JP3428114B2 - ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 - Google Patents
ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法Info
- Publication number
- JP3428114B2 JP3428114B2 JP00328494A JP328494A JP3428114B2 JP 3428114 B2 JP3428114 B2 JP 3428114B2 JP 00328494 A JP00328494 A JP 00328494A JP 328494 A JP328494 A JP 328494A JP 3428114 B2 JP3428114 B2 JP 3428114B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molten metal
- filter
- filtration
- molten
- cake
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌまたはＡｌ合金溶湯
の濾過に際して用いるフィルターの寿命を延長する技術
に関するものである。
の濾過に際して用いるフィルターの寿命を延長する技術
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡｌまたはＡｌ合金は、軽量性、加工
性、表面美麗性等の特徴を有することから種々の用途に
利用されている。しかし不純物元素の混入によって、共
晶化合物が粗大化する等の不都合が生じ、強度、靭性、
表面処理性等が著しく劣るという問題がある。特に近年
は製品の薄肉化、細線化などの要求が厳しくなる傾向に
あり、欠陥の発生が無く安定して高品質を示すＡｌまた
はＡｌ合金（以下Ａｌで代表することがある）を提供す
ることが必要となっている。
性、表面美麗性等の特徴を有することから種々の用途に
利用されている。しかし不純物元素の混入によって、共
晶化合物が粗大化する等の不都合が生じ、強度、靭性、
表面処理性等が著しく劣るという問題がある。特に近年
は製品の薄肉化、細線化などの要求が厳しくなる傾向に
あり、欠陥の発生が無く安定して高品質を示すＡｌまた
はＡｌ合金（以下Ａｌで代表することがある）を提供す
ることが必要となっている。
【０００３】Ａｌの製造工程は、原料の溶解、溶解
炉内での精練、炉外での精練、鋳造を基本プロセス
として構成されるが、欠陥発生を防止する為には、上記
各プロセスの中でも、との精練プロセスが重要な位
置を占める。本発明はの炉外精練における最終のステ
ップ、換言すればの鋳造の直前に設けられる重要な仕
上げステップを構成する濾過技術に関するものである。
炉内での精練、炉外での精練、鋳造を基本プロセス
として構成されるが、欠陥発生を防止する為には、上記
各プロセスの中でも、との精練プロセスが重要な位
置を占める。本発明はの炉外精練における最終のステ
ップ、換言すればの鋳造の直前に設けられる重要な仕
上げステップを構成する濾過技術に関するものである。
【０００４】溶湯濾過においては、古くは板状フィルタ
ーが用いられていたが、近年はチューブ状フィルターを
複数本組合せて濾過面積を拡大しつつチューブの外側か
ら内側に向けて効率的に濾過させるという技術が広く利
用されている。しかしチューブ状フィルターは高価であ
るという欠点があり、しかも数チャージの使用によって
目詰りが進行し濾過能力が低下すると、これを廃棄して
新品と交換しなければならず、このことがＡｌ製造コス
トを押上げてしまうということが問題となっている。
ーが用いられていたが、近年はチューブ状フィルターを
複数本組合せて濾過面積を拡大しつつチューブの外側か
ら内側に向けて効率的に濾過させるという技術が広く利
用されている。しかしチューブ状フィルターは高価であ
るという欠点があり、しかも数チャージの使用によって
目詰りが進行し濾過能力が低下すると、これを廃棄して
新品と交換しなければならず、このことがＡｌ製造コス
トを押上げてしまうということが問題となっている。
【０００５】この様なところから、フィルターの寿命延
長が課題となり種々検討されている。これらのうち特公
昭５２−４１７２６号には、フィルターの濾過前面側に
付着している無機物質ケーキを溶湯濾過の実施過程中に
取除く技術が提案されており、具体的には複数本のチュ
ーブ状フィルターを組合わせてなるカートリッジ形式の
フィルターセットに対し、その下方から溶湯内へ不活性
ガスを吹込んで不活性ガスの微細気泡を吹当て、前記ケ
ーキを強制的にはぎ落して溶湯中に再分散させると共
に、溶湯中に溶解しているＨ2 ガスを不活性ガス気泡中
に拡散させて脱Ｈ 2 ガスを平行的に遂行しようとする方
法が示されている。しかしこの方法には次の様な問題が
あることが明らかになりつつある。
長が課題となり種々検討されている。これらのうち特公
昭５２−４１７２６号には、フィルターの濾過前面側に
付着している無機物質ケーキを溶湯濾過の実施過程中に
