JP2008266703A - Metal refining method, metal refining apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor - Google Patents
Metal refining method, metal refining apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008266703A JP2008266703A JP2007109727A JP2007109727A JP2008266703A JP 2008266703 A JP2008266703 A JP 2008266703A JP 2007109727 A JP2007109727 A JP 2007109727A JP 2007109727 A JP2007109727 A JP 2007109727A JP 2008266703 A JP2008266703 A JP 2008266703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- crucible
- molten metal
- cooling body
- holding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 175
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 175
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 5
- -1 casting Substances 0.000 title 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 16
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 6
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、偏析凝固法の原理を利用して、共晶不純物を含むアルミニウム、ケイ素、マグネシウム、鉛、亜鉛等の金属から、共晶不純物の含有量を元の金属よりも少なくし、高純度の金属を製造する金属精製方法及び金属精製装置に関し、さらには前記金属精製方法により精製された精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサに関する。 The present invention utilizes the principle of the segregation solidification method to reduce the content of eutectic impurities from metals such as aluminum, silicon, magnesium, lead, zinc and the like containing eutectic impurities, compared to the original metal, and high purity. The present invention relates to a metal refining method and a metal refining apparatus for producing the metal, and further relates to a refined metal, a cast product, a metal product and an electrolytic capacitor purified by the metal refining method.
金属の精製方法として、大別して電解法と偏析凝固法が行われている。電解法は高度な精製が可能ではあるが大量の電力が必要となるためにコストがかさんでしまう欠点がある。それに対し偏析凝固法は溶融金属が凝固する時の溶質分配法則を応用する精製方法であり、簡便な装置で精製可能であるためコスト面で優れた製造方法である。
偏析凝固法の一つとして、精製用溶湯保持炉内に入れられた共晶不純物を含む溶融金属中に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体内に冷媒を供給しつつ、この冷却体を回転させてその周面により純度の高い精製金属を晶出させる方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照)
As one of the segregation and solidification methods, a rotating cooling body is immersed in a molten metal containing eutectic impurities placed in a refining molten metal holding furnace, and the cooling body is rotated while supplying a coolant to the rotating cooling body. A method of crystallizing a purified metal with high purity on the peripheral surface is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).
ところで、この精製方法では、溶融金属内に回転冷却体を浸漬し回転させるため、精製用溶湯保持ルツボ内から外部へ溶融金属が飛散することがある。溶融金属は、一般的に非常に高温である。そのような高温物のルツボ外部への飛散は、安全性を低下させるという問題を生じさせている。また、溶融金属が保持ルツボ外へ飛散することによって、歩留まりの低下をもたらすという問題も生じさせている。 By the way, in this refining method, since the rotary cooling body is immersed and rotated in the molten metal, the molten metal may be scattered from the inside of the refining molten metal holding crucible to the outside. Molten metal is generally very hot. Such scattering of high-temperature objects to the outside of the crucible causes a problem that safety is lowered. In addition, the molten metal is scattered outside the holding crucible, resulting in a problem that the yield is reduced.
ルツボ外部への溶湯飛散防止技術としては、ルツボ内の溶融液面よりも上部に溶融金属飛散防止兼熱放射防止板を設置する(例えば、特許文献3参照)といった技術や精錬時に溶融液面より上部に溶融金属飛散防止具を設置する(例えば、特許文献4参照)といった技術が存在する。
しかしながら、前記特許文献3及び4に開示された技術を適用すると、溶融金属の外部への飛散は減少し、安全性の向上効果および歩留まりの減少に対する抑制効果は得られるものの、その効果は十分ではない。また、これらの技術では、いずれも追加部品を設置することによる溶湯飛散防止技術であり、部品点数の増加による設備コスト上昇をもたらすという問題も生ずる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、ルツボ外部への溶融金属の飛散を抑制することによる安全性の向上と歩留まり低下の防止を、部品点数の増加を招くことなく実現することができる金属精製方法、金属精製装置、精製金属、鋳造品、金属製品及び電解コンデンサを提供することを目的とする。
However, when the techniques disclosed in
The present invention has been made in view of the above circumstances, and realizes improvement of safety and prevention of yield reduction by suppressing the scattering of molten metal to the outside of the crucible without increasing the number of parts. An object of the present invention is to provide a metal refining method, a metal refining apparatus, a refining metal, a casting, a metal product, and an electrolytic capacitor.
