JPH0741879A - アルミ合金の精錬装置及び精錬方法 - Google Patents
アルミ合金の精錬装置及び精錬方法Info
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- JPH0741879A JPH0741879A JP20467193A JP20467193A JPH0741879A JP H0741879 A JPH0741879 A JP H0741879A JP 20467193 A JP20467193 A JP 20467193A JP 20467193 A JP20467193 A JP 20467193A JP H0741879 A JPH0741879 A JP H0741879A
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- Japan
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- processing container
- inert gas
- metal impurities
- aluminum alloy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｚｎ、Ｍｇ等のアルミより蒸気圧の高い金属
不純物を含有するアルミ合金を精錬する為の精錬装置及
びその精錬方法に関する。 【構成】 蒸発させることのできる比較的高い蒸気圧の
金属不純物を含有するアルミ合金溶融物を、高温度の減
圧処理容器３内にて高温度の不活性ガスを吹付けて粒状
に分散させ、この分散した粒状溶融物９を不活性ガスが
流動する減圧下に曝す。 【効果】 溶融物は表面積の大きい粒状にて、高温・減
圧下に曝されるので、前記溶融物中の金属不純物は蒸発
する。更に前記粒状溶融物周辺の金属不純物の蒸気は、
前記不活性ガスの流動により粒状溶融物の周辺から取除
かれて粒状溶融物周辺の金属不純物の分圧が低下する。
依ってアルミ合金溶融物中の蒸気圧の高い金属不純物は
急速に蒸発し除去される。
不純物を含有するアルミ合金を精錬する為の精錬装置及
びその精錬方法に関する。 【構成】 蒸発させることのできる比較的高い蒸気圧の
金属不純物を含有するアルミ合金溶融物を、高温度の減
圧処理容器３内にて高温度の不活性ガスを吹付けて粒状
に分散させ、この分散した粒状溶融物９を不活性ガスが
流動する減圧下に曝す。 【効果】 溶融物は表面積の大きい粒状にて、高温・減
圧下に曝されるので、前記溶融物中の金属不純物は蒸発
する。更に前記粒状溶融物周辺の金属不純物の蒸気は、
前記不活性ガスの流動により粒状溶融物の周辺から取除
かれて粒状溶融物周辺の金属不純物の分圧が低下する。
依ってアルミ合金溶融物中の蒸気圧の高い金属不純物は
急速に蒸発し除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｐｂ等の
アルミより蒸気圧の高い不純物金属を含有するアルミ合
金を精錬する為の精錬装置及び精錬方法に関する。
アルミより蒸気圧の高い不純物金属を含有するアルミ合
金を精錬する為の精錬装置及び精錬方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】資源の有効活用の一環として屑の再生が
重要課題となっている。例えば自動車用アルミ材料につ
いて現状を述べれば、アルミ製ラジエータの冷媒を通す
チューブには、芯材の片面にろう材を、他面に犠牲陽極
材をクラッドした３層複合材が使用されており、このチ
ューブの製造過程において発生した屑は、複合層の分離
が困難な為、複合したまま低級屑としてアルミ鋳物の原
料や鉄鋼溶湯の脱酸剤等として使用されている。又前記
アルミ製ラジエータのスクラップも、解体に手間が掛か
る為そのまま低級屑として使用されている。又他のアル
ミ屑も大部分は、前記ラジエータと同様の使われ方をし
ている。ところで、前記チューブの芯材にはＺｎを２wt
％（以下％と略記）添加したJIS-3003合金等が、又ろう
材にはＭｇを 1.5％含有するJIS-4004合金等が、又犠牲
陽極材には芯材より電位が卑なJIS-7072合金（Ａｌ−Ｚ
ｎ系）等が使用されており、又ラジエータの他の構成材
料のフィンやヘッダープレートにも、ＭｇやＺｎを主成
分とするアルミ合金又はアルミ合金複合材が用いられて
いる。このように、アルミ製ラジエータには合金元素と
してＭｇやＺｎが多量に含有されており、これらの合金
元素を除去する精錬技術が開発されれば、例えば前記チ
ューブやラジエータの屑は、芯材やろう材、又はフィン
の原料として再利用が可能になって原料コストが低減さ
れ、更に省資源に結びつくのである。
