JPH06346162A - 金属スクラップの溶解装置および溶解方法 - Google Patents
金属スクラップの溶解装置および溶解方法Info
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- JPH06346162A JPH06346162A JP15633193A JP15633193A JPH06346162A JP H06346162 A JPH06346162 A JP H06346162A JP 15633193 A JP15633193 A JP 15633193A JP 15633193 A JP15633193 A JP 15633193A JP H06346162 A JPH06346162 A JP H06346162A
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- 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
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 金属スクラップを再生する際に混入する介在
物、酸化皮膜を除去し、同時に脱ガスも行う溶解装置お
よび溶解方法を提供する。 【構成】 スクラップ溶解炉内に平均孔径の異なる複数
個の濾過用フィルター６、５２、５３、５４を設け、ス
クラップ挿入・溶解室の下流に濾過室を持つように区画
壁を配し、スクラップ挿入・溶解室の底部および／また
は側壁部に、脱ガスおよび／または酸化皮膜除去のため
の不活性ガス噴出手段１２、１３を設けたことを特徴と
する。
物、酸化皮膜を除去し、同時に脱ガスも行う溶解装置お
よび溶解方法を提供する。 【構成】 スクラップ溶解炉内に平均孔径の異なる複数
個の濾過用フィルター６、５２、５３、５４を設け、ス
クラップ挿入・溶解室の下流に濾過室を持つように区画
壁を配し、スクラップ挿入・溶解室の底部および／また
は側壁部に、脱ガスおよび／または酸化皮膜除去のため
の不活性ガス噴出手段１２、１３を設けたことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スクラップから清浄な
金属溶湯、特にアルミニウム合金または非鉄金属溶湯を
得るためのスクラップの溶解再生装置に関する。
金属溶湯、特にアルミニウム合金または非鉄金属溶湯を
得るためのスクラップの溶解再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金、または非鉄金属材料
のスクラップ（例えばダライ粉、切粉）を再生利用する
技術として、例えば、特開平１−１３２７２４号等が開
示されている。これらの切粉の溶解、再生技術は切粉を
溶湯中に連続的に効率的に溶解し、再生能力を高めよう
とするものである。
のスクラップ（例えばダライ粉、切粉）を再生利用する
技術として、例えば、特開平１−１３２７２４号等が開
示されている。これらの切粉の溶解、再生技術は切粉を
溶湯中に連続的に効率的に溶解し、再生能力を高めよう
とするものである。
【０００３】しかしながら、近年アルミニウム合金鋳物
の特性を改良するために共晶を形成するＳｉ相の改良等
にＳｒやＳｂを添加する等種々の元素を添加している。
これらアルミニウム合金鋳物は塗装が施される場合が多
く、その工程で下地処理、化成処理が行われるが、Ｓｒ
やＳｂ、Ｍｇ等の酸化物やＰ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 等がアル
ミニウム合金鋳物の表面に付着する。これら酸化物は金
属スクラップ中にあると、溶解後の溶湯中にも前記酸化
物が多く分散し、溶湯清浄度を低下させる。
の特性を改良するために共晶を形成するＳｉ相の改良等
にＳｒやＳｂを添加する等種々の元素を添加している。
これらアルミニウム合金鋳物は塗装が施される場合が多
く、その工程で下地処理、化成処理が行われるが、Ｓｒ
やＳｂ、Ｍｇ等の酸化物やＰ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 等がアル
ミニウム合金鋳物の表面に付着する。これら酸化物は金
属スクラップ中にあると、溶解後の溶湯中にも前記酸化
物が多く分散し、溶湯清浄度を低下させる。
【０００４】また、機械加工の際に発生する切粉を溶解
すると、切粉の表面積が通常のスクラップ材より大きい
ため、前記酸化物の他に酸化皮膜も多量に発生する。
すると、切粉の表面積が通常のスクラップ材より大きい
ため、前記酸化物の他に酸化皮膜も多量に発生する。
【０００５】アルミニウム合金鋳物表面に付着する酸化
