JPS60135537A - 塩素ガスによるアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯の精錬法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一塩素ガスによるアルミニウムおよびアルミニ
ウム溶湯（以下、アルミ溶湯と略す）の精錬法に関し、
さらに詳しくは、塩素ガスの吹込みによって、アルミ溶
湯中の水素ガス量の低減−およびアルミ溶湯表面での酸
化により生ずる精錬滓の減少をはかった塩素ガスによる
精錬法に関する。

アルミ溶湯中の水素ガスは、製品にピンホールとして残
留し、製品欠陥の原因となる。したがって、製品の品質
を一定以上に維持するにはアルミ溶湯中の水素ガス量が
重要な管理項目となり、その低減が望まれる。

従来、かかるアルミ溶湯中の水素ガスを除去するには−
アルミ溶湯中へ塩素ガスを吹込む方法が一般に用いられ
ている。該精錬法は、塩素ガスを、ランス、例えば、鉄
製パイプによって、アルミ溶湯中に吹込み、塩素ガス気
泡中への水素ガスの拡散作用や、塩素ガスと水素ガスと
の化学反応などによって水素ガスを除去するものである
。

しかしながら、前記精錬法では、なお水素ガスの除去能
（脱ガス能）は十分とは言いかたく−また、塩素ガスを
用いるため、廃ガスの処理に多くの費用を要し、さらに
、塩素ガスが毒性を有するため使用量が制限される等の
問題がある。

さらに、該精錬法では、塩素ガスがアルミ溶湯あるいは
アルミ溶湯中の酸化物と反応し、その反応熱によってア
ルミ溶湯表面の酸化が促進されて精錬滓が発生するーい
わゆる、溶損の問題が存在する。

点 本発明者らは、前記間禦こ鑑み、従来の塩素ガスによる
アルミ溶湯の精錬法を改良すべく種々の検討を重ねた結
果、高度に除湿乾燥した塩素ガスを、アルミ溶湯中に吹
込むことによってアルミ溶湯中の水素ガス量が減少し、
かつ、精錬滓の発生率が低減することを知り、本発明を
完成するに至った。

すなわち、本発明は、大気圧露点を一４５°Ｃ以下とし
た除湿乾燥された塩素ガスを溶湯中に吹込むことを特徴
とする塩素ガスによるアルミニウムおよびアルミニウム
合金溶湯の精錬法を提供するものである。

本発明によれば、塩素ガス中の水分を少なくすることに
よりアルミ溶湯中の水素含有量が低減してアルミ溶湯の
品質が改善され、また−精錬滓の発生が抑制されるとと
もに塩素ガスの消費量も少なくなり著しい経済的効果が
達成される。

本発明において用いられる塩素ガスの大気圧露点は一４
５°Ｃ以下であり、好ましくは一６０°Ｃ〜−７０°Ｃ
である。大気圧露点が一４５°Ｃより高くなると水分に
起因する水素ガスおよび酸素ガスの発生が多くなり、塩
素ガスの脱ガス能が低下するとともに、塩素ガスによる
溶湯表面被覆作用が低下して溶損が増加する。

本発明に用いられる大気圧露点を一４５°Ｃ以下とした
塩素を製造するには、例えば、該ガスを低温、例えば−
約−７３°Ｃに冷却して水分を結露する方法や除湿剤を
用いる方法が用いられ、−例として、第１図に示すよう
な除湿剤を内部に有する塩素ガス用除湿器を用いる方法
が挙げられる。

第１図はステンレス製除湿乾燥器（１）の断面模式図で
あり、ボンベより供給された塩素ガスは、入口バルブ（
２）を通り、除湿器（１）内部に設置された金網（３）
内の除湿剤（４）層を通過して除湿乾燥され、出口バル
ブ（５）を通って炉中に供給される。塩素ガスと接触す
る部分、例えば、除湿器の内面、金網等は、腐食防止処
理、例えは、エポキシ樹脂が一層もしくは二層以上塗布
されている。除湿剤としては、合成ゼオライト、とくに
好ましくは、有効孔径３λ以下の合成ゼオライトが用い
られる。

つぎに、塩素ガスの大気圧露点と脱ガス能および精錬滓
発生率との関係を調べた結果を示し、本発明をさらに詳
しく説明する。第２図および第３図は、精錬前Ｈ２ガス
量０．３　ｃｃ／１００９Ａｌの品種ＪＩＳ　６０６３
のアルミニウム１５【を塩素の吹込み量４５ＯＮｔ／ｌ
、吹込み速度４０ＯＮｚ１分で精錬した場合の吹込み塩
素ガスの露点と、脱ガス能および精錬滓発生率との関係
を示した図である。第２図および第３図より明らかなご
とく、大気圧露点が一４５℃以下の塩素ガスを用いた場
合に、精錬後のアルミ溶湯中の水素含有量が顕著に低減
し、塩素ガスの脱ガス能が向上し、精錬滓の発生率も著
しく低減する（大気圧露点−３０°Ｃの通常の塩素ガス
を用いた場合の約５０％減）。一方、従来の塩素ガスに
よる精錬法では、このように充分な溶湯内水素ガス量の
低減および精錬滓発生率の低減をはかることはできない
。

すなわち、従来用いられていた塩素ガスには、通常、水
分、例えば、耐圧テスト後のボンベ内残留水分および温
度変化による塩素ボンベからの配管内のドレイン、ある
いは、該ドレインと塩素ガスとが反応した塩化水素など
が含まれており、このような塩素ガスが、アルミ溶湯中
に吹込まれると、水分や塩化水素は、アルミ溶湯の熱に
よって水素ガスに分解されると考えられる。アルミ溶湯
中の水素ガスの除去は、吹込まれた塩素ガス気泡中への
水素ガスの拡散によると考えられるので一溶湯へ吹込む
塩素ガス中の水分を除去しておけば、水素ガスの発生が
防止され、塩素ガス中の水素分圧を低下させることがで
きるので脱ガス能が向上すると推定される。

また一方精錬滓の発生は、精錬工程におけるアルミ溶湯
表面での溶湯の酸化および窒化反応で生ずるものであり
、塩素ガス中の水分を低減すれば塩化水素や酸素の発生
が低下し、アルミ溶湯表面が比重の大きな純粋な塩素ガ
スによって覆われ、大気との遮断が良好となって溶損は
低減するものと考えられる。

つぎに一本発明を実施例および比較例によりさらに詳し
く説明する。

精錬剤として用いる塩素ガスは、比較例では、大気圧露
点−３０°Ｃ１純度９９．９％以」−のものを用い、実
施例では、このガスを第１図の除湿器を通して大気圧露
点−６０°０、純度９９．９％以上とし、共にランスよ
り溶湯へ吹込んで精錬を行なった。共通条件はつきのと
おりである。

精錬剤使用量：４５０ＯＮ７／１５’ 精錬剤吹込み条件：３０ＯＮｌ／分×１５分精錬剤吹込
みパイプ＝６分径鉄パイプ 溶解炉：１５【重油だき反射炉 溶解温度ニア３０°Ｃ 精錬温度＝７２０〜７３０°Ｃ 精錬前の溶湯中の水素ガス量：　０．３　ｃｃ／１００
ｙｋｉなお、滓発生率は次式により算出した。

式中、発生滓量とは、溶解炉精錬により発生した滓をか
き出し、工業的な方法でアルミ分を十分に除去した残り
の重量をいう。

結果をつぎの第１表に示す。

第１表より明らかなごとく、実施例１〜５では、いずれ
も溶湯中の水素含有量が、大きく低下し、精錬滓の発生
率も大きく低減する。

【図面の簡単な説明】

体 面模式図、第２図は、塩素ガスの大気圧露点と脱ガス能
との関係を示すグラフ、第３図は一塩素ガスの大気圧露
点と精錬滓発生率との関係を示すグラフである。 図中の符号は、つぎのとおりである。 １・・・除湿器、２・入口バルブ、３・・金網、４・・
除湿剤、５　出口バルブ。 特許出願人株式会社　神戸製鋼所 代理人弁理士青山　葆外２名 第１図 ５ 第２図 塩衆ガスの大気圧露、ゼ、（°Ｃ） 第３図 且 塩棗ガス０大懸霞、ｐ、（６ｃ＋

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）大気圧露点を一４５℃以下とした除湿乾燥された
   塩素ガスを溶湯中に吹き込むことを特徴とする塩素ガス
   によるアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯の精錬
   法。
2. （２）塩素ガスの大気圧露点が−６０〜−７０℃である
   前記第（１）項の精錬法。