重要課題となっている。例えば自動車用アルミ材料につ
いて現状を述べれば、アルミ製ラジエータの冷媒を通す
チューブには、芯材の片面にろう材を、他面に犠牲陽極
材をクラッドした３層複合材が使用されており、このチ
ューブの製造過程において発生した屑は、複合層の分離
が困難な為、複合したまま低級屑としてアルミ鋳物の原
料や鉄鋼溶湯の脱酸剤等として使用されている。又前記
アルミ製ラジエータのスクラップも、解体に手間が掛か
る為そのまま低級屑として使用されている。又他のアル
ミ屑も大部分は、前記ラジエータと同様の使われ方をし
ている。ところで、前記チューブの芯材にはＺｎを２wt
％（以下％と略記）添加したJIS-3003合金等が、又ろう
材にはＭｇを 1.5％含有するJIS-4004合金等が、又犠牲
陽極材には芯材より電位が卑なJIS-7072合金（Ａｌ−Ｚ
ｎ系）等が使用されており、又ラジエータの他の構成材
料のフィンやヘッダープレートにも、ＭｇやＺｎを主成
分とするアルミ合金又はアルミ合金複合材が用いられて
いる。このように、アルミ製ラジエータには合金元素と
してＭｇやＺｎが多量に含有されており、これらの合金
元素を除去する精錬技術が開発されれば、例えば前記チ
ューブやラジエータの屑は、芯材やろう材、又はフィン
の原料として再利用が可能になって原料コストが低減さ
れ、更に省資源に結びつくのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルミ合金屑からＺｎ
やＭｇ等の蒸気圧の高い金属不純物を除去する方法とし
て、真空処理法（特開昭63年20421 号）が提案されてい
た。この方法は、図２に示したように、緩衝容器31内の
溶融物１を溶湯ポンプ32により上昇管33を通して汲上
げ、前記上昇管33内の溶融物１を真空処理容器34内にて
図示しないそらせ板に衝突させて霧状化し、この霧状溶
融物35の表面から金属不純物を蒸発させて除去し、前記
金属不純物の蒸発物は図示しない真空ポンプにより吸引
し、途中の凝縮器36内にて回収される。金属不純物を除
去した後の霧状溶融物35は真空処理容器34の下部に貯留
され、降下管37を通って緩衝容器38に溜められたのち、
溶解炉39に戻されるものであった。しかしながら、この
方法では、金属不純物の除去効率が低い為実用化に至ら
なかった。
やＭｇ等の蒸気圧の高い金属不純物を除去する方法とし
て、真空処理法（特開昭63年20421 号）が提案されてい
た。この方法は、図２に示したように、緩衝容器31内の
溶融物１を溶湯ポンプ32により上昇管33を通して汲上
げ、前記上昇管33内の溶融物１を真空処理容器34内にて
図示しないそらせ板に衝突させて霧状化し、この霧状溶
融物35の表面から金属不純物を蒸発させて除去し、前記
金属不純物の蒸発物は図示しない真空ポンプにより吸引
し、途中の凝縮器36内にて回収される。金属不純物を除
去した後の霧状溶融物35は真空処理容器34の下部に貯留
され、降下管37を通って緩衝容器38に溜められたのち、
溶解炉39に戻されるものであった。しかしながら、この
方法では、金属不純物の除去効率が低い為実用化に至ら
なかった。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】本発明は、このような状況
に鑑み鋭意研究を行ない、前記真空処理法における金属
不純物の除去効率が低い理由は、粒状溶融物の周囲を金
属不純物の蒸気が覆う為粒状溶融物周辺の金属不純物の
分圧が高まり、その結果金属不純物の蒸発速度が低下す
る為であることを知見し、更に研究を進めて本発明を完
成するに到ったものである。
に鑑み鋭意研究を行ない、前記真空処理法における金属
不純物の除去効率が低い理由は、粒状溶融物の周囲を金
属不純物の蒸気が覆う為粒状溶融物周辺の金属不純物の
分圧が高まり、その結果金属不純物の蒸発速度が低下す
る為であることを知見し、更に研究を進めて本発明を完
成するに到ったものである。
【０００５】即ち、請求項１の発明は、アルミより蒸気
圧の高い、１種以上の金属不純物を含有するアルミ合金
の精錬装置であって、前記アルミ合金の溶融物を保持す
る溶融物保持炉、前記溶融物を減圧処理する為の減圧処
理容器、前記溶融物保持炉から前記減圧処理容器への溶
融物の通路となる導管、前記保持炉内の溶融物を前記減
圧処理容器内に供給する為の溶融物供給手段、前記減圧
処理容器内に供給された溶融物を粒状化する為の粒状化
手段、前記減圧処理容器内を脱気し又前記減圧処理容器
内の粒状化溶融物から蒸発する金属不純物を排出する為
の排気手段、前記減圧処理容器と排気手段との間に配置
された溶融物から蒸発する金属不純物を回収する為の金
属不純物回収室、前記金属不純物が蒸発したあとの溶融
物を貯留する為の溶融物貯留槽から構成されたアルミ合
金の精錬装置であって、前記溶融物供給手段が溶融物保
持炉内の空間を加圧する気体加圧器からなり、前記粒状
化手段が、前記導管の減圧処理容器内開口端に不活性ガ
ス供給パイプを、その開口端を前記導管の開口端に向
け、近接させて取付けたものであり、前記不活性ガス供
給パイプの途中に不活性ガス加熱器が配置されており、
前記減圧処理容器の壁部に発熱体が埋設されており、前
記溶融物貯留槽が前記減圧処理容器内の下部に、少なく
ともその一部が、前記減圧処理容器の下端が開通した側
壁部の下側を通って減圧処理容器から突出して設けられ
ていることを特徴とするアルミ合金の精錬装置である。
圧の高い、１種以上の金属不純物を含有するアルミ合金
の精錬装置であって、前記アルミ合金の溶融物を保持す
る溶融物保持炉、前記溶融物を減圧処理する為の減圧処
理容器、前記溶融物保持炉から前記減圧処理容器への溶
融物の通路となる導管、前記保持炉内の溶融物を前記減
圧処理容器内に供給する為の溶融物供給手段、前記減圧
処理容器内に供給された溶融物を粒状化する為の粒状化
手段、前記減圧処理容器内を脱気し又前記減圧処理容器
内の粒状化溶融物から蒸発する金属不純物を排出する為
の排気手段、前記減圧処理容器と排気手段との間に配置
された溶融物から蒸発する金属不純物を回収する為の金
属不純物回収室、前記金属不純物が蒸発したあとの溶融
物を貯留する為の溶融物貯留槽から構成されたアルミ合
金の精錬装置であって、前記溶融物供給手段が溶融物保
持炉内の空間を加圧する気体加圧器からなり、前記粒状
化手段が、前記導管の減圧処理容器内開口端に不活性ガ
ス供給パイプを、その開口端を前記導管の開口端に向
け、近接させて取付けたものであり、前記不活性ガス供
給パイプの途中に不活性ガス加熱器が配置されており、
前記減圧処理容器の壁部に発熱体が埋設されており、前
記溶融物貯留槽が前記減圧処理容器内の下部に、少なく
ともその一部が、前記減圧処理容器の下端が開通した側
壁部の下側を通って減圧処理容器から突出して設けられ
ていることを特徴とするアルミ合金の精錬装置である。
【０００６】この発明装置において、不活性ガス加熱器
を設けたのは、不活性ガスを加熱して、不活性ガス吹付
けにより溶融物の温度が低下しないようにする為であ
り、減圧処理容器の側壁にヒーターを埋設したのは、減
圧処理容器を高温に加熱することにより粒状溶融物を高
温に保持し、依って溶融物からの金属不純物の蒸発を促
進する為である。不活性ガス供給パイプは、その開口端
を溶融物供給導管の開口端に向け、近接させて取付ける
が、この本数は複数本であっても差支えない。更に溶融
物供給導管の開口端から離れた箇所にも取付けて、粒状
溶融物周辺を流動する不活性ガスの量を増やしても良
い。この場合の取付け箇所は、不活性ガスが、粒状溶融
物が落下する部分をできるだけ長く通過するような位置
にするのが好ましい。溶融物保持炉は減圧処理容器の上
方に配置して、溶融物を重力を利用して供給するように
すると供給量が楽に制御できる。溶融物保持炉を複数基
配置して或いは１個の溶融物保持炉に複数の導管を取付
けて、減圧処理容器内への溶融物の供給量を増加させる
ことができる。又溶融物保持炉を２基配置して溶融物を
交互に補給することにより、連続操業が可能になる。
を設けたのは、不活性ガスを加熱して、不活性ガス吹付
けにより溶融物の温度が低下しないようにする為であ
り、減圧処理容器の側壁にヒーターを埋設したのは、減
圧処理容器を高温に加熱することにより粒状溶融物を高
温に保持し、依って溶融物からの金属不純物の蒸発を促
進する為である。不活性ガス供給パイプは、その開口端
を溶融物供給導管の開口端に向け、近接させて取付ける
が、この本数は複数本であっても差支えない。更に溶融
物供給導管の開口端から離れた箇所にも取付けて、粒状
溶融物周辺を流動する不活性ガスの量を増やしても良
い。この場合の取付け箇所は、不活性ガスが、粒状溶融
物が落下する部分をできるだけ長く通過するような位置
にするのが好ましい。溶融物保持炉は減圧処理容器の上
方に配置して、溶融物を重力を利用して供給するように
すると供給量が楽に制御できる。溶融物保持炉を複数基
配置して或いは１個の溶融物保持炉に複数の導管を取付
けて、減圧処理容器内への溶融物の供給量を増加させる
ことができる。又溶融物保持炉を２基配置して溶融物を
交互に補給することにより、連続操業が可能になる。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載の装置を
用いて、アルミより蒸気圧の高い、１種以上の金属不純
物を含有するアルミ合金を精錬する方法であって、その
構成は、溶融物保持炉内で所定温度に加熱保持されたア
ルミ合金の溶融物を導管を通して、排気手段により減圧
された減圧処理容器内に供給し、前記導管からの溶融物
の供給量を前記保持炉の空間を加圧する気体加圧器によ
り制御し、前記導管から減圧処理容器内へ供給される溶
融物を、不活性ガス加熱器にて高温に加熱された不活性
ガスを不活性ガス供給パイプから吹付けて粒状化させ、
前記減圧処理容器内にて前記粒状溶融物から金属不純物
を蒸発させ、前記粒状溶融物周辺の金属不純物蒸気を前
記不活性ガスの流動により取除き、前記蒸発した金属不
純物を前記排出手段により吸引して、減圧処理容器と排
出手段との間に配置された金属不純物回収室にて回収
し、前記金属不純物蒸発後の粒状溶融物を減圧処理容器
内下部の溶融物貯留槽に落下させて貯留し、この貯留し
た溶融物を前記溶融物貯留槽の減圧処理容器から突出し
た部分から汲み出すことを特徴とするものである。
用いて、アルミより蒸気圧の高い、１種以上の金属不純
物を含有するアルミ合金を精錬する方法であって、その
構成は、溶融物保持炉内で所定温度に加熱保持されたア
ルミ合金の溶融物を導管を通して、排気手段により減圧
された減圧処理容器内に供給し、前記導管からの溶融物
の供給量を前記保持炉の空間を加圧する気体加圧器によ
り制御し、前記導管から減圧処理容器内へ供給される溶
融物を、不活性ガス加熱器にて高温に加熱された不活性
ガスを不活性ガス供給パイプから吹付けて粒状化させ、
前記減圧処理容器内にて前記粒状溶融物から金属不純物
を蒸発させ、前記粒状溶融物周辺の金属不純物蒸気を前
記不活性ガスの流動により取除き、前記蒸発した金属不
純物を前記排出手段により吸引して、減圧処理容器と排
出手段との間に配置された金属不純物回収室にて回収
し、前記金属不純物蒸発後の粒状溶融物を減圧処理容器
内下部の溶融物貯留槽に落下させて貯留し、この貯留し
た溶融物を前記溶融物貯留槽の減圧処理容器から突出し
た部分から汲み出すことを特徴とするものである。
【０００８】この発明方法は、蒸発させることができる
アルミより高い蒸気圧の金属不純物を含有するアルミ合
金溶融物に、高温の減圧処理容器内にて高温の不活性ガ
スを吹付けて、前記溶融物を粒状化させて表面積を大な
らしめ、この粒状溶融物を高温且つ減圧下に曝して前記
粒状溶融物から金属不純物を蒸発させ、更に前記粒状溶
融物周辺の金属不純物の蒸発物を、前記不活性ガスの流
動によって粒状溶融物の周辺から取除いて粒状溶融物周
辺の金属不純物の分圧を低下させ、依ってアルミ合金溶
融物中の蒸気圧の高い金属不純物を効率よく除去しよう
とするものである。
アルミより高い蒸気圧の金属不純物を含有するアルミ合
金溶融物に、高温の減圧処理容器内にて高温の不活性ガ
スを吹付けて、前記溶融物を粒状化させて表面積を大な
らしめ、この粒状溶融物を高温且つ減圧下に曝して前記
粒状溶融物から金属不純物を蒸発させ、更に前記粒状溶
融物周辺の金属不純物の蒸発物を、前記不活性ガスの流
動によって粒状溶融物の周辺から取除いて粒状溶融物周
辺の金属不純物の分圧を低下させ、依ってアルミ合金溶
融物中の蒸気圧の高い金属不純物を効率よく除去しよう
とするものである。
【０００９】この発明方法において、導管から供給され
る溶融物は高温な程、不活性ガス吹付けにより細かく粒
状化する。又粒状溶融物は細かい程、高温な程、金属不
純物の蒸発が促進される。従って減圧処理容器内及び不
活性ガスは高温に加熱して溶融物の温度低下を防止す
る。不活性ガスにはＮ2 ガスやＡｒガスの他、アルミを
酸化させない任意の不活性ガスが用いられる。
る溶融物は高温な程、不活性ガス吹付けにより細かく粒
状化する。又粒状溶融物は細かい程、高温な程、金属不
純物の蒸発が促進される。従って減圧処理容器内及び不
活性ガスは高温に加熱して溶融物の温度低下を防止す
る。不活性ガスにはＮ2 ガスやＡｒガスの他、アルミを
酸化させない任意の不活性ガスが用いられる。
【００１０】
【作用】本発明では、溶融物保持炉から減圧処理容器に
溶融物を供給するのに、溶融物保持炉内の空間を加圧す
る気体加圧器を用いるので、溶融物の供給量を精度よく
制御できる。又減圧処理容器内に供給される溶融物を粒
状化する手段が、前記導管の減圧処理容器内開口端に不
活性ガス供給パイプを、その開口端を前記導管の開口端
に向け近接させて取付けたものなので、溶融物が微細に
粒状化する。又不活性ガス供給パイプの途中に不活性ガ
ス加熱器が配置されているので、不活性ガスを加熱する
ことができ、又減圧処理容器の側壁にヒーターが埋設さ
れているので、減圧処理容器内の粒状溶融物の温度低下
を防止でき、従って金属不純物の蒸発促進が可能とな
る。又粒状溶融物が貯留される溶融物貯留槽が前記減圧
処理容器内の下部に、少なくともその一部が、前記減圧
処理容器の下端が開通した側壁部の下側を通って減圧処