上記目的達成のため、本発明は以下の手段を提供する。
(1)溶融金属保持ルツボと、溶融金属保持ルツボ内の溶融金属を加熱する加熱手段と、回転可能な回転冷却体を備えた金属精製装置を用い、前記保持ルツボ内に収容された溶融金属中に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体を回転させながら、回転冷却体に純度の高い金属を晶出させる金属精製方法であって、前記保持ルツボの深さ:H、ルツボ底からの溶融金属の高さ:h、ルツボ開口部内径:dとする時、H、h、dの関係が0.55≦(H-h)/dの条件を満たすことを特徴とする金属精製方法。
(2)前記保持ルツボの深さ:H、ルツボ底からの溶融金属の高さ:h、溶湯面におけるルツボ開口部内径:dが(H-h)/d≦1.4の条件を満たす前項1に記載の金属精製方法。
(3)精製する金属がアルミニウムである前項1または2に記載の金属精製方法。
(4)溶融金属保持ルツボと、溶融金属保持ルツボ内の溶融金属を加熱する加熱手段と、回転可能な回転冷却体を備え、前記保持ルツボ内に収容された溶融金属中に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体を回転させながら、回転冷却体に純度の高い金属を晶出させる金属精製装置であって、前記保持ルツボの深さ:H、ルツボ底からの溶融金属の高さ:h、ルツボ開口部内径:dとする時、H、h、dの関係が0.55≦(H-h)/dの条件を満たすことを特徴とする金属精製装置。
(5)前項1〜3のいずれかに記載の方法で精製された精製金属。
(6)前項5に記載の精製金属から製造された鋳造品。
(7)前項6に記載の鋳造品を圧延した板または箔からなる金属製品。
(8)前項7に記載の金属製品が電極材として用いられている電解コンデンサ。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
(1) A molten metal holding crucible, a heating means for heating the molten metal in the molten metal holding crucible, and a molten metal contained in the holding crucible using a metal refining device equipped with a rotatable rotary cooling body. A metal refining method in which a rotary cooling body is immersed in the metal, and a high-purity metal is crystallized on the rotary cooling body while rotating the rotary cooling body, and the depth of the holding crucible: H, molten metal from the crucible bottom The metal refining method is characterized in that the relationship between H, h, and d satisfies the condition of 0.55 ≦ (H−h) / d, where h is the height and h is the crucible opening inner diameter: d.
(2) The depth of the holding crucible: H, the height of the molten metal from the bottom of the crucible: h, the inner diameter of the crucible opening at the molten metal surface: d is the preceding item that satisfies the condition of (H−h) /d≦1.4 2. The metal purification method according to 1.
(3) The metal purification method as described in 1 or 2 above, wherein the metal to be purified is aluminum.
(4) A molten metal holding crucible, a heating means for heating the molten metal in the molten metal holding crucible, and a rotatable rotating cooling body, and the rotating cooling body is immersed in the molten metal accommodated in the holding crucible And a metal refining device for crystallizing a high-purity metal on the rotating cooling body while rotating the rotating cooling body, the depth of the holding crucible: H, the height of the molten metal from the crucible bottom: h, A crucible opening inner diameter: a metal refining device, wherein the relationship between H, h, and d satisfies the condition of 0.55 ≦ (H−h) / d when d.
(5) A purified metal purified by the method according to any one of items 1 to 3.
(6) A casting manufactured from the refined metal according to
(7) A metal product comprising a plate or foil obtained by rolling the cast product according to
(8) An electrolytic capacitor in which the metal product according to
前項(1)に記載の発明によれば、回転冷却体の回転により生ずる溶融金属のルツボ外への飛散を抑制することが可能であり、安全性を向上させることが可能である。また、溶融金属のルツボ外への飛散が抑制されるため、溶融金属の外部流出による損失が抑制され、歩留まりが向上する。 According to the invention described in the preceding item (1), it is possible to suppress the scattering of the molten metal to the outside of the crucible caused by the rotation of the rotary cooling body, and the safety can be improved. Moreover, since scattering of the molten metal to the outside of the crucible is suppressed, loss due to the outflow of the molten metal is suppressed, and the yield is improved.
