに約１〜10％好ましくは１〜３％の範囲
で添加されることは本発明の追加の重要な特色で
ある。重量で10％以上のセラミツクフアイバーを
スラリーに添加するとフアイバーの凝集をもたら
す結果となりしたがつてフアイバーのスラリー中
への分散が得られない。セラミツクフアイバーを
３％より以上に添加すると比較的少量の強度の増
大を示す。好ましい１〜３％の範囲において著し
い強度の改善が得られそしてフアイバーは何らの
凝集をおこさないで容易にスラリー全体に分散す
る。セラミツクフアイバーは亀裂成長抑制材とし
て作用し、それによつて実際に結果として生じる
フイルター要素の固有の強度を増大する。本発明
のスラリーに用いる好ましいセラミツクフアイバ
ーは一般に低価格であるためにアルミナ−シリケ
ートである。しかしながら、他のものと同じくア
ルミナおよびジルコニヤのような追加の耐火性フ
アイバーは容易に使用できる。
スラリーに約１〜10％好ましくは１〜３％の範囲
で添加されることは本発明の追加の重要な特色で
ある。重量で10％以上のセラミツクフアイバーを
スラリーに添加するとフアイバーの凝集をもたら
す結果となりしたがつてフアイバーのスラリー中
への分散が得られない。セラミツクフアイバーを
３％より以上に添加すると比較的少量の強度の増
大を示す。好ましい１〜３％の範囲において著し
い強度の改善が得られそしてフアイバーは何らの
凝集をおこさないで容易にスラリー全体に分散す
る。セラミツクフアイバーは亀裂成長抑制材とし
て作用し、それによつて実際に結果として生じる
フイルター要素の固有の強度を増大する。本発明
のスラリーに用いる好ましいセラミツクフアイバ
ーは一般に低価格であるためにアルミナ−シリケ
ートである。しかしながら、他のものと同じくア
ルミナおよびジルコニヤのような追加の耐火性フ
アイバーは容易に使用できる。
前記に加えて、溶融金属に対して実質的に反応
しない気硬剤を2.5〜25％供給される。気硬剤ま
たは結合剤は中温に加熱する場合好ましくは乾燥
によつて通常化学反応によつて加熱する必要なし
にセラミツクスラリーを固化または硬化させる。
好ましい気硬剤は好ましくは50％水溶液の形であ
るオルト燐酸アルミニウムである。他の気硬剤に
は例えばオルト燐酸マグネシウム、ヒドロキシ塩
化アルミニウムなどがある。珪酸ソーダのような
アルカリ金属珪酸塩は少なくとも部分的に使用し
うる；しかしながら、815℃（1500〓）附近の温
度で溶解およびその結果の固化の損失がおこるの
で望ましくない。さらに、そのケイ素含有量は、
そして多分ナトリウムの含有量も、融体に溶けこ
むようになる。同様に、珪酸エチルおよび他の燐
酸塩も使用できるが好ましくない。オルト燐酸ア
ルミニウムは、非常に望ましい特性の組合せ、す
なわち、非反応性、巾広い温度範囲にわたつての
安定性、および良好な固化特性のために特に望ま
しい。
しない気硬剤を2.5〜25％供給される。気硬剤ま
たは結合剤は中温に加熱する場合好ましくは乾燥
によつて通常化学反応によつて加熱する必要なし
にセラミツクスラリーを固化または硬化させる。
好ましい気硬剤は好ましくは50％水溶液の形であ
るオルト燐酸アルミニウムである。他の気硬剤に
は例えばオルト燐酸マグネシウム、ヒドロキシ塩
化アルミニウムなどがある。珪酸ソーダのような
アルカリ金属珪酸塩は少なくとも部分的に使用し
うる；しかしながら、815℃（1500〓）附近の温
度で溶解およびその結果の固化の損失がおこるの
で望ましくない。さらに、そのケイ素含有量は、
そして多分ナトリウムの含有量も、融体に溶けこ
むようになる。同様に、珪酸エチルおよび他の燐
酸塩も使用できるが好ましくない。オルト燐酸ア
ルミニウムは、非常に望ましい特性の組合せ、す
なわち、非反応性、巾広い温度範囲にわたつての
安定性、および良好な固化特性のために特に望ま
しい。
上記に示したように、特にオルト燐酸アルミニ
ウムの場合には結合剤と水とを半分づつ含む水性
懸濁液として添加される。セラミツク結合を形成
する前、すなわち、柔軟なフオーム材のウエブを
焼きとるかあるいは揮発した後結合剤は強度を与
える。結合材料は最終製品の形成のために混合物
を一緒に保持するのに十分な強度を与える。事
実、好ましい気硬剤によつて与えられた化学的結
合の安定性および強度は多くの用途にとつて高温
に焼結しないでこの段階で製品を使用できるのに
