JPS61124540A - Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の脱水素方法 - Google Patents
Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の脱水素方法Info
- Publication number
- JPS61124540A JPS61124540A JP24653084A JP24653084A JPS61124540A JP S61124540 A JPS61124540 A JP S61124540A JP 24653084 A JP24653084 A JP 24653084A JP 24653084 A JP24653084 A JP 24653084A JP S61124540 A JPS61124540 A JP S61124540A
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- Japan
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- molten
- halogen
- dehydrogenation
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ａｌ又はＡｌ合金溶湯中に混入している水素
を比較的短時間の処理で効率良く除去する方法に関する
ものである。
を比較的短時間の処理で効率良く除去する方法に関する
ものである。
Ａｌ又はＡｌ合金（以下Ａｌ合金で代表する）溶湯中に
溶存している水素ガスは、鋳造時の降温に伴う溶解度の
低下により気泡となりピンホールや表面荒れ等の鋳造欠
陥を生ずる原因になるので、溶湯段階で可及的に除去し
ておかなければならない。その為の脱水素方法として現
在汎用されているのは、■ハロゲンガス及び／又はハロ
ゲン含有化合物を処理溶湯内へ吹込んで脱水素を行なう
方法と、■処理溶湯内へ不活性ガスを微細な気泡状にし
て吹込み、不活性ガスの分圧を利用して水素の放散を促
進させる方法である。
溶存している水素ガスは、鋳造時の降温に伴う溶解度の
低下により気泡となりピンホールや表面荒れ等の鋳造欠
陥を生ずる原因になるので、溶湯段階で可及的に除去し
ておかなければならない。その為の脱水素方法として現
在汎用されているのは、■ハロゲンガス及び／又はハロ
ゲン含有化合物を処理溶湯内へ吹込んで脱水素を行なう
方法と、■処理溶湯内へ不活性ガスを微細な気泡状にし
て吹込み、不活性ガスの分圧を利用して水素の放散を促
進させる方法である。
上記■の脱水素法は、溶存水素量の多いＡｌ合金溶湯の
脱水素法としては極めて優れたものであるが、Ａｌ合金
溶湯の水素濃度を０．１２〜０．１４ｃｃ／１００ｙま
で低減するのが限度であり、この値以下まで水素濃度を
低くすることはできず、従って水素に起因する鋳造欠陥
を解消することはできない。一方■の不活性ガス微細気
泡吹込法を採用すれば水素濃度をＯ，ｌｃｃ／１００ｙ
以下まで低減することができ、水素に起因する鋳造欠陥
を実質的に無くすことが可能であるが、処理に長時間を
要し生産性が著しく低下する。
脱水素法としては極めて優れたものであるが、Ａｌ合金
溶湯の水素濃度を０．１２〜０．１４ｃｃ／１００ｙま
で低減するのが限度であり、この値以下まで水素濃度を
低くすることはできず、従って水素に起因する鋳造欠陥
を解消することはできない。一方■の不活性ガス微細気
泡吹込法を採用すれば水素濃度をＯ，ｌｃｃ／１００ｙ
以下まで低減することができ、水素に起因する鋳造欠陥
を実質的に無くすことが可能であるが、処理に長時間を
要し生産性が著しく低下する。
本発明はこうした状況に鑑み、Ａｌ合金溶湯中の水素濃
度を比較的短時間の処理で０．１ ＣＣ／ １００２程
度以下まで低減させることのできる脱水素技術を確立し
ようとするものである。
度を比較的短時間の処理で０．１ ＣＣ／ １００２程
度以下まで低減させることのできる脱水素技術を確立し
ようとするものである。
本発明に係る脱水素方法は、Ａｌ又はＡｌ合金溶湯をま
ず第１番目にハロゲンガス及び／又はハロゲン含有化合