前項(2)に記載の発明によれば、ルツボの自重が大きくなることに起因する低温酸化によるルツボの破損発生の恐れを防止できる。 According to the invention described in the preceding item (2), it is possible to prevent the crucible from being damaged due to low-temperature oxidation caused by an increase in the weight of the crucible.
前項(3)に記載の発明によれば、アルミニウム精製時に、アルミニウムのルツボ外への飛散を抑制することができ、溶融アルミニウムの外部流出による損失を抑制できる。 According to the invention described in the preceding item (3), at the time of refining aluminum, scattering of aluminum out of the crucible can be suppressed, and loss due to the outflow of molten aluminum can be suppressed.
前項(4)に記載の発明によれば、回転冷却体の回転により生ずる溶融金属のルツボ外への飛散を抑制できるとともに、溶融金属の外部流出による損失を抑制できる金属精製装置となしうる。 According to the invention described in item (4) above, it is possible to provide a metal refining device that can suppress the scattering of the molten metal to the outside of the crucible caused by the rotation of the rotating cooling body and the loss due to the outflow of the molten metal.
前項(5)に記載の発明によれば、溶融金属のルツボ外への飛散や溶融金属の外部流出による損失を抑制しながら精製された、純度の高い精製金属となしうる。 According to the invention described in the preceding item (5), it is possible to obtain a purified metal having a high purity which is purified while suppressing loss due to scattering of the molten metal to the outside of the crucible and outflow of the molten metal.
前項(6)に記載の発明によれば、溶融金属のルツボ外への飛散や溶融金属の外部流出による損失を抑制しながら精製された、純度の高い鋳造品となしうる。 According to the invention described in the preceding item (6), it is possible to obtain a high-purity cast product that is refined while suppressing loss due to scattering of the molten metal outside the crucible and outflow of the molten metal.
前項(7)に記載の発明によれば、溶融金属のルツボ外への飛散や溶融金属の外部流出による損失を抑制しながら精製された、純度の高い圧延金属製品となしうる。 According to the invention described in the preceding item (7), it is possible to obtain a rolled metal product having a high purity that is refined while suppressing loss due to scattering of the molten metal outside the crucible and outflow of the molten metal.
前項(8)に記載の発明によれば、溶融金属のルツボ外への飛散や溶融金属の外部流出による損失を抑制しながら精製された、純度の高い圧延金属からなる電極材が用いられた電解コンデンサとなしうる。 According to the invention described in the preceding item (8), electrolysis using an electrode material made of high-purity rolled metal that is refined while suppressing loss due to scattering of the molten metal outside the crucible and outflow of the molten metal. It can be a capacitor.
以下、この発明の一実施形態を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.
この発明の一実施形態に係る金属精製装置を図1に示す。 A metal refining apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
この金属精製装置は、上部が開口した溶解炉1を備え、溶解炉内には溶融金属を保持するための有低円筒状の保持ルツボ2が配置されている。前記溶融金属保持ルツボ2の開口部上方には、回転冷却装置3が設けられている。この回転冷却装置3は回転可能な垂直状回転軸31と、この回転軸31の下端に固定された逆円錐台形状の回転冷却体32を備えている。
This metal refining apparatus is provided with a melting furnace 1 having an open top, and a low and low
前記回転軸31は耐熱性材料で形成されるとともに、回転軸31の下端にはフランジ31aが一体に形成されている。回転冷却体32は、その上端が回転軸31の下端の前記フランジ31aに着脱自在で取り付けられており、回転冷却体32の上端部を除いた部分が、ルツボ2に保持された溶融金属4内に浸漬されるようになっており、この浸漬部分が回転冷却体32の精製金属晶出部となる。なお、回転冷却装置3は図示しない適当な駆動手段により昇降駆動されると共に、回転駆動されるものとなされている。
The rotating
前記回転冷却体32の内部には中空状空間32aが形成されており、この空間32aは前記回転軸31を上下に貫通する冷媒供給管33及び冷媒排出管34と連通されている。そして、冷媒供給装置35により供給された冷媒が冷媒供給管33を通って回転冷却体32の内部空間32aに供給された後、冷媒排出管34を通って排出され、これにより、回転冷却体32を回転させながら冷却しうるものとなされている。
A
前記溶解炉1は耐火物により形成され、溶解炉1の内周面には、加熱手段としてのヒーター5が取り付けられている。
The melting furnace 1 is formed of a refractory, and a
前記溶融金属保持ルツボ2は、例えば黒鉛のような、金属とほとんど反応せずかつ溶融金属を汚染しない物質より形成されており、溶解炉1の底壁上に置かれた耐火物からなる載置台6上に載せられた状態で、溶解炉1内に配置されている。
前記保持ルツボ2は、図2に示すように、ルツボ深さ:H、ルツボ底からの溶融金属4の高さ:h、ルツボ開口部内径:dとする時、H、h、dが0.55≦(H-h)/dの条件を満たす形状を有するものとなされている。
The molten
As shown in FIG. 2, the
ここで、上記形状の限定理由は以下に示すとおりである。 Here, the reasons for limiting the shape are as follows.