十分である。この強度は実質的であり、広い温度
範囲にわたつて存在する。好適具体例ではオルト
燐酸アルミニウムの15〜25％を利用する。
ウムの場合には結合剤と水とを半分づつ含む水性
懸濁液として添加される。セラミツク結合を形成
する前、すなわち、柔軟なフオーム材のウエブを
焼きとるかあるいは揮発した後結合剤は強度を与
える。結合材料は最終製品の形成のために混合物
を一緒に保持するのに十分な強度を与える。事
実、好ましい気硬剤によつて与えられた化学的結
合の安定性および強度は多くの用途にとつて高温
に焼結しないでこの段階で製品を使用できるのに
十分である。この強度は実質的であり、広い温度
範囲にわたつて存在する。好適具体例ではオルト
燐酸アルミニウムの15〜25％を利用する。
上記に示したようにスラリーは、フオーム材に
スラリーを含侵できるように、そしてまた便利に
取扱えるように、粘性を調節するのを助けるため
に一定量の水を含有する水性スラリーである。一
般に10ないし40％の水がスラリーにあり、この水
のいくらかはオルト燐酸アルミニウムの水溶液と
して添加される。
スラリーを含侵できるように、そしてまた便利に
取扱えるように、粘性を調節するのを助けるため
に一定量の水を含有する水性スラリーである。一
般に10ないし40％の水がスラリーにあり、この水
のいくらかはオルト燐酸アルミニウムの水溶液と
して添加される。
できた製品は、セラミツクのウエブで囲まれた
多数の互いに連絡した気孔を特徴とする連続気泡
組織を有する結合したセラミツクフオーム材であ
る。勿論、セラミツクフオームは特別な溶融金属
過方法に要求される配置に基づいてどんな所望
の配置もできる。勿論これらの配置は数多く、か
つ変えられるのであるが、特別な配置は溶融アル
ミニウム過において炉と鋳造鋳型との間の移送
トラフにおける過が好ましいだろう。ここに利
用された調製方法によつて与えられた融通性を考
えるといろいろな巾広い好適な配置が容易に便利
に準備されてよい。該セラミツクフオームが実質
的な高温強度を有し溶融金属による腐食に耐えら
れるということは本発明セラミツクフオーム材の
特別な利点である。さらには、本発明のフイルタ
ーは、溶融金属の過度の落差は過工程を実施す
るために必要でない点で有利である。
多数の互いに連絡した気孔を特徴とする連続気泡
組織を有する結合したセラミツクフオーム材であ
る。勿論、セラミツクフオームは特別な溶融金属
過方法に要求される配置に基づいてどんな所望
の配置もできる。勿論これらの配置は数多く、か
つ変えられるのであるが、特別な配置は溶融アル
ミニウム過において炉と鋳造鋳型との間の移送
トラフにおける過が好ましいだろう。ここに利
用された調製方法によつて与えられた融通性を考
えるといろいろな巾広い好適な配置が容易に便利
に準備されてよい。該セラミツクフオームが実質
的な高温強度を有し溶融金属による腐食に耐えら
れるということは本発明セラミツクフオーム材の
特別な利点である。さらには、本発明のフイルタ
ーは、溶融金属の過度の落差は過工程を実施す
るために必要でない点で有利である。
本発明に従つてその具体的な特徴は以下の例証
となる実施例の検討から容易に理解されるであろ
う。
となる実施例の検討から容易に理解されるであろ
う。
実施例
ポリウレタンフオーム材が厚さ２インチ及び直
線インチ当り30孔を含んで与えられた。水性セラ
ミツクスラリーが以下の組成で与えられた： 325メツシユの焼成Al2O362.3％、超微粉反応性
アルミナ3.6％、モンモリロナイト11％、セラミ
ツクグレードアルミナ−シリケートフアイバー
1.0％、水溶液として等量の水と追加水9.2％をも
つオルト燐酸アルミニウム22.8％。
線インチ当り30孔を含んで与えられた。水性セラ
ミツクスラリーが以下の組成で与えられた： 325メツシユの焼成Al2O362.3％、超微粉反応性
アルミナ3.6％、モンモリロナイト11％、セラミ
ツクグレードアルミナ−シリケートフアイバー
1.0％、水溶液として等量の水と追加水9.2％をも
つオルト燐酸アルミニウム22.8％。
フオーム材はスラリーに浸され、空気を除くた
めに混和され、実質的に気孔をスラリーで満たし
てさらにフオームの繊維状ウエブをスラリーで被
覆した。できた含浸フオームは含浸フオームを所
定のローラーを通過させることによつてフオーム
からスラリーの約80％を絞るために圧縮かけられ
