JP2013031870A - Method for melting titanium ingot utilizing scrap and melting apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To melt a high quality ingot by obtaining the composition of recycled titanium scrap as a raw material and adding additives to the scrap.SOLUTION: The method comprises the steps of: storing individual recognition information and processing history information, which are made to pass a read means and attached to the scrap, in a server; predicting changed portions in chemical composition of the scrap from the processing history information and correcting the individual recognition information (chemical composition) by a computing means; in an initial stage of ingot production, calculating necessary combinations among the scrap, sponge titanium and additives of the raw materials and individual feed rates in the corrected individual recognition information stored in the server, so as to satisfy chemical composition and production rate of the aimed ingot; starting to feed by transmitting the signals corresponding to the calculation results to the feed rate control means of the individual feed means of these raw materials from the computing means; while after the initial stage of ingot production, reading actual production rate of ingot by a detection means of extraction site of ingot; and controlling each feed rate of these raw materials by the computing means based on the actual production rate.

Description

本発明は、金属チタンスクラップを用いた金属の溶解方法であって、特に前記金属チタンスクラップの回収方法および回収されたスクラップの溶解方法および装置に関する。   The present invention relates to a metal melting method using metal titanium scrap, and more particularly, to a method for recovering the metal titanium scrap and a method and an apparatus for melting the recovered scrap.

金属チタンは、航空機向けが主要な需要先であり、航空機の買い替え需要の増加によりチタン材の需要が増加する傾向にある。また、民生用のチタン材の需要も増加する傾向にあり、世界的なチタン材の需要に応えるような対応が求められている。   For titanium metal, the main demand is for aircraft, and the demand for titanium materials tends to increase due to an increase in replacement demand for aircraft. In addition, there is a tendency for demand for consumer titanium materials to increase, and there is a need for measures to meet the global demand for titanium materials.

これに対して、金属チタンの製造用原料のチタン鉱石であるルチルやイルメナイトの供給が、前記需要増に必ずしも追いついていない状況にあり改善が求められている。   On the other hand, the supply of rutile and ilmenite, which are titanium ores as raw materials for producing titanium metal, is not necessarily catching up with the increase in demand, and improvement is required.

一方、金属チタンインゴットの加工後に生じるスクラップに着目すると、製品として加工されたチタン材の残材は、個別に取引されてリサイクルされているが、市場全体で発生する金属チタンスクラップのうち、その一部しかリサイクルされておらず、資源保護の意味から改善が求められている。   On the other hand, paying attention to scrap generated after processing of metal titanium ingot, the remaining material of titanium material processed as a product is individually traded and recycled, but one of the metal titanium scrap generated in the entire market is one of them. Only part is recycled, and improvement is required from the viewpoint of resource conservation.

インゴットメーカー(新規原料あるいはリサイクル原料からインゴットを製造して供給する者を指し、以下、単にメーカーと称する場合がある)で溶解されたインゴットは、加工メーカー(供給されたインゴットを加工して半製品・最終製品を製造する者を指し、以下、単にユーザーと称する場合がある)に供給され、ユーザーではインゴットを加工して製品を製造するとともに、端材であるスクラップが発生する。このスクラップは、回収されて再びメーカーに戻される。   An ingot melted by an ingot maker (refers to a person who manufactures and supplies an ingot from new raw materials or recycled materials, and may be simply referred to as a maker hereinafter) is a processing manufacturer (processes the supplied ingot to produce a semi-finished product) -Refers to a person who manufactures the final product, and may be simply referred to as a user hereinafter). The user processes the ingot to manufacture the product, and scrap is generated as a scrap. This scrap is collected and returned to the manufacturer again.

ユーザー側からメーカー側にリサイクルされるチタンスクラップは、いわゆる純チタンスクラップと合金スクラップに大別されるが、これらの仕分け作業は、人手により行われており、また、スクラップ毎に合金成分の分析を行なう必要があり、作業効率の点で改善が求められている。   Titanium scraps recycled from the user side to the manufacturer side are broadly divided into so-called pure titanium scraps and alloy scraps. These sorting operations are performed manually, and the alloy components are analyzed for each scrap. There is a need to improve the efficiency of the work.

また、人手によるチタンスクラップの仕分け作業には、間違いが生じる恐れがあり、間違って仕分けられたスクラップを原料として再溶解されたインゴットの品質保証の観点からも改善の余地が残されている。   In addition, there is a risk of mistakes in manually sorting titanium scrap, and there is still room for improvement from the viewpoint of quality assurance of ingots that have been remelted using scraps that have been sorted incorrectly.

このような問題点に対して、リサイクルした樹脂製品に対してその製品情報が記載されたICタグを装着する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2,3参照)。   In order to solve such a problem, a method of attaching an IC tag in which product information is described to a recycled resin product has been proposed (for example, see Patent Documents 1, 2, and 3).

この方法においては、前記ICタグに対してリサイクル材の発生元になった樹脂の個体識別情報が記録される。よって、リサイクル材に付与されたICタグの個体識別情報を読み取ることにより、前記リサイクル材の特徴を把握することができ、その結果、前記樹脂製品を効率よく再生することができるという効果を奏するものである(特許文献1参照)。   In this method, individual identification information of the resin from which the recycled material is generated is recorded on the IC tag. Therefore, by reading the individual identification information of the IC tag given to the recycled material, the characteristics of the recycled material can be grasped, and as a result, the resin product can be efficiently recycled. (See Patent Document 1).

しかしながら、製品としてのとしてインゴットを溶製する場合には、リサイクルされたチタンスクラップのみならず、スポンジチタンのようなチタン材、あるいは、酸化チタン更には、酸化鉄のような添加材も製品インゴットの組成を満足するように配合することが求められ、前記公知文献1によるICタグをリサイクルチタンに付与する方法等により、リサイクル原料の素性を特定して、リサイクル処理することだけでは、マーケットで要求される高品質のインゴットを効率よく製造することはできない。   However, when melting an ingot as a product, not only recycled titanium scrap, but also titanium materials such as sponge titanium, titanium oxide, and additives such as iron oxide are also included in the product ingot. It is required to be blended so as to satisfy the composition, and it is required in the market only by specifying the characteristics of the recycled raw material by the method of imparting the IC tag according to the known document 1 to the recycled titanium and recycling it. High-quality ingots cannot be produced efficiently.

また、供給されたインゴットに対してユーザー側においてなされた処理の条件によっては、インゴットの処理中にチタンスクラップ成分が変化する場合がある。例えば、インゴットに大気中の雰囲気、高温下にて切断や圧延等の処理を行なった場合、材料の表面が雰囲気と反応して酸化物や窒化物が生成し、最終的にリサイクルされたスクラップの表面に酸化物層や窒化物層として残留している場合がある。そのため、仮に上記個体識別情報の承継技術によってリサイクル原料の素性が個体識別情報としてスクラップに適切に付与されていたとしても、回収されたスクラップの実際の組成は、ユーザー側への出荷時点とは異なるものになっている場合があった。   Further, depending on the conditions of processing performed on the user side for the supplied ingot, the titanium scrap component may change during the processing of the ingot. For example, when an ingot is subjected to a treatment such as cutting or rolling in an atmospheric atmosphere at a high temperature, the surface of the material reacts with the atmosphere to generate oxides and nitrides, and finally recycled scrap In some cases, the oxide layer or nitride layer may remain on the surface. Therefore, even if the identity of the recycled material is appropriately given to the scrap as individual identification information by the succession technology of the individual identification information, the actual composition of the recovered scrap is different from the time of shipment to the user side. There was a case.

このように、製品として求められるインゴットの品質を満足するためには、回収された時点でのチタンスクラップの組成を的確に把握して選定することに加え、チタンスクラップに添加する添加材の種類や量を適切に設定して、配合し、更にはスクラップの溶解炉へのフィード速度に合わせて、各添加材の供給速度をコントロールするシステムが求められている。   Thus, in order to satisfy the quality of the ingot required as a product, in addition to accurately grasping and selecting the composition of the titanium scrap at the time of collection, the type of additive added to the titanium scrap, There is a need for a system that controls the feed rate of each additive in accordance with the feed rate of the scrap set to the melting furnace by appropriately setting and blending the amounts.

特開2002−370257号公報JP 2002-370257 A 特開2009−245298号公報JP 2009-245298 A 特開2005−067850号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-066785

本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、市場より回収された時点でのチタンスクラップの組成を的確に把握し、これを溶解原料として再利用し、他の添加材を適宜添加した溶解原料とすることにより、品質の優れたチタンインゴットを溶解する方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, accurately grasping the composition of titanium scrap at the time of collection from the market, reusing it as a melting raw material, and adding other additives as appropriate. It aims at providing the method of melt | dissolving the titanium ingot excellent in quality by setting it as a melt | dissolution raw material.

かかる実情に鑑みて前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきたところ、ユーザーに出荷されるチタンインゴットに個体識別情報をメーカーにて記録しておき、ユーザーの工場にて前記チタンインゴットの加工の際に副生したチタンスクラップに前記情報を承継させるとともに、ユーザー側においてインゴットに対して行った処理の情報を追加することにより、メーカーに戻されたチタンスクラップの組成や処理履歴といった情報を的確に把握することができ、その結果、化学組成が精度よく制御されたインゴットの製造に再利用できることを見出し、本発明を完成するに至った。   In view of this situation, we have intensively studied to solve the above problems, and record the individual identification information on the titanium ingot shipped to the user at the manufacturer, and the processing of the titanium ingot at the user's factory. In addition to passing on the above information to the titanium scrap produced as a by-product, and adding information on the processing performed on the ingot on the user side, information such as the composition and processing history of the titanium scrap returned to the manufacturer is accurately obtained As a result, it has been found that the chemical composition can be reused in the production of an ingot with a precisely controlled chemical composition, and the present invention has been completed.

即ち、本発明に係るチタンインゴットの溶解方法は、チタンスクラップをチタンインゴット原料の一部として溶解するチタンインゴットの溶解方法であって、チタンスクラップには、その化学組成、質量、およびそれ以外のチタンスクラップ固有の情報から選択される一または複数の情報からなる個体識別情報と、チタンスクラップに対して既に実施された処理の種類および回数の情報からなる処理履歴情報とが付与されており、一または複数種類のチタンスクラップを自動読取手段に通過させて個々のチタンスクラップの個体識別情報および処理履歴情報を取得し、取得した個体識別情報および処理履歴情報をデータサーバコンピュータに伝送して格納し、処理履歴情報から予測されるチタンスクラップの化学組成の変化分に基づいて、個体識別情報中の化学組成の情報を演算手段によって補正し、インゴット製造の最初の段階においては、データサーバコンピュータに格納された補正された個体識別情報の中から目的とするインゴット製品の化学組成および生産速度を満たすように、チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材のうちの必要な組み合わせおよびそれぞれの供給速度を演算手段によって算出し、組み合わせおよび供給速度の算出結果に対応した電気信号を、チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材の各々の供給手段の供給速度制御手段へ演算手段から伝送してこれらの供給を開始し、インゴット製造開始後の段階においては、インゴット製品の引き抜き部位に装備された検出手段によってインゴット製品の実際の生産速度を読み取り、演算手段は、実際の生産速度に基づいて、チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材の供給速度を制御することを特徴としている。   That is, the titanium ingot melting method according to the present invention is a titanium ingot melting method in which titanium scrap is melted as a part of the titanium ingot raw material. The titanium scrap has a chemical composition, a mass, and other titanium. Individual identification information consisting of one or a plurality of information selected from scrap-specific information and processing history information consisting of information on the type and number of times of processing already performed on titanium scrap are given. Multiple types of titanium scrap are passed through automatic reading means to acquire individual titanium scrap individual identification information and processing history information, and the acquired individual identification information and processing history information are transmitted to a data server computer for storage and processing. Based on changes in the chemical composition of titanium scrap predicted from historical information, The chemical composition information in the identification information is corrected by the arithmetic means, and in the first stage of ingot production, the chemical composition and production of the target ingot product from the corrected individual identification information stored in the data server computer. The required combination of titanium scrap, sponge titanium, and / or additive and the supply speed of each are calculated by the calculation means so as to satisfy the speed, and the electrical signal corresponding to the calculation result of the combination and the supply speed is calculated using titanium. Transmission from the calculation means to the supply speed control means of the respective supply means of scrap, sponge titanium, and / or additive material, and supply of these is started. At the stage after the start of ingot production, it is equipped at the ingot product extraction site. The actual production speed of the ingot product is read by the detected detection means. Take, calculating means, based on the actual production rate, it is characterized by controlling the feed rate of titanium scrap, titanium sponge, and / or additives.

本発明においては、前記個体識別情報および前記処理履歴情報が、スクラップ表面に直接形成された刻印、二次元図形、または、スクラップに装着されたICチップとして記録されていることを好ましい態様としている。   In the present invention, it is preferable that the individual identification information and the processing history information are recorded as a stamp, a two-dimensional figure directly formed on the scrap surface, or an IC chip mounted on the scrap.

本発明においては、前記二次元図形が、デジタルコード、QRコード、バーコードから選択される画像パターン、あるいは文字であることを好ましい態様としている。   In the present invention, it is preferable that the two-dimensional figure is an image pattern or a character selected from a digital code, a QR code, and a barcode.

本発明においては、前記個体識別情報が、前記スクラップの発生源である元々のインゴットの製造工程において、インゴットに記録されたものであることを好ましい態様としている。   In the present invention, the individual identification information is preferably recorded in the ingot in the manufacturing process of the original ingot that is the source of the scrap.

本発明においては、前記個体識別情報が、前記スクラップの発生源である元々のインゴットの加工工程後に前記スクラップが発生してから、前記スクラップに記録されたものであることを好ましい態様としている。   In the present invention, it is preferable that the individual identification information is recorded in the scrap after the scrap is generated after the processing process of the original ingot which is the generation source of the scrap.

本発明においては、前記固体識別情報および前記処理履歴情報が付与された状態にあるチタンスクラップをそのまま溶解することを好ましい態様としている。   In this invention, it is set as the preferable aspect that the titanium scrap in the state to which the said solid identification information and the said process history information were provided is melt | dissolved as it is.

本発明においては、互いに異なる個体識別情報および処理履歴情報を有する複数種のチタンスクラップがそれぞれの種に対応する原料倉庫に格納されるとともに個体識別情報および処理履歴情報がデータサーバコンピュータに格納され、データサーバコンピュータを介して演算装置により算出された必要なチタンスクラップ種が、自動的に選別されて原料倉庫から原料供給装置へ搬出されることを好ましい態様としている。   In the present invention, a plurality of types of titanium scrap having different individual identification information and processing history information are stored in the raw material warehouse corresponding to each species and the individual identification information and processing history information are stored in the data server computer, A preferred embodiment is that the necessary titanium scrap species calculated by the arithmetic device via the data server computer is automatically selected and carried out from the raw material warehouse to the raw material supply device.

本発明においては、前記チタンスクラップが、純チタン材またはチタン合金材であることを好ましい態様としている。   In the present invention, the titanium scrap is preferably a pure titanium material or a titanium alloy material.

本発明においては、前記添加材が、Ti、Fe、Al、V、Sn、Siから選択される単体金属、または、Ti、Fe、Al、V、Sn、Si、OまたはNのうち一または複数を含む合金または酸化物であることを好ましい態様としている。   In the present invention, the additive is a single metal selected from Ti, Fe, Al, V, Sn, and Si, or one or more of Ti, Fe, Al, V, Sn, Si, O, and N It is a preferred embodiment that it is an alloy or oxide containing.

また、本発明のチタンインゴットの溶解装置は、チタンスクラップをチタンインゴット原料の一部として溶解するチタンインゴットの溶解装置であって、一または複数種類の各々のチタンスクラップに付与された、その化学組成、質量、およびそれ以外のチタンスクラップ固有の情報から選択される一または複数の情報からなる個体識別情報およびチタンスクラップに対して既に実施された処理の種類および前記処理に伴う付帯情報からなる処理履歴情報を取得する自動読取手段と、取得した個体識別情報および処理履歴情報を格納するデータサーバコンピュータと、処理履歴情報から予測されるチタンスクラップの化学組成の変化分に基づいて個体識別情報中の化学組成の情報を補正するとともに、インゴット製造の最初の段階において、データサーバコンピュータに格納された個体識別情報の中から目的とするインゴット製品の化学組成および生産速度を満たすように、前記チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材のうちの必要な組み合わせおよびそれぞれの供給速度を算出する演算手段と、チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材を供給する供給手段と、組み合わせおよび供給速度の算出結果に対応した電気信号によって、チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材の各々の供給手段を動作させる供給速度制御手段と、インゴット製造開始後の段階において、インゴット製品の引き抜き部位に装備され前記インゴット製品の実際の生産速度を読み取る検出手段とを備え、演算装置は、実際の生産速度に基づいて、チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材の供給速度を制御することを特徴としている。   Further, the titanium ingot melting apparatus of the present invention is a titanium ingot melting apparatus for melting titanium scrap as a part of the titanium ingot raw material, and its chemical composition applied to each of one or a plurality of types of titanium scrap. , Mass, and individual identification information consisting of one or more pieces of information selected from titanium scrap-specific information, and the processing history consisting of the type of processing already performed on the titanium scrap and accompanying information accompanying the processing Automatic reading means for acquiring information, data server computer for storing the acquired individual identification information and processing history information, and the chemistry in the individual identification information based on the change in the chemical composition of titanium scrap predicted from the processing history information While correcting the composition information, in the first stage of ingot production, Necessary combinations of titanium scrap, sponge titanium, and / or additives so as to satisfy the chemical composition and production rate of the target ingot product from the individual identification information stored in the data server computer. The calculation means for calculating the supply speed of the steel, the supply means for supplying titanium scrap, sponge titanium, and / or additive, and the electrical signal corresponding to the calculation result of the combination and the supply speed, titanium scrap, sponge titanium, and / or Or a supply speed control means for operating each supply means of the additive material, and a detection means for reading the actual production speed of the ingot product that is provided in the drawing portion of the ingot product at the stage after the start of ingot production. The device is based on the actual production speed, Scrap, is characterized by controlling the feed rate of titanium sponge, and / or additives.

本発明によれば、回収されたスクラップに個体識別情報が付与されているので、事前の成分分析を経ることなく組成を把握することができ、そのままインゴットの原料として再利用することができるので、インゴットの製造コストを削減することができる。さらに、スクラップに対して行なわれた処理履歴情報を加味することにより、処理によって当初の組成から変化した場合であっても、その変化分を推定することができる。   According to the present invention, since the individual identification information is given to the recovered scrap, it is possible to grasp the composition without going through a prior component analysis, and can be reused as it is as a raw material for ingots. Ingot manufacturing costs can be reduced. Furthermore, by taking into account the processing history information performed on the scrap, the amount of change can be estimated even when the composition changes from the original composition.

本発明のリサイクルシステムの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the recycling system of this invention. 本発明における個体識別情報が付与されたインゴットを示す図である。It is a figure which shows the ingot to which the individual identification information in this invention was provided. 本発明における個体識別情報の承継および処理履歴情報の付与を示す図である。It is a figure which shows inheritance of the individual identification information in this invention, and provision of process history information. 本発明における個体識別情報の承継および処理履歴情報の付与を示す図である。It is a figure which shows inheritance of the individual identification information in this invention, and provision of process history information. 本発明のスクラップリサイクルにおける第1実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment in the scrap recycling of this invention. 本発明のスクラップリサイクルにおける第2実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment in the scrap recycling of this invention.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
1.メーカーにおけるインゴット製造工程およびユーザーからのスクラップ回収工程
図1は、本発明を実施する際の好ましい全体の流れの一例を表している。まず、インゴットメーカー(メーカー)では、新規の原料10または後述するリサイクルされた原料13を使用して、電子ビーム溶解炉あるいは公知の溶解炉にてインゴット11が溶製される。本発明においては、メーカーで溶製したチタンインゴット11には、当該インゴットに係る個体識別情報21が付与されることを特徴とするものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
1. Recovered scrap Scheme 1 from an ingot manufacturing process and user in manufacturers represents an example of a preferred overall flow of practicing the present invention. First, at an ingot maker (manufacturer), an ingot 11 is melted in an electron beam melting furnace or a known melting furnace using a new raw material 10 or a recycled raw material 13 described later. In the present invention, individual identification information 21 related to the ingot is given to the titanium ingot 11 melted by the manufacturer.

ここでいうところの個体識別情報21とは、インゴット11の化学組成、重量、ロット番号、出荷日、受入日、その他、当該インゴット11に関連する情報であれば特に限定されず、後にインゴット11がスクラップ13となった後にこれを溶解原料として使用する際に必要な情報を意味する。   The individual identification information 21 here is not particularly limited as long as it is information related to the ingot 11, such as the chemical composition, weight, lot number, shipping date, receipt date, and the like of the ingot 11. It means the information necessary when using this as a melting raw material after it becomes the scrap 13.

また、ここでいうところのチタンインゴット11に個体識別情報21を付与するとは、具体的には、図2に示すように、チタンインゴット11に個体識別情報21を記録したICタグ20を付与すること、あるいはまた、図示しないが、光学的に認識しうる刻印情報を付与することを意味する。   In addition, to give the individual identification information 21 to the titanium ingot 11 here, specifically, to give the IC tag 20 in which the individual identification information 21 is recorded to the titanium ingot 11 as shown in FIG. Alternatively, although not shown, it means that marking information that can be optically recognized is given.

ICタグ20を用いて前記個体識別情報21をチタンインゴット11に付与する場合には、チタンインゴットに付与するICタグ20に当該インゴット11の化学組成、重量、ロット番号、出荷日、受入日、その他当該インゴット11を特定するに必要な情報を記録させておくことが好ましい。前記した個体識別情報21が記録されたICタグ20は、次いで、図2に示すように、チタンインゴット11に装着される。   When the individual identification information 21 is given to the titanium ingot 11 using the IC tag 20, the chemical composition, weight, lot number, shipping date, receipt date, etc. of the ingot 11 are given to the IC tag 20 to be given to the titanium ingot. It is preferable to record information necessary for specifying the ingot 11. The IC tag 20 in which the individual identification information 21 is recorded is then attached to the titanium ingot 11 as shown in FIG.

本発明に用いられる前記ICタグ20は、特別な仕様は不要であり、市販品を用いることができる。ただし、金属添付用のICタグを選択しておくことが好ましい。金属添付用以外の通常のICタグでは、読み取り装置との電波による送受信に支障が出る場合があるので注意を要する。   The IC tag 20 used in the present invention does not require special specifications, and a commercially available product can be used. However, it is preferable to select an IC tag for metal attachment. Note that normal IC tags other than those for metal attachment may interfere with transmission and reception with radio waves from the reader.

また、生成されたチタンインゴット11に個体識別情報21として、直接的に刻印を打っておいても良い。前記刻印情報は、化学組成、重量、ロット番号、出荷日、受入日、その他、チタンスクラップを溶解原料として使用する際に必要な情報をそのものとして刻印しておくことにより光学的に刻印を読み取ることができ、その結果、当該インゴットの個体識別情報21を取得することができる。   Further, the generated titanium ingot 11 may be stamped directly as the individual identification information 21. The stamp information is optically read by stamping the chemical composition, weight, lot number, shipment date, receipt date, and other information necessary for using titanium scrap as a melting raw material. As a result, the individual identification information 21 of the ingot can be acquired.

前記刻印は、文字以外にも、QRコードあるいはバーコードのようなパターン情報として記録させても良い。このような情報を記録しておくことにより、文字情報に比べて秘匿性の高い管理を行うことができるという効果を奏するものである。   The inscription may be recorded as pattern information such as QR code or bar code in addition to characters. By recording such information, it is possible to perform management with higher confidentiality than character information.

さらには、デジタルマークと呼ばれる方法でインゴット表面に個体識別情報21を刻印することもできる。この情報は、インゴット表面に対して、凹凸からならパターンを刻印するものであり、前記した文字情報は勿論のこと、QRコードやバーコードに比べて、更に秘匿性の高い記録方式である。   Furthermore, the individual identification information 21 can be stamped on the ingot surface by a method called a digital mark. This information is for recording a pattern on the surface of the ingot if it is uneven, and it is a recording method with higher confidentiality than the above-mentioned character information as well as QR codes and bar codes.

前記した刻印は、いわゆる通常の打刻方式のみならず、レーザーを利用した刻印方式を選択することもできる。後者の方法では、打刻方式に比べて、精度の高い個体識別情報21をインゴット11に付与することができるという効果を奏するものである。   As the above-mentioned marking, not only a so-called normal stamping system but also a stamping system using a laser can be selected. The latter method has an effect that the individual identification information 21 with higher accuracy can be given to the ingot 11 as compared with the embossing method.

再び図1に示すように、前記した方式で個体識別情報21が付与されたインゴット11は、加工メーカー(ユーザー)に販売される。ユーザーに販売されたインゴット11は、熱間鍛造工程や熱間圧延工程を経てから、板材や棒材あるいは管材といった、製品12として出荷される。   As shown in FIG. 1 again, the ingot 11 to which the individual identification information 21 is given by the above-described method is sold to a processing manufacturer (user). The ingot 11 sold to the user is shipped as a product 12 such as a plate material, a bar material, or a pipe material after undergoing a hot forging process or a hot rolling process.

一方、前記熱間鍛造工程や熱間圧延工程においては、少なからずの種々の形態の端材であるスクラップ13が発生する場合が多い。本発明においては、前記したスクラップ13は、再度、メーカーにリサイクルされることを想定したものである。   On the other hand, in the hot forging process and the hot rolling process, scraps 13 that are not limited to various forms of scraps are often generated. In the present invention, the scrap 13 is assumed to be recycled to the manufacturer again.

リサイクルされたスクラップ13には、スクラップ13の発生元であるチタンインゴット11に付与した個体識別情報21が承継され、付与されている。これにより、スクラップ13に、元々のインゴット11の組成等の情報が引き継がれ、リサイクル時に利用される。   The individual identification information 21 given to the titanium ingot 11 that is the generation source of the scrap 13 is succeeded and given to the recycled scrap 13. As a result, information such as the composition of the original ingot 11 is carried over to the scrap 13 and is used during recycling.

さらに、このとき、前記熱間鍛造工程や熱間圧延工程、さらには、ガス溶断工程等の大気中・高温下におけるインゴットの処理では、被処理材は、加熱された状態で大気と接触するため、表面に酸化物や窒化物の層50が形成され、これにより、スクラップ13全体としての組成は、元々のインゴット11の組成からは変化したものとなっている。そこで、そのようなスクラップ13の処理後の組成の変化を推定するために、当該スクラップ13がどのような処理を経由したものであるのかを示す情報として、個体識別情報21に加えて処理履歴情報22が追加される。   Furthermore, at this time, in the processing of the ingot in the atmosphere / high temperature such as the hot forging step, the hot rolling step, and the gas fusing step, the material to be processed comes into contact with the atmosphere in a heated state. Thus, an oxide or nitride layer 50 is formed on the surface, so that the composition of the scrap 13 as a whole is changed from the original composition of the ingot 11. Therefore, in order to estimate the composition change after the processing of the scrap 13, processing history information is added to the individual identification information 21 as information indicating what processing the scrap 13 has passed through. 22 is added.

処理履歴情報22は、例えば熱間鍛造、熱間圧延、ガス溶断等の処理の種類、処理温度、処理に掛かった時間、処理が行なわれた回数からなる情報である。   The processing history information 22 is information including the type of processing such as hot forging, hot rolling, gas fusing, processing temperature, time taken for processing, and the number of times processing has been performed.

スクラップ13に個体識別情報21および処理履歴情報22を付与する方法は、メーカー側で行なわれたチタンインゴット11に個体識別情報21を付与する方法と同様の手段を、ユーザー側にて採用することができる。   The method for giving the individual identification information 21 and the processing history information 22 to the scrap 13 may employ the same means as the method for giving the individual identification information 21 to the titanium ingot 11 performed on the manufacturer side. it can.

個体識別情報21の承継および処理履歴情報22の付与の方法としては、第1に、個体識別情報21がICタグ20に格納されたものである場合は、図3に示すように、加工前に一旦ICタグ20を取り外して保管しておき、加工を経て製品12とスクラップ13が発生した後、スクラップ13の方に、個体識別情報21に加えて処理履歴情報22を追加したICタグ20を再び装着することで目的を達成することができる。   As a method of inheriting the individual identification information 21 and giving the processing history information 22, first, when the individual identification information 21 is stored in the IC tag 20, as shown in FIG. Once IC tag 20 is removed and stored, and product 12 and scrap 13 are generated after processing, IC tag 20 to which processing history information 22 is added in addition to individual identification information 21 is again applied to scrap 13. The purpose can be achieved by wearing.

あるいは、ユーザーに搬入された際に、図4に示すように、インゴット11に付与された個体識別情報21を読み取り装置42によって読み取ってこれをデータサーバに格納しておき、発生したスクラップ13に対して、データサーバに格納しておいた個体識別情報21および実施した処理履歴情報22を、図4(a)のルートで示すように、書き込み装置43により、別のICタグに記録してこれをスクラップ13に新たに付与する方法でもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 4, the individual identification information 21 given to the ingot 11 is read by the reading device 42 and stored in the data server, and the generated scrap 13 is stored. Then, the individual identification information 21 and the executed processing history information 22 stored in the data server are recorded on another IC tag by the writing device 43 as shown by the route in FIG. A method of newly giving to the scrap 13 may be used.

第2に、個体識別情報21が直接チタンインゴット11の表面に刻印されるパターン情報である場合は、図4(b)のルートで示すように、インゴット11に付与した個体識別情報21がチタンスクラップ13の段階まで残留するような形でメーカー側にて加工することにより、チタンインゴット11の個体識別情報21をそのチタンスクラップ13まで承継させることができる。この場合は、さらに、図4(b)に示すように、個体識別情報21に加えて、処理履歴情報22が、処理終了後に刻印される。   Second, if the individual identification information 21 is pattern information directly stamped on the surface of the titanium ingot 11, the individual identification information 21 given to the ingot 11 is the titanium scrap as shown by the route in FIG. By processing on the maker side so as to remain up to the 13th stage, the individual identification information 21 of the titanium ingot 11 can be succeeded to the titanium scrap 13. In this case, as shown in FIG. 4B, in addition to the individual identification information 21, processing history information 22 is stamped after the processing is completed.

スクラップ13にまで個体識別情報21を残留させるためには、メーカーにてチタンインゴット11に刻印されたパターンからなる個体識別情報21を、可能な限り、数多くの箇所に付与しておくことが好ましい。または、ユーザーに供給された後の用途や加工方法が明らかな場合は、加工によりスクラップとなることが分かっている部位に付与しておいてもよい。   In order to leave the individual identification information 21 up to the scrap 13, it is preferable that the individual identification information 21 formed of a pattern stamped on the titanium ingot 11 by a manufacturer is applied to as many locations as possible. Alternatively, when the usage and processing method after being supplied to the user are clear, it may be applied to a part that is known to be scrap by processing.

また、熱処理や変形によって、刻印が消失してしまうような加工方法の場合は、ユーザーにて加工前に刻印された個体識別情報21を読み取ってこれをサーバに格納しておき、スクラップ13の発生後に、個体識別情報21および処理履歴情報22を、再びにパターン情報にて刻印することもできる。   Further, in the case of a processing method in which the stamp disappears due to heat treatment or deformation, the individual identification information 21 stamped before the processing is read by the user and stored in the server to generate the scrap 13 Later, the individual identification information 21 and the processing history information 22 can be again stamped with pattern information.

前記したように、個体識別情報21の付与および承継のための処理をメーカーおよびユーザーの両方あるいはいずれかで済ませ、さらには処理履歴情報22の付与のための処理をユーザー側にて済ませておくことにより、インゴットメーカーにリサイクルされたチタンスクラップ13の性状は、当所の組成に加えて処理履歴情報に基づく組成変化分を加味することで、回収時点から明らかとなるので、メーカーで再度これを原料としてインゴットの溶解をする際、成分分析を省略することができ、効率よく処理することができる。   As described above, the process for giving and succeeding the individual identification information 21 is completed by the manufacturer and / or the user, and the process for giving the process history information 22 is completed by the user. Therefore, the properties of the titanium scrap 13 recycled to the ingot maker will be clarified from the collection point by taking into account the composition change based on the processing history information in addition to the composition of this place. When dissolving the ingot, the component analysis can be omitted and the ingot can be processed efficiently.

2.メーカーにおけるスクラップリサイクル工程
2−1)組成変化の推定のための予備実験
本発明の第1実施形態および第2実施形態を説明するに先立って、上記ユーザー側にて付与された処理履歴情報22から、スクラップ13の成分変化を推定するための予備実験について説明する。
2. Scrap Recycling Process in Manufacturer 2-1) Preliminary Experiment for Estimating Composition Change Prior to explaining the first embodiment and the second embodiment of the present invention, from the processing history information 22 given on the user side. A preliminary experiment for estimating the component change of the scrap 13 will be described.

スクラップ13に付与された処理履歴情報22には、当該スクラップ13が発生するまでに行なわれた処理の履歴(処理の種類、条件、回数等)および処理されたスクラップの重量が含まれている。これらの情報により、当該スクラップ13に対する酸素上昇量および窒素上昇量を以下のように推算することができる。   The processing history information 22 given to the scrap 13 includes the history of processing (processing type, condition, number of times, etc.) performed until the scrap 13 is generated and the weight of the processed scrap. Based on these pieces of information, it is possible to estimate the oxygen increase amount and the nitrogen increase amount for the scrap 13 as follows.

A.ガス溶断の場合
次のような具体的な前提条件を設定することにより、ガス溶断後のスクラップ13の酸素上昇量ΔWox(ppm)および窒素上昇量ΔWni(ppm)を推算することができる。
A−1)前提条件
ガス溶断の対象となるスクラップの重量:W(Kg)
総ガス溶断面積:S(cm
ガス溶断単位面積当たりの酸素上昇量:Wox−gas(g/cm
ガス溶断単位面積当たりの窒素上昇量:Wni−gas(g/cm
A−2)酸素および窒素上昇量
上記前提条件を用いることにより、酸素上昇量ΔWox(ppm)および窒素上昇量ΔWni(ppm)は、以下のように計算することができる。
ΔWox=Wox−gas・S/W×10 …(1)
ΔWni=Wni−gas・S/W×10 …(2)
A. In the case of gas fusing, by setting the following specific preconditions, it is possible to estimate the oxygen rise amount ΔW ox (ppm) and the nitrogen rise amount ΔW ni (ppm) of the scrap 13 after gas fusing.
A-1) Preconditions Weight of scrap subject to gas fusing: W s (Kg)
Total gas melt cross section: S (cm 2 )
Oxygen increase per unit area of gas fusing: W ox-gas (g / cm 2 )
Nitrogen increase per unit area of gas fusing: W ni-gas (g / cm 2 )
A-2) Oxygen and nitrogen increase amounts By using the above preconditions, the oxygen increase amount ΔW ox (ppm) and the nitrogen increase amount ΔW ni (ppm) can be calculated as follows.
ΔW ox = W ox−gas · S / W s × 10 6 (1)
ΔW ni = W ni−gas · S / W s × 10 6 (2)

B.熱間圧延の場合
前記ガス溶断の場合と同様に具体的な前提条件を設定することにより、ガス溶断後のスクラップ13の酸素上昇量ΔWox(ppm)および窒素上昇量ΔWni(ppm)を推算することができる。なお、スクラップ13は、スラブとなっているため、ここでは、スラブと呼ぶ。
B−1)前提条件
熱間圧延の対象となるスラブの重量:W(Kg)
熱間圧延前のスラブの表面積:ΣS(cm
熱間圧延の回数:N(回)
スラブ単位表面積当たり、熱間圧延1回当たりの酸素上昇量:Wox−rol(g/cm・回)
スラブ単位表面積当たり、熱間圧延1回当たりの窒素上昇量:Wni−rol(g/cm・回)
B−2)酸素および窒素上昇量
上記前提条件を用いることにより、酸素上昇量ΔWox(ppm)および窒素上昇量ΔWni(ppm)は以下のように計算することができる。
ΔWox=Wox−rol・ΣS・N/W×10 …(3)
ΔWni=Wni−rol・ΣS・N/W×10 …(4)
B. In the case of hot rolling, by setting specific preconditions in the same manner as in the case of gas cutting, the oxygen increase amount ΔW ox (ppm) and the nitrogen increase amount ΔW ni (ppm) of the scrap 13 after gas cutting are estimated. can do. Since the scrap 13 is a slab, it is called a slab here.
B-1) Precondition Weight of slab to be hot rolled: W s (Kg)
Surface area of the slab before hot rolling: ΣS (cm 2 )
Number of hot rolling: N (times)
Oxygen increase per slab unit surface area per hot rolling: W ox-rol (g / cm 2 · times)
Nitrogen increase per slab unit surface area per hot rolling: W ni-rol (g / cm 2 · times)
B-2) Oxygen and nitrogen increase amounts By using the above preconditions, the oxygen increase amount ΔW ox (ppm) and the nitrogen increase amount ΔW ni (ppm) can be calculated as follows.
ΔW ox = W ox−rol · ΣS · N / W s × 10 6 (3)
ΔW ni = W ni−rol · ΣS · N / W s × 10 6 (4)

C.熱間鍛造の場合
前記ガス溶断の場合と同様に熱間鍛造後のスクラップ13の酸素上昇量ΔWox(ppm)および窒素上昇量ΔWni(ppm)を推算することができる。
C−1)前提条件
熱間鍛造前の対象となってスラブの重量:W(Kg)
熱間鍛造前のスラブの表面積:ΣS(cm
熱間鍛造の回数:N(回)
スラブ単位表面積当たり、熱間鍛造1回当たりの酸素上昇量:Wox−fog(g/cm・回)
スラブ単位表面積当たり、熱間鍛造1回当たりの窒素上昇量:Wni−fog(g/cm・回)
C−2)酸素および窒素上昇量
上記前提条件を用いることにより、酸素上昇量ΔWox(ppm)および窒素上昇量ΔWni(ppm)は以下のように計算することができる。
ΔWox=Wox−fog・ΣS・N/W×10 …(5)
ΔWni=Wni−fog・ΣS・N/W×10 …(6)
C. In the case of hot forging, the oxygen increase amount ΔW ox (ppm) and the nitrogen increase amount ΔW ni (ppm) of the scrap 13 after hot forging can be estimated as in the case of the gas fusing.
C-1) Preconditions The weight of the slab as a target before hot forging: W s (Kg)
Surface area of the slab before hot forging: ΣS (cm 2 )
Number of hot forgings: N (times)
Oxygen increase per slab unit surface area per hot forging: W ox-fog (g / cm 2 · times)
Nitrogen increase per slab unit surface area per hot forging: W ni-fog (g / cm 2 · times)
C-2) Oxygen and nitrogen increase amounts By using the above preconditions, the oxygen increase amount ΔW ox (ppm) and the nitrogen increase amount ΔW ni (ppm) can be calculated as follows.
ΔW ox = W ox−fog · ΣS · N / W s × 10 6 (5)
ΔW ni = W ni−fog · ΣS · N / W s × 10 6 (6)

前記したガス溶断、熱間圧延および熱間鍛造処理を行った場合の酸素上昇量および窒素上昇量係数は、予備試験により具体的な数値を決定することができる。   Specific values can be determined by preliminary tests for the oxygen increase amount and the nitrogen increase coefficient when the above-described gas fusing, hot rolling, and hot forging processes are performed.

例えば、加工メーカーに納入された金属塊が、円柱状のインゴットの場合には、上記したすべての加工処理工程を経る。よって、この場合には、チタンスクラップに上乗せされる酸素上昇分および窒素上昇分は、熱間鍛造、熱間圧延およびガス溶断の各処理に伴う上昇分を加算したものとなる。   For example, when the metal lump delivered to the processing manufacturer is a cylindrical ingot, all the processing steps described above are performed. Therefore, in this case, the oxygen increase amount and the nitrogen increase amount added to the titanium scrap are obtained by adding the increase amounts associated with the respective processes of hot forging, hot rolling, and gas fusing.

一方、加工メーカーに納入された金属塊が、矩形状のスラブの場合には、上記処理のうち、熱間圧延およびガス溶断の各処理に伴う上昇分のみを加算したものとなる。   On the other hand, when the metal lump delivered to the processing manufacturer is a rectangular slab, only the increments associated with each process of hot rolling and gas fusing among the above processes are added.

前記したような演算式をスクラップ処理工程に組み込んでおくことにより、スクラップ13に付与された情報と組み合わせることにより、溶解工場に持ち込まれるスクラップ13の酸素上昇量および窒素上昇量を、その都度セ成分分析を行うことなく、推算することができる。   By combining the arithmetic expression as described above in the scrap processing process and combining it with the information given to the scrap 13, the oxygen increase amount and nitrogen increase amount of the scrap 13 brought into the melting plant can be calculated each time. It can be estimated without analysis.

この予備実験によって求められた処理方法と成分変化の対応関係(表1)は、後述するデータサーバコンピュータに格納され、データベースを構築しておくと好ましい。   The correspondence between the processing method and the component change obtained by this preliminary experiment (Table 1) is preferably stored in a data server computer to be described later and a database is constructed.

2−2)第1実施形態
次に、回収したスクラップを利用してインゴットを製造するための本発明の第1実施形態について説明する。
図5は、上記のような個体識別情報および処理履歴情報の承継・付与の事前処理を施したチタンスクラップ13がインゴットメーカーにリサイクルされた後の好ましい工程の一例を表している。即ち、図5(a)に示すように、個体識別情報21および処理履歴情報22が付与されたチタンスクラップ13は、搬送ライン上を移送され、搬送ラインの途中に配設した自動読み取り装置40にて、当該チタンスクラップ13に付与された個体識別情報21および処理履歴情報22を読み取らせるように構成されている。
2-2) 1st Embodiment Next, 1st Embodiment of this invention for manufacturing an ingot using the collect | recovered scrap is described.
FIG. 5 shows an example of a preferable process after the titanium scrap 13 that has been subjected to the pre-processing of inheritance / granting of individual identification information and processing history information as described above is recycled to an ingot maker. That is, as shown in FIG. 5 (a), the titanium scrap 13 to which the individual identification information 21 and the processing history information 22 are given is transferred on the transfer line and is transferred to the automatic reading device 40 arranged in the transfer line. Thus, the individual identification information 21 and the processing history information 22 given to the titanium scrap 13 are read.

自動読み取り装置40にて読み取られた個体識別情報21および処理履歴情報22は、次いで、データサーバコンピュータに伝送される。データサーバコンピュータには、個体識別情報21と関連づけられた化学組成等のデータベースが構成されており、読み取られた個体識別情報21とデータベースとを照合することにより、当該チタンスクラップの、ユーザー側への出荷前の元々の化学組成等の必要な情報を読み出すことができる。また、データサーバコンピュータには、上述の予備実験によって求められた処理の種類と成分変化の関係を示すデータベースも構成されているので、読み取られた処理履歴情報22とデータベースを照合することにより、スクラップの処理履歴による組成変化分の情報も読み出すことができる。   The individual identification information 21 and the processing history information 22 read by the automatic reading device 40 are then transmitted to the data server computer. In the data server computer, a database of chemical composition and the like associated with the individual identification information 21 is configured. By collating the read individual identification information 21 with the database, the titanium scrap is transferred to the user side. Necessary information such as the original chemical composition before shipment can be read out. In addition, since the data server computer is also configured with a database indicating the relationship between the type of processing obtained by the above-described preliminary experiment and the component change, the scraped processing history information 22 and the database can be checked by collating It is also possible to read information on the composition change according to the processing history.

次いで、読み出されたスクラップの元々の化学組成の情報と、組成変化分の情報は、演算装置に伝送され、加算されて、スクラップの現在の化学組成の推定値が算出される。さらに、この現在の化学組成の推定値に基づいて、事前に入力しておいた製造目的のインゴットの情報(化学組成および製造速度)に対して、これを満たすために必要なスクラップ13の供給速度と、他に必要であれば添加材14の種類と供給速度を算出して決定することができる。   Next, the read information on the original chemical composition of the scrap and the information on the composition change are transmitted to the arithmetic unit and added to calculate an estimated value of the current chemical composition of the scrap. Furthermore, based on the estimated value of the current chemical composition, the supply speed of the scrap 13 necessary to satisfy the ingot information (chemical composition and manufacturing speed) input in advance for the manufacturing purpose. If necessary, the type and supply speed of the additive 14 can be calculated and determined.

なお、添加材14には、合金成分であるFe、Al、O、Nといった成分を高濃度で含むものや、スポンジチタンといった合金成分を含まないもの等、複数種類の添加材が用意され、それぞれ、演算装置による算出結果に応じて独立に供給される。   The additive 14 includes a plurality of types of additives such as those containing a high concentration of alloy components such as Fe, Al, O, and N and those not containing an alloy component such as sponge titanium. , And supplied independently according to the calculation result by the arithmetic unit.

演算装置によって算出されたスクラップ13の供給速度の情報は、演算装置より、チタンスクラップ13の供給ホッパー42内に充填されたチタンスクラップ13の供給速度を制御する制御装置1Aに伝送され、制御装置1Aによって供給ホッパー42を制御して、スクラップ13が算出結果に応じた速度で供給される。同様にして、合金成分を含む材料やスポンジチタンといった添加材14の種類および供給速度の情報は、制御装置1Bに伝送され、制御装置1Bによって供給ホッパー43を制御して、添加材14が算出結果に応じた速度で供給される。   The information on the supply speed of the scrap 13 calculated by the arithmetic device is transmitted from the arithmetic device to the control device 1A that controls the supply speed of the titanium scrap 13 filled in the supply hopper 42 of the titanium scrap 13, and the control device 1A By controlling the supply hopper 42, the scrap 13 is supplied at a speed according to the calculation result. Similarly, information on the type and supply speed of the additive 14 such as a material containing an alloy component or sponge titanium is transmitted to the control device 1B, and the supply hopper 43 is controlled by the control device 1B. Is supplied at a speed corresponding to

こうして、チタンスクラップ13および添加材14がハース30に供給され、溶解生成した溶湯は鋳型31内に流し込まれ、冷却固化させることによりインゴット11が製造される。さらには、事前に入力しておいたインゴットの製造速度の情報は、生成したチタンインゴット11の引き抜き速度を制御する制御装置1Cに伝送され、その速度にてインゴット11が引き抜かれる。   In this way, the titanium scrap 13 and the additive 14 are supplied to the hearth 30, and the molten metal that has been melted and formed is poured into the mold 31 and cooled and solidified to produce the ingot 11. Furthermore, the information on the manufacturing speed of the ingot inputted in advance is transmitted to the control device 1C that controls the drawing speed of the generated titanium ingot 11, and the ingot 11 is drawn at that speed.

なお、図5では、添加材14の供給系統(添加材14、供給ホッパー43および制御装置1B)は1列のみを代表させて図示しているが、必要に応じて、供給系統を複数列配置して、複数の添加材を必要に応じて独立して供給することができる。   In FIG. 5, the supply system of the additive 14 (additive 14, supply hopper 43, and control device 1 </ b> B) is shown by representing only one row, but a plurality of supply systems are arranged as necessary. Thus, a plurality of additives can be supplied independently as necessary.

また、個体識別情報21および処理履歴情報22が、スクラップ13の直接刻印されたものである場合は別段対処を必要としないが、ICタグ20に記録されたものである場合は、自動読み取り装置40によって読み取られてから供給ホッパー42に充填されるまでの間に、適宜、ICタグ20をスクラップ13から除去する工程が必要となる。   Further, if the individual identification information 21 and the processing history information 22 are directly stamped on the scrap 13, no special action is required, but if the individual identification information 21 and the processing history information 22 are recorded on the IC tag 20, the automatic reading device 40 is used. The process of removing the IC tag 20 from the scrap 13 is necessary from the time when it is read until the supply hopper 42 is filled.

演算装置における、必要な原料の種類および供給速度は、例えば、次のようにして算出される。例えば、事前に入力しておく目的のインゴットの情報が、
チタン濃度:C Ti(定数)
酸素濃度:C (定数)
窒素濃度:C (定数)
製造速度:V(定数)
であり、読み取られた、あるスクラップの成分変化を加味した現在の情報が、
チタン濃度:C Ti(定数)
酸素濃度:C (定数)
窒素濃度:C (定数)
供給速度:V(変数)
であり、酸素添加材(例えば酸化チタン)の情報が、
チタン濃度:CA1 Ti(定数)
酸素濃度:CA1 (定数)
供給速度:VA1(変数)
であり、窒素添加材(例えば窒化チタン)の情報が、
チタン濃度:CA2 Ti(定数)
窒素濃度:CA2 (定数)
供給速度:VA2(変数)
であり、スポンジチタンの情報が、
チタン濃度:CTi Ti(=100%、定数)
供給速度:VTi(変数)
である場合、下記の数式が成立する。
The necessary raw material type and supply speed in the arithmetic unit are calculated as follows, for example. For example, information on the target ingot to be entered in advance
Titanium concentration: C I Ti (constant)
Oxygen concentration: C I O (constant)
Nitrogen concentration: C I N (constant)
Production rate: V I (constant)
The current information that takes into account the component changes of a certain scrap,
Titanium concentration: C S Ti (constant)
Oxygen concentration: C S O (constant)
Nitrogen concentration: C S N (constant)
Supply speed: V S (variable)
And information on oxygen-added materials (for example, titanium oxide)
Titanium concentration: C A1 Ti (constant)
Oxygen concentration: C A1 O (constant)
Supply speed: V A1 (variable)
And the information of the nitrogen additive (for example, titanium nitride) is
Titanium concentration: C A2 Ti (constant)
Nitrogen concentration: C A2 N (constant)
Supply speed: V A2 (variable)
The information on titanium sponge is
Titanium concentration: C Ti Ti (= 100%, constant)
Supply speed: V Ti (variable)
If so, the following formula is established.

Ti・CTi Ti + VA1・CA1 Ti + VA2・CA2 Ti + V・C Ti = V・C Ti (チタンについての等式)
A1・CA1 + V・C = V・C (酸素についての等式)
A2・CA2 + V・C = V・C (窒素についての等式)
V Ti · C Ti Ti + V A1 · C A1 Ti + V A2 · C A2 Ti + V S · C S Ti = V I · C I Ti (equation for titanium)
V A1 · C A1 O + V S · C S O = V I · C I O (equation for oxygen)
V A2 · C A2 N + V S · C S N = V I · C I N (equation for nitrogen)

目的のインゴットの速度Vおよび濃度Cと、スクラップと添加材の濃度Cは定数として既知であるので、これら数式のうちスクラップと添加材の速度Vを連立方程式の変数として解くことにより、最適なスクラップ供給速度および添加材供給速度を決定して、制御することができる。   Since the speed V and concentration C of the target ingot and the concentration C of the scrap and additive are known as constants, the optimum scrap can be obtained by solving the speed V of the scrap and additive as a variable of simultaneous equations in these equations. The feed rate and additive feed rate can be determined and controlled.

その際、材料の組み合わせによっては解が一通りに定まらない場合があるが、その場合は、チタンスクラップ13の供給速度を優先して決定する場合と、添加材14の供給速度を優先して決定する場合を選択して、解を任意の一通りに決定することができるが、この点は、原料のストック状況に応じて適宜使い分けることができる。   At that time, depending on the combination of materials, the solution may not be determined in a single way, but in that case, the determination is made with priority given to the supply rate of the titanium scrap 13 and the supply rate of the additive 14. The case can be selected and the solution can be determined in an arbitrary manner, but this point can be appropriately used depending on the stock situation of the raw material.

前記したような制御ロジックを演算装置に組み込んでおくことにより、チタンスクラップの溶解炉への供給速度に合わせて、各添加材の供給速度を制御することができるという効果を奏するものである。   By incorporating the control logic as described above into the arithmetic device, the supply speed of each additive can be controlled in accordance with the supply speed of the titanium scrap to the melting furnace.

符号41は、インゴット11の生成速度の検出装置であり、上記の制御によるインゴット製造工程において、原料供給の誤差や、溶湯の揮発等の変動要因で実際のインゴット製造速度を検出し、これを演算装置にフィードバックして、原料の供給速度やインゴット11の引き抜き速度の制御に寄与させることができる。   Reference numeral 41 is a device for detecting the production rate of the ingot 11. In the ingot production process based on the above control, the actual production rate of the ingot is detected based on fluctuation factors such as raw material supply errors and molten metal volatilization. This can be fed back to the apparatus to contribute to control of the feed rate of the raw material and the pulling rate of the ingot 11.

前記したような装置制御構成とすることで、目的とする組成を有するインゴットを効率よく生産することができるという効果を奏するものである。   By adopting the apparatus control configuration as described above, there is an effect that an ingot having a target composition can be efficiently produced.

2−3)第2実施形態
図6は、本発明の別の好ましい態様を表している。
当該実施態様においては、第1実施形態の場合と異なり、自動読み取り装置40で個体識別情報21および処理履歴情報22が読み取られたチタンスクラップ13は、一旦、搬入装置44を経由して倉庫Sに搬入される。この工程を複数種類のスクラップについて繰り返し、それぞれ倉庫S1、S2、・・・、SNに独立して保管される。
2-3) Second Embodiment FIG. 6 shows another preferred aspect of the present invention.
In this embodiment, unlike the case of the first embodiment, the titanium scrap 13 from which the individual identification information 21 and the processing history information 22 are read by the automatic reading device 40 is temporarily transferred to the warehouse S via the carry-in device 44. It is brought in. This process is repeated for a plurality of types of scraps and stored independently in warehouses S1, S2,.

このとき、各スクラップが倉庫に搬入されるとともに、自動読み取り装置40によって読み取られた個体識別情報21および処理履歴情報22は、データサーバコンピュータに伝送され、さらに、各チタンスクラップが搬入された倉庫番号(S1、S2、・・・、SN)の情報も、個体識別情報21および処理履歴情報22に付加した形で格納される。   At this time, each scrap is carried into the warehouse, and the individual identification information 21 and the processing history information 22 read by the automatic reading device 40 are transmitted to the data server computer, and further, the warehouse number into which each titanium scrap is carried. The information of (S1, S2,..., SN) is also stored in a form added to the individual identification information 21 and the processing history information 22.

続いて、第1実施形態と同様に、溶製される目的のインゴットの化学組成および製造速度が入力され、これに応じて、演算装置によって、まずはスクラップの処理履歴を加味した現在の組成成分の推定値が算出され、必要なスクラップ種類および供給速度、添加材種類および供給速度が算出され、算出結果は、搬出装置45に伝送され、適宜、倉庫の中から好ましいチタンスクラップが自動的に選択され、特定のチタンスクラップおよび添加材をハースに供給するように構成したことを特徴とするものである。   Subsequently, as in the first embodiment, the chemical composition and the production rate of the target ingot to be melted are input, and in response to this, the arithmetic unit first calculates the current composition component considering the scrap processing history. Estimated values are calculated, necessary scrap types and supply speeds, additive material types and supply speeds are calculated, and the calculation results are transmitted to the unloader 45, where appropriate preferred titanium scrap is automatically selected from the warehouse. The specific titanium scrap and additive are supplied to Hearth.

本実施形態においても、第1実施形態と同様、化学組成濃度と供給速度の連立方程式の解が一通りに定まらない場合があるが、この場合も、倉庫に保管されたスクラップの中から、優先的に使用するべき種類を定めて、残りのスクラップおよび添加材についての変数を決定することができる。   Also in this embodiment, as in the first embodiment, there are cases where the solution of the simultaneous equations of the chemical composition concentration and the supply rate may not be fixed, but in this case as well, priority is given to the scraps stored in the warehouse. The types to be used can be determined and the variables for the remaining scrap and additives can be determined.

前記したような態様とすることにより、第1実施形態に比べて、幅広いスペックを有するインゴットを溶製することができるという効果を奏するものである。   By setting it as the above aspect, compared with 1st Embodiment, there exists an effect that the ingot which has a wide specification can be melted.

2−4)その他の変更例
本発明においては、上述したように、個体識別情報21および処理履歴情報22を別個にサーバーコンピュータに格納してデータベースを構成することもできるが、他の態様として、処理履歴情報22を読み取った時点で成分変化分を個体識別情報21に加算して、個体識別情報21のデータベースとして両者を統合して構成することもできる。
2-4) Other Modifications In the present invention, as described above, the individual identification information 21 and the processing history information 22 can be separately stored in the server computer to configure the database. However, as another aspect, The component change can be added to the individual identification information 21 at the time when the processing history information 22 is read, and both can be integrated as a database of the individual identification information 21.

本発明に用いるチタンスクラップは、チタン切粉、チタンチップ、あるいはチタンクロップを好適に用いることができる。ここでいう、チタンクロップとは、チタンインゴットの圧延工程で生成する比較的厚みのあるチタンブロックであり、直方体状のチタンスクラップとなる。このような形状なチタンクロップは、直方体形状の搬送装置を有した電子ビーム溶解炉を用いることにより好適に溶解することができるという効果を奏するものである。   Titanium scraps, titanium chips, or titanium crops can be suitably used for the titanium scrap used in the present invention. Here, the titanium crop is a relatively thick titanium block produced in the rolling process of the titanium ingot, and becomes a rectangular parallelepiped titanium scrap. Such a shaped titanium crop has the effect that it can be suitably melted by using an electron beam melting furnace having a rectangular parallelepiped shaped transport device.

さらには、本発明に使用する添加材は、Ti、Fe、Al、V、Sn、Siから選択される単体金属、または、Ti、Fe、Al、V、Sn、Si、OまたはNのうち一または複数を含む合金または酸化物であることを好ましい態様とするものである。   Furthermore, the additive used in the present invention is a single metal selected from Ti, Fe, Al, V, Sn, and Si, or one of Ti, Fe, Al, V, Sn, Si, O, and N. Alternatively, a preferred embodiment is an alloy or oxide containing a plurality.

具体的には、酸化チタンや酸化鉄などの純チタンに添加する酸素源のみならず、スポンジチタンを含むものとする。後者のスポンジチタンは、チタンスクラップのみでは、要求されるチタンインゴットの生産量に追いつかない場合や、生成されるチタンインゴット中の要求特性を満足させる必要がある場合に有効な添加材となりうる。   Specifically, not only oxygen sources added to pure titanium such as titanium oxide and iron oxide, but also titanium sponge is included. The latter sponge titanium can be an effective additive when titanium scrap alone cannot keep up with the required amount of titanium ingot produced or when it is necessary to satisfy the required characteristics in the titanium ingot produced.

これらの元素を適宜選択して組み合わせることにより、広い範囲のスペックを有するチタンインゴットを溶製することができるという効果を奏するものである。   By appropriately selecting and combining these elements, it is possible to produce a titanium ingot having a wide range of specifications.

本願発明においては、チタンスクラップに付与する前記固体識別情報および処理履歴情報を記録するICタグは、できる限り微細なものを選択することが好ましい。その結果、溶解に先立って前記ICタグをチタンスクラップから除去することなく溶解した場合にも溶製されたチタンインゴットの品質汚染を最小限に抑制することができる。   In the present invention, it is preferable to select as fine an IC tag as possible for recording the solid identification information and the processing history information to be given to the titanium scrap. As a result, even when the IC tag is melted without being removed from the titanium scrap prior to melting, quality contamination of the melted titanium ingot can be minimized.

なお、溶製されるインゴットに対する品質要求特性が厳しい場合には、レーザー刻印などの手法によりチタンスクラップ自身に固体識別情報および処理履歴情報を記録することにより、ICタグの溶解に伴う品質汚染を効果的に抑制することができるという効果を奏するものである。   In addition, when quality requirement characteristics for ingots to be melted are strict, by recording solid identification information and processing history information on the titanium scrap itself by a technique such as laser engraving, quality contamination due to melting of the IC tag is effective. The effect that it can suppress automatically is produced.

以下、実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明する。
個体識別情報が付与されたチタンスクラップを原料とし、電子ビーム溶解炉を用いてチタンインゴットを溶製した。
1.溶解原料
1)チタンスクラップ:チタンクロップ
2)添加材
チタン源:スポンジチタン
酸素源:粉状酸化チタン
2.個体識別情報記録媒体
ICタグ:チタンクロップの表面に付与されたICタグ
ここでは、同チタンクロップの加工履歴が記載されたおり、上記した計算式(1)〜(6)を用いて、チタンクロップの酸素含有率および窒素含有率を、元のチタンインゴットの組成に上乗せする形で演算処理した。
3.溶解炉
1)ハース付電子ビーム溶解炉:出力400kW
2)鋳型径:100mm
4.インゴット評価
溶製されたインゴットを熱間鍛造してビレットに加工した後、1mmの厚みのシートに加工した。シート状に加工されたチタン材を透過型X線、EPMAおよび光学顕微鏡によりシート状チタン材のLDIの有無、酸素および鉄の偏析状況につき調査した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
Titanium ingots were melted using an electron beam melting furnace using titanium scraps with individual identification information as raw materials.
1. Dissolved raw material 1) Titanium scrap: Titanium crop 2) Additives Titanium source: Sponge titanium Oxygen source: Powdered titanium oxide
2. Individual identification information recording medium IC tag: IC tag attached to the surface of the titanium crop Here, the processing history of the titanium crop is described, and using the above formulas (1) to (6), the titanium crop The oxygen content rate and nitrogen content rate were calculated and added to the original titanium ingot composition.
3. Melting furnace 1) Electron beam melting furnace with hearth: Output 400kW
2) Mold diameter: 100mm
4). Ingot Evaluation After the melted ingot was hot forged and processed into a billet, it was processed into a sheet having a thickness of 1 mm. The titanium material processed into a sheet shape was examined by transmission X-ray, EPMA and optical microscope for the presence or absence of LDI of the sheet-like titanium material and the segregation status of oxygen and iron.

[実施例1]
図5に示す装置および制御システムを用いて、チタンスクラップとしてブロック状のチタンクロップを用いて、チタンインゴットを溶製した。溶製されたチタンインゴットの酸素、窒素および鉄の分析値を前記の方法で、インゴットTOP、MiddleおよびBottomにそれぞれについてEPMAにより分布状況を調査した。
[Example 1]
Using the apparatus and control system shown in FIG. 5, a titanium ingot was melted using a block-like titanium crop as titanium scrap. Analytical values of oxygen, nitrogen and iron of the melted titanium ingot were examined by EPMA for each of the ingots TOP, Middle and Bottom by the above method.

調査結果を表1に示す。表1に示すように、生成インゴット中の鉄、酸素および窒素の濃度成分の偏析はごく僅かであった。また、生成インゴット中には、LDIは観察されなかった。   The survey results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the segregation of iron, oxygen and nitrogen concentration components in the produced ingot was negligible. In addition, LDI was not observed in the produced ingot.

Figure 2013031870
Figure 2013031870

[実施例2]
図3に示す装置および制御システムを用いて、チタンスクラップとしてブロック状のチタンクロップを用いてチタンインゴットを溶製した。溶製されたチタンインゴットは、実施例と同様の方法でインゴットの品質を評価した。その結果を表2に示す。
ここでは、同チタンクロップの加工履歴が記載されたおり、上記した計算式(1)〜(6)を用いて、チタンクロップの酸素含有率および窒素含有率を、元のチタンインゴットの組成に上乗せする形で演算処理した。
[Example 2]
Using the apparatus and control system shown in FIG. 3, a titanium ingot was melted using a block-like titanium crop as titanium scrap. The melted titanium ingot was evaluated for the quality of the ingot by the same method as in the examples. The results are shown in Table 2.
Here, the processing history of the titanium crop is described, and the oxygen content and nitrogen content of the titanium crop are added to the composition of the original titanium ingot using the above formulas (1) to (6). The calculation process was performed.

Figure 2013031870
Figure 2013031870

[実施例3]
実施例1において、個体識別情報をICタグに代えて、レーザーを使用したデジタルマークにて付与されたチタンクロップを使用した以外は、同じ条件で溶製されたチタンインゴットの品質を調査した。その結果を表3に示した。
[Example 3]
In Example 1, the quality of the titanium ingot melted under the same conditions was investigated except that the individual identification information was replaced with an IC tag and a titanium crop provided with a digital mark using a laser was used. The results are shown in Table 3.

ここでは、同チタンクロップの加工履歴が記載されたおり、上記した計算式(1)〜(6)を用いて、チタンクロップの酸素含有率および窒素含有率を、元のチタンインゴットの組成に上乗せする形で演算処理した。   Here, the processing history of the titanium crop is described, and the oxygen content and nitrogen content of the titanium crop are added to the composition of the original titanium ingot using the above formulas (1) to (6). The calculation process was performed.

表3に示すように、溶製されたインゴットには、LDIは検出されなかったのみならず、鉄、酸素および窒素は、均一な分布状況であることが確認された。   As shown in Table 3, LDI was not detected in the melted ingot, and it was confirmed that iron, oxygen, and nitrogen were uniformly distributed.

Figure 2013031870
Figure 2013031870

[実施例4]
実施例1において、粉状酸化鉄を添加材として用いた以外は、同じ条件下にてチタンインゴットを溶製した。溶製されたチタンインゴット中の鉄、酸素および窒素の分布状況は、表4に示すように極めて均一であった。
[Example 4]
In Example 1, a titanium ingot was melted under the same conditions except that powdered iron oxide was used as an additive. As shown in Table 4, the distribution of iron, oxygen and nitrogen in the melted titanium ingot was extremely uniform.

Figure 2013031870
Figure 2013031870

[実施例5]
実施例1において、添加材として、Al−V母合金を用いた以外は、同じ条件下にて、6Al−4V合金を溶製した。溶製されたインゴット中のAlおよびVの分布状況を分析し、表5にその結果を示した。
[Example 5]
In Example 1, a 6Al-4V alloy was melted under the same conditions except that an Al-V mother alloy was used as an additive. The distribution of Al and V in the melted ingot was analyzed, and the results are shown in Table 5.

Figure 2013031870
Figure 2013031870

[比較例1]
実施例1において、個体識別情報が付与されていないチタンスクラップのリサイクル材を用いてチタンインゴットを溶製した。当該比較例においては、溶解原料に用いるチタンスクラップの酸素および窒素を分析すると共に個別のチタンスクラップの重量も測定した。 測定された情報に基づき、溶解に使用するチタンスクラップの酸素および窒素の平均値を求め、この値をチタンスクラップ全体の代表値とした。さらには、前記チタンスクラップの重量も、ほぼ同じになるように事前に溶断しておいた。
[Comparative Example 1]
In Example 1, a titanium ingot was melted using a recycled material of titanium scrap to which individual identification information was not given. In this comparative example, oxygen and nitrogen of the titanium scrap used as the melting raw material were analyzed and the weight of the individual titanium scrap was also measured. Based on the measured information, the average values of oxygen and nitrogen of the titanium scrap used for melting were determined, and this value was used as a representative value for the entire titanium scrap. Furthermore, the weight of the titanium scrap was melted in advance so as to be substantially the same.

以上のような手順を踏んでから、電子ビーム溶解装置を用いて、チタンインゴットを溶製した。溶製されたチタンインゴットの組成を表6に示した。溶製されたインゴットの組成は、全体としては、実施例1とは、遜色のないものであり、溶製されたインゴット中の酸素および窒素の偏析はなく、均一な組成のインゴットが溶製された。しかしながら、実施例1に比べて、溶解操作までに種々の工程が必要となり、インゴットの生産性は、本発明を使用した実施例1に比べて5.9%低下した。   After following the above procedure, a titanium ingot was melted using an electron beam melting apparatus. The composition of the melted titanium ingot is shown in Table 6. The composition of the melted ingot is generally inferior to that of Example 1, and there is no segregation of oxygen and nitrogen in the melted ingot, and an ingot having a uniform composition is melted. It was. However, compared with Example 1, various steps were required before the melting operation, and the ingot productivity was reduced by 5.9% compared to Example 1 using the present invention.

Figure 2013031870
Figure 2013031870

チタン合金インゴットの製造工程の効率向上に寄与し、有望である。   This contributes to improving the efficiency of the titanium alloy ingot manufacturing process and is promising.

10…原料
11…インゴット、
12…製品、
13…スクラップ、
20…ICタグ、
21…個体識別情報、
22…処理履歴情報、
30…ハース、
31…鋳型、
40…自動読み取り装置、
41…検出装置、
42、43…供給ホッパー、
44…読取装置、
45…書き込み装置、
50…組成変化部分(酸化物/窒化物)
1A〜1C…制御装置、
2A〜2C…制御装置、
S1〜SN…倉庫。

10 ... Raw material 11 ... Ingot,
12 ... Product,
13 ... scrap,
20 ... IC tag,
21 ... Individual identification information,
22 ... processing history information,
30 ... Haas,
31 ... mold,
40 ... automatic reading device,
41. Detection device,
42, 43 ... supply hopper,
44. Reading device,
45. Writing device,
50. Composition change portion (oxide / nitride)
1A-1C ... control device,
2A-2C ... control device,
S1-SN ... Warehouse.

Claims (10)

チタンスクラップをチタンインゴット原料の一部として溶解するチタンインゴットの溶解方法であって、
前記チタンスクラップには、その化学組成、質量、およびそれ以外の前記チタンスクラップ固有の情報から選択される一または複数の情報からなる個体識別情報と、前記チタンスクラップに対して既に実施された処理の種類および前記処理に伴う付帯情報からなる処理履歴情報とが付与されており、
一または複数種類のチタンスクラップを自動読取手段に通過させて個々のチタンスクラップの前記個体識別情報および前記処理履歴情報を取得し、
前記取得した個体識別情報および前記処理履歴情報をデータサーバコンピュータに伝送して格納し、
前記処理履歴情報から予測される前記チタンスクラップの化学組成の変化分に基づいて、前記個体識別情報中の化学組成の情報を演算手段によって補正し、
インゴット製造の最初の段階においては、前記データサーバコンピュータに格納された前記補正された個体識別情報の中から目的とするインゴット製品の化学組成および生産速度を満たすように、前記チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材のうちの必要な組み合わせおよびそれぞれの供給速度を演算手段によって算出し、
前記組み合わせおよび供給速度の算出結果に対応した電気信号を、前記チタンスクラップ、前記スポンジチタン、および/または前記添加材の各々の供給手段の供給速度制御手段へ前記演算手段から伝送してこれらの供給を開始し、
インゴット製造開始後の段階においては、インゴット製品の引き抜き部位に装備された検出手段によって前記インゴット製品の実際の生産速度を読み取り、
前記演算手段は、前記実際の生産速度に基づいて、前記チタンスクラップ、前記スポンジチタン、および/または前記添加材の供給速度を制御することを特徴とするチタンインゴットの溶解方法。
A titanium ingot melting method for melting titanium scrap as part of a titanium ingot raw material,
The titanium scrap includes individual identification information including one or a plurality of pieces of information selected from the chemical composition, mass, and other information unique to the titanium scrap, and the processing already performed on the titanium scrap. Processing history information consisting of the type and incidental information accompanying the processing is given,
Passing one or more types of titanium scrap through an automatic reading means to obtain the individual identification information and the processing history information of each titanium scrap,
The acquired individual identification information and the processing history information are transmitted to and stored in a data server computer,
Based on the amount of change in the chemical composition of the titanium scrap predicted from the processing history information, the information on the chemical composition in the individual identification information is corrected by the calculation means,
In the first stage of ingot production, the titanium scrap, sponge titanium, so as to satisfy the chemical composition and production rate of the target ingot product from the corrected individual identification information stored in the data server computer. And / or calculating the required combination of the additives and their respective feed rates by means of computing means,
An electric signal corresponding to the calculation result of the combination and the supply speed is transmitted from the calculation means to the supply speed control means of the supply means of each of the titanium scrap, the sponge titanium, and / or the additive material, and supplied. Start
In the stage after the start of the ingot production, the actual production speed of the ingot product is read by the detection means equipped in the drawing portion of the ingot product,
The said calculating means controls the supply rate of the said titanium scrap, the said sponge titanium, and / or the said additive based on the said actual production rate, The melting method of the titanium ingot characterized by the above-mentioned.
前記個体識別情報および前記処理履歴情報が、前記スクラップ表面に直接形成された刻印、二次元図形、または、前記スクラップに装着されたICチップとして記録されていることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの溶解方法。   2. The device according to claim 1, wherein the individual identification information and the processing history information are recorded as a stamp, a two-dimensional figure directly formed on the scrap surface, or an IC chip attached to the scrap. Of melting titanium ingot. 前記二次元図形が、デジタルコード、QRコード、バーコードから選択される画像パターン、あるいは文字であることを特徴とする請求項2に記載のチタンインゴットの溶解方法。   The method for melting a titanium ingot according to claim 2, wherein the two-dimensional figure is an image pattern or a character selected from a digital code, a QR code, and a barcode. 前記個体識別情報が、前記スクラップの発生源である元のインゴットの製造工程において、インゴットに記録されたものであることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの溶解方法。   2. The titanium ingot melting method according to claim 1, wherein the individual identification information is recorded in an ingot in a manufacturing process of an original ingot which is a generation source of the scrap. 前記個体識別情報が、前記スクラップの発生源である元のインゴットの加工後に前記スクラップに記録されたものであることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの溶解方法。   The method for melting a titanium ingot according to claim 1, wherein the individual identification information is recorded on the scrap after processing the original ingot which is a generation source of the scrap. 互いに異なる個体識別情報および前記処理履歴情報を有する複数種のチタンスクラップがそれぞれの種に対応する原料倉庫に格納されるとともに前記個体識別情報および前記処理履歴情報が前記データサーバコンピュータに格納され、
前記データサーバコンピュータを介して前記演算手段により算出された必要なチタンスクラップ種が、自動的に選別されて前記原料倉庫から原料供給手段へ搬出されることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの溶解方法。
A plurality of types of titanium scrap having different individual identification information and the processing history information are stored in a raw material warehouse corresponding to each type and the individual identification information and the processing history information are stored in the data server computer,
2. The titanium according to claim 1, wherein the necessary titanium scrap species calculated by the calculation means via the data server computer is automatically selected and carried out from the raw material warehouse to the raw material supply means. Ingot melting method.
請求項1に記載の固体識別情報および前記処理履歴情報が付与された状態にあるチタンスクラップをそのまま溶解することを特徴とするチタンインゴットの溶解方法。   A titanium ingot melting method, wherein the titanium scrap in a state to which the solid identification information and the processing history information according to claim 1 are given is melted as it is. 前記チタンスクラップが、純チタン材またはチタン合金材であることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの溶解方法。   The method for melting a titanium ingot according to claim 1, wherein the titanium scrap is a pure titanium material or a titanium alloy material. 前記添加材が、Ti、Fe、Al、V、Sn、Siから選択される単体金属、または、Ti、Fe、Al、V、Sn、Si、OまたはNのうち一または複数を含む合金または酸化物であることを特徴とする請求項1に記載のチタンインゴットの溶解方法。   The additive is a single metal selected from Ti, Fe, Al, V, Sn, and Si, or an alloy or oxidation containing one or more of Ti, Fe, Al, V, Sn, Si, O, or N The method for melting a titanium ingot according to claim 1, wherein the titanium ingot is melted. チタンスクラップをチタンインゴット原料の一部として溶解するチタンインゴットの溶解装置であって、
一または複数種類の各々のチタンスクラップに付与された、その化学組成、質量、およびそれ以外の前記チタンスクラップ固有の情報から選択される一または複数の情報からなる個体識別情報および前記チタンスクラップに対して既に実施された処理の種類および回数の情報からなる処理履歴情報を取得する自動読取手段と、
前記取得した個体識別情報および処理履歴情報を格納するデータサーバコンピュータと、
前記処理履歴情報から予測される前記チタンスクラップの化学組成の変化分に基づいて前記個体識別情報中の化学組成の情報を補正するとともに、インゴット製造の最初の段階において前記データサーバコンピュータに格納された前記個体識別情報の中から目的とするインゴット製品の化学組成および生産速度を満たすように、前記チタンスクラップ、スポンジチタン、および/または添加材のうちの必要な組み合わせおよびそれぞれの供給速度を算出する演算手段と、
前記チタンスクラップ、前記スポンジチタン、および/または前記添加材を供給する供給手段と、
前記組み合わせおよび供給速度の算出結果に対応した電気信号によって、前記チタンスクラップ、前記スポンジチタン、および/または前記添加材の各々の供給手段を動作させる供給速度制御手段と、
インゴット製造開始後の段階において、インゴット製品の引き抜き部位に装備され前記インゴット製品の実際の生産速度を読み取る検出手段とを備え、
前記演算装置は、前記実際の生産速度に基づいて、前記チタンスクラップ、前記スポンジチタン、および/または前記添加材の供給速度を制御することを特徴とするチタンインゴットの溶解装置。

A titanium ingot melting device for melting titanium scrap as part of a titanium ingot raw material,
The individual identification information consisting of one or a plurality of information selected from the chemical composition, mass, and other information unique to the titanium scrap, and the titanium scrap assigned to each of one or a plurality of types of titanium scrap Automatic reading means for acquiring processing history information consisting of information on the type and number of times of processing already performed,
A data server computer for storing the acquired individual identification information and processing history information;
The chemical composition information in the individual identification information is corrected based on the change in chemical composition of the titanium scrap predicted from the processing history information, and stored in the data server computer in the first stage of ingot production. An operation for calculating a necessary combination of the titanium scrap, sponge titanium, and / or additive materials and a supply rate of each so as to satisfy the chemical composition and production rate of the target ingot product from the individual identification information. Means,
Supply means for supplying the titanium scrap, the sponge titanium, and / or the additive;
Supply speed control means for operating each supply means of the titanium scrap, the sponge titanium, and / or the additive material by an electrical signal corresponding to the calculation result of the combination and the supply speed;
In the stage after the start of ingot production, it is equipped with a detecting means that is equipped at a drawing site of the ingot product and reads the actual production speed of the ingot product,
The said arithmetic unit controls the supply speed of the said titanium scrap, the said sponge titanium, and / or the said additive based on the said actual production rate, The melting device of the titanium ingot characterized by the above-mentioned.

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101435481B1 (en) * 2014-02-12 2014-08-28 한국지질자원연구원 Preparation method of ternary titanium alloy powder using Ti-Mo alloy scrap
JP2014233753A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 新日鐵住金株式会社 Industrial pure titanium ingot excellent in surface properties after hot rolling even if blooming process or fine arrangement process is omitted and method for manufacturing the same
KR101499483B1 (en) * 2014-08-19 2015-03-06 주식회사 삼마테크 Method for manufacturing titanium alloy using waste titanium
JP2017018904A (en) * 2015-07-13 2017-01-26 株式会社神戸製鋼所 Scrap storage method, and scrap storage system and scrap storage device using the storage method
KR20220052670A (en) * 2020-10-21 2022-04-28 (주)동아특수금속 High-quality ferro-titanium casting technology using titanium scrap

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0266129A (en) * 1988-08-30 1990-03-06 Nippon Steel Corp Method for regulating composition of titanium and titanium alloy in electron beam melting
JP2002370257A (en) * 2001-06-15 2002-12-24 Kasai Kogyo Co Ltd Method for recovering resin scrap
JP2005067850A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Toshiba Plant Systems & Services Corp Bulky refuse collection system using identification tag
JP2010132990A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Toho Titanium Co Ltd Electron beam melting device for metal titanium and melting method using the same
JP2010248550A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Daido Steel Co Ltd Method for blending scrap

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0266129A (en) * 1988-08-30 1990-03-06 Nippon Steel Corp Method for regulating composition of titanium and titanium alloy in electron beam melting
JP2002370257A (en) * 2001-06-15 2002-12-24 Kasai Kogyo Co Ltd Method for recovering resin scrap
JP2005067850A (en) * 2003-08-26 2005-03-17 Toshiba Plant Systems & Services Corp Bulky refuse collection system using identification tag
JP2010132990A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Toho Titanium Co Ltd Electron beam melting device for metal titanium and melting method using the same
JP2010248550A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Daido Steel Co Ltd Method for blending scrap

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014233753A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 新日鐵住金株式会社 Industrial pure titanium ingot excellent in surface properties after hot rolling even if blooming process or fine arrangement process is omitted and method for manufacturing the same
KR101435481B1 (en) * 2014-02-12 2014-08-28 한국지질자원연구원 Preparation method of ternary titanium alloy powder using Ti-Mo alloy scrap
KR101499483B1 (en) * 2014-08-19 2015-03-06 주식회사 삼마테크 Method for manufacturing titanium alloy using waste titanium
JP2017018904A (en) * 2015-07-13 2017-01-26 株式会社神戸製鋼所 Scrap storage method, and scrap storage system and scrap storage device using the storage method
KR20220052670A (en) * 2020-10-21 2022-04-28 (주)동아특수금속 High-quality ferro-titanium casting technology using titanium scrap
KR102531089B1 (en) 2020-10-21 2023-05-10 (주)동아특수금속 High-quality ferro-titanium casting technology using titanium scrap

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