JP3235670B2 - アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法 - Google Patents
アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法Info
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- JP3235670B2 JP3235670B2 JP3565692A JP3565692A JP3235670B2 JP 3235670 B2 JP3235670 B2 JP 3235670B2 JP 3565692 A JP3565692 A JP 3565692A JP 3565692 A JP3565692 A JP 3565692A JP 3235670 B2 JP3235670 B2 JP 3235670B2
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムおよびアル
ミニウム合金の溶解法に関し、さらに詳しくは、アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解において溶湯表面
に浮上する滓を効率よく除去、かつ、溶湯中の水素ガス
を低減することができる溶解法に関するものである。
ミニウム合金の溶解法に関し、さらに詳しくは、アルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解において溶湯表面
に浮上する滓を効率よく除去、かつ、溶湯中の水素ガス
を低減することができる溶解法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】最近になって、アルミニウムおよびアルミ
ニウム合金製品は、アルミニウムおよびアルミニウム合
金の有する耐蝕性、軽量および美麗という特性から、建
築材料、自動車および飲料缶等の分野において、大きな
需要があり、今後さらに生産量の増大が期待されてい
る。
ニウム合金製品は、アルミニウムおよびアルミニウム合
金の有する耐蝕性、軽量および美麗という特性から、建
築材料、自動車および飲料缶等の分野において、大きな
需要があり、今後さらに生産量の増大が期待されてい
る。
【０００３】このようなアルミニウムおよびアルミニウ
ム合金製品の製造工程は、原料→溶解炉（溶解→精錬→
除滓）→溶湯移送→保持炉（溶湯保持）→脱ガス→脱介
在物→鋳造→ソーキング→熱間加工→冷間加工→製品の
工程からなるものである。
ム合金製品の製造工程は、原料→溶解炉（溶解→精錬→
除滓）→溶湯移送→保持炉（溶湯保持）→脱ガス→脱介
在物→鋳造→ソーキング→熱間加工→冷間加工→製品の
工程からなるものである。
【０００４】即ち、地金を原料とし、反射型溶解炉に挿
入してから重油またはＬＮＧ等を燃料として使用し、バ
ーナーによる直接加熱により溶解を行う。この時、溶解
により溶湯中に含有されている酸化物および水素ガス等
を除去するために、ハロゲン系化合物の固体もしくは気
体精錬剤を溶湯中に吹き込むことにより、不完全ではあ
るが一応の溶湯精錬を行う。
入してから重油またはＬＮＧ等を燃料として使用し、バ
ーナーによる直接加熱により溶解を行う。この時、溶解
により溶湯中に含有されている酸化物および水素ガス等
を除去するために、ハロゲン系化合物の固体もしくは気
体精錬剤を溶湯中に吹き込むことにより、不完全ではあ
るが一応の溶湯精錬を行う。
【０００５】また、溶湯表面には原料に含有されている
酸化物および溶解工程において生成した酸化物等が存在
しており、これをそのままにしておくと、炉壁に付着し
て炉容積が低減して生産性を劣化させると共に、酸化物
が溶湯中に混入して溶湯の汚染を生じる。
酸化物および溶解工程において生成した酸化物等が存在
しており、これをそのままにしておくと、炉壁に付着し
て炉容積が低減して生産性を劣化させると共に、酸化物
が溶湯中に混入して溶湯の汚染を生じる。
【０００６】従って、上記に説明した溶湯精錬の場合
に、発熱効果を有する精錬剤を吹き込むことにより、酸
化物、即ち、滓と溶湯との濡れ性を低減させて溶湯と滓
の分離を促進して、滓を炉外に除去し易くする。
に、発熱効果を有する精錬剤を吹き込むことにより、酸
化物、即ち、滓と溶湯との濡れ性を低減させて溶湯と滓
の分離を促進して、滓を炉外に除去し易くする。
【０００７】次いで、溶湯を保持炉に移送して鋳造機の
作動期間とのタイミングを図って、保持炉に設けられて
いる不活性ガスの微細気泡を吹き込むことにより脱ガス
処理を行い、その後、耐火性多孔体フィルターを使用し
て脱介在物処理を行い、溶湯品質を所望のものとしてか
ら、鋳造して鋳塊とする。
作動期間とのタイミングを図って、保持炉に設けられて
いる不活性ガスの微細気泡を吹き込むことにより脱ガス
処理を行い、その後、耐火性多孔体フィルターを使用し
て脱介在物処理を行い、溶湯品質を所望のものとしてか
ら、鋳造して鋳塊とする。