た。次いでこの材料は乾燥され焼成されてもとの
ポリウレタンフオーム材の配置を有する連続気泡
セラミツクフオーム材が得られた。この得られた
フイルター要素は次いでAl2O347％、Cr2O313％、
カオリン3.5％、ベントナイト1.0％および前述の
米国特許3947363号の実施例１に示されるような
水溶液として等量の水を添加したオルト燐酸アル
ミニウム14.5％からなる水性スラリーから作られ
たフイルター要素と比較された。本発明のフイル
ター要素の圧縮強度はアルミナ−クロミア組成か
ら調製されたフイルター要素よりも50％大きく曲
げ強度は10〜20％高かつた。加うるに、本発明の
フイルター要素はアルミナ−クロミアフイルター
要素に匹敵する結果で溶融アルミニウムおよび溶
融銅の両方の過において首尾よく使用された。
めに混和され、実質的に気孔をスラリーで満たし
てさらにフオームの繊維状ウエブをスラリーで被
覆した。できた含浸フオームは含浸フオームを所
定のローラーを通過させることによつてフオーム
からスラリーの約80％を絞るために圧縮かけられ
た。次いでこの材料は乾燥され焼成されてもとの
ポリウレタンフオーム材の配置を有する連続気泡
セラミツクフオーム材が得られた。この得られた
フイルター要素は次いでAl2O347％、Cr2O313％、
カオリン3.5％、ベントナイト1.0％および前述の
米国特許3947363号の実施例１に示されるような
水溶液として等量の水を添加したオルト燐酸アル
ミニウム14.5％からなる水性スラリーから作られ
たフイルター要素と比較された。本発明のフイル
ター要素の圧縮強度はアルミナ−クロミア組成か
ら調製されたフイルター要素よりも50％大きく曲
げ強度は10〜20％高かつた。加うるに、本発明の
フイルター要素はアルミナ−クロミアフイルター
要素に匹敵する結果で溶融アルミニウムおよび溶
融銅の両方の過において首尾よく使用された。
この発明はその精神または本質的な特徴から離
れないで別の形で具体化あるいは別の方法で実施
ができる。本具体例はしたがつて総ての点で例証
的で、かつ制限しないと考えられるものであり、
特許請求の範囲に示されている発明の範囲、およ
び等価の意味と範囲にあらゆる変化は受け入れら
れると思う。
れないで別の形で具体化あるいは別の方法で実施
ができる。本具体例はしたがつて総ての点で例証
的で、かつ制限しないと考えられるものであり、
特許請求の範囲に示されている発明の範囲、およ
び等価の意味と範囲にあらゆる変化は受け入れら
れると思う。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融金属の過に使用する連続気泡組織をも
つセラミツクフオームフイルターであつて、セラ
ミツクのウエブで囲まれた多数の互いに連絡した
気孔を有し、該フオームが以下の組成： Al2O355〜70％、超微粉の反応性アルミナ２〜
10％、モンモリロナイト１〜５％、およびセラミ
ツクフアイバー１〜10％、 であることを特徴とする標記のセラミツクフオー
ムフイルター。 ２ 実質的に溶融金属と反応しない気硬剤を2.5
〜25％含む特許請求の範囲第１項に記載のフイル
ター。 ３ Al2O3を60〜65％含む特許請求の範囲第１項
に記載のフイルター。 ４ 超微粉の反応性アルミナを２〜５％含む特許
請求の範囲第１項に記載のフイルター。 ５ セラミツクフアイバーを１〜３％含む特許請
求の範囲第１項に記載のフイルター。 ６ 該セラミツクフアイバーがアルミナ−シリケ
ートフアイバーである特許請求の範囲第５項に記
載のフイルター。 ７ 該気硬剤がオルト燐酸アルミニウムである特
許請求の範囲第２項に記載のフイルター。 ８ オルト燐酸アルミニウムを15〜25％含む特許
請求の範囲第７項に記載のフイルター。 ９ Al2O355〜70％、超微粉の反応性アルミナ２
〜10％、モンモリロナイト１〜５％およびセラミ
ツクフアイバー１〜10％、なる組成を有する、セ
ラミツクフオームの調製に使用される水性スラリ
ー。 １０ 実質的に溶融金属と反応しない気硬剤を
2.5〜25％含む特許請求の範囲第９項に記載のス
ラリー。 １１ Al2O3を60〜65％含む特許請求の範囲第９
項に記載のスラリー。 １２ 超微粉の反応性アルミナを２〜５％含む特
許請求の範囲第９項に記載のスラリー。 １３ セラミツクフアイバーを１〜３％含む特許