まず、保持ルツボ2のルツボ深さ:H、ルツボ底からの溶融金属4の高さ:h、ルツボ開口部内径:dが0.55>(H-h)/dでは、ルツボ2の外部への溶湯飛散を十分に抑制することが困難であり、安全性の向上、歩留まりの向上といった所望する効果を得ることは困難である。このため、0.55≦(H-h)/dの条件を満足する必要がある。特に0.6≦(H-h)/dとするのがよい。
First, when the crucible depth of the
また、H、h、dが(H-h)/d>1.4では、ルツボの自重が大きくなり、低温酸化によるルツボ2の破損が発生する恐れがあり、溶融金属4の保持容器としての役割を果たすことが困難な場合がある。加えて、外気に触れるルツボ2の表面積が増加することにより、ルツボから大気への放熱量が増加する。収容された金属を溶融状態に維持しておくためには、放熱を補うだけの多量の熱量を供給することが必要となるが、そのような多量の熱量を限られた空間で供給することは困難な場合がある。そこで、好ましくは (H-h)/d≦1.4の条件を満たす形状に設定するのが良く、特に(H-h)/d≦1.3とするのが良い。
In addition, when H, h, d is (H−h) / d> 1.4, the
なお、ルツボ2の内底部は平坦面に限定されることはなく、下方に膨出する円弧状に形成されていても良く、この場合のルツボ深さH及びルツボ底からの溶融金属の高さhは、最深部からの距離をいう。
The inner bottom portion of the
上記金属精製装置を用いた金属精製方法は、次のようにして実施される。 The metal purification method using the metal purification apparatus is performed as follows.
予め、ルツボ2内に精製すべき粗製金属塊を収容しておき、ヒーター5により加熱して溶融金属4とし、これをヒーター5により凝固温度を超えた温度に加熱保持しておく。溶融金属4は、別途溶解してからルツボ2内に収容しても良い。次いで、冷媒供給管33を通して回転冷却体の内部空間32aに冷媒を供給しながら、図示しない駆動手段により、図3(a)に示すように、回転軸31を介して回転冷却体32を回転させながら下降させ、溶融金属4内に浸漬させる。なお、回転冷却体32への冷媒の供給、回転冷却体32の回転、および冷却体32の溶融金属4への浸漬の各順序は、上記に限定されるものではなく、回転冷却体32を溶融金属4内に浸漬後、回転冷却体32を回転させ、その後に冷媒を供給する等の順序であっても特に問題はない。
A crude metal lump to be refined is stored in advance in the
偏析凝固の原理および、回転冷却体32と溶融金属4との相対速度により、不純物濃化層中の不純物が液相全体に分散させられる効果から、図3(b)に示すように、回転冷却体32の精製金属晶出部には、高純度金属が晶出し、精製高純度金属塊7が形成される。形成された高純度金属塊7は、図3(c)に示すように、回転冷却体32とともに引き上げられ、掻き落とし装置8にて掻き落とされた後、回収される。その後、図3(d)に示すように、回転冷却体3は所定温度となるように加熱装置9にて加熱されたのち、再度、保持ルツボ2内の溶融金属4に浸漬され、同様にして金属精製に供される。この工程は繰り返し実施され連続的に金属精製が行われる。
From the effect of segregation solidification and the effect that the impurities in the impurity concentrated layer are dispersed throughout the liquid phase by the relative speed between the
この金属精製装置において、保持ルツボ2は分離単独のものであっても連結樋によって互いに連通状に接続されていても構わない。単独の場合は精製を繰り返すと溶融金属4の不純物濃度が増すために、精製した金属の純度が悪化してしまう。そのために定期的に溶融金属4を入れ替える必要がある。連結樋によって互いに連結した場合は、一端から新たな溶融金属4を注ぎこめば溶融金属が隣接する保持ルツボ2に流出し、高濃度の溶融金属4がそのままルツボ2に対流することはなく溶融金属4を入れ替える必要がない。また最下流の保持ルツボ2から流出した溶融金属4は精製に適さない濃度となるので排出される。
In this metal refining device, the holding
回転冷却体32は黒鉛、セラミックス製等が望ましいが、これに限るものではない。高温の溶融金属4と接触するために回転冷却体も高温となるので、この高温で溶融せず、極端な強度低下をしないものであれば良く、金属製であっても構わない。また回転冷却体32の温度調整は溶融金属4と接触する箇所のみで良い。ヒーター5に代えてガスバーナー、誘導加熱装置などを用いうるが、所定温度まで昇温できれば特に種類を限定するものではない。また精製条件によるが、精製金属引き上げ、掻き落とし、精製開始までの間で回転冷却体32の温度低下を防止すれば、特に加熱装置9による加熱工程を追加する必要はない。回転冷却体を冷却するための冷媒も特に限定はされず、窒素ガス、二酸化炭素ガス、アルゴンガス、圧縮エアー等が使用でき、コストの面からは圧縮エアーを推奨出来る。
The
アルミニウムを精製する際、アルミニウムと包晶を生成する不純物が含まれる場合には、ホウ素添加および攪拌をする。添加されたホウ素が溶融金属中に含まれているTi、V、Zr等の包晶不純物と反応してTiB2、VB2、ZrB2等の不溶性ホウ化物が生成される。余剰のホウ素は、共晶不純物にして除去される。上記ホウ化物は、ルツボ内で冷却体の回転により生じる遠心力によって冷却体から遠ざけられ冷却体の周面に晶出したアルミニウムに含まれることはない。また保持ルツボ2が連結樋によって互いに連通状に接続されている場合は、最上流部にホウ素添加用ルツボを配置しておくのがよい。ホウ素は一般的にアルミニウムに添加された母合金ロッドとして溶融金属中に供給される。
When purifying aluminum, if impurities containing aluminum and peritectic crystals are contained, boron is added and stirred. The added boron reacts with peritectic impurities such as Ti, V, and Zr contained in the molten metal to produce insoluble borides such as TiB 2 , VB 2 , and ZrB 2 . Excess boron is removed as eutectic impurities. The boride is not contained in the aluminum crystallized on the peripheral surface of the cooling body by being separated from the cooling body by the centrifugal force generated by the rotation of the cooling body in the crucible. Further, when the holding
上記により精製された金属は、高純度であるから、各種の加工や用途に用いることで優れた特性や機能を発揮させることができる。一例を挙げると、精製金属を鋳造に用いて鋳造品を製作しても良いし、この鋳造品を圧延して各種の金属板や金属箔として用いても良い。また、この金属板や金属箔を例えばアルミニウム電解コンデンサの電極材として用いてもよい。 Since the metal refine | purified by the above is high purity, the outstanding characteristic and function can be exhibited by using it for various processes and uses. For example, a refined metal may be used for casting to produce a cast product, or the cast product may be rolled and used as various metal plates or metal foils. Moreover, you may use this metal plate and metal foil as an electrode material of an aluminum electrolytic capacitor, for example.
以下、具体的な実施例について比較例とともに述べる。
実施例1〜4
保持ルツボ2の深さ:H、ルツボ開口部内径:dを表1に示すように各種の値に設定した保持ルツボ2に、アルミニウム溶湯(溶融金属)を、ルツボ底からの溶融金属4の高さ:hが表1となるように収容した。そして、温度を同一に設定した回転冷却体32を溶湯中に浸漬し、回転冷却体32を各資料共に同一速度で回転させて、精製を実施した。
Hereinafter, specific examples will be described together with comparative examples.
Examples 1-4
The holding
その結果、表1の実施例1〜3では、「溶湯飛散」の項目に◎印で示したように、回転冷却体32の回転により生ずる溶融アルミニウムのルツボ外部への飛散は観察されず、表1の実施例4では、「溶湯飛散」の項目に○印で示したように、回転冷却体32の回転により生ずる溶融アルミニウムのルツボ外部への飛散はごくわずかであり、このため本実施形態により安全性が高く歩留まりの低下を抑制した精製が可能であることを確認し得た。
As a result, in Examples 1 to 3 of Table 1, as indicated by ◎ in the item of “spatter of molten metal”, scattering of molten aluminum to the outside of the crucible caused by the rotation of the
比較例1〜4
保持ルツボ2の深さ:H、ルツボ底からの溶融金属4の高さ:h、ルツボ開口部内径:dを表1のように各種に設定した以外は、実施例1〜4と同一の条件でアルミニウムの精製を実施した。
Comparative Examples 1-4
The same conditions as in Examples 1 to 4 except that the depth of the holding
その結果、表1の「溶湯飛散」の項目に×印で示したように、回転冷却体32の回転により生ずる溶融アルミニウムのルツボ外部への明らかな飛散が観察された。
As a result, as shown by “x” in the item “spatter of molten metal” in Table 1, it was observed that the molten aluminum spattered to the outside of the crucible generated by the rotation of the
以上の結果から、本発明方法によれば、ルツボ外部への溶融金属の飛散の抑制による安全性の向上と歩留まり低下の防止を、部品点数の増加を招くことなく可能であることを確認し得た。 From the above results, according to the method of the present invention, it can be confirmed that it is possible to improve safety and prevent yield reduction by suppressing the scattering of molten metal to the outside of the crucible without increasing the number of parts. It was.
1 溶解炉
2 保持ルツボ
3 回転冷却装置
31 回転軸
32 回転冷却体
33 冷媒供給管
34 冷媒排出管
4 溶融金属
5 ヒーター
6 載置台
7 金属塊
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記保持ルツボ内に収容された溶融金属中に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体を回転させながら、回転冷却体に純度の高い金属を晶出させる金属精製方法であって、
前記保持ルツボの深さ:H、ルツボ底からの溶融金属の高さ:h、ルツボ開口部内径:dとする時、H、h、dの関係が0.55≦(H-h)/dの条件を満たすことを特徴とする金属精製方法。 Using a metal refining apparatus equipped with a molten metal holding crucible, a heating means for heating the molten metal in the molten metal holding crucible, and a rotatable rotating cooling body,
A metal refining method for immersing a rotating cooling body in a molten metal accommodated in the holding crucible and rotating the rotating cooling body to crystallize a high purity metal on the rotating cooling body,
When the depth of the holding crucible is H, the height of the molten metal from the bottom of the crucible is h, and the inner diameter of the crucible opening is d, the relationship between H, h, and d is 0.55 ≦ (H−h) / d. The metal refining method characterized by satisfy | filling these conditions.
前記保持ルツボの深さ:H、ルツボ底からの溶融金属の高さ:h、ルツボ開口部内径:dとする時、H、h、dの関係が0.55≦(H-h)/dの条件を満たすことを特徴とする金属精製装置。 A molten metal holding crucible, a heating means for heating the molten metal in the molten metal holding crucible, and a rotatable rotating cooling body are provided. The rotating cooling body is immersed in the molten metal accommodated in the holding crucible and rotated. A metal refining device for crystallizing a high-purity metal on a rotating cooling body while rotating the cooling body,
When the depth of the holding crucible is H, the height of the molten metal from the bottom of the crucible is h, and the inner diameter of the crucible opening is d, the relationship between H, h, and d is 0.55 ≦ (H−h) / d. A metal refining device characterized by satisfying the following conditions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007109727A JP5128167B2 (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Metal refining method, metal refining device, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007109727A JP5128167B2 (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Metal refining method, metal refining device, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008266703A true JP2008266703A (en) | 2008-11-06 |
JP5128167B2 JP5128167B2 (en) | 2013-01-23 |
Family
ID=40046582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007109727A Active JP5128167B2 (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Metal refining method, metal refining device, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5128167B2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0754063A (en) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | Apparatus for refining aluminum scrap |
JPH0754070A (en) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | Refining method for aluminum scrap |
JPH0797641A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method for refining aluminum scrap |
JPH0797642A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method and apparatus for refining aluminum |
JPH0873959A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method for refining aluminum and device therefor |
JPH08199257A (en) * | 1995-01-26 | 1996-08-06 | Nippon Light Metal Co Ltd | Refining method of aluminum scrap |
JPH08199254A (en) * | 1995-01-26 | 1996-08-06 | Nippon Light Metal Co Ltd | Rotary cooling body for aluminum refining and method thereof |
JPH11172345A (en) * | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method for refining aluminum |
JP2001226721A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | Refining method for aluminum and its application |
-
2007
- 2007-04-18 JP JP2007109727A patent/JP5128167B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0754063A (en) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | Apparatus for refining aluminum scrap |
JPH0754070A (en) * | 1993-08-18 | 1995-02-28 | Nippon Light Metal Co Ltd | Refining method for aluminum scrap |
JPH0797641A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method for refining aluminum scrap |
JPH0797642A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-11 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method and apparatus for refining aluminum |
JPH0873959A (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-19 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method for refining aluminum and device therefor |
JPH08199257A (en) * | 1995-01-26 | 1996-08-06 | Nippon Light Metal Co Ltd | Refining method of aluminum scrap |
JPH08199254A (en) * | 1995-01-26 | 1996-08-06 | Nippon Light Metal Co Ltd | Rotary cooling body for aluminum refining and method thereof |
JPH11172345A (en) * | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Nippon Light Metal Co Ltd | Method for refining aluminum |
JP2001226721A (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | Refining method for aluminum and its application |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5128167B2 (en) | 2013-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4744872B2 (en) | Equipment for metal production or purification | |
WO2013111314A1 (en) | Silicon purification method | |
JP5074762B2 (en) | Metal purification method and apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP3329013B2 (en) | Continuous refining method and apparatus for Al-Si aluminum scrap | |
CN102351188B (en) | Method for preparing acicular high-purity silicon aggregates and equipment thereof | |
CN109219669B (en) | Method and apparatus for refining substance, apparatus for holding molten metal by heating, and system for continuously refining high-purity substance | |
JP5134817B2 (en) | Metal purification method and apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP5634704B2 (en) | Metal purification method and apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP5128167B2 (en) | Metal refining method, metal refining device, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP5479729B2 (en) | Metal purification method and apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP4378820B2 (en) | Aluminum purification method and its use | |
JPH0332447A (en) | Method and apparatus for melting and casting metal | |
EP2890636B1 (en) | Method of directional solidification with reactive cover glass over molten silicon | |
JP5415066B2 (en) | Metal purification method and apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP5594953B2 (en) | Cooling body, metal refining apparatus and method | |
JP2016175806A (en) | Manufacturing method of high-purity silicon | |
JP6751604B2 (en) | Material purification method and equipment, continuous purification system for high-purity substances | |
JP7223717B2 (en) | High-purity metal manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JPH09188512A (en) | Metal purifier | |
JP2008163418A (en) | Metal-refining method and apparatus, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
JP6118579B2 (en) | Metal purification method and metal purification apparatus | |
JP2014159631A (en) | Metal refining device and metal refining method | |
JP2015145017A (en) | Coolant | |
WO2011099208A1 (en) | Silicon vacuum melting method | |
RU2612867C2 (en) | Method of melting highly reactive metals and alloys based thereon and device therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120718 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120921 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121009 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121031 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5128167 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109 Year of fee payment: 3 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |