JP2004358473A

JP2004358473A - Dross recovering device

Info

Publication number: JP2004358473A
Application number: JP2003155915A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hirata; 平田真一; Kazuo Inoue; 井上和夫
Original assignee: HOKURIKU TECHNO KK; NISSHIN RIFURATETSUKU KK; Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: HOKURIKU TECHNO KK; NISSHIN RIFURATETSUKU KK; Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of suppressing low the metal components included in the dross which is taken out from molten metal. <P>SOLUTION: The dross recovering device is composed of a container 1, into which the molten metal 2 is poured, and ceramics with smaller specific gravity than that of the molten metal 2. The device is provided with a suction tip tool 3, in which a suction port 3a is formed at the side part, and a suction means 6 connected to the suction tip tool 3. It is so composed that the dross 2a on the molten metal 2 can be sucked/removed from the suction port 3a at the side part of the suction tip tool 3 which is arranged and floats on the molten metal 2 in the container 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアルミニウム溶解・保持時に発生するアルミニウムドロスを除去する為の装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
アルミニウムを溶解した場合、溶解中の酸化による酸化生成物や溶湯処理のフラックスや塩素等との反応生成物が発生源となって、溶解炉や保持炉の溶湯表面には、所謂、ドロス（酸化物等の非金属）と呼ばれる不純物が浮上・集合する。尚、このドロスは、金属製品に悪影響を引き起こすものであるから、除去されなければならない。
そして、除去・回収されたドロスには、通常、金属アルミニウムが７０〜８０％も含まれている。すなわち、溶解・鋳造を行なっているメーカーでは、溶解炉や保持炉のアルミニウム溶湯から手作業などで掻き取ったドロスを、底部に小径の孔が有る鋼製の回転攪拌羽根が取り付けられている鉄製坩堝に入れ、そして攪拌させて鉄製坩堝の底の孔からドロスに含まれていた金属アルミニウムを搾り出す灰絞機でアルミニウムの回収を行なっている。
【０００３】
しかしながら、この灰絞後のホットドロスにあっても、未だ、３０〜５０％の金属アルミニウム分が残留している。この為、灰絞後のホットドロスを再生アルミニウム業者に出し、再生アルミニウムの製造を依頼している。
【０００４】
ところで、上記のような灰絞りや再生アルミニウム製造にかかるコストを如何に低廉なものとするかは極めて大事なことである。
その為には、溶解炉や保持炉のアルミニウム溶湯から取り出すドロスに含まれる金属アルミニウム分を如何に低く抑えるかが勝負となっている。
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする課題は、アルミニウム溶湯から取り出すドロスに含まれる金属アルミニウムを低く抑えることが出来る技術を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、金属溶湯が入れられる容器と、
前記金属溶湯の比重より小さな比重のセラミックスで構成された吸引先端具と、
前記吸引先端具に接続された吸引手段とを具備してなり、
前記容器内の金属溶湯上に配置浮上している吸引先端具の吸引口から金属溶湯上のドロスを吸引・除去できるよう構成されてなることを特徴とするドロス回収装置によって解決される。
【０００７】
特に、金属溶湯が入れられる容器と、
前記金属溶湯の比重より小さな比重のセラミックスで構成され、かつ、側部に吸引口が形成された吸引先端具と、
前記吸引先端具に接続された吸引手段とを具備してなり、
前記容器内の金属溶湯上に配置浮上している吸引先端具の側部の吸引口から金属溶湯上のドロスを吸引・除去できるよう構成されてなることを特徴とするドロス回収装置によって解決される。
【０００８】
すなわち、これまで、手作業或いは掻取装置により、ドロスは金属溶湯から掻き取られていた。しかしながら、これでは、余りにも効率が悪く、かつ、金属アルミニウム分をも掻き取ってしまう。
【０００９】
ところで、ドロスは、通常、溶湯表面に浮いている。従って、吸引手段で上から吸い取って遣れば、表面層のドロスのみが効果的に除去できるであろうと考えた。
尚、これまで、金属溶湯表面のドロスを吸引・除去しようとする考えはなかった。これは、恐らく、金属溶湯が余りにも高温であることから、吸い取るような発想が起きなかったのではないかと思慮している。
【００１０】
しかしながら、単に、吸い取るにしても、金属溶湯表面が上下動した場合に、その動きに追随できるものでなければならない。
そこで、吸引先端部を金属溶湯の比重より小さな比重のセラミックスで構成することにした。すなわち、低比重の材料で吸引先端部を構成してやれば、吸引先端部を金属溶湯上に配置した場合、金属溶湯上に浮くようになる。
【００１１】
特に、金属溶湯の比重より小さな比重では有るものの、ドロスよりは比重が大きな材料で構成してやれば、吸引先端部を配置した場合、ドロス層を押し分けるようにして金属溶湯上に浮くようになる。このような状況下において、吸引先端部の側部に吸引口を形成していると、金属溶湯を吸い込むことなく、ドロスのみを効果的に吸引・除去できるようになる。
【００１２】
すなわち、吸引先端部を低比重のもので構成し、これを金属溶湯上に配置した場合において、ドロス上に浮かぶようにし、そして吸引先端部の下面側に吸引口を形成しておくことが先ず考えられた。しかしながら、このように構成させた場合、ドロスが少なくなった場合には、金属溶湯そのもの、例えば金属アルミニウムそのものを吸引してしまうようになる。
従って、ドロスのみを効果的に吸引・除去しようとする為には、吸引口は側面に形成されていることが非常に大事であった。これによって、ドロス下にある金属溶湯、例えば金属アルミニウムを吸引しないようになる。
【００１３】
尚、金属溶湯がアルミニウム溶湯である場合、吸引先端部は多孔質セラミックス、例えばケイ酸カルシウムを主成分（例えば、３０〜４０ｗｔ％のワラストナイトと１〜１０ｗｔ％の耐アルカリ性ガラス繊維と残部がケイ酸カルシウム）とする多孔質セラミックスなどの材料で構成される。すなわち、このような材料で吸引先端部を構成した場合、吸引先端部をアルミニウム溶湯上に配置した場合、吸引先端部はアルミニウムドロス中に陥没するものの、アルミニウム溶湯上に浮上している形態のものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明になるドロス回収装置の概略図である。
本発明のドロス回収装置は、基本的に、金属溶湯が入れられる容器と、前記金属溶湯の比重より小さな比重のセラミックスで構成された吸引先端具と、前記吸引先端具に接続された吸引手段とを具備してなり、前記容器内の金属溶湯上に配置浮上している吸引先端具の吸引口から金属溶湯上のドロスを吸引・除去できるよう構成されたものである。
更に詳しく説明すると、次の通りである。
【００１５】
図１において、１は坩堝（容器）である。この坩堝１中には金属アルミニウム溶湯２が入れられており、この金属アルミニウム溶湯２表面には酸化物やフラックスに起因したドロス２ａが浮いている。
【００１６】
３はフロートマウスである。このフロートマウス３の側面には吸引口３ａが形成されている。尚、フロートマウス３は、例えばケイ酸カルシウムを主成分とする多孔質セラミックスで構成されている。従って、フロートマウス３を坩堝１中に置いた場合、フロートマウス３は金属アルミニウム溶湯２上のドロス２ａを押し分けるように嵌り込み、そして金属アルミニウム溶湯２上に浮かんでいるようなる。そして、フロートマウス３側面の吸引口３ａは、金属アルミニウム溶湯２には対向しておらず、専ら、ドロス２ａにのみ対向している。よって、フロートマウス３に吸引力が作用すると、吸引口３ａからはドロスのみが吸い取られ、ドロス下の金属アルミニウムは殆ど吸い取られない。
【００１７】
４は真空ポンプ、５は吸引力を安定させる為に設けられた真空タンク、６は真空ポンプ４とフロートマウス３とを繋いでいる耐熱ホースである。尚、真空ポンプ４と真空タンク５との間には吸引力を制御する弁が設けられている。
７はダストボックスであり、真空ポンプ４の吸引力によってフロートマウス３側面の吸引口３ａから吸引されたドロスは耐熱ホース６を介して輸送され、このドロスがダストボックス７内に回収・保存されるように構成されている。尚、吸引されたアルミドロスが真空ポンプ４内に侵入しないようにダストボックス７には鋼製の網状フィルターが設けられている。
【００１８】
因みに、上記装置を用いてドロスの回収が試みられた。
すなわち、純度が９９．５％のＡｌ塊３５０ｋｇを大気下で溶解し、これを６８０℃で保持した。この際、Ａｌ溶湯中にＡｒガスを吹き込み、バブリングさせた。このＡｒガスのバブリングによりＡｌ溶湯表面にはドロスが発生した。
【００１９】
そこで、このドロスを上記本発明の装置、即ち、フロートマウス３を金属アルミニウム溶湯２上で横に移動させながら真空ポンプ４で吸引して回収した。そして、この回収物中における金属Ａｌ分の含有率を調べた処、５％に過ぎなかった。
これに対して、従来の手法、即ち、孔付き柄杓で汲み出した場合には、この回収物中には金属Ａｌ分が７０％も有った。そして、灰絞機を使用した場合でも、それには金属Ａｌが４０％も含まれている。
すなわち、本発明が用いられると、金属Ａｌ分を取り出す割合が極めて少なく、ドロスを効率良く短時間で回収できることが判る。そして、灰絞機を使用しなくても済み、かつ、灰絞工程後に再溶解と言った工程も不要になり、このことは回収に要するエネルギーコストが低廉になることを意味する。又、回収に要する時間を比べても、本発明によれば、従来の約１割程度の時間で済む。
【００２０】
又、本発明が用いられた場合、溶湯中の水素量は、水素センサーで測定した処、例えば０．１ｍｌ／１００ｇＡｌと少なかった。因みに、従来の場合では０．４１ｍｌ／１００ｇＡｌと多い。
【００２１】
更に、ＬＩＭＣＡ法によりＡｌ溶湯中の大きさが２０μｍ以上の粒子の数を調べた処、従来の手法が採用された場合には８〜１０個／ｋｇＡｌであるのに対して、本発明の装置が用いられた場合にあっては１〜２個／ｋｇＡｌであり、このような点からしても本発明のドロス回収装置の優秀性を理解できる。
【００２２】
そして、ドロスのリサイクルが考えられているが、ドロス中に金属Ａｌ分が少ないことから、リサイクルに前もっての前処理が不要であり、リサイクルが容易となる。
【００２３】
【発明の効果】
金属溶湯から取り出されるドロスに含まれる金属分を低く抑えることが出来る。すなわち、ドロスを効率的に、かつ、短時間で、更には低廉なコストで回収できる。そして、ドロス除去後における金属溶湯は、不純物が少なく、かつ、大きな粒子も非常に少なく、高品質なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるドロス回収装置の概略図
【符号の説明】
１坩堝（容器）
２金属アルミニウム溶湯
２ａドロス
３フロートマウス
３ａ吸引口
４真空ポンプ
５真空タンク
６耐熱ホース
７ダストボックス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for removing aluminum dross generated during, for example, melting and holding aluminum.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
When aluminum is melted, an oxidation product due to oxidation during melting, a flux of the molten metal treatment, or a reaction product with chlorine or the like becomes a source, and so-called dross (oxidation) Impurities called non-metals such as materials) float and aggregate. The dross must be removed because it has a bad effect on metal products.
The dross removed and recovered usually contains 70 to 80% of metallic aluminum. In other words, manufacturers that perform melting / casting use a steel stirrer with a small diameter hole at the bottom to remove the dross scraped manually from the aluminum melt in the melting furnace or holding furnace. The aluminum is collected by a squeezer that squeezes the metal aluminum contained in the dross from the hole at the bottom of the iron crucible by putting it in a crucible and stirring it.
[0003]
However, even in the hot dross after ash squeezing, 30 to 50% of metallic aluminum still remains. For this reason, hot dross after ash squeezing is sent out to a reclaimed aluminum supplier to request the manufacture of reclaimed aluminum.
[0004]
By the way, it is very important how to reduce the costs for the squeezing of ash and the production of recycled aluminum as described above.
To that end, it is a game to keep the metal aluminum content contained in the dross taken out of the molten aluminum in the melting furnace or the holding furnace low.
[0005]
Therefore, an object to be solved by the present invention is to provide a technique capable of keeping the amount of metallic aluminum contained in dross taken out of molten aluminum low.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide a container in which a molten metal is placed,
A suction tip made of ceramics having a specific gravity smaller than the specific gravity of the molten metal,
Suction means connected to the suction tip,
The problem is solved by a dross recovery apparatus characterized in that dross on a metal melt can be sucked and removed from a suction port of a suction tip tool placed and floating on the metal melt in the container.
[0007]
In particular, a container in which the molten metal is placed,
A suction tip device made of ceramics having a specific gravity smaller than the specific gravity of the molten metal, and having a suction port formed on a side thereof,
Suction means connected to the suction tip,
The dross recovery apparatus is characterized in that dross on the metal melt can be sucked and removed from a suction port on a side of the suction tip tool placed and floated on the metal melt in the container. .
[0008]
That is, hitherto, the dross has been scraped from the molten metal by a manual operation or a scraping device. However, this is too inefficient and scrapes metallic aluminum.
[0009]
By the way, dross usually floats on the surface of the molten metal. Therefore, it was considered that only the dross in the surface layer could be effectively removed by sucking it from above with the suction means.
Heretofore, there has been no idea to suck and remove dross on the surface of the molten metal. This is probably because the molten metal was so hot that no idea of sucking up occurred.
[0010]
However, even if it is simply sucked, it must be able to follow the movement when the surface of the molten metal moves up and down.
Therefore, the suction tip is made of ceramics having a specific gravity smaller than the specific gravity of the molten metal. That is, if the suction tip is made of a material having a low specific gravity, when the suction tip is disposed on the molten metal, the suction tip floats on the molten metal.
[0011]
In particular, if a material having a specific gravity smaller than the specific gravity of the molten metal but higher than the specific gravity of the dross is used, when the suction tip is disposed, the dross layer floats on the molten metal such that the dross layer is pushed apart. In such a situation, if the suction port is formed on the side of the suction tip, only the dross can be effectively sucked and removed without sucking the molten metal.
[0012]
That is, when the suction tip is made of a material having a low specific gravity, when it is arranged on the molten metal, it is necessary to float on the dross, and to form a suction port on the lower surface side of the suction tip. it was thought. However, in such a configuration, when the dross is reduced, the molten metal itself, for example, the metallic aluminum itself is sucked.
Therefore, in order to effectively suck and remove only the dross, it is very important that the suction port is formed on the side surface. As a result, the molten metal under the dross, for example, metallic aluminum is not sucked.
[0013]
When the metal melt is aluminum melt, the suction tip portion is mainly composed of porous ceramics, for example, calcium silicate (for example, 30 to 40 wt% wollastonite, 1 to 10 wt% alkali-resistant glass fiber, and the remainder is It is composed of a material such as porous ceramics to be used as calcium silicate. That is, when the suction tip is formed of such a material, when the suction tip is disposed on the aluminum melt, the suction tip is depressed in the aluminum dross, but floats on the aluminum melt. It becomes.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram of a dross recovery apparatus according to the present invention.
The dross recovery apparatus of the present invention basically includes a container in which a molten metal is put, a suction tip device made of ceramics having a specific gravity smaller than the specific gravity of the metal melt, and suction means connected to the suction tip device. The dross on the metal melt can be sucked and removed from the suction port of the suction tip tool placed and floating on the metal melt in the container.
This will be described in more detail as follows.
[0015]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crucible (container). A molten metal 2 is placed in the crucible 1, and dross 2 a caused by oxides and flux is floating on the surface of the molten metal 2.
[0016]
3 is a float mouse. A suction port 3a is formed on a side surface of the float mouse 3. The float mouth 3 is made of, for example, a porous ceramic mainly composed of calcium silicate. Therefore, when the float mouth 3 is placed in the crucible 1, the float mouth 3 is fitted so as to push the dross 2 a on the metal aluminum melt 2 and floats on the metal aluminum melt 2. The suction port 3a on the side surface of the float mouse 3 does not face the molten metal 2 but exclusively faces only the dross 2a. Therefore, when a suction force acts on the float mouth 3, only the dross is sucked from the suction port 3a, and the metallic aluminum below the dross is hardly sucked.
[0017]
Reference numeral 4 denotes a vacuum pump, 5 denotes a vacuum tank provided for stabilizing suction force, and 6 denotes a heat-resistant hose connecting the vacuum pump 4 and the float mouth 3. In addition, a valve for controlling the suction force is provided between the vacuum pump 4 and the vacuum tank 5.
Reference numeral 7 denotes a dust box. Dross sucked from the suction port 3a on the side of the float mouse 3 by the suction force of the vacuum pump 4 is transported through the heat-resistant hose 6, and the dross is collected and stored in the dust box 7. It is configured. The dust box 7 is provided with a steel mesh filter so that the sucked aluminum dross does not enter the vacuum pump 4.
[0018]
Incidentally, an attempt was made to recover dross using the above-mentioned device.
That is, 350 kg of an Al lump having a purity of 99.5% was dissolved in the atmosphere, and this was kept at 680 ° C. At this time, Ar gas was blown into the molten aluminum to cause bubbling. Dross was generated on the surface of the molten aluminum by the bubbling of the Ar gas.
[0019]
Therefore, the dross was collected by suctioning the dross with the vacuum pump 4 while moving the float mouth 3 horizontally on the metal aluminum melt 2. Then, when the content ratio of the metal Al content in this recovered material was examined, it was only 5%.
On the other hand, in the conventional method, that is, when the product was pumped out with a ladle with holes, the recovered material contained 70% of metal Al. And even when the ash squeezer is used, it contains 40% of metal Al.
That is, it can be seen that when the present invention is used, the ratio of extracting metal Al is extremely low, and dross can be efficiently recovered in a short time. In addition, there is no need to use an ash squeezing machine, and a step of re-melting after the ash squeezing step is not required, which means that the energy cost required for recovery is reduced. In addition, according to the present invention, the time required for recovery is about 10% of the conventional time.
[0020]
When the present invention was used, the amount of hydrogen in the molten metal was as small as 0.1 ml / 100 g Al, as measured by a hydrogen sensor. By the way, in the conventional case, it is as large as 0.41 ml / 100 gAl.
[0021]
Further, when the number of particles having a size of 20 μm or more in the Al molten metal was examined by the LIMCA method, it was 8 to 10 particles / kg Al when the conventional method was adopted, whereas the apparatus of the present invention was used. Is used, it is 1-2 pieces / kg Al. From this point of view, the superiority of the dross recovery apparatus of the present invention can be understood.
[0022]
Although recycling of dross is considered, since there is little metal Al in the dross, no pre-treatment is required in advance of recycling, and recycling is facilitated.
[0023]
【The invention's effect】
Metal content contained in dross taken out of the molten metal can be suppressed low. That is, dross can be collected efficiently, in a short time, and at a low cost. The molten metal after dross removal is of high quality with few impurities and very few large particles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a dross recovery apparatus according to the present invention.
1 crucible (container)
2 Metal aluminum melt 2a Dross 3 Float mouth 3a Suction port 4 Vacuum pump 5 Vacuum tank 6 Heat resistant hose 7 Dust box

Claims

A container for the molten metal,
A suction tip made of ceramics having a specific gravity smaller than the specific gravity of the molten metal,
Suction means connected to the suction tip,
A dross recovery apparatus characterized in that dross on the metal melt can be sucked and removed from a suction port of a suction tip tool placed and floated on the metal melt in the container.

A container for the molten metal,
A suction tip device made of ceramics having a specific gravity smaller than the specific gravity of the molten metal, and having a suction port formed on a side thereof,
Suction means connected to the suction tip,
A dross recovery apparatus characterized in that dross on the metal melt can be sucked and removed from a suction port on a side of the suction tip tool placed and floated on the metal melt in the container.