JPH0696082B2 - 高温用濾材の製造方法 - Google Patents
高温用濾材の製造方法Info
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- JPH0696082B2 JPH0696082B2 JP63081170A JP8117088A JPH0696082B2 JP H0696082 B2 JPH0696082 B2 JP H0696082B2 JP 63081170 A JP63081170 A JP 63081170A JP 8117088 A JP8117088 A JP 8117088A JP H0696082 B2 JPH0696082 B2 JP H0696082B2
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- 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
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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
- B01D39/2072—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular
- B01D39/2075—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being particulate or granular sintered or bonded by inorganic agents
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- 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
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- 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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は高温の液体物質又は気体物質、さらに詳細に
は、例えば溶融アルミニウム／アルミニウム合金といつ
た溶融金属のための濾材の製造方法に関する。
は、例えば溶融アルミニウム／アルミニウム合金といつ
た溶融金属のための濾材の製造方法に関する。
溶融金属、例えば溶融アルミニウムは最終の鋳造金属製
品に有害な混入固形物を必らず含有している。この混入
固形物は通常３種の起源から由来する。あるものは液体
流の表面にある浮遊酸化アルミニウム層から液体流中へ
引き入れられ酸化アルミニウムの粒子であり、ある混入
粒子は炉の内張り、移送樋及溶融アルミニウム処理装置
のその他の部分の各断片であり、これらが浸蝕されて流
動アルミニウム流に混入し、またある粒子は金属間化合
物、ホウ化物、カーバイドといつた不溶性不純物の沈殿
又は塩化物といつたその他のアルミニウム化合物であ
る。このような種々の不溶性不純物又は混在物が最終製
品中に存在することはもちろん有害であり、効果的な濾
過を行うことにより延性、強度、製品の均一性、機械加
工性、導電性、流動性及び鋳型寿命が向上する。逆い言
えば、劣つた表面仕上げに関連した混在物のために不合
格品となるようなシート及びフオイルの線状欠陥が減少
する。金属のガス含量、泡形成及びピンホールも減少
し、欠陥材料の再処理の必要も少なくなる。
品に有害な混入固形物を必らず含有している。この混入
固形物は通常３種の起源から由来する。あるものは液体
流の表面にある浮遊酸化アルミニウム層から液体流中へ
引き入れられ酸化アルミニウムの粒子であり、ある混入
粒子は炉の内張り、移送樋及溶融アルミニウム処理装置
のその他の部分の各断片であり、これらが浸蝕されて流
動アルミニウム流に混入し、またある粒子は金属間化合
物、ホウ化物、カーバイドといつた不溶性不純物の沈殿
又は塩化物といつたその他のアルミニウム化合物であ
る。このような種々の不溶性不純物又は混在物が最終製
品中に存在することはもちろん有害であり、効果的な濾
過を行うことにより延性、強度、製品の均一性、機械加
工性、導電性、流動性及び鋳型寿命が向上する。逆い言
えば、劣つた表面仕上げに関連した混在物のために不合
格品となるようなシート及びフオイルの線状欠陥が減少
する。金属のガス含量、泡形成及びピンホールも減少
し、欠陥材料の再処理の必要も少なくなる。
したがつて、溶融アルミニウム流を以後の成形操作、例
えば圧延、鍛造、押出などのためにインゴツトに鋳造す
る前に、又は鋳造品の製造のために鋳型に鋳込む前に、
溶融アルミニウム流から混入固形物を除去することが望
ましい。
えば圧延、鍛造、押出などのためにインゴツトに鋳造す
る前に、又は鋳造品の製造のために鋳型に鋳込む前に、
溶融アルミニウム流から混入固形物を除去することが望
ましい。
液体から混入固形物を除去するための濾過は、固形物含
有液体を固形物が通過できない多孔性濾材に通すことに
よつて行われる。一般に溶融金属、特に溶融アルミニウ
ムを濾過する際、液体の反応性高いので、この液体に耐
え得る濾材を見つけることが困難なため、特別な問題が
生ずる。
有液体を固形物が通過できない多孔性濾材に通すことに
よつて行われる。一般に溶融金属、特に溶融アルミニウ
ムを濾過する際、液体の反応性高いので、この液体に耐
え得る濾材を見つけることが困難なため、特別な問題が
生ずる。
本発明は従来の濾材に比べて有利な新濾材の製造方法を
提供するものであり、この濾材は焼結超微細ボーキサイ
ト粉粒体を使用していることを特徴とする。
提供するものであり、この濾材は焼結超微細ボーキサイ
ト粉粒体を使用していることを特徴とする。
溶融金属の濾過に現在用いられている濾材には主として
次の２種類がある。
次の２種類がある。
（１）目の粗いガラス織布とゆるい濾床、 （２）硬質セラミツク発泡体又は硬質媒体フイルター。
第１の分類に属する最も一般的な濾材は目の粗いガラス
織布スクリーンで、これは金属移送樋の中、流れ口の周
囲に又は固化中のインゴツトの表面の溶融金属プールの
中にさえ置かれる。この織布スクリーンは金属から大き
な混入物だけを除去することができ、溶融アルミニウム
の温度で非常に弱くなるので使用中に破損し易い。
織布スクリーンで、これは金属移送樋の中、流れ口の周
囲に又は固化中のインゴツトの表面の溶融金属プールの
中にさえ置かれる。この織布スクリーンは金属から大き
な混入物だけを除去することができ、溶融アルミニウム
の温度で非常に弱くなるので使用中に破損し易い。
ゆるい濾床の場合、溶融金属は粒子、例えば板状アルミ
ナ又は炭素粒状物のゆるい濾床を通つて濾過される。濾
床に通常付随する欠点は余りにも多量の固体粒子を通過
させる傾向があること及び効果的な機能を低下させる局
部流れ作用を示すことである。このようなフイルターの
細孔径は使用中に変化し易いので、最初は適正であつて
も、それを維持することが困難であるか不可能である。
その上、このフイルターは使用の有無に拘らず常に溶融
金属で囲まれていなければならない。
ナ又は炭素粒状物のゆるい濾床を通つて濾過される。濾
床に通常付随する欠点は余りにも多量の固体粒子を通過
させる傾向があること及び効果的な機能を低下させる局
部流れ作用を示すことである。このようなフイルターの
細孔径は使用中に変化し易いので、最初は適正であつて
も、それを維持することが困難であるか不可能である。
その上、このフイルターは使用の有無に拘らず常に溶融
金属で囲まれていなければならない。
第２の分類に属するものはセラミツクの発泡体フイルタ
ーから構成され、このフイルターはAl2O3系の水性スラ
リーに例えば、Cr2O3を含むことが多いベントナイトと
いつた結合剤を加えて又は加えないで製造される。炭化
ケイ素はこのようなフイルターに用いられる別の材料で
ある。典型的な例は米国特許第3,947,363号、第4,343,7
04号、第4,931,918号、第2,863,558号に開示されてい
る。
ーから構成され、このフイルターはAl2O3系の水性スラ
リーに例えば、Cr2O3を含むことが多いベントナイトと
いつた結合剤を加えて又は加えないで製造される。炭化
ケイ素はこのようなフイルターに用いられる別の材料で
ある。典型的な例は米国特許第3,947,363号、第4,343,7
04号、第4,931,918号、第2,863,558号に開示されてい
る。
セラミツク発泡体を製造するには、発泡ポリウレタン又
はその他のプラスチツクで成形された所望のフイルター
形状のレプリカを前記スラリー中に浸漬し、凝固させ、
次いで十分に高い温度で焼成してプラスチツクを焼失さ
せ、硬質のセラミツク発泡構造体を得る。
はその他のプラスチツクで成形された所望のフイルター
形状のレプリカを前記スラリー中に浸漬し、凝固させ、
次いで十分に高い温度で焼成してプラスチツクを焼失さ
せ、硬質のセラミツク発泡構造体を得る。
結合媒体又は粒子フイルターの典型は米国のKaiser Alu
minium社が最初に開発し、米国のMetaullics Systems社
が技術導入してさらに発展させたフイルターである。
minium社が最初に開発し、米国のMetaullics Systems社
が技術導入してさらに発展させたフイルターである。
しかし、これらのフイルターは、本発明で提案される安
価で丈夫なボーキサイトとは明らかに異なる高価な耐火
粒子、例えばAl2O3を使用していることを留意すべきで
ある。
価で丈夫なボーキサイトとは明らかに異なる高価な耐火
粒子、例えばAl2O3を使用していることを留意すべきで
ある。
これらのフイルターと本発明によって得られる結合媒体
フイルターとの別の重要な相違点は結合剤の製造方法に
ある。以下の記載からわかる通り、本発明の一形態にお
いて、結合剤はホウ酸、酸化カルシウム及び超微細ボー
キサイトの粉体混合物から製造される。次いでこの粉体
