JP2004162102A - 溶融金属の脱ガス清浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フラキシングガスの気泡を微細化して脱ガス効果を高めることのできる脱ガス清浄化装置を提供する
【解決手段】攪拌羽根８の下面１０に吐出口７から各羽根８ａの先端に向かってフラキシングガスＧを案内する径方向のガス案内溝１１と、該ガス案内溝１１の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧを案内する周方向のガス案内溝１２を連設したから、該周方向のガス案内溝１２から溶融金属Ｍ中に吹き込まれるフラキシングガスＧの気泡は、後行する攪拌羽根８の羽根８ａに当たって砕かれ微細化が促進され、脱ガス効果が著しく向上する。
【選択図】 図２
【解決手段】攪拌羽根８の下面１０に吐出口７から各羽根８ａの先端に向かってフラキシングガスＧを案内する径方向のガス案内溝１１と、該ガス案内溝１１の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧを案内する周方向のガス案内溝１２を連設したから、該周方向のガス案内溝１２から溶融金属Ｍ中に吹き込まれるフラキシングガスＧの気泡は、後行する攪拌羽根８の羽根８ａに当たって砕かれ微細化が促進され、脱ガス効果が著しく向上する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウムや銅等の非鉄金属叉はこれらを主成分とする合金の溶融金属中から水素ガスや酸素ガス等の溶存ガスを除去する溶融金属の脱ガス清浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−２９９２６１号公報に示すように、溶融金属の脱ガス清浄化装置の一形式として、下端部に撹拌羽根を設けた管状シャフトを溶解槽の溶融金属中に浸漬し、撹拌羽根で溶融金属を撹拌しながら不活性ガス等のフラキシングガスを、管状シャフト内部のガス通路を通して下端面の吐出口から溶融金属中に吹き込んで溶融金属中の水素ガス、酸素ガス等の溶存ガス及び非金属介在物を除去する装置が提案されている。そして、この攪拌羽根の下面には、中心の吐出口で交差する十文字形のガス案内溝が形成され、フラキシングガスが攪拌羽根の先端から溶融金属中に吹き込まれるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、攪拌羽根の先端から溶融金属中に吹き込まれるフラキシングガスの気泡は、該攪拌羽根の回転圏外に達してしまい、後行する攪拌羽根に当たって微細化されることが殆どない。
本発明はかかる点に鑑み溶融金属中に吐出されるフラキシングガスの気泡を微細化して脱ガス効果を高めることのできる脱ガス清浄化装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の脱ガス清浄化装置は、溶融金属中に浸漬する管状シャフトの下端に攪拌羽根を取り付け、前記管状シャフトを回転して攪拌羽根で溶融金属を攪拌する際、管状シャフトの下端の吐出口から吐出されるフラキシングガスを前記溶融金属中に吹き込み、該溶融金属中の溶存ガスを除去する溶融金属の脱ガス清浄化装置において、前記攪拌羽根の下面に前記吐出口から半径方向にフラキシングガスを案内する径方向のガス案内溝と、該ガス案内溝の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスを案内する周方向のガス案内溝を連設したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用及び効果】
上記構成の脱ガス清浄化装置によれば、攪拌羽根の下面に吐出口から半径方向にフラキシングガスを案内する径方向のガス案内溝と、該ガス案内溝の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスを案内する周方向のガス案内溝を連設したから、該周方向のガス案内溝から溶融金属中に吹き込まれるフラキシングガスの気泡は、後行する攪拌羽根に当たって砕かれ微細化が促進される。フラキシングガスの気泡が微細化されると、気泡の比表面積が大きくなるとともに気泡の浮上速度も遅くなり溶融金属中に滞留する時間が長くなり、脱ガス効果が著しく向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１には本発明の一実施形態に係る溶融金属の脱ガス清浄化装置１が示されている。当該脱ガス清浄化装置１は溶解槽２中の溶融金属Ｍ中に浸漬される管状シャフト３を備えている。該管状シャフト３は支持部４により回転可能に吊り下げられている。支持部４には管状シャフト３の中心部に形成されたフラキシングガスＧの供給通路５に連通する送給通路６が形成され、フラキシングガスＧのボンベ（図示略）に接続されている。
【０００７】