物は溶解後のフラックス処理をはじめとする一般の溶湯
処理では除去できず、これら酸化物はフラックス中の成
分と共存することにより、低融点の化合物、すなわち複
合酸化物を生成し、これら複合酸化物が溶湯中にある
と、製品の機械的性質を低下させることがわかった。ま
た、これら複合酸化物の比重がアルミニウム合金溶湯の
比重より重たく、溶解炉の低部に堆積しやすく、堆積し
た前記複合酸化物は例えばフラックス処理や脱ガス処理
により再び溶湯中に分散することも分かった。したがっ
て前記複合酸化物をはじめとする介在物を除去する必要
が生じてきた。
物は溶解後のフラックス処理をはじめとする一般の溶湯
処理では除去できず、これら酸化物はフラックス中の成
分と共存することにより、低融点の化合物、すなわち複
合酸化物を生成し、これら複合酸化物が溶湯中にある
と、製品の機械的性質を低下させることがわかった。ま
た、これら複合酸化物の比重がアルミニウム合金溶湯の
比重より重たく、溶解炉の低部に堆積しやすく、堆積し
た前記複合酸化物は例えばフラックス処理や脱ガス処理
により再び溶湯中に分散することも分かった。したがっ
て前記複合酸化物をはじめとする介在物を除去する必要
が生じてきた。
【０００６】また、前記酸化皮膜が多い溶湯は水素ガス
を吸収し易く、酸化皮膜が少ない場合の１．２〜１．５
倍の水素ガスを有するため、脱ガスをより長時間行う必
要があり、溶湯の出湯能力の低下、脱ガスコストの上昇
の原因になる。
を吸収し易く、酸化皮膜が少ない場合の１．２〜１．５
倍の水素ガスを有するため、脱ガスをより長時間行う必
要があり、溶湯の出湯能力の低下、脱ガスコストの上昇
の原因になる。
【０００７】脱ガスと介在物除去を溶湯保持炉で行う技
術が特開平５−８０２４号に開示されている。この公知
例は溶湯保持炉内に区画壁と注入側の炉壁との間に水平
に溶湯濾過用フィルターを配すると共に、その下側であ
って区画壁よりも注入側にガス噴出用フィルターを配
し、ガス供給管の注出口を上記噴出用フィルターにのぞ
むように配管し、ガス抜きと介在物除去を同時に行おう
とするものである。
術が特開平５−８０２４号に開示されている。この公知
例は溶湯保持炉内に区画壁と注入側の炉壁との間に水平
に溶湯濾過用フィルターを配すると共に、その下側であ
って区画壁よりも注入側にガス噴出用フィルターを配
し、ガス供給管の注出口を上記噴出用フィルターにのぞ
むように配管し、ガス抜きと介在物除去を同時に行おう
とするものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化皮
膜、介在物双方とも多く含まれる金属スクラップ溶湯に
対し上記の公知例を利用すると、以下の弊害が生じるこ
とが分かった。すなわち、濾過用フィルターに付着した
介在物はその介在物サイズが大きい場合には不活性ガス
が前記濾過用フィルターを通過しにくくなり、濾過前の
溶湯の脱ガス能力が低下する。また、濾過用フィルター
の目が粗いと細かい介在物除去能力が低下し、反対に目
の細かい濾過用フィルターを用いれば介在物除去能力は
高くなるが、サイズの大きな介在物でいち早く濾過用フ
ィルターの孔が閉塞し、濾過用フィルターの寿命が短く
なるという欠点もあった。
膜、介在物双方とも多く含まれる金属スクラップ溶湯に
対し上記の公知例を利用すると、以下の弊害が生じるこ
とが分かった。すなわち、濾過用フィルターに付着した
介在物はその介在物サイズが大きい場合には不活性ガス
が前記濾過用フィルターを通過しにくくなり、濾過前の
溶湯の脱ガス能力が低下する。また、濾過用フィルター
の目が粗いと細かい介在物除去能力が低下し、反対に目
の細かい濾過用フィルターを用いれば介在物除去能力は
高くなるが、サイズの大きな介在物でいち早く濾過用フ
ィルターの孔が閉塞し、濾過用フィルターの寿命が短く
なるという欠点もあった。
【０００９】本発明はこのような問題点を鑑みてなされ
たものであって、金属スクラップを再生する際に混入し
問題となる前記介在物および前記酸化皮膜を除去し、か
つ脱ガスをも同時に行い、清浄度の優れた溶湯を製造す
る溶解装置および溶解方法を提供することを目的とした
ものである。
たものであって、金属スクラップを再生する際に混入し
問題となる前記介在物および前記酸化皮膜を除去し、か
つ脱ガスをも同時に行い、清浄度の優れた溶湯を製造す
る溶解装置および溶解方法を提供することを目的とした
ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載の第１の発明、すなわち、一つまたは複数個に分
割された溶解炉（本明細書中において、『溶解炉』と
は、加熱手段を有し、金属を溶解保持する保持炉または
溶解保持室を意味する。）に対し少なくとも一つ以上の
金属スクラップを溶解するためのスクラップ溶解炉を設
けて金属溶湯中に金属スクラップを溶解再生する溶解装
置において、前記スクラップ溶解炉内に平均孔径の異な
る複数個の濾過用フィルターを設け、実質上複数個のス
クラップ挿入・溶解室の下流に複数個の濾過室を持つよ
うに複数個の区画壁を配し、さらに前記スクラップ挿入
・溶解室の底部および／または側壁部に、脱ガスおよび
／または酸化皮膜除去のための不活性ガス噴出手段を設
けたことを特徴とする金属スクラップの溶解装置によっ
て、達成される。
に記載の第１の発明、すなわち、一つまたは複数個に分
割された溶解炉（本明細書中において、『溶解炉』と
は、加熱手段を有し、金属を溶解保持する保持炉または
溶解保持室を意味する。）に対し少なくとも一つ以上の
金属スクラップを溶解するためのスクラップ溶解炉を設
けて金属溶湯中に金属スクラップを溶解再生する溶解装
置において、前記スクラップ溶解炉内に平均孔径の異な
る複数個の濾過用フィルターを設け、実質上複数個のス
クラップ挿入・溶解室の下流に複数個の濾過室を持つよ
うに複数個の区画壁を配し、さらに前記スクラップ挿入
・溶解室の底部および／または側壁部に、脱ガスおよび
／または酸化皮膜除去のための不活性ガス噴出手段を設
けたことを特徴とする金属スクラップの溶解装置によっ
て、達成される。
【００１１】第１の発明の好ましい実施態様において
は、請求項２に記載のように、前記濾過用フィルターは
平均孔径の異なる２種以上のフィルターからなり、上流
から下流へ向かって目の粗いフィルターから細かいフィ
ルターへと配列することにより、前記酸化皮膜、前記介
在物の大きいものから細かいものへと順番に取り除き、
フィルターの寿命を向上せしめようとするものである。
は、請求項２に記載のように、前記濾過用フィルターは
平均孔径の異なる２種以上のフィルターからなり、上流
から下流へ向かって目の粗いフィルターから細かいフィ
ルターへと配列することにより、前記酸化皮膜、前記介
在物の大きいものから細かいものへと順番に取り除き、
フィルターの寿命を向上せしめようとするものである。
【００１２】第１の発明の別の好ましい実施態様におい
ては、請求項３に記載のように、目の細かいフィルター
の近くに不活性ガス噴出手段を設けてある。
ては、請求項３に記載のように、目の細かいフィルター
の近くに不活性ガス噴出手段を設けてある。
【００１３】また、第１の発明の別の好ましい実施態様
においては、請求項４に記載のように、前記濾過用フィ
ルターの平均孔径は第１の濾過用フィルターが１〜５ｍ
ｍであり、最終フィルターが０．３〜１．０ｍｍであれ
ば、除去効率も高い。
においては、請求項４に記載のように、前記濾過用フィ
ルターの平均孔径は第１の濾過用フィルターが１〜５ｍ
ｍであり、最終フィルターが０．３〜１．０ｍｍであれ
ば、除去効率も高い。
【００１４】なお、フィルターとしては、セラミックス
フォームフィルター、チューブ式のフィルター、あるい
はガラスウール等様々な形態および材質のものが一般に
広く用いられているが、本発明のフィルターとして、ど
れを使用しても構わない。
フォームフィルター、チューブ式のフィルター、あるい
はガラスウール等様々な形態および材質のものが一般に
広く用いられているが、本発明のフィルターとして、ど
れを使用しても構わない。
【００１５】また、第１の発明の別の好ましい実施態様
においては、請求項５に記載のように、前記複数個に分
割された前記スクラップ挿入・溶解室に元湯溶解室と前
記スクラップ溶解室および／または溶解炉を少なくとも
それぞれ一つ以上設置し、前記元湯溶解室および／また
は元湯溶解室と前記スクラップ溶解室および／またはス
クラップ溶解炉の連結手段を設けるようにすると、鋳造
機保持炉に配湯する前にさらなる脱ガス処理を要する場
合には少ない不活性ガス吹き込みによる脱ガス手段を設
ければよい。
においては、請求項５に記載のように、前記複数個に分
割された前記スクラップ挿入・溶解室に元湯溶解室と前
記スクラップ溶解室および／または溶解炉を少なくとも
それぞれ一つ以上設置し、前記元湯溶解室および／また
は元湯溶解室と前記スクラップ溶解室および／またはス
クラップ溶解炉の連結手段を設けるようにすると、鋳造
機保持炉に配湯する前にさらなる脱ガス処理を要する場
合には少ない不活性ガス吹き込みによる脱ガス手段を設
ければよい。
【００１６】連結手段を溶湯が移送される時、溶湯温度
の低下を防ぐために加熱手段を設けたり、酸化しやすい
合金の場合には不活性ガスで溶湯表面を覆ったり、ある
いは連通部を大気に触れない構造にしても構わない。
の低下を防ぐために加熱手段を設けたり、酸化しやすい
