JPH07207372A - ＡｌまたはＡｌ合金の製造方法 - Google Patents
ＡｌまたはＡｌ合金の製造方法Info
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- JPH07207372A JPH07207372A JP327794A JP327794A JPH07207372A JP H07207372 A JPH07207372 A JP H07207372A JP 327794 A JP327794 A JP 327794A JP 327794 A JP327794 A JP 327794A JP H07207372 A JPH07207372 A JP H07207372A
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中からＰｂまたはＳ
ｎを、安価でしかも生産性良好に除去し得る方法を提供
することを目的とする。 【構成】 不純物としてＰｂおよび／またはＳｎを含む
ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に、ＢａもしくはＣａ、また
はこれらの元素を１種以上含む化合物を添加して、前記
不純物元素とＢａもしくはＣａとの金属間化合物を形成
させてこれを分離する工程を含むものであるＡｌまたは
Ａｌ合金の製造方法。
ｎを、安価でしかも生産性良好に除去し得る方法を提供
することを目的とする。 【構成】 不純物としてＰｂおよび／またはＳｎを含む
ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に、ＢａもしくはＣａ、また
はこれらの元素を１種以上含む化合物を添加して、前記
不純物元素とＢａもしくはＣａとの金属間化合物を形成
させてこれを分離する工程を含むものであるＡｌまたは
Ａｌ合金の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金を
製造する方法に関し、詳細にはＡｌまたはＡｌ合金溶湯
から不純物であるＰｂ、Ｓｎを除去する方法に関するも
のである。
製造する方法に関し、詳細にはＡｌまたはＡｌ合金溶湯
から不純物であるＰｂ、Ｓｎを除去する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌまたはＡｌ合金は、軽量性、加工
性、表面美麗性等の特徴を有することから種々の用途に
利用されている。しかし、不純物元素の混入によって、
共晶化合物が粗大化する等の不都合が生じ、強度、靭
性、表面処理性等が著しく劣るという問題がある。従っ
て、不純物元素を極力低減しなければならない。
性、表面美麗性等の特徴を有することから種々の用途に
利用されている。しかし、不純物元素の混入によって、
共晶化合物が粗大化する等の不都合が生じ、強度、靭
性、表面処理性等が著しく劣るという問題がある。従っ
て、不純物元素を極力低減しなければならない。
【０００３】不純物のなかでもＰｂについては、特開平
５−１７８５６号に、純Ａｌ板材を所定温度に加熱保持
しＰｂやＳｎを板表面に拡散移動させ、この表面部を除
去する方法が提案されているが、根本的な不純物除去方
法とは言えず、また溶湯における偏析法によってもＰｂ
の除去は可能であるが効率が悪く工業的ではない。この
様にＡｌまたはＡｌ合金中のＰｂまたはＳｎを、安価で
かつ生産性良好に除去し得る方法はまだ得られていない
のが現状である。
５−１７８５６号に、純Ａｌ板材を所定温度に加熱保持
しＰｂやＳｎを板表面に拡散移動させ、この表面部を除
去する方法が提案されているが、根本的な不純物除去方
法とは言えず、また溶湯における偏析法によってもＰｂ
の除去は可能であるが効率が悪く工業的ではない。この
様にＡｌまたはＡｌ合金中のＰｂまたはＳｎを、安価で
かつ生産性良好に除去し得る方法はまだ得られていない
のが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題を解決し、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中からＰｂ
またはＳｎを、安価でしかも生産性良好に除去し得る方
法を提供することを目的とする。
術の問題を解決し、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中からＰｂ