【０００８】このようにして製作された鋳塊は、成分を
均一化するため、また、変形抵抗を低減するために、均
熱化処理（ソーキング）を行った後、熱間加工および冷
間加工を行って製品とする。
均一化するため、また、変形抵抗を低減するために、均
熱化処理（ソーキング）を行った後、熱間加工および冷
間加工を行って製品とする。
【０００９】しかして、最近になって、アルミニウムお
よびアルミニウム合金製品が益々需要が増大することに
伴って、特に、薄物スクラップが多量に発生するように
なり、その再利用の必要性が増大してきている。
よびアルミニウム合金製品が益々需要が増大することに
伴って、特に、薄物スクラップが多量に発生するように
なり、その再利用の必要性が増大してきている。
【００１０】しかし、この薄物スクラップを現在使用中
の反射型溶解炉により溶解を行うと、直接加熱のために
酸化が著しく、非常に厚い滓層が溶湯表面に生成され、
この滓層が溶湯中に混入することにより、精錬を行って
も溶湯品質（介在物、水素ガス）を向上させる効果は著
しく劣化する。
の反射型溶解炉により溶解を行うと、直接加熱のために
酸化が著しく、非常に厚い滓層が溶湯表面に生成され、
この滓層が溶湯中に混入することにより、精錬を行って
も溶湯品質（介在物、水素ガス）を向上させる効果は著
しく劣化する。
【００１１】また、溶解炉で精錬された溶湯を保持炉に
移送する手段として、通常は、樋を使用するために落差
および溶湯移送中に乱流が生じ易く、従って、アルミニ
ウムおよびアルミニウム合金溶湯は極めて酸化され易い
金属であるから、上記のように乱流が生じると大気と接
触した溶湯は、容易に酸化物を形成して、この酸化物が
溶湯中に混入することになる。さらに、大気中の水分も
同時に乱流により溶湯中に巻き込まれて分解し、溶湯中
の水素ガス量が再び増加するので、溶解炉における溶湯
精錬効果は劣化するものである。
移送する手段として、通常は、樋を使用するために落差
および溶湯移送中に乱流が生じ易く、従って、アルミニ
ウムおよびアルミニウム合金溶湯は極めて酸化され易い
金属であるから、上記のように乱流が生じると大気と接
触した溶湯は、容易に酸化物を形成して、この酸化物が
溶湯中に混入することになる。さらに、大気中の水分も
同時に乱流により溶湯中に巻き込まれて分解し、溶湯中
の水素ガス量が再び増加するので、溶解炉における溶湯
精錬効果は劣化するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
たアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解におい
て、生成する滓の除去における種々の問題点に鑑み、本
発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、スクラッ
プ、特に、薄物スクラップを多量に配合した原料を使用
した場合において、溶解中に生成してくる多量の滓を効
率的に除去すると共に、溶湯からの脱水素ガス能を促進
することができるアルミニウムおよびアルミニウム合金
の溶解法を開発したのである。
たアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解におい
て、生成する滓の除去における種々の問題点に鑑み、本
発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、スクラッ
プ、特に、薄物スクラップを多量に配合した原料を使用
した場合において、溶解中に生成してくる多量の滓を効
率的に除去すると共に、溶湯からの脱水素ガス能を促進
することができるアルミニウムおよびアルミニウム合金
の溶解法を開発したのである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の溶解法は、１５ｗｔ％以上
のスクラップが配合されている原料を使用して、反射型
溶解炉により大気溶解を行い、溶解終了後、除滓を行っ
てから保持炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水分を
除去したハロゲン系化合物精錬剤（フラックス）を溶湯
中に吹き込んで精錬を行った後、耐火性多孔体フィルタ
ーを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もしくは
半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウムおよび
アルミニウム合金の溶解法を第１の発明とし、１５ｗｔ
％以上のスクラップが配合されている原料を使用して、
反射型溶解炉により大気溶解を行い、溶解終了後、溶湯
表面の滓層の表面にハロゲン系化合物の発熱型除滓用フ
ラックスを散布し、滓と混合・攪拌を行った後、除滓を
行ってから保持炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水
分を除去したハロゲン系化合物精錬剤（フラックス）を