合金の場合には不活性ガスで溶湯表面を覆ったり、ある
いは連通部を大気に触れない構造にしても構わない。
【００１７】また、上記の目的は、請求項６に記載の第
２の発明、すなわち、一つまたは複数個の溶解炉に対し
少なくとも一つ以上の金属スクラップを溶解するための
スクラップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生す
る溶解方法において、前記スクラップ溶解炉内に設けた
スクラップ挿入・溶解室で前記金属スクラップを溶解
し、不活性ガスにより脱ガスおよび脱介在物処理を施し
た後に、平均孔径の異なる複数個の濾過用フィルターを
設けた複数個の濾過室を順次溶湯を通過させて、大きな
酸化皮膜および介在物を濾過することを特徴とする金属
スクラップの溶解方法によっても、達成される。
２の発明、すなわち、一つまたは複数個の溶解炉に対し
少なくとも一つ以上の金属スクラップを溶解するための
スクラップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生す
る溶解方法において、前記スクラップ溶解炉内に設けた
スクラップ挿入・溶解室で前記金属スクラップを溶解
し、不活性ガスにより脱ガスおよび脱介在物処理を施し
た後に、平均孔径の異なる複数個の濾過用フィルターを
設けた複数個の濾過室を順次溶湯を通過させて、大きな
酸化皮膜および介在物を濾過することを特徴とする金属
スクラップの溶解方法によっても、達成される。
【００１８】
【作用】不活性ガス噴出手段から発生する不活性ガスの
気泡によって、溶湯の脱ガス、酸化皮膜除去を行う。す
なわち、溶湯の下方から湯面へ向かって不活性ガスの気
泡が浮上するが、その際に、溶湯中に含まれていた水素
ガスなどや酸化皮膜を伴って湯表面まで運んだり、溶湯
を撹拌して水素ガスなどを取り除く。
気泡によって、溶湯の脱ガス、酸化皮膜除去を行う。す
なわち、溶湯の下方から湯面へ向かって不活性ガスの気
泡が浮上するが、その際に、溶湯中に含まれていた水素
ガスなどや酸化皮膜を伴って湯表面まで運んだり、溶湯
を撹拌して水素ガスなどを取り除く。
【００１９】その後に、濾過用フィルターによって、よ
り細かな酸化皮膜、介在物を除去するのであるが、溶湯
の流れの上流から下流へ向かって目の粗いフィルターか
ら細かいフィルターへと配置して、まず比較的に大きな
酸化皮膜、介在物を除去し、続いて、より細かな酸化皮
膜、介在物を順次に除去する。
り細かな酸化皮膜、介在物を除去するのであるが、溶湯
の流れの上流から下流へ向かって目の粗いフィルターか
ら細かいフィルターへと配置して、まず比較的に大きな
酸化皮膜、介在物を除去し、続いて、より細かな酸化皮
膜、介在物を順次に除去する。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付図面を
用いて、説明する。
用いて、説明する。
【００２１】図１は実施例１の断面平面図であり、図２
は実施例１の断面正面図である。元湯溶解室１の側壁に
は加熱バーナー１０が設けてある。切粉溶解室７は元湯
溶解室１と連通部３１でつながっており、元湯は連通部
３１を通って切粉溶解室７に入ってくる。切粉溶解室７
の上部には切粉導入シュート２を設け、加熱処理を施さ
れた切粉が切粉溶解室７内の溶湯に上方から添加され
る。添加された切粉は回転羽根８により溶湯中に浸漬さ
れ、切粉の溶融を促進する。
は実施例１の断面正面図である。元湯溶解室１の側壁に
は加熱バーナー１０が設けてある。切粉溶解室７は元湯
溶解室１と連通部３１でつながっており、元湯は連通部
３１を通って切粉溶解室７に入ってくる。切粉溶解室７
の上部には切粉導入シュート２を設け、加熱処理を施さ
れた切粉が切粉溶解室７内の溶湯に上方から添加され
る。添加された切粉は回転羽根８により溶湯中に浸漬さ
れ、切粉の溶融を促進する。
【００２２】不活性ガス導入管１２を通って不活性ガス
吹出し口１３より不活性ガスを微細な気泡１６として底
部から噴出させ、切粉が溶融した溶湯について脱ガスを
行う。なお、実施例１においては、不活性ガス吹出し口
１３は切粉溶解室７を横断する連続した長方形の形態を
しているが、複数の不活性ガス吹出し口１３を切粉溶解
室７を横断するように間隔を置いて直線上に配置した
り、あるいは千鳥状に配置するように変更することがで
きる。この時、溶湯中の酸化皮膜は溶湯表面９あるいは
側壁等に凝集し、溶湯中の酸化皮膜が減少でき、かつ、
脱ガス効率を高められるようにした。溶湯表面あるいは
側壁等に凝集した酸化皮膜が濾過室に入り込まないよう
に仕切板の上部１１は透過できない構造になっている。
溶湯は仕切板の下部の濾過用フィルター６を通過し、対
になったフィルター固定板４に固定された第２の濾過用
フィルター５２、５３、５４（本実施例ではチューブフ
ィルターである）を通って元湯溶解室との区画壁の下部
に設けられた連通部３２、３３、３４を通って元湯溶解
室１に戻されて、出湯される。なお、フィルターとして
は、セラミックスフォームフィルター、チューブ式のフ
ィルター、あるいはガラスウール等様々な形態および材
質のものが一般に広く用いられているが、本発明のフィ
ルターとして、どれを使用しても構わない。この時用い
た第２の濾過用フィルター５２、５３、５４の平均孔径
は０．５ｍｍであったが、連通部３２、３３、３４から
の出湯量は十分であり、フィルターを設ける前のこの溶
解炉からの出湯量とほぼ同量であった。また、チューブ
フィルター５２、５３、５４の最も高い位置より約２５
０ｍｍ以上高い位置に連通部３１の最も低い部位を設
け、溶湯表面９をチューブフィルター５２、５３、５４
の最上部より２５０ｍｍ以上の高さに維持すれば、フィ
ルターの溶湯通過が容易であった。
吹出し口１３より不活性ガスを微細な気泡１６として底
部から噴出させ、切粉が溶融した溶湯について脱ガスを
行う。なお、実施例１においては、不活性ガス吹出し口
１３は切粉溶解室７を横断する連続した長方形の形態を
しているが、複数の不活性ガス吹出し口１３を切粉溶解
室７を横断するように間隔を置いて直線上に配置した
り、あるいは千鳥状に配置するように変更することがで
きる。この時、溶湯中の酸化皮膜は溶湯表面９あるいは
側壁等に凝集し、溶湯中の酸化皮膜が減少でき、かつ、
脱ガス効率を高められるようにした。溶湯表面あるいは
側壁等に凝集した酸化皮膜が濾過室に入り込まないよう
に仕切板の上部１１は透過できない構造になっている。
溶湯は仕切板の下部の濾過用フィルター６を通過し、対
になったフィルター固定板４に固定された第２の濾過用
フィルター５２、５３、５４（本実施例ではチューブフ
ィルターである）を通って元湯溶解室との区画壁の下部
に設けられた連通部３２、３３、３４を通って元湯溶解
室１に戻されて、出湯される。なお、フィルターとして
は、セラミックスフォームフィルター、チューブ式のフ
ィルター、あるいはガラスウール等様々な形態および材
質のものが一般に広く用いられているが、本発明のフィ
ルターとして、どれを使用しても構わない。この時用い
た第２の濾過用フィルター５２、５３、５４の平均孔径
は０．５ｍｍであったが、連通部３２、３３、３４から
の出湯量は十分であり、フィルターを設ける前のこの溶
解炉からの出湯量とほぼ同量であった。また、チューブ
フィルター５２、５３、５４の最も高い位置より約２５
０ｍｍ以上高い位置に連通部３１の最も低い部位を設
け、溶湯表面９をチューブフィルター５２、５３、５４
の最上部より２５０ｍｍ以上の高さに維持すれば、フィ
ルターの溶湯通過が容易であった。
【００２３】実施例２の断面正面図を図３に示す。本実
施例では切粉溶解室７、元湯溶解室１、連通部３１、３
２、３３、３４は実施例１と同様の配置であるが、溶湯
清浄化を行う濾過室の構造を次のようにした。すなわ
ち、第２の濾過用フィルター５２、５３、５４が設置さ
れる濾過室内にも不活性ガス導入管１４および不活性ガ
ス吹出し口１５を底部と側壁部の交わる角部に設け、濾
過室内の溶湯の脱ガスも可能たらしめ、連通部３２、３
３、３４から排出される溶湯の水素ガス量をさらに低減
させようとするものである。
施例では切粉溶解室７、元湯溶解室１、連通部３１、３
２、３３、３４は実施例１と同様の配置であるが、溶湯
清浄化を行う濾過室の構造を次のようにした。すなわ
ち、第２の濾過用フィルター５２、５３、５４が設置さ
れる濾過室内にも不活性ガス導入管１４および不活性ガ
ス吹出し口１５を底部と側壁部の交わる角部に設け、濾
過室内の溶湯の脱ガスも可能たらしめ、連通部３２、３
３、３４から排出される溶湯の水素ガス量をさらに低減
させようとするものである。
【００２４】なお、不活性ガス吹出し口１５は第２の濾
過用フィルターの下方にも濾過室の側壁にも設置できる
が、もし不活性ガス噴出により発生する酸化皮膜が第２
の濾過用フィルター５２、５３、５４に付着し、目詰ま
りを促進する場合には、第２の濾過用フィルター５２、
５３、５４に対し噴出する不活性ガスが接触しない位置
に不活性ガス吹出し口１５を設ければよい。
過用フィルターの下方にも濾過室の側壁にも設置できる
が、もし不活性ガス噴出により発生する酸化皮膜が第２
の濾過用フィルター５２、５３、５４に付着し、目詰ま
りを促進する場合には、第２の濾過用フィルター５２、
５３、５４に対し噴出する不活性ガスが接触しない位置
に不活性ガス吹出し口１５を設ければよい。
【００２５】実施例３の断面正面図を図４に示す。本実