管状シャフト３の供給通路５の下端に吐出口７が形成されている。また、管状シャフト３の下端部には撹拌羽根８が嵌着されている。図２に示すように攪拌羽根８には、４枚の羽根８ａが一体形成され、中心に管状シャフト３の下端を嵌着する嵌着孔９が形成されている。そして、攪拌羽根８の下面１０には、嵌着孔９から各羽根８ａの先端に開口する径方向のガス案内溝１１がそれぞれ形成されている。さらに、該ガス案内溝１１の途中の２箇所から、回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧを案内する周方向のガス案内溝１２が連設されている。
【０００８】
本実施形態に係る溶融金属の脱ガス清浄化装置１の構造は上記の通りであって、管状シャフト３を溶融金属Ｍ中に浸漬して撹拌羽根８を回転させながらボンベからフラキシングガスＧをガス供給通路５に送り、吐出口７から攪拌羽根８の中心の嵌着孔９に吐出する。フラキシングガスＧは、先ず各径方向のガス案内溝１１を通って各羽根８ａの先端方に向かう。そして、途中に連設した２箇所の周方向のガス案内溝１２から回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧが溶融金属中Ｍ中に吹き込まれる。同時に径方向のガス案内溝１１からも、フラキシングガスＧが溶融金属Ｍ中に吹き込まれる。
【０００９】
本実施形態に係る溶融金属の脱ガス清浄化装置１によれば、攪拌羽根８の下面に吐出口７から各羽根８ａの先端に向かってフラキシングガスＧを案内する径方向のガス案内溝１１と、該ガス案内溝１１の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧを案内する周方向のガス案内溝１２を連設したから、該周方向のガス案内溝１２から溶融金属Ｍ中に吹き込まれるフラキシングガスＧの気泡は、後行する攪拌羽根８の羽根８ａに当たって砕かれ微細化が促進される。
【００１０】
フラキシングガスＧの気泡が微細化されると、気泡の比表面積が大きくなるとともに気泡の浮上速度も遅くなり溶融金属中に滞留する時間が長くなり、溶融金属Ｍ中の水素ガス、酸素ガス等の溶存ガスや非金属介在物７を除去する脱ガス効果が著しく向上する。
【００１１】
表１は、７００〜７３０℃に加熱保持したＡ６０６３合金の溶湯５００ｋｇを、攪拌羽根８を１０００ｒｐｍで回転させて攪拌するとともに、Ａｒガスを２０ｌ／ｍｉｎで供給して、上記溶融金属に含まれる水素量が０．１ｃｃ／１００ｇ．Ａｌとなるまでの処理時間を計測したものである。
【００１２】
【表１】
【００１３】
上記のように従来装置では、水素量が０．１ｃｃ／１００ｇ．Ａｌとなるまでの処理時間として１０分を要したが、本発明の実施形態の装置では５分と短縮でき、顕著な脱ガス清浄化の効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱ガス装置の概略の断面図である。
【図２】攪拌羽根の下面図である。
【図３】図２に於けるＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１．．．脱ガス清浄化装置
３…管状シャフト
７…吐出口
８…攪拌羽根
８ａ…羽根
１０…下面
１１…径方向のガス案内溝
１２…周方向のガス案内溝
Ｍ…溶融金属
Ｇ…フラキシングガス
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミニウムや銅等の非鉄金属叉はこれらを主成分とする合金の溶融金属中から水素ガスや酸素ガス等の溶存ガスを除去する溶融金属の脱ガス清浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−２９９２６１号公報に示すように、溶融金属の脱ガス清浄化装置の一形式として、下端部に撹拌羽根を設けた管状シャフトを溶解槽の溶融金属中に浸漬し、撹拌羽根で溶融金属を撹拌しながら不活性ガス等のフラキシングガスを、管状シャフト内部のガス通路を通して下端面の吐出口から溶融金属中に吹き込んで溶融金属中の水素ガス、酸素ガス等の溶存ガス及び非金属介在物を除去する装置が提案されている。そして、この攪拌羽根の下面には、中心の吐出口で交差する十文字形のガス案内溝が形成され、フラキシングガスが攪拌羽根の先端から溶融金属中に吹き込まれるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、攪拌羽根の先端から溶融金属中に吹き込まれるフラキシングガスの気泡は、該攪拌羽根の回転圏外に達してしまい、後行する攪拌羽根に当たって微細化されることが殆どない。
本発明はかかる点に鑑み溶融金属中に吐出されるフラキシングガスの気泡を微細化して脱ガス効果を高めることのできる脱ガス清浄化装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の脱ガス清浄化装置は、溶融金属中に浸漬する管状シャフトの下端に攪拌羽根を取り付け、前記管状シャフトを回転して攪拌羽根で溶融金属を攪拌する際、管状シャフトの下端の吐出口から吐出されるフラキシングガスを前記溶融金属中に吹き込み、該溶融金属中の溶存ガスを除去する溶融金属の脱ガス清浄化装置において、前記攪拌羽根の下面に前記吐出口から半径方向にフラキシングガスを案内する径方向のガス案内溝と、該ガス案内溝の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスを案内する周方向のガス案内溝を連設したことを特徴とする。