またはＳｎを、安価でしかも生産性良好に除去し得る方
法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のＡｌまたはＡｌ
合金の製造方法は、不純物としてＰｂおよび／またはＳ
ｎを含むＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に、ＢａもしくはＣ
ａ、またはこれらの元素を含む化合物１種以上を添加し
て、前記不純物元素とＢａもしくはＣａとの金属間化合
物を形成させてこれを分離する工程を含むところに要旨
を有する。不活性ガスをキャリアガスとしてノズルか
ら、前記添加元素もしくは化合物を吹き込むこと、金属
間化合物を耐火性フィルターを介して除去することは本
発明の好ましい実施態様である。
合金の製造方法は、不純物としてＰｂおよび／またはＳ
ｎを含むＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に、ＢａもしくはＣ
ａ、またはこれらの元素を含む化合物１種以上を添加し
て、前記不純物元素とＢａもしくはＣａとの金属間化合
物を形成させてこれを分離する工程を含むところに要旨
を有する。不活性ガスをキャリアガスとしてノズルか
ら、前記添加元素もしくは化合物を吹き込むこと、金属
間化合物を耐火性フィルターを介して除去することは本
発明の好ましい実施態様である。
【０００６】
【作用】ＡｌまたはＡｌ溶湯中のＰｂやＳｎはＡｌより
も酸化しにくいため、通常用いられている酸化法によっ
て除去することはできない。しかし本発明者らが鋭意検
討した結果、ＰｂおよびＳｎは、Ｂａ、Ｃａとの間に容
易に金属間化合物を形成し、Ａｌ溶湯中に晶析もしくは
半溶融状態で存在し、ろ過によってメタルロスなしに分
離除去し得ることを見出し本発明に到達した。
も酸化しにくいため、通常用いられている酸化法によっ
て除去することはできない。しかし本発明者らが鋭意検
討した結果、ＰｂおよびＳｎは、Ｂａ、Ｃａとの間に容
易に金属間化合物を形成し、Ａｌ溶湯中に晶析もしくは
半溶融状態で存在し、ろ過によってメタルロスなしに分
離除去し得ることを見出し本発明に到達した。
【０００７】本発明では、Ｂａ、Ｃａは単体金属のま
ま、またはシリカ物、炭化物、弗化物、硼化物、塩化
物、硫化物等の化合物の形で添加することができる。添
加量は、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に含まれるＰｂおよ
び／またはＳｎの量に応じて、その存在量を増減させる
必要がある。後述の実施例による実験結果（図１参照）
から、Ｃａ量は、溶湯中のＰｂ１に対して重量比で０．
５〜２が好ましいことがわかった。添加量の上限値は、
ＡｌのＪＩＳ規定によってＰｂ０．５重量％以下と決め
られているので実験結果から、Ｐｂ１に対してＣａの重
量比で２とした。Ｃａが０．５より少ないと、不純物Ｐ
ｂの残存量が増え、２を超えるとＣａの残存により溶湯
が汚染される。またＢａ量は、１．７〜６．９が好まし
い範囲であった。
ま、またはシリカ物、炭化物、弗化物、硼化物、塩化
物、硫化物等の化合物の形で添加することができる。添
加量は、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に含まれるＰｂおよ
び／またはＳｎの量に応じて、その存在量を増減させる
必要がある。後述の実施例による実験結果（図１参照）
から、Ｃａ量は、溶湯中のＰｂ１に対して重量比で０．
５〜２が好ましいことがわかった。添加量の上限値は、
ＡｌのＪＩＳ規定によってＰｂ０．５重量％以下と決め
られているので実験結果から、Ｐｂ１に対してＣａの重
量比で２とした。Ｃａが０．５より少ないと、不純物Ｐ
ｂの残存量が増え、２を超えるとＣａの残存により溶湯
が汚染される。またＢａ量は、１．７〜６．９が好まし
い範囲であった。
【０００８】理論的な下限値は、金属間化合物を形成し
得る化学量論的当量であるが、例えばＣａとＰｂに関し
て考えると、ＣａとＰｂとの間には、ＣａＰｂ、または
Ｃａ 2 Ｐｂの２種の金属間化合物が形成されるため、化
学量論的当量を定めにくい。ＣａＰｂの生成自由エネル
ギーは６６０℃で約−９０ｋＪ／ｍｏｌＰｂであり、Ｃ
ａ2 Ｐｂの生成自由エネルギーは６６０℃で約−１７０
ｋＪ／ｍｏｌＰｂである。従って、ＣａＰｂよりもＣａ
2 Ｐｂが生成し易いと考えると、Ｃａ：Ｐｂ＝２：１が
化学量論的当量となり、溶湯中のＰｂ１モルに対しＣａ
は２モル以上存在させることが好ましいことになる。重
量比としては、Ｃａ：Ｐｂ＝８０：２０７となり、大体
実験値と一致している。また不純物Ｓｎを除去する場合
は、Ｂａが０．９７〜４．０、Ｃａが０．２９〜１．１
５（それぞれ対Ｓｎ１の重量比）が好ましい範囲であっ
た。
得る化学量論的当量であるが、例えばＣａとＰｂに関し
て考えると、ＣａとＰｂとの間には、ＣａＰｂ、または
Ｃａ 2 Ｐｂの２種の金属間化合物が形成されるため、化
学量論的当量を定めにくい。ＣａＰｂの生成自由エネル
ギーは６６０℃で約−９０ｋＪ／ｍｏｌＰｂであり、Ｃ
ａ2 Ｐｂの生成自由エネルギーは６６０℃で約−１７０
ｋＪ／ｍｏｌＰｂである。従って、ＣａＰｂよりもＣａ
2 Ｐｂが生成し易いと考えると、Ｃａ：Ｐｂ＝２：１が
化学量論的当量となり、溶湯中のＰｂ１モルに対しＣａ
は２モル以上存在させることが好ましいことになる。重
量比としては、Ｃａ：Ｐｂ＝８０：２０７となり、大体
実験値と一致している。また不純物Ｓｎを除去する場合
は、Ｂａが０．９７〜４．０、Ｃａが０．２９〜１．１
５（それぞれ対Ｓｎ１の重量比）が好ましい範囲であっ
た。
【０００９】本発明では、Ｂａ、Ｃａ、あるいはこれら
の元素を含む化合物を直接溶解炉へ添加したり、または
不活性ガスと共にノズルから溶湯中へ吹込む方法によっ
て添加することができる。これらの単体金属や化合物
を、窒素、アルゴン、Ｈｅ、ネオン等の不活性ガスに混
入させて、微細な気泡状に溶湯中に吹込む方法を採用す
れば、溶湯中に浮遊している金属間化合物が気泡の浮上
と共に浮上して取り除き易くなる効果も有する。また、
脱水素も同時に達成することができる。
の元素を含む化合物を直接溶解炉へ添加したり、または
不活性ガスと共にノズルから溶湯中へ吹込む方法によっ
て添加することができる。これらの単体金属や化合物
を、窒素、アルゴン、Ｈｅ、ネオン等の不活性ガスに混
入させて、微細な気泡状に溶湯中に吹込む方法を採用す
れば、溶湯中に浮遊している金属間化合物が気泡の浮上
と共に浮上して取り除き易くなる効果も有する。また、
脱水素も同時に達成することができる。
【００１０】本発明では、金属間化合物が晶析したＡｌ
またはＡｌ合金溶湯中から、これらの金属間化合物を分
離することによって、不純物Ｐｂの除去が達成できる。
金属間化合物の除去方法は特に限定されない。金属間化
合物はＡｌまたはＡｌ合金より重いと考えられ、「溶湯
鎮静」として溶湯を静置して金属間化合物を沈降させた
後、耐火性の多孔体フィルターで溶湯濾過する等の方法
で除去することが好ましい。ＡｌまたはＡｌ合金は通常
の溶解温度７００〜９００℃で溶解し、溶湯中に金属間
化合物を形成させて濾過した後は、公知の方法で精錬を
行うことによって、高純度なＡｌまたはＡｌ合金を製造
することができる。
またはＡｌ合金溶湯中から、これらの金属間化合物を分
離することによって、不純物Ｐｂの除去が達成できる。
金属間化合物の除去方法は特に限定されない。金属間化
合物はＡｌまたはＡｌ合金より重いと考えられ、「溶湯
鎮静」として溶湯を静置して金属間化合物を沈降させた
後、耐火性の多孔体フィルターで溶湯濾過する等の方法
で除去することが好ましい。ＡｌまたはＡｌ合金は通常
の溶解温度７００〜９００℃で溶解し、溶湯中に金属間
化合物を形成させて濾過した後は、公知の方法で精錬を
行うことによって、高純度なＡｌまたはＡｌ合金を製造
することができる。
【００１１】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。原料として、Ｐｂを
０．２重量％含むＪＩＳ１１００系Ａｌスクラップ（Ｎ
ｏ．１）、Ｐｂを０．５重量％含むＡｌスクラップ（Ｎ
ｏ．２）、Ｐｂを１．０重量％含むＡｌスクラップ（Ｎ
ｏ．３）を用いて、１０トンの反射型溶解炉（ＬＮＧ炊
き）を用い、７５０℃で大気溶解した。金属カルシウム
を溶湯に直接添加し、添加量調整のため、窒素ガスに金
属カルシウムを加え、１０Ｎリットル／分で溶湯に吹き
込んだ。サンプリングした溶湯からフィルターで濾過し
た後のサンプルについて元素分析を行い、溶湯中のＰｂ
濃度とＣａ濃度を求め図１に示した。初期Ｐｂ重量％に
