JPH0885832A - ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 - Google Patents
ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法Info
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- JPH0885832A JPH0885832A JP22374494A JP22374494A JPH0885832A JP H0885832 A JPH0885832 A JP H0885832A JP 22374494 A JP22374494 A JP 22374494A JP 22374494 A JP22374494 A JP 22374494A JP H0885832 A JPH0885832 A JP H0885832A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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】
【構成】 不純物としてＦｅを含むＡｌまたはＡｌ合金
溶湯中に、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合物、Ｂお
よび／もしくはＢ含有化合物、並びにＴｉおよび／もし
くはＴｉ含有化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系複合化合物
を添加し、Ｆｅとの間でＦｅ−Ｂ系化合物またはＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物を生成させ、これをＡｌまたはＡｌ合
金溶湯から分離除去する。 【効果】 ＡｌまたはＡｌ合金、殊にその回収スクラッ
プに不純物として含まれるＦｅを効率よく低コストで除
去することができ、清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金と
して再生できる。
溶湯中に、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合物、Ｂお
よび／もしくはＢ含有化合物、並びにＴｉおよび／もし
くはＴｉ含有化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系複合化合物
を添加し、Ｆｅとの間でＦｅ−Ｂ系化合物またはＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物を生成させ、これをＡｌまたはＡｌ合
金溶湯から分離除去する。 【効果】 ＡｌまたはＡｌ合金、殊にその回収スクラッ
プに不純物として含まれるＦｅを効率よく低コストで除
去することができ、清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金と
して再生できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金の
溶解法に関し、詳細にはＡｌまたはＡｌ合金中に不純物
として含まれるＦｅを効率よく除去する方法に関するも
のである。
溶解法に関し、詳細にはＡｌまたはＡｌ合金中に不純物
として含まれるＦｅを効率よく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
利用されおり、省資源の観点から廃品（スクラップ）を
回収して再利用する方法も積極的に進められている。し
かし、不純物元素の混入によって粗大な共晶化合物が生
成し、強度、靭性、表面処理性等が著しく劣化するとい
う問題があり、回収再利用に当たっては、不純物元素を
極力低減しなければならない。不純物元素のうちＦｅに
注目すると、次の様な除去法が公知であるが、夫々除去
効率や処理効率、処理コスト等の点で問題を残してい
る。
性、表面美麗性等の特徴を有することから種々の用途に
利用されおり、省資源の観点から廃品（スクラップ）を
回収して再利用する方法も積極的に進められている。し
かし、不純物元素の混入によって粗大な共晶化合物が生
成し、強度、靭性、表面処理性等が著しく劣化するとい
う問題があり、回収再利用に当たっては、不純物元素を
極力低減しなければならない。不純物元素のうちＦｅに
注目すると、次の様な除去法が公知であるが、夫々除去
効率や処理効率、処理コスト等の点で問題を残してい
る。
【０００３】原料前処理法：回収されたＡｌまたはＡ
ｌ合金スクラップ中に接合部材等として混入してくる釘
やボルト等の鉄鋼部品を、磁選によって分別除去する方
法であるが、この方法では、鉄鋼部品がＡｌまたはＡｌ
合金部品スクラップと一体に結合している場合には分別
できない。
ｌ合金スクラップ中に接合部材等として混入してくる釘
やボルト等の鉄鋼部品を、磁選によって分別除去する方
法であるが、この方法では、鉄鋼部品がＡｌまたはＡｌ
合金部品スクラップと一体に結合している場合には分別
できない。
【０００４】偏析法：例えば特公昭６１−１６６９２
９号公報にも記載されている様に、ＡｌまたはＡｌ合金
溶湯が凝固する時には、純度の高い部分から先に凝固す
るという原理を活用し、凝固末期に未凝固状態で残る部
分に不純物Ｆｅを濃縮して除去する方法であるが、この
方法は処理効率が低く大量処理に不向きである。
９号公報にも記載されている様に、ＡｌまたはＡｌ合金
溶湯が凝固する時には、純度の高い部分から先に凝固す
るという原理を活用し、凝固末期に未凝固状態で残る部
分に不純物Ｆｅを濃縮して除去する方法であるが、この
方法は処理効率が低く大量処理に不向きである。
【０００５】電気分解法：例えば特公昭６２−１０３
１５号公報に記載されている様に、電気分解によって不
純物ＦｅをＡｌまたはＡｌ合金溶湯から分離除去する方
法であるが、この方法は処理コストが高くまた大量処理
にも不向きであるので工業的規模での実用性を欠く。
１５号公報に記載されている様に、電気分解によって不
純物ＦｅをＡｌまたはＡｌ合金溶湯から分離除去する方
法であるが、この方法は処理コストが高くまた大量処理
にも不向きであるので工業的規模での実用性を欠く。
【０００６】化合物法：特公昭５７−２１３４号公報
に示されている様に、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中にＡｌ
−Ｍｎ金属間化合物を固形状態で存在せしめ、該金属間
化合物によってＦｅを捕捉しＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ金属間化
合物として除去する方法であるが、この方法は反応効率
が低く処理に長時間を要し、且つ大量のＡｌ−Ｍｎ金属
間化合物を必要とするので経済性を欠く。
に示されている様に、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中にＡｌ
−Ｍｎ金属間化合物を固形状態で存在せしめ、該金属間
化合物によってＦｅを捕捉しＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ金属間化
合物として除去する方法であるが、この方法は反応効率
が低く処理に長時間を要し、且つ大量のＡｌ−Ｍｎ金属
間化合物を必要とするので経済性を欠く。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に着目してなされたものであって、その目的
は、ＡｌまたはＡｌ合金中に不純物として含まれるＦｅ
を低コストでしかも効率よく除去し清浄化することので
きる方法を提供しようとするものである。
術の問題点に着目してなされたものであって、その目的
は、ＡｌまたはＡｌ合金中に不純物として含まれるＦｅ
を低コストでしかも効率よく除去し清浄化することので
きる方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＡｌまたは
Ａｌ合金の溶解法は、不純物としてＦｅを含むＡｌまた
はＡｌ合金溶湯中に、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合
物を添加し、Ｆｅとの間でＦｅ−Ｂ系化合物を形成さ
せ、あるいはＢおよび／もしくはＢ含有化合物、並び
にＴｉおよび／もしくはＴｉ含有化合物を添加し、Ｆｅ
との間でＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物を形成させ、あるいは
Ｔｉ−Ｂ系複合化合物を添加し、Ｆｅとの間でＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物を形成させ、生成するＦｅ−Ｂ系化合
物またはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物をＡｌまたはＡｌ合金
溶湯から分離除去するところに要旨を有するものであ
る。
Ａｌ合金の溶解法は、不純物としてＦｅを含むＡｌまた
はＡｌ合金溶湯中に、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合
物を添加し、Ｆｅとの間でＦｅ−Ｂ系化合物を形成さ
せ、あるいはＢおよび／もしくはＢ含有化合物、並び
にＴｉおよび／もしくはＴｉ含有化合物を添加し、Ｆｅ
との間でＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物を形成させ、あるいは
Ｔｉ−Ｂ系複合化合物を添加し、Ｆｅとの間でＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物を形成させ、生成するＦｅ−Ｂ系化合
物またはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物をＡｌまたはＡｌ合金
溶湯から分離除去するところに要旨を有するものであ
る。
【０００９】このとき、Ｆｅ−Ｂ系化合物またはＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物が形成されたＡｌまたはＡｌ合金溶湯
中に不活性ガスを吹込んでやれば、溶湯中の該Ｆｅ−Ｂ
系化合物またはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の浮上分離が促
進されて除去効率を高めることができる。また、Ａｌま
たはＡｌ合金溶湯中のＦｅ−Ｂ系化合物またはＦｅ−Ｂ
−Ｔｉ系化合物を分離除去する他の好ましい方法として
は、耐火性フィルターによって除去する方法が挙げられ
る。
Ｂ−Ｔｉ系化合物が形成されたＡｌまたはＡｌ合金溶湯
中に不活性ガスを吹込んでやれば、溶湯中の該Ｆｅ−Ｂ
系化合物またはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の浮上分離が促
進されて除去効率を高めることができる。また、Ａｌま
たはＡｌ合金溶湯中のＦｅ−Ｂ系化合物またはＦｅ−Ｂ
−Ｔｉ系化合物を分離除去する他の好ましい方法として
は、耐火性フィルターによって除去する方法が挙げられ
る。
【００１０】
【作用】溶解されたＡｌまたはＡｌ合金（以下、単にＡ
ｌと記すことがある）中に不純物として含まれるＦｅに
ついては、前述の様な除去法が提案されているが、何れ
もＦｅ除去効率や処理コストの点で問題があり、工業的
規模での実用性を欠く。しかしてＡｌ合金溶湯中のＦｅ
は概して安定であり、他の元素との間で化合物を形成し
にくいからである。
ｌと記すことがある）中に不純物として含まれるＦｅに
ついては、前述の様な除去法が提案されているが、何れ
もＦｅ除去効率や処理コストの点で問題があり、工業的
規模での実用性を欠く。しかしてＡｌ合金溶湯中のＦｅ
は概して安定であり、他の元素との間で化合物を形成し
にくいからである。
【００１１】ところが本発明者らが多くの元素や化合物
についてＡｌ合金溶湯中のＦｅとの反応性を調べた結
果、前述の如く、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合物は、
Ａｌ合金溶湯中に含まれるＦｅと効率よく反応し、Ｆｅ
−Ｂ系化合物よりなる固形状もしくは半溶融状の複合化
合物を生成し、また、Ａｌ合金溶湯中にＢおよび／もし
くはＢ含有化合物、並びにＴｉおよび／もしくはＴｉ含
有化合物を複合添加すると、Ｆｅとの間で効率よく反応
してＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物よりなる固形状もしくは半
溶融状の複合化合物を生成し、更には、Ａｌ合金溶湯中
にＴｉ−Ｂ系複合化合物を添加すると、やはりＦｅとの
間で効率よく反応してＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物よりなる
固形状もしくは半溶融状の複合化合物を生成し、これら
の複合化合物は、Ａｌ合金溶湯との比重差によって浮上
分離もしくは沈降分離し、あるいは濾過処理等によって
容易にＡｌ合金溶湯から分離除去し得ることをつきとめ
た。
についてＡｌ合金溶湯中のＦｅとの反応性を調べた結
果、前述の如く、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合物は、
Ａｌ合金溶湯中に含まれるＦｅと効率よく反応し、Ｆｅ
−Ｂ系化合物よりなる固形状もしくは半溶融状の複合化
合物を生成し、また、Ａｌ合金溶湯中にＢおよび／もし
くはＢ含有化合物、並びにＴｉおよび／もしくはＴｉ含
有化合物を複合添加すると、Ｆｅとの間で効率よく反応
してＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物よりなる固形状もしくは半
溶融状の複合化合物を生成し、更には、Ａｌ合金溶湯中
にＴｉ−Ｂ系複合化合物を添加すると、やはりＦｅとの
間で効率よく反応してＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物よりなる
固形状もしくは半溶融状の複合化合物を生成し、これら
の複合化合物は、Ａｌ合金溶湯との比重差によって浮上
分離もしくは沈降分離し、あるいは濾過処理等によって
容易にＡｌ合金溶湯から分離除去し得ることをつきとめ
た。
【００１２】即ち本発明では、Ａｌ合金溶湯中のＦｅが
ＢやＢ含有化合物と反応してＦｅ−Ｂ系化合物を生成す
ること、またＢやＢ含有化合物と共にＴｉやＴｉ含有化
合物が共存する場合は、Ｆｅがこれらと反応してＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物を生成すること、更にはＴｉ−Ｂ系複
合化合物を添加するとＦｅがこれらと反応してＦｅ−Ｂ
−Ｔｉ系化合物を生成すること、しかもそれらの生成物
はいずれもＡｌ合金溶湯中で不溶性の固形物もしくは半
溶融物として存在し、該溶湯から容易に除去できる、と
いう知見に基づいてなされたものである。
ＢやＢ含有化合物と反応してＦｅ−Ｂ系化合物を生成す
ること、またＢやＢ含有化合物と共にＴｉやＴｉ含有化
合物が共存する場合は、Ｆｅがこれらと反応してＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系化合物を生成すること、更にはＴｉ−Ｂ系複
合化合物を添加するとＦｅがこれらと反応してＦｅ−Ｂ
−Ｔｉ系化合物を生成すること、しかもそれらの生成物
はいずれもＡｌ合金溶湯中で不溶性の固形物もしくは半
溶融物として存在し、該溶湯から容易に除去できる、と
いう知見に基づいてなされたものである。
【００１３】この場合、Ａｌ合金溶湯中に含まれるＦｅ
を効率よく除去するには、該Ｆｅの含有量に応じてこれ
と複合化合物を生成し得る化学量論的当量以上のＢやＴ
ｉ等を添加することが必要であるが、それらの添加量が
多過ぎるとそれらがＡｌ合金溶湯中に残り却って不純物
による欠陥障害を起こす原因になるので、過剰量の添加
は避けるべきである。
を効率よく除去するには、該Ｆｅの含有量に応じてこれ
と複合化合物を生成し得る化学量論的当量以上のＢやＴ
ｉ等を添加することが必要であるが、それらの添加量が
多過ぎるとそれらがＡｌ合金溶湯中に残り却って不純物
による欠陥障害を起こす原因になるので、過剰量の添加
は避けるべきである。
【００１４】例えばＢを添加してＦｅ2 Ｂを生成させる
場合、Ａｌ合金溶湯中のＦｅ：１モルに対してＢの添加
量は０．５モルが下限となり、重量比としてはＦｅ：Ｂ
＝５５．８５：５．４１となる。従って、１重量％のＦ
ｅが含まれるＡｌ合金溶湯には０．１重量％以上のＢを
添加すればよいことになる。またＦｅＢ2 を生成させて
除去しようとする場合の添加Ｂ量の下限値は、不純物と
して含まれるＦｅの１モルに対して２モル、重量比とし
てはＦｅ：Ｂ＝５５．８５：２１．６となり、従って１
重量％のＦｅを含むＡｌ合金溶湯に対しては、Ｂを０．
４重量％以上添加すればよい。
場合、Ａｌ合金溶湯中のＦｅ：１モルに対してＢの添加
量は０．５モルが下限となり、重量比としてはＦｅ：Ｂ
＝５５．８５：５．４１となる。従って、１重量％のＦ
ｅが含まれるＡｌ合金溶湯には０．１重量％以上のＢを
添加すればよいことになる。またＦｅＢ2 を生成させて
除去しようとする場合の添加Ｂ量の下限値は、不純物と
して含まれるＦｅの１モルに対して２モル、重量比とし
てはＦｅ：Ｂ＝５５．８５：２１．６となり、従って１
重量％のＦｅを含むＡｌ合金溶湯に対しては、Ｂを０．
４重量％以上添加すればよい。
【００１５】また、Ａｌ合金溶湯中のＦｅを（Ｆｅ，Ｔ
ｉ）Ｂ2 として除去する場合のＢおよびＴｉの添加量
は、同様に不純物として含まれるＦｅに対して当モル量
のＴｉと２倍モル量のＢが下限値となる。
ｉ）Ｂ2 として除去する場合のＢおよびＴｉの添加量
は、同様に不純物として含まれるＦｅに対して当モル量
のＴｉと２倍モル量のＢが下限値となる。
【００１６】即ちＢあるいはＢとＴｉは、Ａｌ合金溶湯
中に含まれるＦｅとの間でほぼ化学量論的当量比で容易
に反応するが、ＦｅはＡｌ合金溶湯中に均一に分散して
いるので、該ＦｅをＢやＴｉと効率よく反応させて可及
的に除去するには、化学量論的当量に対してやや多め、
例えば１．２倍程度以上のＢやＴｉを添加するのがよ
い。ただし、これらの添加元素を溶湯中の不純物Ｆｅに
対して余りに過剰に添加すると、これらが未反応状態で
残って溶湯汚染の原因となり、得られるＡｌまたはＡｌ
合金の性能低下につながりかねない。従って添加量の上
限値は、Ｆｅ−Ｂ系もしくはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物を
形成し得る化学量論的当量の３倍程度以下、より好まし
くは当量の２倍以下に抑えることが望ましい。
中に含まれるＦｅとの間でほぼ化学量論的当量比で容易
に反応するが、ＦｅはＡｌ合金溶湯中に均一に分散して
いるので、該ＦｅをＢやＴｉと効率よく反応させて可及
的に除去するには、化学量論的当量に対してやや多め、
例えば１．２倍程度以上のＢやＴｉを添加するのがよ
い。ただし、これらの添加元素を溶湯中の不純物Ｆｅに
対して余りに過剰に添加すると、これらが未反応状態で
残って溶湯汚染の原因となり、得られるＡｌまたはＡｌ
合金の性能低下につながりかねない。従って添加量の上
限値は、Ｆｅ−Ｂ系もしくはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物を
形成し得る化学量論的当量の３倍程度以下、より好まし
くは当量の２倍以下に抑えることが望ましい。
【００１７】尚上記ではＢやＴｉを単体として添加する
場合について説明したが、勿論これに限られるものでは
なく、Ｂ含有化合物やＴｉ含有化合物として添加するこ
とが可能であり、経済性を考えるとむしろ後者の方が有
利なことも多い。この様な化合物として最も一般的なの
は、母合金をＡｌとするＡｌ−ＢやＡｌ−Ｔｉ合金であ
るが、この他のＢ含有化合物としてＢ2 Ｏ3 、Ｂ4 Ｃ、
ＢＦ3 、ＫＢＦ4 、ＮａＢＦ4 等、またＴｉ含有化合物
としてＴｉＯ、ＴｉＯ2 、ＴｉＣｌ4 、ＴｉＮ、ＴｉＣ
等を使用することも可能であり、これらは必要により２
種以上を併用することも可能である。また、ＢとＴｉを
同時に添加するための手段として、Ａｌ−Ｂ−Ｔｉ合金
あるいはＴｉＢ2 等のＴｉ−Ｂ系複合化合物としてを添
加することも、好ましい態様として推奨される。
場合について説明したが、勿論これに限られるものでは
なく、Ｂ含有化合物やＴｉ含有化合物として添加するこ
とが可能であり、経済性を考えるとむしろ後者の方が有
利なことも多い。この様な化合物として最も一般的なの
は、母合金をＡｌとするＡｌ−ＢやＡｌ−Ｔｉ合金であ
るが、この他のＢ含有化合物としてＢ2 Ｏ3 、Ｂ4 Ｃ、
ＢＦ3 、ＫＢＦ4 、ＮａＢＦ4 等、またＴｉ含有化合物
としてＴｉＯ、ＴｉＯ2 、ＴｉＣｌ4 、ＴｉＮ、ＴｉＣ
等を使用することも可能であり、これらは必要により２
種以上を併用することも可能である。また、ＢとＴｉを
同時に添加するための手段として、Ａｌ−Ｂ−Ｔｉ合金
あるいはＴｉＢ2 等のＴｉ−Ｂ系複合化合物としてを添
加することも、好ましい態様として推奨される。
【００１８】上記の様にしてＦｅ−Ｂ系あるいはＦｅ−
Ｂ−Ｔｉ系の複合化合物を生成させた後は、Ａｌ合金溶
湯中からこれらの複合化合物を分離することによって、
不純物Ｆｅの除去が達成できる。該複合化合物の除去方
法は特に限定されないが、一般的な方法としては、溶湯
を静置し鎮静化することにより該複合化合物を浮上させ
或は沈降させて除去する方法、または耐火性の多孔体フ
ィルターで溶湯濾過する等の方法が例示される。また該
複合化合物は溶湯中に浮遊しているものも多いため、窒
素、アルゴン、Ｈｅ、ネオン等の不活性ガスを微細な気
泡状で溶湯中に吹込み、気泡の浮上と共に該複合化合物
を浮上させて除滓する等の分離促進法も好ましい方法で
あり、この場合は脱水素も同時に進行するという副次的
効果も得ることができる。
Ｂ−Ｔｉ系の複合化合物を生成させた後は、Ａｌ合金溶
湯中からこれらの複合化合物を分離することによって、
不純物Ｆｅの除去が達成できる。該複合化合物の除去方
法は特に限定されないが、一般的な方法としては、溶湯
を静置し鎮静化することにより該複合化合物を浮上させ
或は沈降させて除去する方法、または耐火性の多孔体フ
ィルターで溶湯濾過する等の方法が例示される。また該
複合化合物は溶湯中に浮遊しているものも多いため、窒
素、アルゴン、Ｈｅ、ネオン等の不活性ガスを微細な気
泡状で溶湯中に吹込み、気泡の浮上と共に該複合化合物
を浮上させて除滓する等の分離促進法も好ましい方法で
あり、この場合は脱水素も同時に進行するという副次的
効果も得ることができる。
【００１９】かくしてＦｅ除去を終えたＡｌまたはＡｌ
合金溶湯は、必要により他の不純物除去のための精練を
行なうことにより、清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金と
して再生することができる。
合金溶湯は、必要により他の不純物除去のための精練を
行なうことにより、清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金と
して再生することができる。
【００２０】
【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。
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。
【００２１】実施例１ 原料として、Ｆｅ：１．０重量％を含むＪＩＳ−１１０
０のＡｌ合金スクラップを用いた。溶解炉は１０トンの
反射型溶解炉（重油焚き）を用い、７２０℃で大気溶解
し、この溶湯に表１に示した量のＢ（但し、ＢはＡｌ−
Ｂ合金として添加）またはＢ化合物を添加して攪拌し、
次いで窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込
んで生成する複合化合物を浮上させて除去した。この溶
湯をサンプリングしセラミックスフィルター（網目約２
５０μｍ）に通すことによって、残存するＦｅ−Ｂ系化
合物を除去した後、元素分析を行なってＦｅおよびＢの
残留濃度を求め、表１に示す結果を得た。なお、表中
「当量比」とあるのは、Ａｌ合金溶湯中のＦｅ含有量に
対する化学量論的当量に対する倍率を示している。ま
た、検査項目に（○）で示したのは、Ｆｅ残留濃度が
０．０５重量％以下、Ｂ残留濃度が０．０１重量％以下
のものをいい、（×）で示したのは、上記残留濃度を超
えるものを意味する。
０のＡｌ合金スクラップを用いた。溶解炉は１０トンの
反射型溶解炉（重油焚き）を用い、７２０℃で大気溶解
し、この溶湯に表１に示した量のＢ（但し、ＢはＡｌ−
Ｂ合金として添加）またはＢ化合物を添加して攪拌し、
次いで窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込
んで生成する複合化合物を浮上させて除去した。この溶
湯をサンプリングしセラミックスフィルター（網目約２
５０μｍ）に通すことによって、残存するＦｅ−Ｂ系化
合物を除去した後、元素分析を行なってＦｅおよびＢの
残留濃度を求め、表１に示す結果を得た。なお、表中
「当量比」とあるのは、Ａｌ合金溶湯中のＦｅ含有量に
対する化学量論的当量に対する倍率を示している。ま
た、検査項目に（○）で示したのは、Ｆｅ残留濃度が
０．０５重量％以下、Ｂ残留濃度が０．０１重量％以下
のものをいい、（×）で示したのは、上記残留濃度を超
えるものを意味する。
【００２２】
【表１】
【００２３】実施例２ 原料として、Ｆｅ：２．５重量％を含むＪＩＳ−５００
０合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後ア
ルゴンガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこ
とによって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させ
た以外は前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表２に示す結果を得た。
０合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後ア
ルゴンガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこ
とによって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させ
た以外は前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表２に示す結果を得た。
【００２４】
【表２】
【００２５】実施例３ 原料として、Ｆｅ：０．８重量％を含むＡＣ４Ｃ系合金
スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後窒素ガス
を流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むことによっ
て、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以外は
前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、表３
に示す結果を得た。
スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後窒素ガス
を流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むことによっ
て、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以外は
前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、表３
に示す結果を得た。
【００２６】
【表３】
【００２７】実施例４ 原料として、Ｆｅ：１．５重量％を含むＪＩＳ−３００
４系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで２０分間吹き込むこと
によって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた
以外は前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表４に示す結果を得た。
４系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで２０分間吹き込むこと
によって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた
以外は前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表４に示す結果を得た。
【００２８】
【表４】
【００２９】実施例５ 原料として、Ｆｅ：１．２重量％を含むＪＩＳ−６００
０系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこと
によって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた
以外は前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表５に示す結果を得た。
０系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこと
によって、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた
以外は前記実施例１と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表５に示す結果を得た。
【００３０】
【表５】
【００３１】実施例６ 原料として、Ｆｅ：１．０重量％を含むＪＩＳ−１１０
０のＡｌ合金スクラップを用いた。溶解炉は１０トンの
反射型溶解炉（重油焚き）を用い、７２０℃で大気溶解
し、この溶湯に表６に示した量のＢまたはＢ化合物、並
びにＴｉまたはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物
を添加（但し、ＢはＡｌ−Ｂ合金として、ＴｉはＡｌ−
Ｔｉ合金として添加：以下同じ）して攪拌し、次いで窒
素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込んで生成
する複合化合物を浮上させて除去した。この溶湯をサン
プリングしてセラミックスフィルター（網目約２００μ
ｍ）に通すことによって、残存するＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化
合物を除去した後、元素分析を行なってＦｅ、Ｂおよび
Ｔｉの残留濃度を求め、表６に示す結果を得た。なお、
表中「当量比」とあるのは、Ａｌ合金溶湯中のＦｅ含有
量に対する化学量論的当量に対する倍率を示している。
また、検査項目で合格とあるのは、Ｆｅ残留濃度が０．
０５重量％以下、Ｂ残留濃度が０．０１重量％以下のも
のをいい、不合格とは上記残留濃度を超えるものを意味
する。
０のＡｌ合金スクラップを用いた。溶解炉は１０トンの
反射型溶解炉（重油焚き）を用い、７２０℃で大気溶解
し、この溶湯に表６に示した量のＢまたはＢ化合物、並
びにＴｉまたはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物
を添加（但し、ＢはＡｌ−Ｂ合金として、ＴｉはＡｌ−
Ｔｉ合金として添加：以下同じ）して攪拌し、次いで窒
素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込んで生成
する複合化合物を浮上させて除去した。この溶湯をサン
プリングしてセラミックスフィルター（網目約２００μ
ｍ）に通すことによって、残存するＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化
合物を除去した後、元素分析を行なってＦｅ、Ｂおよび
Ｔｉの残留濃度を求め、表６に示す結果を得た。なお、
表中「当量比」とあるのは、Ａｌ合金溶湯中のＦｅ含有
量に対する化学量論的当量に対する倍率を示している。
また、検査項目で合格とあるのは、Ｆｅ残留濃度が０．
０５重量％以下、Ｂ残留濃度が０．０１重量％以下のも
のをいい、不合格とは上記残留濃度を超えるものを意味
する。
【００３２】
【表６】
【００３３】実施例７ 原料として、Ｆｅ：２．５重量％を含むＪＩＳ−５００
０合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉま
たはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後ア
ルゴンガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこ
とによって、生成する複合化合物を浮上分離を促進させ
た以外は前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表７に示す結果を得た。
０合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉま
たはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後ア
ルゴンガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこ
とによって、生成する複合化合物を浮上分離を促進させ
た以外は前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行な
い、表７に示す結果を得た。
【００３４】
【表７】
【００３５】実施例８ 原料として、Ｆｅ：０．８重量％を含むＡＣ４Ｃ系合金
スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉまたはＴ
ｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後窒素ガス
を流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むことによっ
て、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以外は
前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、表８
に示す結果を得た。
スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉまたはＴ
ｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後窒素ガス
を流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むことによっ
て、生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以外は
前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、表８
に示す結果を得た。
【００３６】
【表８】
【００３７】実施例９ 原料として、Ｆｅ：１．５重量％を含むＪＩＳ−３００
４系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉ
またはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで２０分間吹き込むこと
によって生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以
外は前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、
表９に示す結果を得た。
４系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉ
またはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで２０分間吹き込むこと
によって生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以
外は前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、
表９に示す結果を得た。
【００３８】
【表９】
【００３９】実施例１０ 原料として、Ｆｅ：１．２重量％を含むＪＩＳ−６００
０系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉ
またはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこと
によって生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以
外は前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、
表１０に示す結果を得た。
０系合金スクラップを使用し、ＢまたはＢ化合物とＴｉ
またはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化合物の添加後
窒素ガスを流量０．６ｍ3 ／ｈで３０分間吹き込むこと
によって生成する複合化合物の浮上分離を促進させた以
外は前記実施例６と同様にしてＦｅ除去処理を行ない、
表１０に示す結果を得た。
【００４０】
【表１０】
【００４１】上記実施例１〜１０からも明らかである様
に、本発明によれば、不純物としてＦｅを含有するＡｌ
またはＡｌ合金溶湯に、ＢまたはＢ化合物、ＢまたはＢ
化合物とＴｉまたはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化
合物を適量添加することによって、溶湯中のＢやＴｉの
混入量を殆んど高めることなくＦｅを簡単な処理で効率
よく除去し得ることが分かる。
に、本発明によれば、不純物としてＦｅを含有するＡｌ
またはＡｌ合金溶湯に、ＢまたはＢ化合物、ＢまたはＢ
化合物とＴｉまたはＴｉ化合物、あるいはＴｉ−Ｂ系化
合物を適量添加することによって、溶湯中のＢやＴｉの
混入量を殆んど高めることなくＦｅを簡単な処理で効率
よく除去し得ることが分かる。
【００４２】尚図１は、Ａｌ合金溶湯中のＦｅに対する
添加Ｂの化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ系化合物の生成
量の関係を示したグラフであり、このグラフより、添加
Ｂ量を不純物Ｆｅに対して化学量論当量比で約１．２倍
程度添加すればよいことが分かる。また図２は、同じく
添加Ｂ量と溶湯中のＢ残留量の関係を示したものであ
り、過剰量のＢの残存による欠陥（鋳造品のＢ由来の欠
陥）を防止するには、添加Ｂ量をＦｅに対して化学量論
当量比で約３倍程度以下に抑えればよいことが分かる。
添加Ｂの化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ系化合物の生成
量の関係を示したグラフであり、このグラフより、添加
Ｂ量を不純物Ｆｅに対して化学量論当量比で約１．２倍
程度添加すればよいことが分かる。また図２は、同じく
添加Ｂ量と溶湯中のＢ残留量の関係を示したものであ
り、過剰量のＢの残存による欠陥（鋳造品のＢ由来の欠
陥）を防止するには、添加Ｂ量をＦｅに対して化学量論
当量比で約３倍程度以下に抑えればよいことが分かる。
【００４３】また、図３は、Ａｌ合金溶湯中のＦｅに対
するＢとＴｉの化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ系および
Ｆｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の生成量の関係を示したグラフ
であり、このグラフより、ＢおよびＴｉはＦｅに対して
化学量論当量比で約１．２倍程度添加すればよいことが
分かる。また図４は、同じく添加ＢおよびＴｉ量と溶湯
中のＢおよびＴｉ残留量の関係を示したものであり、過
剰量のＢおよびＴｉの残存による欠陥（鋳造品の欠陥）
を防止するには、添加Ｂ，Ｔｉ量をＦｅに対して化学量
論当量比で約２．５倍程度以下に抑えればよいことが分
かる。
するＢとＴｉの化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ系および
Ｆｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の生成量の関係を示したグラフ
であり、このグラフより、ＢおよびＴｉはＦｅに対して
化学量論当量比で約１．２倍程度添加すればよいことが
分かる。また図４は、同じく添加ＢおよびＴｉ量と溶湯
中のＢおよびＴｉ残留量の関係を示したものであり、過
剰量のＢおよびＴｉの残存による欠陥（鋳造品の欠陥）
を防止するには、添加Ｂ，Ｔｉ量をＦｅに対して化学量
論当量比で約２．５倍程度以下に抑えればよいことが分
かる。
【００４４】尚、上記Ｆｅ除去処理の後は、他の不純物
除去のためＫＣｌ系フラックスなどを用いた通常の精錬
処理や脱ガス処理を行なうのが一般的であり、それらの
組み合わせによって清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金と
して再生することができる。また、ＢまたはＢ化合物、
ＢまたはＢ化合物とＴｉまたはＴｉ化合物、あるいはＴ
ｉ−Ｂ系化合物の添加によって生成するＦｅ−Ｂ系ある
いはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系の複合化合物は、前述の如く精錬
の前に除去し得る他、場合によってはそれらの複合化合
物を残したままで精錬や、脱ガス処理を行ない、最後に
フィルター濾過によって除去することも可能である。
除去のためＫＣｌ系フラックスなどを用いた通常の精錬
処理や脱ガス処理を行なうのが一般的であり、それらの
組み合わせによって清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金と
して再生することができる。また、ＢまたはＢ化合物、
ＢまたはＢ化合物とＴｉまたはＴｉ化合物、あるいはＴ
ｉ−Ｂ系化合物の添加によって生成するＦｅ−Ｂ系ある
いはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系の複合化合物は、前述の如く精錬
の前に除去し得る他、場合によってはそれらの複合化合
物を残したままで精錬や、脱ガス処理を行ない、最後に
フィルター濾過によって除去することも可能である。
【００４５】
【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、殊にその回収スクラップに不純物と
して含まれるＦｅを効率よく低コストで除去することが
でき、清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金として再生し得
ることになった。
ｌまたはＡｌ合金、殊にその回収スクラップに不純物と
して含まれるＦｅを効率よく低コストで除去することが
でき、清浄度の高いＡｌまたはＡｌ合金として再生し得
ることになった。
【図１】図１は、Ａｌ合金溶湯中のＦｅに対する添加Ｂ
の化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ系化合物の生成量の関
係を示したグラフである。
の化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ系化合物の生成量の関
係を示したグラフである。
【図２】図２は、Ａｌ合金溶湯への添加Ｂ量とＦｅ除去
溶湯中のＢ残留量の関係を示したグラフである。
溶湯中のＢ残留量の関係を示したグラフである。
【図３】図３は、Ａｌ合金溶湯中のＦｅに対するＢとＴ
ｉの化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の生
成量の関係を示したグラフである。
ｉの化学量論的当量比と、Ｆｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の生
成量の関係を示したグラフである。
【図４】図４は、Ａｌ合金溶湯への添加ＢおよびＴｉ量
とＦｅ除去溶湯中のＢおよびＴｉ残留量の関係を示した
グラフである。
とＦｅ除去溶湯中のＢおよびＴｉ残留量の関係を示した
グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大隅 研治 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 中村 崇 福岡県福岡市南区大池２−６−11
Claims (5)
- 【請求項１】 不純物としてＦｅを含むＡｌまたはＡｌ
合金溶湯中に、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合物を添加
し、Ｆｅとの間でＦｅ−Ｂ系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
金の溶解法。 - 【請求項２】 不純物としてＦｅを含むＡｌまたはＡｌ
合金溶湯中に、Ｂおよび／もしくはＢ含有化合物、並び
にＴｉおよび／もしくはＴｉ含有化合物を添加し、Ｆｅ
との間でＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系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
の溶解法。 - 【請求項３】 不純物としてＦｅを含むＡｌまたはＡｌ
合金溶湯中に、Ｔｉ−Ｂ系複合化合物を添加し、Ｆｅと
の間でＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系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
溶解法。 - 【請求項４】 Ｆｅ−Ｂ系化合物またはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ
系化合物が形成されたＡｌまたはＡｌ合金溶湯中に不活
性ガスを吹込み、溶湯中の前記Ｆｅ−Ｂ系化合物または
Ｆｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物の浮上分離を促進する請求項１
〜３のいずれかに記載の溶解法。 - 【請求項５】 ＡｌまたはＡｌ合金溶湯中のＦｅ−Ｂ系
化合物またはＦｅ−Ｂ−Ｔｉ系化合物を、耐火性フィル
ターによって除去する請求項１〜３のいずれかに記載の
溶解法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22374494A JPH0885832A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22374494A JPH0885832A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885832A true JPH0885832A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16803025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22374494A Withdrawn JPH0885832A (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0885832A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171362B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-01-09 | Kobe Steel, Ltd | Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy |
| EP1264903A3 (de) * | 2001-06-07 | 2003-08-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Reinigung von Aluminium-Gusslegierungen mittels Zugabe von Bor |
| JP2011021230A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Kobe Steel Ltd | 超高純度合金鋳塊の製造方法 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP22374494A patent/JPH0885832A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171362B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-01-09 | Kobe Steel, Ltd | Method for refining molten aluminum alloy and flux for refining molten aluminum alloy |
| EP1264903A3 (de) * | 2001-06-07 | 2003-08-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Reinigung von Aluminium-Gusslegierungen mittels Zugabe von Bor |
| JP2011021230A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Kobe Steel Ltd | 超高純度合金鋳塊の製造方法 |
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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: 20011120 |