理容器から突出して設けられているので、操業中に溶融
物を容易に汲み出せる。又貯留槽に溶融物を所定高さ貯
留することにより、減圧処理容器内を液体シールするこ
とができる。
溶融物を供給するのに、溶融物保持炉内の空間を加圧す
る気体加圧器を用いるので、溶融物の供給量を精度よく
制御できる。又減圧処理容器内に供給される溶融物を粒
状化する手段が、前記導管の減圧処理容器内開口端に不
活性ガス供給パイプを、その開口端を前記導管の開口端
に向け近接させて取付けたものなので、溶融物が微細に
粒状化する。又不活性ガス供給パイプの途中に不活性ガ
ス加熱器が配置されているので、不活性ガスを加熱する
ことができ、又減圧処理容器の側壁にヒーターが埋設さ
れているので、減圧処理容器内の粒状溶融物の温度低下
を防止でき、従って金属不純物の蒸発促進が可能とな
る。又粒状溶融物が貯留される溶融物貯留槽が前記減圧
処理容器内の下部に、少なくともその一部が、前記減圧
処理容器の下端が開通した側壁部の下側を通って減圧処
理容器から突出して設けられているので、操業中に溶融
物を容易に汲み出せる。又貯留槽に溶融物を所定高さ貯
留することにより、減圧処理容器内を液体シールするこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 実施例１ 図１は本発明の精錬装置の一実施例を示す側断面図であ
る。１はアルミ合金の溶融物、２は前記溶融物を保持す
る溶融物保持炉、３は前記溶融物を減圧下にて粒状化し
て金属不純物を蒸発させる減圧処理容器である。アルミ
合金の溶融物１が保持された溶融物保持炉２が、減圧処
理容器３上に２基並列配置されている。前記溶融物保持
炉２と減圧処理容器３との間に、保持炉内溶融物を減圧
処理容器内に供給する為の導管４が取付けられている。
前記溶融物１の供給量は、前記保持炉２に設置された保
持炉２内の空間を加圧する気体加圧器５により制御す
る。導管４の減圧処理容器３内の開口端に、不活性ガス
供給パイプ６がその開口端を、前記導管４の開口端に向
け、近接させて配置されている。不活性ガス供給パイプ
６の途中に不活性ガス加熱器７が配置されている。又減
圧処理容器３の側壁には、溶融物保持炉と同様にヒータ
ー17が埋設されており、前記不活性ガス加熱器７共々溶
融物を高温に保持することが可能である。
る。 実施例１ 図１は本発明の精錬装置の一実施例を示す側断面図であ
る。１はアルミ合金の溶融物、２は前記溶融物を保持す
る溶融物保持炉、３は前記溶融物を減圧下にて粒状化し
て金属不純物を蒸発させる減圧処理容器である。アルミ
合金の溶融物１が保持された溶融物保持炉２が、減圧処
理容器３上に２基並列配置されている。前記溶融物保持
炉２と減圧処理容器３との間に、保持炉内溶融物を減圧
処理容器内に供給する為の導管４が取付けられている。
前記溶融物１の供給量は、前記保持炉２に設置された保
持炉２内の空間を加圧する気体加圧器５により制御す
る。導管４の減圧処理容器３内の開口端に、不活性ガス
供給パイプ６がその開口端を、前記導管４の開口端に向
け、近接させて配置されている。不活性ガス供給パイプ
６の途中に不活性ガス加熱器７が配置されている。又減
圧処理容器３の側壁には、溶融物保持炉と同様にヒータ
ー17が埋設されており、前記不活性ガス加熱器７共々溶
融物を高温に保持することが可能である。
【００１２】減圧処理容器３の一方の側壁に設けられた
連通孔８には粒状溶融物９から蒸発した金属不純物を回
収する為の金属不純物回収室10が配置されており、この
回収室10の先にフィルタ11を介在させて排気ポンプ12が
取付けられている。この排気ポンプ12は、減圧処理容器
３の内部を減圧する作用も果たす。減圧処理容器３の下
部には、金属不純物が蒸発したあとの溶融物を貯留する
溶融物貯留槽13が配置されている。この貯留槽13は、そ
の一部が、前記減圧処理容器３の下端が開通した側壁部
14の下側を通って減圧処理容器３から突出して設けられ
ている。この貯留槽13に溶融物21を所定高さ貯留するこ
とにより、減圧処理容器３内部は外界からシールされ
る。前記減圧処理容器３中央には上下に仕切壁15が配設
されている。この仕切壁15は不活性ガスの減圧処理容器
３内の流動距離を長くして、粒状溶融物９周辺の金属不
純物の蒸気を取除く効果を高めるものである。この仕切
壁15の中央には開放穴16が設けてあり、排気ポンプ12に
連通されている。
連通孔８には粒状溶融物９から蒸発した金属不純物を回
収する為の金属不純物回収室10が配置されており、この
回収室10の先にフィルタ11を介在させて排気ポンプ12が
取付けられている。この排気ポンプ12は、減圧処理容器
３の内部を減圧する作用も果たす。減圧処理容器３の下
部には、金属不純物が蒸発したあとの溶融物を貯留する