物で処理して該溶湯中の水素濃度を０．１５ｃｃ ／１
００ｙ（溶Ｉ！１）以下まで低減し、次いで微細気泡状
の不活性ガスで処理するところに要旨が存在する。
ず第１番目にハロゲンガス及び／又はハロゲン含有化合
物で処理して該溶湯中の水素濃度を０．１５ｃｃ ／１
００ｙ（溶Ｉ！１）以下まで低減し、次いで微細気泡状
の不活性ガスで処理するところに要旨が存在する。
Ａｌ合金溶湯の脱水素法としては前述の様に■ハロゲン
ガス及び／又はハロゲン含有化合物により処理する方法
（以下ハロゲン処理法）と、■微細気泡状の不活性ガス
で処理する方法（以下微細泡ＩＣ処理法）があり、夫々
の長所及び欠点は先に説明した通りである。ちなみに第
２図はこれら■、■の方法を採用した場合の処理時間と
溶湯中の水素濃度の関係を示したものである。但し実験
条件は下記の通りとした。
ガス及び／又はハロゲン含有化合物により処理する方法
（以下ハロゲン処理法）と、■微細気泡状の不活性ガス
で処理する方法（以下微細泡ＩＣ処理法）があり、夫々
の長所及び欠点は先に説明した通りである。ちなみに第
２図はこれら■、■の方法を採用した場合の処理時間と
溶湯中の水素濃度の関係を示したものである。但し実験
条件は下記の通りとした。
く実験条件〉
処理溶湯：ＪＩＳ Ａ ５０５６合金処理温度ニア
５０℃ ■の場合の吹込みガス：塩素ガス、２００ Ｎ／／ｍｉ
ｎ ■の場合の吹込条件： ポーラスプラグ・・・特公昭５６−８５６２５号に開示
されたポーラスプラグ（４０ μｍφ の貫通孔を存する４０ｍφの 円筒状プラグ）を１ｏ本使用、 不活性ガス・・・窒素、５０ Ｎｌ ／ ｍｉｎ第２図
からも明らかな様に、ハロゲン処理法■の場合、水素濃
度の高いＡｌ合金溶湯に適用したときでも短時間（８０
分程度）で水素濃度を０．１５ｃｃ／１００ｙ程度まで
低下させることができる。
５０℃ ■の場合の吹込みガス：塩素ガス、２００ Ｎ／／ｍｉ
ｎ ■の場合の吹込条件： ポーラスプラグ・・・特公昭５６−８５６２５号に開示
されたポーラスプラグ（４０ μｍφ の貫通孔を存する４０ｍφの 円筒状プラグ）を１ｏ本使用、 不活性ガス・・・窒素、５０ Ｎｌ ／ ｍｉｎ第２図
からも明らかな様に、ハロゲン処理法■の場合、水素濃
度の高いＡｌ合金溶湯に適用したときでも短時間（８０
分程度）で水素濃度を０．１５ｃｃ／１００ｙ程度まで
低下させることができる。
しかしそのままで処理時間を延長したとしてもその後の
水素濃度の低下勾配は極めて小さく、且つ水素濃度の到
達値は０．１２〜０．１４ ｃｃ ／ １００２が限界
である。一方微細泡ＩＧ処理法■を採用した場合、最終
的には水素濃度を０．１ ｃｃ／ １００ｙ以下まで下
げることができるが、経時的な水素濃度の降下勾配は極
めて緩やかであって目標水素濃度まで下げるのに長時間
を要し、生産性の向上が望めなくなるばかりでなく大量
の不活性ガスを必要とする為経済性も損なわれる。
水素濃度の低下勾配は極めて小さく、且つ水素濃度の到
達値は０．１２〜０．１４ ｃｃ ／ １００２が限界
である。一方微細泡ＩＧ処理法■を採用した場合、最終
的には水素濃度を０．１ ｃｃ／ １００ｙ以下まで下
げることができるが、経時的な水素濃度の降下勾配は極
めて緩やかであって目標水素濃度まで下げるのに長時間
を要し、生産性の向上が望めなくなるばかりでなく大量
の不活性ガスを必要とする為経済性も損なわれる。
本発明はこうした従来技術の長所働欠点をうまく組合せ
、短時間で効果的な脱水素を可能にしようとするもので
ある。但し上記の及び■の方法を組合せるにしても、無
作為に組合せただけで目的が達成される訳ではなく、色
々な工夫をこらす必要がある。しかして本発明者等が予
備実験で確認したところによると、組合せの手順や脱水
素法の切換え時期等によっては単独処理の場合よりもか
えって脱水素効率が低下することもあり、より効果的な
手順等を厳密に規定すべきであるという結論に達した。
、短時間で効果的な脱水素を可能にしようとするもので
ある。但し上記の及び■の方法を組合せるにしても、無
作為に組合せただけで目的が達成される訳ではなく、色
々な工夫をこらす必要がある。しかして本発明者等が予
備実験で確認したところによると、組合せの手順や脱水
素法の切換え時期等によっては単独処理の場合よりもか
えって脱水素効率が低下することもあり、より効果的な
手順等を厳密に規定すべきであるという結論に達した。
そして、水素濃度の高いものを脱水素する方法としては
■のハロゲン処理法の方が好適であり、こうして得られ
た低水素のものを更に低水素化することのできる方法と
しては■の微細泡ＩＧ処理法の方が適しているという確
信のもとで、はじめに■法を行ない引続いて■の方法を
行なうという結合工程を組立てるに当たり、■法から■
法への最も効果的な切換え時期を明確にする必要がある
と考え、次の実験を行なった。
■のハロゲン処理法の方が好適であり、こうして得られ
た低水素のものを更に低水素化することのできる方法と
しては■の微細泡ＩＧ処理法の方が適しているという確
信のもとで、はじめに■法を行ない引続いて■の方法を
行なうという結合工程を組立てるに当たり、■法から■
法への最も効果的な切換え時期を明確にする必要がある
と考え、次の実験を行なった。
即ち水素濃度の異なる数種類のＡＩ合金溶ＩＩｈ（何れ
もＪＩＳ Ａ ５０５６）を夫々５００Ｋｇ準備し
、微細泡処理法（プラグ：４０μｍφ の貫通孔を無数
に有する４０ｍφの円筒状プラグを１０本使用、不活性
ガス：窒素、５０ Ｎ／／ｍｉｎ ）で脱水素を行ない
、この方法にあける水素低下限界値と考えられる０、０
９％まで低下させるのに要する時間を調べた。結果を第
１表に示す。
もＪＩＳ Ａ ５０５６）を夫々５００Ｋｇ準備し
、微細泡処理法（プラグ：４０μｍφ の貫通孔を無数
に有する４０ｍφの円筒状プラグを１０本使用、不活性
ガス：窒素、５０ Ｎ／／ｍｉｎ ）で脱水素を行ない
、この方法にあける水素低下限界値と考えられる０、０
９％まで低下させるのに要する時間を調べた。結果を第
１表に示す。
第１表
第１表からも明らかな様に、初期水素濃度が低いもの程
脱水素処理の所要時間は短くなる。そして初期水素濃度
が０．１５４以下のものでは脱水素所要時間は８０分と
なるが、初期水素濃度を０．１５％より低い値、例えば
０．１１％や０．１２％に下げておいても脱水素所要時
間は全く短縮されない。
脱水素処理の所要時間は短くなる。そして初期水素濃度
が０．１５４以下のものでは脱水素所要時間は８０分と
なるが、初期水素濃度を０．１５％より低い値、例えば
０．１１％や０．１２％に下げておいても脱水素所要時
間は全く短縮されない。
即ち微細泡ＩＧ法で脱水素を行なうかぎり水素低下限界
値に到達するまで少なくとも８０分の処理時間を必要と
し、この場合の初期水素濃度の上限は０．１５％となる
。従って前述の様に（１）微細泡ＩＧ法を採用したとき
の水素濃度低下勾配が緩やかであり、（２）一方前記ハ
ロゲン処理法はむしろ高水素濃度側の方がよい脱水素効
率を示す、という両者の特徴を考え合わせると、「水素
濃度の高い初期脱水素段階ではハロゲン処理法を採用し
て水素濃度を急速に低下させ、水素濃度が０．１５％以
下まで降下した後は微細泡ＩＧ法に切換えることにより
水素濃度を０．１％以下まで低下させる」という本発明
独自の脱水素法が導かれる。
値に到達するまで少なくとも８０分の処理時間を必要と
し、この場合の初期水素濃度の上限は０．１５％となる
。従って前述の様に（１）微細泡ＩＧ法を採用したとき
の水素濃度低下勾配が緩やかであり、（２）一方前記ハ
ロゲン処理法はむしろ高水素濃度側の方がよい脱水素効
率を示す、という両者の特徴を考え合わせると、「水素
濃度の高い初期脱水素段階ではハロゲン処理法を採用し
て水素濃度を急速に低下させ、水素濃度が０．１５％以
下まで降下した後は微細泡ＩＧ法に切換えることにより
水素濃度を０．１％以下まで低下させる」という本発明
独自の脱水素法が導かれる。
尚前記■と■の方法の組合せ方については、この他囚ま
ず■の微細泡ＩＧ法で処理した後■のハロゲン処理を行
なう方法、或は（６）■と■を並行して実施する方法、
が考えられるが、これらの組合せでは処理時間を短縮し
得ないばかりでなく、水素濃度を０．１９６以下まで低
下させることもできない。また本発明の手順を採用し、
微細泡ＩＧ法への切換え時期を水素濃度０．２％或は０
．３％到達時点等に設定することも可能であるが、この
場合は微細泡ＩＧ法への切換時期が早過ぎる為処理時間
短縮の目的が果たせなくなる。
ず■の微細泡ＩＧ法で処理した後■のハロゲン処理を行
なう方法、或は（６）■と■を並行して実施する方法、
が考えられるが、これらの組合せでは処理時間を短縮し
得ないばかりでなく、水素濃度を０．１９６以下まで低
下させることもできない。また本発明の手順を採用し、
微細泡ＩＧ法への切換え時期を水素濃度０．２％或は０
．３％到達時点等に設定することも可能であるが、この
場合は微細泡ＩＧ法への切換時期が早過ぎる為処理時間
短縮の目的が果たせなくなる。
しかし前述の如くハロゲン処理法と微細泡ＩＧ法の適用
類を規定すると共に、微細泡ＩＧ法への切換え時期を厳
密に設定すれば、両者の欠点が互いに補われ脱水素を極
めて効率良く進めることができる。尚本発明ではハロゲ
ン処理の後に微細泡ＩＧ処理が行なわれるが、ハロゲン
処理工程で溶湯中へ溶解したハロゲンは微細泡ＩＧ処理
時における脱水素を促進する機能も発揮し、脱水素効率
の向上に寄与している。ちなみに第１図は、微細泡ＩＧ
処理（プラグ及び不活性ガスは前述の例と同じ）時にお
けるＡｌ合金（Ａ ５０５６）溶湯中のハロゲンガス
（塩素）の有無と脱水素効率の関係を示したグラフであ
り、ハロゲンガスの共存自体が微細泡ＩＧ処理時の脱水
素を促進していることが分かる。
類を規定すると共に、微細泡ＩＧ法への切換え時期を厳
密に設定すれば、両者の欠点が互いに補われ脱水素を極
めて効率良く進めることができる。尚本発明ではハロゲ
ン処理の後に微細泡ＩＧ処理が行なわれるが、ハロゲン
処理工程で溶湯中へ溶解したハロゲンは微細泡ＩＧ処理
時における脱水素を促進する機能も発揮し、脱水素効率
の向上に寄与している。ちなみに第１図は、微細泡ＩＧ
処理（プラグ及び不活性ガスは前述の例と同じ）時にお
けるＡｌ合金（Ａ ５０５６）溶湯中のハロゲンガス
（塩素）の有無と脱水素効率の関係を示したグラフであ
り、ハロゲンガスの共存自体が微細泡ＩＧ処理時の脱水
素を促進していることが分かる。
〔実施例１〕
第２表に示す様に種々の品種のＡｌ合金溶溶湯夫々１５
トン）を準備し、下記の条件で脱水素を行なうことによ
り、第２表に併記する結果を得た。
トン）を準備し、下記の条件で脱水素を行なうことによ
り、第２表に併記する結果を得た。
〈脱水素条件〉
第１次脱水素（ハロゲン処理）
処理温度 ニア２０℃
ハロゲンガス：塩素４０ＯＮ７／分
処理時間 −３０分
第２次脱水素（微細泡ＩＧ処理）
プラグ：４０μｍφの独孔を無数に有する４０ｔｘｔｘ
φの円筒状プラグ、１０本不活性ガス：窒素、流ｊｉｔ
５ＯＮｌ／分、圧力０．８ Ｋｙ ／備 処理温度ニア１０〜７２０℃ 処理時間＝８０分 第２表からも明らかな様に本発明はあらゆる品種に対し
て優れた脱水素効果を発揮する。
φの円筒状プラグ、１０本不活性ガス：窒素、流ｊｉｔ
５ＯＮｌ／分、圧力０．８ Ｋｙ ／備 処理温度ニア１０〜７２０℃ 処理時間＝８０分 第２表からも明らかな様に本発明はあらゆる品種に対し
て優れた脱水素効果を発揮する。
本発明は以上の様に構成されるが、要はハロゲン処理と
微細泡ＩＧ処理の実施順及び切換え時期を厳密に設定す
ることにより、Ａｌ合金溶湯の脱水素を極めて効率良く
行なうことができる様になった。
微細泡ＩＧ処理の実施順及び切換え時期を厳密に設定す
ることにより、Ａｌ合金溶湯の脱水素を極めて効率良く
行なうことができる様になった。
第１図はＡｌ合金溶湯中の塩素ガスの有無が微細泡ＩＧ
処理による脱水素効果に与える影響を示す実験結果のグ
ラフ、第２図は従来の脱水素法を適用した場合の処理時
間と水素濃度の関係を示すグラフである。
処理による脱水素効果に与える影響を示す実験結果のグ
ラフ、第２図は従来の脱水素法を適用した場合の処理時
間と水素濃度の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- Ａｌ又はＡｌ合金溶湯をハロゲンガス及び／又はハロゲ
ン含有化合物で処理し該溶湯中の水素濃度を溶湯１００
ｇ当たり０．１５ｃｃ以下に低減した後、微細気泡状の
不活性ガスで処理することを特徴とするＡｌ又はＡｌ合
金溶湯の脱水素方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24653084A JPS61124540A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の脱水素方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24653084A JPS61124540A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の脱水素方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124540A true JPS61124540A (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=17149775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24653084A Pending JPS61124540A (ja) | 1984-11-21 | 1984-11-21 | Ａｌ又はＡｌ合金溶湯の脱水素方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124540A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6393833A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-04-25 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 凝固アルミニウムの密度をコントロ−ルするための改善方法 |
| WO2000003046A1 (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-20 | Praxair Technology, Inc. | Process for refining aluminum |
| US6572676B1 (en) * | 1998-07-13 | 2003-06-03 | Praxair Technology, Inc. | Process for refining aluminum |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581025A (ja) * | 1981-05-27 | 1983-01-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 溶融金属の処理装置 |
-
1984
- 1984-11-21 JP JP24653084A patent/JPS61124540A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS581025A (ja) * | 1981-05-27 | 1983-01-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 溶融金属の処理装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6393833A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-04-25 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 凝固アルミニウムの密度をコントロ−ルするための改善方法 |
| WO2000003046A1 (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-20 | Praxair Technology, Inc. | Process for refining aluminum |
| US6572676B1 (en) * | 1998-07-13 | 2003-06-03 | Praxair Technology, Inc. | Process for refining aluminum |
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