の塗料が水を結合剤として用いて焼成超微細ボーキサイ
ト粉粒体に被覆される。被覆粉粒体は乾燥され、溶融さ
れて硬質物体となる。この方法は、純酸化アルミニウ
ム、ホウ酸及び酸化カルシウムを含有する混合物を溶融
してガラス状物質をつくり、これを粉砕してからさらに
酸化アルミニウム又は選択された他の耐火物と混合する
従来技術の方法より好ましい。
フイルターとの別の重要な相違点は結合剤の製造方法に
ある。以下の記載からわかる通り、本発明の一形態にお
いて、結合剤はホウ酸、酸化カルシウム及び超微細ボー
キサイトの粉体混合物から製造される。次いでこの粉体
の塗料が水を結合剤として用いて焼成超微細ボーキサイ
ト粉粒体に被覆される。被覆粉粒体は乾燥され、溶融さ
れて硬質物体となる。この方法は、純酸化アルミニウ
ム、ホウ酸及び酸化カルシウムを含有する混合物を溶融
してガラス状物質をつくり、これを粉砕してからさらに
酸化アルミニウム又は選択された他の耐火物と混合する
従来技術の方法より好ましい。
本発明によって得られる濾材と比較した場合、第２の分
類に属する公知の濾材の主な欠点は必要な材料がボーキ
サイトに比べて高価なことである。純度、粒度及び粒形
状に関して要求される性質をもつた粉砕アルミナ又は炭
化ケイ素は購入又は製造の点で高価である。別の欠点は
これらの高価なフイルターは比較的こわれ易く、一般に
は１回限りしか使用することができない。その熱衝撃抵
抗性が変動し易く、そのために砕けて溶融汚染を生じる
ことになる。
類に属する公知の濾材の主な欠点は必要な材料がボーキ
サイトに比べて高価なことである。純度、粒度及び粒形
状に関して要求される性質をもつた粉砕アルミナ又は炭
化ケイ素は購入又は製造の点で高価である。別の欠点は
これらの高価なフイルターは比較的こわれ易く、一般に
は１回限りしか使用することができない。その熱衝撃抵
抗性が変動し易く、そのために砕けて溶融汚染を生じる
ことになる。
ボーキサイトでつくられる本発明のフイルターは繰り返
し使用することができ、約1200℃（結合剤使用の場合は
約1050℃）の使用温度に達するまでほとんど影響を受け
ないことが期待できる。
し使用することができ、約1200℃（結合剤使用の場合は
約1050℃）の使用温度に達するまでほとんど影響を受け
ないことが期待できる。
このようなフイルターの製造に用いる材料として、ボー
キサイトはアルミナ又は当業界で公知のその他の材料に
比べて広い範囲の粒度と形状で容易に製造されるという
利点を有する。
キサイトはアルミナ又は当業界で公知のその他の材料に
比べて広い範囲の粒度と形状で容易に製造されるという
利点を有する。
前記の通り、本発明によって得られる濾材は焼結された
超微細ボーキサイト粉粒体を使用したことをも特徴とす
る。超微細ボーキサイトとは、平均粒径が典型的には0.
1μｍ〜1.0mmの範囲、例えば0.2μｍの個々の鉱物粒子
からなるボーキサイトである。
超微細ボーキサイト粉粒体を使用したことをも特徴とす
る。超微細ボーキサイトとは、平均粒径が典型的には0.
1μｍ〜1.0mmの範囲、例えば0.2μｍの個々の鉱物粒子
からなるボーキサイトである。
本発明の一実施態様において、濾材は、ホウ酸カルシウ
ムと超微細ボーキサイトとを基材とした結合剤で結合さ
れて硬質の多孔性構造体を形成した焼結超微細ボーキサ
イト粉粒体からつくられる。
ムと超微細ボーキサイトとを基材とした結合剤で結合さ
れて硬質の多孔性構造体を形成した焼結超微細ボーキサ
イト粉粒体からつくられる。
この結合フイルターはアルミニウム鋳造工場で現在用い
られているセラミツク発泡体、ゆるい濾床及びその他の
結合媒体フイルターの代わりに有利に用いることができ
る。その他に低温の鉄、その他の鋳造工場で用いられ、
そこでは本発明のこの結合フイルターの強度と濾過効率
が高いことによりフイルターの用途が一層広くなり得
る。
られているセラミツク発泡体、ゆるい濾床及びその他の
結合媒体フイルターの代わりに有利に用いることができ
る。その他に低温の鉄、その他の鋳造工場で用いられ、
そこでは本発明のこの結合フイルターの強度と濾過効率
が高いことによりフイルターの用途が一層広くなり得
る。
所望により、１回限り又は多数回使用のフイルターが考
えられる。密接し関係しているのは溶融金属から極く微
細な（例えばミクロン以下の粒径の）混在物を濾過する
のに用いられるフイルターフリツトである。フリツトの
用途も高温のガス、水性流体及び有機流体の濾過であ
る。実施例２にフイルターフリツト製造の典型的な工程
が記載されている。フイルターフリツトにより操作温度
をやや高くすることができる。
えられる。密接し関係しているのは溶融金属から極く微
細な（例えばミクロン以下の粒径の）混在物を濾過する
のに用いられるフイルターフリツトである。フリツトの
用途も高温のガス、水性流体及び有機流体の濾過であ
る。実施例２にフイルターフリツト製造の典型的な工程
が記載されている。フイルターフリツトにより操作温度
をやや高くすることができる。
別の実施態様において、ボーキサイトは好ましくは水に
よりスラリー化されて押出成形に適した粘度の材料とな
