JP2005294136A

JP2005294136A - 鉛蓄電池用鉛合金の製造方法

Info

Publication number: JP2005294136A
Application number: JP2004109678A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Yamada; 佳史山田; Keiichi Wada; 圭一和田
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】酸化滓の発生を最小限に抑制可能な鉛蓄電池用鉛合金の製造方法を得る。
【解決手段】溶解炉１内の溶解した鉛と被溶解材料の溶湯の層２上に、溶融した鉛ガラスの層３を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉛蓄電池用鉛合金の製造方法に関するものである。

従来の溶解装置は、電気ヒータや重油バーナ等を利用して溶解炉内の被溶解材料を加熱、溶解するものであった。この際に、溶湯内に酸化活性な被溶解材料を投入する場合、空気中の酸素または溶存酸素と反応し、多量の酸化滓を生するため、添加量に対する歩留りが低い問題点があった。

これを解消するために、被溶解材料を溶解炉内に投入する時にのみ開口するシャッター及び非酸化性のガスカーテン形成用ガスの吹き出しにより溶解炉内への大気の進入を遮断するガスカーテンを形成するガスカーテン形成手段を有する被溶解材料供給部と、溶解炉内の溶湯面上をシールするための非酸化性のシールドガスを供給するシールドガス供給配管と、被溶解材料が落下する位置にある酸化滓を排除するための酸化滓排除装置とを備えた溶解装置を用いて溶解を行う溶解方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−６４２０５号公報

しかしながら、このような溶解方法では、溶解装置を改良する必要がるため、コスト高になり、また手間がかかる問題点があった。

また、酸化滓はこれまで産業廃棄物として処理されてきたが、省資源、環境保全という見地から、最近ではこれが許容されない状況になりつつある。もちろん、このような廃棄物発生は、企業として経済的な面からも問題であることは言うまでもない。

以上のような理由から、酸化滓の発生は極力制御しなければならない状況にあるが、実際の操業に関しては次のような問題点があった。

即ち、酸化滓は被溶解材料自体より比重が小さいため、溶湯面上に浮いた状態で存在する。そして時間の経過共に徐々に増加し、ある程度以上の量（厚さ）になると、その上に投入される被溶解材料と溶湯との直接接触が妨げられるようになる。このような状態になると被溶解材料の溶解に時間がかかり、溶解炉内に未溶解の被溶解材料が堆積するような状況を呈する。もちろん鋳造機の運転も儘ならなくなる。一方では、この間に被溶解材料そのものの酸化も進行するため、酸化滓がさらに増加することになる。

本発明の目的は、酸化滓の発生を最小限に抑制可能な鉛蓄電池用鉛合金の製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、酸化滓の発生を最小限に抑制可能であり、且つ供給される鉛と被溶解材料の溶解を遅延させることなく行わせることができる鉛蓄電池用鉛合金の製造方法を提供することにある。

本発明は、溶解炉内に鉛と被溶解材料を投入して加熱・溶解する鉛蓄電池用鉛合金の製造方法を対象とする。

本発明に係る鉛蓄電池用鉛合金の製造方法では、前記炉内の溶解した前記鉛と前記被溶解材料の溶湯の層上に、溶融した鉛ガラスの層を設けることを特徴とする。

この場合、前記鉛ガラスの層の上方から前記鉛と前記被溶解材料の投入を行うことが好ましい。

また本発明に係る鉛蓄電池用鉛合金の製造方法では、前記鉛と前記被溶解材料を前記炉内に投入後または投入前に低融点の鉛ガラスを前記炉内に投入して前記鉛と前記被溶解材料を溶解させ、且つ前記低融点の鉛ガラスを溶融させ、溶解した前記鉛と前記被溶解材料の溶湯の層上に溶融した前記鉛ガラスの層を形成することを特徴とする。

本発明では、炉内の溶解した鉛と被溶解材料の溶湯の層上に、溶融した鉛ガラスの層を設けるので、この鉛ガラスの層が空気と溶湯を遮断するバリアー層として作用し、酸化滓の発生を最小限に抑制することができ、鉛合金製造の歩留りを向上させることができる。

この際に、鉛ガラスの層の上方から鉛と被溶解材料の投入を行うと、これら鉛と被溶解材料は鉛ガラスの層を直ちに通過して溶湯に入るので、投入した鉛と被溶解材料の溶解を遅延させることなく行うことができる。

本発明の鉛蓄電池用鉛合金の製造方法を実施するための最良の形態を、図１に示す溶解炉の縦断面図を参照して説明する。

本例の鉛蓄電池用鉛合金の製造方法では、溶解炉１内に鉛と、Ｃａ及びＳｎの如き被溶解材料との投入後または投入前に低融点の鉛ガラスを該炉１内に投入して鉛と被溶解材料を溶解させ、且つ低融点の鉛ガラスを溶融させ、溶解した鉛と被溶解材料の溶湯の層２上に溶融した鉛ガラスの層３を形成する。即ち、炉１内の溶解した鉛と被溶解材料の炉１内上に、溶融した鉛ガラスの層３を設ける。

炉１の底部の鋳造口４からの鋳造機への溶湯の層２の供給により、該溶湯の層２の量が少なくなったならば、炉１内に鉛ガラスの層３の上方から鉛と被溶解材料の投入を行う。

このように炉１内の溶解した鉛と被溶解材料の溶湯の層２上に、溶融した鉛ガラスの層３を設けると、この鉛ガラスの層３が空気と溶湯の層２を遮断するバリアー層として作用し、酸化滓の発生を最小限に抑制することができ、鉛合金製造の歩留りを向上させることができる。

この際に、鉛ガラスの層３の上方から鉛と被溶解材料の投入を行うと、これら鉛と被溶解材料は鉛ガラスの層３を直ちに通過して溶湯に入るので、投入した鉛と被溶解材料の溶解を遅延させることなく行わせることができる。

次に、本発明に係る鉛蓄電池用鉛合金の製造方法の実施例について、図１を参照して説明する。

今回行った鋳造条件は、表１の通りである。

まず、比較品は、溶解炉１内で溶融させた鉛の中に、Ｃａ、Ｓｎを被溶解材料として５００℃で添加し、溶解した。本発明品は、溶融させた鉛の中に、Ｃａ、Ｓｎを溶解させた後に、鉛ガラスを５００℃で添加して溶融させた。

これを、表１に示すように、比較品は５００℃で、本発明品は鉛ガラスを溶解させるために５８０℃に昇温し、比較品は２００℃の金型に鋳込み、本発明品も２００℃の金型に鋳込むことで鋳造シート（１０ｍｍ×１００ｍｍ×２００ｍｍ）を製造した。

鋳造シートの上下からサンプリングした。表２中の分析値は、その平均値である。

比較品のサンプルＮｏ．１，２及び本発明を用いた製造品のサンプルＮｏ．５，６はＰｂ−Ｓｎ系のＳｎの歩留りを示している。

また、比較品のサンプルＮｏ．３，４及び本発明を用いた製造品のサンプルＮｏ．７，８は、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃａ系のＳｎ及びＣａの歩留りを示している。

表２から、本発明を用いた製造品のサンプルＮｏ．５，６，７，８の歩留りは、これに対応する比較品のサンプルＮｏ．１，２，３，４に比べて、いずれも向上しているのが分かる。これは本発明では鉛ガラスの投入により、大気中の酸素を遮断できたためであると考えられる。

また、表１に示したように溶湯の温度は、本発明品の方が従来品より８０℃高い。このことにより、溶湯２が比較方法より均一に攪拌されると推測でき、本発明品は比較品より組成の偏析が少ないと考えられる。

本発明に係る製造方法の一例の概略構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１溶解炉
２溶湯の層
３鉛ガラスの層
４鋳造口

Claims

溶解炉内に鉛と被溶解材料を投入して加熱・溶解する鉛蓄電池用鉛合金の製造方法において、
前記炉内の溶解した前記鉛と前記被溶解材料の溶湯の層上に、溶融した鉛ガラスの層を設けることを特徴とする鉛蓄電池用鉛合金の製造方法。
前記鉛ガラスの層の上方から前記鉛と前記被溶解材料の投入を行うことを特徴とする請求項１に記載の鉛蓄電池用鉛合金の製造方法。
溶解炉内に鉛と被溶解材料を投入して加熱・溶解する鉛蓄電池用鉛合金の製造方法において、
前記鉛と前記被溶解材料を前記炉内に投入後または投入前に低融点の鉛ガラスを前記炉内に投入して前記鉛と前記被溶解材料を溶解させ、且つ前記低融点の鉛ガラスを溶融させ、溶解した前記鉛と前記被溶解材料の溶湯の層上に溶融した前記鉛ガラスの層を形成することを特徴とする鉛蓄電池用鉛合金の製造方法。
前記鉛ガラスの層の上方から前記鉛と前記被溶解材料の投入を行うことを特徴とする請求項３に記載の鉛蓄電池用鉛合金の製造方法。