JPH07166253A - 溶融金属中に含まれる不溶性物質の分離方法 - Google Patents
溶融金属中に含まれる不溶性物質の分離方法Info
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- JPH07166253A JPH07166253A JP4206804A JP20680492A JPH07166253A JP H07166253 A JPH07166253 A JP H07166253A JP 4206804 A JP4206804 A JP 4206804A JP 20680492 A JP20680492 A JP 20680492A JP H07166253 A JPH07166253 A JP H07166253A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、大型不溶性物質から微細な不溶性
物質までの除去分離を電流を溶湯に直接印加することな
く、また機械的攪拌に伴う炉壁の損耗を生じさせること
なく、迅速かつ容易に分離除去する大量処理方法を提供
する。 【構成】 本発明は、回転誘導磁場中に溶融金属を導入
し、通過させる場合、溶融金属には誘導電流が生じ、そ
れが回転誘導磁場と作用して磁界の回転方向に電磁体積
力を誘発し、一方不溶性物質は一般に電気伝導度が小さ
いために小さな誘導電流しか生じず、電磁体積力は不溶
性物質にはほとんど作用しないという現象を利用し、溶
融金属を流動拘束媒体である細管等を設けた流通路内を
通過させ、溶融金属の電磁気力方向への流動を流動拘束
媒体により拘束すると、不溶性物質には電磁気力方向と
は逆向きの力が与えられるため、不溶性物質は溶融金属
に作用する電磁気力とは逆向きに移動し、流動拘束媒体
壁に衝突し、そこで捕捉されるようにする。
物質までの除去分離を電流を溶湯に直接印加することな
く、また機械的攪拌に伴う炉壁の損耗を生じさせること
なく、迅速かつ容易に分離除去する大量処理方法を提供
する。 【構成】 本発明は、回転誘導磁場中に溶融金属を導入
し、通過させる場合、溶融金属には誘導電流が生じ、そ
れが回転誘導磁場と作用して磁界の回転方向に電磁体積
力を誘発し、一方不溶性物質は一般に電気伝導度が小さ
いために小さな誘導電流しか生じず、電磁体積力は不溶
性物質にはほとんど作用しないという現象を利用し、溶
融金属を流動拘束媒体である細管等を設けた流通路内を
通過させ、溶融金属の電磁気力方向への流動を流動拘束
媒体により拘束すると、不溶性物質には電磁気力方向と
は逆向きの力が与えられるため、不溶性物質は溶融金属
に作用する電磁気力とは逆向きに移動し、流動拘束媒体
壁に衝突し、そこで捕捉されるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属中の非金属介
在物や金属間化合物等の不溶性物質の分離方法に関する
ものである。
在物や金属間化合物等の不溶性物質の分離方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属中の非金属介在物の除去法に
は、浮上分離法、セラミックフィルターによる濾過
法、電磁気力印加法、遠心力印加法等がある。の
方法は非金属介在物と溶湯との密度差により分離するも
のであるが、非金属介在物径が数十ミクロン以下となる
と浮力が小さくなり、分離に長時間を要するようにな
る。の方法では濾過媒体の細孔の大きさが捕捉される
べき介在物の径によって限定されるため、通過溶湯の線
速度が小さく抑えられ、単位時間当りの処理量が制約さ
れる。の方法によるものの一例は特開平３−５９１２
９号公報に開示されているが、この方法では溶湯に直接
直流電流を印加する必要があり、溶鋼のような高融点金
属への適用にあたっては電極材料等の問題から直接電流
を溶湯に印加することが困難な場合もある。の方法で
は溶融金属の大きな運動エネルギーに伴う機械的侵食作
用が炉壁耐火物に加わり、そのため耐火物の損耗とその
混入により外来性介在物による汚染が生ずる。
は、浮上分離法、セラミックフィルターによる濾過
法、電磁気力印加法、遠心力印加法等がある。の
方法は非金属介在物と溶湯との密度差により分離するも
のであるが、非金属介在物径が数十ミクロン以下となる
と浮力が小さくなり、分離に長時間を要するようにな
る。の方法では濾過媒体の細孔の大きさが捕捉される
べき介在物の径によって限定されるため、通過溶湯の線
速度が小さく抑えられ、単位時間当りの処理量が制約さ
れる。の方法によるものの一例は特開平３−５９１２
９号公報に開示されているが、この方法では溶湯に直接
直流電流を印加する必要があり、溶鋼のような高融点金
属への適用にあたっては電極材料等の問題から直接電流
を溶湯に印加することが困難な場合もある。の方法で
は溶融金属の大きな運動エネルギーに伴う機械的侵食作
用が炉壁耐火物に加わり、そのため耐火物の損耗とその
混入により外来性介在物による汚染が生ずる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、前記従来技術の有する問題点に鑑みて、大型不
溶性物質から微細な不溶性物質までの除去分離を電流を
溶湯に直接印加することなく、また機械的攪拌に伴う炉
壁の損耗を生じさせることなく、迅速かつ容易に分離除
去する大量処理方法を提供するものである。
ころは、前記従来技術の有する問題点に鑑みて、大型不
溶性物質から微細な不溶性物質までの除去分離を電流を
溶湯に直接印加することなく、また機械的攪拌に伴う炉
壁の損耗を生じさせることなく、迅速かつ容易に分離除
去する大量処理方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の原理は下記のと
おりである。すなわち、回転誘導磁場中に溶融金属を導
入し、通過させる場合、溶融金属には誘導電流が生じ、
それが回転誘導磁場と作用して磁界の回転方向に電磁体
積力を誘発し、一方、不溶性物質は一般に電気伝導度が
小さいために小さな誘導電流しか生じず、電磁体積力は
不溶性物質にはほとんど作用しないという現象を利用
し、溶融金属を流動拘束媒体である細管等を設けた流通
路内を通過させ、溶融金属の電磁気力方向への流動を流
動拘束媒体により拘束すると、不溶性物質には電磁気力
とは逆向きの力が与えられるため、不溶性物質は溶融金
属に作用する電磁気力とは逆向きに移動し、流動拘束媒
体壁に衝突し、そこに捕捉される。
おりである。すなわち、回転誘導磁場中に溶融金属を導
入し、通過させる場合、溶融金属には誘導電流が生じ、
それが回転誘導磁場と作用して磁界の回転方向に電磁体
積力を誘発し、一方、不溶性物質は一般に電気伝導度が
小さいために小さな誘導電流しか生じず、電磁体積力は
不溶性物質にはほとんど作用しないという現象を利用
し、溶融金属を流動拘束媒体である細管等を設けた流通
路内を通過させ、溶融金属の電磁気力方向への流動を流
動拘束媒体により拘束すると、不溶性物質には電磁気力
とは逆向きの力が与えられるため、不溶性物質は溶融金
属に作用する電磁気力とは逆向きに移動し、流動拘束媒
体壁に衝突し、そこに捕捉される。
【０００５】即ち、本発明の要旨とするところは、回転
誘導磁界内にあって、通過する溶融金属が回転誘導磁界
が作る電磁気力の方向に流動することを拘束する流動拘
束媒体を具備する流通路内に、不溶性物質を含む溶融金
属を通過させ、その際溶融金属の電磁気力方向への流動
が拘束されることにより、電気伝導率がより小さい不溶
性物質に前記電磁気力方向とは逆向きの力が与えられ、
かくして不溶性物質が溶融金属中を流動拘束媒体壁に向
かって移動することを利用して同不溶性物質を流動拘束
媒体壁に捕捉することを特徴とする溶融金属中に含まれ
る不溶性物質の分離方法にある。
誘導磁界内にあって、通過する溶融金属が回転誘導磁界
が作る電磁気力の方向に流動することを拘束する流動拘
束媒体を具備する流通路内に、不溶性物質を含む溶融金
属を通過させ、その際溶融金属の電磁気力方向への流動
が拘束されることにより、電気伝導率がより小さい不溶
性物質に前記電磁気力方向とは逆向きの力が与えられ、
かくして不溶性物質が溶融金属中を流動拘束媒体壁に向
かって移動することを利用して同不溶性物質を流動拘束
媒体壁に捕捉することを特徴とする溶融金属中に含まれ
る不溶性物質の分離方法にある。
【０００６】本発明の方法によれば、直接溶湯に電流を
印加をすることなく、溶湯は流動拘束媒体によってその
運動が抑制されるため炉壁の機械的侵食による損耗およ
びそれに伴う溶湯の再汚染の問題を回避して溶湯中の微
細な不溶性物質の除去を可能にする。
印加をすることなく、溶湯は流動拘束媒体によってその
運動が抑制されるため炉壁の機械的侵食による損耗およ
びそれに伴う溶湯の再汚染の問題を回避して溶湯中の微
細な不溶性物質の除去を可能にする。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。先ず本発
明の原理について図１により説明する。図１は本発明の
実施装置の一部である不溶性物質電磁濾過装置の断面図
である。１は回転磁界発生誘導コイルであり、ここでは
一例として３相２極構造のものを示す。２は溶融金属の
流動拘束媒体で、例えば格子状フィルター、細管束、細
孔を有するフィルターあるいは小型耐火物片からなる充
填層を表わす。
明の原理について図１により説明する。図１は本発明の
実施装置の一部である不溶性物質電磁濾過装置の断面図
である。１は回転磁界発生誘導コイルであり、ここでは
一例として３相２極構造のものを示す。２は溶融金属の
流動拘束媒体で、例えば格子状フィルター、細管束、細
孔を有するフィルターあるいは小型耐火物片からなる充
填層を表わす。
【０００８】図３において、溶融金属容器６より回転磁
場発生誘導コイル１内に設置した細管束２中に不溶性物
質４を含有する溶湯３を導入し、通過させる。このと
き、回転磁場発生誘導コイル１に電流を印加し、回転磁
場を発生させる。これに伴い図２に見るとおり、細管
２′中の溶湯３に誘導電流Ｊが誘導され、溶湯３に電磁
体積力Ｆが誘発される。例えば図１で示される細管束で
は、その中に存在する溶湯３に周方向時計回り（図２で
は下方に相当する）の電磁体積力Ｆが誘発されるが、細
管中では流動に対する抵抗が大きく、電磁気力方向の流
動が抑制される結果、溶融金属は細管２′中で下方向側
の壁に押しつけられた状態になる。一方、不溶性物質４
は電気伝導度が小さいために誘導電流が誘導されず電磁
体積力が誘発されない。そのため不溶性物質はＦとは逆
向きの力を受け、細管中を反時計方向（図２では上方に
相当する）に移動し、細管の壁に捕捉される。
場発生誘導コイル１内に設置した細管束２中に不溶性物
質４を含有する溶湯３を導入し、通過させる。このと
き、回転磁場発生誘導コイル１に電流を印加し、回転磁
場を発生させる。これに伴い図２に見るとおり、細管
２′中の溶湯３に誘導電流Ｊが誘導され、溶湯３に電磁
体積力Ｆが誘発される。例えば図１で示される細管束で
は、その中に存在する溶湯３に周方向時計回り（図２で
は下方に相当する）の電磁体積力Ｆが誘発されるが、細
管中では流動に対する抵抗が大きく、電磁気力方向の流
動が抑制される結果、溶融金属は細管２′中で下方向側
の壁に押しつけられた状態になる。一方、不溶性物質４
は電気伝導度が小さいために誘導電流が誘導されず電磁
体積力が誘発されない。そのため不溶性物質はＦとは逆
向きの力を受け、細管中を反時計方向（図２では上方に
相当する）に移動し、細管の壁に捕捉される。
【０００９】次に、本発明の実施態様を図面に基づき説
明する。図３は本発明を実施する装置の構成を説明する
ための概略説明図である。図において、５は電源、６は
溶融金属保持容器（タンディッシュ）、７は溶融金属の
流入量を調節するためのスライディングノズル、８はノ
ズルから細管に溶湯を導く導管、９は溶湯排出口、１０
はモールドである。前記実施装置により本発明は次のよ
うに実施される。
明する。図３は本発明を実施する装置の構成を説明する
ための概略説明図である。図において、５は電源、６は
溶融金属保持容器（タンディッシュ）、７は溶融金属の
流入量を調節するためのスライディングノズル、８はノ
ズルから細管に溶湯を導く導管、９は溶湯排出口、１０
はモールドである。前記実施装置により本発明は次のよ
うに実施される。
【００１０】溶融金属容器６中の溶融金属３をスライデ
ィングノズル７により流出量を調節し、回転磁場発生誘
導コイル１中の細管束２に導入する。一方、回転磁場発
生コイル１には電源５を介して商用周波数の電流が印加
されているので、図２に示すごとく電磁体積力Ｆが溶融
金属に誘発され、それにより共存する不溶性物質４は細
管壁に付着し分離されることとなり、不溶性物質が除去
された清浄な溶融金属が排出口９よりモールド１０内に
流入する。
ィングノズル７により流出量を調節し、回転磁場発生誘
導コイル１中の細管束２に導入する。一方、回転磁場発
生コイル１には電源５を介して商用周波数の電流が印加
されているので、図２に示すごとく電磁体積力Ｆが溶融
金属に誘発され、それにより共存する不溶性物質４は細
管壁に付着し分離されることとなり、不溶性物質が除去
された清浄な溶融金属が排出口９よりモールド１０内に
流入する。
【００１１】
【実施例】錫浴に空気を吹き込み酸素を溶解させた後
に、アルミニウム−錫合金を添加して錫中にアルミナ介
在物を析出させた介在物含有モデル溶湯を作成した。介
在物とそれを含有する金属の密度比および電気伝導率比
の観点から、このアルミナ介在物を含有する溶融錫はア
ルミナ介在物を含有する溶鋼のモデル系として使用し得
るものである。
に、アルミニウム−錫合金を添加して錫中にアルミナ介
在物を析出させた介在物含有モデル溶湯を作成した。介
在物とそれを含有する金属の密度比および電気伝導率比
の観点から、このアルミナ介在物を含有する溶融錫はア
ルミナ介在物を含有する溶鋼のモデル系として使用し得
るものである。
【００１２】 直径３mmφの一端開放のアルミナ細管
にモデル系の溶融錫を充填したものを３相４極、最大出
力１．５ｋＷの回転磁場内に１分間放置した後、急冷し
て顕微鏡観察を行った。試料断面において９０％以上の
介在物が反回転磁界方向の壁面に捕捉されていることが
判明した。 直径３mmφの一端開放のアルミナ細管にモデル系の
溶融金属を充填し、３相４極の５００Ｗの回転磁場内に
１分放置した。得られた試料の細管半径方向における介
在物個数と単位面積当りの介在物個数の比率および磁場
を印加しない場合のそれらの値を表１に示す。
にモデル系の溶融錫を充填したものを３相４極、最大出
力１．５ｋＷの回転磁場内に１分間放置した後、急冷し
て顕微鏡観察を行った。試料断面において９０％以上の
介在物が反回転磁界方向の壁面に捕捉されていることが
判明した。 直径３mmφの一端開放のアルミナ細管にモデル系の
溶融金属を充填し、３相４極の５００Ｗの回転磁場内に
１分放置した。得られた試料の細管半径方向における介
在物個数と単位面積当りの介在物個数の比率および磁場
を印加しない場合のそれらの値を表１に示す。
【００１３】 直径０．５mmφの両端開放のアルミナ
管束にモデル系の溶融錫を連続的に供給し、３相４極、
最大出力１．５ｋＷの回転磁場を印加した。処理前後の
介在物個数を顕微鏡観察から求めた結果、介在物捕捉率
は８３％であった。
管束にモデル系の溶融錫を連続的に供給し、３相４極、
最大出力１．５ｋＷの回転磁場を印加した。処理前後の
介在物個数を顕微鏡観察から求めた結果、介在物捕捉率
は８３％であった。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明により奏される効果を列挙する。 １．溶湯の見かけ密度が大きくなるために微細な不溶性
物質の除去が容易になる。 ２．溶湯の流動がないために炉材の損耗がない。
物質の除去が容易になる。 ２．溶湯の流動がないために炉材の損耗がない。
【００１６】３．商用周波数の電力を用いることができ
るので、運転費が安く、かつ既存の電磁攪拌用磁場発生
装置が使用できるため設備が簡便となる。 ４．溶融金属への電流の直接通電を要しないため、高融
点金属への適用が可能である。
るので、運転費が安く、かつ既存の電磁攪拌用磁場発生
装置が使用できるため設備が簡便となる。 ４．溶融金属への電流の直接通電を要しないため、高融
点金属への適用が可能である。
【図１】本発明の実施装置の一部である不溶性物質電磁
濾過装置の断面図である。
濾過装置の断面図である。
【図２】本発明の原理の説明図である。
【図３】本発明を実施する装置の一例を示す説明図であ
る。
る。
１：回転磁場発生誘導コイル ２：溶融金属の流動拘束媒体 ２’：細管 ３：溶湯 ４：不溶性物質 ５：電源 ６：溶融金属保持具（タンディッシュ） ７：スライディングノズル ８：導管 ９：溶湯排出口 １０：モールド Ｆ：電磁体積力 Ｊ：誘導電流
Claims (1)
- 【請求項１】 回転誘導磁界内にあって、通過する溶融
金属が回転誘導磁界が作る電磁気力の方向に流動するこ
とを拘束する流動拘束媒体を具備する流通路内に、不溶
性物質を含む溶融金属を通過させ、その際溶融金属の電
磁気力方向への流動が拘束されることにより、電気伝導
率がより小さい不溶性物質に前記電磁気力方向とは逆向
きの力が与えられ、かくして不溶性物質が溶融金属中を
流動拘束媒体壁に向かって移動することを利用して同不
溶性物質を流動拘束媒体壁に捕捉することを特徴とする
溶融金属中に含まれる不溶性物質の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20680492A JP3357886B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 溶融金属中に含まれる不溶性物質の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20680492A JP3357886B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 溶融金属中に含まれる不溶性物質の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166253A true JPH07166253A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3357886B2 JP3357886B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=16529370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20680492A Expired - Lifetime JP3357886B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 溶融金属中に含まれる不溶性物質の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3357886B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007012231A1 (fr) * | 2005-07-28 | 2007-02-01 | Shanghai Jiao Tong University | Procédé de purification électromagnétique à plusieurs étages pour un métal à l’état fondu |
| JP2009233700A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 介在物除去装置及び介在物除去方法 |
| KR101034124B1 (ko) * | 2009-03-12 | 2011-05-13 | 기아자동차주식회사 | 전처리 공정의 철분제거장치 |
| US20220040612A1 (en) * | 2018-09-21 | 2022-02-10 | Pyrotek, Inc. | Electromagnetic priming of molten metal filters |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP20680492A patent/JP3357886B2/ja not_active Expired - Lifetime
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