る。押出成形後、いわゆる「未焼結（green）フイルタ
ー」は室温で約20時間乾燥され、次に徐々に（約１℃／
分）ほぼ600℃まで加熱され、次に1600℃の高さにもな
り得る焼結温度まで急速に（約10℃／分）加熱される。
還元条件を用いて、ボーキサイトの成分がより低い温度
で液相を形成し、構造体を一体化するのを助けることが
できる。連続したリボン状の材料が押出成形されている
とき、この材料を制御された仕方で層状に配列させて材
料床を形成することができる（第３図及び下記の実施例
４を参照）。フイルターは混在物を捕獲し、保持する能
力を向上させる表面被覆を行つて又は行わないで用いる
ことができる。
よりスラリー化されて押出成形に適した粘度の材料とな
る。押出成形後、いわゆる「未焼結（green）フイルタ
ー」は室温で約20時間乾燥され、次に徐々に（約１℃／
分）ほぼ600℃まで加熱され、次に1600℃の高さにもな
り得る焼結温度まで急速に（約10℃／分）加熱される。
還元条件を用いて、ボーキサイトの成分がより低い温度
で液相を形成し、構造体を一体化するのを助けることが
できる。連続したリボン状の材料が押出成形されている
とき、この材料を制御された仕方で層状に配列させて材
料床を形成することができる（第３図及び下記の実施例
４を参照）。フイルターは混在物を捕獲し、保持する能
力を向上させる表面被覆を行つて又は行わないで用いる
ことができる。
押出成形された結合媒体フイルターの利用分野は前記と
同様である。押出成形フイルターの重要な性質の１つ
は、鉱物結合の特性によつて生じる高温安定性である。
多孔率と金属流動挙動とを完全に制御すると、フイルタ
ーを特定要件に対して設計することが可能となつて用途
分野が広くなる。
同様である。押出成形フイルターの重要な性質の１つ
は、鉱物結合の特性によつて生じる高温安定性である。
多孔率と金属流動挙動とを完全に制御すると、フイルタ
ーを特定要件に対して設計することが可能となつて用途
分野が広くなる。
前記の各実施態様によれば、製造されるフイルターの濾
過特性及び物理的形状を広範囲に得ることができる。
過特性及び物理的形状を広範囲に得ることができる。
本発明に必要なボーキサイト粉粒体は次のものから得る
ことができる。
ことができる。
1.0.1mm〜20mmの範囲に粉砕、分粒され、1200℃〜1600
℃で焼結された乾燥集塊超微細粒子、 2.再生された粒度範囲で1200℃〜1600℃で焼結された
後、粉砕され、0.1mm〜20mmの範囲に分粒された乾燥沈
降スラリー、 3.圧縮助剤（典型的には水、PVAなど）を用いるか、用
いないで加圧圧縮し、1200℃〜1600℃で焼結し、粉砕
し、0.1mm〜20mmの範囲に分粒した超微細ボーキサイト
粉体、 4.制御された真円度と真球度とを有し、0.1mm〜20mmの
粒系範囲の集塊に造粒し、次いで1200℃〜1600℃で焼結
された超微細ボーキサイト粉体。
℃で焼結された乾燥集塊超微細粒子、 2.再生された粒度範囲で1200℃〜1600℃で焼結された
後、粉砕され、0.1mm〜20mmの範囲に分粒された乾燥沈
降スラリー、 3.圧縮助剤（典型的には水、PVAなど）を用いるか、用
いないで加圧圧縮し、1200℃〜1600℃で焼結し、粉砕
し、0.1mm〜20mmの範囲に分粒した超微細ボーキサイト
粉体、 4.制御された真円度と真球度とを有し、0.1mm〜20mmの
粒系範囲の集塊に造粒し、次いで1200℃〜1600℃で焼結
された超微細ボーキサイト粉体。
本発明の第１実施態様の一形態に従つて要求される結合
剤をつくるためには、ホウ酸と酸化カルシウムの粉体を
CaO2部とH3BO33部の割合で混合する。この混合物を1250
℃で溶融して、ホウ酸カルシウムを形成する。この溶融
材料を100μｍ以下に粉砕する。この粉体を超微細ボー
キサイトと1:1の割合で混合する。
剤をつくるためには、ホウ酸と酸化カルシウムの粉体を
CaO2部とH3BO33部の割合で混合する。この混合物を1250
℃で溶融して、ホウ酸カルシウムを形成する。この溶融
材料を100μｍ以下に粉砕する。この粉体を超微細ボー
キサイトと1:1の割合で混合する。
選択された粉粒体を、結合剤を付着性にする水を用いて
結合剤で被覆する。結合剤の被覆量は粉粒体の５〜30重
量％とすることができる。
結合剤で被覆する。結合剤の被覆量は粉粒体の５〜30重
量％とすることができる。
被覆粉粒体を100℃で乾燥後、1000℃〜1200℃で溶融一
体化して硬質塊状物を形成する。
体化して硬質塊状物を形成する。
本発明を以下の非限定的実施例により詳細に説明する。
実施例１ Queensland州WeipaにあるComalcoボーキサイト鉱山で行
われている標準的ボーキサイト選鉱の副産物から得られ
た超微細ボーキサイト1kgを粉砕し、−3.35〜＋2.00mm
に分粒した後、1500℃で１時間焼結した。
われている標準的ボーキサイト選鉱の副産物から得られ
た超微細ボーキサイト1kgを粉砕し、−3.35〜＋2.00mm
に分粒した後、1500℃で１時間焼結した。