取除く技術が提案されており、具体的には複数本のチュ
ーブ状フィルターを組合わせてなるカートリッジ形式の
フィルターセットに対し、その下方から溶湯内へ不活性
ガスを吹込んで不活性ガスの微細気泡を吹当て、前記ケ
ーキを強制的にはぎ落して溶湯中に再分散させると共
に、溶湯中に溶解しているＨ2 ガスを不活性ガス気泡中
に拡散させて脱Ｈ 2 ガスを平行的に遂行しようとする方
法が示されている。しかしこの方法には次の様な問題が
あることが明らかになりつつある。
【０００６】（１）フィルターの濾過前面側に付着して
いるケーキ層は極めて強固なものである為、不活性ガス
の微細気泡を吹当てる程度では、ケーキの全てを除去し
得るに至らない。 （２）不活性ガスの吹込みは溶湯濾過の実施中に行なわ
れる為、溶湯表面で泡立ちを生じ、それによって溶湯の
酸化が速やかに進行する。その結果Ａｌ酸化物という新
たな介在物が発生し、この介在物も結局のところは濾過
によって除去することになるから、フィルターの負荷が
却って増大する。 （３）フィルターの濾過前面側から剥離されたケーキは
そのまま溶湯中に混入され、他に除去手段を講じる訳で
はない為、再びフィルターによって捕捉する他なく、結
局フィルター寿命の延長に寄与するところは非常に僅か
なものとなる。
いるケーキ層は極めて強固なものである為、不活性ガス
の微細気泡を吹当てる程度では、ケーキの全てを除去し
得るに至らない。 （２）不活性ガスの吹込みは溶湯濾過の実施中に行なわ
れる為、溶湯表面で泡立ちを生じ、それによって溶湯の
酸化が速やかに進行する。その結果Ａｌ酸化物という新
たな介在物が発生し、この介在物も結局のところは濾過
によって除去することになるから、フィルターの負荷が
却って増大する。 （３）フィルターの濾過前面側から剥離されたケーキは
そのまま溶湯中に混入され、他に除去手段を講じる訳で
はない為、再びフィルターによって捕捉する他なく、結
局フィルター寿命の延長に寄与するところは非常に僅か
なものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、上記（１）〜
（３）で述べた様な不都合を伴なわず、従ってフィルタ
ー寿命を確実に延長することができる様な方法を確立す
ることを目的とするものである。
情に着目してなされたものであって、上記（１）〜
（３）で述べた様な不都合を伴なわず、従ってフィルタ
ー寿命を確実に延長することができる様な方法を確立す
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すること
のできた本発明は、Ａｌ溶湯を鋳造に先だって順次濾過
していくに当たり、耐火性多孔質フィルター上に前チャ
ージの溶湯を少量残留させた状態で、該フィルターの濾
過前面側に付着している無機物質からなるケーキに無機
弗化物を作用させることによって前記無機物質ケーキの
融点を低下させ、これを溶融もしくは半溶融状態にして
剥離し前記溶湯中に混入させ、次いで該溶湯を次チャー
ジ溶湯と置換して濾過することを基本的構成要旨とする
ものである。尚無機弗化物を無機物質ケーキに作用させ
る方法は特に制限されないが、最も推奨される方法とし
ては、無機弗化物をキャリアガスによって溶湯中に吹込
む方法、より好ましくはケーキ表面に対して直接任意の
角度から吹き当てる方法であり、この様な方法であれ
ば、該吹込みに伴う衝撃によってケーキに対し強い剥離
作用を及ぼしめることができ、無機物質ケーキの剥離効
果を非常に高いものとすることができる。
のできた本発明は、Ａｌ溶湯を鋳造に先だって順次濾過
していくに当たり、耐火性多孔質フィルター上に前チャ
ージの溶湯を少量残留させた状態で、該フィルターの濾
過前面側に付着している無機物質からなるケーキに無機
弗化物を作用させることによって前記無機物質ケーキの
融点を低下させ、これを溶融もしくは半溶融状態にして
剥離し前記溶湯中に混入させ、次いで該溶湯を次チャー
ジ溶湯と置換して濾過することを基本的構成要旨とする
ものである。尚無機弗化物を無機物質ケーキに作用させ
る方法は特に制限されないが、最も推奨される方法とし
ては、無機弗化物をキャリアガスによって溶湯中に吹込
む方法、より好ましくはケーキ表面に対して直接任意の
角度から吹き当てる方法であり、この様な方法であれ
ば、該吹込みに伴う衝撃によってケーキに対し強い剥離
作用を及ぼしめることができ、無機物質ケーキの剥離効
果を非常に高いものとすることができる。
【０００９】尚前記の様なケーキ剥離を行った後、次チ
ャージＡｌ溶湯の濾過を再開するに当たっては、該濾過
に先立って、次チャージＡｌ溶湯中に空気を吹き込む
か、或は不活性ガス吹込みによる攪拌、または機械的も
しくは電磁力攪拌を行って溶湯を攪拌し、該溶湯を酸化
することが推奨される。この推奨方法によれば、溶湯中
にＡｌ酸化物を形成してから濾過を行うことになるの
で、濾過の初期段階から該フィルターの濾過前面側に酸
化物皮膜を形成して見掛け上の目開きを小さくすること
ができ、溶湯中の微細介在物の除去効率を高めることが
可能となる。
ャージＡｌ溶湯の濾過を再開するに当たっては、該濾過
