JP3520286B2 - 金属溶湯処理用回転式処浬ガス拡散装置 - Google Patents

金属溶湯処理用回転式処浬ガス拡散装置

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JP3520286B2 JP21769996A JP21769996A JP3520286B2 JP 3520286 B2 JP3520286 B2 JP 3520286B2 JP 21769996 A JP21769996 A JP 21769996A JP 21769996 A JP21769996 A JP 21769996A JP 3520286 B2 JP3520286 B2 JP 3520286B2
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隆章 向田
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ペシネーアルミニウムエンジニアリング
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Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム等の溶湯
中で、水素ガス、酸化物、非金属介在物等の不純物の除
去を行う回転体に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】アルミニウム等の溶湯中の不純物を浮上
分離する目的で、処理槽内に入れられた溶湯に、アルゴ
ン、窒素、塩素等の処狸ガスを吹き込み、分散させるた
めの回転体が産業界では広く使用されている。この回転
体は焼結カーボン若しくはセラミックスで作られた中空
回転軸と回転羽根で構成されており、回転羽根の下部若
しくは横に設けられた直径１ｍｍ以上の孔より流出させ
た処理ガスを、回転羽根を高速回転させ拡散させてい
た。 【０００３】 【従來の技術の問題点】処理ガスが出る孔の直径が１ｍ
ｍ以上のため、この孔から流出される処理ガスの直径
は、回転体を回転させない時は５ｍｍ以上と大きくなっ
ていた。効率の良い溶湯処理（不純物除去）能力を得る
ためには、処理ガスと溶湯との接触面積を増大させるこ
とが条件となる。そのため回転体を高速回転（２００〜
８００ＲＰＭ）させ、処理ガスの微細化並びに処理ガス
の処理槽全体への分散化をさせていた。高速回転による
処理ガスの微細化はマクロ的には可能であり、有効な技
術であるが、一度微細化された処理ガスが、拡散されな
がら溶湯表面に浮上中に溶湯の攪拌により、処理ガス同
士がくっつき溶湯との接触面積が低下していた。一方、
回転体の大きな攪拌力により処理槽内の溶湯が攪拌さ
れ、溶湯表面に渦流や波立ちが発生し、大気との接触に
よる酸化物の生成、並びに溶湯中への水素ガスの巻き込
みが問題視されていた。 【０００４】 【本発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従
来の技術の問題点を解決するため、処理ガスの微細化と
均一化、並びに溶湯表面の渦流、波立ちの防止を課題と
して研究を進めた。 【０００５】 【問題を解決するための手段】微細な処理ガスを回転体
の高速回転により得るのではなく、処理ガス流出部内側
にガス溜りを設け、且つ処理ガス流出部に、充分な外周
面積を有する円筒状のポーラス（多孔質）素材を採用す
ることにより、微細且つ均一な処理ガスの発生が可能と
なった。一方この微細且つ均一サイズの処理ガスを処理
槽全体へ、処理ガスのサイズを変化させることなく分散
させるため、溶湯の攪拌力を押さえた厚み２５ｍｍ以下
の回転羽根を採用した。攪拌力の少ない回転羽根のた
め、溶湯表面の渦流防止と波立ち防止にも成功し、前々
項の従来の技術の問題点をすべて解決した。 【０００６】 【実施の態様】実施の態様を図について説明する。図１
は、本発明の金属溶湯処理用回転体の正面図であり、Ａ
は回転体取付けスリーブ、Ｂは中空回転軸で、その外径
が２５ｍｍ〜５０ｍｍΦとしたものであり、Ｃは回転羽
根で、厚み２５ｍｍ以下に形成し、回転速度は、１分間
に２５０回転である。Ｄはポーラス（多孔質）素材を使
用した処理ガス流出部であり、円筒状に作成され、流出
部全体から微細な処理ガスを均一に吐出することができ
るものであり、Ｄａは処理ガス流出部の内側に設けたガ
ス溜り、Ｅは、Ｃの回転羽根とＤの処理ガス流出部をＢ
の回転軸に固定する螺子である。 【０００７】図２も同じく回転体の正面図であり、他の
実施の態様である。機能は図１の回転体と同様である
が、ポーラス（多孔質）素材を使用した処理ガス流出部
Ｄの保護のため、螺子Ｅの外径を処理ガス流出部Ｄの外
径と同一とし、ガス溜りＤａを中空回転軸Ｂの一部に設
けたものである。 【０００８】図３は、本発明の金属溶湯処理用回転式処
理ガス拡散装置の機構図であり、水槽Ｆ内に、回転体を
入れて、回転体を回転させながら処理ガスを発生させた
図で、Ｂは回転軸、Ｃは回転羽根、Ｄは処理ガス流出部
である。図中１は、処理ガス供給パイプ、１２は駆動モ
ーター、３は水槽Ｆ内に拡散された処理ガス、４は水で
ある。 【０００９】図４は、同様に坩堝炉Ｇ内に回転体を入れ
て溶湯処理を実施した図である。Ｇは坩堝炉、５はアル
ミニウム溶湯である。 【００１０】実験の結果に示すように、本発明の優位性
が確認できた。 １．水槽内テストの結果 ２．アルミニウム溶湯内テスト結果 【００１１】 【発明の効果】回転体の処理ガス流出部の内側にガス溜
りを設け、その外周の流出部に、充分な外周面積を有す
る円筒状のポーラス（多孔質）素材を使用し、流出部の
上部に接して、回転数を２５０ＲＰＭに押さえ厚みを２
５ｍｍ以下の攪拌力の弱い回転羽根を設けた事により、
流出部全面から吐出される処理ガスは、微細且つ均一で
あり、又処理ガスの上昇中にガス同士がくっつく時間的
な隙もなく直ちに拡散され、また回転軸の外径が２５ｍ
ｍ〜５０ｍｍΦとした細い回転軸を使用しているので、
溶湯表面の渦流と波立ちも発生しない。以上のように実
際の金属溶湯処理（Ａ３５６アルミニウム）に於いて、
処理ガス使用量を従来の技術と比較して約３０％削減さ
せることが可能となり、且つ処理中に発生するドロスの
性質が従来の回転体と比較して非常にドライで酸化物が
殆ど含まれておらず、大気との接触による酸化物の生成
防止が可能となった。
【図面の簡単な説明】 【図１】 （イ） 本発明の金属溶湯処理用回転体の正面図である。８ 【図１】 （ロ） 【図１】 （イ）の底面図 【図２】 （イ） 他の実施態様であり、螺子の外径と処理ガス流出部外径
とが同一である 【図２】 （ロ） 【図２】 （イ）の底面図 【図３】水槽内に回転体を入れ、処理ガスを発生させた
図である。 【図４】坩堝炉内のアルミニウム溶湯に回転体を入れ、
回転させながら処理ガスを発生させ、溶湯処理をする図
である。 【符号の説明】 Ａ 回転体の取付けスリーブ Ｂ 中空回転体 Ｃ 回転羽根 Ｄ ポーラス素材の処理ガス流出部 Ｄａ ガス溜り Ｅ 螺子 Ｆ 水槽 Ｇ 坩堝炉 １ 処理ガス供給パイプ ２ 駆動モーター ３ 処理ガス ４ 水 ５ アルミニウム溶湯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−330199（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−325648（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−88747（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22B 1/00 - 61/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】金属溶湯処理装置に於いて、処理ガス流出
    部内側にガス溜りを設け、且つこのガス溜りの外周をな
    す処理ガス流出部にポーラス（多孔質）素材を使用し、
    流出部の形状が円筒状で、外周全面より処理ガスの気泡
    を吐出させることを特徴とし、処理ガス流出部の上部に
    接して、金属溶湯の撹拌を押さえ、処理ガスの拡散のみ
    を目的とした、厚み２５ｍｍ以下の撹拌力の弱い回転羽
    根を設け、且つ、回転体の回転軸の外径を２５ｍｍ〜５
    ０ｍｍφとしたことを特徴を特徴とする金属溶湯処理用
    回転式処理ガス拡散装置。
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