施例では切粉溶解室７、元湯溶解室１、連通部３１、３
２、３３、３４は実施例１、実施例２と同様の配置であ
るが、実施例２と同様に、濾過室にも不活性ガス導入管
１４および不活性ガス吹出し口１５を設けているが、活
性ガス吹出し口１５を第２の濾過用フィルター５３と５
４の間で、第２の濾過用フィルター５３と５４より上方
に配置してある点が相違している。
施例では切粉溶解室７、元湯溶解室１、連通部３１、３
２、３３、３４は実施例１、実施例２と同様の配置であ
るが、実施例２と同様に、濾過室にも不活性ガス導入管
１４および不活性ガス吹出し口１５を設けているが、活
性ガス吹出し口１５を第２の濾過用フィルター５３と５
４の間で、第２の濾過用フィルター５３と５４より上方
に配置してある点が相違している。
【００２６】また、図５に示す実施例４においては、溶
解炉２１、２２および樋により連接された保持炉２６を
設け、溶解炉２２をスクラップ溶解炉として用い、不活
性ガス導入管２９および不活性ガス噴出手段３０、およ
び濾過用フィルターおよびその固定板２３、第２の濾過
用フィルター２４およびその固定板２５を設けた。さら
にスクラップ溶解炉２２および保持炉２６に、それぞ
れ、出湯口３７、３８を設けたとともにスクラップ溶解
炉２２と保持炉２６の間を連通させる連通部３５を設
け、連通部３５内は大気と接触しない構造とし、保温及
び加熱用の加熱手段を設け、スクラップ溶解炉２２およ
び保持炉２６から自由に出湯できるようにしたものであ
る。保持炉２６の出湯口３８の手前にはフィルター２７
を取り付けている。さらに、不活性ガス吹込み回転脱ガ
ス装置４０を設けている。
解炉２１、２２および樋により連接された保持炉２６を
設け、溶解炉２２をスクラップ溶解炉として用い、不活
性ガス導入管２９および不活性ガス噴出手段３０、およ
び濾過用フィルターおよびその固定板２３、第２の濾過
用フィルター２４およびその固定板２５を設けた。さら
にスクラップ溶解炉２２および保持炉２６に、それぞ
れ、出湯口３７、３８を設けたとともにスクラップ溶解
炉２２と保持炉２６の間を連通させる連通部３５を設
け、連通部３５内は大気と接触しない構造とし、保温及
び加熱用の加熱手段を設け、スクラップ溶解炉２２およ
び保持炉２６から自由に出湯できるようにしたものであ
る。保持炉２６の出湯口３８の手前にはフィルター２７
を取り付けている。さらに、不活性ガス吹込み回転脱ガ
ス装置４０を設けている。
【００２７】本発明の溶解装置および溶解方法で製造し
たＡＣ４ＣＨ合金溶湯（Ｓｉ；７％、Ｍｇ；０．３５
％、Ｓｒ；１００ｐｐｍおよび、不可避な不純物成分を
有する化学組成の合金）およびＡＣ４Ｂ合金（Ｓｉ４〜
８％、Ｃｕ２〜４％、他不可避な不純物成分を有する化
学組成の合金）を金型試験片に鋳造し、Ｔ６処理を施
し、機械加工して引張試験およびシャルピー衝撃試験を
行ったところ、表１に示すように伸び、シャルピー衝撃
値が約２０〜５０％向上することがわかった。
たＡＣ４ＣＨ合金溶湯（Ｓｉ；７％、Ｍｇ；０．３５
％、Ｓｒ；１００ｐｐｍおよび、不可避な不純物成分を
有する化学組成の合金）およびＡＣ４Ｂ合金（Ｓｉ４〜
８％、Ｃｕ２〜４％、他不可避な不純物成分を有する化
学組成の合金）を金型試験片に鋳造し、Ｔ６処理を施
し、機械加工して引張試験およびシャルピー衝撃試験を
行ったところ、表１に示すように伸び、シャルピー衝撃
値が約２０〜５０％向上することがわかった。
【００２８】
【表１】
【００２９】また、従来方法での濾過用フィルターの寿
命は従来１〜２カ月であったが、本発明の溶解装置およ
び溶解方法では２〜４カ月あるいはそれ以上となり、寿
命が２倍以上伸びることもわかった。
命は従来１〜２カ月であったが、本発明の溶解装置およ
び溶解方法では２〜４カ月あるいはそれ以上となり、寿
命が２倍以上伸びることもわかった。
【００３０】
【発明の効果】上記説明したように本発明により、従来
金属スクラップを溶融させる場合に生じた多量の酸化皮
膜と介在物の除去を行うと同時に、金属スクラップ溶解
材に多い溶湯中の溶融ガスを低減できるようになる。
金属スクラップを溶融させる場合に生じた多量の酸化皮
膜と介在物の除去を行うと同時に、金属スクラップ溶解
材に多い溶湯中の溶融ガスを低減できるようになる。
【００３１】したがって、コストの比較的安い金属スク
ラップ材から低溶融ガス、低介在物レベルを有する高品
質溶湯を効率的に容易に製造できるので、従来金属スク
ラップを使用できなかった強度部品、重要保安部品等高
品質を要求される部材をも低コストで製造できるように
なった。すなわち、スクラップ材料を溶解したときの酸
化皮膜、介在物、および水素ガスを、本発明により、効
率的に除去し、かつ濾過用フィルターの寿命も向上する
ので、新材溶湯に遜色のない溶湯を安価で製造し、高強
度、高靱性合金を容易にリサイクル使用できるようにな
る。そのため、廉価なスクラップ材料から高品質のアル
ミニウム合金鋳物が製造できるようになる。
ラップ材から低溶融ガス、低介在物レベルを有する高品
質溶湯を効率的に容易に製造できるので、従来金属スク
ラップを使用できなかった強度部品、重要保安部品等高
品質を要求される部材をも低コストで製造できるように
なった。すなわち、スクラップ材料を溶解したときの酸
化皮膜、介在物、および水素ガスを、本発明により、効
率的に除去し、かつ濾過用フィルターの寿命も向上する
ので、新材溶湯に遜色のない溶湯を安価で製造し、高強
度、高靱性合金を容易にリサイクル使用できるようにな
る。そのため、廉価なスクラップ材料から高品質のアル
ミニウム合金鋳物が製造できるようになる。
【００３２】また本発明の他の効果として、フィルター
による濾過を行いながら、不活性ガスを噴出させるの
で、溶湯中の酸化皮膜を効率的に溶湯表面に浮上させ、
濾過用フィルターにより濾過される酸化皮膜が減少す
る。その結果、上記説明のように濾過用フィルターの寿
命が従来の２倍以上となり、濾過用フィルターの保守、
交換作業を大きく軽減でき、コスト低減も図れる。
による濾過を行いながら、不活性ガスを噴出させるの
で、溶湯中の酸化皮膜を効率的に溶湯表面に浮上させ、
濾過用フィルターにより濾過される酸化皮膜が減少す
る。その結果、上記説明のように濾過用フィルターの寿
命が従来の２倍以上となり、濾過用フィルターの保守、
交換作業を大きく軽減でき、コスト低減も図れる。
【図１】本発明の実施例１を示す断面平面図である。
【図２】本発明の実施例１を示す断面正面図である。
【図３】本発明の実施例２を示す断面正面図である。
【図４】本発明の実施例３を示す断面正面図である。
【図５】本発明の実施例４を示す断面平面図である。
１ 元湯溶解室 ２ 切粉導入シュート ４ フィルター固定板 ５２ 第２の濾過用フィルター ５３ 第２の濾過用フィルター ５４ 第２の濾過用フィルター ６ 濾過用フィルター ７ 切粉溶解室 ８ 回転羽根 ９ 溶湯表面 １０ 加熱バーナー １１ 仕切板の上部 １２ 不活性ガス導入管 １３ 不活性ガス吹出し口 １４ 不活性ガス導入管 １５ 不活性ガス吹出し口 １６ 気泡 １７ 気泡 ２１ 溶解炉 ２２ 溶解炉 ２３ 濾過用フィルターおよびその固定板 ２４ 第２の濾過用フィルター ２５ 固定板 ２６ 保持炉 ２７ フィルター ２８ 濾過室 ２９ 不活性ガス導入管 ３０ 不活性ガス噴出手段 ３１ 連通部 ３２ 連通部 ３３ 連通部 ３４ 連通部 ３５ 連通部 ３６ 連通部 ３７ 出湯口 ３８ 出湯口 ４０ 不活性ガス吹込み回転脱ガス装置 整理番号 ＳＯ９３Ｘ０２ 化学式等を記載した書面 明細書
【表１】
Claims (6)
- 【請求項１】 一つまたは複数個の溶解炉に対し少なく
とも一つ以上の金属スクラップを溶解するためのスクラ
ップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生する金属
スクラップの溶解装置において、 前記スクラップ溶解炉内に平均孔径の異なる複数個の濾
過用フィルターを設け、 実質上複数個のスクラップ挿入・溶解室の下流に複数個
の濾過室を持つように複数個の区画壁を配し、 さらに前記スクラップ挿入・溶解室の底部および／また
は側壁部に、脱ガスおよび／または酸化皮膜除去のため
の不活性ガス噴出手段を設けたことを特徴とする金属ス
クラップの溶解装置。 - 【請求項２】 前記濾過用フィルターは平均孔径の異な
る２種以上のフィルターからなり、上流から下流へ向か
って目の粗いフィルターから細かいフィルターへと配列
することを特徴とする請求項１に記載の金属スクラップ
の溶解装置。 - 【請求項３】 目の細かいフィルターの近くに不活性ガ
ス噴出手段を設けたことを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の金属スクラップの溶解装置。 - 【請求項４】 前記濾過用フィルターの平均孔径は第１
の濾過用フィルターが１〜５ｍｍであり、最終フィルタ
ーが０．３〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項
１から請求項３までのいずれか１つに記載の金属スクラ
ップの溶解装置。 - 【請求項５】 前記複数個に分割された前記スクラップ
挿入・溶解室に元湯溶解室と前記スクラップ溶解室およ
び／または溶解炉を少なくともそれぞれ一つ以上設置
し、前記元湯溶解室および／または元湯溶解室と前記ス
クラップ溶解室および／またはスクラップ溶解炉の連結
手段を設けることを特徴とする請求項１から請求項４ま
でのいずれか１つに記載の金属スクラップの溶解装置。 - 【請求項６】 一つまたは複数個の溶解炉に対し少なく
とも一つ以上の金属スクラップを溶解するためのスクラ
ップ溶解炉を設けて金属スクラップを溶解再生する金属
スクラップの溶解方法において、 前記スクラップ溶解炉内に設けたスクラップ挿入・溶解
室で前記金属スクラップを溶解し、不活性ガスにより脱
ガスおよび脱介在物除去処理を施した後に、平均孔径の
異なる複数個の濾過用フィルターを設けた複数個の濾過
室を順次溶湯を通過させて、大きな酸化皮膜および介在
物を濾過することを特徴とする金属スクラップの溶解方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15633193A JPH06346162A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 金属スクラップの溶解装置および溶解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15633193A JPH06346162A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 金属スクラップの溶解装置および溶解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06346162A true JPH06346162A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15625448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15633193A Pending JPH06346162A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | 金属スクラップの溶解装置および溶解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06346162A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101039725B1 (ko) * | 2009-03-23 | 2011-06-09 | (주)이노캐스트 | 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치 및 처리방법 |
| JP2013060629A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Watase Keigokin:Kk | アルミ溶解システム |
| WO2014010757A1 (ja) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 国立大学法人 熊本大学 | 溶湯内の介在物の除去方法及び濾過用フィルター |
| WO2019204986A1 (zh) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 安徽阿尔泰克铝业材料科技有限公司 | 带有净化系统的铝液保温炉及其铝液温度的检测方法 |
-
1993
- 1993-06-03 JP JP15633193A patent/JPH06346162A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101039725B1 (ko) * | 2009-03-23 | 2011-06-09 | (주)이노캐스트 | 마그네슘 합금 스크랩의 재활용 처리장치 및 처리방법 |
| JP2013060629A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Watase Keigokin:Kk | アルミ溶解システム |
| WO2014010757A1 (ja) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 国立大学法人 熊本大学 | 溶湯内の介在物の除去方法及び濾過用フィルター |
| WO2019204986A1 (zh) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 安徽阿尔泰克铝业材料科技有限公司 | 带有净化系统的铝液保温炉及其铝液温度的检测方法 |
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