請求の範囲第９項に記載のスラリー。 １４ 該セラミツクフアイバーがアルミナ−シリ
ケートフアイバーである特許請求の範囲第１３項
に記載のスラリー。 １５ 該気硬剤がオルト燐酸アルミニウムである
特許請求の範囲第１０項に記載のスラリー。 １６ オルト燐酸アルミニウムを15〜25％含む特
許請求の範囲第１５項に記載のスラリー。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/227,134 US4343704A (en) | 1981-01-22 | 1981-01-22 | Ceramic foam filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57140613A JPS57140613A (en) | 1982-08-31 |
| JPH0147207B2 true JPH0147207B2 (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=22851895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57008758A Granted JPS57140613A (en) | 1981-01-22 | 1982-01-22 | Ceramic foam filter and aqueous slurry for manufacturing said filter |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4343704A (ja) |
| EP (1) | EP0058812B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57140613A (ja) |
| AT (1) | ATE15149T1 (ja) |
| BR (1) | BR8200296A (ja) |
| CA (1) | CA1179382A (ja) |
| DE (1) | DE3172090D1 (ja) |
| NO (1) | NO169602C (ja) |
| ZA (1) | ZA819001B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE3222162C2 (de) * | 1982-06-10 | 1985-07-11 | Schweizerische Aluminium Ag, Chippis | Filter zur Filtration von schmelzflüssigen Metallen |
| US4839049A (en) * | 1983-09-01 | 1989-06-13 | Astro Met Associates, Inc. | Ceramic composition |
| US4760038A (en) * | 1983-09-01 | 1988-07-26 | Astro Met Associates, Inc. | Ceramic composition |
| CH655328A5 (de) * | 1984-02-15 | 1986-04-15 | Fischer Ag Georg | Keramikfilter. |
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| US3709706A (en) * | 1969-05-16 | 1973-01-09 | Minnesota Mining & Mfg | Refractory fibers and other articles of zirconia and silica mixtures |
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- 1981-12-28 AT AT81810519T patent/ATE15149T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-12-29 ZA ZA819001A patent/ZA819001B/xx unknown
-
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