に先立って、次チャージＡｌ溶湯中に空気を吹き込む
か、或は不活性ガス吹込みによる攪拌、または機械的も
しくは電磁力攪拌を行って溶湯を攪拌し、該溶湯を酸化
することが推奨される。この推奨方法によれば、溶湯中
にＡｌ酸化物を形成してから濾過を行うことになるの
で、濾過の初期段階から該フィルターの濾過前面側に酸
化物皮膜を形成して見掛け上の目開きを小さくすること
ができ、溶湯中の微細介在物の除去効率を高めることが
可能となる。
【００１０】
【作用】まずＡｌ溶湯濾過におけるフィルターの目詰り
状況について説明する。Ａｌ溶湯中に含まれる介在物の
うちフイルター除去の対象となるものは、大別して二つ
に分類される。一つはフィルターメッシュに比べて極め
て大きい高融点酸化物であり、主として膜状を呈し、他
の一つはフィルターメッシュに比べて極めて小さい高融
点酸化物であり、主として微粒状を呈する。濾過に当た
っては、始めに上記膜状介在物がフィルターの濾過前面
側（以下単に表面ということがある）に沈降してフィル
ターを構成する骨格部に絡着し短時間の内に目詰りを生
じ、見掛上非常に目開きの小さいメッシュフィルターと
なる。その為本来ならばフィルターを通過してしまう程
の前記微粒状介在物が目開きの小さくなったフィルター
に捕捉されることとなる。即ちＡｌ溶湯の濾過は「表面
濾過」機構によって行なわれるものである。この様にし
て１チャージの濾過が終了した後のフィルター表面に
は、膜状酸化物が絡着し、且つこの膜状酸化物に粒状酸
化物が散在的に付着した状態が形成されている。そして
その上へ次チャージ、次々チャージ、…の濾過を行なっ
ていくと、前記膜状酸化物と粒状酸化物が次々に積層さ
れてそれらが互いに強く絡合し合った複合材とも言い得
る強固なケーキ層に発達していく。この様な強固なケー
キ層を不活性ガス気泡による機械的作用で剥離すること
は、元々限界を超えるものであったとも言えるのであ
る。
状況について説明する。Ａｌ溶湯中に含まれる介在物の
うちフイルター除去の対象となるものは、大別して二つ
に分類される。一つはフィルターメッシュに比べて極め
て大きい高融点酸化物であり、主として膜状を呈し、他
の一つはフィルターメッシュに比べて極めて小さい高融
点酸化物であり、主として微粒状を呈する。濾過に当た
っては、始めに上記膜状介在物がフィルターの濾過前面
側（以下単に表面ということがある）に沈降してフィル
ターを構成する骨格部に絡着し短時間の内に目詰りを生
じ、見掛上非常に目開きの小さいメッシュフィルターと
なる。その為本来ならばフィルターを通過してしまう程
の前記微粒状介在物が目開きの小さくなったフィルター
に捕捉されることとなる。即ちＡｌ溶湯の濾過は「表面
濾過」機構によって行なわれるものである。この様にし
て１チャージの濾過が終了した後のフィルター表面に
は、膜状酸化物が絡着し、且つこの膜状酸化物に粒状酸
化物が散在的に付着した状態が形成されている。そして
その上へ次チャージ、次々チャージ、…の濾過を行なっ
ていくと、前記膜状酸化物と粒状酸化物が次々に積層さ
れてそれらが互いに強く絡合し合った複合材とも言い得
る強固なケーキ層に発達していく。この様な強固なケー
キ層を不活性ガス気泡による機械的作用で剥離すること
は、元々限界を超えるものであったとも言えるのであ
る。
【００１１】そこで本発明者らは、上記従来法とは全く
異なった独自の観点から検討を行い、複合材とも言い得
る強固なケーキ層を、単純な機械的外力のみで剥離する
のではなく、化学的手法を適用して剥離を促進するとい
う方式に到達した。ここに言う化学的手法とは、膜状酸
化物と粒状酸化物からなる無機物質ケーキに対して無機
弗化物を作用させ、無機物質と無機弗化物の複合系を形
成することにより、ケーキの融点を低下させることを要
旨とするものである。こうして融点の低下したケーキは
その周辺に高温のＡｌ溶湯が存在するので、該高温によ
って溶融または半溶融状態となって流動性を獲得する。
そこでこの状態に何らかの補助的外力を与えてやれば、
膜状酸化物と粒状酸化物の絡み合い状態がゆるみ、この
ゆるみで生じた空間内に周辺のＡｌ溶湯が浸入すると無
機物質ケーキ全体の流動性が更に高まって周辺のＡｌ溶
湯中へ分散混入し、その結果としてケーキ層の剥離が達
成されるのである。尚補助的外力を与えない場合であっ
ても無機物質ケーキの融点さえ低下しておれば、溶湯自
身の重力による浸透作用等によって十分にＡｌ溶湯中へ
拡散混入させていくことは可能である。
異なった独自の観点から検討を行い、複合材とも言い得
る強固なケーキ層を、単純な機械的外力のみで剥離する
のではなく、化学的手法を適用して剥離を促進するとい
う方式に到達した。ここに言う化学的手法とは、膜状酸
化物と粒状酸化物からなる無機物質ケーキに対して無機
弗化物を作用させ、無機物質と無機弗化物の複合系を形
成することにより、ケーキの融点を低下させることを要
旨とするものである。こうして融点の低下したケーキは
その周辺に高温のＡｌ溶湯が存在するので、該高温によ
って溶融または半溶融状態となって流動性を獲得する。
そこでこの状態に何らかの補助的外力を与えてやれば、
膜状酸化物と粒状酸化物の絡み合い状態がゆるみ、この
