JPS60230944A - アルミニウム溶湯の処理方法 - Google Patents
アルミニウム溶湯の処理方法Info
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- JPS60230944A JPS60230944A JP8820084A JP8820084A JPS60230944A JP S60230944 A JPS60230944 A JP S60230944A JP 8820084 A JP8820084 A JP 8820084A JP 8820084 A JP8820084 A JP 8820084A JP S60230944 A JPS60230944 A JP S60230944A
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- Japan
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- molten aluminum
- molten
- flow rate
- filter
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
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、アルミニウム溶湯中に混入している非金属介
在物（以下、介在物と称する）を効果的に除去する方法
に関する。なお、本明細書においてアルミニウムなる語
は純アルミニウムおよびアルミニウムを基とする合金を
総称する。
在物（以下、介在物と称する）を効果的に除去する方法
に関する。なお、本明細書においてアルミニウムなる語
は純アルミニウムおよびアルミニウムを基とする合金を
総称する。
最近、アルミニウムの用途のうち、缶材、ＬＮＧタンカ
ニ材、箔、メモリーディスクなどのように介在物のレベ
ルが厳しく規制されるものが多くなり、より高度の介在
物の除去技術が必要になってきた。
ニ材、箔、メモリーディスクなどのように介在物のレベ
ルが厳しく規制されるものが多くなり、より高度の介在
物の除去技術が必要になってきた。
アルミニウム溶湯中の介在物除去方法でよく知られた方
法のひとつに、米国特許第３５２４５４８号、特公昭５
２−２２３２７などに開示されているセラミックチュー
ブフィルター法がある。この方法は、アルミニウム溶湯
をセラミックから成るポーラスなチューブ状のフィルタ
ーを通過させて、介在物を除去する方法である。
法のひとつに、米国特許第３５２４５４８号、特公昭５
２−２２３２７などに開示されているセラミックチュー
ブフィルター法がある。この方法は、アルミニウム溶湯
をセラミックから成るポーラスなチューブ状のフィルタ
ーを通過させて、介在物を除去する方法である。
チューブ状のフィルターは一定の粒度を有する耐火物骨
材を結合材で混練し、型の中に一定の荷重で固めて焼成
して製造する。この際フィルターは、一定の気孔率を有
する様に調節され製造される。
材を結合材で混練し、型の中に一定の荷重で固めて焼成
して製造する。この際フィルターは、一定の気孔率を有
する様に調節され製造される。
アルミニウム溶湯を連続鋳造する際、上記セラミックチ
ューブフィルターは、保持炉と鋳造機との間に設置され
連続的にアルミニウム溶湯を濾過するが、同じアルミニ
ウム溶湯とフィルターの組合せであっても、介在物が濾
過できる場合とそうでない場合があり、生産管理上重大
な問題となっている。
ューブフィルターは、保持炉と鋳造機との間に設置され
連続的にアルミニウム溶湯を濾過するが、同じアルミニ
ウム溶湯とフィルターの組合せであっても、介在物が濾
過できる場合とそうでない場合があり、生産管理上重大
な問題となっている。
本発明者らは、この解決のため、種々検討した結果、普
通サイズの鋳塊においては、他の部分より鋳造開始部分
に介在物が多く、また大型鋳塊では普通鋳塊より介在物
が多く発見されやすいことなどから、介在物の除去効果
が従来看過されてきた、アルミニウム溶湯の流速に大き
く影響されることを想定し、種々実験の結果本発明をな
すに至った。
通サイズの鋳塊においては、他の部分より鋳造開始部分
に介在物が多く、また大型鋳塊では普通鋳塊より介在物
が多く発見されやすいことなどから、介在物の除去効果
が従来看過されてきた、アルミニウム溶湯の流速に大き
く影響されることを想定し、種々実験の結果本発明をな
すに至った。
介在物の除去効果を評価するためにまずアルミニウム溶
湯による実験に先立ち水による実験、いわゆる水モデル
実験を行った。それはアルミニウムの溶湯の流体力学的
特性と水のそれとを比較すると、代表的特性であるレイ
ノルズ数Ｒｅ＝υ・Ｄ・ρ／μ（υ：流速、Ｄ二代表寸
法。
湯による実験に先立ち水による実験、いわゆる水モデル
実験を行った。それはアルミニウムの溶湯の流体力学的
特性と水のそれとを比較すると、代表的特性であるレイ
ノルズ数Ｒｅ＝υ・Ｄ・ρ／μ（υ：流速、Ｄ二代表寸
法。
ρ：密度、μ：粘度）はほぼ一致し、（アルミニウム溶
湯のρ、μはそれぞれ水のρ、μの約２倍でありρ／μ
は一致し従ってＲｅも一致する）、相似則が成りたち、
水の実験でアルミニウム溶湯のシュミレーションが出来
ると考えたからである。
湯のρ、μはそれぞれ水のρ、μの約２倍でありρ／μ
は一致し従ってＲｅも一致する）、相似則が成りたち、
水の実験でアルミニウム溶湯のシュミレーションが出来
ると考えたからである。
水モデル実験では実際にアルミニウム溶湯の濾過に用い
られるのと同じ４種類の円筒状セラミックチューブフィ
ルター（サイズ：外径１０１００ｎ、内径６０ｎａ、長
さ８８０ｎｗｎ）を用いた。
られるのと同じ４種類の円筒状セラミックチューブフィ
ルター（サイズ：外径１０１００ｎ、内径６０ｎａ、長
さ８８０ｎｗｎ）を用いた。
その物性を第１表に示す。
なお９通気量は、前後を密閉した円筒状セラミックチュ
ーブフィルターの内側に大気圧＋１０１Ｗｌ−Ｈ−２０
の気圧を保持するように気体を供給するときの流量計の
読みをとった。水に介在物の代用品として粒度の整った
アルミナを入れ、濃度をＱ 、 １ ｗｔ％に調整し十
分均一混合後上記フイルターに対し一定の流速で流し、
アルミナの透過率を調べた。
ーブフィルターの内側に大気圧＋１０１Ｗｌ−Ｈ−２０
の気圧を保持するように気体を供給するときの流量計の
読みをとった。水に介在物の代用品として粒度の整った
アルミナを入れ、濃度をＱ 、 １ ｗｔ％に調整し十
分均一混合後上記フイルターに対し一定の流速で流し、
アルミナの透過率を調べた。
第１表 セラミックチューブフィルターの物性その結果
を第１図に示す。第１図よりアルミナの粒度、水の流速
により透過率が著しく異なること、すなわち、介在物の
除去効果は、従来考えられていた介在物の太き、さとセ
ラミックチューブフィルターの骨材粒径、嵩比重、気孔
率、通気量などの物性で規定される１′目の粗さ″との
関係だけでは説明できず、意外にもアルミニウム溶湯の
流速に大きく影響され、前記′目の粗さ″の影響度は比
較的小さいことが判った。
を第１図に示す。第１図よりアルミナの粒度、水の流速
により透過率が著しく異なること、すなわち、介在物の
除去効果は、従来考えられていた介在物の太き、さとセ
ラミックチューブフィルターの骨材粒径、嵩比重、気孔
率、通気量などの物性で規定される１′目の粗さ″との
関係だけでは説明できず、意外にもアルミニウム溶湯の
流速に大きく影響され、前記′目の粗さ″の影響度は比
較的小さいことが判った。
尚ここで流速とはチューブの表面積で流量を割った値で
ある。アルミニウム溶湯から板等へ加工した場合特に有
害とされる１０μ以上の介在物については流速が０ 、
０２ ｃｍ／ｓｅｅ以下では透過率が零であり介在物が
１００％除去され、また流速が０ 、１０ ｃｍ／ｓｅ
ｅ以下では７０％以上の介物が除去される。従って流速
を０．０２ｃｍ／ｓｅｅ以下で運転することが望ましい
が、現場作業的には生産性、温度低下等の問題より流速
を０．０２ｃｍ／ｓｅｃ以下で運転することはむずかし
く、後述のアルミニウム溶湯の実験より除去率７０％以
上が得られる流速０ 、１０ ｃｍ／ｓｅｅ以下ならば
問題が少ないことが判っており、従って流速を０．１０
ｃ＋ｎ ／ ｓｅｅ以下にすることが好ましい。尚さら
に好ましくは除去率８０％以上が得られる流速０ 、０
８ ｃｍ／ｓｅｃ以下にすることが望ましい。
ある。アルミニウム溶湯から板等へ加工した場合特に有
害とされる１０μ以上の介在物については流速が０ 、
０２ ｃｍ／ｓｅｅ以下では透過率が零であり介在物が
１００％除去され、また流速が０ 、１０ ｃｍ／ｓｅ
ｅ以下では７０％以上の介物が除去される。従って流速
を０．０２ｃｍ／ｓｅｅ以下で運転することが望ましい
が、現場作業的には生産性、温度低下等の問題より流速
を０．０２ｃｍ／ｓｅｃ以下で運転することはむずかし
く、後述のアルミニウム溶湯の実験より除去率７０％以
上が得られる流速０ 、１０ ｃｍ／ｓｅｅ以下ならば
問題が少ないことが判っており、従って流速を０．１０
ｃ＋ｎ ／ ｓｅｅ以下にすることが好ましい。尚さら
に好ましくは除去率８０％以上が得られる流速０ 、０
８ ｃｍ／ｓｅｃ以下にすることが望ましい。
流速の下限については遅ければ透過率は低下す ゛るが
上述のごとく、生産性、温度低下等の問題が あり流速
はＯ、ＯＩ ｃｍ／ｓｅｃ以上、さらに好まし くは０
．０２ｒｓ／ｓｅｃ以上が好ましい。
上述のごとく、生産性、温度低下等の問題が あり流速
はＯ、ＯＩ ｃｍ／ｓｅｃ以上、さらに好まし くは０
．０２ｒｓ／ｓｅｃ以上が好ましい。
尚１本実験ではフィルターの厚さは２ ｃｍのものを用
いたが厚さを倍にした場合は透過率は１／２になること
が実験により確認出来た。そこで」二記の好ましい流速
０．０１〜Ｏ，］ Ｏｃｎ＋／ｓｅｅはフィルター厚さ
２ｃｍ当りの値であり、厚さ１ｃｍ当りに換算すれば
０．００５〜０．０５ｃｍ／ｓｅｅとなる。
いたが厚さを倍にした場合は透過率は１／２になること
が実験により確認出来た。そこで」二記の好ましい流速
０．０１〜Ｏ，］ Ｏｃｎ＋／ｓｅｅはフィルター厚さ
２ｃｍ当りの値であり、厚さ１ｃｍ当りに換算すれば
０．００５〜０．０５ｃｍ／ｓｅｅとなる。
次にアルミニウム溶湯を用いた実験について述べる。水
モデル実験で用いたのと同じフィルターを用い、Ｎｏ、
１〜４と変化させ、各種流速でアルミニウム溶湯を濾
過した。その結果を第２表に示す。その結果本特許請求
範囲の実施例１〜５では介在物に基因する欠陥であるス
トリンガ−数が５０ケ／イ以下で品質上問題無いが請求
範囲外の比較例６〜９では１１０〜２５０ケ／ボと多く
品質上問題があった。
モデル実験で用いたのと同じフィルターを用い、Ｎｏ、
１〜４と変化させ、各種流速でアルミニウム溶湯を濾
過した。その結果を第２表に示す。その結果本特許請求
範囲の実施例１〜５では介在物に基因する欠陥であるス
トリンガ−数が５０ケ／イ以下で品質上問題無いが請求
範囲外の比較例６〜９では１１０〜２５０ケ／ボと多く
品質上問題があった。
＠２表 ストリンガ−検査結果
合金 ５０５２
ストリンガ−検査方法： ６ｗｗｎＸ １０００ｍｎＸ
２０００ｍｍの板の表面 をフライス盤で鏡面仕 上後目視でストリンガ 一数を数えた。
２０００ｍｍの板の表面 をフライス盤で鏡面仕 上後目視でストリンガ 一数を数えた。
なお、流速の制御はアルミニウム溶湯ヘッド差を変化さ
せて行なう。
せて行なう。
このように、本願発明の方法でアルミニウム溶湯を処理
することにより、安定して介在物の少ない鋳塊が得られ
工業生産上寄与するところ大である。
することにより、安定して介在物の少ない鋳塊が得られ
工業生産上寄与するところ大である。
第１図は水モデル実験における流速と介在物の透過率と
の関係を示すグラフである。 特許出願人 スカイアルミニウム株式会社蒲ＩＭ 手続補正書（方式） 昭和層年 ２月 Ｉす日 特許庁長官殿 １、事件の表示 １１？１５９年特［［８８２００号 ２、発明の名称 アルミニウム溶湯の処理方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区日本橋室町四丁目１番地名称 スカ
イアルミニウム株式会社 昭和５９年 ７月３１日 ５、補正の対象 願書および明細書 ６、補正の内容 願書および明細書の浄書・別紙のとおり（内容に変更な
し）
の関係を示すグラフである。 特許出願人 スカイアルミニウム株式会社蒲ＩＭ 手続補正書（方式） 昭和層年 ２月 Ｉす日 特許庁長官殿 １、事件の表示 １１？１５９年特［［８８２００号 ２、発明の名称 アルミニウム溶湯の処理方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都中央区日本橋室町四丁目１番地名称 スカ
イアルミニウム株式会社 昭和５９年 ７月３１日 ５、補正の対象 願書および明細書 ６、補正の内容 願書および明細書の浄書・別紙のとおり（内容に変更な
し）
Claims (1)
- １、アルミニウム溶湯に対し耐食性を有する骨材及び結
合材とより形成され、骨材の平均粒径が０．２５〜２．
００ｍｍ、嵩比重が２．００〜２．５０、気孔率が３０
〜５０％、通気量が３Ｘ１０’−］ ５ Ｘｌ０２ｃ＋
１？／ｍ１ｎ−ａｌであるセラミックチューブフィルタ
ーに対し、当該セラミックチューブフィルターの厚さＩ
Ｃ１１１当り０．００５〜０．０５ ｃｍ ／ ｓｅｃ
の流速でアルミニウム溶湯を流すことを特徴とするアル
ミニウム溶湯の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8820084A JPS60230944A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | アルミニウム溶湯の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8820084A JPS60230944A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | アルミニウム溶湯の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230944A true JPS60230944A (ja) | 1985-11-16 |
Family
ID=13936253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8820084A Pending JPS60230944A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | アルミニウム溶湯の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60230944A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03281738A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材とそれを用いた金属溶湯の濾過方法 |
| JPH03285026A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JPH0426725A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JPH0436424A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JP7532704B1 (ja) * | 2023-11-30 | 2024-08-13 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯濾過ユニット |
| JP7532703B1 (ja) * | 2023-11-30 | 2024-08-13 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯濾過ユニット |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3524548A (en) * | 1968-09-16 | 1970-08-18 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Filter medium for molten metal |
| JPS5222327A (en) * | 1974-08-09 | 1977-02-19 | Cobra Metals Ltd | Carpet accessories |
-
1984
- 1984-05-01 JP JP8820084A patent/JPS60230944A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3524548A (en) * | 1968-09-16 | 1970-08-18 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Filter medium for molten metal |
| JPS5222327A (en) * | 1974-08-09 | 1977-02-19 | Cobra Metals Ltd | Carpet accessories |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03281738A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材とそれを用いた金属溶湯の濾過方法 |
| JPH03285026A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-16 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JPH0426725A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-29 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JPH0436424A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Ngk Insulators Ltd | 金属溶湯用濾材 |
| JP7532704B1 (ja) * | 2023-11-30 | 2024-08-13 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯濾過ユニット |
| JP7532703B1 (ja) * | 2023-11-30 | 2024-08-13 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯濾過ユニット |
| WO2025115190A1 (ja) * | 2023-11-30 | 2025-06-05 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯濾過ユニット |
| WO2025115188A1 (ja) * | 2023-11-30 | 2025-06-05 | 三井金属鉱業株式会社 | 金属溶湯濾過ユニット |
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