【０００５】
【発明の作用及び効果】
上記構成の脱ガス清浄化装置によれば、攪拌羽根の下面に吐出口から半径方向にフラキシングガスを案内する径方向のガス案内溝と、該ガス案内溝の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスを案内する周方向のガス案内溝を連設したから、該周方向のガス案内溝から溶融金属中に吹き込まれるフラキシングガスの気泡は、後行する攪拌羽根に当たって砕かれ微細化が促進される。フラキシングガスの気泡が微細化されると、気泡の比表面積が大きくなるとともに気泡の浮上速度も遅くなり溶融金属中に滞留する時間が長くなり、脱ガス効果が著しく向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１には本発明の一実施形態に係る溶融金属の脱ガス清浄化装置１が示されている。当該脱ガス清浄化装置１は溶解槽２中の溶融金属Ｍ中に浸漬される管状シャフト３を備えている。該管状シャフト３は支持部４により回転可能に吊り下げられている。支持部４には管状シャフト３の中心部に形成されたフラキシングガスＧの供給通路５に連通する送給通路６が形成され、フラキシングガスＧのボンベ（図示略）に接続されている。
【０００７】
管状シャフト３の供給通路５の下端に吐出口７が形成されている。また、管状シャフト３の下端部には撹拌羽根８が嵌着されている。図２に示すように攪拌羽根８には、４枚の羽根８ａが一体形成され、中心に管状シャフト３の下端を嵌着する嵌着孔９が形成されている。そして、攪拌羽根８の下面１０には、嵌着孔９から各羽根８ａの先端に開口する径方向のガス案内溝１１がそれぞれ形成されている。さらに、該ガス案内溝１１の途中の２箇所から、回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧを案内する周方向のガス案内溝１２が連設されている。
【０００８】
本実施形態に係る溶融金属の脱ガス清浄化装置１の構造は上記の通りであって、管状シャフト３を溶融金属Ｍ中に浸漬して撹拌羽根８を回転させながらボンベからフラキシングガスＧをガス供給通路５に送り、吐出口７から攪拌羽根８の中心の嵌着孔９に吐出する。フラキシングガスＧは、先ず各径方向のガス案内溝１１を通って各羽根８ａの先端方に向かう。そして、途中に連設した２箇所の周方向のガス案内溝１２から回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧが溶融金属中Ｍ中に吹き込まれる。同時に径方向のガス案内溝１１からも、フラキシングガスＧが溶融金属Ｍ中に吹き込まれる。
【０００９】
本実施形態に係る溶融金属の脱ガス清浄化装置１によれば、攪拌羽根８の下面に吐出口７から各羽根８ａの先端に向かってフラキシングガスＧを案内する径方向のガス案内溝１１と、該ガス案内溝１１の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスＧを案内する周方向のガス案内溝１２を連設したから、該周方向のガス案内溝１２から溶融金属Ｍ中に吹き込まれるフラキシングガスＧの気泡は、後行する攪拌羽根８の羽根８ａに当たって砕かれ微細化が促進される。
【００１０】
フラキシングガスＧの気泡が微細化されると、気泡の比表面積が大きくなるとともに気泡の浮上速度も遅くなり溶融金属中に滞留する時間が長くなり、溶融金属Ｍ中の水素ガス、酸素ガス等の溶存ガスや非金属介在物７を除去する脱ガス効果が著しく向上する。
【００１１】
表１は、７００〜７３０℃に加熱保持したＡ６０６３合金の溶湯５００ｋｇを、攪拌羽根８を１０００ｒｐｍで回転させて攪拌するとともに、Ａｒガスを２０ｌ／ｍｉｎで供給して、上記溶融金属に含まれる水素量が０．１ｃｃ／１００ｇ．Ａｌとなるまでの処理時間を計測したものである。
【００１２】
【表１】
上記のように従来装置では、水素量が０．１ｃｃ／１００ｇ．Ａｌとなるまでの処理時間として１０分を要したが、本発明の実施形態の装置では５分と短縮でき、顕著な脱ガス清浄化の効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱ガス装置の概略の断面図である。
【図２】攪拌羽根の下面図である。
【図３】図２に於けるＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１．．．脱ガス清浄化装置
３…管状シャフト
７…吐出口
８…攪拌羽根
８ａ…羽根
１０…下面
１１…径方向のガス案内溝
１２…周方向のガス案内溝
Ｍ…溶融金属
Ｇ…フラキシングガス
Claims (1)
- 溶融金属中に浸漬する管状シャフトの下端に攪拌羽根を取り付け、前記管状シャフトを回転して攪拌羽根で溶融金属を攪拌する際、管状シャフトの下端の吐出口から吐出されるフラキシングガスを前記溶融金属中に吹き込み、該溶融金属中の溶存ガスを除去する溶融金属の脱ガス清浄化装置において、前記攪拌羽根の下面に前記吐出口から半径方向にフラキシングガスを案内する径方向のガス案内溝と、該ガス案内溝の途中から回転方向の後側に向けてフラキシングガスを案内する周方向のガス案内溝を連設したことを特徴とする溶融金属の脱ガス清浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002327937A JP2004162102A (ja) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | 溶融金属の脱ガス清浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002327937A JP2004162102A (ja) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | 溶融金属の脱ガス清浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004162102A true JP2004162102A (ja) | 2004-06-10 |
Family
ID=32806384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002327937A Pending JP2004162102A (ja) | 2002-11-12 | 2002-11-12 | 溶融金属の脱ガス清浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004162102A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7858020B2 (en) | 2008-03-14 | 2010-12-28 | Thut Bruno H | Molten metal flow powered degassing device |
| CN102965497A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-13 | 北京矿冶研究总院 | 一种湿法冶金反应器的给料搅拌装置 |
| JP2015089957A (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 三井金属鉱業株式会社 | 脱ガス装置、脱ガス処理方法、金属溶湯用攪拌体およびその製造方法 |
| JPWO2021205623A1 (ja) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 |
-
2002
- 2002-11-12 JP JP2002327937A patent/JP2004162102A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7858020B2 (en) | 2008-03-14 | 2010-12-28 | Thut Bruno H | Molten metal flow powered degassing device |
| CN102965497A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-13 | 北京矿冶研究总院 | 一种湿法冶金反应器的给料搅拌装置 |
| JP2015089957A (ja) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 三井金属鉱業株式会社 | 脱ガス装置、脱ガス処理方法、金属溶湯用攪拌体およびその製造方法 |
| JPWO2021205623A1 (ja) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | ||
| JP7109014B2 (ja) | 2020-04-09 | 2022-07-29 | 日本軽金属株式会社 | 気泡分散装置およびインペラー |
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Legal Events
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Effective date: 20051108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Effective date: 20080408 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |