JP2000024430A - 金属溶湯用濾材 - Google Patents
金属溶湯用濾材Info
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- JP2000024430A JP2000024430A JP10197245A JP19724598A JP2000024430A JP 2000024430 A JP2000024430 A JP 2000024430A JP 10197245 A JP10197245 A JP 10197245A JP 19724598 A JP19724598 A JP 19724598A JP 2000024430 A JP2000024430 A JP 2000024430A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】強度、特に熱間強度に優れ、高温のアルミニウ
ム溶湯と接触させて使用しても、或いは高温のアルミニ
ウム溶湯中に浸漬して使用しても、長期間に亘り安定し
て使用できる金属溶湯用濾材を提供すること。 【解決手段】セラミック骨材粒子と、チタン酸アルミニ
ウムを1〜20重量%含有する無機質結合材との混合物
を焼成処理して得られる金属溶湯用濾材。
ム溶湯と接触させて使用しても、或いは高温のアルミニ
ウム溶湯中に浸漬して使用しても、長期間に亘り安定し
て使用できる金属溶湯用濾材を提供すること。 【解決手段】セラミック骨材粒子と、チタン酸アルミニ
ウムを1〜20重量%含有する無機質結合材との混合物
を焼成処理して得られる金属溶湯用濾材。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は金属溶湯、特にアル
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯(本明細書におい
ては、これらを総称して、単にアルミニウム溶湯と称す
る)中に混入している固形不純物(非金属介在物等)を
濾別するために使用される、熱間及び常温曲げ強度に優
れた金属溶湯用濾材に関する。
ミニウム又はアルミニウム合金の溶湯(本明細書におい
ては、これらを総称して、単にアルミニウム溶湯と称す
る)中に混入している固形不純物(非金属介在物等)を
濾別するために使用される、熱間及び常温曲げ強度に優
れた金属溶湯用濾材に関する。
【0002】
【従来の技術】金属溶湯、例えばアルミニウム溶湯(以
下、金属溶湯の代表例としてアルミニウム溶湯の場合に
ついて説明する)中には、通常、固形不純物、特に非金
属介在物が混入しているので、これらの介在物を含有し
た溶湯をそのまま鋳造し、圧延し、例えばディスク材等
として製品化すると、その混入していた非金属介在物が
ピンホール等の不良発生の原因となる。このような不良
発生を防止するために、鋳造に先立ってアルミニウム溶
湯を濾過処理して非金属介在物を除去することが一般に
行なわれている。
下、金属溶湯の代表例としてアルミニウム溶湯の場合に
ついて説明する)中には、通常、固形不純物、特に非金
属介在物が混入しているので、これらの介在物を含有し
た溶湯をそのまま鋳造し、圧延し、例えばディスク材等
として製品化すると、その混入していた非金属介在物が
ピンホール等の不良発生の原因となる。このような不良
発生を防止するために、鋳造に先立ってアルミニウム溶
湯を濾過処理して非金属介在物を除去することが一般に
行なわれている。
【0003】このような溶湯の濾過に使用される装置と
して種々のものが知られており、例えば特公昭52−2
2327号公報に記載されているようなチューブタイプ
の金属溶湯用濾材が用いられている。このような金属溶
湯用濾材は、破損することなく安全に使用できるために
はある程度の強度、特に熱間強度を持つことが必要であ
り、更に、金属溶湯用濾材が大型化するばするほどそれ
に応じて高強度が必要とされる。
して種々のものが知られており、例えば特公昭52−2
2327号公報に記載されているようなチューブタイプ
の金属溶湯用濾材が用いられている。このような金属溶
湯用濾材は、破損することなく安全に使用できるために
はある程度の強度、特に熱間強度を持つことが必要であ
り、更に、金属溶湯用濾材が大型化するばするほどそれ
に応じて高強度が必要とされる。
【0004】金属溶湯用濾材はセラミック骨材粒子と無
機質結合材との混合物を焼成処理して製造されており、
それらのセラミック骨材粒子、無機質結合材として種々
のものが種々の組み合わせで使用されて、種々の特性の
金属溶湯用濾材を提供している。その種々の組み合わせ
や、焼成条件の相違によって種々の強度の金属溶湯用濾
材が得られている。強度以外の所望特性に基づいて金属
溶湯用濾材を選択すると強度が不足する場合もあり、そ
のような金属溶湯用濾材を用いると使用中に崩壊すると
いう問題が生じる。
機質結合材との混合物を焼成処理して製造されており、
それらのセラミック骨材粒子、無機質結合材として種々
のものが種々の組み合わせで使用されて、種々の特性の
金属溶湯用濾材を提供している。その種々の組み合わせ
や、焼成条件の相違によって種々の強度の金属溶湯用濾
材が得られている。強度以外の所望特性に基づいて金属
溶湯用濾材を選択すると強度が不足する場合もあり、そ
のような金属溶湯用濾材を用いると使用中に崩壊すると
いう問題が生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】それで、金属溶湯用濾
材の強度以外の特性を犠牲にすることなしで強度、特に
熱間強度を高くして耐久性を向上させる技術の開発が要
望されている。本発明の課題は、上記のような要望を満
足する金属溶湯用濾材、特にアルミニウム溶湯用濾材を
提供すること、即ち、強度、特に熱間強度に優れ、高温
のアルミニウム溶湯と接触させて使用しても、或いは高
温のアルミニウム溶湯中に浸漬して使用しても、長期間
に亘り安定して使用できる金属溶湯用濾材を提供するこ
とにある。
材の強度以外の特性を犠牲にすることなしで強度、特に
熱間強度を高くして耐久性を向上させる技術の開発が要
望されている。本発明の課題は、上記のような要望を満
足する金属溶湯用濾材、特にアルミニウム溶湯用濾材を
提供すること、即ち、強度、特に熱間強度に優れ、高温
のアルミニウム溶湯と接触させて使用しても、或いは高
温のアルミニウム溶湯中に浸漬して使用しても、長期間
に亘り安定して使用できる金属溶湯用濾材を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、セラミック骨材
粒子と、所定量のチタン酸アルミニウム(Al2 TiO
5 )を含有する無機質結合材とを均一に混合し、その混
合物を焼成処理して金属溶湯用濾材を作製することによ
り、Al2 TiO5 がボンド中に均一に微細分散して金
属溶湯用濾材の強度、特に熱間強度が向上することを見
出し、本発明を完成した。
題を解決するために鋭意検討した結果、セラミック骨材
粒子と、所定量のチタン酸アルミニウム(Al2 TiO
5 )を含有する無機質結合材とを均一に混合し、その混
合物を焼成処理して金属溶湯用濾材を作製することによ
り、Al2 TiO5 がボンド中に均一に微細分散して金
属溶湯用濾材の強度、特に熱間強度が向上することを見
出し、本発明を完成した。
【0007】即ち、本発明の金属溶湯用濾材は、セラミ
ック骨材粒子と無機質結合材との混合物を焼成処理して
得られる金属溶湯用濾材において、該無機質結合材がチ
タン酸アルミニウム(Al2 TiO5 )を1〜20重量
%含有する無機質結合材であることを特徴とする。
ック骨材粒子と無機質結合材との混合物を焼成処理して
得られる金属溶湯用濾材において、該無機質結合材がチ
タン酸アルミニウム(Al2 TiO5 )を1〜20重量
%含有する無機質結合材であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の金属溶湯用濾材を製造す
るのに用いる無機質結合材は、所定の特性を備えた金属
溶湯用濾材を製造し得ることが知られている従来公知の
或いは既に提案している無機質結合材にAl2 TiO5
をその含有量が1〜20重量%、好ましくは3〜10重
量%となるように添加したものである。従って、無機質
結合材のその他の成分については、それらの間での含有
比率は従来公知の或いは既に提案している無機質結合材
中のそれらの間での含有比率とほぼ同じでよい。
るのに用いる無機質結合材は、所定の特性を備えた金属
溶湯用濾材を製造し得ることが知られている従来公知の
或いは既に提案している無機質結合材にAl2 TiO5
をその含有量が1〜20重量%、好ましくは3〜10重
量%となるように添加したものである。従って、無機質
結合材のその他の成分については、それらの間での含有
比率は従来公知の或いは既に提案している無機質結合材
中のそれらの間での含有比率とほぼ同じでよい。
【0009】本発明の金属溶湯用濾材を製造するのに用
いる無機質結合材は1〜20重量%のAl2 TiO5 を
含有しているので、このAl2 TiO5 は無機質結合材
の焼成で生じるボンド中に均一に微細分散し、金属溶湯
用濾材の強度、特に熱間強度を向上させる。なお、Al
2 TiO5 の含有量が1重量%未満の場合には強度の向
上は不十分であり、また、Al2 TiO5 の含有量が2
0重量%を超えると強度が低下しはじめるので好ましく
ない。
いる無機質結合材は1〜20重量%のAl2 TiO5 を
含有しているので、このAl2 TiO5 は無機質結合材
の焼成で生じるボンド中に均一に微細分散し、金属溶湯
用濾材の強度、特に熱間強度を向上させる。なお、Al
2 TiO5 の含有量が1重量%未満の場合には強度の向
上は不十分であり、また、Al2 TiO5 の含有量が2
0重量%を超えると強度が低下しはじめるので好ましく
ない。
【0010】本発明の金属溶湯用濾材を製造するのに用
いる無機質結合材としては、例えばAl2 TiO5 1〜
20重量%、Al2 O3 ・MgOスピネル結晶粉末60
〜90重量%、B2 O3 5〜12重量%、及びAl2 O
3 、MgO及びTiO2 からなる群から選ばれた少なく
とも1種の酸化物30重量%以下からなる無機質結合
材、Al2 TiO5 1〜20重量%、Al2 O3 20〜
60重量%、B2 O3 5〜15重量%、MgO10〜4
0重量%、CaO0〜10重量%及びSiO2 0〜15
重量%からなる無機質結合材、Al2 TiO5 1〜20
重量%、B2 O315〜80重量%、Al2 O3 2〜6
0重量%、MgO及びCaOの一方又は両方を合計で5
〜50重量%からなる無機質結合材、Al2 TiO5 1
〜20重量%、Al2 O3 15〜35重量%、B2 O3
35〜52重量%、SiO2 7〜15重量%を含み、残
部がMgOである無機質結合材を挙げることができる。
いる無機質結合材としては、例えばAl2 TiO5 1〜
20重量%、Al2 O3 ・MgOスピネル結晶粉末60
〜90重量%、B2 O3 5〜12重量%、及びAl2 O
3 、MgO及びTiO2 からなる群から選ばれた少なく
とも1種の酸化物30重量%以下からなる無機質結合
材、Al2 TiO5 1〜20重量%、Al2 O3 20〜
60重量%、B2 O3 5〜15重量%、MgO10〜4
0重量%、CaO0〜10重量%及びSiO2 0〜15
重量%からなる無機質結合材、Al2 TiO5 1〜20
重量%、B2 O315〜80重量%、Al2 O3 2〜6
0重量%、MgO及びCaOの一方又は両方を合計で5
〜50重量%からなる無機質結合材、Al2 TiO5 1
〜20重量%、Al2 O3 15〜35重量%、B2 O3
35〜52重量%、SiO2 7〜15重量%を含み、残
部がMgOである無機質結合材を挙げることができる。
【0011】本発明の金属溶湯用濾材を製造するのに用
いるセラミック骨材の種類は金属溶湯用濾材の製造に一
般に用いられているいかなる種類の骨材でもよく、例え
ば、周知の電融アルミナ、焼結アルミナ等のアルミナ骨
材や電融スピネル、焼結スピネル等のスピネル骨材を用
いることができる。
いるセラミック骨材の種類は金属溶湯用濾材の製造に一
般に用いられているいかなる種類の骨材でもよく、例え
ば、周知の電融アルミナ、焼結アルミナ等のアルミナ骨
材や電融スピネル、焼結スピネル等のスピネル骨材を用
いることができる。
【0012】アルミナ骨材は金属溶湯用濾材の製造に普
通に用いられているものであり、またスピネル骨材はA
l2 O3 及びMgOからなり、Al2 O3 :MgOのモ
ル比が1:1であり、Al2 O3 :MgOの重量比が
7:3であり、スピネル型結晶構造を有する結晶粒子で
ある。このような結晶粒子は極めて安定しており、金属
溶湯による濡れ性が優れており、また、耐アルミニウム
侵食性等にも優れているので、金属溶湯用濾材の製造に
用いる骨材として好適である。
通に用いられているものであり、またスピネル骨材はA
l2 O3 及びMgOからなり、Al2 O3 :MgOのモ
ル比が1:1であり、Al2 O3 :MgOの重量比が
7:3であり、スピネル型結晶構造を有する結晶粒子で
ある。このような結晶粒子は極めて安定しており、金属
溶湯による濡れ性が優れており、また、耐アルミニウム
侵食性等にも優れているので、金属溶湯用濾材の製造に
用いる骨材として好適である。
【0013】本発明の金属溶湯用濾材を製造する際に、
無機質結合材と共にその他の種々の物質、例えば、焼結
に際しての焼結助材、有機溶剤であるデキストリン等を