溶湯中に吹き込んで精錬を行った後、耐火性多孔体フィ
ルターを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もし
くは半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウムお
よびアルミニウム合金の溶解法を第２の発明とし、１５
ｗｔ％（以下の％表示もｗｔ％を示す）以上のスクラッ
プが配合されている原料を使用して、反射型溶解炉によ
り大気溶解を行い、溶解終了後、除滓を行ってから保持
炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水分を除去したハ
ロゲン系化合物精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込
んで精錬を行った後、不活性ガス気泡を連続的に流動し
ている溶湯中に吹き込んで脱ガス処理後、耐火性多孔体
フィルターを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造
もしくは半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の溶解法を第３の発明とする
３つの発明よりなるものである。
ムおよびアルミニウム合金の溶解法は、１５ｗｔ％以上
のスクラップが配合されている原料を使用して、反射型
溶解炉により大気溶解を行い、溶解終了後、除滓を行っ
てから保持炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水分を
除去したハロゲン系化合物精錬剤（フラックス）を溶湯
中に吹き込んで精錬を行った後、耐火性多孔体フィルタ
ーを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もしくは
半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウムおよび
アルミニウム合金の溶解法を第１の発明とし、１５ｗｔ
％以上のスクラップが配合されている原料を使用して、
反射型溶解炉により大気溶解を行い、溶解終了後、溶湯
表面の滓層の表面にハロゲン系化合物の発熱型除滓用フ
ラックスを散布し、滓と混合・攪拌を行った後、除滓を
行ってから保持炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水
分を除去したハロゲン系化合物精錬剤（フラックス）を
溶湯中に吹き込んで精錬を行った後、耐火性多孔体フィ
ルターを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もし
くは半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウムお
よびアルミニウム合金の溶解法を第２の発明とし、１５
ｗｔ％（以下の％表示もｗｔ％を示す）以上のスクラッ
プが配合されている原料を使用して、反射型溶解炉によ
り大気溶解を行い、溶解終了後、除滓を行ってから保持
炉に溶湯を移送した後、結晶水を含め水分を除去したハ
ロゲン系化合物精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込
んで精錬を行った後、不活性ガス気泡を連続的に流動し
ている溶湯中に吹き込んで脱ガス処理後、耐火性多孔体
フィルターを使用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造
もしくは半連続鋳造を行うことを特徴とするアルミニウ
ムおよびアルミニウム合金の溶解法を第３の発明とする
３つの発明よりなるものである。
【００１４】本発明に係るアルミニウムおよびアルミニ
ウム合金の溶解法について、以下詳細に説明する。即
ち、アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解におい
て、滓発生率におよぼすスクラップの配合率の影響を、
図１に示す滓発生率とスクラップ配合率との関係から説
明する。なお、使用したスクラップは、板は数ｍｍ以
下、棒および線は数ｍｍ以下の薄物、細物である。図１
より薄物スクラップを配合した場合、配合率が１５％以
上になると滓の発生率は極めて大量となり、従って、溶
湯汚染が生じるのである。 この図１において、材料品
種はＪＩＳ５１８２で、２０ｔ反射炉により溶解温度７
５０℃の温度で溶解した。配合は地金９９.７％Ａｌ＋
スクラップである。
ウム合金の溶解法について、以下詳細に説明する。即
ち、アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解におい
て、滓発生率におよぼすスクラップの配合率の影響を、
図１に示す滓発生率とスクラップ配合率との関係から説
明する。なお、使用したスクラップは、板は数ｍｍ以
下、棒および線は数ｍｍ以下の薄物、細物である。図１
より薄物スクラップを配合した場合、配合率が１５％以
上になると滓の発生率は極めて大量となり、従って、溶
湯汚染が生じるのである。 この図１において、材料品
種はＪＩＳ５１８２で、２０ｔ反射炉により溶解温度７
５０℃の温度で溶解した。配合は地金９９.７％Ａｌ＋
スクラップである。
【００１５】従って、本発明者は従来から使用されてい
る溶解炉の機能の中で、溶湯精錬による品質を向上させ
る作業を溶解炉では行わず、保持炉において行うことに
着目した。即ち、溶解炉においては原料または溶解工程
において生成した酸化物等による滓を除去するのみを行
い、溶湯の品質保証を目的とした精錬を行うのは、溶湯
を移送する際の汚染をも含めて保持炉において処理する
ことである。因に、本発明に係るアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の溶解法は、原料（スクラップ配合率１
５％以上）→反射炉型溶解炉（溶解→精錬→滓除去，除
滓機能だけ）→溶湯移送→保持炉（精錬→滓除去，溶湯
精錬機能だけ）→連続処理（脱ガス→脱介在物）→鋳造
→以下通常工程である。
る溶解炉の機能の中で、溶湯精錬による品質を向上させ
る作業を溶解炉では行わず、保持炉において行うことに
着目した。即ち、溶解炉においては原料または溶解工程
において生成した酸化物等による滓を除去するのみを行
い、溶湯の品質保証を目的とした精錬を行うのは、溶湯
を移送する際の汚染をも含めて保持炉において処理する
ことである。因に、本発明に係るアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の溶解法は、原料（スクラップ配合率１
５％以上）→反射炉型溶解炉（溶解→精錬→滓除去，除
滓機能だけ）→溶湯移送→保持炉（精錬→滓除去，溶湯
精錬機能だけ）→連続処理（脱ガス→脱介在物）→鋳造
→以下通常工程である。
【００１６】以下、本発明に係るアルミニウムおよびア
ルミニウム合金の溶解法を上記に説明した工程に従って
説明する。 １）原料 上記に説明した従来の工程に示すように、薄物スクラッ
プの配合率が１５％以上になると、滓発生量が著しく多
くなり、種々の問題が発生する。しかして、資源保護等
を目的とした再利用の要請、原料費用のコストダウン等
の目的から、将来、スクラップの配合率は益々増大する
傾向があり、また、軽量、小型化が要求される現在、ス
クラップは益々薄肉化の傾向にあり、原料だけの対策で
は解決しない問題である。しかし、本発明に係るアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解法においては、ス
クラップを１５％以上の配合率で溶解を行っても何らの
問題がないという優れた方法である。
ルミニウム合金の溶解法を上記に説明した工程に従って
説明する。 １）原料 上記に説明した従来の工程に示すように、薄物スクラッ
プの配合率が１５％以上になると、滓発生量が著しく多
くなり、種々の問題が発生する。しかして、資源保護等
を目的とした再利用の要請、原料費用のコストダウン等
の目的から、将来、スクラップの配合率は益々増大する
傾向があり、また、軽量、小型化が要求される現在、ス
クラップは益々薄肉化の傾向にあり、原料だけの対策で
は解決しない問題である。しかし、本発明に係るアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解法においては、ス
クラップを１５％以上の配合率で溶解を行っても何らの
問題がないという優れた方法である。
【００１７】２）溶解 一般に、アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解に
使用されている溶解炉には、大きく分けて反射炉と誘導
炉がある。そして、大量生産にいては、単位当たりの溶
解生産性の観点から反射炉を使用するのが普通である。
しかし、反射炉はその構造上からバーナー直火焚きであ
るから、直接炎が原料に接触するため、対象としている
薄物スクラップでは原料表面積が非常に広いので、酸化
量は極めて多量となる。
使用されている溶解炉には、大きく分けて反射炉と誘導
炉がある。そして、大量生産にいては、単位当たりの溶
解生産性の観点から反射炉を使用するのが普通である。
しかし、反射炉はその構造上からバーナー直火焚きであ
るから、直接炎が原料に接触するため、対象としている
薄物スクラップでは原料表面積が非常に広いので、酸化
量は極めて多量となる。
【００１８】具体的には、０.３ｍｍｔのＪＩＳ５１８
２のスクラップを２０％配合して反射炉において溶解を
行うと、滓層の厚さが３０〜５０ｃｍもの厚さとなり、
この厚さの滓層を通して溶湯中に精錬剤を吹き込んでも
反応がどの程度のものか明らかではなく、さらに、滓層
が溶湯に混入する割合が遥かに多いのである。
２のスクラップを２０％配合して反射炉において溶解を
行うと、滓層の厚さが３０〜５０ｃｍもの厚さとなり、
この厚さの滓層を通して溶湯中に精錬剤を吹き込んでも
反応がどの程度のものか明らかではなく、さらに、滓層
が溶湯に混入する割合が遥かに多いのである。
【００１９】従って、本発明に係るアルミニウムおよび
アルミニウム合金の溶解法においては、上記に説明した
ように、従来の溶解炉における溶解と溶湯精錬との機能
を分離して、溶解炉では溶解と精錬機能の中で、除滓機
能、即ち、滓の炉外への除去だけを行い、溶湯精錬は行
わず、例えば、発熱型フラックスを滓層の表面に散布し
て、滓層と充分に撹拌を行って溶湯と滓層との分離を促
進して、滓を炉外に除去するのである。しかし、このま
まの溶湯では、未だ溶解炉の中には介在物および水素ガ
ス等が懸架および溶解状態であるので、さらに精錬を行
う必要がある。
アルミニウム合金の溶解法においては、上記に説明した
ように、従来の溶解炉における溶解と溶湯精錬との機能
を分離して、溶解炉では溶解と精錬機能の中で、除滓機
能、即ち、滓の炉外への除去だけを行い、溶湯精錬は行
わず、例えば、発熱型フラックスを滓層の表面に散布し
て、滓層と充分に撹拌を行って溶湯と滓層との分離を促
進して、滓を炉外に除去するのである。しかし、このま
まの溶湯では、未だ溶解炉の中には介在物および水素ガ
ス等が懸架および溶解状態であるので、さらに精錬を行
う必要がある。
【００２０】３）保持炉 上記の処理を行った溶湯を保持炉に移送するのである
が、この移送手段としては、通常、樋を使用するので溶
湯の流れは乱流となり、アルミニウムおよびアルミニウ
ム合金溶湯の表面積が増加すると共に、新しい表面が発
生して酸化がさらに促進され、そして、このように生成
した酸化物は溶湯に巻き込まれて精錬効果を阻害する。
また、大気中の水分をも巻き込んで水素ガも増加し、こ
の溶湯の移送工程において生じた酸化物および水素ガス
をこの保持炉において精錬するのである。
が、この移送手段としては、通常、樋を使用するので溶
湯の流れは乱流となり、アルミニウムおよびアルミニウ
ム合金溶湯の表面積が増加すると共に、新しい表面が発
生して酸化がさらに促進され、そして、このように生成
した酸化物は溶湯に巻き込まれて精錬効果を阻害する。
また、大気中の水分をも巻き込んで水素ガも増加し、こ
の溶湯の移送工程において生じた酸化物および水素ガス
をこの保持炉において精錬するのである。
【００２１】既に溶解炉において滓は除去されているの
で保持炉における酸化物、即ち、滓層は数ｍｍ〜数ｃｍ
と極めて薄く、溶湯に精錬剤を吹き込むことによる溶湯
の精錬効果は極めて有効になる。しかし、従来の溶解炉
により精錬を行った場合、特に、水素ガスは保持炉以降
の連続脱ガスに適した水準にまで達していない時には、
保持炉において再精錬が行えたが、本発明に係るアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解法における保持炉
ではこのような再精錬が行えるバッチタイプ工程が無
く、従って、脱ガスについては精錬剤を考慮しなければ
ならない。
で保持炉における酸化物、即ち、滓層は数ｍｍ〜数ｃｍ
と極めて薄く、溶湯に精錬剤を吹き込むことによる溶湯
の精錬効果は極めて有効になる。しかし、従来の溶解炉
により精錬を行った場合、特に、水素ガスは保持炉以降
の連続脱ガスに適した水準にまで達していない時には、
保持炉において再精錬が行えたが、本発明に係るアルミ
ニウムおよびアルミニウム合金の溶解法における保持炉
ではこのような再精錬が行えるバッチタイプ工程が無
く、従って、脱ガスについては精錬剤を考慮しなければ
ならない。
【００２２】そして、脱ガスには塩素ガスが効果的であ
ることは知られており、実際に使用されているが、この
塩素ガスは猛毒性、公害防止等の面から使用することが
中止される方向となつており、そのため、ハロゲン系化
合物を使用した精錬剤、所謂、フラックスにより行う必
要がある。しかし、このフラックスを脱ガスに使用した
場合、塩素ガスより脱ガス能力が劣るということは知ら
れている。
ることは知られており、実際に使用されているが、この
塩素ガスは猛毒性、公害防止等の面から使用することが
中止される方向となつており、そのため、ハロゲン系化
合物を使用した精錬剤、所謂、フラックスにより行う必
要がある。しかし、このフラックスを脱ガスに使用した
場合、塩素ガスより脱ガス能力が劣るということは知ら
れている。
【００２３】ハロゲン系化合物精錬剤、フラックスが塩
素ガスより脱ガス能力が劣ることについては、その主要
因はフラックスを構成する化合物に含有されている結晶
水にあることを本発明者は見出した。例えば、ハロゲン
系化合物としてＫＣｌを例にとると、ＫＣｌは４００〜
５００℃の温度において結晶水を放出し、放出量はＫＣ
ｌ重量の０.４〜０.２％程度である。
素ガスより脱ガス能力が劣ることについては、その主要
因はフラックスを構成する化合物に含有されている結晶
水にあることを本発明者は見出した。例えば、ハロゲン
系化合物としてＫＣｌを例にとると、ＫＣｌは４００〜
５００℃の温度において結晶水を放出し、放出量はＫＣ
ｌ重量の０.４〜０.２％程度である。
【００２４】このＫＣｌから放出された結晶水が分解し
て、全て溶湯に残存したものと仮定すると、０.６〜０.
３ｃｃＨ2／１００ｇＡｌと水素が増加することにな
り、普通、溶湯に要求される０.１ｃｃＨ2／１００ｇＡ
ｌに比較して、影響の大きいことがわかる。また、他の
ハロゲン系化合物についても実験の結果、ＫＣｌと略同
様の結晶水含有率であった。
て、全て溶湯に残存したものと仮定すると、０.６〜０.
３ｃｃＨ2／１００ｇＡｌと水素が増加することにな
り、普通、溶湯に要求される０.１ｃｃＨ2／１００ｇＡ
ｌに比較して、影響の大きいことがわかる。また、他の
ハロゲン系化合物についても実験の結果、ＫＣｌと略同
様の結晶水含有率であった。
【００２５】従って、予めハロゲン系化合物から結晶水
を除去した原料を配合するか、配合したフラックスから
結晶水を除去してから使用する必要がある。このことか
ら、保持炉における溶湯精錬において、特に、脱ガス能
力を塩素ガスと同等程度にすることができるので再精錬
は必要がなくなる。そして、結晶水を除去したフラック
スを使用して精錬を行った場合に、溶湯表面に滓層が生
成した時には滓を除去する。
を除去した原料を配合するか、配合したフラックスから
結晶水を除去してから使用する必要がある。このことか
ら、保持炉における溶湯精錬において、特に、脱ガス能
力を塩素ガスと同等程度にすることができるので再精錬
は必要がなくなる。そして、結晶水を除去したフラック
スを使用して精錬を行った場合に、溶湯表面に滓層が生
成した時には滓を除去する。
【００２６】４）不活性ガス気泡吹き込みによる連続脱
ガス処理 上記に説明した方法により、一応の溶湯粗精錬を行った
後、所望水準まで精錬を行うのである。そして、脱ガス
に関しては、例えば、不活性ガス気泡吹き込みにより溶
湯を連続して流しながら脱ガス処理を行う。
ガス処理 上記に説明した方法により、一応の溶湯粗精錬を行った
後、所望水準まで精錬を行うのである。そして、脱ガス
に関しては、例えば、不活性ガス気泡吹き込みにより溶
湯を連続して流しながら脱ガス処理を行う。
【００２７】５）耐火性多孔体フィルターを使用して溶
湯を濾過 溶湯を連続的に耐火性多孔体フィルターにより濾過を行
い、脱介在物処理を行う。
湯を濾過 溶湯を連続的に耐火性多孔体フィルターにより濾過を行
い、脱介在物処理を行う。
【００２８】６）鋳造 精錬された溶湯を縦型連続鋳造、横型連続鋳造または半
連続鋳造を行って鋳塊とするのである。
連続鋳造を行って鋳塊とするのである。
【００２９】
【実 施 例】本発明に係るアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金の溶解法の実施例を説明する。
ニウム合金の溶解法の実施例を説明する。
【００３０】
【実 施 例 １】 原料 ＪＩＳ１１００，純アルミニウム 原料配合 ０.２ｍｍｔ板屑５０％＋ＪＩＳ７Ａ
地金５０％ 溶解炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 溶解条件 溶解温度 ７５０℃±２０℃， 雰囲気 大気 加熱速度 ２５０℃／ｈｒ 溶解炉精錬 除滓精錬，フォセコジャパン製ＪＤＲ
１１８３を溶湯重量の０.０３ｗｔ％を滓表面の散布、
撹拌により除滓を行う 保持炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 保持炉精錬 吹き込みフラックス ＫＣｌ−Ｋ3ＡｌＦ6−Ｋ2ＳＯ4系
フラックス（結晶水は加熱により除去） キャリヤーガス Ｎ2 フラックス吹き込み量 溶湯重量の０.０５ｗｔ％ 精錬温度 ７２０℃ 脱ガス処理 スニフ型回転脱ガス法（連続処理） 処理速度は１０ｔ／ｈｒである。 脱介在物処理 神戸製鋼所製アクトサーミックフィル
ター，糸直径３ｍｍφ板状フィルターとして使用 処理速度 １０ｔ／ｈｒ 鋳造方法 縦型半連続鋳造 スラブ ５００×１
０００ｍｍ ビレット ３００φ 鋳造速度 ５０ｍｍ／分 溶湯品質 水素ガス 介在物 合格 塩素ガス精錬 ビレット品質 水素ガス 介在物 合格 並 スラブ品質 水素ガス 介在物 合格 並
地金５０％ 溶解炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 溶解条件 溶解温度 ７５０℃±２０℃， 雰囲気 大気 加熱速度 ２５０℃／ｈｒ 溶解炉精錬 除滓精錬，フォセコジャパン製ＪＤＲ
１１８３を溶湯重量の０.０３ｗｔ％を滓表面の散布、
撹拌により除滓を行う 保持炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 保持炉精錬 吹き込みフラックス ＫＣｌ−Ｋ3ＡｌＦ6−Ｋ2ＳＯ4系
フラックス（結晶水は加熱により除去） キャリヤーガス Ｎ2 フラックス吹き込み量 溶湯重量の０.０５ｗｔ％ 精錬温度 ７２０℃ 脱ガス処理 スニフ型回転脱ガス法（連続処理） 処理速度は１０ｔ／ｈｒである。 脱介在物処理 神戸製鋼所製アクトサーミックフィル
ター，糸直径３ｍｍφ板状フィルターとして使用 処理速度 １０ｔ／ｈｒ 鋳造方法 縦型半連続鋳造 スラブ ５００×１
０００ｍｍ ビレット ３００φ 鋳造速度 ５０ｍｍ／分 溶湯品質 水素ガス 介在物 合格 塩素ガス精錬 ビレット品質 水素ガス 介在物 合格 並 スラブ品質 水素ガス 介在物 合格 並
【００３１】
【実 施 例 ２】 原料 ＪＩＳ３００４ 原料配合 ０.３ｍｍｔ板屑５０％＋０.３ｍｍｔ
以上の板屑５０％ 溶解炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 溶解条件 溶解温度 ７５０℃±２０℃， 雰囲気 大気 加熱速度 ２５０℃／ｈｒ 溶解炉精錬 除滓精錬，フォセコジャパン製ＪＤＲ
１１８３を溶湯重量の０.０３ｗｔ％を滓表面の散布、
撹拌により除滓を行う 保持炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 保持炉精錬 吹き込みフラックス ＫＣｌ−Ｋ3ＡｌＦ6−Ｋ2ＳＯ4系
フラックス（結晶水は加熱により除去） キャリヤーガス Ｎ2 フラックス吹き込み量 溶湯重量の０.０５ｗｔ％ 精錬温度 ７２０℃ 脱ガス処理 スニフ型回転脱ガス法（連続処理） 処理速度は１０ｔ／ｈｒである。 脱介在物処理 神戸製鋼所製アクトサーミックフィル
ター，糸直径３ｍｍφ板状フィルターとして使用 処理速度 １０ｔ／ｈｒ 鋳造方法 縦型半連続鋳造 スラブ ５００×１
０００ｍｍ ビレット ３００φ 鋳造速度 ５０ｍｍ／分 溶湯品質 水素ガス 介在物 合格 塩素ガス精錬 ビレット品質 水素ガス 介在物 合格 並 スラブ品質 水素ガス 介在物 合格 並
以上の板屑５０％ 溶解炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 溶解条件 溶解温度 ７５０℃±２０℃， 雰囲気 大気 加熱速度 ２５０℃／ｈｒ 溶解炉精錬 除滓精錬，フォセコジャパン製ＪＤＲ
１１８３を溶湯重量の０.０３ｗｔ％を滓表面の散布、
撹拌により除滓を行う 保持炉 ２０ｔ重油焚き反射炉 保持炉精錬 吹き込みフラックス ＫＣｌ−Ｋ3ＡｌＦ6−Ｋ2ＳＯ4系
フラックス（結晶水は加熱により除去） キャリヤーガス Ｎ2 フラックス吹き込み量 溶湯重量の０.０５ｗｔ％ 精錬温度 ７２０℃ 脱ガス処理 スニフ型回転脱ガス法（連続処理） 処理速度は１０ｔ／ｈｒである。 脱介在物処理 神戸製鋼所製アクトサーミックフィル
ター，糸直径３ｍｍφ板状フィルターとして使用 処理速度 １０ｔ／ｈｒ 鋳造方法 縦型半連続鋳造 スラブ ５００×１
０００ｍｍ ビレット ３００φ 鋳造速度 ５０ｍｍ／分 溶湯品質 水素ガス 介在物 合格 塩素ガス精錬 ビレット品質 水素ガス 介在物 合格 並 スラブ品質 水素ガス 介在物 合格 並
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
ミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法は上記の構成
であるから、溶解により生成する滓の量も極めて少な
く、さらに、滓を効率よく除去することができるので、
溶湯中に滓が混入するという溶湯品質に対する悪影響も
なく、優れた品質の溶湯、ビレットおよびスラブが得ら
れるという効果を有するものである。
ミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法は上記の構成
であるから、溶解により生成する滓の量も極めて少な
く、さらに、滓を効率よく除去することができるので、
溶湯中に滓が混入するという溶湯品質に対する悪影響も
なく、優れた品質の溶湯、ビレットおよびスラブが得ら
れるという効果を有するものである。
【図１】アルミニウムおよびアルミニウム合金の薄物ス
クラップ配合率と滓発生率との関係を示す図である。
クラップ配合率と滓発生率との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂 本 治 山口県下関市長府侍町２丁目４−８− 401 (72)発明者 三 木 隆 博 山口県下関市長府紺谷町１−32 (72)発明者 益 田 穣 司 山口県下関市長府安養寺４−１−22 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22B 1/00 - 61/00 B22D 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】１５ｗｔ％以上のスクラップが配合されて
いる原料を使用して、反射型溶解炉により大気溶解を行
い、溶解終了後、除滓を行ってから保持炉に溶湯を移送
した後、結晶水および水分を除去したハロゲン系化合物
精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込んで精錬を行っ
た後、耐火性多孔体フィルターを使用して溶湯を連続的
に濾過し、連続鋳造もしくは半連続鋳造を行うことを特
徴とするアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解
法。 - 【請求項２】１５ｗｔ％以上のスクラップが配合されて
いる原料を使用して、反射型溶解炉により大気溶解を行
い、溶解終了後、溶湯表面の滓層の表面にハロゲン系化
合物の発熱型除滓用フラックスを散布し、滓と混合・攪
拌を行った後、除滓を行ってから保持炉に溶湯を移送し
た後、結晶水および水分を除去したハロゲン系化合物精
錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込んで精錬を行った
後、耐火性多孔体フィルターを使用して溶湯を連続的に
濾過し、連続鋳造もしくは半連続鋳造を行うことを特徴
とするアルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法。 - 【請求項３】１５ｗｔ％以上のスクラップが配合されて
いる原料を使用して、反射型溶解炉により大気溶解を行
い、溶解終了後、除滓を行ってから保持炉に溶湯を移送
した後、結晶水および水分を除去したハロゲン系化合物
精錬剤（フラックス）を溶湯中に吹き込んで精錬を行っ
た後、不活性ガス気泡を連続的に流動している溶湯中に
吹き込んで脱ガス処理後、耐火性多孔体フィルターを使
用して溶湯を連続的に濾過し、連続鋳造もしくは半連続
鋳造を行うことを特徴とするアルミニウムおよびアルミ
ニウム合金の溶解法。」
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3565692A JP3235670B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3565692A JP3235670B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202434A JPH05202434A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3235670B2 true JP3235670B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=12447923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3565692A Expired - Lifetime JP3235670B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235670B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3668081B2 (ja) | 1998-12-25 | 2005-07-06 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金溶湯の精錬方法およびアルミニウム合金溶湯精錬用フラックス |
| CN102672151A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-09-19 | 肇庆亚洲铝厂有限公司 | 铝合金大规格细晶铸锭的制备方法 |
| CN105803215B (zh) * | 2016-04-07 | 2018-02-09 | 河南中孚技术中心有限公司 | 去除铝及铝合金熔体中杂质的多效复合精炼熔剂及其应用 |
| CN111500886A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-08-07 | 包头常铝北方铝业有限责任公司 | 一种铝合金精炼扒渣方法 |
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-
1992
- 1992-01-27 JP JP3565692A patent/JP3235670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05202434A (ja) | 1993-08-10 |
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