溶融物貯留槽13が配置されている。この貯留槽13は、そ
の一部が、前記減圧処理容器３の下端が開通した側壁部
14の下側を通って減圧処理容器３から突出して設けられ
ている。この貯留槽13に溶融物21を所定高さ貯留するこ
とにより、減圧処理容器３内部は外界からシールされ
る。前記減圧処理容器３中央には上下に仕切壁15が配設
されている。この仕切壁15は不活性ガスの減圧処理容器
３内の流動距離を長くして、粒状溶融物９周辺の金属不
純物の蒸気を取除く効果を高めるものである。この仕切
壁15の中央には開放穴16が設けてあり、排気ポンプ12に
連通されている。
【００１３】次に、図１に示した本発明装置を用いて、
Ｚｎを２％添加したJIS-3003合金芯材にJIS-4043合金を
クラッドしたチューブ用アルミ複合材屑（屑全体のＺｎ
濃度は 1.5％）を 600ｋｇ精錬した。前記複合材屑を保
持炉内にて加熱溶融して1073Ｋ又は1173Ｋの温度に保持
した。次に前記保持炉内の溶融物を導管を通して減圧処
理容器内へ供給した。前記溶融物の供給速度が 100ｋｇ
／ｈになるように、保持炉内の気圧を気体加圧器により
制御した。前記導管から供給される溶融物に不活性ガス
を吹付けて粒状化した。前記不活性ガスは気体加熱室で
600℃に加熱したものを不活性ガスパイプから吹付け
た。前記減圧処理容器内は排気ポンプにより減圧した。
減圧処理容器内の圧力、温度、及び不活性ガスの吹付量
はそれぞれ種々に変化させた。原料は２基の保持炉に交
互に補給して減圧処理を連続して行った。
Ｚｎを２％添加したJIS-3003合金芯材にJIS-4043合金を
クラッドしたチューブ用アルミ複合材屑（屑全体のＺｎ
濃度は 1.5％）を 600ｋｇ精錬した。前記複合材屑を保
持炉内にて加熱溶融して1073Ｋ又は1173Ｋの温度に保持
した。次に前記保持炉内の溶融物を導管を通して減圧処
理容器内へ供給した。前記溶融物の供給速度が 100ｋｇ
／ｈになるように、保持炉内の気圧を気体加圧器により
制御した。前記導管から供給される溶融物に不活性ガス
を吹付けて粒状化した。前記不活性ガスは気体加熱室で
600℃に加熱したものを不活性ガスパイプから吹付け
た。前記減圧処理容器内は排気ポンプにより減圧した。
減圧処理容器内の圧力、温度、及び不活性ガスの吹付量
はそれぞれ種々に変化させた。原料は２基の保持炉に交
互に補給して減圧処理を連続して行った。
【００１４】前記溶融物から蒸発した金属不純物は回収
室にて回収した。又金属不純物蒸発後の粒状溶融物は減
圧処理容器内下部の溶融物貯留槽に落下させて貯留し、
減圧処理容器から突出した貯留槽部分から汲出した。精
錬開始前の貯留槽には、予め減圧処理容器の側壁下端が
沈むまでＡｌ-1.5％Ｚｎ合金溶融物を入れておくことに
より、減圧処理容器内部を液体シールした。比較の為、
図２に示した従来装置についても同じ組成のアルミ複合
屑を精錬した。
室にて回収した。又金属不純物蒸発後の粒状溶融物は減
圧処理容器内下部の溶融物貯留槽に落下させて貯留し、
減圧処理容器から突出した貯留槽部分から汲出した。精
錬開始前の貯留槽には、予め減圧処理容器の側壁下端が
沈むまでＡｌ-1.5％Ｚｎ合金溶融物を入れておくことに
より、減圧処理容器内部を液体シールした。比較の為、
図２に示した従来装置についても同じ組成のアルミ複合
屑を精錬した。
【００１５】精錬効果を知る為に、溶融物貯留槽の減圧
処理容器から突出した部分から溶融物を定期的にサンプ
リングしてＺｎを定量分析した。減圧処理開始前に、溶
融物貯留槽にＡｌ-1.5％Ｚｎ合金溶融物を入れておいた
為、Ｚｎの分析値は経時的に減少したが、１〜２時間経
過後には一定になった。そこで減圧処理開始後３時間後
と５時間後のＺｎ除去率を求めて精錬効果を調べた。Ｚ
ｎ除去率ａは、ａ＝ [(1.5−ｂ）／1.5]×100 の式（但
しｂはＺｎの分析値）にて算出した。粒状溶融物の粒径
は、粒状溶融物が固化後採取できるように精錬装置を部
分改造して予備実験を行い、得られた固相粒子径を実測
して求めた。結果を表１に示した。
処理容器から突出した部分から溶融物を定期的にサンプ
リングしてＺｎを定量分析した。減圧処理開始前に、溶
融物貯留槽にＡｌ-1.5％Ｚｎ合金溶融物を入れておいた
為、Ｚｎの分析値は経時的に減少したが、１〜２時間経
過後には一定になった。そこで減圧処理開始後３時間後
と５時間後のＺｎ除去率を求めて精錬効果を調べた。Ｚ
ｎ除去率ａは、ａ＝ [(1.5−ｂ）／1.5]×100 の式（但
しｂはＺｎの分析値）にて算出した。粒状溶融物の粒径
は、粒状溶融物が固化後採取できるように精錬装置を部
分改造して予備実験を行い、得られた固相粒子径を実測
して求めた。結果を表１に示した。
【００１６】
【表１】 使用装置：図１に示した本発明装置、図２に示した
従来装置。
従来装置。
【００１７】表１より明らかなように、本発明例品（No
１〜５）は、Ｚｎ除去率がいずれも高かった。これは溶
融物を粒状化させた不活性ガスが、減圧処理容器内の粒
状溶融物の間を通過する間に前記粒状溶融物周辺のＺｎ
蒸気を取除き、粒状溶融物周辺のＺｎ分圧を低めて、粒
状溶融物内部のＺｎの蒸発を促進した為である。これに
対し、比較例品（No６、７）は、除去率がいずれも低か
った。これは不活性ガスを流入させなかった為、Ｚｎ蒸
気が粒状溶融物周辺を覆ってＺｎの蒸発速度が低下した
為である。
１〜５）は、Ｚｎ除去率がいずれも高かった。これは溶
融物を粒状化させた不活性ガスが、減圧処理容器内の粒
状溶融物の間を通過する間に前記粒状溶融物周辺のＺｎ
蒸気を取除き、粒状溶融物周辺のＺｎ分圧を低めて、粒
状溶融物内部のＺｎの蒸発を促進した為である。これに
対し、比較例品（No６、７）は、除去率がいずれも低か
った。これは不活性ガスを流入させなかった為、Ｚｎ蒸
気が粒状溶融物周辺を覆ってＺｎの蒸発速度が低下した
為である。
【００１８】以上Ｚｎを含有するアルミ製ラジエータの
チューブ屑の精錬について説明したが、本発明は、他の
アルミ製品屑に適用しても、そこに含有される合金元素
がＺｎ、Ｍｇ、Ｐｂ等の蒸気圧の高い元素であれば、同
様の効果が得られる。
チューブ屑の精錬について説明したが、本発明は、他の
アルミ製品屑に適用しても、そこに含有される合金元素
がＺｎ、Ｍｇ、Ｐｂ等の蒸気圧の高い元素であれば、同
様の効果が得られる。
【００１９】
【効果】以上述べたように、本発明によれば、Ｚｎ、Ｍ
ｇ、Ｐｂ等のアルミより蒸気圧の高い合金元素を含有す
るアルミ合金を効率よく除去することができるので、工
業上顕著な効果を奏する。
ｇ、Ｐｂ等のアルミより蒸気圧の高い合金元素を含有す
るアルミ合金を効率よく除去することができるので、工
業上顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の精錬装置の実施例を示す側断面図であ
る。
る。
【図２】従来の精錬装置の斜視図である。
１,21 アルミ合金の溶融物 ２ 溶融物保持炉 ３ 減圧処理容器 ４ 溶融物供給導管 ５ 気体加圧器 ６ 不活性ガス供給パイプ ７ 不活性ガス加熱器 ８ 連通孔 ９ 粒状溶融物 10 金属不純物回収室 11 フィルタ 12 排気ポンプ 13 溶融物貯留槽 14 下端が開通した側壁部 15 仕切壁 16 開放穴 17 ヒーター 31,38 緩衝容器 32 溶湯ポンプ 33 上昇管 34 真空処理容器 35 霧状溶融物 36 凝縮器 37 降下管 39 溶解炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾原 弘一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミより蒸気圧の高い、１種以上の金
属不純物を含有するアルミ合金の精錬装置であって、前
記アルミ合金の溶融物を保持する溶融物保持炉、前記溶
融物を減圧処理する為の減圧処理容器、前記溶融物保持
炉から前記減圧処理容器への溶融物の通路となる導管、
前記保持炉内の溶融物を前記減圧処理容器内に供給する
為の溶融物供給手段、前記減圧処理容器内に供給された
溶融物を粒状化する為の粒状化手段、前記減圧処理容器
内を脱気し又前記減圧処理容器内の粒状化溶融物から蒸
発する金属不純物を排出する為の排気手段、前記減圧処
理容器と排気手段との間に配置された溶融物から蒸発す
る金属不純物を回収する為の金属不純物回収室、前記金
属不純物が蒸発したあとの溶融物を貯留する為の溶融物
貯留槽から構成されたアルミ合金の精錬装置であって、
前記溶融物供給手段が溶融物保持炉内の空間を加圧する
気体加圧器からなり、前記粒状化手段が、前記導管の減
圧処理容器内開口端に不活性ガス供給パイプを、その開
口端を前記導管の開口端に向け、近接させて取付けたも
のであり、前記不活性ガス供給パイプの途中に不活性ガ
ス加熱器が配置されており、前記減圧処理容器の壁部に
発熱体が埋設されており、前記溶融物貯留槽が前記減圧
処理容器内の下部に、少なくともその一部が、前記減圧
処理容器の下端が開通した側壁部の下側を通って減圧処
理容器から突出して設けられていることを特徴とするア
ルミ合金の精錬装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置を用いて、アルミよ
り蒸気圧の高い、１種以上の金属不純物を含有するアル
ミ合金を精錬する方法であって、溶融物保持炉内で所定
温度に加熱保持されたアルミ合金の溶融物を導管を通し
て、排気手段により減圧された減圧処理容器内に供給
し、前記導管からの溶融物の供給量を前記保持炉の空間
を加圧する気体加圧器により制御し、前記導管から減圧
処理容器内へ供給される溶融物を、不活性ガス加熱器に
て高温に加熱された不活性ガスを不活性ガス供給パイプ
から吹付けて粒状化させ、前記減圧処理容器内にて前記
粒状溶融物から金属不純物を蒸発させ、前記粒状溶融物
周辺の金属不純物蒸気を前記不活性ガスの流動により取
除き、前記蒸発した金属不純物を前記排出手段により吸
引して、減圧処理容器と排出手段との間に配置された金
属不純物回収室にて回収し、前記金属不純物蒸発後の粒
状溶融物を減圧処理容器内下部の溶融物貯留槽に落下さ
せて貯留し、この貯留した溶融物を前記溶融物貯留槽の
減圧処理容器から突出した部分から汲み出すことを特徴
とするアルミ合金の精錬方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20467193A JPH0741879A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | アルミ合金の精錬装置及び精錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20467193A JPH0741879A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | アルミ合金の精錬装置及び精錬方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741879A true JPH0741879A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16494370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20467193A Pending JPH0741879A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | アルミ合金の精錬装置及び精錬方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741879A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001098549A1 (fr) * | 2000-06-22 | 2001-12-27 | Hoei Shokai Co., Ltd | Procede de production et de distribution d'un alliage en aluminium et dispositif de production dudit alliage |
| WO2021145398A1 (en) | 2020-01-17 | 2021-07-22 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Metal purifying method and metal purifying apparatus |
| JP2022168831A (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 金属精製方法および金属精製装置 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP20467193A patent/JPH0741879A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001098549A1 (fr) * | 2000-06-22 | 2001-12-27 | Hoei Shokai Co., Ltd | Procede de production et de distribution d'un alliage en aluminium et dispositif de production dudit alliage |
| WO2021145398A1 (en) | 2020-01-17 | 2021-07-22 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Metal purifying method and metal purifying apparatus |
| JP2022168831A (ja) * | 2021-04-26 | 2022-11-08 | 株式会社豊田中央研究所 | 金属精製方法および金属精製装置 |
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