対して０．５〜２倍のＣａ量のときに溶湯を汚染するこ
となく良好にＰｂを除去できることが分かった。
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。原料として、Ｐｂを
０．２重量％含むＪＩＳ１１００系Ａｌスクラップ（Ｎ
ｏ．１）、Ｐｂを０．５重量％含むＡｌスクラップ（Ｎ
ｏ．２）、Ｐｂを１．０重量％含むＡｌスクラップ（Ｎ
ｏ．３）を用いて、１０トンの反射型溶解炉（ＬＮＧ炊
き）を用い、７５０℃で大気溶解した。金属カルシウム
を溶湯に直接添加し、添加量調整のため、窒素ガスに金
属カルシウムを加え、１０Ｎリットル／分で溶湯に吹き
込んだ。サンプリングした溶湯からフィルターで濾過し
た後のサンプルについて元素分析を行い、溶湯中のＰｂ
濃度とＣａ濃度を求め図１に示した。初期Ｐｂ重量％に
対して０．５〜２倍のＣａ量のときに溶湯を汚染するこ
となく良好にＰｂを除去できることが分かった。
【００１２】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、Ａ
ｌまたはＡｌ合金中の不純物Ｐｂ、Ｓｎを安価にかつ効
率よく除去することができ、高純度なＡｌ、Ａｌ合金を
製造することができた。
ｌまたはＡｌ合金中の不純物Ｐｂ、Ｓｎを安価にかつ効
率よく除去することができ、高純度なＡｌ、Ａｌ合金を
製造することができた。
【図１】Ｃａ処理したときの溶湯中のＰｂ濃度とＣａ濃
度を示したグラフである。
度を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大賀 清正 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 新井 基浩 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 益田 穣司 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 北野 貴之 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内
Claims (3)
- 【請求項１】 不純物としてＰｂおよび／またはＳｎを
含むＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に、ＢａもしくはＣａ、
またはこれらの元素を１種以上含む化合物を添加して、
前記不純物元素とＢａもしくはＣａとの金属間化合物を
形成させてこれを分離する工程を含むことを特徴とする
ＡｌまたはＡｌ合金の製造方法。 - 【請求項２】 不活性ガスをキャリアガスとして、ノズ
ルからＢａもしくはＣａ、またはこれらの元素を含む化
合物１種以上吹込むものである請求項１に記載の製造方
法。 - 【請求項３】 ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中の金属間化合
物を、耐火性フィルターを介して除去するものである請
求項１または２に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP327794A JPH07207372A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP327794A JPH07207372A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207372A true JPH07207372A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11552943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP327794A Withdrawn JPH07207372A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07207372A (ja) |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP327794A patent/JPH07207372A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |