JP3464380B2 - アルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装置 - Google Patents
アルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装置Info
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- JP3464380B2 JP3464380B2 JP08291998A JP8291998A JP3464380B2 JP 3464380 B2 JP3464380 B2 JP 3464380B2 JP 08291998 A JP08291998 A JP 08291998A JP 8291998 A JP8291998 A JP 8291998A JP 3464380 B2 JP3464380 B2 JP 3464380B2
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム合金
屑溶湯から蒸気圧の高いＺｎ，Ｍｇ等の不純物成分を除
去するための連続真空精製方法とその装置に関する。
屑溶湯から蒸気圧の高いＺｎ，Ｍｇ等の不純物成分を除
去するための連続真空精製方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】資源の有効活用の一環として様々な種類
の材料の屑の再利用が重要課題となっている。例えば、
自動車用アルミニウム材料について現状を述べれば、ア
ルミニウム製ラジエータの冷媒を通すチューブには、芯
材の片面にろう材を、他面に犠牲陽極材をクラッドした
３層複合材が使用されており、このチューブの製造過程
で発生した屑は、複合層の分離が困難なため、複合した
まま低級屑としてアルミニウム鋳物の原料や鉄鋼溶湯の
脱酸剤等として使用されている。
の材料の屑の再利用が重要課題となっている。例えば、
自動車用アルミニウム材料について現状を述べれば、ア
ルミニウム製ラジエータの冷媒を通すチューブには、芯
材の片面にろう材を、他面に犠牲陽極材をクラッドした
３層複合材が使用されており、このチューブの製造過程
で発生した屑は、複合層の分離が困難なため、複合した
まま低級屑としてアルミニウム鋳物の原料や鉄鋼溶湯の
脱酸剤等として使用されている。
【０００３】また、前記アルミニウム製ラジエータの屑
（廃棄処分品）も、解体に手間が掛かるためそのまま低
級屑として使用されている。さらに他のアルミニウム屑
も大部分は、前記ラジエータと同様の使われ方をしてい
る。
（廃棄処分品）も、解体に手間が掛かるためそのまま低
級屑として使用されている。さらに他のアルミニウム屑
も大部分は、前記ラジエータと同様の使われ方をしてい
る。
【０００４】ところで、前記チューブの芯材に主として
使用されるＪＩＳ−３０００系合金、またろう材に主と
して使用されるＪＩＳ−４０００系合金には、Ｚｎ，Ｍ
ｇを含有するものが多く、また犠牲陽極材として使用さ
れるＪＩＳ−７０７２合金もＺｎを含有する。さらにラ
ジエータの他の構成材料であるフィンやヘッダープレー
トにも、ＺｎやＭｇを主成分とするアルミニウム合金又
はアルミニウム合金複合材が使用されている。
使用されるＪＩＳ−３０００系合金、またろう材に主と
して使用されるＪＩＳ−４０００系合金には、Ｚｎ，Ｍ
ｇを含有するものが多く、また犠牲陽極材として使用さ
れるＪＩＳ−７０７２合金もＺｎを含有する。さらにラ
ジエータの他の構成材料であるフィンやヘッダープレー
トにも、ＺｎやＭｇを主成分とするアルミニウム合金又
はアルミニウム合金複合材が使用されている。
【０００５】このように、アルミニウム製ラジエータに
は合金元素としてＺｎやＭｇが多量に含有されており、
これらの合金元素を除去する精製技術が開発されれば、
例えば前記チューブやラジエータの屑は、芯材やろう
材、又はフィンの原料として再利用が可能となって原料
コストが低減され、さらに省資源に結びつく。
は合金元素としてＺｎやＭｇが多量に含有されており、
これらの合金元素を除去する精製技術が開発されれば、
例えば前記チューブやラジエータの屑は、芯材やろう
材、又はフィンの原料として再利用が可能となって原料
コストが低減され、さらに省資源に結びつく。
【０００６】従来から溶湯中の不純物成分を除去する方
法として真空処理法が有効であることは公知であり、既
にこの技術を利用した種々の精製方法が提案されてい
る。
法として真空処理法が有効であることは公知であり、既
にこの技術を利用した種々の精製方法が提案されてい
る。
【０００７】例えば、図３は特開昭４８−６１３０９号
公報にて開示されているものであるが、アルミニウム溶
湯を処理炉に導入し、その雰囲気を１Torr（１３３Pa）
程度の真空とした状態（又は、真空後アルゴン等の不活
性ガスで置換した状態）で溶湯に撹拌を与えるものであ
る。撹拌は溶湯表面より溶湯内に浸漬した撹拌器の回転
動作及び溶湯中への不活性ガス吹き込みによって行われ
る。撹拌の主目的は、前者が溶湯表面に形成される酸化
膜（スラグ）を破壊、後者が成分の均一化であり、これ
らによって溶湯中の不純物（主として水素ガス）が効率
的に除去される。
公報にて開示されているものであるが、アルミニウム溶
湯を処理炉に導入し、その雰囲気を１Torr（１３３Pa）
程度の真空とした状態（又は、真空後アルゴン等の不活
性ガスで置換した状態）で溶湯に撹拌を与えるものであ
る。撹拌は溶湯表面より溶湯内に浸漬した撹拌器の回転
動作及び溶湯中への不活性ガス吹き込みによって行われ
る。撹拌の主目的は、前者が溶湯表面に形成される酸化
膜（スラグ）を破壊、後者が成分の均一化であり、これ
らによって溶湯中の不純物（主として水素ガス）が効率
的に除去される。
【０００８】また、図４は特開平０６−１４５８３１号
公報にて開示されているものである。本方法において
は、溶解炉又は保持炉から気密形の精製炉へ導入した溶
湯をそのまま、もしくは撹拌を付与しつつ真空雰囲気中
で処理することにより溶湯中に含まれるＺｎ，Ｍｇ等の
不純物成分を蒸発させる。蒸発したこれらの不純物成分
は冷却凝縮後、再溶解して回収する。
公報にて開示されているものである。本方法において
は、溶解炉又は保持炉から気密形の精製炉へ導入した溶
湯をそのまま、もしくは撹拌を付与しつつ真空雰囲気中
で処理することにより溶湯中に含まれるＺｎ，Ｍｇ等の
不純物成分を蒸発させる。蒸発したこれらの不純物成分
は冷却凝縮後、再溶解して回収する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来法
は大量の溶湯を大型炉内で処理するいわゆるバッチ方法
であるため、 イ）広い設備設置スペースを必要とする。 ロ）大型炉内空間を真空減圧するためには、大型の真空
排気設備を必要とし、さらに大量の溶湯に撹拌効果を与
えるためには、大型撹拌装置を必要とするため設備費が
かさむ。 ハ）不活性ガスの吹き込みにより撹拌効果を得る方法
は、真空度を維持するために真空排気装置の大型化が必
要になる。 ニ）処理毎に減圧・復圧工程があるため、時間的、資源
的なロスが大きい。 等の点で問題があった。
は大量の溶湯を大型炉内で処理するいわゆるバッチ方法
であるため、 イ）広い設備設置スペースを必要とする。 ロ）大型炉内空間を真空減圧するためには、大型の真空
排気設備を必要とし、さらに大量の溶湯に撹拌効果を与
えるためには、大型撹拌装置を必要とするため設備費が
かさむ。 ハ）不活性ガスの吹き込みにより撹拌効果を得る方法
は、真空度を維持するために真空排気装置の大型化が必
要になる。 ニ）処理毎に減圧・復圧工程があるため、時間的、資源
的なロスが大きい。 等の点で問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような状
況に鑑み鋭意研究を行い、低コストで優れた精製能力を
有するアルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装
置を開発したものである。
況に鑑み鋭意研究を行い、低コストで優れた精製能力を
有するアルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装
置を開発したものである。
【００１１】即ち本発明の連続真空精製方法の一つは、
アルミニウム合金溶湯を、大気が遮断された真空減圧処
理室内に連続的に導入し、該真空減圧処理室内を減圧す
ると同時に該アルミニウム合金溶湯を撹拌することによ
り該溶湯中の不純物を蒸発除去し、その後該処理室から
大気が遮断された回収通路を通して連続的に大気圧下の
溶湯回収室に導出することを特徴とするものである。
アルミニウム合金溶湯を、大気が遮断された真空減圧処
理室内に連続的に導入し、該真空減圧処理室内を減圧す
ると同時に該アルミニウム合金溶湯を撹拌することによ
り該溶湯中の不純物を蒸発除去し、その後該処理室から
大気が遮断された回収通路を通して連続的に大気圧下の
溶湯回収室に導出することを特徴とするものである。
【００１２】また本発明の他の方法は、減圧された真空
減圧処理室内の、アルミニウム合金溶湯を一時的に滞留
させた受湯部内にアルミニウム合金溶湯を連続的に導入
し、その後該受湯部から、アルミニウム合金溶湯を一時
的に滞留させた溶湯撹拌部に連続的に送って該溶湯を撹
拌することにより、該アルミニウム合金溶湯中の不純物
を蒸発除去し、その後該溶湯撹拌部から該真空減圧処理
室外の、アルミニウム合金溶湯を大気圧下で一時的に滞
留させた溶湯回収室に大気が遮断された回収通路を通し
て連続的に導出することを特徴とするもので、この際受
湯部からアルミニウム合金溶湯をオーバーフローさせて
溶湯撹拌部に送り、さらに溶湯撹拌部からアルミニウム
合金溶湯をオーバーフローさせて回収通路に送るのは有
効である。
減圧処理室内の、アルミニウム合金溶湯を一時的に滞留
させた受湯部内にアルミニウム合金溶湯を連続的に導入
し、その後該受湯部から、アルミニウム合金溶湯を一時
的に滞留させた溶湯撹拌部に連続的に送って該溶湯を撹
拌することにより、該アルミニウム合金溶湯中の不純物
を蒸発除去し、その後該溶湯撹拌部から該真空減圧処理
室外の、アルミニウム合金溶湯を大気圧下で一時的に滞
留させた溶湯回収室に大気が遮断された回収通路を通し
て連続的に導出することを特徴とするもので、この際受
湯部からアルミニウム合金溶湯をオーバーフローさせて
溶湯撹拌部に送り、さらに溶湯撹拌部からアルミニウム
合金溶湯をオーバーフローさせて回収通路に送るのは有
効である。
【００１３】また本発明の連続真空精製装置は、大気を
遮断した真空減圧処理室内にアルミニウム合金溶湯を一
時的に滞留させた受湯部と該溶湯を一時的に滞留させ該
溶湯の撹拌子を備えた溶湯撹拌部とを互いに溶湯が連通
するように設け、該受湯部の溶湯内に先端を開口させた
溶湯導入管の他端を該処理室外に導出して設け、該溶湯
撹拌部の溶湯を出湯部にオーバーフローさせる堰を設
け、オーバーフローした溶湯を該出湯部から該処理室外
の大気圧下のアルミニウム合金溶湯を一時的に滞留させ
た溶湯回収室に送る溶湯回収管をその下端を該溶湯回収
室の溶湯内に開口させて設け、さらに該真空減圧処理室
内を減圧し、且つ該処理室内でアルミニウム合金溶湯か
ら蒸発する不純物を回収する真空排気装置を該処理室に
接続したことを特徴とするもので、この際溶湯導入管に
代えて該処理室外からアルミニウム合金溶湯を受湯部に
落下させる溶湯落下口を設けたり、真空排気装置の排気
管上流部に水冷ジャケットを備えた不純物回収部を設け
たり、溶湯撹拌子を溶湯の全深さ範囲にわたって浸漬す
るのも有効である。
遮断した真空減圧処理室内にアルミニウム合金溶湯を一
時的に滞留させた受湯部と該溶湯を一時的に滞留させ該
溶湯の撹拌子を備えた溶湯撹拌部とを互いに溶湯が連通
するように設け、該受湯部の溶湯内に先端を開口させた
溶湯導入管の他端を該処理室外に導出して設け、該溶湯
撹拌部の溶湯を出湯部にオーバーフローさせる堰を設
け、オーバーフローした溶湯を該出湯部から該処理室外
の大気圧下のアルミニウム合金溶湯を一時的に滞留させ
た溶湯回収室に送る溶湯回収管をその下端を該溶湯回収
室の溶湯内に開口させて設け、さらに該真空減圧処理室
内を減圧し、且つ該処理室内でアルミニウム合金溶湯か
ら蒸発する不純物を回収する真空排気装置を該処理室に
接続したことを特徴とするもので、この際溶湯導入管に
代えて該処理室外からアルミニウム合金溶湯を受湯部に
落下させる溶湯落下口を設けたり、真空排気装置の排気
管上流部に水冷ジャケットを備えた不純物回収部を設け
たり、溶湯撹拌子を溶湯の全深さ範囲にわたって浸漬す
るのも有効である。
【００１４】上記の通り、溶湯撹拌部からアルミニウム
合金溶湯をオーバーフローさせて溶湯回収室内の大気圧
下にある溶湯内に直接開口した溶湯回収管を通して溶湯
回収室に送る構成とすると、該溶湯回収管内は常に真空
減圧処理室内と同じ減圧下にあるので、大気圧と減圧圧
力との差の分だけ該溶湯回収管内のアルミニウム合金溶
湯面は常に上昇しており、従って該真空減圧処理室内と
該溶湯回収室内とは上記圧力差に相当する高さのアルミ
ニウム合金溶湯柱で常に接続されている。このため該処
理室に導入されるアルミニウム合金溶湯の導入量と精製
された溶湯の回収量とは常に等しく維持され連続処理が
可能となる。
合金溶湯をオーバーフローさせて溶湯回収室内の大気圧
下にある溶湯内に直接開口した溶湯回収管を通して溶湯
回収室に送る構成とすると、該溶湯回収管内は常に真空
減圧処理室内と同じ減圧下にあるので、大気圧と減圧圧
力との差の分だけ該溶湯回収管内のアルミニウム合金溶
湯面は常に上昇しており、従って該真空減圧処理室内と
該溶湯回収室内とは上記圧力差に相当する高さのアルミ
ニウム合金溶湯柱で常に接続されている。このため該処
理室に導入されるアルミニウム合金溶湯の導入量と精製
された溶湯の回収量とは常に等しく維持され連続処理が
可能となる。
【００１５】一方、真空減圧処理室で蒸発した不純物成
分は真空排気装置の上流で回収する。これは、真空排気
系の保護とＺｎ，Ｍｇ等の不純物を有効に回収し、活用
するためである。回収方法としては、冷却体表面へ固体
として凝着させる方法や、真空度と蒸気温度を制御して
液体状態で回収する方法等があるが、水冷ジャケットを
備えた不純物回収部を設置するのが効率的である。
分は真空排気装置の上流で回収する。これは、真空排気
系の保護とＺｎ，Ｍｇ等の不純物を有効に回収し、活用
するためである。回収方法としては、冷却体表面へ固体
として凝着させる方法や、真空度と蒸気温度を制御して
液体状態で回収する方法等があるが、水冷ジャケットを
備えた不純物回収部を設置するのが効率的である。
【００１６】
【作用】本発明によれば、従来法のように大量の溶湯を
処理するための大型処理炉を必要とせず、連続して導入
される少量の溶湯を所定時間滞留させるための湯溜め程
度ですむため、広い設備設置スペースは不要となると共
に撹拌装置も小型となる。また必然的に炉内空間も狭く
なるため、排気装置の小型化も図られる。また溶湯量が
少ないので撹拌効果が溶湯全域まで作用するため、従来
法のように不活性ガスの吹き込みも不要となる等、設備
費の低廉化が図られる。さらに設備が小型であるため、
設備のメンテナンス費用や運転費用も少ない特徴があ
る。また撹拌子を溶湯深さ全域にわたって浸漬している
ため、通過する溶湯は全て撹拌作用を付与でき、さらに
撹拌子を小さくすれば、撹拌子をより高速回転できるの
で一層溶湯の精製効率を上げることも可能である。
処理するための大型処理炉を必要とせず、連続して導入
される少量の溶湯を所定時間滞留させるための湯溜め程
度ですむため、広い設備設置スペースは不要となると共
に撹拌装置も小型となる。また必然的に炉内空間も狭く
なるため、排気装置の小型化も図られる。また溶湯量が
少ないので撹拌効果が溶湯全域まで作用するため、従来
法のように不活性ガスの吹き込みも不要となる等、設備
費の低廉化が図られる。さらに設備が小型であるため、
設備のメンテナンス費用や運転費用も少ない特徴があ
る。また撹拌子を溶湯深さ全域にわたって浸漬している
ため、通過する溶湯は全て撹拌作用を付与でき、さらに
撹拌子を小さくすれば、撹拌子をより高速回転できるの
で一層溶湯の精製効率を上げることも可能である。
【００１７】さらに本発明によれば、上記の通り精製溶
湯は、真空減圧処理室と精製溶湯回収室との圧力差に相
当するアルミニウム溶湯柱で両室の湯面位置を維持した
状態で連続的に回収されるので、真空減圧処理室内は常
に真空状態が保たれており、時間的、資源的なロスが小
さくなる。
湯は、真空減圧処理室と精製溶湯回収室との圧力差に相
当するアルミニウム溶湯柱で両室の湯面位置を維持した
状態で連続的に回収されるので、真空減圧処理室内は常
に真空状態が保たれており、時間的、資源的なロスが小
さくなる。
【００１８】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに説明する。
【００１９】（実施例１）図１〜２に本発明の一実施状
態の設備構成断面を略図で示す。本図において、溶解炉
（図示なし）にて溶製されたアルミニウム合金屑溶湯
（１）は樋（２）で移送され、その先端部に設けた導入
口より溶湯導入管（１４）を通して真空減圧処理室
（３）内の受湯部（Ａ）に連続的に導入される。このと
き該導入管（１４）の先端は受湯部（Ａ）に溜っている
溶湯内に開口している。なお該溶湯導入管（１４）に代
えて、樋（２）で送られる大気圧下のアルミニウム合金
屑溶湯（１）と処理室（３）内の受湯部（Ａ）との圧力
差により、該屑溶湯（１）を該受湯部（Ａ）に落下させ
るための溶湯落下口を該処理室（３）の上部に設けるこ
ともできる。また真空減圧処理室（３）の側壁には発熱
体（１３）が埋設されており、室内温度を任意に制御す
る。真空減圧処理室（３）内は、上流から受湯部
（Ａ）、撹拌付与部（Ｂ）及び溶湯回収管（８）につな
がる出湯部（Ｃ）の３室に分割されており、約１２０kg
の溶湯を保有できる。また本発明者等の検討によれば、
真空減圧処理室内へのアルミニウム合金溶湯の導入量
は、該真空減圧処理室内の真空度と樋に設けた導入口
（溶湯導入管又は溶湯落下口）の直径により制御可能で
ある。
態の設備構成断面を略図で示す。本図において、溶解炉
（図示なし）にて溶製されたアルミニウム合金屑溶湯
（１）は樋（２）で移送され、その先端部に設けた導入
口より溶湯導入管（１４）を通して真空減圧処理室
（３）内の受湯部（Ａ）に連続的に導入される。このと
き該導入管（１４）の先端は受湯部（Ａ）に溜っている
溶湯内に開口している。なお該溶湯導入管（１４）に代
えて、樋（２）で送られる大気圧下のアルミニウム合金
屑溶湯（１）と処理室（３）内の受湯部（Ａ）との圧力
差により、該屑溶湯（１）を該受湯部（Ａ）に落下させ
るための溶湯落下口を該処理室（３）の上部に設けるこ
ともできる。また真空減圧処理室（３）の側壁には発熱
体（１３）が埋設されており、室内温度を任意に制御す
る。真空減圧処理室（３）内は、上流から受湯部
（Ａ）、撹拌付与部（Ｂ）及び溶湯回収管（８）につな
がる出湯部（Ｃ）の３室に分割されており、約１２０kg
の溶湯を保有できる。また本発明者等の検討によれば、
真空減圧処理室内へのアルミニウム合金溶湯の導入量
は、該真空減圧処理室内の真空度と樋に設けた導入口
（溶湯導入管又は溶湯落下口）の直径により制御可能で
ある。
【００２０】撹拌付与部（Ｂ）には黒鉛製の撹拌子
（４）が上部の撹拌モータ（５）に連結して取り付けら
れている。撹拌付与部（Ｂ）と出湯部（Ｃ）との間には
撹拌付与部（Ｂ）内の湯面高さを設定するために湯面高
さ制御堰（１２）が設けられている。
（４）が上部の撹拌モータ（５）に連結して取り付けら
れている。撹拌付与部（Ｂ）と出湯部（Ｃ）との間には
撹拌付与部（Ｂ）内の湯面高さを設定するために湯面高
さ制御堰（１２）が設けられている。
【００２１】出湯部（Ｃ）と精製溶湯回収室（１０）は
回収管（８）により連結されており、この管を通って精
製溶湯（９）が連続して回収される。回収管（８）は黒
鉛管外周面にシース状の発熱体を巻き付け、これを金属
管に挿入した構造であるが、その先端部は黒鉛管がその
まま精製溶湯回収室内に挿入されて開口している。回収
された精製溶湯（９）は図示しない加工設備に連続的に
供給される。
回収管（８）により連結されており、この管を通って精
製溶湯（９）が連続して回収される。回収管（８）は黒
鉛管外周面にシース状の発熱体を巻き付け、これを金属
管に挿入した構造であるが、その先端部は黒鉛管がその
まま精製溶湯回収室内に挿入されて開口している。回収
された精製溶湯（９）は図示しない加工設備に連続的に
供給される。
【００２２】一方、撹拌付与部（Ｂ）の側壁には排気管
（１１）が取り付けられ、不純物蒸気回収部（６）を介
して真空排気装置（７）に連結されている。不純物蒸気
回収部（６）の内部には水冷ジャケットが設置されてお
り、その表面に不純物を固化凝縮して回収する。
（１１）が取り付けられ、不純物蒸気回収部（６）を介
して真空排気装置（７）に連結されている。不純物蒸気
回収部（６）の内部には水冷ジャケットが設置されてお
り、その表面に不純物を固化凝縮して回収する。
【００２３】本精製設備を用いて行ったアルミニウム合
金製熱交換器屑のＺｎとＭｇの除去実験について説明す
る。実験手順としては、まず樋先端部の導入口にストッ
パーで栓をし、真空減圧処理室（３）内及び回収管
（８）の発熱体の電源を投入し昇温を開始した。各々所
定の温度に到達したことを確認し、精製溶湯回収室（１
０）内に予め溶製したアルミニウム溶湯を供給した。こ
の状態で真空排気装置（７）を運転し、真空引きを開始
した。真空減圧処理室（３）内の真空度の上昇に伴っ
て、精製溶湯回収室（１０）内に供給したアルミニウム
溶湯が徐々に吸い上げられた。真空減圧処理室（３）内
の真空度を１０Paに保ち、精製溶湯回収室（１０）内の
湯面位置が安定したことを確認して撹拌子を３００ rpm
にて回転させた。しかる後、溶解炉で溶製した屑溶湯
（１）を樋（２）を介して前述ストッパー部分まで導い
た。屑溶湯（１）が十分に樋（２）内を満たしているこ
とを確認し、ストッパーを外して屑溶湯（１）を溶湯導
入管（１４）を通して真空減圧処理室（３）の受湯部
（Ａ）に導入した。これと同時に溶解炉から連続的に屑
溶湯（１）を樋（２）に導いた。この結果、精製溶湯回
収室（１０）より精製溶湯（９）がオーバーフローして
加工設備に連続して供給された。約３時間の実験で溶解
炉の屑溶湯全部の処理を終了した。表１に３０分間隔で
実施したＺｎ，Ｍｇ量の化学分析結果を示す。
金製熱交換器屑のＺｎとＭｇの除去実験について説明す
る。実験手順としては、まず樋先端部の導入口にストッ
パーで栓をし、真空減圧処理室（３）内及び回収管
（８）の発熱体の電源を投入し昇温を開始した。各々所
定の温度に到達したことを確認し、精製溶湯回収室（１
０）内に予め溶製したアルミニウム溶湯を供給した。こ
の状態で真空排気装置（７）を運転し、真空引きを開始
した。真空減圧処理室（３）内の真空度の上昇に伴っ
て、精製溶湯回収室（１０）内に供給したアルミニウム
溶湯が徐々に吸い上げられた。真空減圧処理室（３）内
の真空度を１０Paに保ち、精製溶湯回収室（１０）内の
湯面位置が安定したことを確認して撹拌子を３００ rpm
にて回転させた。しかる後、溶解炉で溶製した屑溶湯
（１）を樋（２）を介して前述ストッパー部分まで導い
た。屑溶湯（１）が十分に樋（２）内を満たしているこ
とを確認し、ストッパーを外して屑溶湯（１）を溶湯導
入管（１４）を通して真空減圧処理室（３）の受湯部
（Ａ）に導入した。これと同時に溶解炉から連続的に屑
溶湯（１）を樋（２）に導いた。この結果、精製溶湯回
収室（１０）より精製溶湯（９）がオーバーフローして
加工設備に連続して供給された。約３時間の実験で溶解
炉の屑溶湯全部の処理を終了した。表１に３０分間隔で
実施したＺｎ，Ｍｇ量の化学分析結果を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１にてわかるように、十分なＺｎ除去効
果が認められ、安定性も極めて優れていることが明らか
である。なお実験終了後、不純物蒸気回収部を開放した
ところ、内部の水冷ジャケット表面には金属Ｚｎが付着
しており、その下流の排気管内面は実験前の状況を維持
していることから、蒸発した不純物は全てこの部分で回
収され排気系は保護されていることを確認した。
果が認められ、安定性も極めて優れていることが明らか
である。なお実験終了後、不純物蒸気回収部を開放した
ところ、内部の水冷ジャケット表面には金属Ｚｎが付着
しており、その下流の排気管内面は実験前の状況を維持
していることから、蒸発した不純物は全てこの部分で回
収され排気系は保護されていることを確認した。
【００２６】（実施例２）アルミニウム合金屑溶湯組成
や処理条件を変更した実験結果について説明する。実験
装置は実施例１の設備を用いた。結果を表２に示す。分
析結果は全ての実験で３時間処理後の値を代表して示し
た。実施例１で示したように、経過時間による分析値に
変化はほとんど認められなかったためである。
や処理条件を変更した実験結果について説明する。実験
装置は実施例１の設備を用いた。結果を表２に示す。分
析結果は全ての実験で３時間処理後の値を代表して示し
た。実施例１で示したように、経過時間による分析値に
変化はほとんど認められなかったためである。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２に示されるように、精製状態は極めて
良好である。なお、表２において回転数によって精製状
態に差が生じる理由は、真空雰囲気と溶湯との接触状態
が変化するためであり、また処理能力によって差が生じ
る理由は、真空減圧処理室内の滞在（反応）時間が変化
するためである。
良好である。なお、表２において回転数によって精製状
態に差が生じる理由は、真空雰囲気と溶湯との接触状態
が変化するためであり、また処理能力によって差が生じ
る理由は、真空減圧処理室内の滞在（反応）時間が変化
するためである。
【００２９】従って、処理条件の設定は初期組成と目標
組成に応じて任意に行えばよい。参考までに熱交換器芯
材の一般的組成は、Ｚｎ０．１０wt％以下、Ｍｇ０．０
５wt％であり、本発明方法で十分に処理可能である。ま
た、鋳物用アルミニウム合金のＺｎ量は０．３wt％以
下、ダイカスト用アルミニウム合金ではＺｎ０．５wt％
以下であり、真空度、溶湯温度を低く設定しても十分に
対応可能である。
組成に応じて任意に行えばよい。参考までに熱交換器芯
材の一般的組成は、Ｚｎ０．１０wt％以下、Ｍｇ０．０
５wt％であり、本発明方法で十分に処理可能である。ま
た、鋳物用アルミニウム合金のＺｎ量は０．３wt％以
下、ダイカスト用アルミニウム合金ではＺｎ０．５wt％
以下であり、真空度、溶湯温度を低く設定しても十分に
対応可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
従来法のように数１０Ｔオーダーの大型処理炉を必要と
せず、小型設備による連続精製処理が可能となるため、 設備設置スペースが狭くて済む 設備費が抑えられる 時間的、資源的ロスが少ない 設備のメンテナンス費用が少ない等々、工業上顕著
な効果が得られる。
従来法のように数１０Ｔオーダーの大型処理炉を必要と
せず、小型設備による連続精製処理が可能となるため、 設備設置スペースが狭くて済む 設備費が抑えられる 時間的、資源的ロスが少ない 設備のメンテナンス費用が少ない等々、工業上顕著
な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明装置の真空減圧処理室の内部構造の一例
を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図であ
る。
を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図であ
る。
【図３】従来技術の一例を示す説明図である。
【図４】従来技術の他の例を示す説明図である。
１ 屑溶湯
２ 樋
３ 真空減圧処理室
４ 耐火性撹拌子
５ 撹拌モータ
６ 不純物蒸気回収部
７ 真空排気装置
８ 回収管
９ 精製溶湯
１０ 精製溶湯回収室
１１ 排気管
１２ 湯面高さ制御堰
１３ 発熱体
Ａ 受湯部
Ｂ 撹拌付与部
Ｃ 出湯部
Claims (7)
- 【請求項１】 アルミニウム合金溶湯を、大気が遮断さ
れた真空減圧処理室内に連続的に導入し、該真空減圧処
理室内を減圧すると同時に該アルミニウム合金溶湯を撹
拌することにより該溶湯中の不純物を蒸発除去し、その
後該処理室から大気が遮断された回収通路を通して連続
的に大気圧下の溶湯回収室に導出することを特徴とする
アルミニウム合金屑の連続真空精製方法。 - 【請求項２】 減圧された真空減圧処理室内の、アルミ
ニウム合金溶湯を一時的に滞留させた受湯部内にアルミ
ニウム合金溶湯を連続的に導入し、その後該受湯部か
ら、アルミニウム合金溶湯を一時的に滞留させた溶湯撹
拌部に連続的に送って該溶湯を撹拌することにより、該
アルミニウム合金溶湯中の不純物を蒸発除去し、その後
該溶湯撹拌部から該真空減圧処理室外の、アルミニウム
合金溶湯を大気圧下で一時的に滞留させた溶湯回収室に
大気が遮断された回収通路を通して連続的に導出するこ
とを特徴とするアルミニウム合金屑の連続真空精製方
法。 - 【請求項３】 受湯部からアルミニウム合金溶湯をオー
バーフローさせて溶湯撹拌部に送り、さらに溶湯撹拌部
からアルミニウム合金溶湯をオーバーフローさせて回収
通路に送る請求項２記載のアルミニウム合金屑の連続真
空精製方法。 - 【請求項４】 大気を遮断した真空減圧処理室内にアル
ミニウム合金溶湯を一時的に滞留させた受湯部と該溶湯
を一時的に滞留させ該溶湯の撹拌子を備えた溶湯撹拌部
とを互いに溶湯が連通するように設け、該受湯部の溶湯
内に先端を開口させた溶湯導入管の他端を該処理室外に
導出して設け、該溶湯撹拌部の溶湯を出湯部にオーバー
フローさせる堰を設け、オーバーフローした溶湯を該出
湯部から該処理室外の大気圧下のアルミニウム合金溶湯
を一時的に滞留させた溶湯回収室に送る溶湯回収管をそ
の下端を該溶湯回収室の溶湯内に開口させて設け、さら
に該真空減圧処理室内を減圧し、且つ該処理室内でアル
ミニウム合金溶湯から蒸発する不純物を回収する真空排
気装置を該処理室に接続したことを特徴とするアルミニ
ウム合金屑の連続真空精製装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の連続真空精製装置にお
いて、溶湯導入管に代えて真空減圧処理室外からアルミ
ニウム合金溶湯を受湯部に落下させる溶湯落下口を設け
たアルミニウム合金屑の連続真空精製装置。 - 【請求項６】 真空排気装置の排気管上流部に水冷ジャ
ケットを備えた不純物回収部を設けた請求項４又は５記
載のアルミニウム合金屑の連続真空精製装置。 - 【請求項７】 溶湯撹拌子を溶湯の全深さ範囲にわたっ
て浸漬した請求項４〜６のいずれか１項記載のアルミニ
ウム合金屑の連続真空精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08291998A JP3464380B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | アルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08291998A JP3464380B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | アルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11256251A JPH11256251A (ja) | 1999-09-21 |
| JP3464380B2 true JP3464380B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=13787663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08291998A Expired - Fee Related JP3464380B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | アルミニウム合金屑の連続真空精製方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464380B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN1853828B (zh) * | 2000-06-22 | 2010-04-21 | 株式会社丰荣商会 | 容器 |
| NO329797B1 (no) * | 2006-12-13 | 2010-12-20 | Alu Innovation As | Framgangsmate og anordning for fjerning av elementer som er opplost i metallsmelte |
| CN111979429B (zh) * | 2019-12-16 | 2022-05-13 | 中北大学 | 一种废铝回收除渣装置 |
| WO2021145398A1 (en) | 2020-01-17 | 2021-07-22 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Metal purifying method and metal purifying apparatus |
| CN112143912B (zh) * | 2020-08-13 | 2022-12-27 | 重庆万丰奥威铝轮有限公司 | 高效铝合金精炼机 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP08291998A patent/JP3464380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11256251A (ja) | 1999-09-21 |
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