この焼結材料を−2.36〜＋2.00mmに分粒し、その粉粒体
200gを結合剤40gで被覆した。
200gを結合剤40gで被覆した。
その結合剤は超微細ボーキサイト20gとホウ酸カルシウ
ム粉体20gとから成る。ホウ酸カルシウム粉体はCaO（工
業用）8gとH3BO3（工業用）12gとを含有し、炭素るつぼ
内で1250℃で１時間加熱して形成されたものである。粉
粒体の表面を水で湿潤させ、この湿潤粉粒体を100μｍ
以下に粉砕した結合粉体中で転造した。
ム粉体20gとから成る。ホウ酸カルシウム粉体はCaO（工
業用）8gとH3BO3（工業用）12gとを含有し、炭素るつぼ
内で1250℃で１時間加熱して形成されたものである。粉
粒体の表面を水で湿潤させ、この湿潤粉粒体を100μｍ
以下に粉砕した結合粉体中で転造した。
被覆された粉粒体を乾燥し、50mm3の黒鉛鋳型内で1050
℃で15分間加熱した。これにより使用に適した透過性の
溶融フイルターを得た。
℃で15分間加熱した。これにより使用に適した透過性の
溶融フイルターを得た。
このフイルターの濾過性能を試験するため、トレーサー
混在物となる10μｍ以下の粒径の二ホウ化チタン0.750g
を「ドープ」したアルミニウム約5.0kgを700℃の温度の
フイルターに通した。
混在物となる10μｍ以下の粒径の二ホウ化チタン0.750g
を「ドープ」したアルミニウム約5.0kgを700℃の温度の
フイルターに通した。
火花発光分光法を用いて下記の通り３条件でチタンレベ
ルを測定した。
ルを測定した。
試 料 Ti％ 初期 0.018 ドープ後 0.033 濾過後 0.018 さらに、それぞれの検鏡試片を作製し、50倍の倍率でし
らべた。第２図の顕微鏡写真から明らかな通り、濾過後
の金属は混在物を含んでいない。
らべた。第２図の顕微鏡写真から明らかな通り、濾過後
の金属は混在物を含んでいない。
参考例１ 噴霧乾燥した、平均粒径100μｍの超微細ボーキサイト3
kgをEirich高剪断ミキサーを用いて造粒した。水を結合
剤として使用し、3,000〜5,000rpmの一定撹拌速度で最
高密度のペレツトを得た。
kgをEirich高剪断ミキサーを用いて造粒した。水を結合
剤として使用し、3,000〜5,000rpmの一定撹拌速度で最
高密度のペレツトを得た。
未焼結ペレツトを100℃で12時間乾燥した後、中性雰囲
気を有する静的マツフル炉内で1,400℃で焼結した。加
熱速度を20℃／分とし、焼結温度でのねらし時間を１時
間とした。この焼結ペレツト製品から試験用に60〜200
μｍの画分を分離した。
気を有する静的マツフル炉内で1,400℃で焼結した。加
熱速度を20℃／分とし、焼結温度でのねらし時間を１時
間とした。この焼結ペレツト製品から試験用に60〜200
μｍの画分を分離した。
焼結ペレツト70gを、深さ100mm、直径15mmの円筒形キヤ
ビテイを有する黒鉛鋳型に入れた。この鋳型を振動テー
ブル上に置いてペレツトを最高密度に圧縮した。鋳型と
内容物とを還元条件下で1,500℃に加熱して透過性の溶
融微多孔性製品をつくつた。
ビテイを有する黒鉛鋳型に入れた。この鋳型を振動テー
ブル上に置いてペレツトを最高密度に圧縮した。鋳型と
内容物とを還元条件下で1,500℃に加熱して透過性の溶
融微多孔性製品をつくつた。
この溶融製品からダイヤモンドカツターを用いて厚さ2m
mの円盤を切り取り、黒鉛シリンダーに押し込んで嵌
め、壁面と円盤との間に間隙がないようにした。次いで
円盤を真空源に取り付け、溶融アルミニウム2kgを円盤
に通した。
mの円盤を切り取り、黒鉛シリンダーに押し込んで嵌
め、壁面と円盤との間に間隙がないようにした。次いで
円盤を真空源に取り付け、溶融アルミニウム2kgを円盤
に通した。
１μｍより大きい粒子がすべて除去され、「非常に清浄
な金属」が得られた。これは、円盤の研磨された断面を
調べて確かめられた。円盤本体内に混在中の存在が認め
られず、すべての混在物は円盤の表面に捕捉されてい
た。
な金属」が得られた。これは、円盤の研磨された断面を
調べて確かめられた。円盤本体内に混在中の存在が認め
られず、すべての混在物は円盤の表面に捕捉されてい
た。
実施例２ 超微細ボーキサイト200Kgを100℃で乾燥し、次いで−4.
5〜＋4.0mmの粒度に粉砕した後、パイロツト規模のロー
タリーキルン内で1,000℃〜1,450℃で焼結した。焼結材
料を−8.35mm/＋2.36mm及び＋2.36mm/−2.00mmに分粒し
た。各粒度画分を9Kgのロツトに分け結合剤1.6Kgで被覆
した。
5〜＋4.0mmの粒度に粉砕した後、パイロツト規模のロー
タリーキルン内で1,000℃〜1,450℃で焼結した。焼結材
料を−8.35mm/＋2.36mm及び＋2.36mm/−2.00mmに分粒し
た。各粒度画分を9Kgのロツトに分け結合剤1.6Kgで被覆
した。
酸化カルシウム、ホウ酸及び超微細ボーキサイト粉体を
1,250℃で溶融してガラス結合剤をつくり、次いで100μ
ｍ以下に粉砕した。ガラス結合剤中の各成分の割合はCa
O8重量部、H2BO312重量部、超微細ボーキサイト20重量
部であつた。
1,250℃で溶融してガラス結合剤をつくり、次いで100μ
ｍ以下に粉砕した。ガラス結合剤中の各成分の割合はCa
O8重量部、H2BO312重量部、超微細ボーキサイト20重量
部であつた。
超微細ボーキサイト粉粒体の表面を水で湿潤させた後、
結合剤粉体中で転造し、この操作をすべての粉体が粉粒
体を完全に被覆するまで繰り返した。
結合剤粉体中で転造し、この操作をすべての粉体が粉粒
体を完全に被覆するまで繰り返した。
被覆された粉粒体を寸法305×305×50mmの黒鉛鋳型に入
れ、1,050℃に加熱した。最高温度に15分間維持し、加
熱速度は10℃／分とした。こうして直ちに使用できる透
過性溶融フイルターを得た。
れ、1,050℃に加熱した。最高温度に15分間維持し、加
熱速度は10℃／分とした。こうして直ちに使用できる透
過性溶融フイルターを得た。
上記のようにしてつくつたフイルターの性能を試験する
ために、3tのアルミニウム合金（タイプ6063）を各フイ
ルターに通した。試験場所として実際のプラントの鋳造
場を使用し、通常の製造操業条件に従つた。濾過効率
は、結合粒子濃度及び走査型電子顕微鏡分析法により測
定して70％より大きかつた。
ために、3tのアルミニウム合金（タイプ6063）を各フイ
ルターに通した。試験場所として実際のプラントの鋳造
場を使用し、通常の製造操業条件に従つた。濾過効率
は、結合粒子濃度及び走査型電子顕微鏡分析法により測
定して70％より大きかつた。
参考例２ 超微細ボーキサイト1Kgを100℃で１時間乾燥し、粉砕
し、100μｍ以下の粒径に分粒した。合計250gの水（こ
の場合は結合剤）を徐々に超微細ボーキサイトに加え、
この間、1000rpmの速度で機械的撹拌を行つた。得られ
た「可塑性」混合物を次に4mmのノズル口を有するダイ
から押し出した。長さ100mmの押し出された「棒状」材
料を層状に重ねて、第３図に示したような、寸法100mm
×100mm×80mmの三次元格子を形成した。押し出された
材料の交互の層を食い違うようにして前の層にできた空
所が次の層によつて確実に妨害されるように注意を払つ
た。
し、100μｍ以下の粒径に分粒した。合計250gの水（こ
の場合は結合剤）を徐々に超微細ボーキサイトに加え、
この間、1000rpmの速度で機械的撹拌を行つた。得られ
た「可塑性」混合物を次に4mmのノズル口を有するダイ
から押し出した。長さ100mmの押し出された「棒状」材
料を層状に重ねて、第３図に示したような、寸法100mm
×100mm×80mmの三次元格子を形成した。押し出された
材料の交互の層を食い違うようにして前の層にできた空
所が次の層によつて確実に妨害されるように注意を払つ
た。
この「未焼結フイルター」を次いで100℃で20時間乾燥
した後、１℃／分の速度で600℃に加熱し、最後に10℃
／分の速度で1400℃に加熱し、この温度に30分間維持し
た。加熱処理の間は還元雰囲気を維持した。
した後、１℃／分の速度で600℃に加熱し、最後に10℃
／分の速度で1400℃に加熱し、この温度に30分間維持し
た。加熱処理の間は還元雰囲気を維持した。
予備試験の結果、地塗り（priming）性能、即ち、フイ
ルターを通過する流れを抑制する力に打ち克つように液
体のヘツドを形成することは従来の結合媒体及び発泡型
のフイルターと同等であつた。
ルターを通過する流れを抑制する力に打ち克つように液
体のヘツドを形成することは従来の結合媒体及び発泡型
のフイルターと同等であつた。
また、スラリー化を行わずに、適当な大きさと形状の天
然ボーキサイトの分級物を焼結することも可能である。
その場合、個々の粒子は溶融して、本発明の目的に適し
た多孔性の単一体を形成する。
然ボーキサイトの分級物を焼結することも可能である。
その場合、個々の粒子は溶融して、本発明の目的に適し
た多孔性の単一体を形成する。
第１図は本発明の第１実施態様の一形態を示すフローシ
ート、 第２図は本発明によつて得られるフィルターの効率を示
す金属組織の顕微鏡写真、 第３図はフィルターの構成を示す参考図である。
ート、 第２図は本発明によつて得られるフィルターの効率を示
す金属組織の顕微鏡写真、 第３図はフィルターの構成を示す参考図である。
フロントページの続き (72)発明者 ケビン ドリュー ワットソン オーストラリア国 サウス オーストラリ ア，サリスベリィ イースト，リンカーン アベニュー ５ (72)発明者 レイモンド ウォルター ショウ オーストラリア国 ビクトリア，ノース バルウィン，エイルマー ストリート 70
Claims (4)
- 【請求項１】溶融金属から混入固形物を除去するのに適
し、かつ焼結された超微細ボーキサイト粒子を含む濾材
の製造方法において、 （ａ）ホウ酸、酸化カルシウム及び超微細ボーキサイト
の粉体混合物を形成する工程と、 （ｂ）焼結した超微細ボーキサイト粒子に、工程（ａ）
の生成物を、結合剤として水を使用して被覆する工程
と、 （ｃ）工程（ｂ）で生成した被覆粒子を乾燥する工程
と、 （ｄ）工程（ｃ）の乾燥生成物を溶融して硬質の多孔性
塊体を形成する工程とから成ることを特徴とする上記製
造方法。 - 【請求項２】ホウ酸、酸化カルシウム及び超微細ボーキ
サイトの粉体混合物の製造を、ホウ酸と酸化カルシウム
の粉末をホウ酸３部に対して酸化カルシウム約２部の割
合で混合し、次いでこの混合物を溶融してホウ酸カルシ
ウムを形成し、次いでこの溶融材料の大きさを100μｍ
未満に減少させ、次いでこうして生成した粉体を超微細
ボーキサイトと約1:1の割合で混合することによって行
う、請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】工程（ｂ）での被覆の量が、超微細ボーキ
サイト粒子の５〜30重量％である、請求項１に記載の製
造方法。 - 【請求項４】工程（ｃ）を約100℃で行い、工程（ｄ）
を1000℃〜1200℃で行う、請求項１に記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU1243 | 1987-04-03 | ||
| AUPI124387 | 1987-04-03 |
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| JPS6422316A JPS6422316A (en) | 1989-01-25 |
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ID=3772095
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| CH (1) | CH676433A5 (ja) |
| DE (1) | DE3810866A1 (ja) |
| FR (1) | FR2613249B1 (ja) |
| GB (1) | GB2203142B (ja) |
| IT (1) | IT1221787B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| NZ236638A (en) * | 1989-12-22 | 1992-02-25 | Comalco Alu | Calcined microspheres of ultrafine bauxite, their preparation and their use in metal matrix composites |
| EP1449818A4 (en) * | 2001-10-21 | 2006-12-06 | Nat Inst Of Advanced Ind Scien | POROUS ARTICLE OF FRITTE CALCIUM PHOSPHATE, PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF, AND ARTIFICIAL AND HISTOMORPHOLOGICAL SCAFFOLD USING THE SAME |
| AU2002243361A1 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-24 | C. Edward Eckert | Filter media and method using the filter media for treating molten aluminium |
| US7201841B2 (en) | 2003-02-05 | 2007-04-10 | Water Visions International, Inc. | Composite materials for fluid treatment |
| US7722832B2 (en) | 2003-03-25 | 2010-05-25 | Crystaphase International, Inc. | Separation method and assembly for process streams in component separation units |
| US20030173287A1 (en) * | 2003-05-06 | 2003-09-18 | Johnston Arthur W | Filter devices and methods of use |
| US7383946B2 (en) | 2004-03-26 | 2008-06-10 | Hughes Kenneth D | Materials for storing and releasing reactive gases |
| US8636919B1 (en) | 2004-03-26 | 2014-01-28 | Kenneth D. Hughes | Reactive solutions |
| DE102010007176A1 (de) * | 2010-02-08 | 2011-08-11 | Polysius AG, 59269 | Verfahren zur Herstellung eines Feuerfestmaterials aus Bauxit |
| DE102014216431A1 (de) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Statischer Mischer mit einer in einem Porenkörper ausgebildeten Porenstruktur sowie Verfahren zur Herstellung eines Porenkörpers |
| US10744426B2 (en) | 2015-12-31 | 2020-08-18 | Crystaphase Products, Inc. | Structured elements and methods of use |
| US10054140B2 (en) | 2016-02-12 | 2018-08-21 | Crystaphase Products, Inc. | Use of treating elements to facilitate flow in vessels |
| MX2022007367A (es) | 2019-12-20 | 2022-07-12 | Crystaphase Products Inc | Resaturacion de gas en una corriente de alimentacion liquida. |
| KR20230070206A (ko) | 2020-09-09 | 2023-05-22 | 크라이스타페이즈 프로덕츠, 인크. | 공정 용기 진입 구역 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE944725C (de) * | 1943-01-23 | 1956-06-21 | Degussa | Verfahren zur Herstellung gesinterter Filterkoerper |
| US3408180A (en) * | 1966-09-12 | 1968-10-29 | Gen Foam Corp | Method of producing an inorganic foam and product |
| US3524548A (en) * | 1968-09-16 | 1970-08-18 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Filter medium for molten metal |
| JPS5222327B2 (ja) * | 1972-05-15 | 1977-06-16 | ||
| JPS4940744A (ja) * | 1972-08-21 | 1974-04-16 | ||
| IT1085777B (it) * | 1977-02-16 | 1985-05-28 | Montedison Spa | Procedimento per la produzione di manufatti a porosita' e permeabilita' controllate,costituiti da alluminia o da altri ossidi di elevata purezza |
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| FR2497684A1 (fr) * | 1981-01-09 | 1982-07-16 | Aikoh Co | Materiau filtrant pour fluide |
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| US4405548A (en) * | 1981-07-09 | 1983-09-20 | Fiber Industries, Inc. | Process for filtering molten polymer |
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| DE3222162C2 (de) * | 1982-06-10 | 1985-07-11 | Schweizerische Aluminium Ag, Chippis | Filter zur Filtration von schmelzflüssigen Metallen |
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- 1988-03-24 US US07/172,441 patent/US4880541A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1988-03-29 CH CH1189/88A patent/CH676433A5/de not_active IP Right Cessation
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