JPS6283431A - アルミニウム溶湯の精製装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はアルミニウム溶湯の精製処理に関し、更に詳し
くは溶湯中に含まれる水素ガスやアルミニウムあるいは
マグネシウム等の酸化物の非金属介在物等の不純物を効
果的に除去する装置に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉 鋳塊を製造する場合のアルミニウム溶湯には水素ガスや
アルミニウム及びマグネシウムなどの酸化物の非金属介
在物が含まれ゛（−いる。

水素ガスや非金属介在物等が含まれたよ５のアルミニウ
ム８′湯で鋳塊を製造しｌ：場合、得られＩコ鋳塊及び
この鋳塊により作られた製品が欠陥となる場合がある。

その為アルミニウム溶湯より鋳塊を製造する場合におい
ては溶湯精製処理を施し、これらの水素ガス、非金属介
在物を除去ずろ必要がある。

従来乙のような水素ガス、非金属介在物などの不純物を
除去するために採用されている方法としては、窒素ガス
やアルゴンガス等の不活性ガスあるいは塩素ガス、フロ
ンガス等の反応性ガスを鉄製あるいは黒鉛パイプ等を介
して吹き込むものである。この方法では吹き込まれろガ
スの気泡が大きく、また溶湯全体に気泡を接触させるこ
とも困難であるため、高い処理効率を得るのは難しい。

そこで、これらの点を改善するものとして、例えば特公
昭５２−３６４８７号公報で示される様に固定子の下端
に回転子を設は両者の間隙から精製用ガスを溶出中へ導
入すると共に前記回転子を高速で回転させると４とによ
り導入されろガスを徹細なガス泡に細分して溶湯と接触
させる方法及び装置がある。

乙の方法によれば処理効率の点では十分満足できる結宋
が得られるが、固定子と回転子を−・体に構成する必要
があること、更には固定子と回転子の間を適正な間隙に
保持ｊ７なければならないこと等構造が複雑なものとな
る。

また固定子、回転子などの消耗が激しいため、これらの
取換え作業が極めて煩雑になるといった問題が存在する
。

又類似の方法ではあるが、特開昭５８−１４４４３８号
公報に示さｉする様な槽下部のノズルあるいはガス吹き
込みパイプ、又は回転軸の内部より導入されｔ：ガスを
回転軸下端に設けｔニガス滞留部に滞留させ、乙の滞留
したガスを回転子の回転によって溶湯中に分散させる方
法及び装置も提案されている。

この方法に、１ｔ１ばノズル及びパイプあるいは回転軸
よりガス滞留部に導入されｔニガペがこのガス滞留部に
於いてノｉス同志の合体を牛し、その為に徹細な気泡と
じ−（溶湯中（（均　分散きｌｊイ、と、！：　Ｉｌ　
９・Ｉｌしい。またガスをバ１シ悄さ得る為の回転軸の
１〜端の回転子の形状が複雑になるといつ間！／ｆｌも
存在４ろ、１〈問題点を解決−４ろ為の手段〉 本発明（１Ｆ述の諸問題ろ・解ｌＪ４−＜Ｊ為に、アル
ε二一つｌ、溶湯内（と導入さ第１ｊ：精製用ガスをｉ
＋ＰＩ４１１１１１′気泡状のト（（溶出中１１．１１
；ｂ囲（（行き渡らせる為：（、精製用ガスの攪拌羽根
に１゛人をなしｌ二もの−（あり、その要旨はアルミ−
ラム溶湯の人１１と出１１とをそわぞれに有する処理槽
の底部に＄ｈ製用ガス供給パイプを直接的にあるいはポ
ーラスプラグを介し−Ｃ開口せしめ、かつ処理槽−１１
部より吊設しｌ１回転軸の下端に連設した短円筒状回転
筒をｌ−、配積製用ガスの供給部より１．を所要間隔ｌ
′ｙかせｌ臼ｉ装置となし、かつ同回転筒の外周面に同
回転筒の軸線と１０〜４５°傾斜した複数個の羽根が突
設された乙とを特徴とするアルミニウム溶湯の精製装置
である。

なお上記本発明装置に於いて、回転筒の外周面に突設す
る羽根を、軸線と１０〜４５°の角度をもっ−（傾斜さ
せる様にしたのは、回転筒の下から上昇ｊ７て来る精製
用ガスを出来る限り処理槽下方へ撹散させる為゛（あり
、その為には少なくとも１０°は＃Ａ斜さセなければ下
向きの成分が生しず、−・方４５°を越えれば全体的な
攪拌力が弱まるから−Ｃある。。

乙の様に羽根を傾斜せしめるのは精製ガスを下向きに撹
散させる為であるの−Ｃ１該羽根の傾斜方向と回転軸の
回転方向については一定の関係がある事は勿論である 〈実施例及び作用〉 以下本発明装置を、その実施例を示す図面を参酌（７乍
ら詳述する。

第１図は本発明装置の一実施例を示し、処理槽（１）の
底部に取付けら１またポーラスプラグ（２）に、精製ガ
ス供給パイプ（３）か連通され、処理槽（１）内に精製
ガスを導入する様になっている。この処理槽（１）内に
上部に駆動手段（４）を有する回転軸（５）が吊設され
、その下端に回転筒（６）が取付けられており、その詳
細は第２図及び第３図に示す様な形状であり、回転筒（
６）の外周には羽根（７）が複数個突設されている。

回転軸（５）上方の駆動手段（４）は電動機やエアーモ
ータ等によって回転さ第１、それによって回転軸（５）
及び回転筒（６）が回転（７槽底部のポーラスプラグ（
２）より吹き込まねた精製用ガスを溶出中へ均一微細に
分散させる。

本発明で用いる回転筒（６）外周の羽根（７）は槽底部
のポーラスプラグ、［り吹き込まねた精製用ガスの微細
気泡を十分に溶出中に分散させるために（よその数は４
〜８Ｌ！Ｊ所又乙の羽根の角度はＩ’、　ｌ［！　Ｉ／
た様に軸線に対し１０〜４５°の範囲が好ましい。更に
望ましくは回転筒の高さ）１を２０〜６０ＩＩＩＩＩｌ
１羽根の長さｌを２０〜１０ｎＩＩ１１とムるようにす
ることが好ましい。

なお回転筒（６）の形状としては、第２図に示す様なも
のの他に、第４図に示す様に下部になるにつれ順次その
径が人となる様な構成のものもあり、この様になす事に
より精製用ガスをより効率良く下方向へ送る事が出来る
ものである。

図中、（８）は溶湯人Ｆ１、（９）ば溶湯出［−１、（
１０）は処理槽（１）内に設けられる仕切り板であり、
乙の（１切り板（１０）に、ｌり処理槽（１）は処理室
（１１）と出［−１室（］２）とに分割されており、同
仕切り板（１０）は精製用ガスの微細気泡に捕捉された
水素ガスや非金属介在物等の懸濁粒子及び懸濁状杓子か
浮上しててきｌニドロスが浮−１，（７ないうらに、溶
１易出［−１（１１）へ流れるのを防いている。

処理槽（］）の大きさ、特に処理室（＋　１）の大きさ
及び回転軸子端の回転筒（６）の大きさは槽底部より吹
き込よｉｌるガスが処理室（１１）内の溶湯全体に分散
するように定めればよく、比較的高範囲の・１法のもの
を用いることができる。−例として水空気モデＡ実験の
結果によれば処理室（１１）の有効直径と回転羽根との
直径比をに０２〜０６程度に、又回転羽根の直径と槽底
部のノズルとの直径比は１：１２〜０６程度にとれば充
分である。

乙とて処理室（１１）の有効直径とは処理室（１１）の
断面形状が円の場合はその直径、正方形の場合はその−
・辺の長さ、長方形の場合は短辺の長さをいう。又回転
羽根及びノズルのｒ＆径とはそｉｌそれの円周で最も長
い部分をいう。

次に第５図及び第す図はそれぞれ精製用ノＪス吹き込み
［Ｉを２個としｔ：例及び回転筒を２個した例を示しア
ルミニウム溶出の臘や含、１れろ水素ガスあるいは非金
属介在物の観に応１しこの第５図や第６図の様な方式を
採用する事もある。

次に本発明装置を用いて行なっｌ：精製処理試験の結果
を示す。

第１図に示した装置を用いて純アルミニウムの連続処理
を行な−）た回転筒は第２図に示した、Ｌうな形状のも
のである。即ら、直径が２５０ｍｍで羽根の高さｌ）を
５０ｍｍとし羽根の角唯は１０’で６個の羽根を設はノ
コ。回転軸や回転筒等はずへて黒鉛で作製した。−力積
製用ガスを回転筒の１ａ上に位置するようにノズルを設
けた。この用台回転筒とノズルとの間隙を５０ＩｎＩｎ
とｌ、　１．：　、処理槽は鋼板製外殻の内側に断熱ボ
ードを内張し、唄にその内側に高アルミナ質レンガを内
張しｔ：直方体形状のものを用い、その出口側には仕切
り板を配置した。まｔ：回転軸はその回転軸中心線が処
理室の中央１こくるように配置した。この様な装置に前
記純アルミニウム溶湯を５０００ｋｇ／ｈｒの割合て連
続的に供給し、回転軸を３０Ｏｒ、　ｐ、　ｍの速度で
回転し合計２０１−ンの溶出を処理した。精製用ガスと
してはアノＬゴン９０ｖｏ　１％と塩素１０ｖｏ　１％
との混合ガスを用い、］Ｏｍ’／ｈｒの割合で供給した
。

以にの様な処理を行なう前と行なっｔ：後の溶湯につい
てサンプリングを行ない、水素ガス量、ナ）・リウム呈
及び非金属介在物の濃度を測定した。

以上の結果を第１表に示す。

〈発明の効果〉 以上の構成を有する本発明装置では槽底部のノズルある
いはポーラスプラグより吹き込まれた精製用ガスは回転
軸の回転（こより回転筒の底部てガス同志で合体するこ
となく、槽底部に向い乱流状態を作る。この為精製用ガ
スが溶出中に均一に微細分散するとともにかつ溶出と気
泡との接触時間を長くすることができ、溶出中に存在す
る水素ガスあるいは非金属介在物の除去効率を高めるも
のである。又槽底部のノズルあるいはポーラスーツ°ラ
グと回転筒の間隙を２０〜１００ＩＩＩ１１の軛囲内に
保つ乙とにより更に除去効率を高めることもできる。ｊ
７かも全体の構造が非常に簡単なので製作及び取替も容
易である。

従ってアルミニウムの溶出の精製には非常に慢れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の説明図、第２図及び第
３図はそれぞれ回転筒部分の正面図及び斜視図、第４図
は回転筒の他の形態を示す斜視図、第５図及び第６図は
それぞれ本発明装置に他の実施例を示す説明図。 図中、　（１）処理槽 （５）回転軸 （６）回転筒 （７）羽根 特許出願人　三井アルミニウム工業株式会社代　理　人
　Ｈ吉　教晴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アルミニウム溶湯の入口と出口とをそれぞれに有す
   る処理槽の底部に精製用ガス供給パイプを直接的にある
   いはポーラスプラグを介して開口せしめ、かつ処理槽上
   部より吊設した回転軸の下端に連設した短円筒状回転筒
   を上記精製用ガスの供給部よりは所要間隔浮かせた位置
   となし、かつ同回転筒の外周面に同回転筒の軸線と１０
   〜４５°傾斜した複数個の羽根が突設されたことを特徴
   とするアルミニウム溶湯の精製装置。