併用してもよいことは勿論である。本発明の金属溶湯用
濾材を製造する際には、セラミック骨材粒子及び無機質
結合材並びに所望により上記のようなその他の物質を充
分に混合し、所定の形状に成形し、焼成して金属溶湯用
濾材を形成する。
無機質結合材と共にその他の種々の物質、例えば、焼結
に際しての焼結助材、有機溶剤であるデキストリン等を
併用してもよいことは勿論である。本発明の金属溶湯用
濾材を製造する際には、セラミック骨材粒子及び無機質
結合材並びに所望により上記のようなその他の物質を充
分に混合し、所定の形状に成形し、焼成して金属溶湯用
濾材を形成する。
【0014】骨材粒子と無機質結合材との混合比につい
ては、製造される金属溶湯用濾材の強度及び金属溶湯用
濾材の濾過性能の点から、骨材粒子100重量部に対し
て無機質結合材を好ましくは5〜25重量部、より好ま
しくは10〜20重量部用いる。無機質結合材の量が5
重量部未満の場合には骨材粒子の結合が不十分になる傾
向があり、骨材粒子が金属溶湯用濾材から脱離する可能
性があり、また25重量部を超えると金属溶湯用濾材の
通気孔が狭くなり、目詰まりを起こし易くなる傾向があ
る。
ては、製造される金属溶湯用濾材の強度及び金属溶湯用
濾材の濾過性能の点から、骨材粒子100重量部に対し
て無機質結合材を好ましくは5〜25重量部、より好ま
しくは10〜20重量部用いる。無機質結合材の量が5
重量部未満の場合には骨材粒子の結合が不十分になる傾
向があり、骨材粒子が金属溶湯用濾材から脱離する可能
性があり、また25重量部を超えると金属溶湯用濾材の
通気孔が狭くなり、目詰まりを起こし易くなる傾向があ
る。
【0015】
【実施例】以下に、実施例及び比較例に基づいて本発明
を詳細に説明する。 実施例1〜5及び比較例1〜5 骨材粒子として焼結アルミナ(平均粒径850μm)を
100重量部用い、無機質結合材として第1表に示す組
成(重量%)の無機質結合材15重量部用い、それらの
配合物をそれぞれ混練し、加圧成形し、乾燥し、電気炉
中で第1表に示す温度で12時間焼成してそれぞれ外径
100mm、内径60mm、高さ850mmのパイプ状
成形体を得た。各々のパイプ状成形体の強度を以下に示
す試験方法で調べた。
を詳細に説明する。 実施例1〜5及び比較例1〜5 骨材粒子として焼結アルミナ(平均粒径850μm)を
100重量部用い、無機質結合材として第1表に示す組
成(重量%)の無機質結合材15重量部用い、それらの
配合物をそれぞれ混練し、加圧成形し、乾燥し、電気炉
中で第1表に示す温度で12時間焼成してそれぞれ外径
100mm、内径60mm、高さ850mmのパイプ状
成形体を得た。各々のパイプ状成形体の強度を以下に示
す試験方法で調べた。
【0016】《曲げ強さ》上記の各々のパイプ状成形体
から100mm×20mm×18mmの直方体状試験体
を切り出した。この直方体状試験体について、2点支持
1点荷重方式で支持スパン80mmで室温曲げ強さ試験
を実施した。熱間曲げ試験は各々の直方体状試験体を雰
囲気温度設定用電気炉中で800℃に20分間保持した
後、該雰囲気温度設定用電気炉中で、2点支持1点荷重
方式で支持スパン80mmで実施した。それらの試験結
果は第1表に示す通りであった。
から100mm×20mm×18mmの直方体状試験体
を切り出した。この直方体状試験体について、2点支持
1点荷重方式で支持スパン80mmで室温曲げ強さ試験
を実施した。熱間曲げ試験は各々の直方体状試験体を雰
囲気温度設定用電気炉中で800℃に20分間保持した
後、該雰囲気温度設定用電気炉中で、2点支持1点荷重
方式で支持スパン80mmで実施した。それらの試験結
果は第1表に示す通りであった。
【0017】
【表1】
【0018】第1表のデータからも明かなように、本発
明に係る実施例1〜5の金属溶湯用濾材は、それぞれ対
応する比較例1〜5の金属溶湯用濾材に比べて、室温曲
げ強さ及び熱間曲げ強さ(800℃)の点で優れてお
り、極めて実用性の高いものである。
明に係る実施例1〜5の金属溶湯用濾材は、それぞれ対
応する比較例1〜5の金属溶湯用濾材に比べて、室温曲
げ強さ及び熱間曲げ強さ(800℃)の点で優れてお
り、極めて実用性の高いものである。
【0019】
【発明の効果】本発明の金属溶湯用濾材は、室温曲げ強
さ及び熱間曲げ強さ(800℃)に優れているので金属
溶湯中に浸漬して使用しても長期間に亘り安定して使用
できるものである。
さ及び熱間曲げ強さ(800℃)に優れているので金属
溶湯中に浸漬して使用しても長期間に亘り安定して使用
できるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 幸久 千葉県習志野市藤崎4−2−36 三井金属 鉱業株式会社習志野工場内 (72)発明者 星 朝一 千葉県習志野市藤崎4−2−36 三井金属 鉱業株式会社習志野工場内 Fターム(参考) 4D019 AA03 BA05 BA06 BB06 BC12 BC20 BD01 CB06 4G019 FA11
Claims (5)
- 【請求項1】セラミック骨材粒子と無機質結合材との混
合物を焼成処理して得られる金属溶湯用濾材において、
該無機質結合材がチタン酸アルミニウム(Al2 TiO
5 )を1〜20重量%含有する無機質結合材であること
を特徴とする金属溶湯用濾材。 - 【請求項2】無機質結合材がAl2 TiO5 1〜20重
量%、Al2 O3 ・MgOスピネル結晶粉末60〜90
重量%、B2 O3 5〜12重量%、及びAl2 O3 、M
gO及びTiO2 からなる群から選ばれた少なくとも1
種の酸化物30重量%以下からなる無機質結合材である
ことを特徴とする請求項1記載の金属溶湯用濾材。 - 【請求項3】無機質結合材がAl2 TiO5 1〜20重
量%、Al2 O3 20〜60重量%、B2 O3 5〜15
重量%、MgO10〜40重量%、CaO0〜10重量
%及びSiO2 0〜15重量%からなる無機質結合材で
あることを特徴とする請求項1記載の金属溶湯用濾材。 - 【請求項4】無機質結合材がAl2 TiO5 1〜20重
量%、B2 O3 15〜80重量%、Al2 O3 2〜60
重量%、MgO及びCaOの一方又は両方を合計で5〜
50重量%からなる無機質結合材であることを特徴とす
る請求項1記載の金属溶湯用濾材。 - 【請求項5】無機質結合材がAl2 TiO5 1〜20重
量%、Al2 O3 15〜35重量%、B2 O3 35〜5
2重量%、SiO2 7〜15重量%を含み、残部がMg
Oである無機質結合材であることを特徴とする請求項1
記載の金属溶湯用濾材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10197245A JP2000024430A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 金属溶湯用濾材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10197245A JP2000024430A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 金属溶湯用濾材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000024430A true JP2000024430A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16371274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10197245A Pending JP2000024430A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 金属溶湯用濾材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000024430A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106673698A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-05-17 | 无锡工艺职业技术学院 | 一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒 |
-
1998
- 1998-07-13 JP JP10197245A patent/JP2000024430A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106673698A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-05-17 | 无锡工艺职业技术学院 | 一种吸附废水杂质的陶瓷颗粒 |
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