ゆるみで生じた空間内に周辺のＡｌ溶湯が浸入すると無
機物質ケーキ全体の流動性が更に高まって周辺のＡｌ溶
湯中へ分散混入し、その結果としてケーキ層の剥離が達
成されるのである。尚補助的外力を与えない場合であっ
ても無機物質ケーキの融点さえ低下しておれば、溶湯自
身の重力による浸透作用等によって十分にＡｌ溶湯中へ
拡散混入させていくことは可能である。
【００１２】尚補助的外力は、無機弗化物の作用によっ
てケーキの融点が低下してから与えることとしても良い
が、無機弗化物の粉粒体を不活性ガス等のキャリアガス
によってＡｌ溶湯中に吹き込む方式を採用すれば、無機
弗化物とケーキの接触によって低融点化し始めた部分か
ら順に、該吹込みに伴う衝撃によって順次剥離されてい
くので、ケーキ内部への無機弗化物の侵入が効率良く進
み、ケーキの剥離が、より効率的に進行する。従ってケ
ーキ剥離の為の所要時間が短縮されると共に、無機弗化
物の使用量も必要最小限度で抑えることができる。尚キ
ャリアガス吹込み方式によらずとも、無機弗化物の作用
と平行して何らかの機械的剥離作用を及ぼしめることは
可能であり、無機弗化物を作用させる点以外の機械的剥
離作用の如何は本発明の技術的範囲を左右するものでは
ない。従って例えば不活性ガスによる吹込み方式を採用
する場合の吹込位置や吹込み方向等も特に限定される訳
ではないが、前記した吹込み衝撃を最大限に利用すると
いう趣旨に鑑みるならば、フィルター表面に近い位置か
ら、ケーキ表面に対して直接（必要であれば任意の傾斜
角度を付けて）吹込むことがもっとも効率的な手段とし
て推奨される。
てケーキの融点が低下してから与えることとしても良い
が、無機弗化物の粉粒体を不活性ガス等のキャリアガス
によってＡｌ溶湯中に吹き込む方式を採用すれば、無機
弗化物とケーキの接触によって低融点化し始めた部分か
ら順に、該吹込みに伴う衝撃によって順次剥離されてい
くので、ケーキ内部への無機弗化物の侵入が効率良く進
み、ケーキの剥離が、より効率的に進行する。従ってケ
ーキ剥離の為の所要時間が短縮されると共に、無機弗化
物の使用量も必要最小限度で抑えることができる。尚キ
ャリアガス吹込み方式によらずとも、無機弗化物の作用
と平行して何らかの機械的剥離作用を及ぼしめることは
可能であり、無機弗化物を作用させる点以外の機械的剥
離作用の如何は本発明の技術的範囲を左右するものでは
ない。従って例えば不活性ガスによる吹込み方式を採用
する場合の吹込位置や吹込み方向等も特に限定される訳
ではないが、前記した吹込み衝撃を最大限に利用すると
いう趣旨に鑑みるならば、フィルター表面に近い位置か
ら、ケーキ表面に対して直接（必要であれば任意の傾斜
角度を付けて）吹込むことがもっとも効率的な手段とし
て推奨される。
【００１３】無機弗化物の種類は特に限定されないが、
代表的なものを挙げると、ＡｌＦ3，ＫＦ，ＣａＦ2 等
の金属弗化物；Ｋ3 ＡｌＦ3 ，ＫＢＦ4 等の複合金属弗
化物等を例示することができ、これらは単独使用，併用
の如何を問わずに本発明の目的を達成する上で好適なも
のである。この様な無機弗化物は無機物質ケーキの融点
を低下させるという点で有用な化合物であるが、過剰に
添加してもＡｌ溶湯を汚染し難いという利点もある。も
っとも無機弗化物の添加量にも適切な限度があり、フィ
ルターの取付けられた濾過用容器（一般にフィルターボ
ックスと称される）内に残留するＡｌ溶湯の１重量％以
下を目安とすることが好ましい。
代表的なものを挙げると、ＡｌＦ3，ＫＦ，ＣａＦ2 等
の金属弗化物；Ｋ3 ＡｌＦ3 ，ＫＢＦ4 等の複合金属弗
化物等を例示することができ、これらは単独使用，併用
の如何を問わずに本発明の目的を達成する上で好適なも
のである。この様な無機弗化物は無機物質ケーキの融点
を低下させるという点で有用な化合物であるが、過剰に
添加してもＡｌ溶湯を汚染し難いという利点もある。も
っとも無機弗化物の添加量にも適切な限度があり、フィ
ルターの取付けられた濾過用容器（一般にフィルターボ
ックスと称される）内に残留するＡｌ溶湯の１重量％以
下を目安とすることが好ましい。
【００１４】本発明における無機弗化物の作用時期は重
要な構成要件となっており、前チャージ濾過と次チャー
ジ濾過の間であって、前チャージ濾過に用いたＡｌ溶湯
がフィルター上に少量残留している状態で行なうのが最
適である。この様なタイミング、即ち濾過実施過程を外
して実施すれば、剥離されて残留Ａｌ溶湯中に混入した
無機物質は、該残留Ａｌ溶湯と共に系外へ排出すること
によって、次チャージＡｌ溶湯への混入が防止される。
即ち残留Ａｌ溶湯をいったん系外へ排出した後、若しく
は一般的には排出しつつ次チャージのＡｌ溶湯で置換す
るという方式を採用することによって、前チャージ若し
くはそれ以前のチャージによってフィルター上に付着し
た無機物質ケーキは系外に除去され、次チャージ以降に
持ち込まれることは殆どなくなる。従ってフィルターは
本発明を適用する都度、相当程度に再生され、好ましく
は新品に近い状態まで再生されるので、究極的にはフィ
ルターの寿命が延長され、且つ次チャージ以降での濾過
工程に悪影響を与える心配は殆どない。
要な構成要件となっており、前チャージ濾過と次チャー
ジ濾過の間であって、前チャージ濾過に用いたＡｌ溶湯
がフィルター上に少量残留している状態で行なうのが最
適である。この様なタイミング、即ち濾過実施過程を外
して実施すれば、剥離されて残留Ａｌ溶湯中に混入した
無機物質は、該残留Ａｌ溶湯と共に系外へ排出すること
によって、次チャージＡｌ溶湯への混入が防止される。
即ち残留Ａｌ溶湯をいったん系外へ排出した後、若しく
は一般的には排出しつつ次チャージのＡｌ溶湯で置換す
るという方式を採用することによって、前チャージ若し
くはそれ以前のチャージによってフィルター上に付着し
た無機物質ケーキは系外に除去され、次チャージ以降に
持ち込まれることは殆どなくなる。従ってフィルターは
本発明を適用する都度、相当程度に再生され、好ましく
は新品に近い状態まで再生されるので、究極的にはフィ
ルターの寿命が延長され、且つ次チャージ以降での濾過
工程に悪影響を与える心配は殆どない。
【００１５】尚本発明によるケーキ剥離作業は、各チャ
ージ間の待ち時間毎に行なうことができ、その作業を頻
繁に行なえば行なうだけフィルター寿命の保持効果が大
きくなる。しかし各チャージ間毎に実施すると、次チャ
ージの最初の溶湯部分に無機物質が再混入して汚染さ
れ、従って廃棄、若しくは低品位用Ａｌとして使用され
る部分が多くなるという問題もあるので、この両者を見
合わせて本発明の実施タイミングを決定すれば良い。も
っとも、本発明によるケーキ剥離作業に際してフィルタ
ー表面上に残留させるＡｌ溶湯は、常に前チャージのも
のである必要はなく、剥離されてきたケーキを受け取る
為の専用のＡｌ溶湯としても良く、このようにすれば、
前記した汚染の問題は少なくすることができる。
ージ間の待ち時間毎に行なうことができ、その作業を頻
繁に行なえば行なうだけフィルター寿命の保持効果が大
きくなる。しかし各チャージ間毎に実施すると、次チャ
ージの最初の溶湯部分に無機物質が再混入して汚染さ
れ、従って廃棄、若しくは低品位用Ａｌとして使用され
る部分が多くなるという問題もあるので、この両者を見
合わせて本発明の実施タイミングを決定すれば良い。も
っとも、本発明によるケーキ剥離作業に際してフィルタ
ー表面上に残留させるＡｌ溶湯は、常に前チャージのも
のである必要はなく、剥離されてきたケーキを受け取る
為の専用のＡｌ溶湯としても良く、このようにすれば、
前記した汚染の問題は少なくすることができる。
【００１６】本発明の実施によってフィルター表面のケ
ーキは非常に効率良く剥離されることとなったが、剥離
効率が良すぎるときは、ケーキがほぼ完全に剥離され、
前述の如くフィルター表面が新品に近い状態まで再生さ
れることがある。これはフィルター寿命の延長という点
では好ましいことであるが、次チャージの濾過に際して
は、既述の如き表面濾過機構が発揮されるまでの濾過初
期の間に、微粒酸化物がフィルターをすり抜けて濾過効
率を悪くするという可能性を内包する。
ーキは非常に効率良く剥離されることとなったが、剥離
効率が良すぎるときは、ケーキがほぼ完全に剥離され、
前述の如くフィルター表面が新品に近い状態まで再生さ
れることがある。これはフィルター寿命の延長という点
では好ましいことであるが、次チャージの濾過に際して
は、既述の如き表面濾過機構が発揮されるまでの濾過初
期の間に、微粒酸化物がフィルターをすり抜けて濾過効
率を悪くするという可能性を内包する。
【００１７】そこでこの様なことが恐れられる場合は、
フィルター表面を強制的に目詰りさせて可及的速やかに
表面濾過機構を完成させることが望まれ、その為の具体
的な手段としては、下記の方法が例示される。 （１）溶湯中に空気を吹込む方法 溶湯内部が空気によって直接酸化されると共に、吹込み
空気による溶湯撹拌効果によって溶湯表面が大気酸化を
受け、速やかに膜状酸化物が形成されてこれをフィルタ
ー表面に付着させることができるので、次チャージ濾過
の初期から安定した表面濾過に移行していく。 （２）溶湯中に不活性ガスを吹込む方法 溶湯表面が不活性ガスによる撹拌作用によって大気酸化
を受け易くなり、前記空気吹込みよりは若干遅れるが、
速やかに膜状酸化物が形成される。 （３）溶湯を機械撹拌または電磁撹拌する方法 上記（２）と実質的に同様の作用効果が発揮されて速や
かに膜状酸化物が形成される。
フィルター表面を強制的に目詰りさせて可及的速やかに
表面濾過機構を完成させることが望まれ、その為の具体
的な手段としては、下記の方法が例示される。 （１）溶湯中に空気を吹込む方法 溶湯内部が空気によって直接酸化されると共に、吹込み
空気による溶湯撹拌効果によって溶湯表面が大気酸化を
受け、速やかに膜状酸化物が形成されてこれをフィルタ
ー表面に付着させることができるので、次チャージ濾過
の初期から安定した表面濾過に移行していく。 （２）溶湯中に不活性ガスを吹込む方法 溶湯表面が不活性ガスによる撹拌作用によって大気酸化
を受け易くなり、前記空気吹込みよりは若干遅れるが、
速やかに膜状酸化物が形成される。 （３）溶湯を機械撹拌または電磁撹拌する方法 上記（２）と実質的に同様の作用効果が発揮されて速や
かに膜状酸化物が形成される。
【００１８】この様な強制的酸化方法によって溶湯中に
形成される膜状酸化物は、種々実験した結果、一般にｍ
ｍ単位〜数百μｍの大きさであり、微小な粒状酸化物は
殆ど生成しないことが確認されている。一方一般に用い
られるフィルターの目開きは通常数百μｍ以下であるか
ら、上記膜状酸化物はフィルター表面を見掛け上目詰り
させるに十分な大きさであり、短時間の酸化によって目
開きの小さなフィルターに改変し、次チャージの濾過に
備えることができる。上記した強制的酸化方法によって
どの程度の膜状酸化物が生成されるかは、予め溶湯及び
フィルターの条件等を変動させて予備試験を行なって承
知しておくことが推奨される。
形成される膜状酸化物は、種々実験した結果、一般にｍ
ｍ単位〜数百μｍの大きさであり、微小な粒状酸化物は
殆ど生成しないことが確認されている。一方一般に用い
られるフィルターの目開きは通常数百μｍ以下であるか
ら、上記膜状酸化物はフィルター表面を見掛け上目詰り
させるに十分な大きさであり、短時間の酸化によって目
開きの小さなフィルターに改変し、次チャージの濾過に
備えることができる。上記した強制的酸化方法によって
どの程度の膜状酸化物が生成されるかは、予め溶湯及び
フィルターの条件等を変動させて予備試験を行なって承
知しておくことが推奨される。
【００１９】
実施例１
チューブ状フィルターを用い、弗化物としてＡｌＦ3 を
用いた。結果は表１に示す。 原料：ＪＩＳ３００４合金・スクラップ１００％配合 溶解：重油焚き２０ｔ反射炉、大気溶解、７５０℃ 精錬：溶け落ち後の溶湯に鉄製ランスを用いＣｌ2 ガス
２００Ｎｌ／分、２０分吹込み 除滓：レーキにて溶湯表面の滓をかき取り、溶解炉外に
除去 濾過：三井金属製チューブ状フィルター１８本組をフィ
ルターボックス内に垂直にセットした。 濾過終了後の処置：前チャージの鋳造終了後、フィルタ
ーの保温と酸化防止の目的でフィルターボックス内に、
垂直フィルター最上部以上の高さまで溶湯を残し保持。 フィルター洗浄：フィルターボックス内の溶湯重量の０
〜２重量％のＡｌＦ3Ｎ2 ガスをキャリアガス（２０リ
ットル／分）として、鉄ランス経由でフィルター表面に
吹付け、その後ＪＩＳ３００４合金溶湯でフィルターボ
ックス内を置換。
用いた。結果は表１に示す。 原料：ＪＩＳ３００４合金・スクラップ１００％配合 溶解：重油焚き２０ｔ反射炉、大気溶解、７５０℃ 精錬：溶け落ち後の溶湯に鉄製ランスを用いＣｌ2 ガス
２００Ｎｌ／分、２０分吹込み 除滓：レーキにて溶湯表面の滓をかき取り、溶解炉外に
除去 濾過：三井金属製チューブ状フィルター１８本組をフィ
ルターボックス内に垂直にセットした。 濾過終了後の処置：前チャージの鋳造終了後、フィルタ
ーの保温と酸化防止の目的でフィルターボックス内に、
垂直フィルター最上部以上の高さまで溶湯を残し保持。 フィルター洗浄：フィルターボックス内の溶湯重量の０
〜２重量％のＡｌＦ3Ｎ2 ガスをキャリアガス（２０リ
ットル／分）として、鉄ランス経由でフィルター表面に
吹付け、その後ＪＩＳ３００４合金溶湯でフィルターボ
ックス内を置換。
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例２
弗化物としてＫ3 ＡｌＦ6 を用いた他は実施例１と同様
に行なった。結果は表２に示す。
に行なった。結果は表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例３
弗化物としてＡｌＦ3 とＫ3 ＡｌＦ6 を１：１（重量
比）で用いた他は実施例１と同様に行なった。結果は表
３に示す。
比）で用いた他は実施例１と同様に行なった。結果は表
３に示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】実施例４
板状フィルター（ブリジストン製＃２０）および板状フ
ィルター（神戸製鋼所製アクトサーミック、糸径２ｍｍ
φ）を用い、実施例１〜３と同様にテストした結果、同
様の優れた結果が得られた。 実施例５ 弗化物としてＫＦ、ＣａＦ2 、ＫＢＦ4 、Ｋ3 ＳｉＦ6
等を用い試験したが、いずれも同様の優れた結果が得ら
れた。
ィルター（神戸製鋼所製アクトサーミック、糸径２ｍｍ
φ）を用い、実施例１〜３と同様にテストした結果、同
様の優れた結果が得られた。 実施例５ 弗化物としてＫＦ、ＣａＦ2 、ＫＢＦ4 、Ｋ3 ＳｉＦ6
等を用い試験したが、いずれも同様の優れた結果が得ら
れた。
【００２６】実施例６
溶湯中に空気を吹込んで強制的に膜状酸化物を生成させ
た。結果は表４に示す。 溶解条件：溶解炉 ２０ｔ反射炉（ＬＮＧ焚き） 品 種 ＪＩＳ１１００ 温 度 ７５０℃ 精錬条件：Ｃｌ2 ガス吹込み １００リットル／分、１
０分 溶湯酸化処理条件：空気吹込み １０ｍｍφランスにて
１００リットル／分、３分 濾過条件：三井金属製チューブ状フィルター（ＨＤ）１
６本組 溶湯清浄度評価法： (1) ３００ｍｍφのビレットを鋳造し、表面より５０ｍ
ｍごとに５段切削し、切削面を目視および蛍光探傷検査 (2) (1) のビレットを３ｍｍφの棒に押出し、製品表面
を目視および蛍光探傷検査した。
た。結果は表４に示す。 溶解条件：溶解炉 ２０ｔ反射炉（ＬＮＧ焚き） 品 種 ＪＩＳ１１００ 温 度 ７５０℃ 精錬条件：Ｃｌ2 ガス吹込み １００リットル／分、１
０分 溶湯酸化処理条件：空気吹込み １０ｍｍφランスにて
１００リットル／分、３分 濾過条件：三井金属製チューブ状フィルター（ＨＤ）１
６本組 溶湯清浄度評価法： (1) ３００ｍｍφのビレットを鋳造し、表面より５０ｍ
ｍごとに５段切削し、切削面を目視および蛍光探傷検査 (2) (1) のビレットを３ｍｍφの棒に押出し、製品表面
を目視および蛍光探傷検査した。
【００２７】
【表４】
【００２８】実施例７
溶湯中に不活性ガスを吹込んで強制的に膜状酸化物を生
成させた。結果は表５に示す。 溶解、精錬条件：実施例６と同様 溶湯酸化処理条件：Ｎ2 ガス １００Ｎｌ／分 濾過条件および溶湯清浄度評価法：実施例６と同様
成させた。結果は表５に示す。 溶解、精錬条件：実施例６と同様 溶湯酸化処理条件：Ｎ2 ガス １００Ｎｌ／分 濾過条件および溶湯清浄度評価法：実施例６と同様
【００２９】
【表５】
【００３０】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過に際して形成される
フィルター表面のケーキが容易に剥離でき、フィルター
を繰返し再生状態に戻して使用できる。従ってフィルタ
ーの寿命が延長された。またケーキの剥離に際して濾過
時のＡｌまたはＡｌ合金溶湯を汚染することが少ないの
で、清浄なＡｌまたはＡｌ合金を得る上で有効な手段が
提供されることとなった。
で、ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過に際して形成される
フィルター表面のケーキが容易に剥離でき、フィルター
を繰返し再生状態に戻して使用できる。従ってフィルタ
ーの寿命が延長された。またケーキの剥離に際して濾過
時のＡｌまたはＡｌ合金溶湯を汚染することが少ないの
で、清浄なＡｌまたはＡｌ合金を得る上で有効な手段が
提供されることとなった。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大隅 研治
兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号
株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研
究所内
(72)発明者 大賀 清正
兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号
株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研
究所内
(72)発明者 新井 基浩
兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号
株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研
究所内
(72)発明者 益田 穣司
山口県下関市長府港町14番１号 株式会
社神戸製鋼所長府製造所内
(72)発明者 北野 貴之
山口県下関市長府港町14番１号 株式会
社神戸製鋼所長府製造所内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22B 1/00 - 61/00
Claims (3)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金溶湯を鋳造に先だっ
て順次濾過していくに当たり、耐火性多孔質フィルター
が設置されているフィルターボックス内の該フィルター
最上部以上、該フィルターボックス上限以下の高さまで
前チャージの溶湯を残留させた状態で、該フィルターの
濾過前面側に付着している無機物質ケーキに無機弗化物
を作用させることによって前記無機物質ケーキの融点を
低下させ、これを溶融もしくは半溶融状態にして剥離し
前記前チャージの溶湯中に混入させ、次いで該前チャー
ジの残留Ａｌ溶湯をいったん系外へ排出した後、若しく
は排出しつつ次チャージのＡｌ溶湯で置換し、該次チャ
ージ溶湯を濾過することを特徴とするＡｌまたはＡｌ合
金溶湯の濾過方法。 - 【請求項２】 無機弗化物をキャリアガスによって溶湯
中に吹込み、該吹込みに伴う衝撃によって、耐火性多孔
質フィルターの濾過前面側に付着している無機物質ケー
キを剥離する請求項１に記載の濾過法。 - 【請求項３】 ＡｌまたはＡｌ合金溶湯を濾過するに先
立って、該溶湯を酸化することにより該溶湯中にＡｌ酸
化物を形成してから濾過を行い、濾過の初期に該フィル
ターの濾過前面側に酸化物皮膜を形成することにより溶
湯中介在物の除去効率を高めて行う請求項１または２に
記載の濾過法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00328494A JP3428114B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00328494A JP3428114B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07207356A JPH07207356A (ja) | 1995-08-08 |
| JP3428114B2 true JP3428114B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=11553112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00328494A Expired - Fee Related JP3428114B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428114B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4725077B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 濾過機能回復方法 |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP00328494A patent/JP3428114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07207356A (ja) | 1995-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2053137A1 (fr) | Valorisation de résidus contenant du cuivre et d'autres métaux de valeur | |
| JP3428114B2 (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 | |
| JPH07207355A (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 | |
| JP2005059049A (ja) | タンディッシュ内溶鋼の汚染を防止する鋼の連続鋳造方法 | |
| JP3235670B2 (ja) | アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶解法 | |
| JPH07207357A (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の濾過法 | |
| JP3525609B2 (ja) | Ａｌ溶湯用フィルタ | |
| JP4136170B2 (ja) | 塗装されたマグネシウム系廃材の再生方法 | |
| JPS61130430A (ja) | 塩素ガスで精錬されたＡｌ又はＡｌ合金溶湯の清浄化方法 | |
| JPH07207375A (ja) | Ａｌ合金製品屑の溶解法 | |
| JP3379232B2 (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 | |
| JP4004686B2 (ja) | マグネシウム系廃材の再生方法 | |
| JP4112523B2 (ja) | 銅ｐｓ転炉における含水微粒子状鉄含有物の溶解処理方法 | |
| JPH06212301A (ja) | 銅または銅合金の溶製法 | |
| JP4652537B2 (ja) | チタン又はチタン合金製スクラップの溶解方法 | |
| JP3865496B2 (ja) | スラグ改質方法 | |
| JP4270626B2 (ja) | マグネシウム系材料のスクラップの再生利用方法 | |
| JPH07207373A (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金溶湯の処理法 | |
| JPH0885832A (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金の溶解法 | |
| JPH07207374A (ja) | Ａｌ合金製品屑の溶解法 | |
| JPH06346162A (ja) | 金属スクラップの溶解装置および溶解方法 | |
| JPH05320732A (ja) | 底吹転炉における炉内付着物の除去方法 | |
| JP3006799B2 (ja) | 銅または銅合金屑の溶解方法 | |
| JPH0867926A (ja) | Ａｌ−Ｍｇ系合金屑の溶解法 | |
| CN109402437A (zh) | 一种喷射熔剂法处理熔融铝合金的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030415 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080516 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |